JP2003200166A - Operation method for liquid passing type electric double- layered condenser desalting apparatus - Google Patents
Operation method for liquid passing type electric double- layered condenser desalting apparatusInfo
- Publication number
- JP2003200166A JP2003200166A JP2002001275A JP2002001275A JP2003200166A JP 2003200166 A JP2003200166 A JP 2003200166A JP 2002001275 A JP2002001275 A JP 2002001275A JP 2002001275 A JP2002001275 A JP 2002001275A JP 2003200166 A JP2003200166 A JP 2003200166A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric double
- type electric
- water
- layer capacitor
- desalting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、発電所や諸工場の
ボイラ給水や冷凍機、冷却塔用水の製造、半導体製造工
場，医薬・製薬工場，飲料水製造工場，食料品製造加工
工場，病院，大学，各種研究施設，及び燃料電池発電設
備等で用いられる、製造プロセス並びにユーティリティ
ー用水としての脱塩水や純水，超純水の製造、並びに、
半導体製造工場，医薬・製薬工場，飲料水製造工場，食
料品製造加工工場，病院，大学，及び各研究施設，燃料
電池発電設備から排出される水の浄化処理、発電所や諸
工場のボイラの復水の浄化処理や、冷却塔で循環再利用
される水の浄化処理に適用される、通液型電気二重層コ
ンデンサ脱塩装置の運転方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to boiler water supply and refrigeration for power plants and factories, production of cooling tower water, semiconductor production plants, pharmaceutical / pharmaceutical plants, drinking water production plants, food production / processing plants, hospitals. , Manufacturing processes used in universities, various research facilities, fuel cell power generation facilities, etc., and manufacturing of demineralized water, pure water, and ultrapure water as utility water, and
Semiconductor manufacturing factories, pharmaceutical / pharmaceutical factories, drinking water manufacturing factories, food manufacturing factories, hospitals, universities, and research facilities, purification of water discharged from fuel cell power generation facilities, boilers at power plants and factories. The present invention relates to a method of operating a liquid-flow type electric double layer capacitor desalination apparatus, which is applied to purification of condensate and purification of water that is circulated and reused in a cooling tower.
【０００２】[0002]
【従来の技術】通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置に
より脱塩水もしくは純水を製造するには、通常、以下に
述べるような脱塩工程と脱離工程が行われる。
（１）脱塩工程：電極に直流電流を通電することによっ
て電極間に電位差を設け、その隙間に被処理水を流すこ
とで水中のイオンを除去する。即ち、被処理水中の不純
物がＮａＣｌであれば、陽極にＣｌ-が、陰極にＮａ+が
それぞれ電気的に引き寄せられ、電極表面に吸着され
る。この結果、脱塩された処理水が得られる。脱塩工程
を長時間続けると、電極にするイオンの吸着が飽和に近
づくため、処理水の塩濃度が高くなる。
（２）脱離工程：次の〜の工程からなり、この間通
電を停止する。
休止：脱塩装置に供給される被処理水の流路を切り替
えて通水を停止するとともに、通電を停止する。これに
より、脱塩工程で吸着したイオンの一部は装置内の水中
に放出される。この際、装置内に洗浄水を供給するのが
好ましい。この洗浄水には被処理水をそのまま使用して
もよいが、通常は前回の脱離工程で排出された脱離水な
どの、被処理水以外の水を使用することが多い。その場
合にはこの工程で脱塩装置に供給する水の流路を切り替
える。被処理水を洗浄水として使う場合には、流路切り
替えは不要であり、通電停止作業だけでよい。
短絡：脱塩装置の陽極、陰極間を短絡することによ
り、電極の分極が解除され、吸着されていたイオンの大
部分が放出される。この工程では、洗浄水を装置内に供
給するのが好ましい。これによって、装置の脱塩性能が
回復する。
休止：脱塩工程に復帰するために脱塩装置に供給され
る水の流路の切り替え等を行う。通常、脱離工程の時間
は、脱塩工程の１／１０〜１／２とされる。2. Description of the Related Art In order to produce desalted water or pure water with a liquid-passing type electric double layer capacitor desalting apparatus, a desalting step and a desorbing step as described below are usually performed. (1) Desalination step: A direct current is applied to the electrodes to provide a potential difference between the electrodes, and water to be treated is flowed through the gap to remove ions in the water. That is, if the impurities in the water to be treated are NaCl, Cl − is electrically attracted to the anode and Na + is electrically attracted to the cathode, and adsorbed on the electrode surface. As a result, desalted treated water is obtained. If the desalting step is continued for a long time, the adsorption of ions on the electrode approaches saturation, and the salt concentration of the treated water increases. (2) Desorption process: consists of the following processes 1 to 3, during which energization is stopped. Pause: The flow path of the water to be treated supplied to the desalination device is switched to stop the water flow and the power supply is stopped. As a result, some of the ions adsorbed in the desalting process are released into the water in the device. At this time, it is preferable to supply washing water into the apparatus. The water to be treated may be used as it is as the cleaning water, but normally, water other than the water to be treated such as desorbed water discharged in the previous desorption step is often used. In that case, the flow path of water supplied to the desalination device is switched in this step. When the water to be treated is used as the washing water, the passage switching is not necessary and only the energization stop work is required. Short circuit: By short-circuiting the anode and cathode of the desalting device, the polarization of the electrode is released, and most of the adsorbed ions are released. In this step, washing water is preferably supplied into the device. This restores the desalination performance of the device. Pause: The flow path of the water supplied to the desalination device is switched to return to the desalination process. Usually, the time of the desorption process is set to 1/10 to 1/2 of the desalting process.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このように、通液型電
気二重層コンデンサ脱塩装置では、脱塩工程で吸着され
たイオンを、脱離工程において脱離させて脱塩率の回復
を図ることができるが、運転が長期にわたると、脱塩率
（脱離工程終了直後の脱塩率）が徐々に低下し、所望の
脱塩性能が得られなくなることがある。As described above, in the through-flow type electric double layer capacitor desalting apparatus, the ions adsorbed in the desalting step are desorbed in the desorbing step to recover the desalting rate. However, if the operation is continued for a long period of time, the desalination rate (the desalination rate immediately after the completion of the desorption step) may gradually decrease, and the desired desalination performance may not be obtained.
【０００４】一般に、通液型電気二重層コンデンサ脱塩
装置は、通常のコンデンサに例えることができる。通液
型電気二重層コンデンサ脱塩装置において対電極に電圧
を印加しイオンを吸着する脱塩工程はコンデンサでいう
充電に相当し、対電極間を短絡して電極面に吸着したイ
オンを脱離させる工程は放電に相当する。通常のコンデ
ンサはその性質上、十分な放電を行なってから充電しな
いと、一般にメモリー効果と呼ばれる充放電能力の低下
が起こる。通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置におけ
る十分な放電とは、脱塩工程で吸着したイオンを完全に
脱離させることである。上記脱塩率の低下は、脱離工程
におけるイオン脱離が不十分であることが原因となって
いる可能性がある。In general, the liquid-passing type electric double layer capacitor desalting device can be likened to an ordinary capacitor. The desalting process in which voltage is applied to the counter electrode to adsorb ions in the through-flow type electric double-layer capacitor desalting device is equivalent to charging in a capacitor, and the ions adsorbed on the electrode surface are desorbed by short-circuiting the counter electrodes. The step of causing corresponds to discharging. Due to the nature of ordinary capacitors, if they are not fully charged and then charged, a decrease in charge / discharge capability generally called a memory effect occurs. Sufficient discharge in the liquid-passing type electric double layer capacitor desalting apparatus is to completely desorb the ions adsorbed in the desalting step. The decrease in the desalination rate may be caused by insufficient ion desorption in the desorption step.
【０００５】しかし、被処理水中の塩の濃度は一定では
なく、脱塩工程において吸着されるイオンの量は一定で
ない。また、脱離工程においてイオンが十分に放出でき
たかどうかを確認する手段はない。通液型電気二重層コ
ンデンサ脱塩装置が実用化されてから未だ間がなく、こ
のような現象が解明されないまま使用されていたため、
従来は脱塩率の低下が装置自体の寿命であると判断さ
れ、脱塩率の低下を以て、交換使用されていた。本発明
の目的は、通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置の脱塩
率や脱塩容量の低下を防止して該装置の寿命をより長く
する方法を提供することである。However, the concentration of salt in the water to be treated is not constant, and the amount of ions adsorbed in the desalting process is not constant. Further, there is no means for confirming whether or not the ions were sufficiently released in the desorption process. Since the passage type electric double layer capacitor desalination device was not put into practical use, it was used without understanding such a phenomenon.
Conventionally, a decrease in the desalination rate was judged to be the life of the device itself, and the device was used after replacement with a decrease in the desalination rate. It is an object of the present invention to provide a method of preventing a decrease in the desalination rate or desalination capacity of a liquid-flow type electric double layer capacitor desalination apparatus and extending the life of the apparatus.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、放電、
つまり電極表面に吸着したイオンを十分に放出させるこ
とにある。このイオンの放出は、通液型電気二重層コン
デンサ脱塩装置において、通電を停止する工程で起こる
ことから、本発明者らは、長時間の通電停止を実施する
ことでメモリー効果を解消できることを見いだし、本発
明に到達した。DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to discharge,
In other words, this is to sufficiently release the ions adsorbed on the electrode surface. Since this ion release occurs in the step of stopping energization in the liquid-flow type electric double layer capacitor desalting apparatus, the present inventors have found that the memory effect can be eliminated by stopping energization for a long time. Found and arrived at the present invention.
【０００７】本発明の通液型電気二重層コンデンサ脱塩
装置の運転方法は、通液型電気二重層コンデンサ脱塩装
置に通水し、直流電流を通電して脱塩水を得る脱塩工程
と、通電を停止して塩類を排出する脱離工程とを繰り返
す通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置の運転方法にお
いて、運転期間中、前記脱離工程の通電停止時間より長
い時間通電を停止する回復工程を行い、装置内の塩類を
排出することを特徴とする。この回復工程は、脱塩、脱
離工程終了後に毎回実施すると、脱塩水の単位時間当た
り生産量が極端に低下してしまう。このため、回復工程
は、脱塩、脱離工程終了後に毎回実施するのでなく、脱
塩および脱離工程を複数回行った後に行うことによっ
て、生産性を低下させることなく、メモリー効果を解消
し脱塩装置の脱塩性能を回復することができる。回復工
程は６時間以上とすることが好ましく、２４時間以上と
するのがさらに好ましい。回復工程においては、電極間
を電気的に短絡すると、吸着したイオンの脱離効果が高
くなるため、好ましい。The operating method of the liquid-passing type electric double layer capacitor desalting apparatus of the present invention comprises a desalting step of passing water through the liquid-passing type electric double layer capacitor desalting apparatus to obtain a desalinated water by passing a direct current. In the operating method of the liquid-flow type electric double layer capacitor desalination device, which repeats the desorption process of stopping energization and discharging salts, energization is stopped during the operation period for a time longer than the deactivation time of the desorption process. It is characterized in that a recovery process is performed to discharge salts in the device. If this recovery step is performed every time after the desalting and desorption steps are completed, the production amount of demineralized water per unit time will be extremely reduced. Therefore, the recovery step is not performed every time after the completion of the desalting and desorption steps, but is performed after performing the desalting and desorption steps a plurality of times, thereby eliminating the memory effect without lowering the productivity. The desalination performance of the desalination device can be restored. The recovery step is preferably performed for 6 hours or longer, more preferably 24 hours or longer. In the recovery step, it is preferable to electrically short the electrodes, because the effect of desorbing the adsorbed ions is enhanced.
【０００８】回復工程中には、洗浄水を前記脱塩装置に
導入することによって、装置内の塩類を排出することが
好ましい。対電極は通常、比表面積を大きくとるため
に、その素材として活性炭を選択することが多い。活性
炭は一般的に、その比表面積が７００〜２０００ｍ2／
ｇ−ＡＣ）程あり、他の導電性素材（例えば黒鉛や金
属）と比較してはるかに大きいためである。しかしなが
ら、活性炭を素材として用いる場合には、水中の酸素濃
度が高いと次のような反応が起きることがある。酸素
が活性炭の細孔内に取り込まれる（吸着、もしくは収
着），濃縮された酸素が活性炭と反応してこれを酸化
する（下記式参照）。このため、電極である活性炭が劣
化し、脱塩性能を低下させることになる。
・酸素による活性炭（電極素材）の酸化作用
活性炭（Ｃ）＋Ｏ2→ＣＯ2
本発明者らはこの酸素による劣化を検討した結果、対電
極に電圧を印加しない場合、溶存酸素濃度が1 mg as Ｏ
／Ｌ以下であれば酸素による劣化の影響を抑えられるこ
とを見いだした。このため、洗浄水の溶存酸素濃度は、
１mg as Ｏ／Ｌ以下とするのが好ましい。[0008] During the recovery step, it is preferable to introduce washing water into the desalting device to discharge salts in the device. The counter electrode usually has a large specific surface area, and therefore activated carbon is often selected as the material. Activated carbon generally has a specific surface area of 700 to 2000 m 2 /
g-AC), which is much larger than other conductive materials (for example, graphite and metal). However, when activated carbon is used as a material, the following reaction may occur if the oxygen concentration in water is high. Oxygen is taken into the pores of activated carbon (adsorption or sorption), and concentrated oxygen reacts with activated carbon to oxidize it (see the following formula). Therefore, the activated carbon that is the electrode is deteriorated and the desalination performance is deteriorated.・ Oxidation of activated carbon (electrode material) by oxygen Activated carbon (C) + O 2 → CO 2 As a result of studying the deterioration by oxygen, the present inventors have found that when no voltage is applied to the counter electrode, the dissolved oxygen concentration is 1 mg as O
It was found that the effect of deterioration due to oxygen can be suppressed if the ratio is less than / L. Therefore, the dissolved oxygen concentration of the wash water is
It is preferably 1 mg as O / L or less.
【０００９】一方、水道水などには殺菌剤として、次亜
塩素酸などのＣｌ（もしくはＣｌＯ）を主体とする酸化
剤が入っている。この酸化剤も活性炭を酸化し（下記式
参照）、その脱塩性能を低下させるおそれがある。
・次亜塩素酸による活性炭（電極素材）の酸化作用
活性炭（Ｃ）＋ＣｌＯ-→１／２ＣＯ2＋Ｃｌ-
溶存酸素と同様に残留塩素濃度を０．１mg asＣｌ2／Ｌ
以下に低減することで、活性炭の酸化劣化を防止でき
る。このことより、本発明の運転方法では、洗浄水残留
塩素濃度を０．１mg as Ｃｌ2／Ｌ以下とするのが好ま
しい。残留塩素濃度を０．１mg as Ｃｌ2／Ｌ以下とす
るためには、従来行われている粒状活性炭を充填した活
性炭塔に通水したり、還元剤を添加したり、金属触媒と
接触させる、などの方法が採用できる。但し、この場合
には、殺菌剤となる塩素の濃度が低く、かつ電極が通電
されていないため、電極表面に、特にこの表面の素材が
活性炭の場合、細菌が繁殖しやすくなる。このため、洗
浄水の導入期間は７日以下とするのが好ましい。On the other hand, tap water or the like contains an oxidant mainly containing Cl (or ClO) such as hypochlorous acid as a bactericide. This oxidant may also oxidize the activated carbon (see the following formula) and reduce its desalination performance. On activated carbon by hypochlorite oxidation of activated carbon (electrode material) (C) + ClO - → 1 / 2CO 2 + Cl - concentration of residual chlorine in the same manner as dissolved oxygen 0.1mg asCl 2 / L
By reducing the amount to the following, oxidative deterioration of activated carbon can be prevented. From this, in the operating method of the present invention, the residual chlorine concentration in the wash water is preferably 0.1 mg as Cl 2 / L or less. In order to reduce the residual chlorine concentration to 0.1 mg as Cl 2 / L or less, water is passed through an activated carbon tower packed with granular activated carbon, a reducing agent is added, or a metal catalyst is contacted. Can be adopted. However, in this case, since the concentration of chlorine serving as a bactericide is low and the electrode is not energized, bacteria are likely to propagate on the electrode surface, especially when the material of this surface is activated carbon. Therefore, it is preferable that the introduction period of the washing water is 7 days or less.
【００１０】通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置は通
常、被処理水中のイオンを除去して脱塩水、もしくは純
水を製造するものである。このため、洗浄時に、対電極
および装置内部を汚染させてはならない。また対電極に
吸着されたイオンを洗い流す必要がある。そこで、前述
の洗浄水としては、被処理水と同等以下のイオン濃度を
有するもの（被処理水、または被処理水よりもイオン濃
度が低い水）を使うのが望ましい。The liquid-passing type electric double layer capacitor desalting apparatus is usually for removing ions in water to be treated to produce desalinated water or pure water. Therefore, during cleaning, the counter electrode and the inside of the device should not be contaminated. Further, it is necessary to wash away the ions adsorbed on the counter electrode. Therefore, it is desirable to use water having an ion concentration equal to or lower than that of the water to be treated (water to be treated or water having an ion concentration lower than that of the water to be treated) as the aforementioned washing water.
【００１１】通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置に
は、通常、バッチ方式ではなく、被処理水を入口側から
出口側に向けて流通させる流通型の構造が採用される。
洗浄水は、脱塩工程の時とは逆に、出口側から入ロ側に
向けて流すことによって洗浄効率を高めることができ
る。これは、脱塩工程において、イオンが入口側に多く
吸着されるためである。しかしながら、対電極の間隔は
数ｍｍ程度しかなく、装置の形式によってはこの隙間に
液体が導通できるセパレータを挿入することがあるた
め、微粒子などの不純物が入り込むと装置内の水の流通
性が損なわれることがある。このことから、本発明の運
転方法では、洗浄水を、脱塩装置の出口側から導入し、
この洗浄水として、予め微粒子が除去されているものを
用いるのが好ましい。For the liquid-flow type electric double layer capacitor desalination apparatus, a flow-type structure is generally adopted in which the water to be treated is circulated from the inlet side to the outlet side instead of the batch system.
Contrary to the desalting step, the washing water can be flowed from the outlet side toward the inlet side to enhance the washing efficiency. This is because many ions are adsorbed on the inlet side in the desalting process. However, the distance between the counter electrodes is only a few mm, and a separator that allows liquid to flow through may be inserted depending on the type of the device. Therefore, if impurities such as fine particles enter, the flowability of water in the device is impaired. May be From this, in the operating method of the present invention, wash water is introduced from the outlet side of the desalination device,
As this wash water, it is preferable to use water from which fine particles have been removed in advance.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明をより詳細に説明す
る。本発明においては、通液型電気二重層コンデンサ脱
塩装置として、図１及び図２に示すような基本構造を有
するものが好ましく用いられる。図１に示す通液型電気
二重層コンデンサ１００ａ（特願２００１−８６１８８
参照）は、電気絶縁性で透水性のスペーサ１０５ａを挟
んで、導電体である多孔質体１０３ａ、１０４ａを配置
し、これら多孔質体１０３ａ、１０４ａの外側に給電用
電極１０１ａ、１０２ａを配置してなるものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail below. In the present invention, as the liquid-passing type electric double layer capacitor desalting device, one having a basic structure as shown in FIGS. 1 and 2 is preferably used. Liquid through-type electric double layer capacitor 100a shown in FIG. 1 (Japanese Patent Application No. 2001-86188).
(See) arranges the porous bodies 103a and 104a, which are electric conductors, with the electrically insulating and water-permeable spacer 105a interposed therebetween, and arranges the power supply electrodes 101a and 102a outside the porous bodies 103a and 104a. It will be.
【００１３】給電用電極１０１ａ、１０２ａは、銅、ア
ルミニウム、カーボン、グラファイト等の電気良導体か
らなるものである。多孔質体１０３ａ、１０４ａとして
は、どのような導電体も使用可能であるが、好ましくは
活性炭が用いられる。スペーサ１０５ａは、被処理水が
流過する通液路となるもので、ろ紙、多孔質高分子膜、
織布、不織布等の、透水性であり且つ電気絶縁性を有す
る有機質又は無機質のシートからなるものである。The power supply electrodes 101a and 102a are made of a good electric conductor such as copper, aluminum, carbon and graphite. As the porous bodies 103a and 104a, any conductor can be used, but activated carbon is preferably used. The spacer 105a serves as a liquid passage through which the water to be treated flows, and includes a filter paper, a porous polymer film,
It is made of a water-permeable, electrically insulating organic or inorganic sheet such as a woven fabric or a non-woven fabric.
【００１４】図１に示すように、給電用電極１０１ａ、
１０２ａと多孔質体１０３ａ、１０４ａとは緊密に接し
ており、給電時には、陽極側の電極１００ａに接する多
孔質体１０３ａの表面はプラスに荷電し、陰極側の電極
１０２ａに接する多孔質体１０４ａの表面はマイナスに
荷電する。このとき、多孔質体１０３ａ、１０４ａの表
面に対して、陽極側ではアニオンが吸着し、陰極側では
カチオンが吸着する。As shown in FIG. 1, the power supply electrode 101a,
102a and the porous bodies 103a and 104a are in close contact with each other, and at the time of power feeding, the surface of the porous body 103a that is in contact with the electrode 100a on the anode side is positively charged, and the surface of the porous body 104a that is in contact with the electrode 102a on the cathode side is positive. The surface is negatively charged. At this time, anions are adsorbed on the anode side and cations are adsorbed on the cathode side with respect to the surfaces of the porous bodies 103a and 104a.
【００１５】また、本発明においては、図２に示すよう
な基本構造を有する通液型電気二重層コンデンサ（特願
２００１−２２８６５４参照）を用いてもよい。通液型
電気二重層コンデンサ１００ｂは、電気絶縁性で透水性
のスペーサ１０５ｂを挟んで、高比表面積の多孔質体１
０３ｂ、１０４ｂを配置し、これら多孔質体１０３ｂ、
１０４ｂの外側に給電用電極１０１ｂ、１０２ｂを配置
してなるものである。ここでは、給電用電極１０１ｂ、
１０２ｂと多孔質体１０３ｂ、１０４ｂとの間にさらに
透水性絶縁体１０６、１０７が介在している。多孔質体
１０３ｂ、１０４ｂとしては誘電体を用いる。Further, in the present invention, a liquid-passing type electric double layer capacitor (see Japanese Patent Application No. 2001-228654) having a basic structure as shown in FIG. 2 may be used. The liquid-passing electric double layer capacitor 100b includes a porous body 1 having a high specific surface area with an electrically insulating and water-permeable spacer 105b interposed therebetween.
03b, 104b are arranged, and these porous bodies 103b,
The power supply electrodes 101b and 102b are arranged outside the 104b. Here, the power supply electrode 101b,
Water-permeable insulators 106 and 107 are further interposed between 102b and the porous bodies 103b and 104b. A dielectric is used as the porous bodies 103b and 104b.
【００１６】誘電体は、電場をかけたときに分極するこ
とができるものであれば導電性、非導電性を問わない。
具体的には、金属、セラミック、活性炭、ポリ塩化ビニ
ル、ＰＶＤＦ等の合成樹脂、パラフィン、酸化チタン等
を挙げることができる。活性炭は導電体にも誘電体にも
なり、また比表面積も大きいので、本発明において好ま
しく用いられる。The dielectric may be conductive or non-conductive as long as it can be polarized when an electric field is applied.
Specific examples include metals, ceramics, activated carbon, polyvinyl chloride, synthetic resins such as PVDF, paraffin, and titanium oxide. Activated carbon can be used as a conductor or a dielectric and has a large specific surface area, and is preferably used in the present invention.
【００１７】給電時には、陽極側の電極１０１ｂの側に
配置された多孔質体１０３ｂの表面は、スペーサ１０５
ｂ側がプラスに、電極１０１ｂ側がマイナスに荷電し、
陰極側の電極１０２ｂの側に配置された多孔質体１０４
ｂの表面は、スペーサ１０５ｂ側がマイナスに、電極１
０１ｂ側がプラスに荷電する。これに被処理水を通水す
ると、図１に示す通液型電気二重層コンデンサ１００ａ
と同様の反応により、イオンが吸着除去される。At the time of power feeding, the surface of the porous body 103b arranged on the side of the electrode 101b on the anode side is covered with the spacer 105.
The b side is positively charged and the electrode 101b side is negatively charged,
Porous body 104 arranged on the cathode side electrode 102b side
On the surface of b, the spacer 105b side is negative, and the electrode 1
The 01b side is positively charged. When water to be treated is passed through this, the liquid-passing type electric double layer capacitor 100a shown in FIG.
Ions are adsorbed and removed by a reaction similar to.
【００１８】図３は、本発明の運転方法の一実施形態を
適用可能な通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置の分解
組み立て図である。ここに示す脱塩装置１は、図１に示
す脱塩装置の基本構造を有する。図３において、通液型
電気二重層コンデンサ脱塩装置１は、電気絶縁性多孔質
通液性シートからなるスペーサ５を挟んで、高比表面積
活性炭を主材とする導電体層である活性炭層６、６を配
置し、これら活性炭層６、６の外側に集電極（給電用電
極）７、７を配置し、更に、これら集電極７、７の外側
にガスケット８、８を介して押え板９、９を配置してな
る平板形状のものである。FIG. 3 is an exploded assembly view of a liquid flow type electric double layer capacitor desalination apparatus to which an embodiment of the operating method of the present invention can be applied. The desalination apparatus 1 shown here has the basic structure of the desalination apparatus shown in FIG. In FIG. 3, the liquid-passing type electric double layer capacitor desalination device 1 includes an activated carbon layer which is a conductor layer mainly composed of high specific surface area activated carbon with a spacer 5 made of an electrically insulating porous liquid-permeable sheet interposed therebetween. 6 and 6 are arranged, collector electrodes (power supply electrodes) 7 and 7 are arranged outside the activated carbon layers 6 and 6, and a pressing plate is provided outside the collector electrodes 7 and 7 via gaskets 8 and 8. It has a flat plate shape in which 9, 9 are arranged.
【００１９】活性炭層６を構成する活性炭の形状として
は、粉粒状、繊維状など任意のものが使用可能である。
粉粒状の場合には平板状又はシート状に成形して用い、
繊維状の場合には織布あるいは不織布に加工して用いる
ことができる。The shape of the activated carbon forming the activated carbon layer 6 may be any one such as powder and fibrous.
In the case of powder granules, it is used after being molded into a flat plate or sheet,
When it is fibrous, it can be used after being processed into a woven or non-woven fabric.
【００２０】集電極７には、電圧の印加を容易にするた
め、集電極７にはそれぞれ端子（リード）７ａが設けら
れている。集電極７と活性炭層６によって陽極及び陰極
が構成される。Terminals (leads) 7a are provided on the collecting electrodes 7 in order to facilitate application of a voltage. The collector electrode 7 and the activated carbon layer 6 constitute an anode and a cathode.
【００２１】押え板９としては、樹脂などの電気絶縁性
で変形しにくい材料からなる平板が用いられている。こ
れら押え板９、９のうちの一方には被処理水が導入され
る液入口１０が設けられ、他方には処理水が導出される
液出口１１が形成されている。また、両方の押え板９、
９には多数の固定用ボルト孔１２…が形成されており、
これらボルト孔１２、１２にはボルト１３が挿通されナ
ット１４によって締結されている。このような構成によ
り通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置１は、各部材が
押え板９、９によって圧締された平板形状の構造のもの
となっている。As the pressing plate 9, a flat plate made of a material such as resin that is electrically insulating and is not easily deformed is used. A liquid inlet 10 for introducing the water to be treated is provided on one of the holding plates 9 and 9, and a liquid outlet 11 for discharging the treated water is formed on the other. Also, both presser plates 9,
9 has a large number of fixing bolt holes 12 ...
A bolt 13 is inserted through these bolt holes 12 and 12 and fastened by a nut 14. With such a configuration, the liquid through-flow type electric double layer capacitor desalination device 1 has a flat plate-like structure in which the respective members are pressed by the holding plates 9, 9.
【００２２】以下、図３に示す通液型電気二重層コンデ
ンサ脱塩装置１を用いた場合を例として、本発明の運転
方法の一実施形態を説明する。
（１）脱塩工程
通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置１においては、以
下に示す処理過程を経て被処理水中のイオンが除去され
る。電圧印加時において、被処理水中の陽イオンは、陰
極側の集電極７に接する活性炭層６に電気的に吸着さ
れ、陰イオンは陽極側の集電極７に接する活性炭層６に
電気的に吸着され、塩濃度が低い処理水が得られる。以
下、被処理水から塩を吸着除去する工程を脱塩工程とい
う。An embodiment of the operating method of the present invention will be described below by taking as an example the case of using the liquid flow type electric double layer capacitor desalination apparatus 1 shown in FIG. (1) Desalination Step In the liquid-flow type electric double layer capacitor desalination apparatus 1, the ions in the water to be treated are removed through the following treatment steps. When a voltage is applied, cations in the water to be treated are electrically adsorbed on the activated carbon layer 6 in contact with the cathode side collecting electrode 7, and anions are electrically adsorbed on the activated carbon layer 6 in contact with the anode side collecting electrode 7. As a result, treated water having a low salt concentration is obtained. Hereinafter, the step of adsorbing and removing salt from the water to be treated is referred to as a desalting step.
【００２３】（２）脱離工程
脱塩工程を長時間続けると、活性炭層６，６に対するイ
オンの吸着が飽和に近づくため、処理水の塩濃度が高く
なる。そこで、吸着飽和に達する前に陽極側および陰極
側の電極７、７への通電を停止するか、陽極側と陰極側
とを短絡（ショート）させるか、或いはこれらを逆接続
する。これによって、活性炭層６、６に吸着されていた
陽イオン及び陰イオンが脱離し、被処理水の塩濃度より
高濃度の塩を含む流出水が排出される。以下、電極への
給電停止、又は電極を短絡若しくは逆接続させることに
より塩を脱離する工程を脱離工程という。脱離工程の時
間は、脱塩工程の１／１０〜１／２とするのが好まし
い。(2) Desorption step When the desalting step is continued for a long time, the adsorption of ions to the activated carbon layers 6 and 6 approaches saturation, so that the salt concentration of the treated water increases. Therefore, before the adsorption saturation is reached, the energization of the electrodes 7, 7 on the anode side and the cathode side is stopped, the anode side and the cathode side are short-circuited, or these are reversely connected. As a result, the cations and anions adsorbed on the activated carbon layers 6, 6 are desorbed, and the outflow water containing a salt having a higher concentration than the salt concentration of the water to be treated is discharged. Hereinafter, the step of desorbing salt by stopping power supply to the electrodes or short-circuiting or reverse connection of the electrodes is referred to as desorption step. The time of the desorption process is preferably 1/10 to 1/2 of the desalting process.
【００２４】上記脱塩および脱離工程を繰り返す運転が
長期にわたると、脱塩率（脱離工程終了直後の脱塩率）
が徐々に低下し、所望の脱塩性能が得られなくなること
がある。When the operation for repeating the desalting and desorption steps is long, the desalination rate (the desalination rate immediately after the completion of the desorption step)
May gradually decrease, and the desired desalination performance may not be obtained.
【００２５】（３）回復工程
本実施形態の運転方法では、上記脱塩および脱離工程と
は別に、脱離工程の通電停止時間より長い時間通電を停
止する回復工程を行い、装置内の塩類を排出することに
よって、脱塩率の回復を図ることができる。(3) Recovery Step In the operation method of the present embodiment, a recovery step of stopping energization for a time longer than the energization stop time of the desorption step is performed in addition to the desalting and desorption steps, and salt in the apparatus is removed. It is possible to recover the desalination rate by discharging.
【００２６】この回復工程は、上記２つの工程（脱塩お
よび脱離工程）終了後に毎回実施すると、単位時間当た
り脱塩水生産量が低下するため、脱塩および脱離工程を
複数回行った後に行うのが好ましい。これによって、生
産性を低下させることなく脱塩装置の脱塩性能を回復す
ることができる。If this recovery step is carried out every time after the above-mentioned two steps (desalting and desorbing steps) are completed, the amount of demineralized water produced per unit time decreases, so after performing the desalting and desorbing steps a plurality of times. It is preferable to carry out. As a result, the desalination performance of the desalination device can be restored without lowering the productivity.
【００２７】回復工程は、脱離工程直後の脱塩率（（被
処理水の電気伝導度／処理水の電気伝導度）／被処理水
の電気伝導度×１００％）が低下したときに実施しても
よいし、定期的に実施してもよい。定期的に実施する場
合には、脱塩および脱離工程からなるサイクルを所定回
数行うたびに回復工程を行う方法をとることができる。
回復工程は、例えば数日から数十日ごとに実施すること
ができる。The recovery step is carried out when the desalination rate ((electrical conductivity of treated water / electrical conductivity of treated water) / electrical conductivity of treated water × 100%) immediately after the desorption step decreases. It may be carried out or may be carried out periodically. When it is carried out periodically, it is possible to adopt a method in which the recovery step is carried out every time a cycle of desalting and desorption steps is carried out a predetermined number of times.
The recovery process can be performed, for example, every several days to several tens of days.
【００２８】回復工程は脱塩工程に続いて実施してもよ
いし、脱離工程に続いて実施してもよい。また、回復工
程は、脱離工程に代えて実施してもよい。The recovery step may be performed after the desalting step or may be performed after the desorption step. The recovery process may be performed instead of the desorption process.
【００２９】この回復工程においては、集電極７への通
電を停止する。この停止時間は、脱離工程の通電停止時
間より長い時間とする。これによって、活性炭層６に吸
着されたイオンが放出される。この期間が上記範囲より
短い場合には、脱塩性能の回復が不十分となる。回復工
程は、吸着イオンの脱離効率を高めるため、６時間以上
とするのが好ましく、２４時間とするのがさらに好まし
い。例えば、脱塩装置１において、被処理水の塩濃度と
処理水の塩濃度とがほぼ等しくなるまでの通水（脱塩工
程）と、脱離工程とを繰り返して、脱離工程直後の脱塩
率が、運転開始時の脱塩率の７０％まで低下した時点
で、通電停止（回復工程）を６時間実施すれば、脱塩率
を運転開始時の脱塩率の９６％まで回復させることがで
きる。更に、この通電停止時間（回復工程）を２４時間
とすれば、脱塩率を運転開始時の脱塩率の９９％まで回
復できる。In this recovery step, the energization of the collecting electrode 7 is stopped. This stop time is longer than the power supply stop time in the desorption process. As a result, the ions adsorbed on the activated carbon layer 6 are released. If this period is shorter than the above range, recovery of desalination performance will be insufficient. The recovery step is preferably performed for 6 hours or longer, more preferably 24 hours, in order to enhance the desorption efficiency of adsorbed ions. For example, in the desalination apparatus 1, water passing (desalting step) until the salt concentration of the water to be treated and the salt concentration of the treated water become substantially equal to each other, and the desorption step are repeated, so that the desalting step immediately after the desorption step When the salt rate decreases to 70% of the desalination rate at the start of operation, if the energization stop (recovery process) is performed for 6 hours, the desalination rate is restored to 96% of the desalination rate at the start of operation. be able to. Further, if the energization stop time (recovery step) is set to 24 hours, the desalination rate can be recovered to 99% of the desalination rate at the start of the operation.
【００３０】回復工程においては、陽極および陰極側の
集電極７、７間を電気的に短絡すると、吸着したイオン
の脱離効果が高くなるため、好ましい。In the recovery step, it is preferable to electrically short the collector electrodes 7 on the anode and cathode sides because the effect of desorbing the adsorbed ions is enhanced.
【００３１】回復工程中には、洗浄水を脱塩装置１に導
入することによって、装置内の塩類を排出することが好
ましい。洗浄水としては、被処理水、処理水、水道水等
を使用することができる。During the recovery step, it is preferable to introduce washing water into the desalination apparatus 1 to discharge the salts in the apparatus. As the wash water, water to be treated, treated water, tap water, etc. can be used.
【００３２】活性炭層６は、酸素濃度が高い環境にさら
されると、次のような酸化反応が起き、劣化することが
ある（下記式参照）。
活性炭（Ｃ）＋Ｏ2→ＣＯ2
この酸化反応を防止するため、洗浄水の溶存酸素濃度
は、１mg as Ｏ／Ｌ以下とするのが好ましい。When the activated carbon layer 6 is exposed to an environment with a high oxygen concentration, the following oxidation reaction may occur and deteriorate (see the following formula). Activated carbon (C) + O 2 → CO 2 In order to prevent this oxidation reaction, the dissolved oxygen concentration of the wash water is preferably 1 mg as O / L or less.
【００３３】洗浄水の溶存酸素濃度を上記範囲とする脱
気方法は特に制限はされないが、特に脱気膜を利用した
膜式脱気装置を用いると、酸素だけでなく炭酸ガスを低
減することができるため好ましい。脱気膜としては、中
空糸型、スパイラル型などの構造を有するものが好適で
ある。中空糸型の脱気膜に用いられる材料としては、ポ
リオレフィン系（ポリエチレン、ポリプロピレンな
ど）、ポリテトラフルオロエチレン系、ポリフッ化ビニ
リデン系等が好ましい。The degassing method in which the dissolved oxygen concentration of the wash water is within the above range is not particularly limited, but especially when a membrane type degassing apparatus utilizing a degassing membrane is used, not only oxygen but also carbon dioxide gas is reduced. It is preferable because it can As the degassing membrane, one having a hollow fiber type, a spiral type or the like is suitable. As a material used for the hollow fiber type degassing membrane, polyolefin-based materials (polyethylene, polypropylene, etc.), polytetrafluoroethylene-based materials, polyvinylidene fluoride-based materials, and the like are preferable.
【００３４】一方、水道水などには殺菌剤として、次亜
塩素酸などのＣｌ（もしくはＣｌＯ）を主体とする酸化
剤が入っている。この酸化剤も活性炭層６を酸化し（下
記式参照）、その脱塩性能を低下させるおそれがある。
・次亜塩素酸による活性炭（電極素材）の酸化作用
活性炭（Ｃ）＋ＣｌＯ-→１／２ＣＯ2＋Ｃｌ-
この酸化反応を防止するため、洗浄水の残留塩素濃度
は、０．１mg asＣｌ2／Ｌ以下とするのが好ましい。On the other hand, tap water or the like contains an oxidant mainly containing Cl (or ClO) such as hypochlorous acid as a sterilizing agent. This oxidant may also oxidize the activated carbon layer 6 (see the following formula) and reduce its desalination performance.・ Oxidation of activated carbon (electrode material) by hypochlorous acid Activated carbon (C) + ClO − → 1 / 2CO 2 + Cl − To prevent this oxidation reaction, the residual chlorine concentration in the wash water is 0.1 mg asCl 2 / L The following is preferable.
【００３５】塩素除去には公知の方法を用いることがで
きる。この方法としては、洗浄水を脱気する方法；洗浄
水を活性炭に接触させ塩素を吸着除去する方法等があ
る。但し、この場合には、洗浄水中の殺菌剤となる塩素
の濃度が低く、かつ電極が通電されていないため、活性
炭層６表面に細菌が繁殖しやすくなる。このため、洗浄
水の導入期間（回復工程）は７日以下とするのが好まし
い。A known method can be used to remove chlorine. Examples of this method include a method of degassing the wash water; a method of bringing the wash water into contact with activated carbon to adsorb and remove chlorine. However, in this case, since the concentration of chlorine as a sterilizing agent in the wash water is low and the electrodes are not energized, bacteria are likely to propagate on the surface of the activated carbon layer 6. For this reason, it is preferable that the introduction period (recovery step) of the wash water be 7 days or less.
【００３６】洗浄水としては、被処理水と同等以下のイ
オン濃度を有するもの（被処理水、または被処理水より
もイオン濃度が低い水）を使うのが望ましい。これによ
って、回復工程中に活性炭層６にイオンが吸着するのを
最小限に抑えることができる。As the wash water, it is desirable to use water having an ion concentration equal to or lower than that of the water to be treated (water to be treated or water having an ion concentration lower than that of the water to be treated). This can minimize the adsorption of ions on the activated carbon layer 6 during the recovery process.
【００３７】回復工程においては、洗浄水を、脱塩工程
とは逆に、脱塩装置１の出口側（液出口１１）から入口
側（液入口１０）に向けて流すことによって洗浄効率を
高めることができる。この場合には、洗浄水として、予
め微粒子が除去されているものを用いるのが好ましい。
これによって、装置内の水の流路が閉塞するのを防ぐこ
とができる。In the recovery step, contrary to the desalting step, the washing efficiency is increased by flowing the washing water from the outlet side (liquid outlet 11) of the desalting apparatus 1 toward the inlet side (liquid inlet 10). be able to. In this case, it is preferable to use washing water from which fine particles have been removed in advance.
As a result, it is possible to prevent the passage of water in the device from being blocked.
【００３８】本実施形態の通液型電気二重層コンデンサ
脱塩装置の運転方法では、運転期間中、前記脱離工程の
通電停止時間より長い時間通電を停止する回復工程を行
うので、この回復工程において、活性炭層６からイオン
を十分に脱離させることができる。このため、脱塩装置
１の脱塩率や脱塩容量の低下を防止し、長期にわたり安
定した脱塩率で脱塩装置１を運転することができる。従
って、脱塩装置１の寿命をより長くすることができる。In the operating method of the liquid through-flow type electric double layer capacitor desalination apparatus of the present embodiment, the recovery step of stopping the energization for a time longer than the energization stop time of the desorption step is performed during the operation period. In, the ions can be sufficiently desorbed from the activated carbon layer 6. Therefore, it is possible to prevent the desalination rate and the desalination capacity of the desalination apparatus 1 from decreasing and operate the desalination apparatus 1 at a stable desalination rate for a long period of time. Therefore, the life of the desalination apparatus 1 can be extended.
【００３９】本発明では、通液型電気二重層コンデンサ
脱塩装置として、図４に示すものを用いることもでき
る。ここに示す脱塩装置は、末端プレート２３１、２３
２と、絶縁層２３５、２３６と、片面末端電極２３３、
２３４と、両面中間電極２３７〜２４３とを有する。こ
れら片面末端電極及び両面中間電極では、集電極７０と
活性炭層６０が陽極及び陰極を構成する。片面末端電極
２３３、２３４、両面中間電極２３７〜２４３は、チタ
ンシートからなる集電極の片面または両面に導電性エポ
キシなどのバインダで導電体（活性炭等）シートが接合
されて形成されている。この脱塩装置を使用する際に
は、これら電極を、配列方向に交互に陰極および陽極と
し、被処理水を、孔２６１、２６２を通して第１の処理
室２５０に流入させ（矢印Ａ）、イオン性物質を電極２
３３、２３７に吸着させ、次いで処理室２５０からの導
出水を電極２３７の孔２６３を通して下方に隣接する処
理室に導入し（矢印Ｂ）、以下、矢印Ｃ〜Ｇに示すよう
に各処理室を連続的に通過させ、処理水を孔２６４、２
６５、２６６を通して導出する（矢印Ｈ）。In the present invention, the one shown in FIG. 4 can also be used as the liquid flow type electric double layer capacitor desalination apparatus. The desalting apparatus shown here is used for the end plates 231 and 23.
2, insulating layers 235 and 236, and a single-sided terminal electrode 233,
234 and double-sided intermediate electrodes 237 to 243. In the one-sided terminal electrode and the both-sided intermediate electrode, the collecting electrode 70 and the activated carbon layer 60 form an anode and a cathode. The single-sided terminal electrodes 233 and 234 and the double-sided intermediate electrodes 237 to 243 are formed by joining a conductor (activated carbon or the like) sheet with a binder such as a conductive epoxy on one side or both sides of a collector electrode made of a titanium sheet. When using this desalination apparatus, these electrodes are alternately used as the cathode and the anode in the arrangement direction, and the water to be treated is caused to flow into the first treatment chamber 250 through the holes 261 and 262 (arrow A), and the ions are treated. Electrode 2
33, 237, and then the water discharged from the processing chamber 250 is introduced into the adjacent processing chamber below through the hole 263 of the electrode 237 (arrow B). Hereinafter, as shown by arrows C to G, each processing chamber is separated. Continuously pass the treated water through the holes 264, 2
65 and 266 (arrow H).
【００４０】[0040]
【実施例】次に実施例を挙げて説明するが、これら実施
例は本発明の範囲を限定するものではない。
（１）被処理水：厚木水道水を活性炭塔に通して、残留
塩素、有機物および微粒子を除去し、更に、窒素曝気し
て溶存酸素濃度を低下させたもの。
電気伝導度：１７．５〜１ ９．１ｍＳ／ｍ
溶存酸素濃度：０．６〜０．８ｍｇ ａｓ Ｏ／Ｌ
残留塩素濃度：＜０．１ ｍｇ ａｓ Ｃｌ2／Ｌ
（２）通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置
図４に示すものを使用した。
電極：面積９００cm2正方形平板×１００枚（陽極/陰極
がそれぞれ５０枚ずつ）
（３）通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置の脱塩条件
脱塩工程：４０分 ｀
脱離工程：２０分
印加電圧：１．３Ｖ−ＤＣ
通水流量：１０Ｌ／ｈｒEXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but these examples do not limit the scope of the present invention. (1) Treated water: Atsugi tap water is passed through an activated carbon tower to remove residual chlorine, organic matter and fine particles, and is further aerated with nitrogen to reduce the dissolved oxygen concentration. Electric conductivity: 17.5 to 19.1 mS / m Dissolved oxygen concentration: 0.6 to 0.8 mg as O / L Residual chlorine concentration: <0.1 mg as Cl 2 / L (2) Liquid flow type electricity Double Layer Capacitor Desalination Equipment The one shown in FIG. 4 was used. Electrode: Area 900 cm 2 Square flat plate × 100 sheets (50 sheets for each anode / cathode) (3) Desalination conditions for flow-through type electric double layer capacitor desalination system Desalination step: 40 minutes Desorption step: 20 minutes Applied voltage: 1.3V-DC Water flow rate: 10L / hr
【００４１】（実施例１）上記脱塩条件で３０日間の運
転（脱塩および脱離工程）を行った後、次に示す回復工
程を実施した。この回復工程では、対電極を短絡させた
状態のまま２４時間、被処理水を１０Ｌ／ｈｒの流速で
通水した。このサイクル（脱塩工程、脱離工程、回復工
程）からなる運転を６ヶ月（＝１８６日）行なった。こ
のときの脱塩率の変化を図５に示す。採水量を表１に示
す。Example 1 After the operation (desalting and desorption step) for 30 days under the above desalting conditions, the following recovery step was performed. In this recovery step, the water to be treated was passed at a flow rate of 10 L / hr for 24 hours while the counter electrode was short-circuited. This cycle (desalting process, desorption process, recovery process) was operated for 6 months (= 186 days). The change in the desalination rate at this time is shown in FIG. The amount of water collected is shown in Table 1.
【００４２】（実施例２）上記脱塩条件で６日間の運転
（脱塩および脱離工程）を行った後、次に示す回復工程
を実施した。この回復工程では、対電極を短絡させたま
ま２４時間、１０Ｌ／ｈｒの流速で被処理水を通水し
た。この運転を６ヶ月（＝１８６日）行なった。このと
きの脱塩率の変化を図５に示す。採水量を表１に示す。Example 2 After the operation (desalting and desorption step) for 6 days under the above desalting conditions, the following recovery step was performed. In this recovery step, water to be treated was passed through at a flow rate of 10 L / hr for 24 hours while the counter electrode was short-circuited. This operation was performed for 6 months (= 186 days). The change in the desalination rate at this time is shown in FIG. The amount of water collected is shown in Table 1.
【００４３】（比較例１）回復工程を実施しないこと以
外は実施例１，２と同様にして運転を行った。このとき
の脱塩率の変化を図５に示す。採水量を表１に示す。(Comparative Example 1) The operation was performed in the same manner as in Examples 1 and 2 except that the recovery step was not performed. The change in the desalination rate at this time is shown in FIG. The amount of water collected is shown in Table 1.
【００４４】[0044]
【表１】 [Table 1]
【００４５】図５より、回復工程を実施しない比較例１
では、脱離工程直後の脱塩率が運転開始時の９０％まで
低下したことがわかる。これに対し、一週間に一度、２
４時間の回復工程を実施した実施例１では、脱離工程直
後の脱塩率は運転開始時の９９．２％となった。また１
ヶ月に１度、回復工程を実施した実施例２でも、脱離工
程直後の脱塩率は運転開始時の９９．２％となった。造
水能力は、従来方法である比較例１に対し、実施例１で
は０．９７であり、実施例２では０．８６であった。こ
のことから、特に実施例１では、比較例１に対しほとん
ど遜色のない生産性が得られたことがわかる。From FIG. 5, Comparative Example 1 in which the recovery process is not carried out
Then, it can be seen that the desalination rate immediately after the desorption process decreased to 90% at the start of the operation. In contrast, once a week, 2
In Example 1 in which the recovery process was performed for 4 hours, the desalination rate immediately after the desorption process was 99.2% at the start of the operation. Again 1
Even in Example 2 in which the recovery process was performed once a month, the desalination rate immediately after the desorption process was 99.2% at the start of the operation. The water production capacity was 0.97 in Example 1 and 0.86 in Example 2 as compared with Comparative Example 1 which is a conventional method. From this, it can be seen that particularly in Example 1, the productivity which was almost comparable to that of Comparative Example 1 was obtained.
【００４６】（参考例１）比較例１の運転を１７０日行
った後、脱塩率が低下した装置を用いて通電停止し、被
処理水を１０Ｌ／ｈｒの流速で通水したときの脱塩率を
測定した。結果を図６に示す。図６より、長時間の運転
停止により、脱塩率を回復させることができることがわ
かる。(Reference Example 1) After the operation of Comparative Example 1 was carried out for 170 days, electricity was stopped by using a device having a reduced desalination rate, and the water to be treated was discharged at a flow rate of 10 L / hr. The salt rate was measured. Results are shown in FIG. From FIG. 6, it is understood that the desalination rate can be recovered by stopping the operation for a long time.
【００４７】[0047]
【発明の効果】本発明の通液型電気二重層コンデンサ脱
塩装置の運転方法では、運転期間中、脱離工程の通電停
止時間より長い時間通電を停止する回復工程を実施する
ので、この回復工程において、電極に吸着したイオンを
十分に脱離させることができる。このため、脱塩装置の
脱塩率や脱塩容量の低下を防止し、長期にわたり安定し
た脱塩率で脱塩装置を運転することができる。従って、
脱塩装置の寿命をより長くすることができる。In the operating method of the liquid through-flow type electric double layer capacitor desalination apparatus of the present invention, the recovery step is carried out during the operation period for which the energization is stopped for a time longer than the energization stop time of the desorption step. In the step, the ions adsorbed on the electrodes can be sufficiently desorbed. Therefore, it is possible to prevent the desalination rate and the desalination capacity of the desalination apparatus from decreasing and to operate the desalination apparatus at a stable desalination rate for a long period of time. Therefore,
The life of the desalination device can be extended.
【図１】 本発明の運転方法を適用可能な通液型電気二
重層コンデンサ脱塩装置の基本構造の一例の概略構成図
である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a basic structure of a liquid flow type electric double layer capacitor desalination apparatus to which an operating method of the present invention can be applied.
【図２】 本発明の運転方法を適用可能な通液型電気二
重層コンデンサ脱塩装置の基本構造の他の例の概略構成
図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of another example of the basic structure of the liquid through-flow type electric double layer capacitor desalination apparatus to which the operation method of the present invention can be applied.
【図３】 本発明の運転方法を適用可能な通液型電気二
重層コンデンサ脱塩装置のさらに他の例の概略構成を示
す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は側面図であ
る。3A and 3B are diagrams showing a schematic configuration of still another example of a liquid flow type electric double layer capacitor desalination apparatus to which the operation method of the present invention can be applied, wherein FIG. 3A is an exploded perspective view and FIG. It is a figure.
【図４】 本発明の運転方法を適用可能な通液型二重層
コンデンサ脱塩装置のさらに他の例を示す概略構成図で
ある。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing still another example of a liquid-flow double-layer capacitor desalination apparatus to which the operation method of the present invention can be applied.
【図５】 実施例および比較例の脱塩率の変化を示すグ
ラフである。FIG. 5 is a graph showing changes in desalination rate in Examples and Comparative Examples.
【図６】 回復工程における脱塩性能の回復率の変化を
示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing changes in the recovery rate of desalination performance in the recovery step.
１…通液型二重層コンデンサ脱塩装置、６，６０…活性
炭層、７，７０…集電極1 ... Liquid-passing double-layer capacitor desalination device, 6, 60 ... Activated carbon layer, 7, 70 ... Collection electrode
───────────────────────────────────────────────────── 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 DA01 DA05 DB13 DB18 DC13 DC19 EA01 EB02 EB05 EB14 EB19 EB23 EB27 EB29 EB31 FA03 FA06 FA09 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Toshihiro Matsushita Kurita, 3-4-3 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Industry Co., Ltd. F term (reference) 4D061 DA01 DA05 DB13 DB18 DC13 DC19 EA01 EB02 EB05 EB14 EB19 EB23 EB27 EB29 EB31 FA03 FA06 FA09
Claims (10)
通水し、直流電流を通電して脱塩水を得る脱塩工程と、
通電を停止して塩類を排出する脱離工程とを繰り返す通
液型電気二重層コンデンサ脱塩装置の運転方法におい
て、 運転期間中、前記脱離工程の通電停止時間より長い時間
通電を停止する回復工程を行い、装置内の塩類を排出す
ることを特徴とする通液型電気二重層コンデンサ脱塩装
置の運転方法。1. A desalting step of passing water through a liquid-passing type electric double layer capacitor desalting apparatus to obtain a desalinated water by passing a direct current.
In a method of operating a through-flow type electric double layer capacitor desalination device, which repeats a desorption process of stopping energization and discharging salts, a recovery in which energization is stopped for a time longer than the deactivation time of the desorption process during an operation period A method of operating a through-flow type electric double layer capacitor desalination device, which comprises performing steps to discharge salts in the device.
複数回行った後に行うことを特徴とする請求項１に記載
の通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置の運転方法。2. The method for operating a desalination apparatus for a through-flow type electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the recovery step is performed after performing the desalting and desorption steps a plurality of times.
を特徴とする請求項１または２に記載の通液型電気二重
層コンデンサ脱塩装置の運転方法。3. The method for operating a through-flow type electric double layer capacitor desalination device according to claim 1, wherein the recovery step is performed for 6 hours or more.
とを特徴とする請求項３に記載の通液型電気二重層コン
デンサ脱塩装置の運転方法。4. The method for operating a liquid flow type electric double layer capacitor desalination apparatus according to claim 3, wherein the recovery step is performed for 24 hours or more.
間を電気的に短絡することを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１項に記載の通液型電気二重層コンデンサ脱塩
装置の運転方法。5. The through-flow type electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the electrodes of the desalting device are electrically short-circuited during the recovery step. How to operate the salt equipment.
置に導入することによって、装置内の塩類を排出するこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の通
液型電気二重層コンデンサ脱塩装置の運転方法。6. The salt according to any one of claims 1 to 5, wherein during the recovery step, washing water is introduced into the desalination apparatus to discharge salts in the apparatus. Operation method of liquid electric double layer capacitor desalination equipment.
／Ｌ以下であることを特徴とする請求項６に記載の通液
型電気二重層コンデンサ脱塩装置の運転方法。7. The dissolved oxygen concentration of the washing water is 1 mg as O 2.
It is below / L, The operating method of the liquid type electric double layer capacitor desalination apparatus of Claim 6 characterized by the above-mentioned.
s Ｃｌ2／Ｌ以下であり、かつ、この洗浄水の導入期間
が７日以下であることを特徴とする請求項６または７に
記載の通液型電気二重層コンデンサ脱塩装置の運転方
法。8. The residual chlorine concentration of the washing water is 0.1 mg a
The method for operating a through-flow type electric double-layer capacitor desalination apparatus according to claim 6 or 7, wherein s Cl 2 / L or less and the period of introduction of the wash water is 7 days or less.
ンデンサ脱塩装置が脱塩しようとする被処理水と同等以
下のイオン濃度を有することを特徴とする請求項６〜８
のいずれか１項に記載の通液型電気二重層コンデンサ脱
塩装置の運転方法。9. The washing water has an ion concentration equal to or lower than that of the water to be treated which is desalted by the liquid flow type electric double layer capacitor desalting apparatus.
7. The method for operating the liquid through-type electric double layer capacitor desalination device according to any one of 1.
入することにより塩類を除去し、かつ洗浄水として、予
め微粒子が除去されているものを用いることを特徴とす
る請求項６〜９のいずれか１項に記載の通液型電気二重
層コンデンサ脱塩装置の運転方法。10. The washing water, wherein salts are removed by introducing the washing water from the outlet side of the desalting device, and the washing water from which fine particles have been previously removed is used. 7. The method for operating the liquid through-type electric double layer capacitor desalination device according to any one of 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002001275A JP2003200166A (en) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | Operation method for liquid passing type electric double- layered condenser desalting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002001275A JP2003200166A (en) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | Operation method for liquid passing type electric double- layered condenser desalting apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003200166A true JP2003200166A (en) | 2003-07-15 |
Family
ID=27641444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002001275A Withdrawn JP2003200166A (en) | 2002-01-08 | 2002-01-08 | Operation method for liquid passing type electric double- layered condenser desalting apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003200166A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010517746A (en) * | 2007-02-01 | 2010-05-27 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Desalination method and apparatus including supercapacitor electrode |
| JP2011098312A (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Kuraray Co Ltd | Ion adsorption device and method of removing ionic substance |
| JP2011167643A (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Kuraray Co Ltd | Liquid-passing type capacitor and operation method thereof |
| JP2012023224A (en) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Electrochemical device using porous electrode |
| JP2014503660A (en) * | 2010-12-31 | 2014-02-13 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Vacuum chamber method for forming a polymer coating on a porous support |
| JP2014530755A (en) * | 2011-10-21 | 2014-11-20 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Desalination system and method |
| KR20180104394A (en) * | 2017-03-13 | 2018-09-21 | 서울대학교산학협력단 | Deionization electrode with oxidation resistance and method of operating the same |
| JP2019076868A (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | 株式会社タクマ | Method and system for treating liquid containing ionic substance using electric double layer type removal apparatus |
| JP2019209297A (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 株式会社クラレ | Operation method of liquid-flow type capacitor |
-
2002
- 2002-01-08 JP JP2002001275A patent/JP2003200166A/en not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010517746A (en) * | 2007-02-01 | 2010-05-27 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Desalination method and apparatus including supercapacitor electrode |
| JP2011098312A (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Kuraray Co Ltd | Ion adsorption device and method of removing ionic substance |
| JP2011167643A (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Kuraray Co Ltd | Liquid-passing type capacitor and operation method thereof |
| JP2012023224A (en) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Electrochemical device using porous electrode |
| JP2014503660A (en) * | 2010-12-31 | 2014-02-13 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Vacuum chamber method for forming a polymer coating on a porous support |
| US9048464B2 (en) | 2010-12-31 | 2015-06-02 | General Electric Company | Vacuum chamber method to form polymer coatings on porous support |
| JP2014530755A (en) * | 2011-10-21 | 2014-11-20 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Desalination system and method |
| US10351446B2 (en) | 2011-10-21 | 2019-07-16 | Bl Technologies, Inc. | Desalination system and method |
| KR20180104394A (en) * | 2017-03-13 | 2018-09-21 | 서울대학교산학협력단 | Deionization electrode with oxidation resistance and method of operating the same |
| KR101975098B1 (en) * | 2017-03-13 | 2019-05-03 | 서울대학교산학협력단 | Deionization electrode with oxidation resistance and method of operating the same |
| JP2019076868A (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | 株式会社タクマ | Method and system for treating liquid containing ionic substance using electric double layer type removal apparatus |
| JP2019209297A (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 株式会社クラレ | Operation method of liquid-flow type capacitor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20080198531A1 (en) | Capacitive deionization system for water treatment | |
| JP3302443B2 (en) | Flat-plate flow-through type electric double layer capacitor and liquid processing method using the same | |
| JP3893740B2 (en) | Electrolytic capacitor type desalting apparatus and desalting method | |
| JP4286931B2 (en) | Liquid-permeable capacitor and liquid processing method using the same | |
| JP2008132466A (en) | Integrated system for water treatment, of low-power consumption ozone generator and cdi deionization apparatus | |
| US6798639B2 (en) | Fluid deionization flow through capacitor systems | |
| JP2004537411A (en) | Movable electrode flow-through capacitor | |
| JP2003200166A (en) | Operation method for liquid passing type electric double- layered condenser desalting apparatus | |
| CN110809564B (en) | Desalination apparatus and method of manufacturing the same | |
| KR20120030834A (en) | Apparatus for treating water using capacitive deionization | |
| US20210171369A1 (en) | Methods of removing contaminants from a solution, and related systems | |
| JP2923108B2 (en) | Method for removing impurities from printed circuit board washing wastewater | |
| JP2002336863A (en) | Method and apparatus for making desalted water | |
| JP2002336859A (en) | Desalted water making method | |
| JP2003200164A (en) | Winding and liquid passing type condenser for removing charged matter from liquid and liquid treatment apparatus | |
| KR100439431B1 (en) | Method and Device for manufacturing the electrode cell of electrophoresis | |
| JP2002336865A (en) | Desalting apparatus and desalting method | |
| JP2003200168A (en) | Operation method of desalting apparatus with liquid passing type electric doubled-layered condenser | |
| JP4006389B2 (en) | Electrostatic deionization apparatus and electrostatic deionization method | |
| JP2008161846A (en) | Capacitive deionization (cdi) using bipolar electrode system | |
| JP4148628B2 (en) | Liquid purification process | |
| JP2001058182A (en) | Method and apparatus for passing liquid into liquid passing type capacitor | |
| KR102237038B1 (en) | Carbon electrode filter for household water purifier | |
| JP2005087898A (en) | Electrostatic deionization apparatus and electrostatic deionization method | |
| JP4135801B2 (en) | Liquid passing method and apparatus for liquid passing capacitor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |