(57)【要約】【課題】  再生式イオン交換装置の後段の二次純水システム（サブシステム）の処理水中のナトリウムイオン（Ｎａ＋）や塩化物イオン（Ｃｌ−）の濃度の短期変動を抑制することの可能な再生式イオン交換装置を提供する。【解決手段】  再生式イオン交換塔１の上部にはイオン交換処理を行う前処理水Ｗの供給管３が接続されている一方、下部にはイオン交換処理水Ｗ１の排出管４が接続されている。そして、これら供給管３及び排出管４にはそれぞれ再生薬液であるＮａＯＨ溶液供給管５と、塩酸（ＨＣｌ）供給管６とがそれぞれ接続している。さらに塔本体１Ａの側部には、再生廃水の排出管７が接続されている。また、排出管４には、抵抗率計８及びイオン交換処理水Ｗ１のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定するナトリウムイオン電極９が設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生式イオン交換塔を単独で有する再生式イオン交換装置において、該再生式イオン交換塔単独の処理水のイオン濃度を測定するイオン電極を備える再生式イオン交換装置。
【請求項２】
複数の再生式イオン交換塔と脱気装置とを含む複数の塔からなる再生式イオン交換装置において、前記複数の再生式イオン交換塔の最後段の塔の処理水のイオン濃度を測定するイオン電極を備える再生式イオン交換装置。
【請求項３】
前記イオン電極でイオン濃度を測定する再生式イオン交換塔が、少なくともアニオン交換樹脂を充填しており、前記イオン電極が処理水のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定するナトリウムイオン電極である請求項１又は２に記載の再生式イオン交換装置。
【請求項４】
再生式イオン交換塔を単独で有する再生式イオン交換装置の再生後の処理水のイオン濃度をイオン電極により測定し、該イオン電極により測定されたイオン濃度に基づいて再生式イオン交換塔の再生を管理する再生式イオン交換装置の運転方法。
【請求項５】
複数の再生式イオン交換塔と脱気装置とを含む複数の塔からなる再生式イオン交換装置の最後段の塔の再生後の処理水のイオン濃度をイオン電極により測定し、該イオン電極により測定されたイオン濃度に基づき再生式イオン交換塔の再生を管理する再生式イオン交換装置の運転方法。
【請求項６】
前記イオン電極でイオン濃度を測定する再生式イオン交換塔が、少なくともアニオン交換樹脂が充填されており、前記イオン電極がナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定するナトリウムイオン電極であり、前記アニオン交換樹脂の再生後の処理水のナトリウムイオン濃度を前記ナトリウムイオン電極により測定して、再生式イオン交換塔の再生を管理する請求項４又は５に記載の再生式イオン交換装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子製品等を製造する過程で使用する超純水製造設備における一次純水システムに用いる再生式イオン交換装置及びその運転方法に関し、特に一次純水システムの後段のサブシステムなどに用いる非再生式イオン交換装置の処理水中イオン濃度の短期変動を抑制可能な再生式イオン交換装置およびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超純水製造装置は、一般的に、前処理システム、一次純水システム、二次純水システム（サブシステム）により構成される。前処理システムは、凝集、加圧浮上（沈殿）、濾過（膜濾過）装置などにより構成され、原水中の懸濁物質やコロイド物質の除去を行う。この過程では高分子系有機物、疎水性有機物などを除去することもできる。また、一次純水システムは、基本的に逆浸透（ＲＯ）膜分離装置及び再生型イオン交換装置（混床式又は４床５塔式など）を備え、ＲＯ膜分離装置では、塩類を除去すると共に、イオン性、コロイド性のＴＯＣを除去する。再生型イオン交換装置では、塩類を除去すると共にイオン交換樹脂によって吸着又はイオン交換されるＴＯＣ成分の除去を行う。
【０００３】
さらに、サブシステムは、基本的に低圧紫外線（ＵＶ）酸化装置、非再生型混床式イオン交換装置及び限外濾過（ＵＦ）膜分離装置を備え、一次純水の純度をより一層高め超純水にする。低圧ＵＶ酸化装置では、低圧紫外線ランプより出される１８５ｎｍの紫外線によりＴＯＣを有機酸、さらにはＣＯ２にまで分解する。そして、分解により生成した有機物及びＣＯ２は後段の非再生型混床式イオン交換装置で除去される。ＵＦ膜分離装置では、微粒子が除去され、イオン交換樹脂の流出粒子も除去される。
【０００４】
上述したような超純水製造装置において、一次純水システムの再生式イオン交換装置は、１塔もしくは脱気装置を含む複数の塔で構成することにより、要求される処理水の水質に応じた水処理装置とすることができ、さらに逆浸透（ＲＯ）膜装置を前段に有するのが一般的である。そして、この再生式イオン交換装置の後段には、非再生式イオン交換装置を備えた二次純水システム（サブシステム）を配することで超純水を製造することができる。
【０００５】
水中のイオン類を主に除去するイオン交換装置における処理水イオン濃度は、給水イオン濃度と処理水量（空間速度と線速度）とにより決まる。従来再生式イオン交換装置は処理水の抵抗率（もしくは電気伝導度）に閾値を設定し、再生と採水を繰り返しながら水中のイオンを除去している。このようなイオン交換装置に充填されているイオン交換樹脂は電気化学的に水中のイオン類を除去するが、その能力に容量があるため、再生式イオン交換装置では、定期的に薬品で再生して、その能力を回生している。
【０００６】
再生式イオン交換装置に充填しているイオン交換樹脂を再生するには、アニオン交換樹脂あるいはカチオン交換樹脂など充填されているイオン交換樹脂に応じて、塩酸（ＨＣｌ）もしくは水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）などの薬品を使用するが、これらの再生薬品が再生後のイオン交換樹脂中に残り、水中のイオンを除去した後の処理水にナトリウムイオン（Ｎａ＋）もしくは塩化物イオン（Ｃｌ−）が検出される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
最近、このような再生式イオン交換装置の後段のサブシステム（二次純水装置）の非再生式イオン交換装置の処理水中のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度や塩化物イオン（Ｃｌ−）濃度が変動することが顕在化し、その水を使って洗浄して製造した半導体製品の歩留まりに影響する、という問題があることがわかった。
【０００８】
そこで、この非再生式イオン交換装置の処理水中のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度や塩化物イオン（Ｃｌ−）濃度の変動の原因について本発明者が検討した結果、一次純水システムを構成する再生式イオン交換装置の処理水に残存するナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度や塩化物イオン（Ｃｌ−）濃度が後段のサブシステムの非再生式イオン交換装置の処理水の水質に影響し、その水を使って洗浄することにより製造した半導体製品の歩留まりに影響することがわかった。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、再生式イオン交換装置の後段の二次純水システム（サブシステム）の処理水中のナトリウムイオン（Ｎａ＋）や塩化物イオン（Ｃｌ−）の濃度の短期変動を抑制することの可能な再生式イオン交換装置およびその運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的に鑑み、第一に本発明は再生式イオン交換塔を単独で有する再生式イオン交換装置において、該再生式イオン交換塔単独の処理水のイオン濃度を測定するイオン電極を備える再生式イオン交換装置を提供する（発明１）。
【００１１】
かかる発明（発明１）によれば、一次純水システムを構成する再生式イオン交換装置が再生式イオン交換塔単独の場合において、再生式イオン交換塔単独の処理水の再生時の処理水の抵抗率だけでなく、イオン濃度（イオン電極による測定値）を測定し、これに基づき再生の適否を管理することにより、後段のサブシステムに流入するイオン濃度を制御することができるので、サブシステムを構成する非再生式イオン交換装置の処理水のイオン濃度の短期変動を抑制することができ、かつイオン濃度自体も低く抑えることができる。
【００１２】
また、本発明は複数の再生式イオン交換塔と脱気装置とを含む複数の塔からなる再生式イオン交換装置において、前記複数の再生式イオン交換塔の最後段の塔の処理水のイオン濃度を測定するイオン電極を備える再生式イオン交換装置を提供する（発明２）。
【００１３】
かかる発明（発明２）によれば、一次純水システムを構成する再生式イオン交換装置が再生式イオン交換塔と脱気装置とを含む複数の塔からなる場合において、最後段の再生式イオン交換塔の再生時の処理水の抵抗率だけでなく、イオン濃度（イオン電極による測定値）を測定し、これに基づき再生の適否を管理することにより、後段のサブシステムに流入するイオン濃度を制御することができるので、サブシステムを構成する非再生式イオン交換装置の処理水のイオン濃度の短期変動を抑制することができ、かつイオン濃度自体も低く抑えることができる。
【００１４】
上記発明（発明１，２）においては、前記イオン電極でイオン濃度を測定する再生式イオン交換塔が、少なくともアニオン交換樹脂を充填しており、前記イオン電極が処理水のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定するナトリウムイオン電極であることが好ましい（発明３）。
【００１５】
かかる発明（発明３）によれば、アニオン交換樹脂を充填した再生式イオン交換塔の再生時の処理水の抵抗率だけでなく、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）電極によりナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定し、この測定値に基づいて再生の適否を管理することで、後段のサブシステムの非再生式イオン交換装置の処理水のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度の短期変動を制御することができ、かつイオン濃度自体も低く抑えることができる。
【００１６】
第二に本発明は再生式イオン交換塔を単独で有する再生式イオン交換装置の再生後の処理水のイオン濃度をイオン電極により測定し、該イオン電極により測定されたイオン濃度に基づいて再生式イオン交換塔の再生を管理する再生式イオン交換装置の運転方法を提供する（発明４）。また、本発明は複数の再生式イオン交換塔と脱気装置とを含む複数の塔からなる再生式イオン交換装置の最後段の塔の再生後の処理水のイオン濃度をイオン電極により測定し、該イオン電極により測定されたイオン濃度に基づき再生式イオン交換塔の再生を管理する再生式イオン交換装置の運転方法を提供する（発明５）。
【００１７】
かかる発明（発明４，５）によれば、再生式イオン交換塔の再生と採水の切り替えを行いながら、再生時の処理水の抵抗率だけでなく、イオン濃度（イオン電極による測定値）を測定し、これに基づき再生の適否を管理することにより後段のサブシステムの非再生式イオン交換装置の処理水中にあるイオン濃度の短期変動を抑制し、かつ低く抑えることができる。
【００１８】
上記発明（発明４，５）においては、前記イオン電極でイオン濃度を測定する再生式イオン交換塔が、少なくともアニオン交換樹脂が充填されており、前記イオン電極がナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定するナトリウムイオン電極であり、前記アニオン交換樹脂の再生後の処理水のナトリウムイオン濃度を前記ナトリウムイオン電極により測定して、再生式イオン交換塔の再生を管理することが好ましい（発明６）。
【００１９】
かかる発明（発明６）によれば、アニオン交換樹脂を充填した再生式イオン交換塔の再生時の処理水の抵抗率だけでなく、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）電極によるナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定し、この測定値に基づいて再生の適否を管理することで、後段のサブシステムの非再生式イオン交換装置の処理水のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度の短期変動を制御することができ、かつイオン濃度自体も低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、再生式イオン交換塔の採水時の処理水の抵抗率だけでなく、イオン濃度（イオン電極による測定値）で管理するので、再生式イオン交換装置の後段のサブシステムの非再生式イオン交換装置の処理水中にあるイオン濃度の短期変動を抑制し、かつイオン濃度を低く抑えることができる。特にアニオン交換樹脂の再生の適否をナトリウム電極によりナトリウムイオン濃度に基づいて管理することに好適である。これにより得られた超純水を使って洗浄することにより製造した半導体製品の歩留まりを高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る再生式イオン交換装置を示す概略系統図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に係る再生式イオン交換装置を示す概略系統図である。
【図３】本発明の第三の実施形態に係る再生式イオン交換装置を示す概略系統図である。
【図４】本発明の第四の実施形態に係る再生式イオン交換装置を示す概略系統図である。
【図５】本発明の第五の実施形態に係る再生式イオン交換装置を示す概略系統図である。
【図６】本発明の第六の実施形態に係る再生式イオン交換装置を示す概略系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の再生式イオン交換装置の第一の実施形態について図１を参照にして詳細に説明する。
【００２３】
図１に示す再生式イオン交換装置は、該再生式イオン交換装置が再生式イオン交換塔単独で構成される態様である。本実施形態において、再生式イオン交換塔１は、円筒状の塔本体１Ａ内にカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂との混合樹脂によるイオン交換樹脂層２が配置されている。塔本体１Ａの上部にはイオン交換処理を行う前処理水Ｗの供給管３が接続されている一方、下部にはイオン交換処理水Ｗ１の排出管４が接続されている。そして、これら供給管３及び排出管４にはそれぞれ再生薬液であるアルカリとしてのＮａＯＨ溶液供給管５と、酸としての塩酸（ＨＣｌ）供給管６とがそれぞれ接続している。さらに塔本体１Ａの側部には、再生廃水の排出管７が接続されている。これら供給管３、排出管４、ＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６及び再生廃水の排出管７にはそれぞれ図示しない開閉バルブが設けられている。また、排出管４には、抵抗率計８及びイオン交換処理水Ｗ１のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定するイオン電極たるナトリウムイオン電極９が設けられている。なお、図１において１０はＮａＯＨ溶液供給管５に設けられた加熱器（プレート式熱交換器）である。
【００２４】
上述したような再生式イオン交換装置において、イオン交換樹脂層２を構成するカチオン交換樹脂としては、陽イオン交換基としてスルホン基を付けた強酸性カチオン交換樹脂、カルボン酸基を付けた弱酸性カチオン交換樹脂いずれも使用可能であり、ＰＳＡの溶出が少ない点でゲル型樹脂を用いるのが一般的である。また、上記のカチオン交換樹脂はジビニルベンゼンが架橋剤となって、鎖状構造が架橋されて網目構造の樹脂が形成されている。ジビニルベンゼンが多いほど鎖の分岐が多く、密な構造になり、ジビニルベンゼンが少ないと分枝の少ない網目の大きい樹脂が得られる。通常の水処理に使用する樹脂は架橋度が８％程度で標準架橋樹脂と呼ばれている。これに対して、架橋度９％以上のものは高架橋度樹脂と呼ばれている。本実施形態においては、いずれも用いることができるが、標準架橋樹脂が好適である。
【００２５】
また、アニオン交換樹脂としては、ＰＳＡの溶出が少ない点でゲル型樹脂を用いる。スチレン−ジビニルベンゼン共重合体などを母体としたスチレン骨格にトリメチルアンモニウム基やジメチルエタノールアンモニウム基などの四級アンモニウム基を持つ強塩基性アニオン交換樹脂、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体などを母体としたスチレン骨格にまたはポリアクリル酸エステル骨格に、一級〜三級アミノ基を官能基として持つ弱塩基性アニオン交換樹脂、のいずれも用いることができるが、強塩基性アニオン交換樹脂を好適に用いることができる。アニオン交換樹脂の交換基は、ＯＨ形であるのが好ましい。
【００２６】
イオン交換樹脂層２を構成する混合樹脂におけるカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂との混合割合は、カチオン交換樹脂：アニオン交換樹脂が３０：７０〜７０：３０、特に３０：７０〜５０：５０とアニオン交換樹脂を多く混合するのが好ましい。
【００２７】
上述したような再生式イオン交換装置の運転方法について説明する。まず、採水モードでは、供給管３及び排出管４を開成し、ＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６及び排出管7を閉鎖した状態で、前処理水Ｗを供給管３から下向流で通水すると、前処理水Ｗは混合樹脂によるイオン交換樹脂層２でカチオン性成分及びアニオン性成分を除去された後、イオン交換処理水Ｗ１として排出管４より排出し、図示しないサブシステムに供給される。このときの通水条件は、通常のイオン交換による処理と同様とすることができ、イオン交換樹脂層２のイオン交換樹脂の容積に対して空間速度５〜１００ｈ−１、特に５〜５０ｈ−１とすればよい。
【００２８】
そして、抵抗率計８によるイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率が所定の値を超えたら、イオン交換樹脂層２のイオン交換能が低下してきたとみなして再生モードに切り替え、再生式イオン交換塔１内の混合樹脂の再生を行う。この再生モードでは、まず排出管４からイオン交換処理水Ｗ１を供給して供給管３から排出することで、イオン交換樹脂層２を構成する混合樹脂を逆洗する。この逆洗ではアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂のわずかな比重差によりアニオン交換樹脂が上側にカチオン交換樹脂が下側に分離する。
【００２９】
そうしたらＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６及び再生廃水の排出管７を開成した状態で、ＮａＯＨ溶液供給管５から水酸化ナトリウム水溶液を供給して上側に偏在したアニオン交換樹脂を再生し、塩酸供給管６から塩酸を供給して下側に偏在したカチオン交換樹脂を再生する。このときアニオン交換樹脂を効率よく再生するために、水酸化ナトリウム水溶液は加熱器１０により３０〜５０℃程度に加熱することが好ましい。これらの水酸化ナトリウム水溶液及び塩酸の再生後の廃水は、再生廃水の排出管７から排出する。
【００３０】
続いて、供給管３及び排出管４を開成し、ＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６及び再生廃水の排出管７を閉鎖した状態で、供給管３からイオン交換処理水Ｗ１を供給して排出管４から排出することで、再生に使用した薬液（水酸化ナトリウム水溶液及び塩酸）を一過式で押し出す。ここまでの再生操作はイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率の低下やナトリウム濃度の上昇が大きい場合には２回以上連続して行うのが好ましい。
【００３１】
次にイオン交換樹脂層２を構成する分離したイオン交換樹脂を混合したら、供給管３から前処理水Ｗを供給して排出管４から排出してイオン交換処理水Ｗ１を製造することでイオン交換樹脂の循環洗浄を行う。ここで製造されるイオン交換処理水Ｗ１はサブシステムには供給せず、該イオン交換処理水Ｗ１のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度をナトリウムイオン電極９で測定する。循環洗浄が不十分であると再生に用いたＮａＯＨ溶液に起因してナトリウムイオンがイオン交換処理水Ｗ１に多く含まれるので、ナトリウムイオン濃度が所定の値以下となった時点で再生を好適と判断し、再生作業を終了し、採水モードに戻る。このとき、抵抗率計８によるイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率との両方で再生の適否を判断してもよい。なお、ナトリウムイオン濃度が所定の値を超える場合には循環洗浄を継続すればよい。この採水モードと再生モードを交互に繰り返すことで再生式イオン交換装置を運転することができる。
【００３２】
このようにナトリウムイオン濃度に基づいて、アニオン交換樹脂の再生の適否を判断して、再生が好適であると判断された後イオン交換処理水Ｗ１をサブシステムに供給することにより、超純水（サブシステム処理水）のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を所望の値にまで低く維持して安定化させることができる。
【００３３】
次に本発明の再生式イオン交換装置の第二の実施形態について図２を参照にして説明する。本実施形態においては、前述した第一の実施形態と同一の構成には同一の符号を付しその詳細な説明は省略する。
【００３４】
図２に示す再生式イオン交換装置は、該再生式イオン交換装置が再生式イオン交換塔単独で構成される態様である。本実施形態において、再生式イオン交換塔１は、上向流で通水する方式であり、円筒状の塔本体１Ａ内に上側からアニオン交換樹脂層２Ａとカチオン交換樹脂層２Ｂとがそれぞれ離間して形成された２層式のイオン交換塔であり、塔本体１Ａの下部にはイオン交換処理を行う前処理水Ｗの供給管３が接続されている一方、上部にはイオン交換処理水Ｗ１の排出管４が接続されている。そして、排出管４には再生薬液であるアルカリとしてのＮａＯＨ溶液供給管５が接続しており、塔本体１Ａの側部にはＮａＯＨ再生廃水の排出管７Ａが接続している。一方、塔本体１Ａの側部には酸としての塩酸（ＨＣｌ）供給管６が連通しており、供給管３には塩酸廃水の排出管７Ｂが接続している。これら供給管３、排出管４、ＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６、ＮａＯＨ再生廃水の排出管７Ａ及び塩酸廃水の排出管７Ｂには、それぞれ図示しない開閉バルブが設けられている。また、排出管４には、抵抗率計８及びイオン交換処理水Ｗ１のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定するナトリウムイオン電極９が設けられている。なお、１０はＮａＯＨ溶液供給管５に設けられた加熱器（プレート式熱交換器）であり、１Ｂはアニオン交換樹脂層２Ａを構成するアニオン交換樹脂よりも小さい孔を多数有する遮蔽板である。
【００３５】
上述したような再生式イオン交換装置の運転方法について説明する。まず、採水モードでは、供給管３及び排出管４を開成し、ＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６、ＮａＯＨ再生廃水の排出管７Ａ及び塩酸廃水の排出管７Ｂを閉鎖した状態で、前処理水Ｗを塔本体１Ａの下部の供給管３から供給して上向流で通水すると、前処理水Ｗはカチオン交換樹脂層２Ｂでカチオン性成分が除去され、続いてアニオン交換樹脂層２Ａでアニオン性成分を除去された後イオン交換処理水Ｗ１として排出管３より図示しないサブシステムに供給される。このときの通水条件は、通常のイオン交換による処理と同様とすることができ、イオン交換樹脂に対して空間速度５〜１００ｈ−１、特に５〜５０ｈ−１とすればよい。
【００３６】
そして、抵抗率計８によるイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率が所定の値を超えたら、再生モードに切り替え、再生式塔本体１Ａ内のアニオン交換樹脂層２Ａ及びカチオン交換樹脂層２Ｂの再生を行う。この再生はＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６、ＮａＯＨ再生廃水の排出管７Ａ及び塩酸廃水の排出管７Ｂを開成した状態で、ＮａＯＨ溶液供給管５から水酸化ナトリウム水溶液を供給してアニオン交換樹脂層２Ａを再生し、その再生薬液をＮａＯＨ再生廃水の排出管７Ａから排出する。このときアニオン交換樹脂を効率よく再生するために、水酸化ナトリウム水溶液は加熱器１０により３０〜５０℃程度に加熱することが好ましい。一方、塔本体１Ａの側部に接続した塩酸供給管６から塩酸を供給してカチオン交換樹脂層２Ｂを再生し、その再生薬液を塩酸廃水の排出管７Ｂから排出する。
【００３７】
続いて、ＮａＯＨ溶液供給管５からイオン交換処理水Ｗ１を供給してＮａＯＨ再生廃水の排出管７Ａから排出することで再生に使用したＮａＯＨ溶液を一過式で押し出す一方、塩酸供給管６からイオン交換処理水Ｗ１を供給して塩酸廃水の排出管７Ｂから排出することで再生に使用した塩酸を一過式で押し出す。ここまで再生はイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率の低下やナトリウム濃度の上昇が大きい場合には２回以上連続して行うのが好ましい。続いて供給管３及び排出管４を開成し、ＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６、ＮａＯＨ再生廃水の排出管７Ａ及び塩酸廃水の排出管７Ｂを閉鎖した状態で、供給管３から前処理水Ｗを供給して排出管４から排出してイオン交換処理水Ｗ１を製造することでイオン交換樹脂の循環洗浄を行う。
【００３８】
ここで製造されるイオン交換処理水Ｗ１はサブシステムには供給せず、該イオン交換処理水Ｗ１のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度をナトリウムイオン電極９で測定する。循環洗浄が不十分であると再生に用いたＮａＯＨ溶液に起因してナトリウムイオンがイオン交換処理水Ｗ１に多く含まれるので、ナトリウムイオン濃度が所定の値以下となった時点で再生を好適と判断し、再生作業を終了し、採水モードに戻る。このとき、抵抗率計８によるイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率との両方で再生の適否を判断してもよい。なお、ナトリウムイオン濃度が所定の値を超える場合には循環洗浄を継続すればよい。この採水モードと再生モードを交互に繰り返すことで再生式イオン交換装置を運転することができる。
【００３９】
このようにナトリウムイオン濃度に基づいて、アニオン交換樹脂の再生の適否を判断して、再生が好適であると判断された後イオン交換処理水Ｗ１をサブシステムに供給することにより、超純水（サブシステム処理水）のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を所望の値にまで低く維持して安定化させることができる。
【００４０】
次に本発明の再生式イオン交換装置の第三の実施形態について図３を参照にして説明する。本実施形態においては、前述した第一の実施形態と同一の構成には同一の符号を付しその詳細な説明は省略する。
【００４１】
図３に示す再生式イオン交換装置は、該再生式イオン交換装置が再生式イオン交換塔単独で構成される態様である。本実施形態において、再生式イオン交換塔１は、上向流で通水する方式であり、円筒状の塔本体１Ａ内に上側からカチオン交換樹脂層２Ｂとアニオン交換樹脂層２Ａとがそれぞれ離間して形成された２層式のイオン交換塔であり、塔本体１Ａの下部にはイオン交換処理を行う前処理水Ｗの供給管３が接続されている一方、上部にはイオン交換処理水Ｗ１の排出管４が接続されている。そして、排出管４には再生薬液である酸としての塩酸（ＨＣｌ）供給管６が連通しており、塔本体１Ａの側部には塩酸廃水の排出管７Ｂが接続している。また、塔本体１Ａの側部にはアルカリとしてのＮａＯＨ溶液供給管５が接続しており、供給管３にはＮａＯＨ廃水の排出管７Ａが接続している。これら供給管３、排出管４、ＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６、ＮａＯＨ廃水の排出管７Ａ及び塩酸廃水の排出管７Ｂには、それぞれ図示しない開閉バルブが設けられている。また、排出管４には、抵抗率計８及びイオン交換処理水Ｗ１の塩素イオン（Ｃｌ−）濃度を測定する塩素イオン電極９Ａが設けられている。なお、１０はＮａＯＨ溶液供給管５に設けられた加熱器（プレート式熱交換器）であり、１Ｂはカチオン交換樹脂層２Ｂを構成するカチオン交換樹脂よりも小さい孔を多数有する遮蔽板である。
【００４２】
上述したような再生式イオン交換装置の運転方法について説明する。まず、採水モードでは、供給管３及び排出管４を開成し、ＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６、ＮａＯＨ廃水の排出管７Ａ及び塩酸廃水の排出管７Ｂを閉鎖した状態で、前処理水Ｗを塔本体１Ａの下部の供給管３から供給して上向流で通水すると、前処理水Ｗはアニオン交換樹脂層２Ａでアニオン性成分を除去し、続いてカチオン交換樹脂層２Ｂでカチオン性成分を除去した後イオン交換処理水Ｗ１を排出管３より排出して図示しないサブシステムに供給する。このときの通水条件は、通常のイオン交換による処理と同様とすることができ、イオン交換樹脂に対して空間速度５〜１００ｈ−１、特に５〜５０ｈ−１とすればよい。
【００４３】
そして、抵抗率計８によるイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率が所定の値を超えたら再生モードに切り替え、再生式イオン交換塔１Ａのアニオン交換樹脂層２Ａ及びカチオン交換樹脂層２Ｂの再生を行う。この再生はＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６、ＮａＯＨ廃水の排出管７Ａ及び塩酸廃水の排出管７Ｂを開成した状態で、塔本体１Ａの側部に接続したＮａＯＨ溶液供給管５から水酸化ナトリウム水溶液を供給してアニオン交換樹脂層２Ａを再生し、その再生薬液をＮａＯＨ廃水の排出管７Ａから排出する。このときアニオン交換樹脂を効率よく再生するために、水酸化ナトリウム水溶液は加熱器１０により３０〜５０℃程度に加熱することが好ましい。一方、塔本体１Ａの上部の酸供給管６から塩酸を供給してカチオン交換樹脂層２Ｂを再生し、その再生薬液を塩酸廃水の排出管７Ｂから排出する。
【００４４】
続いて、ＮａＯＨ溶液供給管５からイオン交換処理水Ｗ１を供給してＮａＯＨ廃水の排出管７Ａから排出することで再生に使用したＮａＯＨ溶液を一過式で押し出す一方、塩酸供給管６からイオン交換処理水Ｗ１を供給して塩酸廃水の排出管７Ｂすることで再生に使用した塩酸を一過式で押し出す。ここまでの再生はイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率の低下やナトリウム濃度の上昇が大きい場合には２回以上連続して行うのが好ましい。続いて供給管３及び排出管４を開成し、ＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６、ＮａＯＨ再生廃水の排出管７Ａ及び塩酸廃水の排出管７Ｂを閉鎖した状態で、供給管３から前処理水Ｗを供給して排出管４から排出してイオン交換処理水Ｗ１を製造することでイオン交換樹脂の循環洗浄を行う。ここで製造されるイオン交換処理水Ｗ１はサブシステムには供給せず、該イオン交換処理水Ｗ１の塩素イオン（Ｃｌ−）濃度を塩素イオン電極９Ａで測定する。循環洗浄が不十分であると再生に用いた塩酸溶液に起因して塩素イオンがイオン交換処理水Ｗ１に多く含まれるので、塩素イオン濃度が所定の値以下となった時点で再生を好適と判断し、再生作業を終了し、採水モードに戻る。この採水モードと再生モードを交互に繰り返すことで再生式イオン交換装置を運転することができる。
【００４５】
このようにナトリウムイオン濃度に限らず、カチオン交換樹脂の再生の適否を、塩素イオン電極９Ａの塩素イオン濃度により判断して、再生が好適であると判断された後イオン交換処理水Ｗ１をサブシステムに供給することにより、超純水（サブシステム処理水）の塩素イオン（Ｃｌ−）濃度を所望の値にまで低く維持して安定化させることができる。
【００４６】
本発明の再生式イオン交換装置の第四の実施形態について図４を参照にして詳細に説明する。
【００４７】
図４に示す再生式イオン交換装置は、いわゆる２床３塔式のイオン交換装置であり、該再生式イオン交換装置は、２層型の再生式カチオン交換樹脂塔（Ｈ塔）１１と、脱気装置１２と、２層型の再生式アニオン交換樹脂塔（ＯＨ塔）１３とを備える。Ｈ塔１１の下側にはイオン交換処理を行う前処理水Ｗの供給管１４が接続されている一方、ＯＨ塔１３の上側にはイオン交換処理水Ｗ１の排出管１５が接続されていて、この排出管１５には抵抗率計１６及びイオン交換処理水Ｗ１のナトリウムイオン（Ｎａ+）濃度を測定するナトリウムイオン電極１７が設けられている。そして、Ｈ塔１１の上側には酸としての塩酸（ＨＣｌ）供給管１８が接続しているとともにＨ塔１１の下側の前処理水Ｗの供給管１４に塩酸（ＨＣｌ）廃水の排出管１９が接続している。さらに、ＯＨ塔１３の上側（排出側）には、アルカリとしてのＮａＯＨ溶液供給管２０が接続しており、ＯＨ塔１３の下側（供給側）にはＮａＯＨ溶液の排出管２１が接続している。なお、２２はＮａＯＨ溶液供給管２０に設けられた加熱器（プレート式熱交換器）であり、２３は脱気装置１２で処理した処理水をＯＨ塔１３に供給するためのポンプである。
【００４８】
この２床３塔式のイオン交換装置において、Ｈ塔１１は弱カチオン交換樹脂層１１Ａと強カチオン交換樹脂層１１Ｂとの２層構造であり、ＯＨ塔１３は弱カチオン交換樹脂層１３Ａと強カチオン交換樹脂層１３Ｂとの２層構造となっている。なお、弱カチオン交換樹脂層１１Ａ及び強カチオン交換樹脂層１１Ｂ、弱カチオン交換樹脂層１３Ａ及び強カチオン交換樹脂層１３Ｂの間には、アニオン交換樹脂及びカチオン交換樹脂よりも小さい孔を多数有する遮蔽板（図示せず）が設けられている。
【００４９】
次に上述したような再生式イオン交換装置の運転方法について説明する。まず、採水モードでは、供給管１４から前処理水Ｗを通水して、Ｈ塔１１では、弱カチオン交換樹脂層１１Ａで弱酸性のカチオン成分を、強カチオン交換樹脂層１１Ｂで中性塩のカチオン成分をそれぞれ除去し、続いて脱気装置１２で前処理水Ｗに溶存している二酸化炭素などの気体を除去し、さらにＯＨ塔１３では弱アニオン交換樹脂層１３Ａで弱酸性のアニオン成分を、強アニオン交換樹脂層１３Ｂで中性塩のアニオン成分をそれぞれ除去してイオン交換処理水Ｗ１を製造することができる。このイオン交換処理水Ｗ１を必要に応じさらに種々の処理や微粒子を除去した後サブシステムに供給する。
【００５０】
そして、抵抗率計１６によるイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率が所定の値を超えたら再生モードに切り替えて、Ｈ塔１１の流路を適宜開閉してＨ塔１１に塩酸供給管１８から塩酸を供給することでカチオン交換樹脂１１Ａ，１１Ｂを再生しながら塩酸廃水の排出管１９から排出する。一方、ＯＨ塔１３の流路を適宜開閉してＮａＯＨ溶液供給管２０からＮａＯＨ溶液を供給することでアニオン交換樹脂１３Ａ，１３Ｂを再生しながらＮａＯＨ溶液の排出管２１から排出する。このときアニオン交換樹脂１３Ａ，１３Ｂを効率よく再生するために、水酸化ナトリウム水溶液は加熱器２２により３０〜５０℃程度に加熱することが好ましい。
【００５１】
続いて塩酸供給管１８からＨ塔１１にイオン交換処理水Ｗ１を供給して塩酸廃水の排出管１９から再生に使用した塩酸を一過式で押し出す一方、ＯＨ塔１３の上側からイオン交換処理水Ｗ１を供給してＮａＯＨ溶液の排出管２１から再生に使用したＮａＯＨ溶液を一過式で押し出す。続いて、塩酸供給管１８及びＮａＯＨ溶液供給管２０を閉鎖して、前処理水Ｗを供給管１４から通水し、Ｈ塔１１、脱気装置１２及びＯＨ塔１３の循環洗浄を行う。ここで製造されるイオン交換処理水Ｗ１はサブシステムには供給せず、該イオン交換処理水Ｗ１のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度をナトリウムイオン電極１７で測定する。循環洗浄が不十分であると再生に用いたＮａＯＨ溶液に起因してナトリウムイオンがイオン交換処理水Ｗ１に多く含まれるので、ナトリウムイオン濃度が所定の値以下となった時点で再生を好適と判断し、再生作業を終了し、採水モードに戻る。この採水モードと再生モードを交互に繰り返すことで再生式イオン交換装置を運転することができる。
【００５２】
このように再生式イオン交換塔単独で構成した場合に限らず、二以上の再生式イオン交換塔の最後段の塔である再生式アニオン交換樹脂塔（ＯＨ塔）１３のイオン交換処理水Ｗ１のナトリウムイオン濃度を測定するナトリウムイオン電極１７設けることによっても同様にナトリウムイオン濃度に基づいて、アニオン交換樹脂１３Ａ，１３Ｂの再生の適否を判断して、このイオン交換処理水Ｗ１をサブシステムに供給することにより、超純水（サブシステム処理水）のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を所望の値にまで低く制御することができる。
【００５３】
次に、本発明の再生式イオン交換装置の第五の実施形態について図５を参照にして詳細に説明する。
【００５４】
図５に示す再生式イオン交換装置は、いわゆる３床４塔式のイオン交換装置である。本実施形態において、再生式イオン交換装置は、２層型の第一の再生式カチオン交換樹脂塔（Ｈ１塔）３１と、脱気装置３２と、２層型の再生式アニオン交換樹脂塔（ＯＨ塔）３３と、単層型の第二の再生式カチオン交換樹脂塔（Ｈ２塔）３４とを備える。Ｈ１塔３１の下側にはイオン交換処理を行う前処理水Ｗの供給管３５が接続されている一方、Ｈ２塔３４の下側にはイオン交換処理水Ｗ１の排出管３６が接続されていて、この排出管３６には抵抗率計３７及びイオン交換処理水Ｗ１の塩素イオン（Ｃｌ−）濃度を測定する塩素イオン電極３８が設けられている。そして、Ｈ２塔３４の上側には酸としての塩酸（ＨＣｌ）供給管３９が接続していて、排出管３６には塩酸廃水の排出管４０が接続している。この塩酸廃水の排出管４０はＨ１塔３１の上側（排出側）に接続していて、Ｈ１塔３１の下側（供給側）には塩酸（ＨＣｌ）廃水の廃棄管４１が接続している。さらに、ＯＨ塔３３の上側（排出側）には、アルカリとしてのＮａＯＨ溶液供給管４２が接続しており、ＯＨ塔３３の下側（供給側）にはＮａＯＨ廃水の排出管４３が接続している。なお、４４はＮａＯＨ溶液供給管４２に設けられた加熱器（プレート式熱交換器）であり、４５は脱気装置１２で処理した処理水をＯＨ塔１３に供給するためのポンプである。
【００５５】
この３床４塔式のイオン交換装置において、Ｈ１塔３１は弱カチオン交換樹脂層３１Ａと強カチオン交換樹脂層３１Ｂとの２層構造であり、ＯＨ塔３３は弱カチオン交換樹脂層３３Ａと強カチオン交換樹脂層３３Ｂとの２層構造となっている。なお、弱カチオン交換樹脂層３１Ａ及び強カチオン交換樹脂層３１Ｂの間には、アニオン交換樹脂及びカチオン交換樹脂よりも小さい孔を多数有する遮蔽板（図示せず）が設けられている。
【００５６】
上述したような３床４塔式のイオン交換装置であっても前処理水ＷをＨ１塔３１から供給してＨ２塔３４から排出することによりイオン交換処理水Ｗ１を製造し、前述した第一〜第四の実施形態と同様に再生することができる。そして、２以上の再生式イオン交換塔の最後段の塔であるＨ２塔３４のイオン交換処理水Ｗ１の塩素イオン濃度を測定する塩素イオン電極３８を設けることによって同様に塩素イオン濃度に基づいて、カチオン交換樹脂の再生の適否を判断して、このイオン交換処理水Ｗ１をサブシステムに供給することにより、超純水（サブシステム処理水）の塩素イオン濃度を所望の値にまで低く制御することができる。
【００５７】
さらに、本発明の再生式イオン交換装置の第六の実施形態について図６を参照にして詳細に説明する。本実施形態においては、前述した第五の実施形態と同一の構成には同一の符号を付しその詳細な説明は省略する。
【００５８】
図６に示す再生式イオン交換装置は、いわゆる４床５塔式のイオン交換装置であり、基本的には前述した第五の実施形態の３床４塔式のイオン交換装置の再生式カチオン交換樹脂塔（Ｈ２塔）３４の後段に単層型の第二の再生式アニオン交換樹脂塔（ＯＨ２塔）４６を設けた構成を有する。このＯＨ２塔４６の下側にはイオン交換処理水Ｗ１の排出管３６が接続されていて、この排出管３６には抵抗率計３７及びイオン交換処理水Ｗ１のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定するナトリウムイオン電極３８Ａが設けられている。そして、ＯＨ２塔４６の上側にはアルカリとしてのＮａＯＨ溶液供給管４７が接続し、下側の排出管３６にはＮａＯＨ溶液の排出管４８が接続している。この排出管４８は第一の再生式アニオン交換樹脂塔（ＯＨ１塔）３３の上側（排出側）にＮａＯＨ溶液供給管として接続していて、ＯＨ１塔３３の下側（供給側）にはＮａＯＨ再生廃水の廃棄管４９が接続している。
【００５９】
上述したような４床５塔式のイオン交換装置であっても、前処理水ＷをＨ１塔３１から供給してＯＨ２塔４４から排出することによりイオン交換処理水Ｗ１を製造し、前述した第一〜第五の実施形態と同様に再生することができる。そして、２以上の再生式イオン交換塔の最後段の塔であるＯＨ２塔４４のイオン交換処理水Ｗ１のナトリウムイオン濃度を測定するナトリウムイオン電極３８Ａを設けることによって同様にナトリウムイオン濃度に基づいて、カチオン交換樹脂の再生の適否を判断して、このイオン交換処理水Ｗ１をサブシステムに供給することにより、超純水（サブシステム処理水）の塩素イオン濃度を所望の値にまで低く制御することができる。
【００６０】
以上、本発明について添付図面を参照して説明してきたが、本発明は前記実施形態に限らず種々の変更実施が可能である。例えば、再生式イオン交換装置の構成は前述した各実施例に限らず、種々変更可能である。また、再生式イオン交換装置の前段には逆浸透膜分離装置など公知の水処理用のエレメントを設けることができる。また  また、抵抗率計によるイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率が所定の値を超えたら再生モードに切り替えているが、所定の体積のイオン交換処理水Ｗ１を製造したら再生するように運転してもよい。さらに、抵抗率計以外で再生のタイミンを測ってもよい。
【実施例】
【００６１】
以下の具体的実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００６２】
［実施例１］
図１において、カチオン交換樹脂として三菱化学社製「ＰＫ２２８Ｌ」（ポーラス型）と、アニオン交換樹脂として三菱化学社製「ＰＡ３１２Ｌ」（ポーラス型）とをカチオン交換樹脂：アニオン交換樹脂＝１：２（容積比）で混合した樹脂を充填してイオン交換樹脂層２を形成し、１塔型の再生式イオン交換装置を構成した。なお、抵抗率計８としては栗田工業社製「ＭＸ−３」を、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）電極９としてはティー・アンド・シー・テクニカル社製「ｓｗａｎ  ＡＭＩ  Ｓｏｄｉｔｒａｃｅ」をそれぞれ用いた。
【００６３】
この１塔型の再生式イオン交換装置をまず採水モードで前処理水Ｗをイオン交換樹脂層２の体積に対して空間速度（Ｓｐａｃｅ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ；ＳＶ）４０ｈ−１で通水してイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率とナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定した。また、イオン交換処理水Ｗ１を後段に設けた非再生式イオン交換装置を備えたサブシステムに供給し、このサブシステム処理水のナトリウムイオン濃度をＩＣＰ−ＭＳ（アジレント・テクノロジー社製「７５００ｃｓ」）を用いて分析した。なお、非再生式イオン交換装置としては、カチオン交換樹脂：アニオン交換樹脂＝１：１．６（容積比）で充填したものを用い、ＳＶ＝８０ｈ−１で通水した。
【００６４】
そして、抵抗率計８によるイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率が１８．０ＭΩ・ｃｍ未満となったら採水を停止し、次に再生モードに切り替えて、排出管４からイオン交換処理水Ｗ１を供給して供給管３から排出することで、イオン交換樹脂層２を構成する混合樹脂を逆洗し、アニオン交換樹脂を上側にカチオン交換樹脂を下側に分離した。
【００６５】
そうしたらＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６及び再生廃水の排出管７を開成した状態で、ＮａＯＨ溶液供給管５から４％に調製した水酸化ナトリウム水溶液を供給して上側に偏在したアニオン交換樹脂を再生し、塩酸（ＨＣｌ）供給管６から５％に調製した工業用塩酸（ＨＣｌ）を供給して下側に偏在したカチオン交換樹脂を再生し、これらの水酸化ナトリウム水溶液及び塩酸の再生廃水は排出管７から排出した。このときアニオン交換樹脂を効率よく再生するために、水酸化ナトリウム水溶液は加熱器１０により４０℃に加熱した。
【００６６】
続いて、供給管３及び排出管４を開成し、ＮａＯＨ溶液供給管５、塩酸供給管６及び再生廃水の排出管７を閉鎖した状態で、排出管４からイオン交換処理水Ｗ１を供給して供給管３から排出することで、再生に使用した薬液（水酸化ナトリウム水溶液及び塩酸）を一過式で押し出し、続けて前処理水Ｗを流通してイオン交換樹脂の循環洗浄を行った。このとき処理水Ｗ１の抵抗率を抵抗率計８で計測するとともにナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度をナトリウムイオン電極９で測定し、抵抗率が１８．０ＭΩ・ｃｍ以上、かつナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度が３００ｎｇ／Ｌ以下になった時点で再生が完了したとして再生作業を終了した。
【００６７】
次に再生式イオン交換装置を再度採水モードに切り替えて、再生式イオン交換装置に前処理水Ｗを流通させて採水を再開し、イオン交換処理水Ｗ１を後段に設けた非再生式イオン交換装置を備えたサブシステムに供給した。そして、イオン交換処理水Ｗ１の処理水の抵抗率計８による抵抗率が１８．０ＭΩ・ｃｍ未満となったら採水を停止し、再度の再生・採水する操作を同様に８回繰り返した。この再生式イオン交換装置の採水開始から１２時間後のイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率とナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定した結果を表１に示す。また、このときの後段に設けたサブシステムの非再生式イオン交換装置の処理水のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度をそれぞれ測定した。結果を表２に示す。
【００６８】
［比較例１］
実施例１において、ナトリウムイオン電極９を設けずに、再生式イオン交換装置の再生モードを抵抗率計８による抵抗率が１８．０ＭΩ・ｃｍ以上になった時点で終了して採水モードに切り替えて、再生式イオン交換装置に前処理水Ｗを流通させて採水を再開する以外は同様にして、再生・採水の操作を同様に８回繰り返した。この再生式イオン交換装置の採水開始から１２時間後のイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率とナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定した結果を表１にあわせて示す。また、このときの後段に設けたサブシステムの非再生式イオン交換装置の処理水のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度をそれぞれ測定した。結果を表２にあわせて示す。
【００６９】
［参考例］
実施例１において、再生式イオン交換装置のイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率が１８．０ＭΩ・ｃｍ未満になった時点で再生を停止し、再生モードで再生を行った。この再生は逆洗により分離したアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂のうちカチオン交換樹脂のみを５％に調整した副生塩酸（ＨＣｌ）水溶液で再生し、循環洗浄時の抵抗率が１８．０ＭΩ・ｃｍ以上、かつナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度が３００ｎｇ／Ｌ以下になった時点で再生作業を終了した以外は同様にして再生・採水の操作を同様に８回繰り返した。なお、採水時のイオン交換処理水Ｗ１のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度が５００ｎｇ／Ｌ以上だった５回目と８回目については再生作業を２回繰り返した。この再生式イオン交換装置の採水開始から１２時間後のイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率とナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定した結果を表１にあわせて示す。また、このときの後段に設けたサブシステムの非再生式イオン交換装置の処理水のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度をそれぞれ測定した。結果を表２にあわせて示す。
【００７０】
［比較例２］
参考例において、ナトリウムイオン電極９を設けずに、再生式イオン交換装置の再生モードを抵抗率が１８．０ＭΩ・ｃｍ以上になった時点で終了して採水モードに切り替えて、再生式イオン交換装置に前処理水Ｗを流通させて採水を再開する以外は同様にして、再生・採水の操作を同様に８回繰り返した。この再生式イオン交換装置の採水開始から１２時間後のイオン交換処理水Ｗ１の抵抗率とナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定した結果を表１にあわせて示す。また、このときの後段に設けたサブシステムの非再生式イオン交換装置の処理水のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度をそれぞれ測定した。結果を表２にあわせて示す。
【００７１】
【表１】
2018030079.tif 000003
【００７２】
表１から明らかな通り、実施例１の再生式イオン交換装置の運転方法によれば、イオン交換処理水Ｗ１の再生の適否をナトリウムイオン電極９で測定したナトリウムナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度により判断することで、採水開始後１２時間経過後のナトリウムナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を３００ｎｇ／Ｌ以下に制御することができるのに対し、比較例１、２のように抵抗率等で制御した場合には、ナトリウムナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度が３００ｎｇ／Ｌを超えることがあり、十分に制御できなかった。なお、参考例のようにカチオン交換樹脂のみを再生した場合にはアニオン交換樹脂が再生されないため、ナトイウムイオン濃度が大きかった。
【００７３】
【表２】
2018030079.tif 000004
【００７４】
表２から明らかなとおり、実施例１の再生式イオン交換装置の運転方法によれば、イオン交換処理水Ｗ１の再生の適否をナトリウムイオン電極９で測定したナトリウムナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度により判断することで、後段のサブシステムの非再生式イオン交換装置の処理水のナトリウム（Ｎａ＋）濃度を低くかつ変動幅を小さく制御することができることがわかる。
【００７５】
これらの結果から再生式イオン交換装置の再生時の水質をナトリウムイオン電極９で測定したナトリウムナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度により管理することで、再生条件を見直すことができ、後段のサブシステムの非再生式イオン交換装置の処理水のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度の短期的変動を制御することができることがわかる。
【符号の説明】
【００７６】
１  再生式イオン交換塔
５  ＮａＯＨ溶液供給管
６  塩酸（ＨＣｌ）供給管
７  再生廃水の排出管
７Ａ  ＮａＯＨ再生廃水の排出管
７Ｂ  ＨＣｌ廃水の排出管
８，１６，３７  抵抗率計
９，１７，３８Ａ  ナトリウムイオン電極（イオン電極）
９Ａ，３８  塩素イオン電極（イオン電極）
１１  ２層型の再生式カチオン交換樹脂塔（Ｈ塔）
１２，３２  脱気装置
１３  ２層型の再生式アニオン交換樹脂塔（ＯＨ塔）
１８  塩酸（ＨＣｌ）供給管
１９  塩酸（ＨＣｌ）廃水の排出管
２０  ＮａＯＨ溶液供給管
２１  ＮａＯＨ溶液の排出管
３１  ２層型の第一の再生式カチオン交換樹脂塔（Ｈ１塔）
３３  再生式アニオン交換樹脂塔（ＯＨ塔）（第二の再生式アニオン交換樹脂塔（ＯＨ１塔））
３４  第二の再生式カチオン交換樹脂塔（Ｈ２塔）
３９  塩酸（ＨＣｌ）供給管
４０  塩酸（ＨＣｌ）廃水の排出管
４１  塩酸（ＨＣｌ）廃水の廃棄管
４２  ＮａＯＨ溶液の供給管
４３  ＮａＯＨ廃水の排出管
４６  第二の再生式アニオン交換樹脂塔（ＯＨ２塔）
４７  ＮａＯＨ溶液供給管
４８  ＮａＯＨ溶液の排出管
Ｗ  前処理水
Ｗ１  イオン交換処理水
【図１】
2018030079.tif 000005
【図２】
2018030079.tif 000006
【図３】
2018030079.tif 000007
【図４】
2018030079.tif 000008
【図５】
2018030079.tif 000009
【図６】
2018030079.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月15日(2017.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生式イオン交換塔を単独で有する再生式イオン交換装置において、該再生式イオン交換塔単独の処理水の抵抗率を測定する抵抗率計とイオン濃度を測定するイオン電極とを備える再生式イオン交換装置。
【請求項２】
複数の再生式イオン交換塔と脱気装置とを含む複数の塔からなる再生式イオン交換装置において、前記複数の再生式イオン交換塔の最後段の塔の処理水の抵抗率を測定する抵抗率計とイオン濃度を測定するイオン電極とを備える再生式イオン交換装置。
【請求項３】
前記イオン電極でイオン濃度を測定する再生式イオン交換塔が、少なくともアニオン交換樹脂を充填しており、前記イオン電極が処理水のナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定するナトリウムイオン電極である請求項１又は２に記載の再生式イオン交換装置。
【請求項４】
再生式イオン交換塔を単独で有する再生式イオン交換装置の再生後の処理水の抵抗率を抵抗率計により、イオン濃度をイオン電極によりそれぞれ測定し、該抵抗率計により測定された抵抗率及び該イオン電極により測定されたイオン濃度に基づいて再生式イオン交換塔の再生を管理する再生式イオン交換装置の運転方法。
【請求項５】
複数の再生式イオン交換塔と脱気装置とを含む複数の塔からなる再生式イオン交換装置の最後段の塔の再生後の処理水の抵抗率を抵抗率計により、イオン濃度をイオン電極によりそれぞれ測定し、該抵抗率計により測定された抵抗率及び該イオン電極により測定されたイオン濃度に基づき再生式イオン交換塔の再生を管理する再生式イオン交換装置の運転方法。
【請求項６】
前記イオン電極でイオン濃度を測定する再生式イオン交換塔が、少なくともアニオン交換樹脂が充填されており、前記イオン電極がナトリウムイオン（Ｎａ＋）濃度を測定するナトリウムイオン電極であり、前記アニオン交換樹脂の再生後の処理水のナトリウムイオン濃度を前記ナトリウムイオン電極により測定して、再生式イオン交換塔の再生を管理する請求項４又は５に記載の再生式イオン交換装置の運転方法。