JP2002336862A - 脱塩水製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱塩水や純水を採取し、かつ効率よく継続運
転を可能にした脱塩水製造方法の提供。 【解決手段】 直列に設けた複数基の通液型電気二重層
コンデンサ１ａ、１ｂ、１ｃの全てに通電し順次通水す
る脱塩水製造工程、及び少なくとも１基の通液型電気二
重層コンデンサ１ｂ，１ｃを通電状態で待機させなが
ら、他の通液型電気二重層コンデンサ１ａを再生する再
生工程を有することを特徴とする脱塩水製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電所等のボイラ
の給水、半導体製造工程、燃料電池発電等に用いられる
純水の製造や、冷却塔用水の製造・循環使用、各種排水
の回収に用いられる脱塩水製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】脱塩水やいわゆる純水は、半導体製造工
場、原子力発電所、燃料電池発電装置等に広く使用され
ている。かかる脱塩水や純水の製造方法としては、イオ
ン交換膜やイオン交換樹脂を用いた方法が良く知られて
いる。これらイオン交換膜やイオン交換樹脂を用いた純
水製造方法は、通常、所定のサイクルで膜や樹脂を再生
させたり、交換したりする必要があり、作業効率の点や
経済的な面においてその改善が望まれていた。

【０００３】このようなことから、近年これらに代え
て、原水中のイオン性物質を安定して除去し得る方法と
して、通液型電気二重層コンデンサを使用する方法が提
案されている（特開平６−３２５９８３号公報）。この
通液型電気二重層コンデンサは、間に通液路を挟んで２
つの高比表面積の導電体層を有し、これら導電体層の外
側に集電極を配置した構成を有するものであり、集電極
に電圧を加えることによって、原水中のイオンを導電体
層に電気的に吸着させ、塩濃度が減少した処理水を得る
ことができるようになっている。このような高比表面積
の導電体としては、活性炭が好適である。通液型電気二
重層コンデンサにおいては、以下に示す処理過程を経て
流入水中のイオン性物質が除去される。この処理過程
を、流入水に含まれるイオン性物質が塩化ナトリウムで
あり、前記高比表面積の導電体が活性炭である場合を例
にして、図２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

【０００４】図２（ａ）に示すように、電圧印加時にお
いて、流入水中のナトリウムイオンは陰極側の集電極３
４に接する活性炭層３３に電気的に吸着され、塩素イオ
ンは陽極側の集電極３４に接する活性炭層３３に電気的
に吸着される。このため、出口から得られる浄水（処理
水）は、その塩化ナトリウム濃度が著しく低下したもの
となる。また、通水を長時間続けると、活性炭層３３に
対するイオンの吸着が飽和に近づくため、出口から得ら
れる処理水の塩化ナトリウム濃度が高くなる。そこで、
吸着飽和に達する前に陽極側と陰極側とを短絡（ショー
ト）させるか、あるいは逆接続すれば、図２（ｂ）に示
すように活性炭３３に吸着されていたナトリウムイオン
および塩素イオンが脱離し、流入水中の塩化ナトリウム
濃度よりはるかに高濃度の塩化ナトリウムを含む流出水
が出口より排出される。このときの流速を遅くすれば、
少ない流水量で活性炭層に吸着された塩化ナトリウムを
排出できるので好ましい。

【０００５】本発明の純水製造装置に用いる通液型電気
二重層コンデンサに特に制限はないが、例えば次の二種
類のものを代表例として挙げることができる。第一の通
液型電気二重層コンデンサとして、電気絶縁性多孔質通
液性シートからなるセパレータを挟んで、高比表面積導
電体として高比表面積活性炭を主材とする活性炭層を配
置し、その活性炭層の外側に集電極を配置し、さらにそ
の集電極の外側に押え板を配置した構成を有する平板形
状のものが挙げられる。フラットな活性炭層を用い、各
部材を配置して圧締した平板形状の構造とすることによ
り、活性炭層を均等に圧縮でき、通液時の液の偏流を効
果的に防止することができる。そのため、イオン性物質
の除去率の安定化が図られ、しかもその除去率を極限に
まで高めることができる。

【０００６】図３は、かかる平板型の通液型電気二重層
コンデンサの分解図の一例を示したものであり、図４
は、その組み立て図を示したものである。なお、図３及
び４において、図２と共通する部品は同一符号を付して
で図示する。この平板型の通液型電気二重層コンデンサ
３１のセパレータ３２としては、ろ紙、多孔質高分子
膜、織布、不織布など、液体の通過が容易でかつ電気絶
縁性を有する有機質または無機質のシートからなるもの
が用いられる。セパレータ３２の厚さは、０.０１〜０.
５ｍｍ程度、殊に０.０２〜０.３ｍｍ程度が好ましい。

【０００７】活性炭層３３としては、高比表面積活性炭
を主材とする層が用いられる。高比表面積活性炭とは、
ＢＥＴ比表面積が好ましくは１０００ｍ2／ｇ以上、よ
り好ましくは１５００ｍ2／ｇ以上、さらに好ましくは
２０００〜２５００ｍ2／ｇの活性炭を言う。ＢＥＴ比
表面積が余りに小さいときは、イオン性物質を含む液体
を通したときのイオン性物質の除去率が低下し易くな
る。なおＢＥＴ比表面積が余りに大きくなるとイオン性
物質の除去率がかえって低下する傾向があるので、ＢＥ
Ｔ比表面積を必要以上に大きくするには及ばない。使用
する活性炭の形状は、粉粒状、繊維状など任意である。
粉粒状の場合には平板状またはシート状に成形して用
い、繊維状の場合には布状に加工して用いることが好ま
しい。粉粒状活性炭を平板状またはシート状に成形して
用いることは、繊維状の活性炭を布状に加工して用いる
場合に比べて、コストの点からは格段に有利である。平
板状またはシート状への成形は、たとえば、粉粒状活性
炭をバインダー成分（ポリテトラフルオロエチレン、フ
ェノール樹脂、カーボンブラック等）および／または分
散媒（溶媒等）と混合して板状に成形してから、適宜熱
処理することにより得られる。活性炭層３３として平板
状またはシート状のものを用いる場合は、必要に応じこ
れに穿孔加工を施しておくこともできる。なお、平板状
またはシート状の活性炭を用いる技術については、特開
昭６３−１０７０１１号公報、特開平３−１２２００８
号公報、特開平３−２２８８１４号、特開昭６３−１１
０６２２号、特開昭６３−２２６０１９号公報、特開昭
６４−１２１９号公報などにも開示があるので、それら
の公報に開示のものを参考にすることもできる。活性炭
層３３の厚さは、０.１〜３ｍｍ程度、殊に０.５〜２ｍ
ｍ程度とすることが好ましいが、必ずしもこの範囲内に
限られるものではない。

【０００８】集電極３４としては、銅板、アルミニウム
板、カーボン板、フォイル状グラファイトなどの電気良
導体であって、活性炭層３３との緊密な接触が可能なも
のが好ましい。集電極３４の厚さに特に限定はないが、
０.１〜０.５ｍｍ程度のものが好ましい。印加を容易に
するため、集電極３４には端子（リード）３４ａを設け
るのが通常である。

【０００９】押え板３６としては、プラスチックス板な
どの電気絶縁性材料からできた変形しにくい平板が用い
られる。この押え板３６には、液入口３７、液出口３
８、固定用ボルト孔３９などを適宜設けることができ
る。集電極３４と押え板３６との間には、枠状のガスケ
ット３５を介在させることが望ましい。そのようなガス
ケット３５を独立に設ける代りに、押え板３６側にシー
ル機能を有する部材を設けておくこともできる。上記の
部材を用いて、図３に示すように、押え板３６ ／（ガ
スケット３５ ／）集電極３４ ／活性炭層３３ ／セパ
レータ３２ ／活性炭層３３ ／集電極３４／（ガスケッ
ト３５ ／）押え板３６の構成を有する平板型の通液型
電気二重層コンデンサ３１が組み立てられる。

【００１０】第二の通液型電気二重層コンデンサの一例
として多処理室型の通液型電気二重層コンデンサ５０
を、図５の模式的拡大断面図を用いて説明する。この多
処理室型通液型の電気二重層コンデンサ５０は、反対側
に離間して設けられた二つの末端プレート５１、５２
と、絶縁層５３、５４を挟んでそれぞれ隣接した、二つ
の片面末端電極５５、５６とを有している。それぞれの
片面末端電極５５、５６は、チタンシートからなる集電
極の片面に導電性エポキシ等のバインダで高比表面積の
導電体の活性炭層６４からなるシートが接合されてい
る。二つの片面末端電極５５、５６の間に両面中間電極
５７〜６３が、相互に等距離だけ離間して配設されてい
る。それぞれの両面電極（例えば５７）は、チタンシー
トからなる集電極の両側に活性炭層６４として活性炭シ
ートを接合したものである。この中間電極の数は限定さ
れず、必要な容量が得られる表面積となるよう適宜調節
する（図５は７つの両面中間電極５７〜６３だけが図示
されている）。

【００１１】このような構成の多処理室型の通液型電気
二重層コンデンサ５０の各電極を交互にアノード、カソ
ードとする。すなわち、例えば片面末端電極５５、中間
電極５８、６０、６３をアノードとし、中間電極５７、
５９、６１、６２および片面末端電極５６をカソードと
する。すると、それぞれ隣接した電極対（アノードおよ
びカソード）は、独立した処理室を形成する。

【００１２】したがって、この多処理室型の通液型電気
二重層コンデンサ５０に原水を導入すると、まず、矢印
Ａで示すように、第１の処理室８１を通る原水が、電極
表面に対してほぼ平行に流れる。すると、両側の電極が
分極されていることにより、イオンは原水中から静電的
に除去され、電極５５および５７の活性炭層表面６４に
形成された電気二重層に保持される。

【００１３】原水は、続いて、矢印Ｂで示すように孔８
０を通って次の処理室８２の中に流れる。ここでは、中
間電極５７および５８によって形成される処理室の分極
により、原水中のイオンがさらに除去される。そして、
原水は、矢印Ｃ〜Ｇに示すように残りの各処理室を連続
的に通過させられ、イオンが除去される。その後、矢印
Ｈで示すように、処理水は、片面末端電極５６、絶縁層
５４等を通過し、導出口を介して多処理室型の通液型電
気二重層コンデンサ５０から導出される。

【００１４】このように、多処理室型の通液型電気二重
層コンデンサ５０にあっても、前記平板型の通液型電気
二重層コンデンサ３１と同様に、カルシウムやマグネシ
ウム等の金属イオンをはじめとして各種のイオンを原水
から除去することができる。そして、継続運転により、
各種イオンが多孔性の炭素エアロゲルシートの如き活性
炭層６４の表面に蓄積され、脱塩処理のための脱塩吸着
能が飽和し、原水に含有する各種イオンの除去が不可能
となる。そこで、適当な時期をみて、［アノード］−
［カソード］の各電極対をショートさせるか、あるいは
電極対に脱塩処理時とは逆電圧を印加して、多孔性の活
性炭層６４の表面に蓄積された各種イオンを脱離させて
再生する。そして、再生後、再度脱塩処理に運転され
る。以後、引き続き各電極に印加する通電操作を繰り返
して、脱塩処理−再生処理を繰り返し行って、継続運転
するものである。

【００１５】かくして、上記した如き通液型電気二重層
コンデンサ３１や５０に原水を通液して、集電極に通電
することにより、原水中のイオンを高比表面積の活性炭
層に捕獲し、純水として採取するものである。この間高
比表面積活性炭や多孔性の炭素エアロゲル複合体等の活
性炭層にはイオンが蓄積されてきて、脱塩吸着能が飽和
してくるので、適宜前記集電極間をショートさせたり、
逆電圧を印加して、高比表面積の活性炭層よりこれに蓄
積されたイオンを脱離させて装置外に排除させる再生処
理をする。これらの操作を繰り返すことにより、継続し
て純水を得るものである。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通液型電気
二重層コンデンサは、電極に逆電圧を印加したり、ショ
ートさせたりすることにより再生処理を行うが、再生処
理の後、通常の印加と通水を開始した直後は、通液型電
気二重層コンデンサが十分に分極していないため、脱塩
率が低くなるという問題があった。

【００１７】本発明は上記した事情に鑑みなされたもの
で、脱塩吸着能の飽和に伴う再生処理後の運転再開で、
直ちに純水を採取し得て効率良く継続運転を可能にした
脱塩水製造方法を提供することを本発明の解決すべき課
題とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記した本発明の課題を
解決するため、請求項１に係わる発明は、直列に設けた
複数基の通液型電気二重層コンデンサの全てに通電し順
次通水する脱塩水製造工程、及び少なくとも１基の通液
型電気二重層コンデンサを通電状態で待機させながら、
他の通液型電気二重層コンデンサを再生する再生工程を
有することを特徴とする脱塩水製造方法としたものであ
る。請求項２に係わる発明は、上記請求項１の脱塩水製
造方法であって、再生工程において、通電状態で待機し
ている通液型電気二重層コンデンサから流出水を取り出
し、該通液型電気二重層コンデンサの流入側に循環させ
ることを特徴とする脱塩水製造方法としたものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の脱塩水製造方法の
実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本
発明の純水製造法に使用する装置の一例を示す系統概略
図である。図１は、３基の通液型電気二重層コンデンサ
１ａ、１ｂ、１ｃを直列に連結した装置を例示したもの
である。即ち、３基の通液型電気二重層コンデンサ１
ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれ、４つの連通口ａ、ｂ、
ｃ、ｄを有する４方切り換え弁Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3を介して
直列に連結されている。そして、一段目の通液型電気二
重層コンデンサ１ａの導入口には原水の供給ポンプ２が
管路１１、導入弁３及び管路１２を介して連設されてい
る。

【００２０】各段の通液型電気二重層コンデンサを連結
する４方切り換え弁Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3のそれぞれの連通口
ａ、ｂ、ｃ、ｄは以下の態様で連通されるようになって
いる。即ち、連通口ａ−ｂは、前後の通液型電気二重層
コンデンサを連通させるようになっている。例えば４方
切り換え弁Ｖ1では第１段目の通液型電気二重層コンデ
ンサ１ａと第２段目の通液型電気二重層コンデンサ１ｂ
とを連通させるようになっている。また４方切り換え弁
Ｖ2では第２段目の通液型電気二重層コンデンサ１ｂと
第３段目の通液型電気二重層コンデンサ１ｃと連通させ
るようになっている。また４方切り換え弁Ｖ3では第３
段目の通液型電気二重層コンデンサ１ｃと純水の採取管
路１８と連通させるようになっている。

【００２１】４方切り換え弁Ｖ1の連通口ａ、ｂ、ｃ、
ｄのうちの連通口ｄは、第１段目の通液型電気二重層コ
ンデンサ１ａでは循環管路２０ａより循環ポンプ４ａを
介して導入側の管路１２に接続されている。４方切り換
え弁Ｖ2の連通口ｄは、第２段目の通液型電気二重層コ
ンデンサ１ｂでは循環管路２０ｂより循環ポンプ４ｂを
介して導入側の管路１４に連結されている。４方切り換
え弁Ｖ3の連通口ｄは、第３段目の通液型電気二重層コ
ンデンサ１ｃでは循環管路２０ｃより循環ポンプ４ｃを
介して導入側の管路１６に連結されている。更に、前記
各段の通液型電気二重層コンデンサを連結する４方切り
換え弁Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3の連通口ｃは、各段の通液型電気
二重層コンデンサ１ａ、１ｂ、１ｃ導出側で、排出管路
１９ａ、１９ｂ、１９ｃを介して大気に通じる排出弁２
１ａ、２１ｂ、２１ｃに連結している。

【００２２】本発明の脱塩水製造方法は上記した装置に
おいて、以下の通り運転される。脱塩処理工程では、原
水を供給ポンプ２に第１段の通液型電気二重層コンデン
サ１ａに導入し、第２段目の通液型電気二重層コンデン
サ１ｂ、第３段目の通液型電気二重層コンデンサ１ｃと
順次流通させる。同時に、各段の通液型電気二重層コン
デンサ１ａ、１ｂ、１ｃの電極に印加し、採取管路１８
よりより純水を採取する。脱塩処理工程進行に伴い、い
ずれかの段の通液型電気二重層コンデンサの脱塩吸着能
が飽和したら、適宜、その飽和した通液型電気二重層コ
ンデンサはその他の通液型電気二重層コンデンサとの連
通を遮断し、電極間をショートするか又は電極に逆電圧
を印加して再生処理すると共に、他の通液型電気二重層
コンデンサは、正常な電圧を印加して通電し続ける。

【００２３】前記吸着能が飽和していた通液型電気二重
層コンデンサの脱塩吸着能が回復して、再生が終了した
ら、再び正常な電圧を印加して通電し、各段の通液型電
気二重層コンデンサを連通させて、原水を第１段目の通
液型電気二重層コンデンサ１ａから第２段目、第３段目
の通液型電気二重層コンデンサ１ｂ、１ｃに流通して脱
塩処理工程を行う。以後、いずれかの段の通液型電気二
重層コンデンサの脱塩吸着能が飽和したら、当該通液型
電気二重層コンデンサは、同様に再生し、他の段の通液
型電気二重層コンデンサは各々正常な電圧を印加して通
電する。なお更に、前記再生時の再生する通液型電気二
重層コンデンサ以外の通液型電気二重層コンデンサで
は、装置内の滞留水を導出口から導入口に循環すること
により、電極部や多孔性の活性炭や、炭素エアロゲル等
の活性炭層のみならず、配管内等におけるバクテリアの
発生も防止できる。

【００２４】

【実施例】以下本発明の脱塩水製造方法について、図１
の系統概略図を参照して説明する。なお、この実施例で
は、通液型電気二重層コンデンサとして、図３及び図４
に図示した平板型の通液型電気二重層コンデンサ３１を
使用した例を説明する。 ［脱塩処理工程］各段の通液型電気二重層コンデンサ１
ａ、１ｂ、１ｃを連結している４方切り換え弁Ｖ1、Ｖ
2、Ｖ3の連通口ａ−ｂを連通状態にし、各段の通液型電
気二重層コンデンサを連通させ、導入弁３を開状態とし
供給ポンプ２を駆動して、原水を管路１２より第１段目
の通液型電気二重層コンデンサ１ａに導入する。これに
よって、原水を［第１段の通液型電気二重層コンデンサ
１ａ］−［４方切り換え弁Ｖ1］−［第２段目の通液型
電気二重層コンデンサ１ｂ］−［４方切り換え弁Ｖ2］
−［第３段目の通液型電気二重層コンデンサ１ｃ］−
［４方切り換え弁Ｖ3］−［採取管路１８］の経路に沿
って原水を流通させるとともに、各段の通液型電気二重
層コンデンサの集電極３４、３４に電圧を印加する。

【００２５】この結果、第１段目の通液型電気二重層コ
ンデンサ１ａで大半の各種イオンが除去され、第２段目
の通液型電気二重層コンデンサ１ｂで更に各種イオンが
除去され、そして更に第３段目の通液型電気二重層コン
デンサを経て各種イオンは極めて微量となって採取管路
１８より純水が採取される。これらの通液型電気二重層
コンデンサは、後段ほどイオン濃度の低い水が通水され
るため、後段の印加電圧を前段よりも高く設定すること
により、より高度に効率よくイオン除去をすることがで
きる。この脱塩処理によって、第１段目の通液型電気二
重層コンデンサ１ａの脱塩吸着能が飽和して来て、採取
される純水の脱塩度に低下が認められたら、直ちに第１
段目の通液型電気二重層コンデンサ１ａを再生する。

【００２６】［再生処理工程］第１段目の通液型電気二
重層コンデンサの再生工程では、第１段目の通液型電気
二重層コンデンサ１ａと第２段目の通液型電気二重層コ
ンデンサ１ｂを連結する４方切り換え弁Ｖ1を、連通口
ａ−ｃと連通させて第１段目の通液型電気二重層コンデ
ンサ１ａ内を排出管路１９ａに連結させる。同時に、集
電極３４、３４間をショートさせるか、又は集電極３
４、３４に逆電圧を印加して、多孔性の活性炭層に吸着
して蓄積されている各種イオンを脱離させ、適宜の時間
経過後洗浄水を導入し（導入口図示せず）、排出弁２１
ａを開いて排出管路１９ａより外部に排出する。あるい
は、洗浄水を導入しながらイオンを脱離させ、排出弁２
１ａ、排出管路１９ａを経て外部に排出する。

【００２７】この間、他方の再生処理しない、第２段目
の通液型電気二重層コンデンサ１ｂ及び第３段目の通液
型電気二重層コンデンサ１ｃは、それぞれ、正常な電圧
を印加し続けながらこれらの導出側の管路を１５、１７
に連結されている４方切り換え弁Ｖ2、Ｖ3を、その連通
口ａとｄが連通するよう切換操作する。第２段目の通液
型電気二重層コンデンサ１ｂでは、導出側の管路１５を
循環管路２０ｂより循環ポンプ４ｂを介して導入側の管
路１４に連通させるとともに、循環ポンプ４ｂを駆動さ
せる。第３段目の通液型電気二重層コンデンサ１ｃで
は、導出側の管路１７を循環管路２０ｃより循環ポンプ
４ｃを介して導入側の管路１６に連通させるとともに、
循環ポンプ４ｃを駆動させる。

【００２８】そして、第２段目の通液型電気二重層コン
デンサ内１ｂでは、該装置１ｂ内に存在している原水
を、［導出側の管路１５］−［４方切り換え弁Ｖ2］−
［循環管路２０ｂ］−［循環ポンプ４ｂ］−［導入側の
管路１４］−［第２段目の通液型電気二重層コンデンサ
１ｂ］−［導出側の管路１５］と循環する。第３段目の
通液型電気二重層コンデンサ内１ｃでは、該装置１ｃ内
に存在している原水を［導出側の管路１７］−［４方切
り換え弁Ｖ3］−［循環管路２０ｃ］−［循環ポンプ４
ｃ］−［導入側の管路１６］−［第３段目の通液型電気
二重層コンデンサ１ｃ］−［導出側の管路１７］と循環
する。このようにして、第１段目の通液型電気二重層コ
ンデンサ１ａが再生処理をしている間、再生をしていな
い第２段目及び第３段目の通液型電気二重層コンデンサ
１ｂ、１ｃは、個々の装置内の原水を装置内に滞留させ
ないように導出側から導入側に向け継続して循環させ
る。このような再生処理工程は、数分乃至２時間で行う
ことが好ましく、特に１〜２時間で行うことにより、よ
り高い再生効果が得られる。

【００２９】［再脱塩処理工程］第１段目の通液型電気
二重層コンデンサ１ａの再生が終了したら、原水を供給
ポンプ２より導入弁３を介して第１段目の通液型電気二
重層コンデンサ１ａに導入するとともに、集電極３４、
３４に正常な電圧を印加する。装置内に所定の量の原水
が導入されたら、排出弁２１ａを閉じ、４方切り換え弁
Ｖ1の連通口をａ−ｂと連通するよう切り換えるととも
に、第２段目の通液型電気二重層コンデンサ１ｂと第３
段目の通液型電気二重層コンデンサ１ｃを連結する４方
切り換え弁Ｖ2及び第３段目の通液型電気二重層コンデ
ンサの導出側に配した４方切り換え弁Ｖ3のそれぞれ
も、連通口をａ−ｂに連通するよう切り換え、同時に循
環ポンプ４ｂ、４ｃの駆動を停止する。

【００３０】この結果、［第１段目の通液型電気二重層
コンデンサ１ａ］−［第２段目の通液型電気二重層コン
デンサ１ｂ］−［第３段目の通液型電気二重層コンデン
サ１ｃ］と連結され、原水はこれら各段の通液型電気二
重層コンデンサ１ａ、１ｂ、１ｃを順次流通して、各段
の通液型電気二重層コンデンサで脱塩処理されて、採取
管路１８より所望する純水が採取される。なお、再脱塩
処理工程の初期（数分乃至数十分）においては、通液型
電気二重層コンデンサの充電が充分でないため、第１段
目の脱塩率は低い。しかし、第２段目、第３段目は正常
な電圧の印加を継続しているため、脱塩率は脱塩処理工
程と同等である。従って、第１段目でイオンが残留して
いても、最終段から導出される脱塩水は、充分にイオン
濃度が低くなっている。

【００３１】以後、脱塩処理の進行と共に、各段に使用
されている通液型電気二重層コンデンサのいずれかに、
脱塩吸着能の飽和が生じたら、前記した［再生処理工
程］に従い、当該再生処理を必要とする通液型電気二重
層コンデンサを他の通液型電気二重層コンデンサとの連
通を遮断して再生し、その間他の再生を要しない通液型
電気二重層コンデンサは正常な電圧の印加を継続する。
例えば、第３段目の通液型電気二重層コンデンサ１ｃに
脱塩吸着能の飽和が生じたら、前記［再生処理工程］に
従い、他の第１段目と第２段目の通液型電気二重層コン
デンサ１ａ、１ｂとの連通を遮断して、前記した通り再
生処理すればよい。

【００３２】最終段の通液型電気二重層コンデンサの再
生に際しては、再脱塩処理工程の初期では処理水を採水
せずに廃棄するか、脱塩率が充分高くなるまで導出水を
導入口に循環させることが好ましい。又、通液型電気二
重層コンデンサは、後段ほどイオン濃度が低い水が通水
されるので、脱塩吸着能の飽和の到来周期が長くなるの
で、再生の回数は少なくてよい。

【００３３】上記した実施例の脱塩水製造方法では、通
液型電気二重層コンデンサを３基連結した装置について
説明したが、この連結して設ける通液型電気二重層コン
デンサの台数はこれに限定されるものでなく、如何なる
台数でも同様に運転することができる。又、上記実施例
では、１基について再生処理する場合について説明した
が、２基又はそれ以上の台数を同時に再生することもも
ちろん可能である。

【００３４】なお、上記実施例では、図３及び図４に図
示した平板型の通液型電気二重層コンデンサ３１を複数
基連結した場合を例示して説明したが、図５に図示した
多処理室型の通液型電気二重層コンデンサ５０を複数基
連結して、同様な運転操作により純水を効率よく製造す
ることができることは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】本発明の脱塩水製造方法は、上記した形
態で実施され、以下の如き効果を奏する。本発明の脱塩
水製造方法では、複数基の通液型電気二重層コンデンサ
を多段にして配設して原水を処理するので、塩濃度のよ
り低い水を採取することができる。そして、複数基の通
液型電気二重層コンデンサのいずれかの装置に脱塩吸着
能の飽和が生じたら、当該装置を再生処理するととも
に、他の通液型電気二重層コンデンサは、集電極に正常
な電圧を印加するようにしたので、再生後の装置の運転
を、準備運転することなく、直ちに再生直前の状態の脱
塩処理工程に復帰させることができ、運転効率を著しく
向上させることができる。

【００３６】更に、再生処理していない通液型電気二重
層コンデンサは、個々の装置内に存在する原水を循環す
るようにしたので、原水が装置内に淀むことが無く、装
置内でのバクテリアの発生を防止して、再生処理後の脱
塩処理を原水を汚すことなく継続して高い純水を維持し
て採取することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の脱塩水製造方法の一例を説明する系
統概略図。

【図２】 通液型電気二重層コンデンサの脱塩処理原理
説明図。

【図３】 本発明の脱塩水製造方法に使用する第一の例
の通液型電気二重層コンデンサの分解図。

【図４】 第一の例の通液型電気二重層コンデンサの組
立側部断面図。

【図５】 本発明の脱塩水製造方法に使用する第二の例
の通液型電気二重層コンデンサの模式的拡大断面図。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ…通液型電気二重層コンデンサ、 ２
…供給ポンプ、３…導入弁、 ４ａ、４ｂ、４ｃ…循環
ポンプ、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７…
管路、 １８…採取管路、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ…排
出管路、 ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…循環管路、２１
ａ、２１ｂ、２１ｃ…排出弁、 Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3…４方
切り換え弁、３１…平板型の通液型電気二重層コンデン
サ、 ３３…活性炭層、３４…集電極、 ３７…液入
口、 ３８…液出口、５０…多処理室型の通液型電気二
重層コンデンサ、５５、５６…片面末端電極、５７、５
８、５９、６０、６１、６２、６３…両面中間電極、６
４…活性炭層、 ８１、８２、８３、８４…処理室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松下 聿宏 東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D061 DA02 DA05 DA08 DB13 DC13 DC19 EA02 EB01 EB04 EB12 EB17 EB19 EB23 EB27 EB28 EB29 EB31

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直列に設けた複数基の通液型電気二重層
   コンデンサの全てに通電し順次通水する脱塩水製造工
   程、及び少なくとも１基の通液型電気二重層コンデンサ
   を通電状態で待機させながら、他の通液型電気二重層コ
   ンデンサを再生する再生工程を有することを特徴とする
   脱塩水製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１の脱塩水製造方法であって、再
   生工程において、通電状態で待機している通液型電気二
   重層コンデンサから流出水を取り出し、該通液型電気二
   重層コンデンサの流入側に循環させることを特徴とする
   脱塩水製造方法。