电去离子装置及其操作方法

摘要

提供一种抑制来自浓缩室的硼的浓度扩散、据此能够得到极低硼浓度的生产水的电去离子装置及其操作方法。原水被导入到脱盐室(16)中，从脱盐室(16)取出生产水。该生产水的一部分沿与脱盐室(16)的水流通方向相反的方向以逆流单程方式流通到浓缩室(15)中，浓缩室(15)的流出水排出到系统外。在脱盐室(16)的生产水取出侧设置着浓缩室(15)的流入口，在脱盐室(16)的原水流入侧设置着浓缩室(15)的流出口。从浓缩室流出的浓缩水的硼浓度是生产水的硼浓度的500倍以下或为10ppb以下。

权利要求

1.一种电去离子装置的操作方法，它是在阳极和阴极之间利用离子交换膜划分浓缩室和脱盐室的电去离子装置的操作方法，在使浓缩水在该浓缩室中流通的同时，将原水作为被处理水使之在脱盐室中流通，并作为生产水从该脱盐室取出，其特征在于：沿着被处理水的流动方向设置有第1电去离子装置和第2电去离子装置，将来自第1电去离子装置的脱盐室的1次生产水的全部量流通到第2电去离子装置的脱盐室中，制成硼浓度0.005ppb以下的2次生产水，将该2次生产水的一部分以逆流方式流通到第2电去离子装置的浓缩室中，从该浓缩室流出的2次浓缩水返回到原水中，原水以并流方式向第1电去离子装置的浓缩室流通，变成1次浓缩水被排出。

2.根据权利要求1所述的电去离子装置的操作方法，其特征在于：使供给到第2电去离子装置的浓缩室中的2次生产水从靠近第2电去离子装置的脱盐室出口的一侧供给，从靠近第2电去离子装置的脱盐室入口的一侧流出。

3.一种电去离子装置，该装置在阳极和阴极之间利用离子交换膜划分浓缩室和脱盐室，使浓缩水在该浓缩室中流通，使原水作为被处理水在脱盐室中流通，并作为生产水而取出，其特征在于：沿着被处理水的流动方向设置有第1电去离子装置和第2电去离子装置，将来自第1电去离子装置的脱盐室的1次生产水的全部量流通到第2电去离子装置的脱盐室中，制成硼浓度0.005ppb以下的2次生产水，将该2次生产水的一部分以逆流方式流通到第2电去离子装置的浓缩室中，从该浓缩室流出的2次浓缩水返回到原水中，原水以并流方式向第1电去离子装置的浓缩室流通，变成1次浓缩水被排出。

4.根据权利要求3所述的电去离子装置，其特征在于：供给到第2电去离子装置的浓缩室中的2次生产水从靠近第2电去离子装置的脱盐室出口的一侧供给，从靠近第2电去离子装置的脱盐室入口的一侧流出。

5.根据权利要求3所述的电去离子装置，其特征在于：具备从供给到第1电去离子装置的浓缩室和第2电去离子装置的浓缩室的水中去除硼的装置。

说明书

电去离子装置及其操作方法

发明领域

[0001] 本发明涉及用于生产硼浓度低的生产水或阴离子浓度低的生产水的电去离子装置及其操作方法。

背景技术

[0002] 在制造纯水、超纯水等的领域等使用电去离子装置。板框式电去离子装置，具有阳极、阴极和在该阳极、阴极之间交替形成浓缩室和脱盐室(稀释室)而交替地配置的平膜状的阳离子交换膜及阴离子交换膜。在脱盐室中填充着离子交换树脂等的离子交换体。向该脱盐室流通待脱盐处理的水，水中的离子透过离子交换膜从脱盐室运动至浓缩室中。

[0003] 特开2002-205069号中记载：为了生产二氧化硅浓度及硼浓度低的生产水，在将二氧化硅或硼浓度比原水低的水作为浓缩水从靠近脱盐室的去离子水取出口的一侧引入到该浓缩室内的同时，该浓缩室之中，使之从靠近脱盐室的原水入口的一侧流出，将从该浓缩室流出的浓缩水的至少一部分排出到系统外。

[0004] 在该公报中，作为浓缩水使用二氧化硅或硼浓度比原水低的水，而且，将这样水质良好的水沿从脱盐室的去离子水(生产水)取出侧向原水流入侧的方向流通到浓缩室中，据此能够得到将二氧化硅、硼浓度降低到极低浓度的高水质的生产水。

发明内容

[0005] 本发明的目的是，提供充分抑制来自浓缩室的硼的浓度扩散，据此能够得到极低硼浓度的生产水的电去离子装置的操作方法和电去离子装置。另外，本发明的目的是，提供充分抑制来自浓缩室的碳酸根离子等的阴离子的浓度扩散，据此能够得到极低碳酸浓度的生产水的电去离子装置的操作方法和电去离子装置。

[0006] 有关本发明的第1形态的电去离子装置的操作方法，是在阳极和阴极之间利用离子交换膜划分浓缩室和脱盐室的电去离子装置的操作方法，其特征是，在使浓缩水在该浓缩室中流通的同时，将原水作为被处理水使之在脱盐室中流通，作为生产水从该脱盐室取出的操作方法中，使从该浓缩室流出的浓缩水的硼浓度为生产水的硼浓度的500倍以下，或为10ppb以下。

[0007] 有关本发明的第2形态的电去离子装置，是在阳极和阴极之间利用离子交换膜划分浓缩室和脱盐室，浓缩水在该浓缩室中流通，原水作为被处理水在脱盐室中流通，作为生产水而取出的电去离子装置，其特征是，具备使从该浓缩室流出的浓缩水的硼浓度为生产水的硼浓度的500倍以下，或为10ppb以下的装置。

[0008] 在第1形态及第2形态中，为了制造硼浓度显著低的，例如0.1ppb以下的高纯度的生产水，降低从浓缩室流出的浓缩水的硼浓度。

[0009] 在沿着被处理水的流动方向设置多个脱盐室及浓缩室的场合，优选使从最下游侧的浓缩室流出的浓缩水的硼浓度为从最下游侧的脱盐室流出的生产水的硼浓度的500倍以下或为10ppb以下。据此，即使在浓缩室的出口附近，从浓缩室到脱盐室的硼浓度梯度也比较小，从浓缩室到脱盐室的硼的扩散被抑制，能够降低生产水的硼浓度。

[0010] 在第1形态及第2形态中，优选将导入到电去离子装置的原水进行前处理，特别是对自来水等原水进行MF膜等除浊、或活性炭等脱氯处理后，希望进行RO处理。也可以进一步进行脱气处理。

[0011] 特别是在使生产水的硼浓度为0.005ppb以下时，进一步希望进行2步RO(反渗透)处理，降低电去离子装置的给水负荷(例如3ppb以下)。

[0012] 也可以向脱盐室填充离子交换体。

[0013] 当将水质良好的水，即低电导度、高电阻率的水流通至浓缩室中时，浓缩室的电阻变高，有不能确保电流值的可能性。因此，也可以在浓缩室中也填充离子交换树脂等的离子交换体、活性炭或其他的电导体，来确保必要电流。

[0014] 有关本发明的第3形态的电去离子装置的操作方法，其特征是，是去离子装置的操作方法，是使被处理水在该脱盐室中流通，使浓缩水在该浓缩室中流通的操作方法，在该操作方法中，使采用阴离子去除处理装置处理的低阴离子浓度水作为该浓缩水从靠近脱盐室出口的一侧流入到该浓缩室的同时，在该浓缩室中流通以使之从靠近脱盐室入口的一侧流出。

[0015] 有关本发明的第4形态的电去离子装置，其特征是，是在阳极和阴极之间利用离子交换膜划分浓缩室和脱盐室，被处理水在该脱盐室中流通，浓缩水在该浓缩室中流通的电去离子装置，在该装置中，设置浓缩水导入装置及流出装置，以便使该浓缩水从靠近脱盐室出口的一侧流入到该浓缩室的同时，从靠近脱盐室入口的一侧流出，并且，设置着从流入到该浓缩室中的浓缩水去除阴离子的装置。

[0016] 在第3形态及第4形态中，为了制造碳酸等的阴离子浓度显著低的高纯度的生产水，降低供给到浓缩室中的浓缩水的碳酸等的阴离子浓度。

[0017] 据此，即使在浓缩室的出口附近从浓缩室到脱盐室的阴离子浓度梯度比较小，从浓缩室到脱盐室的碳酸的扩散被抑制，能够降低生产水的碳酸浓度。

[0018] 在第3形态及第4形态中，通过使流入到浓缩室的浓缩水的总无机碳酸浓度为50ppb以下，能够抑制从浓缩室到脱盐室的碳酸根离子的浓度梯度导致的扩散，生产出总无机碳酸浓度显著低的生产水。

[0019] 在第3形态及第4形态中，同样地通过使流入到浓缩室的浓缩水的二氧化硅浓度为100ppb以下，且使硼浓度为10ppb以下，能够抑制这些离子从浓缩室到脱盐室的浓度梯度导致的扩散，显著降低生产水中的二氧化硅浓度及硼。

[0020] 为了降低流入到浓缩水的浓缩水中的总无机碳酸浓度、二氧化硅浓度或硼浓度，也可以将从脱盐室流出的生产水的一部分作为浓缩水使用。另外，也可以用离子交换装置或电去离子装置处理供给浓缩室的水。

[0021] 为了降低流入到浓缩室的浓缩水中的总无机碳酸浓度，也可以使用脱气膜装置等脱气装置。

[0022] 在第3形态及第4形态中，也可以将原水作阴离子去除处理后供给到脱盐室中，据此，能够进一步降低生产水的阴离子浓度。作为该阴离子去除处理，优选反渗透处理及脱气处理，特别优选多级反渗透处理，再脱气处理。

[0023] 附图的简单说明

[0024] 图1是有关实施方案的电去离子装置的示意性截面图。

[0025] 图2是图1的电去离子装置的水流通系统图。

[0026] 图3是有关另一实施方案的电去离子系统的水流通系统图。

[0027] 图4是有关又一实施方案的电去离子系统的水流通系统图。

[0028] 图5是有关不同的实施方案的电去离子系统的水流通系统图。

[0029] 图6是有关实施方案的电去离子系统的水流通系统图。

[0030] 图7a是有关另一实施方案的电去离子装置的概略立体图，图7b是其系统图。

[0031] 图8是有关第3形态的实施方案的电去离子装置的示意性截面图。

[0032] 图9是图8的电去离子装置的水流通系统图。

[0033] 图10是有关另一实施方案的电去离子系统的水流通系统图。

[0034] 图11是有关又一实施方案的电去离子系统的水流通系统图。

[0035] 图12是有关不同的实施方案的电去离子系统的水流通系统图。

[0036] 图13是有关实施方案的电去离子系统的水流通系统图。

[0037] 图14是有关实施方案的电去离子系统的水流通系统图。

[0038] 图15是有关实施方案的电去离子系统的水流通系统图。

[0039] 图16是有关实施方案的电去离子系统的水流通系统图。

[0040] 发明的具体实施方式

[0041] 以下参照附图详细说明本发明的优选方案。

[0042] 图1是表示第1及第2形态的一例的电去离子装置10’的示意性截面图。该电去离子装置是在电极(阳极11、阴极12)之间交替地排列多个阴离子交换膜(A膜)13及阳离子交换膜(C膜)14，交替地形成了浓缩室15和脱盐室16的装置，在脱盐室16中混合或多层状地填充着包括离子交换树脂、离子交换纤维或接枝交换体等的阴离子交换体及阳离子交换体。

[0043] 在浓缩室15、和阳极室17及阴极室18中填充着离子交换体、活性炭或金属等的电导电体。

[0044] 原水被导入到脱盐室16中，从脱盐室16取出生产水。该生产水的一部分在与脱盐室16的水流通方向相反的方向以逆流单程(singlepass)方式流通到浓缩室15中，浓缩室15的流出水被排出到系统外。即，在该电去离子装置中，交替地设置浓缩室15和脱盐室16，在脱盐室16的生产水取出侧设置着浓缩室15的流入口，在脱盐室16的原水流入侧设置着浓缩室15的流出口。生产水的一部分被送给到阳极室17的入口侧，并且，阳极室17的流出水被送给到阴极室18的入口侧，阴极室18的流出水作为废水被排出到系统外。

[0045] 这样，通过以与脱盐室16逆流单程方式向浓缩室15流通生产水，浓缩室15内的浓缩水的浓度越接近生产水取出侧越低，浓度扩散导致的对脱盐室16的影响变小，能够飞跃地提高硼等的离子的去除率。

[0046] 在该实施方案中，由于通过向浓缩室通生产水，电去离子装置的电阻变高，因此在浓缩室中填充着离子交换体等的导电体。据此，不需要向浓缩水添加食盐等电解质来降低电阻。

[0047] 在图1的电去离子装置10’中，也向电极室17、18供给生产水，电极室17、18也与浓缩室15同样，为了确保电流，优选填充离子交换体、活性炭、或者作为电导电体的金属等。据此，即使通超纯水等高水质的水，也能够确保必要电流。

[0048] 由于引起在电极室、特别是在阳极室中的氯或臭氧等氧化剂的发生，因此作为填充物，比起长期地使用离子交换树脂等，优选使用活性炭。如图1那样向电极室供给生产水-的情况，由于在电极室供给水中几乎没有Cl，因此能够防止氯的发生，因此为了填充物或电极的长期稳定化，是所希望的。

[0049] 图2是简化显示向该图1的电去离子装置10’的脱盐室及浓缩室流通水的水流通系统的图。按照图示，原水被通至脱盐室16中，成为生产水。生产水的一部分被流通到浓缩室15中，作为浓缩废水被排出。浓缩室内的水的流动方向是脱盐室16内的相反(逆流)方向。

[0050] 通过使该浓缩废水的硼浓度为生产水的硼浓度的500倍以下、或者为10ppb以下，生产水的硼浓度例如显著变低到0.1ppb以下左右，而且能够生产硼浓度0.05ppb以下的极低浓度生产水。

[0051] 图7a是表示有关第2形态的另一例子的电去离子装置10”的另一实施方案的概略立体图，图7b是该装置的水流通系统图。

[0052] 如图示那样，该电去离子装置10”，在阳极11和阴极12之间交替地排列阳离子交换膜和阴离子交换膜，交替地形成了浓缩室15和脱盐室16，这点上为与图1的电去离子装置10’同样的构成，但浓缩室15被间壁15S划分成2个或以上(在图7a、7b中为2个)的浓缩水流通部15a、15b，各浓缩水流通部15a、15b的浓缩水的水流通方向，为与脱盐室16内的水流通方向交叉的方向，这点与图1的电去离子装置10’不同。

[0053] 即，在图7a、7b中，脱盐室16，图7a中的上侧是入口侧，下侧是出口侧，在脱盐室16内水从上向下流动。

[0054] 另一方面，在浓缩室15内设置沿与该脱盐室16内的水流通方向交叉的方向(在图7a中为正交方向。再者，该正交方向未必严格意义上的，包括80-100度左右的范围)延伸存在的间壁15S，浓缩室15内在图中被上下划分成2段，向各浓缩水流通部15a、15b的每一个中从图的前侧向后侧进行流通。

[0055] 如图7b所示，从脱盐室16取出的生产水的一部分被导入到通过泵循环的浓缩水流通部15b的循环系统中，在生产水取出侧的浓缩水流通部15b中循环。该循环系统的循环浓缩水的一部分被导入到通过泵循环的浓缩水流通部15a的循环系统中，在原水流入侧的浓缩水流通部15a中循环，其一部分被排出到系统外。

[0056] 即使是该电去离子装置10”，生产水在生产水取出侧的浓缩水流通部15b中循环后，流入到原水流入侧的浓缩水流通部15a中循环，然后通过排出到系统外，结果浓缩水从生产水的取出侧向原水流入侧流通，然后一部分排出到系统外，也获得与图1所示的与脱盐室成逆流单程方式流通水的场合同样的效果。

[0057] 用间壁隔开浓缩室而形成的浓缩水流通部也可以是3个或以上。考虑增加间壁数导致的构件数的增加、装置构成的复杂化等的场合，优选将浓缩室内划分成2或3个的浓缩水流通部。

[0058] 在图7a、7b的电去离子装置10”中，通过使从浓缩水流通部15b排出的浓缩废水的硼浓度为生产水的硼浓度的500倍以下、或者为10ppb以下，生产水的硼浓度例如显著变低到0.1ppb以下左右，而且，能够生产硼浓度0.05ppb以下的极低浓度生产水。

[0059] 通过多级地设置电去离子装置，将原水多级地去离子处理，由此如上述，能够切实地生产硼浓度显著低的生产水，而且，也能够生产0.005ppb以下的超极低浓度的生产水。

[0060] 图3-6是这样地多级地设置了电去离子装置的电去离子系统的水流通系统图，均串联连接着第1电去离子装置1和第2电去离子装置2。装置1、2也可以是上述装置10’、10”的任一种。

[0061] 在图3的电去离子系统中，硼浓度3ppb的原水被流通到第1电去离子装置的脱盐室16A中，变成硼浓度0.1ppb的1次生产水。该1次生产水被分流到第2电去离子装置的脱盐室16B及浓缩室15B中。浓缩室15A、15B的浓缩水的流通方向是与脱盐室16A、16B并流的方向。从该脱盐室16B取出硼浓度0.01ppb的2次生产水(生产水)。从第2电去离子装置2的浓缩室15B流出的浓缩水是硼浓度低达1ppb的浓缩水，其一部分被循环到该浓缩室15B的入口侧，剩余部分例如返回到原水中。

[0062] 来自第1电去离子装置1的浓缩室15A的浓缩废水，是硼浓度高达30ppb的浓缩废水，一部分返回到该浓缩室15A的入口侧，剩余部分作为浓缩废水被排出。

[0063] 在图4的电去离子系统中，将来自第1电去离子装置1的脱盐室16A的硼浓度为0.1ppb的1次生产水的全部量流通到第2电去离子装置2的脱盐室16B中，制成硼浓度
0.005ppb以下的2次生产水。将该2次生产水的一部分以逆流方式流通到浓缩室15B中。
从浓缩室15B流出的硼浓度1ppb的2次浓缩水例如返回到原水中。

[0064] 原水以并流方式向第1电去离子装置1的浓缩室15A流通，变成硼浓度30ppb的1次浓缩水，被排出。

[0065] 在图5的电去离子系统中，原水的全部量按沿装置1的脱盐室16A、16B的顺序流动，变成硼浓度0.005ppb以下的2次生产水。再者，从脱盐室16A流出的1次生产水的硼浓度是0.05ppb。从脱盐室16B流出的2次生产水的一部分以浓缩室15B、15A的顺序分别以逆流方式流通，形成硼浓度15ppb的浓缩废水而被排出。从浓缩室15B流出的1次浓缩水的硼浓度是0.25ppb。

[0066] 在图6的电去离子系统中，原水的全部量被供给到脱盐室16A中，变成硼浓度0.02ppb的1次生产水。1次生产水的一部分以逆流方式流通到浓缩室15A中，形成硼浓度
30ppb的浓缩废水而被排出。1次生产水的剩余部分被流通到脱盐室16B中，变成硼浓度是
0.005ppb以下的2次生产水。该2次生产水的一部分以逆流方式被流通到浓缩室15B中，形成硼浓度0.2ppb的2次浓缩水而流出。该2次浓缩水例如被返回到原水中。

[0067] 如图3-6那样多级地设置电去离子装置的场合，当第1电去离子装置1的脱盐室的厚度是7mm以上、特别是8-30mm，第2电去离子装置2的脱盐室的厚度小于7mm、特别是2-5mm时，用第1电去离子装置1去除二氧化硅、硼等的弱电解物质及硬度成分，用第2电去离子装置2进一步去除二氧化硅及硼。由于第2电去离子装置2去除从前级的电去离子装置1漏掉的碱成分，因此得到高水质的处理水。

[0068] 通过使第1电去离子装置1的脱盐室的厚度为7mm以上，该装置1的脱盐室16A内的pH上升，二氧化硅或硼等的弱电解质及硬度成分被高效率地去除。

[0069] 在上述实施方案中，通过向浓缩室供给生产水，使位于脱盐室出口侧的浓缩室内的硼浓度降低，但也可以代替使用生产水，或者与其并用，使浓缩室供给水为进行了去硼处理的水。

[0070] 硼去除方法可以是使用离子交换树脂或硼吸附树脂的方法、或使用反渗透膜的方法等任一种。

[0071] 按照上述，根据第1、第2形态的电去离子装置及其操作方法，能够切实生产硼浓度显著低的生产水。

[0072] 图8是表示本发明的第3形态的实施方案的电去离子装置10的示意性截面图。该电去离子装置10，是在电极(阳极11、阴极12)之间交替地排列多个阴离子交换膜(A膜)13及阳离子交换膜(C膜)14，交替地形成了浓缩室15和脱盐室16的装置，在脱盐室16中混合或多层状地填充着包括离子交换树脂、离子交换纤维或接枝交换体等的阴离子交换体及阳离子交换体。

[0073] 在浓缩室15和阳极室17及阴极室18中也可以填充离子交换体、活性炭或金属等的电导电体。

[0074] 被处理水被导入到脱盐室16中，从脱盐室16取出生产水。被处理水的一部分被送至阴离子去除装置9中，进行阴离子去除处理。用该阴离子去除装置9去除了阴离子的水，在与脱盐室16的水流通方向相反的方向以逆流单程流通到浓缩室15中，浓缩室15的流出水被排出到系统外。在该电去离子装置中，交替地设置浓缩室15和脱盐室16，在脱盐室16的生产水取出侧设置着浓缩室15的流入口，在脱盐室16的原水流入侧设置着浓缩室15的流出口。据此，浓缩水对于浓缩室15从脱盐室出口侧(图8的下侧)流入，从脱盐室入口侧(图8的上侧)流出。

[0075] 从阴离子去除装置9流出的水的一部分被送给到阳极室17的入口侧，并且，阳极室17的流出水被送给到阴极室18的入口侧，阴极室18的流出水作为废水被排出到系统外。阳极室17的入口水也可以是不经过阴离子去除装置的被处理水。

[0076] 这样，通过以与脱盐室16逆流单程方式向浓缩室15流通阴离子去除处理水，浓缩室15内的浓缩水的浓度越近生产水取出侧越变低，浓度扩散导致的对脱盐室16的影响变小，不仅强阴离子，碳酸、二氧化硅、硼等的弱阴离子的去除率也能够飞跃地提高。采用该电去离子装置，能够生产电阻率为18MΩ·cm以上的生产水。

[0077] 在流通到浓缩室的阴离子去除处理水的导电率变低、电去离子装置的电阻变高时，向浓缩室填充离子交换体等的导电体。据此，不需要向浓缩水添加食盐等电解质来降低电阻。为了确保电流，优选在电极室17、18中也填充离子交换体、活性炭、或者作为电导电体的金属等。据此，即使通超纯水等高水质的水，也能够确保必要电流。

[0078] 由于引起在电极室、特别是在阳极室中的氯或臭氧等氧化剂的发生，因此作为填充物，比起长期地使用离子交换树脂等，优选使用活性炭。如图8那样向电极室供给生产水-的情况，由于在电极室供给水中几乎没有Cl，因此能够防止氯的发生，因此为了填充物或电极的长期稳定化，是所希望的。

[0079] 图9是简化显示向该图8的电去离子装置的脱盐室及浓缩室流通水的水流通系统的图。按照图示，被处理水被通至脱盐室16中，成为生产水。被处理水的一部分进行阴离子去除处理后，被流通到浓缩室15中，作为浓缩废水被排出。浓缩室内的水的流动方向是脱盐室16内的相反(逆流)方向。

[0080] 通过采用该阴离子去除装置9使总无机碳酸浓度为50ppb以下、优选30ppb以下，生产水中的总无机碳酸浓度显著变低。另外，通过采用阴离子去除装置9使二氧化硅浓度为100ppb以下、优选80ppb以下，使硼浓度为10ppb以下、优选8ppb以下，能够显著降低生产水中的二氧化硅浓度及硼浓度。

[0081] 作为上述阴离子去除装置9，除了脱气膜装置、脱碳酸塔、真空脱气塔等的脱气装置外，还例举出反渗透膜分离装置、电透析装置、含有阴离子交换体的离子交换树脂塔等的离子交换装置或者电去离子装置。

[0082] 为了去除碳酸，希望包括脱气膜、脱碳酸塔、真空脱气塔等的脱气装置。特别是真空抽吸方式(例如20Torr以下)、或者采用氮等的吹扫方式、或者进行两者的脱气膜处理装置，碳酸去除效率优异。

[0083] 图10是表示作为阴离子去除装置9采用了电去离子装置8的场合的一例的系统图。该电去离子装置8是在阳极和阴极之间通过阴离子膜8a和阳离子膜8c形成了脱盐室8D和浓缩室8A、8B的装置。被处理水采用并流流通于各室8A、8B、8D中，来自脱盐室8D的脱盐水和来自浓缩室8B的浓缩水被供给到电去离子装置10的浓缩水15的脱盐室出口侧，从脱盐室入口侧流出。在该电去离子装置8中，有脱盐室8D的阴离子膜8a侧的浓缩室8A和阳离子膜8c侧的浓缩室8B，只有被浓缩室8A浓缩的阴离子成分排出，阳离子被浓缩室
8B浓缩与来自脱盐室8D的脱盐水一起被供给到电去离子装置10的浓缩室15中。该电去离子装置8是这样地只去除、降低阴离子成分的装置。

[0084] 在本发明中，作为供给到脱盐室的被处理水也可以使用进行了阴离子去除处理的水，通过这样做，脱盐室的阴离子负荷被减轻，因此能够得到弱阴离子浓度进一步达到低水平的生产水。作为该阴离子去除处理，优选脱气处理、反渗透处理等。也优选采用活性炭吸附去除有机成分，或将氯进行离子化。

[0085] 从向脱盐室的给水通过阴离子去除处理去除碳酸根离子的场合，作为阴离子去除装置，特别优选使用脱气装置(特别是膜脱气装置)。另外，希望使脱气处理水的一部分再循环到脱气装置入口，来提高碳酸去除效率。

[0086] 在用于去除碳酸的脱气处理中，希望将流入水调整成酸性、优选pH4-6、进一步优选pH4-5，来提高碳酸去除效率。

[0087] 用真空泵抽吸脱气膜的气体侧的场合，在提高碳酸去除效率的点上希望使真空度为50Torr以下、进一步优选为20Torr以下。

[0088] 将原水进行反渗透处理(以下有时叫做RO处理)的场合，希望通过多级、例如2级地进行处理，来充分降低碳酸、二氧化硅、硼等的弱阴离子成分。

[0089] 该场合下，通过使第1级和/或第2级的RO入口水为碱性(pH8-10)，来提高弱阴离子成分的去除效率。

[0090] 作为用于形成该碱性的碱生成装置，也可以使用特开2001-113281号示出的脱盐室厚度为7mm以上(优选15mm)、填充了阴离子/阳离子的混合离子交换体的电去离子装置。这样，在生成碱的同时，也降低弱阴离子成分。这样的电去离子装置，希望配置在第1级和第2级的RO装置之间。

[0091] 为了得到超高纯度的超纯水、例如电阻率18.2MΩ·cm以上、二氧化硅浓度0.05ppb以下、硼0.005ppb以下的处理水，作为前处理，特别优选包含上述2级RO处理和脱气处理。

[0092] 图4-7表示出将上述的前处理装置配置在电去离子装置10的前级的构成例。

[0093] 在图11中，将原水采用作为前处理装置的脱气膜装置101脱气，制成电去离子装置10的被处理水。再者，脱气膜装置101的脱气处理水的一部分被返送到该装置101的上游侧，被重复处理。

[0094] 在图12中，将原水流通到作为前处理装置的活性炭吸附塔102和2级的RO装置103、103中制成被处理水。

[0095] 在图13中，采用活性炭吸附塔102、第1RO装置103、电去离子装置104、第2RO装置103处理原水，制成电去离子装置10的被处理水。再者，作为电去离子装置104，例如能够使用特开2001-113281号的电去离子装置，但并不限定于此。

[0096] 在图14中，采用活性炭吸附塔102、2级的RO装置103、103、脱气膜装置101处理原水，制成电去离子装置10的被处理水。

[0097] 在本发明中，从供给到浓缩室的浓缩水去除阴离子的装置，也可以是电去离子装置10本身。即，如图15那样，也可以使被处理水的全部量在电去离子装置10的脱盐室16中流通，使该生产水的一部分从脱盐室出口侧朝向脱盐室入口侧流通到浓缩室15中。

[0098] 在本发明中，也可以多级地设置电去离子装置10，将原水多级地去离子处理。

[0099] 图16是多级地设置了与装置10相同结构的电去离子装置10A、10B的电去离子系统的水流通系统图，串联地连接着第1电去离子装置10A和第2电去离子装置10B。

[0100] 在图16的电去离子系统中，被处理水被流通到第1电去离子装置10A的脱盐室16A中，变成1次生产水。该1次生产水流通到第2电去离子装置10B的脱盐室16B中。浓缩室15A、15B的浓缩水的流通方向是与脱盐室16A、16B逆流的方向。来自该脱盐室16B的
2次生产水(生产水)被取出，其一部分被供给到浓缩室15B中。从第2电去离子装置2的浓缩室15B流出的浓缩水是阴离子浓度低的浓缩水，被供给到该浓缩室15A中。

[0101] 来自第1电去离子装置1的浓缩室15A的流出水，作为浓缩废水被排出。

[0102] 在本发明的第3、第4形态中，优选脱盐室的厚度为2-7mm，流速为LV＝60-120m/h、SV＝100-200/h。优选浓缩室的厚度为2-7mm，流速为LV＝10-30m/h、SV＝25-50/h。优选脱盐室、浓缩室都填充离子交换体，特别是以阴离子阳离子的混合形式填充，以电流密
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度300-700mA/dm 使之操作。供给给浓缩室的水，希望不用循环泵等再循环到浓缩室入口，而为单程方式。

[0103] 如图16那样，在串联地向多个脱盐室流通的场合，特别优选最终级的脱盐室的厚度为2-7mm，流速为LV＝60-120m/h、SV＝100-200/h。

[0104] 按照上述，根据本发明的电去离子装置及其操作方法，能够切实地生产阴离子浓度，特别是总无机碳酸浓度显著低的生产水。