EDI（電気式脱塩）とは：役割・構造・原理

2026年8月8日 2026年8月9日

semi-journal

超純水製造プロセスの例

逆浸透膜(RO膜)でイオン・微粒子の大部分を除去し、脱気膜で溶存ガスを取り除いた水にも、まだ微量の残留イオンやシリカが残っています。これらを限界まで除去し、一次純水システムの最終仕上げを担うのがEDI(電気式脱塩)です。

EDI（電気式脱塩）とは

EDI(Electrodeionization)は「イオン交換樹脂とイオン交換膜、電気の力を組み合わせた、連続式の純水製造方法」です。

EDIは薬品を使わずに樹脂を自動再生しながら、RO膜で取りきれなかった残留イオンやシリカを限界まで除去します。

イオン交換樹脂は「水中のイオンを吸着・交換する微細な粒状の合成樹脂」です。陽イオンを捕まえる「陽イオン交換樹脂」と、陰イオンを捕まえる「陰イオン交換樹脂」の2種類があります。

従来型のイオン交換装置では、樹脂が飽和すると酸・アルカリ薬品による定期的な再生が必要でした。この薬品再生には、薬品コストに加えて廃液処理の手間がかかるという課題があります。

EDIは、この樹脂再生を電気の力だけで連続的に行える点が最大の特徴です。

EDIはイオン交換樹脂を、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜で挟んだセルに充填し、直流電圧をかけて運転します。原水は「脱塩室」と「濃縮室」に分けて供給され、脱塩室のイオンは電界で膜を通過して濃縮室へ移動・濃縮されます。

脱塩室を通過する水は、イオンが濃縮室へ引き抜かれることで純度が上がっていきます。一方の濃縮室は、脱塩室から移動してきたイオンを受け取り、濃縮水として系外へ排出する役割を担います。

具体的にNa⁺(ナトリウムイオン)とCl⁻(塩化物イオン)を例にします。

濃縮室に移動したNa⁺は、そのまま陰極方向へ引かれて濃縮室の反対側の膜に達しますが、そこは陰イオン交換膜のため通過できません。行き場を失ったNa⁺は濃縮室内に留まり、やがて濃縮水として排出されます。

Cl⁻も同様に、陽極方向へ移動して陰イオン交換膜を抜けたあと、濃縮室の陽イオン交換膜に阻まれて濃縮室内に留まり、濃縮水として排出されます。このように、脱塩室から追い出されたイオンは濃縮室の中に閉じ込められる形で濃縮され、系外へ排出されていきます。

EDIが薬品を使わずに連続運転できる理由は、脱塩室の中で樹脂が自動的に再生される仕組みにあります。

脱塩室の下流側ではNa⁺やCl⁻の濃度が薄くなるため、代わりに水がわずかに解離してH⁺とOH⁻が生じます。これらが樹脂の交換基に入り込むことで、樹脂はつねに再生された状態に保たれます。

すなわち、脱塩室の上流側では電気エネルギーが電気透析(イオンの分離)に、下流側では水の解離(樹脂の再生)に使われている、というのがEDIの仕組みです。この自動再生の仕組みが、薬品を使った再生作業を不要にし、ランニングコストと廃液処理の削減につながっています。

ここまでの「一次純水システム」(RO膜→脱気膜→EDI)を通過した水は、一般的な「純水」と呼べるレベルに達します。この水をベースに、次の「二次純水システム」で「超純水」に磨きをかけていきます。

項目	内容
目的	残留イオン・シリカの除去
原理	イオン交換樹脂＋イオン交換膜＋直流電圧による連続脱イオン
構造	脱塩室と濃縮室を陽イオン交換膜・陰イオン交換膜で仕切ったセル
最大の特徴	水の解離(H⁺・OH⁻)による樹脂の自動再生(薬品不要)
メリット	ランニングコスト・廃液処理の削減
到達レベル	一般的な「純水」レベル
後続工程	二次純水システム(UV・IER・UF膜による超純水への仕上げ)

※ 設備・原水水質・装置の種類によって性能は異なります

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