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工業用水処理において、脱塩とは、給水やプロセスストリームから溶存固形分を除去することを指します。 あなたが水の処理と浄化のためのオプションを検討している場合は、 “水の脱塩とは何ですか、それはどのように動作しますか？”

次の記事では、脱塩の仕組み、あなたが平均脱塩システムから期待できるもの、およびどのような汚染物質が通常、脱塩技術によって除去されているかの簡単な説明を提供しています。 それは水からミネラルを除去する任意の処理プロセスを指すことができますが、用語脱塩は、通常、イオン性ミネラル汚染物質のほぼ完全な除去のために使用されるイオン交換（IX）プロセスのために特別に予約されています。 多くの場合、脱塩と脱イオンという用語は互換的に使用されます。

IX 脱塩は、陽イオンと陰イオン交換樹脂の両方を利用し、時には同じカラムまたはベッドでさえあります。

基本的な脱塩システムには何が含まれていますか。

IX 脱塩システムの具体的な設計とコンポーネントは、プロセス条件と処理される流れの構成に基づいて、アプリケーションごとに異なる場合があります。 それでも、ほとんどの脱塩システムは、以下のコンポーネントを含みます：

• 1つまたは複数のIXカラム
• 再生剤投与システム
• 化学供給貯蔵タンク
• PLC、制御バルブおよび配管
• IX 樹脂

様々なプロセスの状態と目標の純度に最適に合うために脱塩システムの構成におけるいくつかの柔軟性が存在します。

脱塩の仕組み

これまで述べてきたように、脱塩とは通常、IX プロセスによる溶存鉱物固形分の除去を指します。

水の存在下では、ミネラルや塩類はその構成要素であるイオンに解離します。 この溶存固体は、陰イオンと呼ばれるマイナスの電荷を持つイオンと陽イオンと呼ばれるプラスの電荷を持つイオンからなり、それぞれが対イオン（または反対の電荷を持つイオン）に引き寄せられます。 IXカラムの中には、イオン性官能基を結合したプラスチックビーズからなる樹脂が存在する。 この官能基は、静電気的な相互引力によって、反対電荷のイオンをゆるやかに保持する。 IXサイクルでは、溶存イオンを含む水が樹脂に導入される。 溶液中のイオンは、樹脂ビーズ上のイオンと場所を交換し、得られた溶液が排出されても樹脂の官能基に付着している。 IXは、あるイオンが、すでに存在するイオンよりも官能基への親和性が高い場合に起こる。

典型的なIX反応では、イオン交換は単に汚染イオンを他の、より不快でないイオンで置き換えるという結果に終わります。 例えば、IXナトリウム軟化システムでは、目的は、ナトリウムイオン（Na+）と置き換えることによって、溶液から硬度イオン（例えば、Ca2+またはMg2+）を除去することである。 8149>

これは多くのアプリケーションで受け入れられますが、一部のプロセスでは、溶存固体のほぼ完全な除去が要求されます。 そこで登場するのが脱塩です。 脱塩では、給水中の陽イオンが水素（H+）イオンと交換され、陽イオンが水酸基（OH-）イオンと交換されます。 その結果、水になる。 H+ + OH-OH → H2O. 一般に、脱塩IXシステムは、以下に詳述するように、2床または混合床のいずれかの構成で利用可能です。

2床IX

2床またはデュアルベッド交換体は、2以上のIX樹脂床またはカラムが、それぞれがIX樹脂の特定のタイプを含む流れを扱うために使用されています。 二床脱塩では、ストリームは、最初に溶解陽イオンを捕捉し、交換で水素（H +）イオンを放出する強酸性陽イオン（SAC）樹脂で処理されます。 得られた鉱酸溶液は、次に強塩基性アニオン（SBA）樹脂床に送られます。 この第2工程では、陰イオンの汚染物質を隔離する一方で、水酸化物（OH-）イオンを放出し、既存の水素イオン（H+）と結合して水を形成します。 その結果、TDSが低く、pHがほぼ中性になります。 8149>

Mixed-bed IX

Mixed-bed exchangersは、ツインベッドシステムと比較してより高い水質を提供します。 混合床イオン交換体は、単一のIXカラム内に収容された異なるIX樹脂の混合物を保持します。 ストリームがユニットに導入されると、陽イオンおよび陰イオン交換反応がユニット内で同時に行われ、ツインベッドIXシステムによって生成された水の品質を損なう可能性のあるナトリウム漏れの問題に対処する効果がある。 混合床式交換機は、より高品質の水を生成する一方で、より複雑な樹脂再生プロセスを必要とします。 さらに、混合床ユニットは、樹脂の汚れおよび/またはストリーム内容の変動によるシステム機能の低下の影響を受けやすく、したがって、通常、他の処理手段の下流で使用されます。

脱塩は一般にミネラルをほぼ完全に除去するため、通常、高圧ボイラー用の給水または補給水、食品および飲料産業用のすすぎ水、またはたとえば電子機器製造に使用するプロセスストリームなど、より高いレベルの水純度を必要とする用途に限って使用されます。 8149>

以下では、脱塩装置で処理される最も一般的な汚染物質について概説します。 一般的な陽イオンの汚染物質が含まれます。

• カルシウム (Ca2+)
• 鉄 (Fe3+)
• マグネシウム (Mg2+)
• マンガン (Mn2+)
• カリウム (Potta2+) (K+)
• Sodium (Na+)

Anions

脱塩装置内のアニオン樹脂は、アニオンを交換することになります。 または負の電荷を持つ汚染物質。 一般的な陰イオン性汚染物質には、以下のものがあります。

• アルカリ性（CO32-, HCO3-)
• 塩化物 (Cl-)
• 硝酸塩 (NO3-)
• 硫酸塩 (SO42-)
• シリカ (SiO2)

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