(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱塩装置から排出されるカルシウムイオン濃度１０〜８００mg/l、フッ化物イオン濃度１０〜３００mg/lの脱塩排水を極性転換方式電気透析装置で処理し、次いで、該処理水を逆浸透膜装置で処理して透過水と濃縮水を得、該逆浸透膜装置の透過水は前記脱塩装置の原水供給側に戻す脱塩排水の処理方法において、前記極性転換方式電気透析装置の電極水として、該逆浸透膜装置から得られる濃縮水を用いることを特徴とする脱塩排水の処理方法。
【請求項２】
前記電極水は循環して使用されることを特徴とする請求項１記載の脱塩排水の処理方法。
【請求項３】
前記電極水は、塩類の添加により、前記脱塩排水と同等又はそれ以上の導電率に調整されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の脱塩排水の処理方法。
【請求項４】
前記電極水は、酸を添加してｐＨ４以下に調整されたもの又はスケール発生防止剤が添加されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の脱塩排水の処理方法。
【請求項５】
請求項２の循環する電極水は、酸を添加してｐＨ４以下に調整されたもの又はスケール発生防止剤が添加されたものであって、且つ該循環する電極水の一部を前記極性転換電気透析装置の濃縮水として用いることを特徴とする脱塩排水の処理方法。
【請求項６】
脱塩装置から排出されるカルシウムイオン濃度１０〜８００mg/l、フッ化物イオン濃度１０〜３００mg/lの脱塩排水を被処理水とし、該脱塩排水中のイオン性不純物を除去する極性転換方式電気透析装置と、該極性転換方式電気透析装置の処理水を被処理水とする逆浸透膜装置と、少なくとも前記極性転換方式電気透析装置の濃縮水及び前記逆浸透膜装置の濃縮水を処理する廃水処理装置を備え、前記逆浸透膜装置の濃縮水を前記極性転換方式電気透析装置の電極室に流入させる配管を配設したものであることを特徴とする脱塩排水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体デバイス製造工程で使用される洗浄用超純水、ボイラ給水、医製薬製造に用いる注射用水の製造装置から排出される脱塩排水の処理方法及び処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハのような極めて清浄な表面を得ることが求められる被洗浄物の洗浄用脱塩水としては、微粒子、コロイダル物質、有機物、金属及びイオン類などが可能な限り除去された高純度な「超純水」と称される水が用いられる。この「超純水」の用語で説明される高純度な水は、必ずしも明確に定義されたものではないが、一般的には、原水を凝集沈殿装置、砂濾過装置、活性炭濾過装置等を用いて除濁することにより前処理水を得、次いで、２床３塔式イオン交換装置、逆浸透膜装置、混床式イオン交換装置、真空脱気装置、精密フィルター等を用いて前処理水中の不純物を除去したものを純水あるいは一次純水と称し、この一次純水をさらに紫外線照射装置、混床式ポリッシャ、限外濾過膜装置、逆浸透膜装置等を用いて、一次純水中に微量残留する微粒子、コロイダル物質、有機物、金属及びイオン等の不純物を可及的に除去したものを超純水あるいは二次純水と称している。
【０００３】
このような超純水は超純水製造装置（以下、「脱塩装置」とも言う）４０で製造され、被洗浄物を洗浄する使用場所５０に供給される。使用場所５０から排出された排水は、導電率やＴＯＣにより分別し、汚染の少ないものは配管５１により直接原水貯槽３０に戻される。汚染が著しいものは配管５２により廃水処理装置７０に送られる。また、中程度の汚染の排水は、排水回収配管５３により脱塩やＴＯＣ分解等を行う脱塩手段６０に送られ、脱塩水は直接原水貯槽３０に戻され回収されると共に、脱塩排水は廃水処理装置７０に送られる。廃水処理装置７０では廃水を中和、有機物、窒素及びリン等の低減処理後、放流される（図６）。このような超純水製造装置４０では、高純度な脱塩水と同時に大量の脱塩排水を発生し、これを放流しなければならず、近年の環境保護関連の規制強化に伴う放流規制や地盤沈下の防止のための井水の取水制限、原水や下水料金の高騰に対応できない。
【０００４】
このような立地条件や放流規制などによる制限から、放流設備を備えず脱塩排水をエバポレータで濃縮し、その濃縮液をそのまま、あるいはドラムドライヤ処理し、その蒸発乾固物を廃棄物処理業者に引き渡すクローズドシステム方式の排水処理装置も知られている。しかし、従来のクローズドシステム方式の排水処理装置は、エバポレータやドラムドライヤといった蒸発装置を使用するため莫大なエネルギーを消費するという問題がある。特に既設工場において、使用場所における洗浄用水の使用量が増大すると、それに伴い脱塩排水の増加が生じ、これを処理するために上記の蒸発装置の増設が必要となり、設備費用や運転費用が大きな負担となる。一方、脱塩排水には、井水及び工業用水由来のカルシウムイオン、半導体デバイスの洗浄排水由来のフッ化物イオンや硫酸イオンを含む塩が高濃度で含有されており、これらの塩は溶解度が低いため、不溶の塩が析出して懸濁状態のものもあり、通常の脱塩装置では処理できないという問題がある。このため、不溶の塩が析出するような懸濁状態にある脱塩排水を更に脱塩処理し、該処理水を原水に回収できるような排水処理方法や排水処理装置が望まれていた。
【０００５】
これを解決するものとして、当該出願人は先に、廃水処理装置に供給される脱塩排水を予め極性転換方式電気透析装置で処理し、次いで、該処理水を逆浸透膜装置で処理し、逆浸透膜装置の透過水は前記脱塩装置の原水供給側に戻し、極性転換方式電気透析装置と逆浸透膜装置の濃縮水は廃水処理装置で処理する脱塩排水の処理方法を提供している（特願２０００−２９３６０１号）。この排水処理方法によれば、不溶の塩を高濃度で含有する脱塩排水を更に脱塩処理でき、且つ水利用率が高く放流廃水が少なく、特にクローズドシステムにおいてはエバポレータやドラムドライヤの被処理水を減容化し、エネルギー消費の少ない点で極めて有効である。そして、この排水処理方法で使用する極性転換方式電気透析装置においては、電極室での電気抵抗を極力低減するため導電率の高い脱塩排水を電極室に供給している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この脱塩排水はフッ化物イオン濃度が高いため、電極室で使用している白金コーティングのＳＵＳ材や白金コーティングのチタン材の陽電極を腐食してしまう。このフッ化物イオンの腐食力は強力で、通常数年間は使用できる電極が僅か半年足らずで溶解し電極の交換を余儀なくされる。このような陽電極の腐食に伴う交換作業は、高額な電極部品の費用を発生させ、排水処理コストを増大させる。また、電極の交換作業のため装置を停止しなければならず、装置の安定運転上好ましくない。更に、陽極室では原水中の塩化物イオンが電極反応により塩素ガスとなり、電極水に同伴して排出される。この塩素ガスは周囲の金属を腐食すると共に、人体に有害であるため、気液分離の後、気相側に別途スクラバを設置して処理する必要があり、装置の設置スペースが増大する等の問題があった。
【０００７】
従って、本発明の目的は、不溶の塩を高濃度で含有する脱塩排水を更に脱塩処理でき、且つ水利用率が高く放流廃水が少ない脱塩処理方法及び脱塩処理装置を提供することにあり、また、本発明の他の目的は、極性転換方式電気透析装置を用いる排水処理方法において、当該装置の陽電極の腐食を抑制することができ、陽極室における塩素ガスの発生もない脱塩処理方法及び脱塩処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者は鋭意検討を行った結果、従来、廃水処理装置に供給されていた脱塩排水を予め極性転換方式電気透析装置で処理し、次いで、該処理水を逆浸透膜装置で処理し、逆浸透膜装置の透過水は前記脱塩装置の原水供給側に戻し、極性転換方式電気透析装置と逆浸透膜装置の濃縮水は廃水処理装置で処理すれば、不溶の塩が析出するような懸濁状態にある脱塩排水を更に脱塩処理し、該処理水を原水に回収できると共に、放流廃水が少なくできること、また、極性転換方式電気透析装置の電極水として、該逆浸透膜装置から得られる濃縮水の少なくとも一部を用いれば、当該装置の陽電極の腐食を抑制でき、陽極室における塩素ガスの発生もないこと等を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明（１）は、脱塩装置から排出されるカルシウムイオン濃度１０〜８００mg/l、フッ化物イオン濃度１０〜３００mg/lの脱塩排水を極性転換方式電気透析装置で処理し、次いで、該処理水を逆浸透膜装置で処理して透過水と濃縮水を得、該逆浸透膜装置の透過水は前記脱塩装置の原水供給側に戻す脱塩排水の処理方法において、前記極性転換方式電気透析装置の電極水として、該逆浸透膜装置から得られる濃縮水を用いる脱塩排水の処理方法を提供するものである。かかる構成を採ることにより、溶解度の低い塩を多量に含み従来であれば、直接廃水処理装置で処理されるような脱塩排水を極性転換方式電気透析装置で更に脱塩処理できる。極性転換方式電気透析装置はシリカ及び有機物の除去率が低いが、これらは逆浸透膜装置で除去できるから、逆浸透膜装置の透過水は脱塩装置の原水として回収でき、水利用率を高めることができる。また、フッ化物イオンや塩化物イオンがほとんど除去された逆浸透膜装置の濃縮水を電極水として使用するため、陽電極を腐食することがなく、陽電極室内において塩素ガスの発生もない。
【００１０】
また、本発明（２）は、前記電極水は循環して使用される前記脱塩排水の処理方法を提供するものである。かかる構成を採ることにより、前記発明と同様の効果を奏する他、水の利用率が高まると共に、電極水の導電率が向上し電極室の電気抵抗を低減できるため省電力化が図れる。
【００１１】
また、本発明（３）は、前記電極水は塩類の添加により、前記脱塩排水と同等又はそれ以上の導電率に調整されたものである前記脱塩排水の処理方法を提供するものである。かかる構成を採ることにより、前記発明と同様の効果を奏する他、電極室の電気抵抗が更に低減できる。
【００１２】
また、本発明（４）は、前記電極水は酸を添加してｐＨ４以下に調整されたもの又はスケール発生防止剤が添加されたものである前記脱塩排水の処理方法を提供するものである。電極室には、陽イオン交換膜で仕切られている隣接の脱塩室又は濃縮室からのイオンの流入があり、特に陰極では陽イオンの流入によりｐＨが上昇してくる傾向がある。この場合、電極水が循環されていると、例えば流入したカルシウムイオンが水酸化物として析出し、流路を閉塞してしまう可能性があるが、酸の添加により、当該化合物の溶解性が高まりスケール発生を防止できるため、安定した連続運転が可能となる。また、スケール発生防止剤の添加により、珪酸カルシウムなどのスケールをミセル形成による荷電反発などにより分散させたり、あるいはキレート化により安定化させることができる。
【００１３】
また、本発明（５）は、前記（２）の循環する電極水は酸を添加してｐＨ４以下に調整されたもの又はスケール発生防止剤が添加されたものであって、且つ該循環する電極水の一部は前記極性転換電気透析装置の濃縮水として用いる脱塩排水の処理方法を提供するものである。かかる構成を採ることにより、スケール発生防止能が付与された高導電率の電極水を濃縮水として使用するため、当該極性転換電気透析装置の濃縮室内のスケールの発生を防止できる。
【００１４】
また、本発明（６）は、脱塩装置から排出されるカルシウムイオン濃度１０〜８００mg/l、フッ化物イオン濃度１０〜３００mg/lの脱塩排水を被処理水とし、該脱塩排水中のイオン性不純物を除去する極性転換方式電気透析装置と、該極性転換方式電気透析装置の処理水を被処理水とする逆浸透膜装置と、少なくとも前記極性転換方式電気透析装置の濃縮水及び前記逆浸透膜装置の濃縮水を処理する廃水処理装置を備え、前記逆浸透膜装置の濃縮水を前記極性転換方式電気透析装置の電極室に流入させる配管を配設したものである脱塩排水の処理装置を提供するものである。かかる構成を採ることにより、従来の超純水製造装置に適用でき、前記排水の脱塩方法の発明を確実に実施できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１の実施の形態における脱塩排水の処理装置を図１を参照して説明する。図１において、脱塩排水の処理装置１０ａは、脱塩排水供給管１２から供給される脱塩排水を被処理水とし、該脱塩排水中のイオン性不純物を除去する極性転換方式電気透析装置１と、極性転換方式電気透析装置１と配管１５で連接される逆浸透膜装置２と、極性転換方式電気透析装置１の濃縮水及び電極水並びに逆浸透膜装置２の濃縮水を処理する廃水処理装置６を備える。
【００１６】
極性転換方式電気透析装置１は、公知のものが使用でき、電気透析装置の電極の極性を所望の時間、例えば１５〜２０分毎に交互に転換できるようにしたものである。すなわち、図２及び図３に示すように、電極１ｃ間にカチオン交換膜Ｃとアニオン交換膜Ａを交互に、且つ両膜間は脱塩室１ａと濃縮室１ｂを交互に形成するように配置したものであり、電極の極性の転換、すなわち、陽極を陰極に、陰極を陽極に転換することにより、転換前に脱塩室１ａ又は濃縮室１ｂであった流路は転換後は濃縮室１ｂ又は脱塩室１ａになるようにしたものである。最下段が陰極の場合が逆相の状態（図２）、陽極の場合が正相の状態（図３）、水の流れをＸライン、Ｙラインで表すと、極性転換方式電気透析装置１の処理水と濃縮水の流れは極性転換を行うことにより切り替わるため、Ｘラインは逆相の時は処理水ラインとなり、正相の時は濃縮水ラインとなり、Ｙラインは逆相の時は濃縮水ラインで、正相の時は処理水ラインとなる。このため、Ｘライン及びＹラインの流入側配管及び流出側配管にはそれぞれ不図示の三方弁を配設し、極性の転換に対応して流路が切替わるようになっている。また、特に流路が濃縮水の流れから処理水の流れに変わる際、脱塩室又は配管中に残存する濃縮水をパージするための工程を設けることが、後段の逆浸透膜装置の負荷を低減できる点で好適である。
【００１７】
このような極性転換方式電気透析装置１の脱塩過程においては、従来と同様の脱塩が行われる他、例えば濃縮室１ｂ内のイオン交換膜面上に付着したフッ化カルシウムなどのスケールは、上記電極の極性を転換して当該濃縮室１ｂを脱塩室１ａとすれば、フッ化カルシウムはカルシウムイオンとフッ化物イオンに分解され、カルシウムイオンはカチオン交換膜Ｃを通して、フッ化物イオンはアニオン交換膜Ａを通して濃縮室１ｂ側へ移動し、該濃縮水は濃縮水流出配管１６、廃水管１９１を通って廃水処理装置６に送られる。また、この脱塩過程において、濃縮室内のイオン交換膜面上にスケールが付着した場合には、再度電極の極性を転換して当該脱塩室を濃縮室、濃縮室を脱塩室にし、これを繰り返すことにより運転が継続される。極性転換方式電気透析装置の運転は通常、中性域で行われるため、ｐＨが調整された被処理水が供給される。このように、極性転換方式電気透析装置を使用すれば、汚染が著しい脱塩排水中の不純物を効率よく除去することができる。
【００１８】
脱塩排水の処理装置１０ａにおいて、逆浸透膜装置２の濃縮水管１７は分岐し、一方の配管１７１は極性転換方式電気透析装置の電極室１ｃに接続され、他方の管１７２は廃水管１９１に接続している。また、極性転換方式電気透析装置の電極室１ｃの電極水流出配管１９は廃水管１９１に接続している。また、脱塩排水の処理装置１０ａは更に、配管１７１に塩類を添加して電極室１ｃに流入する逆浸透膜装置２の濃縮水の導電率を調整する公知の塩類添加手段７が設置されている。塩類としては、フッ化物や塩化物を含まないものであれば特に制限されないが、例えば硫酸ナトリウム及び硝酸ナトリウムが挙げられる。なお、塩類添加手段７はその設置を省略してもよい。
【００１９】
超純水製造系１００は、原水貯槽３と脱塩装置４と脱塩水使用場所５とからなり、原水貯槽３と脱塩装置４は配管１１で、脱塩装置４と脱塩水使用場所５は配管２０でそれぞれ接続されている。脱塩装置４と極性転換方式電気透析装置１は脱塩排水供給管１２、１３、１４で接続され、また、脱塩水の使用場所５からの廃水のうち、汚染が著しいものは配管１８により直接廃水処理装置６に送られる。脱塩装置４は公知の超純水製造装置であり、例えば、凝集沈殿装置、砂濾過装置及び活性炭濾過装置等からなる前処理装置と、イオン交換装置、脱気装置及び再生型ポリッシャーからなる一次純水製造装置と、紫外線照射装置、混床式ポリッシャー、限外濾過膜装置及び逆浸透膜装置等からなる二次純水製造装置とから構成されるものが挙げられる。
【００２０】
次に、脱塩排水の処理装置１０ａを使用する方法を説明する。原水を脱塩装置４で処理して得られる超純水は、微粒子、コロイダル物質、有機物、金属及びイオン等の不純物が極力除去された精製水であり、これは使用場所５に供給される。一方、脱塩装置４から排出される脱塩排水は極性転換方式電気透析装置１で処理される。脱塩装置４から排出される脱塩排水としては、例えばイオン交換装置から配管を通って排出される薬品による再生廃液、再生型ポリッシャーから配管を通って排出される薬品による再生廃液等が挙げられる。当該脱塩排水は、井水及び工業用水由来のカルシウムイオン、半導体デバイスの洗浄排水由来のフッ化物イオンや硫酸イオンを含む塩が高濃度で含有されており、これらの塩は溶解度が低いため、不溶の塩が析出して懸濁状態のものもあり、従来では直接廃水処理装置に送られていたものである。当該脱塩排水の水質は、カルシウムイオン濃度１０〜８００mg/l、フッ化物イオン濃度１０〜３００mg/lのものである。カルシウムイオン濃度やフッ化物イオン濃度が上記範囲未満のものは、極性転換方式電気透析装置１で処理することなく、直接原水に戻して回収できることが多く、また、上記範囲を越えるものは、極性転換方式電気透析装置１であっても処理できない程の濃厚廃液であり、もはや廃水処理装置で処理せざるを得ない。当該脱塩排水を極性転換方式電気透析装置１で処理すると、カルシウムイオンやフッ化物イオンなどのイオン性不純物が効率よく除去される。このように汚染が著しい脱塩排水中の不純物が極性転換方式電気透析装置で効率よく除去されるのは、後述するように、所望の時間毎に電気透析装置の電源の極性を転換できるためである。一方、シリカや有機物は除去され難いものの、これらは後段の逆浸透膜装置で除去される。
【００２１】
次いで、極性転換方式電気透析装置１の処理水は逆浸透膜装置２で処理される。逆浸透膜装置２では、極性転換方式電気透析装置１で除去し難かったシリカ等のイオン性不純物が除去される。逆浸透膜装置２は公知のものが使用できる。逆浸透膜装置２の透過水は配管９により原水貯槽３に回収されると共に、逆浸透
膜装置２の濃縮水は一部が配管１７、１７２を通って廃水処理装置６に送られ、残部が配管１７、１７１を通って極性転換方式電気透析装置１の電極室１ｃに送られる。また、配管１７１を通って電極室１ｃに供給される濃縮水に塩類が添加される。塩類の添加量としては、特に制限されないが、例えば導電率１,０００μS/cmの濃縮水を原水の導電率１２,０００μS/cmと同じか又はそれ以上の導電率の濃縮水となるように添加量が適宜決定される。導電率を高めることにより、電極室１ｃの電気抵抗を低減できるため、省電力化が図れる。なお、本例において、電極水は電極水流出配管１９、廃水管１９１を通って廃水処理装置６に送られる。廃水処理装置６は公知の装置が使用でき、例えば、中和、有機物低減、窒素及びリン等の低減などの処理を行う装置が例示される。廃水処理装置６の処理水は放流される。
【００２２】
第１の実施の形態例によれば、原水を超純水製造系で処理して、高度の水質を有する超純水を得る一方、超純水製造系で使用される脱塩装置から排出される、溶解度の低い塩を多量に含み従来であれば、直接廃水処理装置で処理されるような脱塩排水を極性転換方式電気透析装置、更に逆浸透膜装置で順次脱塩処理するため、逆浸透膜装置の透過水は脱塩装置の原水として回収でき、水利用率が高められる。また、フッ化物イオンや塩化物イオンがほとんど除去された逆浸透膜装置の濃縮水を電極水として使用するため、陽電極を腐食することがなく、陽電極室内において塩素ガスの発生もない。従って、陽電極の交換期間が延びて電極交換に伴う費用の発生等が抑制され、低コスト化が図れる。また、塩素ガス除去対策のための設備が不要となり、省スペース化も図れる。また、電極水の導電率も高く維持できるため、電極室の電気抵抗も低く保持できる。
【００２３】
次に、第２の実施の形態例について、図４を参照して説明する。図４は図１の二点鎖線の枠内９０の部分の異なる形態を示したフロー図で、図１と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、図４において図１と異なる点は、極性転換方式電気透析装置１の電極水を循環使用とした点及び電極水循環系の配管に薬剤を添加する薬剤添加手段を設けた点にある。すなわち、本例の脱塩排水処理装置１０ｂにおいて、極性転換方式電気透析装置１の電極水供給系を循環配管２１とし、逆浸透膜装置の濃縮水管１７の分岐配管１７１を循環配管２１に接続すると共に、薬剤添加手段８を薬剤が循環配管２１に添加されるよう配置したものである。薬剤添加手段８は、ｐＨを４以下に調整するｐＨ調整手段又はスケール発生防止剤添加手段であり、これらは単独使用又は双方使用のいずれであってもよい。ｐＨ調整手段は、ふっ酸や塩酸以外の硫酸などの酸性溶液を添加するポンプ、酸溶液貯槽で構成され、必要に応じて、ｐＨ計と調節計を用いて一定ｐＨを維持する制御系を設けてもよい。スケール発生防止剤添加手段は、スケール発生防止剤を添加するポンプ、薬剤貯槽で構成される公知のものが使用できる。スケール発生防止剤としては、例えば、アクリル酸系（共）重合体、マレイン酸系（共）重合体、スルホン酸系（共）重合体などの有機物高分子化合物；アミン系重合体、アミノカルボン酸系共重合体及びグルコン酸、クエン酸などのキレート剤が挙げられる。スケール発生防止剤の注入方法及び注入量は特に制限されず、適宜決定される。
【００２４】
第２の実施の形態の脱塩排水処理装置１０ｂにおいても、第１の実施の形態の脱塩排水処理装置１０ａと同様の効果を奏する他、電極水の導電率が更に向上し電極室の電気抵抗を低減できるため省電力化が図れる。また、電極水が循環されていると、例えば陰極室に流入したカルシウムイオンが水酸化物として析出し、流路を閉塞してしまう可能性があるが、ｐＨを４以下とすることにより、当該化合物の溶解性が高まりスケール発生を防止できるため、安定した連続運転が可能となる。また、スケール発生防止剤の添加により、スケールをミセル形成による荷電反発などにより分散させたり、あるいはキレート化により安定化させることができる。また、第２の実施の形態の脱塩排水処理装置１０ｂにおいては、薬剤添加手段８の設置を省略してもよい。
【００２５】
次に、第３の実施の形態例について、図５を参照して説明する。図５は図１の二点鎖線の枠内９０の部分の異なる形態であり、かつ図４の他の形態を示したフロー図で、図４と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、図５において図４と異なる点は、循環する電極水の一部を極性転換方式電気透析装置の濃縮水として用いる点及び電極水の廃水処理装置への供給を停止した点にある。すなわち、脱塩排水処理装置１０ｃは極性転換方式電気透析装置１の電極水循環配管２１と脱塩排水供給管１４（濃縮水供給管１４）を接続する配管２１１を設けると共に、電極水循環配管２１と廃水管１９１を接続する配管を省略したものである。
【００２６】
第３の実施の形態の脱塩排水処理装置１０ｃにおいても、第１の実施の形態の脱塩排水処理装置１０ａ及び第２の実施の形態の脱塩排水処理装置１０ｂと同様の効果を奏する他、スケール発生防止能が付与された高導電率の電極水を濃縮水として使用するため、当該極性転換電気透析装置の濃縮室内のスケールの発生を防止できる。また、第３の実施の形態の脱塩排水処理装置１０ｂにおいては、薬剤添加手段８の設置を省略してもよい。
【００２７】
本発明の脱塩排水処理装置は、逆浸透膜装置の濃縮水を極性転換方式電気透析装置の電極室に流入させる配管を配設したものであるが、この配管は第１の実施の形態例のように、濃縮水管１７の分岐配管１７１のようなものであっても、第２及び第３の実施の形態例のように、分岐配管１７１及び循環配管２１で構成される配管であってもよい。また、本発明の脱塩排水処理装置で使用される極性転換方式電気透析装置は、電極水の供給圧力を濃縮水の供給圧力と同等又は例えば０．０１〜０．０２ＭＰａ程度高く設定しておくことが、濃縮水中に含まれるふっ化物や塩化物の電極室内へのリークを防止できる点で好適である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明（１）によれば、従来であれば、直接廃水処理装置で処理されるような溶解度の低い塩を多量に含む脱塩排水を極性転換方式電気透析装置で更に脱塩処理できる。極性転換方式電気透析装置はシリカ及び有機物の除去率が低いが、これらは逆浸透膜装置で除去できるから、逆浸透膜装置の透過水は脱塩装置の原水として回収でき、水利用率を高めることができる。また、フッ化物イオンや塩化物イオンがほとんど除去された逆浸透膜装置の濃縮水を電極水として使用するため、陽電極を腐食することがなく、陽電極室内において塩素ガスの発生もない。
【００２９】
また、本発明（２）によれば、前記発明と同様の効果を奏する他、水の利用率が高まると共に、電極水の導電率が向上し電極室の電気抵抗を低減できるため省電力化が図れる。また、本発明（３）によれば、前記発明と同様の効果を奏する他、電極室の電気抵抗が更に低減できる。また、本発明（４）によれば、電極水の循環使用により電極水の導電率が向上する一方、電極室内にスケールが析出し、流路を閉塞する可能性もあるが、酸の添加及びスケール発生防止剤の添加により当該化合物のスケール発生を防止したり、分散除去したりすることができるため、安定した連続運転が可能となる。本発明（５）によれば、スケール発生防止能が付与された高導電率の電極水を濃縮水として使用するため、当該極性転換電気透析装置の濃縮室内のスケールの発生を防止できる。また、本発明（６）によれば、従来の超純水製造装置に適用でき、前記排水の脱塩方法の発明を確実に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態例における脱塩排水の処理装置のフロー図である。
【図２】極性転換方式電気透析装置の逆相状態における脱塩原理を説明する図である。
【図３】極性転換方式電気透析装置の正相状態における脱塩原理を説明する図である。
【図４】第２の実施の形態例における脱塩排水の処理装置のフロー図である。
【図５】第３の実施の形態例における脱塩排水の処理装置のフロー図である。
【図６】従来例における脱塩排水の処理装置のフロー図である。
【符号の説明】
１      極性転換方式電気透析装置
２      逆浸透膜装置
３、３０      原水貯槽
４、４０      脱塩装置
５、５０      使用場所
６、７０      廃水処理装置
７      塩類添加手段
８      薬剤添加手段
９、１１〜２０、５１、５２、１７１、１７２、１９１、２１１    配管
１０ａ〜１０ｃ    脱塩排水の処理装置
２１    循環配管
１００    超純水製造系
【図１】
0003773187.tif 000002
【図２】
0003773187.tif 000003
【図３】
0003773187.tif 000004
【図４】
0003773187.tif 000005
【図５】
0003773187.tif 000006
【図６】
0003773187.tif 000007