【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造去离子水的电去离子装置(电去离子水制造装置)的运转方法。
技术介绍
1、电去离子装置中，通常在阴极(cathode)及阳极(anode)间交替地配置阳离子交换膜与阴离子交换膜，通过这些阳离子交换膜及阴离子交换膜来进行划分形成，由此形成脱盐室及浓缩室，并在所述脱盐室及浓缩室中填充离子交换树脂。作为阳离子交换膜或阴离子交换膜等离子交换膜，除了在粉末状的离子交换树脂中加入聚苯乙烯等粘合剂进行制膜而成的不均质膜、或通过苯乙烯-二乙烯基苯等的聚合进行制膜而成的均质膜等以外，也可使用通过具有各种阴离子交换功能或阳离子交换功能的单体的接枝聚合进行制膜而成的材料等。
2、图2是表示专利文献1的电去离子装置的基本结构的图。如图所示，电去离子装置中，在阴极(cathode)及阳极(anode)间交替地配置阳离子交换膜(cem)与阴离子交换膜(aem)，通过这些阳离子交换膜及阴离子交换膜来交替地形成脱盐室及浓缩室，并在各脱盐室及所述浓缩室中填充离子交换树脂(省略图示)。
3、在如上所述的电去离子装置中，当使原水通过脱盐室，并且使浓缩水通过浓缩室，并在阴极及阳极间流通电流时，离子自脱盐室通过阴离子交换膜及阳离子交换膜而移动至浓缩室，以脱盐室流出水的形式获得去离子水(纯水)。自浓缩室流出的浓缩水被废弃或被部分回收再利用。
4、此种电去离子装置在各种产业、例如半导体芯片的制造工序、燃气或核电厂、石油化学工厂、医药品制造工序等中被用作纯水制造装置。
5、特别是半导体市场所要求的生产水水
6、作为面向半导体制造工序的电去离子装置，市售有懿华水处理技术(evoquawater technologies,llc)公司(558clark road tewksbury,massachusetts 01876,usa)制造的ip-vnx55ep-2。如图3所示，所述电去离子装置vnx55ep-2包括子块(sub block)1～子块6。各子块1～6通过交替地配置的阳离子交换膜(cem)与阴离子交换膜(aem)而形成有多个脱盐室与浓缩室对。
7、在图3所示的运转方法中，将供水(原水)与浓缩水自各端口供给至子块1～子块3。供水的一部分通过子块1～子块3的供水路径(上侧头部)而供给至子块4～子块6的供水路径(上侧头部)。所述供水通过各子块1～6的各脱盐室并经由脱盐水集水路径(下侧头部)而自处理水取出端口取出。
8、浓缩水被供给至子块1～子块3的头部(上侧头部)，通过子块1～子块3的各浓缩室，自子块1～子块3的浓缩水集水路径(下侧头部)导入至子块4～子块6的浓缩水头部(下侧头部)，通入子块4～子块6的各浓缩室中，并经由子块4～子块6的浓缩水的上侧头部而自浓缩水取出端口取出。
9、在所述电去离子装置vnx55ep-2的运转方法中，在子块1～子块3中，将供水(原水)与浓缩水以平行流的方式通入脱盐室与浓缩室中，在子块4～子块6中，在脱盐室与浓缩室中使供水与浓缩水的流动为相向流(相反方向上的流动)。即，在图3中，将供水以下降流的方式通入所有的脱盐室中。另一方面，关于浓缩水的通水方向，前半部分(子块1、子块2、子块3)设为下降流，后半部分(子块4、子块5、子块6)设为向上流。如上所述，在子块1～子块3与子块4～子块6中使浓缩水的通水方向相反，由此使浓缩水的使用水量减半。
10、然而，基于所述通水方法，在子块1～子块3中，由于在脱盐室下部与浓缩室下部离子浓度差变大，因此离子通过浓度扩散而自浓缩室移动至脱盐室，处理水水质会降低。
11、因此，为了获得纯度高的生产水，而需要在电去离子装置的前段设置降低供水的离子负荷的机构(例如，反渗透膜装置或膜脱气装置等)，或在后段进而设置去除离子的机构。其结果，设备的装置数量变多，从而产生设置空间增加或成本上升、电力消耗上升等问题。
12、此外，图3所示的电去离子装置vnx55ep-2的子块1、子块3包括17个脱盐室与浓缩室对，子块2包括16个所述对。子块4、子块6包括17个所述对，子块5包括16个所述对。图3中的“-”表示负极室，“+”表示阳极室。符号10表示电源箱。
13、现有技术文献
14、专利文献
15、专利文献1：日本专利特表2020-524593号公报
技术实现思路
1、专利技术所要解决的问题
2、如上所述，关于图3的电去离子装置的通水方式，在子块1～子块3中，供水与浓缩水成为平行流，在子块4～子块6中，供水与浓缩水成为相向流，因此在子块1～子块3中，在脱盐室下部与浓缩室下部离子浓度差变大，离子通过浓度扩散而自浓缩室移动至脱盐室，处理水水质降低。
3、本专利技术的课题在于提供一种可防止离子自浓缩室向脱盐室的浓度扩散来提高水质的电去离子装置的运转方法。
4、解决问题的技术手段
5、本专利技术的一实施例的电去离子装置的运转方法是使如下电去离子装置，即在阳极与阴极之间通过离子交换膜而交替地形成浓缩室与脱盐室，将浓缩水通入浓缩室中，被处理水在脱盐室中流通，并以生产水的形式被取出的电去离子装置运转的方法，并且所述电去离子装置的运转方法的特征在于，向所有的浓缩室在与脱盐室中的被处理水的通水方向相反的方向上通入浓缩水。
6、在本专利技术的一实施例中，供水的电导率为0.1ms/m～2.0ms/m，特别是0.2ms/m～2.0ms/m。
7、在本专利技术的一实施例中，供水的无机碳酸浓度以碳计(as c)为50μg/l～300μg/l。
8、在本专利技术的一实施例中，将脱盐室的通水空间速度(space velocity，sv)设为70/h～150/h，将浓缩室的通水sv设为5/h～150/h，特别是设为5/h～50/h。
9、专利技术的效果
10、基于本专利技术的电去离子装置的运转方法，可抑制离子自浓缩室向脱盐室的浓度扩散。由此，可扩大供水水质的容许范围或削减后段的处理机构。另外，可使设备简化。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电去离子装置的运转方法，使如下电去离子装置，即在阳极与阴极之间通过离子交换膜而交替地形成浓缩室与脱盐室，浓缩水在所述浓缩室中流通，被处理水在脱盐室中流通，并以生产水的形式被取出的电去离子装置运转，并且所述电去离子装置的运转方法的特征在于，
2.根据权利要求1所述的电去离子装置的运转方法，其中供水的电导率为0.1mS/m～2.0mS/m。
3.根据权利要求1或2所述的电去离子装置的运转方法，其中供水的无机碳酸浓度以碳计为50μμg/L～300μμg/L。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电去离子装置的运转方法，其中将脱盐室的通水空间速度设为70/h～150/h，将浓缩室的通水空间速度设为5/h～150/h。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电去离子装置的运转方法，使如下电去离子装置，即在阳极与阴极之间通过离子交换膜而交替地形成浓缩室与脱盐室，浓缩水在所述浓缩室中流通，被处理水在脱盐室中流通，并以生产水的形式被取出的电去离子装置运转，并且所述电去离子装置的运转方法的特征在于，
2.根据权利要求1所述的电去离子装置的运转方法，其中供水的电导率为0....
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。