JP2000503889A - 廃水の排出量を最小限にする方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 陽イオン交換床（７）及び陰イオン交換床（８）を有するイオン交換再生系において生じる廃水の排出量を最小限にする方法であり、この方法は、再生剤及び置換えすすぎ液の部分の全てを、共通ループ中で再循環させ、１場所ずつ前に移し、それによって、第一の部分を後のサイクルにおいて捨て、そして後のサイクルの最後の部分は新規すすぎ液によって供給され、その際、化学物質を必要に応じて添加し、そして、最終すすぎサイクルにおいて、すすぎ液は、陽イオン交換床（７）及び陰イオン交換床（８）を連続して流れ、ループ中で再循環し、それによって、９０％を越える廃棄物を除くことによって特徴づけられる。

Description

【発明の詳細な説明】 廃水の排出量を最小限にする方法及び装置 背景 発明の分野 本発明は、回路板すすぎ液、水性クリーナーすすぎ液、めっき／陽極処理すす ぎ液のようなすすぎ液の脱イオン又は脱塩、及び、水道水脱イオン系において用 いられるイオン交換床用の再生系のための方法及び装置に関し、特に、再生系か ら排出される廃水を高度に最小限にすることを可能にする方法及び装置に関する 。当該技術の背景 イオン交換技術は、溶液から差し障りのあるイオンを効果的に除去するために 長い間使用されてきた。応用例としては、硬度とナトリウムとの交換（硬水軟化 ）、重炭酸塩と塩化物との交換（脱アルカリ）、陽イオン及び陰イオンと水素及 びヒドロキシルイオンとの交換（脱塩）がある。 イオン交換技術は、水から除去すべき不純物を濃縮することにより容積の適度 の減少を促進する。５〜１０％の濃度のブライン、酸及び／又はカセイを用いた 再生から、パーセントレベルの不純物を含む使用済再生剤が生じる場合もある。 これは特に、イオン交換を使用して金属めっきすすぎ液流から重金属汚染物を除 去する際に重要である。再生の際、汚染物イオン、例えば銅及びニッケルは、ｐ ｐｍ濃度ではなくてパーセント濃度で含まれ、容積は対応して減少している。 しかしながら、化学再生は、最終的に処分すべき廃棄物化学物質の固形物の総 量を増大する。実際上、固形物の総量は、制御手段を用いて差し障りのあるイオ ンを含む廃棄物化学物質の容積を減少しない限り、３又はそれ以上の係数で増大 し得る。さらに、通常の逆洗、化学引き出し及びすすぎ工程の後で、再生剤廃棄 物の液体容積は、１５床容積（Bed Volume，ＢＶ）を超える場合もある。 再生剤の液体容積を減少させるために使用することができるいくつかの新たな 手段がある。これらは、廃棄物が重金属塩のような排出できない又は危険な材料 である場合に重要である。液体排出量「ゼロ」へのアプローチは、固形物及び液 体を後で分離することを伴う。その容積が小さければ小さいほど、処理費用が低 くなる。 イオン交換の従来の再生においては、まずその床を逆洗して泥状物及び破片を ばらばらにし、樹脂を、チャネリングのない、より良好な流れのために再分布す る。陽イオン交換体の逆洗の流量は、床面積１ｆｔ²につき、一般に６ｇｐｍで ある。製造業者によって推奨される典型的な３フィートの床深さについて、これ は２ｇｐｍ／ｆｔ³に達する。２０分間行われる逆洗により、樹脂１ｆｔ³につき ４０ガロンの廃水が生じるであろう。陰イオン交換体については、より小さい密 度のために流量はより少ない。それにもかかわらず、樹脂１ｆｔ³につき約１５ ガロンの廃棄物が使用済となる。 再生における次の工程である化学引き出しは、一般に４〜６％の濃度又は１ガ ロンにつき約０．５０ｌｂｓ（活性）で行われる。６〜８ｌｂｓ／ｆｔ³の再生 レベルで、平均１５ガロンの廃棄物が生じる。 次の工程は、置換えすすぎであり、再生剤を床に通して前進させる。このすす ぎ液容積は、一般に２〜３ＢＶ又は１５〜２０ガロン／ｆｔ³である。置換えす すぎの後、急速すすぎ液を最大流量で使用して系から残っている再生剤を取り除 き次のサイクルのために床を準備する。これは品質すすぎと称し、各樹脂につい て２ｇｐｍ／ｆｔ³で平均３０分となり得る。それ故、典型的なサイクルは、以 下のものからなる再生廃棄物を生じる： （１床容積＝７．５ガロン＝１ｆｔ³） 従って、従来の系に関する再生廃棄物の総量は、一般に、陽イオンについては １８ＢＶ、そして、陰イオンについては１４．７ＢＶとなる。 廃棄物容積を減少させるための先行の試みは、再生剤の再使用を用いている。 Byszewski らに付与された米国特許第５，３５２，３４５号明細書は、陽イオン 交換カラム又は陰イオン交換カラムのいずれかからの使い尽くされた、再生溶液 を、電気透析水スプリッター、酸若しくは塩基精製ユニット、又はそれらの任意 の組み合わせを用いることによって新規再生溶液に変え、それによって、資源（ 新規再生剤の中及び構成水の中の両方）の回収を最大限にし、排出しなければな らない廃棄物の量を最小限にする方法を開示している。 しかしながら、上記方法において、この系は、イオン交換カラムにより作り出 される廃棄物それ自体を最小限にするためではなく、単に、使用済再生剤を回復 させるために設計されているに過ぎない。上記目的のために、特別の装置、すな わち、電気透析水スプリッター、酸若しくは塩基精製ユニット、又はそれらの任 意の組み合わせを使用し、配管系を複雑にしている。電気透析に使用する膜は、 付着に非常に影響を受けやすく、この系を連続して動かさないと、膜は詰まるで あろう。さらに、再生剤から生じる廃棄物の量を、使用済再生剤の回復により最 小限にしても、逆洗サイクル、置換えサイクル、及び品質すすぎサイクルといっ た他のサイクルから生じる廃棄物が減ぜられないので、この系における総廃棄物 を、著しく減ずることはできない（実際上、再生剤から生じる廃棄物は、廃棄物 全体の約１０％である）。 Carl J．Saievaに付与された米国特許第４，６５２，３５２号明細書は、アン モニウム塩再生溶液と組み合わせてイオン交換を用いて、希釈溶液から金属を回 収する方法を開示している。この方法において、イオン交換系における金属の捕 獲の後ですすぎ液を再使用し、それによって、この方法の第一のループを閉じ、 そして、めっき槽中の金属の電解回収の後で、向流方向に流れる再生溶液を再使 用し、そして回収した金属を電気めっき浴中で再使用し、それによって、この方 法の第二及び第三のループを閉じる。その結果、処分を必要とする液体又は固体 の廃棄物が実質的に全く生じない。 しかしながら、上記方法において、この系は、イオン交換カラムによって作り 出される廃棄物それ自体を最小限にするためではなく、単に金属を除去するため に設計されているに過ぎない。上記目的のため、特別な装置、すなわち、電解回 収系が使用されている。さらに、この系は、重大な欠点を有している、すなわち 、金属を単に除去しても、水を再使用可能とすることはできない。なぜならば、 この溶液は、塩化銅、硫酸銅、塩化ニッケル、及び硫酸ニッケルのような金属塩 を含み、金属を除去した後の金属塩の残りの半分は、蓄積し続け、すすぎ液タン ク中の溶解固形物のレベルを上昇させ、そして重大な品質の問題を引き起こし続 けるからである。さらに、この再生方法においては、すすぎサイクルに言及して いないが、このことは、再生剤が、その樹脂床中で静止していることを意味して いる。この樹脂を再使用するためには、再生剤を樹脂床からすすぎ落とさなけれ ばならない。どのようにこのすすぎ液を最小限にするかについて全く言及してい ない。たとえ再生剤から生じる廃棄物の量を、使用済再生剤の回復により、最小 限にしても、この方法における総廃棄物を、米国特許第５，３５２，３４５号明 細書に記載の上記方法と同様に、著しく減少させることはできない。なぜならば 、逆洗サイクル、置換えサイクル、及び品質すすぎサイクルといった他のサイク ルから生じる廃棄物が減ぜられないからである。さらに、アンモニア塩再生剤の 使用は、その発煙のために、労働者にとって適切ではない。 さらに、Rohm & Haas Amber Hi-Lites No．120には、再生剤の再使用が記載さ れている。記載されている通り、再生剤の１／３は、樹脂カラム中に存在する水 及び樹脂ビーズの間の隙間中の水によって過度に希釈されるであろう。これは、 廃棄物になる。第二の１／３は、最も使い尽くされているものであり、同様に廃 棄物になるであろう。最後の１／３について、続く化学引き出しサイクルの１／ ３として再使用が提案されている。従って、再生剤の再使用は、化学引き出しサ イクル全体の単に１／３のみをリサイクルすることに限定されている。 発明の要約 本発明は、回路板、水性クリーニング、めっき／陽極処理のすすぎ系、及び水 道水脱イオン系を含む脱イオン又は脱塩系において生じる廃棄物の総容積を、汚 染の程度にかかわらず、使用済再生剤の回復のための電気透析装置といった装置 の必要なく、著しく減少させる技術を開発した。本発明の目的は、イオン交換再 すなわち、本発明の重要な一面は、陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換 床及び陰イオン交換樹脂を充填した陰イオン交換床を包含するイオン交換再生系 において生じる廃水排出量を最小限にする方法であって、この方法は、（ａ）陽 イオン再生剤溶液の複数の部分を順番に準備し、その際これらの部分には１から ｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番号をつける工程；（ｂ）当該陽イオン 交換床に、陽イオン再生剤溶液の第一の部分を、上向流方向に、当該床中に収容 された当該樹脂を再分級しかつ当該樹脂を再生するのに十分な速度で導入するこ とによって、当該陽イオン交換床を、当該第一の部分で逆洗し再生する工程；（ ｃ）さらに、陽イオン再生剤溶液の各部分を順番に、当該陽イオン交換床に、上 向流方向に導入することによって、当該陽イオン交換床を再生し、それによって 、陽イオン再生剤溶液の第一の部分の流出液を、当該陽イオン交換床から排出し 、再生サイクルから分離する工程；（ｄ）第一の部分以外の、陽イオン再生剤溶 液の各部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて陽イオン再生剤溶液の一 部分として使用し、その際、部分ｍ番を貯蔵して、後のサイクルにおいて部分ｍ −１（ｍマイナス１）番として使用する（但し２≦ｍ≦ｎである）工程；（ｅ） 置換えすすぎ液を準備する工程；（ｆ）当該陽イオン交換床に、当該置換えすす ぎ液を上向流方向に導入することによって、当該陽イオン交換床中に存在する陽 イオン再生剤溶液を当該置換えすすぎ液と置換え、そして当該置換えすすぎ液の 流出液の一部を貯蔵して、後のサイクルにおいて置換えすすぎ液の一部として使 用する工程；（ｇ）陰イオン再生剤溶液の複数の部分を順番に準備し、その際こ れらの部分には１からｎ’（但しｎ’は＞１の整数である）までの番号をつける 工程；（ｈ）当該陰イオン交換床に、陰イオン再生剤溶液の第一の部分を、上向 流方向に、当該床中に収容された当該樹脂を再分級しかつ当該樹脂を再生するの に十分な速度で導入することによって、当該陰イオン交換床を、当該第一の部分 で逆洗し再生する工程；（ｉ）さらに、陰イオン再生剤溶液の各部分を順番に、 当該陰イオン交換床に、上向流方向に導入することによって、当該陰イオン交換 床を再生し、それによって、陰イオン再生剤溶液の第一の部分の流出液を、当該 陰イオン交換床から排出し、再生サイクルから分離する工程；（ｊ）陰イオン再 生剤溶液の各部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて陰イオン再生剤溶 液の一部分として使用し、その際、部分ｍ’番を貯蔵して、後のサイクルにおい て部分ｍ’−１（ｍ’マイナス１）番として使用する（但し２≦ｍ’≦ｎ’であ る）工程；（ｋ）置換えすすぎ液を準備する工程；（ｌ）当該陰イオン交換床に 、当該置換えすすぎ液を上向流方向に導入することによって、当該陰イオン交換 床中に存在する陰イオン再生剤溶液を当該置換えすすぎ液と置換え、そして当該 置換えすすぎ液の流出液の一部を貯蔵して、後のサイクルにおいて置換えすすぎ （ｌ）の前、工程（ｇ）〜（ｌ）と同時又は工程（ｇ）〜（ｌ）の後に行われる 続して下向流方向に通して、循環させる工程；及び（ｎ）陽イオン交換床又は陰 イオン交換床のいずれかから排出されるすすぎ液の品質が、前もって決定された レベルに到達するまで、当該最終すすぎ液を再循環させる工程を包含する。上記 方法の好適な実施態様においては、陰イオン交換床について、工程（ｋ）は、置 換えすすぎ液の複数の部分を準備し、その際これらの部分には１からｑ’（但し ｑ’は＞１の整数である）までの番号をつける（部分ｑ番は新規すすぎ液によっ て供給される）ことを包含する；そしてその際工程（ｌ）は、（ｉ）各部分を順 番に当該陰イオン交換床に上向流方向に導入することによって、当該陰イオン交 換床中に存在する陰イオン再生剤溶液を、当該置換えすすぎ液と置換えること、 （ｉｉ）置換えすすぎ液の第一の部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおい て陰イオン再生剤溶液の最後の部分として使用し、その際陰イオン再生剤溶液の 最後の部分の濃度を調整すること、及び（ｉｉｉ）置換えすすぎ液の残りの部分 の各々の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて置換えすすぎ液の一部として 使用し、その際、部分ｐ’番を貯蔵して、後のサイクルにおいて部分ｐ’−１（ ｐ’マイナス１）番として使用する（但し２≦ｐ’≦ｑ’）ことを包含する。陽 イオン交換床について、工程（ｅ）及び（ｆ）はそれぞれ、工程（ｋ）及び（ｌ ）と同様の方法で行われることが好ましい。上記方法は、上向流再生、すなわち 、供給流が下向流である場合、向流再生に基づいている。上記方法によれば、再 生系から従来排出されていた廃水の９０％を越えた減少が可能である。 本発明の他の重要な一面は、下向再生、すなわち、供給流が上向流である場合 、向流再生に基づいている。これは、陽イオン交換樹脂を収容した陽イオン交換 床及び陰イオン交換樹脂を収容した陰イオン交換床を包含するイオン交換再生系 において生じる廃水の排出量を最小限にする方法であって、この方法は、（ａ） 逆洗すすぎ液を、当該陽イオン及び陰イオン交換床に上向流方向に通して、循環 させることによって、当該陽イオン及び陰イオン交換床を逆洗する工程；（ｂ） 陽イオン再生剤溶液の複数の部分を順番に準備し、その際当該部分に１からｎ（ 但しｎは＞１の整数である）までの番号をつける工程；（ｃ）当該陽イオン交換 床に、陽イオン再生剤溶液の第一の部分を、当該床中に収容された樹脂の上部か ら下向流方向に導入することによって、当該部分で当該陽イオン交換床を再生し 、それによって、当該陽イオン交換床中に残っている逆洗すすぎ液をそこから排 出しそして再生サイクルから分離する（例えば、集積水溜め又はフィードタンク に送り戻す）工程；（ｄ）さらに、陽イオン再生剤溶液の各部分を順番に、当該 陽イオン交換床に、下向流方向に導入することによって、当該陽イオン交換床を 再生し、それによって、陽イオン再生剤溶液の第一の部分の流出液を、当該床か ら排出し、再生サイクルから分離する工程；（ｅ）陽イオン再生剤溶液の各部分 を貯蔵して、後のサイクルにおいて陽イオン再生剤溶液の一部分として使用し、 その際、部分ｍ番を貯蔵して、後のサイクルにおいて部分ｍ−１（ｍマイナス１ ）番として使用する（但し２≦ｍ≦ｎである）；（ｆ）置換えすすぎ液を準備す る工程；（ｇ）当該陽イオン交換床に、当該置換えすすぎ液を下向流方向に導入 することによって、当該陽イオン交換床中に存在する陽イオン再生剤溶液を、当 該置換えすすぎ液と置換え、そして、当該置換えすすぎ液の流出液の一部を貯蔵 して、後のサイクルにおいて置換えすすぎ液の一部として使用する工程；（ｈ） 陰イオン再生剤溶液の複数の部分を順番に準備し、その際、これらの部分には１ からｎ’（但しｎ’は＞１の整数である）までの番号をつける工程；（ｉ）当該 陰イオン交換床に、陰イオン再生剤溶液の第一の部分を、当該床中に収容された 樹脂の上部から下向流方向に導入することによって、当該陰イオン交換床を当該 部分で再生し、それによって、当該陰イオン交換床中に残っている逆洗すすぎ液 をそこから排出しそして再生サイクルから分離する工程；（ｊ）さらに、陰イオ ン再生剤溶液の各部分を順番に、当該陰イオン交換床に、下向流方向に導入する ことによって、当該陰イオン交換床を再生し、それによって、陰イオン再生剤溶 液の第一の部分の流出液を、当該床から排出し、再生サイクルから分離する（例 えば、集積水溜め又は供給タンクに送り戻す）工程；（ｋ）陰イオン再生剤溶液 の各部分を貯蔵して、後のサイクルにおいて陰イオン再生剤溶液の一部分として 使用し、その際、部分ｍ’番を貯蔵して、後のサイクルにおいて部分ｍ’−１（ ｍ’マイナス１）番（但し２≦ｍ′≦ｎ′）として使用する工程；（ｌ）置換え すすぎ液を準備する工程；（ｍ）当該置換えすすぎ液を当該陰イオン交換床に下 向流方向に導入することによって、当該陰イオン交換床中に存在する陰イオン再 生剤溶液を当該置換えすすぎ液と置換え、そして当該置換えすすぎ液の流出液の 一部を貯蔵して、後のサイクルにおいて置換えすすぎ液の一部として使用する工 を、当該陽イオン交換床及び当該陰イオン交換床に連続して下向流方向に通して 、循環させる工程；及び（ｏ）陽イオン交換床又は陰イオン交換床のいずれかか ら排出されるすすぎ液の品質が、前もって決定されたレベルに到達するまで、当 該最終すすぎ液を再循環させる工程を包含する。上記方法の好適な実施態様にお いては、陽イオン交換床について、工程（ｆ）は、置換えすすぎ液の複数の部分 を準備し、その際これらの部分には、１からｑ（但しｑは＞１の整数である）ま での番号をつける（部分ｑ番は新規すすぎ液によって供給される）ことを包含す る；そしてその際、工程（ｇ）は、（Ｉ）当該陽イオン交換床に、各部分を順番 に、当該床中に収容された樹脂の上部から下向流方向に導入することによって、 当該陽イオン交換床中に存在する陽イオン再生剤溶液を、当該置換えすすぎ液と 置換えること、（ＩＩ）置換えすすぎ液の第一の部分の流出液を貯蔵して、後の サイクルにおいて陽イオン再生剤溶液の最後の部分として使用し、その際、陽イ オン再生剤溶液の当該最後の部分の濃度を調整すること、及び（ＩＩＩ）置換え すすぎ液の残りの部分のそれぞれの流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて置 換えすすぎ液の一部として使用し、その際、部分ｐ番を貯蔵して、後のサイクル において部分番号ｐ−１（ｐマイナス１）番として使用する（但し２≦ｐ≦ｑ） ことを包含する。陰イオン交換床について、工程（ｌ）及び（ｍ）は、それぞれ 工程（ｆ）及び（ｇ）と同様の方法で行われることが好ましい。上記方法（下向 流再生）によれば、再生系から従来排出されていた廃水の９０％近くを減少させ ることが可能である。 上記方法、すなわち、上向流再生及び下向流再生において、イオン交換再生系 がさらに、供給流から不純物を取り除くためのろ過装置を、再生サイクルの前に 包含する時、逆洗の必要性が減ぜられ、それによってさらに廃棄物容積が減ぜら れる。 さらに、上記方法は、１つ又はそれ以上の次の床：当該陽イオン交換床の前の 金属選択樹脂床；当該陰イオン交換床の後の混床タイプの仕上げ剤床；当該陰イ オン交換床の前の弱塩基陰イオン交換床；及び当該陰イオン交換床の後の弱酸陽 イオン交換床をさらに包含する系に容易に適合し得、その際、再生及び置換え工 程は、当該１つ又はそれ以上の床上で行われ、そして、最終すすぎ工程において 、当該最終すすぎ液をさらに当該１つ又はそれ以上のカラムに連続して循環させ る。 本発明の他の目的は、上記方法を効率的に行う装置を提供することである。す なわち、本発明の別の重要な一面は、脱イオン及び再生系のための装置であって 、この装置は、（ａ）陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換床；（ｂ）陰イ当該陰イオン交換床と連結しており、場合により当該集積水溜めを迂回する側管 が備えつけられており、その結果、当該水及びすすぎ液を、当該集積水溜め又は ンクには１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番号がつけられ、少なく ともタンクｎ番には化学注入器が備えつけられており、各タンクは、共通管で当 該陽イオン交換床と連結していて、その結果、当該陽イオン再生剤溶液を、ルー ｎは＞１の整数である）までの番号がつけられ、それらの少なくとも１つには化 学注入器が備えつけられており、各タンクは、共通管で当該陰イオン交換床と連 結していて、その結果、当該陰イオン再生剤溶液をループ中で循環させることが オン再生剤溶液を貯蔵するための当該タンクと並列であり、陽イオン再生剤溶液 を貯蔵するための当該タンク及び当該陽イオン交換床によって形成される当該ル ープ中に組み入れられており、当該少なくとも１つのタンク及び新規すすぎ液の 当該源は、当該陽イオン交換床の底部に連結しており、それらには１からｑまで の番号がつけられ、その際、新規すすぎ液の当該源には、＞１の整数であるｑ番 、陰イオン再生剤溶液を貯蔵するための当該タンクと並列であり、陰イオン再生 剤溶液を貯蔵するための当該タンク及び当該陰イオン交換床によって形成される 当該ループ中に組み入れられており、当該少なくとも１つのタンク及び新規すす ぎ液の当該源は、当該陰イオン交換床の底部に連結しており、それらには１から ｑまでの番号がつけられ、その際、新規すすぎ液の当該源には、＞１の整数であ は、当該陽イオン交換床の下流に、陽イオン再生剤溶液を貯蔵するための当該タ 床の下流に、陰イオン再生剤溶液を貯蔵するための当該タンク及び当該陰イオン ン及び陰イオン交換床の上部に連結している空気パージ送風機；（ｋ）逆洗及び とが可能である： （ｉ）当該陽イオン交換床中に存在している溶液を、当該空気パージ送風機 からの空気でそこからパージする；（ｉｉ）タンク１番〜ｎ番中に収容された陽 イオン再生剤溶液の各部分を順番に、当該陽イオン交換床に上向流方向に導入す る；（ｉｉｉ）タンク１番からの部分からの流出液を当該フィードコンパートメ ントに捨て、そしてタンク２番〜ｎ番からの各部分からの流出液を、１タンクず つ前に移して、タンク１番〜ｎ−１（ｎマイナス１）番に戻す；（ｉｖ）タンク １番中に収容された陽イオン置換えすすぎ液〜新規すすぎ液のｑ番の各部分を順 番に、当該陽イオン交換床に、上向流方向に導入する；（ｖ）タンク１番中に収 容された置換えすすぎ液の部分からの流出液を、陽イオン再生剤溶液のタンクｎ 番に戻し、２番〜新規すすぎ液のｑ番の各部分からの流出液を、当該サイクルに おいて１番ずつ前に移して、タンク１番〜ｑ−１（ｑマイナス１）番に戻す；及 び（ｖｉ）工程（ｉ）〜（ｖ） （ｖｉｉ）当該集積水溜め中に収容された最終すすぎ液を、当該陽イオン交 換床及び当該陰イオン交換床に連続して下向流方向に通して、循環させる（ 又は当該側管に通して循環させる）ようにすすぎサイクルを制御することが を包含する。 さらに、本発明の他の重要な一面は、脱イオン及び再生系のための装置であっ て、この装置は、（ａ）陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換床；（ｂ）陰 及び当該陰イオン交換床と連結しており、場合により、当該集積水溜めを迂回す る側管が備えつけられており、その結果、当該水及びすすぎ液を当該集積水溜め 該タンクには１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番号が付けられ、そ れらの少なくとも１つには化学注入器が備えつけられており、各タンクは、共通 管で当該陽イオン交換床と連結していて、その結果、当該陽イオン再生剤溶液を （但しｎは＞１の整数である）までの番号がつけられ、それらの少なくとも１つ には化学注入器が備えつけられており、各タンクは、共通管で当該陰イオン交換 床と連結していて、その結果、当該陰イオン再生剤溶液を、ループ中で循環させ は、陽イオン再生剤溶液を貯蔵するための当該タンクと並列であり、陽イオン再 生剤溶液を貯蔵するための当該タンク及び当該陽イオン交換床によって形成され る当該ループ中に組み入れられており、当該少なくとも１つのタンク及び新規す すぎ液の当該源は、当該陽イオン交換床の底部に連結しており、それらには１か らｑまでの番号がつけられ、その際、新規すすぎ液の当該源には、＞１の整数で タンクは、陰イオン再生剤溶液を貯蔵するための当該タンクと並列であり、陰イ オン再生剤溶液を貯蔵するための当該タンク及び当該陰イオン交換床によって形 成される当該ループ中に組み入れられており、当該少なくとも１つのタンク及び 新規すすぎ液の当該源は、当該陰イオン交換床の底部に連結しており、それらに は１からｑまでの番号がつけられ、その際、新規すすぎ液の当該源には、＞１の トメントは、当該陽イオン交換床の下流に、陽イオン再生剤溶液を貯蔵するため の当該タンク及び当該陽イオン交換床によって形成される当該ループ中に置かれ オン交換床の下流に、陰イオン再生剤溶液を貯蔵するための当該タンク及び当該 制御することが可能である： （ｉ）当該集積水溜め中に収容された逆洗すすぎ液を、当該陽イオン及び陰 イオン交換床に、上向流方向に通して循環させる；（ｉｉ）タンク１番〜ｎ番中 に収容された陽イオン再生剤溶液の各部分を順番に、当該陽イオン交換床に下向 流方向に導入する；（ｉｉｉ）当該陽イオン交換床中に残っている逆洗すすぎ液 を、当該集積水溜めに押し戻した後、タンク１番からの部分からの流出液を当該 フィードコンパートメントに移動させ、そしてタンク２番〜ｎ番からの各部分か らの流出液を、１タンクずつ前に移して、タンク１番〜ｎ−１（ｎマイナス１） 番に戻す；（ｉｖ）タンク１番中に収容された陽イオン置換えすすぎ液〜新規す すぎ液のｑ番の各部分を順番に、当該陽イオン交換床に、下向流方向に導入する ；（ｖ）タンク１番中に収容された置換えすすぎ液の部分からの流出液を、陽イ オン再生剤溶液のタンクｎ番に戻し、そしてタンク２番〜新規すすぎ液のｑ番か らの各部分からの流出液を、１タンクずつ前に移して、タンク１番〜ｑ−１（ｑ マイナス１）番に戻す；（ｖｉ）工程（ｉ）〜（ｖ）に相当する工程を、当該陰 イオン交換床について 行う；及び （ｖｉｉ）当該集積水溜め中に収容された最終すすぎ液を、当該陽イオン交 換床及び当該陰イオン交換床に連続して下向流方向に通して、循環させる（又は 最終すすぎ液を当該側管に通して循環させる）ようにすすぎサイクルを を包含する。 上記装置がさらに、供給流から不純物をろ過して取り除くためのろ過装置を、 集積水溜めの下流に包含する時、逆洗の必要性は減ぜられる。当該装置は、好ま しくは、当該陰イオン交換床の下流に伝導率モニターを備えており、その結果、 再生を停止するタイミングを適切に決定することができる。当該装置は、好まし くは、有機物の除去のための造粒活性炭を包含している。さらに、当該装置は、 １つ又はそれ以上の次の床：当該陽イオン交換床の前の金属選択樹脂床；当該陰 イオン交換床の後の混床タイプの仕上げ剤床；当該陽イオン交換床の前の弱塩基 陰イオン交換床；及び当該陰イオン交換床の後の弱酸陽イオン交換床を包含し得 、その際、当該１つまたはそれ以上の床は、再生プロセスを行うことができるよ うに当該装置中に組み入れられ、最終すすぎ液を、さらに、当該１つまたはそれ 以上の床に連続して通して循環させる。 本発明の上記方法及び装置において、再生サイクルの中で、再生が向流である か並流であるかにかかわらず、再生剤及び置換えすすぎ液の全ての部分を、共通 ループ中で再循環させ、後のサイクルの中で、一場所ずつ前に移し、それによっ て、最初の部分を後のサイクルにおいて捨て、そして後のサイクルにおける最後 の部分に新規すすぎ液を供給し、一方、化学物質を必要な時に添加する（段階的 置換えサイクル）。このやり方で、廃棄物を、徹底的に最小限にすることが可能 である。さらに、上記最終すすぎサイクルにおいて、すすぎ液は、陽イオン交換 床及び陰イオン交換床を連続して流れ、そしてループ中で再循環し、その際、逆 のイオンを用いることによって、脱イオン水を各床の中で生じさせ、それによっ て、すすぎ液を捨てることなく最終すすぎを行う（内部すすぎサイクル）。従来 、典型的なイオン交換系は、再生する時に著しい量の廃棄物を生み出した。本発 明の再生系を用いることによって、一般に生じる廃棄物の９０％を除去すること ができる。本発明において最終的に排出される廃水は、供給サイクルにおいて除 去された不純物を含んでおり、蒸発によってさらに濃縮するか慣用の水酸化物沈 殿によって処理することが可能である。蒸発からの残留物及び水酸化物沈殿から の沈殿物は、高い金属含有率のために、金属リサイクル業者に送ることができる 。沈殿プロセスからの流出液は、環境保護局（ＥＰＡ及び地方機関）によって定 められた排出限度、すなわち、廃棄物流中の種々の金属の濃度に関する排出限度 を満たしているであろう。 図面の簡単な説明 第１図は、陽イオン交換床及び陰イオン交換床が直列に置かれている本発明の 向流上向流再生の実施態様を示す構成図である。 第２図は、陽イオン交換床及び陰イオン交換床が直列に置かれている本発明の 向流下向流再生の実施態様を示す構成図である。 第３図は、造粒活性炭床、一対の強酸陽イオン交換床、一対の強塩基陰イオン 交換床、及び一対の弱酸陽イオン交換床が直列に置かれ、その際、一対の床の各 々の一方が供給中にそして他方が再生プロセス中にある、本発明の向流上向流再 生の実施態様を示す構成図である。 第４図は、造粒活性炭床、一対の強酸陽イオン交換床、及び一対の強塩基陰イ オン交換床が直列に置かれ、その際、一対の床の各々の一方が供給中にそして他 方が再生プロセス中にある、本発明の向流上向流再生の実施態様を示す構成図で ある。 第５図は、造粒活性炭床、陽イオン交換床、及び陰イオン交換床が直列に置か れている、本発明の向流上向流再生の実施態様を示す構成図である。 第６図は、造粒活性炭床、強酸陽イオン交換床、強塩基陰イオン交換床、及び 弱酸陽イオン交換床が直列に置かれている、本発明の向流上向流再生の実施態様 を示す構成図である。 第７図は、造粒活性炭床、陽イオン交換床、及び陰イオン交換床が直列に置か れている、本発明の向流下向流再生の実施態様を示す構成図である。 第８図は、造粒活性炭床、陽イオン交換床、及び陰イオン交換床が直列に置か れている、本発明の並流下向流再生の実施態様を示す構成図である。 好適な実施態様の詳細な説明 廃棄物容積をある程度減ずると思われる方法がいくつかある。例えば、上述し たように、化学引き出しを当該系に部分的にリサイクルすることによって、再生 剤溶液を減少させることが可能である。しかしながら、制御装置を使用しないと 、化学引き出しの１／３しかリサイクルすることができない。さらに、向流再生 すなわち供給流の方向と逆の再生流は、化学物質の消費をより少なくし、これは 、より少ない使用（容積）を意味し得る。しかしながら、上向流サイクルの間に 床を圧縮して効率を改善するように、より複雑な機械系が要求される。すすぎ液 廃棄物のリサイクルは、廃棄物の全体容積を減ずることを可能にする。通常、こ れは、それがある一定の品質より上である時にだけ、すすぎ液廃棄物をリサイク ルすることに限定される。最小限の逆洗又は定期的にすぎない逆洗を使用するこ とができる。しかしながら、逆洗サイクルの除去は不可能である；さもなければ 、カラム中の泥状物及び破片を除去することができないか、または、チャネリン グが起こり得る。上記の考えられる工程の全てを合わせると、廃棄物容積を３０ 〜４０％だけ減少させることができる。それでも、扱うべき廃棄物液体の容積の 平均は、１０ＢＶ又は樹脂１立法フィートにつき７５ガロンとなるであろう。本 発明の内部サイクル系及びプログラミング廃棄物系を用いることによって、驚く べきことに、廃棄物液体の容積を、１ＢＶ（又は樹脂１立方フィートにつき７． ５ガロン）又はそれ以下、すなわち、従来の系における廃棄物容積の約１／１０ に容易に減ずることが可能である。 本発明において、再生系は、機能的には、逆洗、化学引き出し、置換えすすぎ 、及び品質すすぎの工程を包含するが、これらの工程を別々に行う必要はない。 系 本発明は、汚染の程度にかかわらず、回路板、水性クリーニング、めっき／陽 極酸化のためのすすぎ系、及び天然水脱イオン系を含むいずれの脱イオン又は脱 その中に、供給サイクルにおいては、工業用すすぎ液又は未処理の都市水が流れ ン交換カラム、陰イオン交換カラム、化学引き出しのための複数のカセイタンク （陰イオン再生剤溶液タンク）及び複数の酸タンク（陽イオン再生剤溶液タンク ）、置換えすすぎのための置換えすすぎ液タンク（複数に区分されている）、空 連装置を連結する配管系、ポンプ、及び流れ制御系を包含する。４つの主なルー プ状経路が存在する：第一の経路は、供給サイクル用、すなわち、プロセス→集 積水溜め（→活性炭）→陽イオン交換床→陰イオン交換床→プロセス用である。 第二の経路は、陽イオン交換床再生サイクル用、すなわち、（陽イオン再生剤溶 液タンク又は置換えすすぎ液タンク）→陽イオン交換床→（陽イオン再生剤溶液 タンク又は置換えすすぎ液タンク）用である。第三の経路は、陰イオン交換床再 生サイクル用、すなわち、（陰イオン再生剤溶液タンク又は置換えすすぎ液タン ク）→陰イオン交換床→（陰イオン再生剤溶液タンク又は置換えすすぎ液タンク ）用である。第４の経路は、品質すすぎサイクル用、すなわち、集積水溜め又は 再循環ポンプの入口（集積水溜めを迂回する）→陽イオン交換床→陰イオン交換 床→集積水溜め又は再循環ポンプの入口用である。上向流再生（供給流が下向流 である時、向流再生）において、逆洗、化学引き出し、及び置換えすすぎサイク ルは、第二及び第三の経路において行われ得る。下向流再生（供給流が下向流で ある時、並流再生）において、陽イオン交換床用の逆洗サイクルは、陰イオン交 換床を通ることなく第４の経路を用いて、上向流方向で行われ得るが、陰イオン 交換床用の逆洗サイクルは、第四の経路を完全に用いて上向流方向に行われ得る （供給流が上向流である場合、逆洗は省略され得る）。下向流再生における化学 引き出し及び置換えすすぎサイクルは、第二及び第三の経路において行われ得る 。第二及び第三の経路において、原則として、再生剤及び置換えすすぎ液の全て を循環させ、後のサイクルにおいて一場所ずつ前に移し、それによって、第一の 区分は後のサイクルにおいて除去され、そして後のサイクルの最後の区分に新規 溶液が供給される。すすぎ（最終すすぎ）は第四の経路において行われ、そして 陽イオン交換床及び陰イオン交換床を連続して通る。 ＤＩイオン交換系において、陽イオン交換床は、通常、陰イオン交換床の上流 に置かれている。その理由は、陰イオン樹脂は全ての陰イオンを水酸化物類に変 え、そしてたいていの２価金属（カルシウム、銅、スズ、鉛、等を含む）の水酸 化物類は不溶性であるからである。それ故、これらを陰イオン床に導入すると、 それらは沈殿し樹脂を汚すであろう。いくつかの系においては、陰イオンを最初 に使用することができる。例えば、ナトリウム型陽イオン樹脂を最初に使用して 、入ってくる工業すすぎ液を軟化してそこから２価金属を除去する場合である。 より時間効果的な系を構築するために、一対のイオン交換カラムを使用するこ と、すなわち、２つの床を並列に置くことが有利である。この系において、一方 の、使い尽くされたイオン交換カラムは再生に付され、他方は供給中にあり、そ の結果、工業すすぎ液を、カラムを切り換えることによって連続的に処理するこ とが可能である。 廃棄物容積をより効果的にさらに最小限にするために、付加的に、キレート化 金属除去カラム、造粒活性炭及び種々のタイプのポリマー吸着剤(Rohm & Haas X AD系吸着剤) のような吸着剤カラム、並びにろ過装置を、陽イオンカラムの上流 にこの順序で据えつけることが可能である。 すすぎに必要な水容積をより効果的に最小限にするために、イオン交換樹脂と して、均一のビーズサイズの樹脂を用いることが好ましい。樹脂ビーズのサイズ は通常 -１６ +５０メッシュである。均一のビーズは、均一の再生特性を有し、 それ故、廃棄物容積、特にすすぎ液を減少させる。ビーズは、サイズによって特 定され得、均一のサイズのビーズは入手可能である。これらの樹脂のサイズは一 般に -３０ +４５メッシュの範囲にある。ビーズがより均一であればあるほど、 すすぎ液及び再生剤の必要とされる接触時間はより短くなる。それ故、より均一 のビーズを用いることによって、廃棄物容積をより減少させることが可能である 。例えば、Purolite PFC-100及びPFA-400が 好ましく使用され得る。 再生剤導入の初期において、ほぐし及び洗浄のために、床の多少のもち上がり がある。しかしながら、再生が進むにするにつれて、樹脂が膨張し、床は「すし 詰め状態」となる。向流再生、すなわち上向流再生（供給流は通常、下向流であ る）の場合、逆洗のための大量の空間を必要とせず、その結果、より小さいタン 、逆洗及び再生溶液を最小限にする。樹脂がふわりと動くのに十分な空間だけが ある。 さらに、工業すすぎ液の品質及び目標の処理に応じて、陽イオンカラムの前の 金属選択樹脂カラム、陰イオンカラムの後の混床タイプの仕上げ剤カラム、陰イ オンカラムの前の弱塩基陰イオンカラム、及び陰イオンカラムの後の弱酸陽イオ ンカラムの中の１つまたはそれらを任意に組み合わせて据えつけることが可能で ある。 この系の最後は、蒸発器タンク又は、バッチタイプの沈殿系のような外部系で あり、その中に最終廃棄物が流れ込む。最終廃棄物を、必要であればさらに処理 に付した後、濃縮する。本発明において、廃棄物容積は非常に小さく、従って、 非常に小さい容積の蒸発器タンクしか必要とせず、濃縮は非常に効率的である。 一般に、非加熱常圧蒸発器を使用することができる。 供給サイクル 処理し得る工業すすぎ液は、特に限定されない。例えば、微量の重金属を含む 回路板すすぎ液及び水性クリーナーすすぎ液、金属水酸化物沈殿系中で使用した 仕上げ剤、並びに脱イオンすべき天然水を処理することが可能である。 流速は、一般に、床面積１ｆｔ²につき４〜１０ｇｐｍ、及び、床容積１ｆｔ³ につき１〜２ｇｐｍである。但し、流速は、系の大きさ、意図された用途、及び 処理の目標レベルによって広く変動し得る。この系は通常、供給の間に下向流で 作動し、これは普通の流れ方向である。しかしながら、標的工業すすぎ液、処理 全体、及び他のファクターに応じて、上向流を使用することが可能である。 供給サイクル中の予備ろ過は、再生サイクル中で逆洗する必要性を減ずるが、 除去しない。すなわち、予備ろ過は、樹脂床に達する微粒子の負荷を減ずるため に行われ、それはまた、逆洗の必要性を減ずる。予備ろ過のために、造粒活性炭 が適している。しかしながら、微粒子のフィルター、例えば、複合媒体又はカー トリッジを使用することもできる。造粒活性炭は、陰イオン樹脂では問題のある 有機負荷を減ずるのにも役立つ。予備ろ過を行う場合、逆洗を修正して再分級の みを行い、それによって、廃棄物容積を結果として減少させる。 再生サイクル 系における供給サイクルを停止した後（２対の陽イオン及び陰イオン交換床を 並列に据えつける場合、交互に、一対の使い尽くされた床を再生サイクルに付し 、一方、他の一対の床を供給中に入れる）、再生サイクルが始まる。脱イオン系 の再生には、２つの機能上のアプローチがある。一方は向流再生と呼ばれ、供給 流の方向と再生流の方向は逆であり、他方は並流再生と呼ばれ、供給流の方向と 再生流の方向は同じである。脱イオン系の再生には、２つの操作上のアプローチ もある。一方は、上向流再生と呼ばれ、再生が上向流方向で行われ、他方は下向 流再生と呼ばれ、再生は下向流方向で行われる。上向流及び下向流再生方法は、 上向流及び下向流供給系の両方に、すなわち、供給流の方向にかかわらず、適用 可能である。しかしながら、向流再生は、通常、並流再生よりも効率的である。 それは、入口から出口までのイオン交換速度の積分が、通常、並流再生の場合よ りも向流再生の場合の方が大きいからである。上向流再生及び下向流再生を比べ ると、下向流再生が通常好ましい。それは、異なる密度を有する２つの液体（例 えば逆洗すすぎ液及び再生剤）は境界で容易に溶け込まず、再生剤は、重力を利 用することによって容易に下向きに流れ得るからである。従って、重要性の降順 は：１）上向流供給サイクル及び下向流再生（向流下向流再生）、２）下向流供 給サイクル及び上向流再生（向流上向流再生）、３）下向流供給サイクル及び下 向流再生（並流下向流再生）、そして４）上向流供給サイクル及び上向流再生（ 並流上向流再生）であり得る。しかしながら、下向流供給サイクルが上向流供給 よりもはるかにより一般的である事実を考慮して、上記２）は工業的により重要 であり得る。再生の相対的な方向、向流又は並流は、再生の絶対的な方向、上向 流又は下向流よりも重要であるが、本発明の再生の操作は、絶対的な方向に基づ いて説明する。それは、向流上向流再生及び並流上向流再生の操作は、実質的に 同一であり、向流下向流再生及び並流下向流再生の操作は実質的に同一であるか らである。 再生プロセスは、一般に、逆洗、化学引き出し、置換えすすぎ、及び最終すす ぎからなる。各プロセスは、無関係に制御され得る。例えば、逆洗は並流（常に 上向流）であり、残りのプロセスは向流である、化学引き出しは向流であり、残 りのプロセスは並流である、等。しかしながら、各流れの方向を調和させること が有益である。典型的な実施態様において、逆洗は上向流であり、化学引き出し 及び置換えすすぎは上向流又は下向流のいずれかであり、そして最終すすぎは下 向流である。最終すすぎ液は通常、系から残余再生剤をパージしかつ床を次のサ イクルのために準備するのに十分な流量で使用され、従って最終すすぎは異なる 経路で行われる。供給サイクル用の経路の一部を、通常、最終すすぎサイクルに 割り当てる。各流れの方向の点から任意の組み合わせを使用することが可能であ るが、以下、２つの典型的な実施態様、すなわち、上向流再生及び下向流再生を 説明する。 上向流再生 上向流再生の好適な実施態様において、逆洗、化学引き出し、及び置換えすす ぎは、上向流方向で行われる（最終すすぎは後で説明する）。向流上向流再生は 、一般に、廃棄物の最小限化の点から、並流上向流再生よりも良好である；前者 は、後者と比べて、９０％を越える節約に容易に達する。非常に短い逆洗工程で ある樹脂が「ふわりと動くこと」が、上向流再生流によって達成されるので、上 向流再生が効果的である。ふわりと動くことは、床を持ち上げて、その結果、樹 脂は再調整されてすき間及び圧縮区域を緩和し得る。これは流れ分布を改善し、 それによって流れの干渉を防ぐ。上向流再生において、逆洗は化学引き出しと同 時に行われ得る、すなわち、逆洗及び化学引き出しを結合させることができ、両 方は単一サイクルによって行われる。供給サイクルの間にイオン交換床の上流で ろ過装置を用いることによって、長い逆洗の必要性を最小限にすることが可能で ある。その場合、逆洗の主な機能は、イオン交換床の「ふわりと動くこと」こと である。 廃棄物の最小限化の一つのアプローチは、総廃棄物容積に及ぼす希釈の影響を 減ずるための再生前の空気パージである。従来、ＤＩ系において、逆洗は、単に 、供給サイクルの停止中に始まるにすぎず、これは、床に残った未処理の水全部 が、通常天然水である逆洗水によって排出され、逆洗水と一緒に捨てられたこと を意味する。この系では、空気でパージした水を集積水溜めに押し戻し、集積水 溜めは後で処理される。空気パージを行うことによって、その２つ、すなわち、 再使用し得る水及び捨てるべき再生剤を分けることが容易になり、それによって 、廃棄物容積を減ずる。 １．再生剤の第一の部分 この実施態様において、逆洗及び化学引き出しは同時に行われる。イオン交換 床をからにした後、再生剤の第一の部分（希薄化学物質）を床にその底部から、 床が同時に再分級されかつ再生されるような速度で、導入する。換言すれば、逆 洗を再生剤で行う。樹脂をふわりと動かすことによる床の再分級を通じて、供給 流によって発生する物質移動帯を再分布させ、それによって、樹脂の完全なカラ ム受容能力を回復する。逆洗及び再生のための再生剤の流速は、樹脂密度によっ て変動するが、陽イオン交換体及び陰イオン交換体のための流れは、一般に、そ れぞれ、床面積１ｆｔ²につき１．５〜２．５ｇｐｍ及び１ｆｔ²につき０．５〜 １．５ｇｐｍである。典型的な３フィート床深さでは、これは０．３３〜０．６ ６ｇｐｍ／ｆｔ³に達する。樹脂床を逆洗する時、より小さいビーズは上部に向 かい、より粗いビーズは底部に向かう。１サイズのビーズの全てを密集させるこ とによって、床を横切る圧力損失を最小限にし、分布を改善する。樹脂が化学注 入工程の間に動き回らないように床を圧縮すると、再生はより効率的になる。上 向流再生の間に床を圧縮するためには、機械的又は水力式装置のいずれかで床を 逆方向に押すことによって圧縮しなければならない。「充填」床の場合、その床 をほぼ完全に満たすことによって媒体を「閉じ込める」。樹脂が再生の間に膨張 するにつれて、床はバランスを満たし、従って床を圧縮しそして樹脂移動性を取 り除き再生剤の有用性を確実にする。この点で、特に、従来、床を守るために機 械的手段を必要としていた上向流再生を使用する時に、断続流（パルス流）は有 利である。これは、パルス流がイオン交換樹脂をあまり動かさないからである。 この方法で、床を守るための複雑な機械的手段を取り除くことができる。さらに 、パルス流を用いることによって、再生剤の量を減ずることができ、このことは 、この系において最終的に生じる廃棄物容積をかなり減少させることを意味する 。陽イオン交換体用のパルス流及び陰イオン交換体用のパルス流は、一般に、そ れぞれ３０〜６０秒の間隔で、床面積１ｆｔ³につき１．５〜２．５ｇｐｍ及び ０．５〜１．５ｇｐｍである。 本発明において、逆洗及び再生に使用される再生剤の上記第一の部分は、後述 するように、前のサイクルにおける再生剤の第二の部分である。再生剤の第一の 部分は化学物質に富んでおり、この系から捨てられる。好適な実施態様において は、この系における再生剤の第一の部分のみが捨てられ、それは通常１ＢＶであ る。 ２．再生剤の残りの部分及び置換えすすぎ液の部分 再生剤の第一の部分を導入した後、再生剤の第二の部分を床にその底部から導 入する。再生剤の第二の部分が使用済になった後、それを貯蔵し、後の化学引き 出しサイクルにおいて再生剤の第一の部分として使用する。再生剤が２つの部分 、すなわち第一の半分及び第二の半分からなる場合、再生剤の第二の半分を貯蔵 して次の化学引き出しの第一の半分として使用する。再生剤の第二の半分は、前 の置換えサイクルにおいて使用された置換えすすぎ液の第一の部分であり、この ことは、下記の置換えすすぎ液の第一の部分を、化学引き出しのための再生剤化 学物質を構成するために用いることを意味する。要するに、１サイクルは以下の ように動き得る： （ａ）再生剤の複数の部分を順番に準備し、当該部分に１からｎ（ｎは＞１の 整数、通常２≦ｎ≦４、典型的にはｎ＝２である、ｎを増大すると、この系は複 雑になり効率を下げる）までの番号をつける； （ｂ）再生剤の第一の部分を、１のイオン交換床に、上向流方向に、当該床に 収容した当該樹脂を再分級しかつ当該樹脂を再生するのに十分な速度で導入する ことにより、当該イオン交換床を当該第一の部分で逆洗し再生する； （ｃ）さらに、当該イオン交換床に、陽イオン再生剤溶液の各部分を順番に上 向流方向に導入することによって、当該イオン交換床を再生し、それによって、 陽イオン再生剤溶液の第一の部分の流出液を、陽イオン交換床から排出し再生サ イクルから分離する、例えば、蒸発用のフィードコンパートメントに捨てる； （ｄ）第一の部分以外の陽イオン再生剤溶液の各部分の流出液を貯蔵して、後 のサイクルにおいて陽イオン再生剤溶液の一部分として使用し、その際、部分＃ ｍ（２≦ｍ≦ｎ）の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて部分＃（ｍ−１） として使用する； （ｅ）置換えすすぎ液、好ましくは置換えすすぎ液の複数の部分を準備し、そ の際、当該部分に１からｑ（ｑは＞１の整数、通常２≦ｑ≦４、典型的にはｑ＝ ３である、ｑを増大すると、この系は複雑になり効率を下げる）までの番号をつ け、その際部分ｑ番は、新規すすぎ液によって供給される； （ｆ）当該イオン交換床中に存在する再生剤を当該置換えすすぎ液と、好まし くは各部分を順番に当該イオン交換床に上向流方向で導入することによって、置 換える； （ｇ）置換えすすぎ液の流出液の一部、好ましくは置換えすすぎ液の第一の部 分を貯蔵して、後のサイクルにおいて再生剤の最後の部分（＃ｎ）として使用し 、その際、再生剤の当該最後の部分の濃度を調整する（当該第一の部分は化学物 質に富んでおり、次の化学引き出しのための再生剤化学物質を構成するために使 用される）； （ｈ）好ましくは、置換えすすぎ液の残りの部分の各々の流出液を貯蔵して、 後のサイクルにおいて置換えすすぎ液の一部分として使用し、その際、部分＃ｐ （２≦ｐ≦ｑ）の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて部分＃（ｐ−１）と して使用する； （ｉ）工程（ａ）〜（ｈ）に相当する工程を当該他方のイオン交換床について 行う。陽イオン交換床及び陰イオン交換床を同時に処理すると、処理時間を著し く減少させることができる。 上記において、部分１つは、通常１ＢＶと同量である。上記循環を用いること によって、廃棄物容積は著しく減ぜられる、すなわち好ましくは全体で１ＢＶと なる。従来の系においては、置換えすすぎ液を再循環させることを採用していな かった。これは、その水が汚れれば汚れるほど、より大きな受容能力を消費し、 樹脂に及ぼす洗浄効果がより小さくなるからである。本発明の循環系は上記問題 を解決する。 化学引き出しは、一般に、従来のプロセスにおいては４〜６％の濃度又は１ガ ロンにつき０．５０ｌｂｓ（活性）で行われる。本発明においては、再生剤の濃 度を、例えば６〜８％に、上げる。この濃度を、濃度モニター、及び、適切な再 生剤化学物質を添加する化学注入ポンプの助けで、正確なレベルで保つ。それ故 、各カラム中の化学物質の濃度は、実際の再生の際に変わらない。典型的なイオ ン交換系は、再生剤化学物質を４〜５％で用いる。濃度を高めることは、廃水容 積を最小限にすることに役立つ。約６％が本発明における濃度の典型であるが、 適当に制御して、再生剤濃度を、１５〜２０％までさまざまに広げることが可能 である。しかしながら、濃度が高ければ高いほど、再生剤容積は小さくなる。十 分な再生のためには、ある最小の接触時間が必要とされる。より高い濃度でも、 容積が小さすぎると、接触時間が短すぎて、不十分な再生に終わる。非常に高い 濃度を使用する系は同様に、非常に大きい容積を用い、多量の水を生じる。通常 の実際上の限界は、最低値が２％で最高値が１２．５％であり得る。例えば、化 学引き出しのための化学物質として、ＨＣｌ、Ｈ₂ＳＯ₄、ＮａＯＨ、及びＮａＣ ｌを使用することが可能である。再生は、一般に、１ｆｔ³につき０．２５〜１ ．０ｇｐｍの流速で行われる。 最終置換えすすぎ液として、水道水を使用する。しかしながら、天然水及びＮ ａＯＨと、多少の根本的な不適合性があるので、脱陽イオン水を使用して陰イオ ンを再生するであろう。 断続流（パルス流）は、特に、上向流再生を使用する時、逆洗及び化学引き出 しにおいて有利であるように、置換えサイクルにおいても有利である。 下向流再生 上記方法を、下向流再生に適合させることが可能である。下向流再生において 、化学引き出し及び置換えすすぎは、イオン交換床において下向流方向で行われ る。逆洗は、別に、異なる経路を用いて上向流方向で行い、１ループ中でリサイ クルすることができる。陽イオン交換床のための逆洗のループは次の通りである ：集積水溜め→陽イオン交換床→集積水溜め。陰イオン交換床のための逆洗のル ープは次の通り：集積水溜め→陽イオン交換床→陰イオン交換床→集積水溜めで あり、その結果二価の陽イオンを除去することができる。この逆洗を、従来の逆 洗に基づいて行うことが可能である、すなわち、流速は、一般に、陽イオン交換 床については１ｆｔ³につき６ｇｐｍ、陰イオン交換床については２ｇｐｍ／ｆ ｔ³である。逆洗の後、床中に残っている水を、化学引き出しサイクルからの第 一の流出液によって排出し、集積水溜めに戻す。 化学引き出し及び置換えすすぎは、上向流再生における方法と同様の方法で行 うことができる。再生剤及び置換えすすぎ液を、床に、その上部から、例えば、 床に収容した樹脂の真上に、導入する。なぜならば、床中の樹脂の上には大きな 自由空間があり、それは未処理の水で満たされているからである。樹脂の真上に 導入された再生剤は、必然的に下向きに移動し得る。要するに、上向流再生と同 様に、下向流再生は、次のように行われ得る： （ａ）逆洗すすぎ液を、陽イオン及び陰イオン交換床に上向流方向に通して循 環させ、そして当該逆洗すすぎ液を再循環させことによって、当該陽イオン及び 陰イオン交換床を逆洗する； （ｂ）再生剤の複数の部分を順番に準備し、その際、当該部分には１からｎ（ 但しｎは＞１の整数、通常２≦ｎ≦４、典型的にはｎ＝２であり、ｎを増大する と、この系は複雑になり効率を下げる）までの番号をつけ、それによって、当該 陽イオン及び陰イオン交換床中に存在する逆洗すすぎ液をそこから排出し、そし て再生サイクルから分離する、例えば、それを後のプロセス用に集積水溜めに移 動させる； （ｃ）再生剤の第一の部分を、当該１のイオン交換床に、そこに収容した樹脂 の上部から下向流方向に導入することによって、当該部分で当該イオン交換床を 再生する； （ｄ）さらに、陽イオン再生剤溶液の各部分を順番に当該イオン交換床に下向 流方向に導入することによって、当該床を再生する； （ｅ）第一の部分以外の再生剤の各部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルに おいて再生剤の一部分として使用し、その際、部分＃ｍ（２≦ｍ≦ｎ）の流出液 を貯蔵して、後のサイクルにおいて部分＃（ｍ−１）として使用する； （ｆ）置換えすすぎ液、好ましくは置換えすすぎ液の複数の部分を準備し、そ の際、当該部分に１からｑ（ｑは＞１の整数、通常２≦ｑ≦３、典型的にはｑ＝ ３である、ｑを増大すると、この系は複雑になり効率を下げる）までの番号をつ け、その際部分＃ｑは、新規すすぎ液によって供給される； （ｇ）当該イオン交換床中に存在する陽イオン再生剤溶液を当該置換えすすぎ 液と、好ましくは各部分を順番に当該イオン交換床に、その中に収容された樹脂 の上部から下向流方向に導入することによって、置換える； （ｈ）置換えすすぎ液の流出液、好ましくは置換えすすぎ液の第一の部分の流 出液を貯蔵して、後のサイクルにおける再生剤の最後の部分として使用し、その 際、当該陽イオン再生剤溶液の最後の部分の濃度を調整する（当該第一の部分は 化学物質に富んでおり、次の化学引き出しのための再生剤化学物質を構成するた めに使用される）； （ｉ）好ましくは、置換えすすぎ液の残りの部分のそれぞれの流出液を貯蔵し て、後のサイクルにおいて置換えすすぎ液の一部分として使用し、その際、部分 ＃ｐ（２≦ｐ≦ｑ）を貯蔵して、後のサイクルにおいて部分＃（ｐ−１）として 使用する； （ｊ）工程（ｂ）〜（ｉ）に相当する工程を、他方のイオン交換床について行 う。陽イオン交換床及び陰イオン交換床を同時に処理すると、処理時間を著しく 減少させることができる。 最終すすぎ 上向流再生及び下向流再生の両方において、上記置換えすすぎの後、イオン交 換床を最終すすぎ又は品質すすぎに付し、残余の再生剤をこの系からパージし、 この床を次のサイクルのために準備する。これは、急速すすぎとも呼ばれ、２〜 ３ｇｐｍ／ｆｔ³で各樹脂について平均して１０〜３０分であり得る。最終すす ぎは、直列の陽イオン及び陰イオン交換床において次のように行うことができる ： （Ａ）最終すすぎを、陽イオン交換床及び陰イオン交換床に連続して下向流方 向に通して、循環させる；そして （Ｂ）当該最終すすぎ液を、陽イオン又は陰イオン交換床のいずれかから排出 されたすすぎ液の品質が、前もって決定されたレベルに到達するまで、再循環さ せる。供給サイクルのための経路の一部を最終すすぎに割り当てることが可能で ある。このすすぎは、内部すすぎであり、その全てを再循環させる。 置換え後に残る過剰な化学物質はすすぎ落とされ、逆の樹脂によって集められ 、その樹脂の受容能力を消費することになる。しかしながら、水容積を最小限に する利益は、上記の比較的重要でない欠点を十二分に補う。すなわち、すすぎ水 を再循環させるという事実のために受容能力の多少の損失がある。陽イオンすす ぎ液中の過剰の酸は、陰イオンのための排出剤となる。過剰のカセイは、陽イオ ンのための排出剤となる。樹脂の受容能力が再生剤の２ｌｂｓとおおよそ等しく 、そして置換えすすぎ後の樹脂中に２％の再生剤が残る（０．１６ｌｂｓと等し い）場合、その時、すすぎ液容積を３０〜４０ガロン（４〜６ＢＶ）減少させ、 一方、全受容能力の８〜１０％を失う。これは、総廃棄物容積の減少という大き な利益と比べて、著しい喪失ではない。脱イオン水は容易にカセイ酸を捕らえ、 イオン交換床から排出したすすぎ液を効率的に中和する。すすぎ液の伝導率が前 もって決定されたレベルより下である時、再生は完全であり、そして供給サイク ルを再び始める。 上記プロセスの組み合わせ それぞれの特徴は、あるレベルで廃棄物水を減少させる。主要な節約は、リサ イクルさせる逆洗及び内部すすぎに起因する。陽イオン樹脂は、陰イオンと比べ て逆洗のために多量の水を使用する。しかしながら、陰イオンは、すすぎのため により多くを使用する。再循環させるすすぎ液を用いることによって、廃棄物容 積の約７０％を減少させることができるが、再生剤を一部再使用することによっ て、廃棄物容積の約２５〜７５％を減少させることができる。上記プロセスのい くつかを組み合わせると、相乗効果により、減少はより顕著になる。下向流再生 において、リサイクルさせる逆洗、化学引き出し及び置換えすすぎの段階的な置 換えサイクル、及び再循環させる最終すすぎを用いることによって、廃棄物容積 の約８５〜９０％の減少を達成することが可能である。上向流再生においては、 充填床、逆洗と同時に行う化学引き出し、化学引き出し及び置換えすすぎの段階 的置換えサイクル、及び再循環させる最終すすぎを用いることによって、廃棄物 容積の約８８〜９３％の減少を達成することが可能である。減少全体は、重要性 の降順の点から、次の通りに評価することができる： １．リサイクルされる逆洗又は逆洗を兼ね備える化学引き出し ２．再循環される最終すすぎ ３．空気パージ ４．再生剤の再使用又は化学引き出し及び置換えすすぎの段階的置換えサイク ル ５．均一なビーズ ６．予備ろ過 ７．充填床 ８．向流再生 ９．段階的置換えすすぎ １０．高めれた再生剤濃度 他のプロセス 金属選択樹脂カラム、混床型の仕上げ剤カラム、弱塩基陰イオンカラム、弱酸 陽イオンカラム、その他を、何が流れの中にあるか、何を取り出すべきか、そし て、最後にどのような品質が要求されるかに応じて、系において使用することが できる。その系が、キレート銅、ニッケル又は亜鉛を含む場合、このキレートを 破壊するために、一般に、選択樹脂を使用する必要がある。他の形の錯金属は、 それを必要としない。金属選択樹脂を使用して、多少の「あら引き」を行う場合 、脱イオン系は、それほど強く作動する必要がないかもしれない。有機物の除去 のために、通常造粒活性炭床を備えつける。 超高純度の水を必要とする場合、一般に混床を使用する。混床を避けるのが好 ましい。なぜならば、多量の水を再生及び使用することが困難であるからである 。その代わりに、弱酸陽イオン仕上げ剤を使用して、漏出する陽イオンを捕らえ ることができる。 弱酸陽イオン仕上げ剤を使用して、従来の陽イオン系から漏出し得る微量のナ トリウムを除去することが可能である。より選択的に保持される重金属がナトリ ウムに「ぶつかって」陽イオンから落とすことができる。この場合、仕上げ剤は 主としてナトリウムを捕らえる。しかしながら、陽イオン負荷が過度であると、 仕上げ剤は、単に保留容量として役立ち得るにすぎない。 弱塩基樹脂は、陽イオンのみと共に、又は、強塩基陰イオンカラムの前に使用 し得る。 実施態様１：向流上向流再生系 第１図は、本発明に適合した基本的な脱イオン及び再生系の例を示す配管系の 概要であり、その中で向流上向流再生が採用されている。炭素カラムを、陽イオ ン交換床の上流に据え付けることが好ましいが、この系では省略している。 供給系 めっき系のようなプロセスにおいて使用されたすすぎ水から、脱イオン系にお いて、イオンを除去し、そのすすぎ水を、リサイクルし、そしてそのプロセスに おいて再使用する。イオンを除去しようとする流れを、ここでは、供給流と呼ぶ 。そのプロセスにおいて使用されたすすぎ水は、すすぎ液タンク１に入り、集積 水溜め２に流れ込む。これは、この系の入口である。この系の出口は供給出口で あり、そこからイオンが除去されたすすぎ水が排出されそしてそのプロセスに戻 る。イオンを除去しようとするすすぎ水は、ポンプ５及びフィルター３を通過し て、強酸陽イオン交換床７にその上部からバルブＣｌを介して入る。流速は、流 量計４によって監視される。陽イオン交換すすぎ水は、強酸陽イオン交換床７の 底部から排出され、強塩基陰イオン交換床８にその上部からバルブＡ１を介して 入る。陽イオン交換すすぎ水は、強塩基陰イオン交換床８の底部から排出され、 バルブＡ１３及びＷ７を通り抜けて供給出口２７を介してそのプロセスに戻る。 予備処理 ポンプ５を止めて供給サイクルを停止した後、再生サイクルを開始する。再生 サイクルの第一工程は空気パージである。空気ポンプ１０を作動させ、バルブＯ １を開く。空気を陽イオン交換床７に次いでバルブＡ１に通して陰イオン交換床 に導入し、そして供給サイクルの残りのすすぎ水を交換床７及び８からバルブＡ １３及びバルブＡ９を介して排出し、それによって、すすぎ水は集積水溜め２に 戻る。床中のすすぎ水全てを、再生処理の前に引き出し、それによって、後で再 生剤として使用し得る化学物質の希釈を排除する。 陽イオン交換床再生サイクル 再生サイクルの次の工程は、逆洗としての機能も果たす化学引き出しサイクル である。バルブＨ４、Ｈ７、及びＥ１を開け、ポンプ２１を作動させ、その結果 するように、前に使用した酸溶液の一部（酸溶液の第二の半分）である。流れの 速度は、樹脂をＨ⁺ で再生するのに足りるだけ遅いが、樹脂を持ち上げそれを再 分級しかつ泥状物が存在すれば泥状物をかき集めるのに足りるだけ速い。この目 的で、この流れは、酸溶液での逆洗としての機能を果たす。第一の酸タンク１８ 中の酸溶液の水の高さが低くなり、前もって決定された高さに到達したら、バル ブＨ５を開け、バルブＨ４を閉じる。酸溶液の第二の半分が、流れ始め、陽イオ ン交換床７にポンプ２１及びバルブＨ７を介して入り始める。付加的な側面とし て、酸溶液をバルブＨ０、タンク１９、及びポンプ２１を介して循環させること が可能である。酸溶液は第一の溶液であるので、酸溶液は、樹脂から金属の重要 な部分をかき集め、従って、酸溶液は、フィードコンパートメント１１にバルブ Ｅ１を介して供給され、次いで、蒸発器保持タンク１２にバルブＥ３を介して入 る。酸溶液の第二の半分が陽イオン交換床７に入り、そしてそこから残っている 酸溶液の第一の半分を排出するように、上記の流れが行われる。フィードコンパ ートメント１１に収容されるこの廃棄物容積は、フィードコンパートメント１１ 中に備えつけられている高さスイッチによって、以下に記載するように、この容 積が１床容積、すなわち酸溶液の第一の半分の容積とほぼ同等であり得るように 、制御される。 第二の酸タンク１９中の溶液の酸濃度は、酸濃縮物を第二の酸タンク１９に導 入することによって調整される（調整される濃度は約８％である）。第二の酸タ ンク１９中の酸溶液の水の高さが低くなり、前もって決定された高さに到達した ら、バルブＨ５を閉じ、バルブＲ３を開け、次いでこのサイクルは、置換えすす ぎサイクルへ進む。 置換えすすぎ液タンク２０（陽イオンすすぎ液タンク）の「Ｂ」コンパートメ ント中の前もって決定された低い高さで、バルブＲ３を閉じ、バルブＲ１を開け る。この系中、すなわち床７及び配管中の酸溶液を、連続的に排出し、蒸発器フ ィードタンク１１に移動する。使用済酸溶液の高さが、蒸発器フィードタンク１ １において前もって決定された高さに到達したら、バルブＥ１を閉じ、流れを、 バルブＨ１を開けて、第一の酸タンク１８へ向ける。第一の酸タンク１８中の酸 溶液は、次のサイクルに使用されるであろう、すなわち、酸溶液の第二の半分は 貯蔵されて、化学物質を濃縮することなく、次の酸溶液の第一の半分として使用 される。なぜならば、酸溶液の第二の半分は未だ酸に富んでいるからである。第 一の酸タンク１８中の前もって決定された高い高さで、バルブＨ１を閉じ、バル ブＨ２を開け、それによって、その流れを、第二の酸タンク１９に向ける。タン ク１９中の前もって決定された高い高さで、バルブＨ２を閉じ、バルブＨ３を開 け、流れは、置換えすすぎ液タンク２０に向かう。 置換えすすぎサイクル セクションＢ中に収容された置換えすすぎ液の第二の１／３の高さが低くなり 、前もって決定された高さに到達したら、天然水を、集積水溜め２から床７に、 置換えすすぎ液の第３の１／３としてバルブＣ３を介して供給し、それによって 、この系中に残っている置換えすすぎ液の第二の１／３を排出し、それを置換え すすぎ液タンク２０のセクションＢに移動させる。セクションＢ中の置換えすす ぎ液の、使用された第二の１／３は、セクションＡにあふれ出て、貯蔵されて、 後の置換えサイクルにおいて置換えすすぎ液の第一の１／３として使用される。 置換えすすぎ液の第三の１／３（天然水）を、使用後、置換えすすぎ液タンク２ ０のセクションＢに供給し、そして、セクションＡにおいて前もって決定された 高さに到達したら、バルブＨ３を閉じる。このようにして、置換えすすぎ液の第 三の１／３は貯蔵されて、後の置換えサイクルにおいて置換えすすぎ液の第二の １／３として使用される 要するに、酸溶液の第一の半分、酸溶液の第二の半分、置換えすすぎ液の第一 の１／３、置換えすすぎ液の第二の１／３、及び置換えすすぎ液の第３の１／３ は、それぞれ、後のサイクルにおいて一場所ずつ前に移される。すなわち、酸溶 液の第一の半分は捨てられる；酸溶液の第二の半分は貯蔵されて、酸溶液の後の 第一の半分として使用される；置換えすすぎ液の第一の１／３は貯蔵されて、後 の酸溶液の後の第二の半分として使用される；置換えすすぎ液の第二の１／３は 貯蔵されて、置換えすすぎ液の後の第一の１／３として使用される；置換えすす ぎ液の第三の１／３は貯蔵されて、置換えすすぎ液の後の第二の１／３として使 用される；そして天然水が、置換えすすぎ液の第三の１／３として供給される。 この系は、「段階的置換え」と呼ばれる。その結果、酸溶液の第一の半分、すな わち、一床容積だけが、この系から捨てられる。 陽イオン交換床の上記の再生は、好ましくは、陰イオン交換床の再生と同時に 行われ、それによって、効率を高める。 陰イオン交換床再生サイクル 陰イオン交換床の再生は、陽イオン交換床の再生と同様の方法で行うことが可 能である。すなわち、バルブＮ４を開け、ポンプ２５を作動させ、バルブＮ７及 びＥ２を開ける。アルカリ溶液（ＮａＯＨ）はタンク２２から陰イオン交換床８ に流れ込み、そして、陰イオン交換床中の空気をその上部から押し出す。タンク ２２中のアルカリ溶液の高さが低くなり、前もって決定された高さに到達したら 、バルブＮ４を閉じ、バルブＮ５を開け、そしてタンク２３中のアルカリ溶液が 、バルブＮ５を介して流れ始める。アルカリ溶液の第二の半分が流れ始め、そし てポンプ２５及びバルブＮ７を介して陰イオン交換床８に入り始める。付加的な 側面として、アルカリ溶液を、バルブＮ０、タンク２３、及びポンプ２５を介し て循環させることができる。床８をアルカリ溶液で満たし、次いで床８中の第一 の床容積を、バルブＥ２を介してフィードコンパートメント２８に次のように捨 てる：タンク２３中の前もって決定された低い高さで、バルブＮ５を閉じ、バル ブＲ２を開け、その際、置換えすすぎ液が、床８に流れ込み始め、床８中に存在 するアルカリ溶液をこの系から押し出す。系から排出されたこの溶液は、アルカ リ溶液の第一の部分に相当する。蒸発器フィードタンク２８中の前もって決定さ れた高い高さで、バルブＥ２を閉じ、バルブＮ１を開け、それによってアルカリ 溶液の流れをタンク２２に向ける（フィードタンク２８中に収容されたこの溶液 は、蒸発器保持タンク１２に、バルブＥ４を介して向かうであろう）。タンク２ ２中の前もって決定された高い高さで、バルブＮ１を閉じ、バルブＮ２を開け、 そして弱アルカリ溶液／すすぎ溶液を、タンク２３に貯蔵する。タンク２３中の 前もって決定された高い高さで、バルブＮ２を閉じ、その流れはタンク２４に向 かう。置換えすすぎ液の第三の部分は天然水によって提供され、それは床７及び タンク８に供給され、そして、置換えすすぎ液の残っている第二の部分を、置換 えすすぎ液タンク２４に、バルブＮ３を介して押し出して、後のサイクルにおい て置換えすすぎ液の第一の部分として使用する。置換えすすぎ液の第３の部分を 貯蔵して、後のサイクルにおいて置換えすすぎ液の第二の部分として使用する。 品質すすぎ（最終すすぎ）サイクル 置換えすすぎの後、ポンプ２１及び２５を止める。少量のアルカリ溶液が、未 だ、床７中に残っており、従って品質すすぎを、残余再生剤をこの系からパージ しかつ次のサイクルのために床を準備するのに十分な流量で行う。ポンプ５を作 動させ、そして集積水溜め２からの品質すすぎ用の水が、フィルター３、流量計 ４、バルブＣ１、陽イオン交換床７、バルブＡ１、陰イオン交換床８、並びにバ ルブＡ１３及びＡ９を連続して通って、供給流路（下向流再生）を介して流れる ようにし、そして、陰イオン交換床８から排出したすすぎ液の電気伝導率が供給 流を開始するのに十分に低くなるまで、品質すすぎ液を再循環させる。このすす ぎ液の伝導率は、伝導率モニター２６によって監視することができる。 床８から排出されたすすぎ液の伝導率が前もって決定されたレベルに到達した ら、再生を終え、この系は供給に戻る。上記品質すすぎサイクルにおいて、廃水 は全く生じない。すすぎ液の全てをこの系において再循環させる。 実施態様２：向流下向流再生系 第２図は、本発明に適合した基本的な脱イオン及び再生系の例を示す配管系の 概要であり、その中で向流下向流再生が採用されている。再生サイクルは基本的 には、上記の上向流再生のサイクルと同一であり、従って、詳細な説明は省略す る。しかしながら、供給流は、第１図に示す上向流再生における方向と逆の上向 流方向で行われる。さらに、バルブＡ１１及びＣ８を備え付けて、存在する水（ 逆洗すすぎ液）を、床７及び８から集積水溜め２に、再生より前に排出する。 供給流は、上向流方向で、集積水溜め２、ポンプ５、フィルター３、流量計４ 、バルブＣ９、陽イオン交換床７、バルブＣ１１及びＡ１４、陰イオン交換床８ 、バルブＡ１３及びＷ７、並びに供給出口２７を介して行われる。 陽イオン及び陰イオン交換床７及び８のための逆洗は、バルブＣ１０、Ｃ７、 Ａ１２、Ａ１０、及びＷ７を閉じた時に、上向流方向で１ループ中でポンプ５、 フィルター３、流量計４、バルブＣ９、陽イオン交換床７、バルブＣ１１及びＡ １４、陰イオン交換床８、バルブＡ１３及びＡ９、並びに集積水溜め２を介して 行われ、その際、二価の陽イオンが、陰イオン交換床に入る前に除去される。化 学引き出し（陽イオン）及び置換えすすぎの段階的置換えサイクルは、下向流方 向で１ループ中でポンプ２１、バルブＨ７、陽イオン交換床７、バルブＣ７、及 びタンク１８／１９／２０を介して行われる。化学引き出し（陰イオン）及び置 換えすすぎの段階的置換えサイクルは、下向流方向で１ループ中でポンプ２５、 バルブＮ７、陰イオン交換床８、バルブＡ１０、及びタンク２２／２３／２４を 介して行われる。空気パージは、下向流再生では行われないので、上記再生サイ １を介して集積水溜め２に向ける。バルブＣ８及びＡ１１を開閉するタイミング は、計算し、そしてＰＬＣによって制御することが可能である。最終すすぎは、 下向流方向で１ループ中でポンプ５、フィルター３、流量計４、バルブＣ９、陽 イオン交換床７、バルブＣ１１及びＡ１４、陰イオン交換床８、バルブＡ１３及 びＡ９、並びに集積水溜め２を介して行われる。陰イオン交換床８の下流にある 最終すすぎ液の伝導率は、伝導率モニター２６によって測定される。 実施態様３：向流上向流再生二重ライン系 第３図は、本発明に適合した脱イオン及び再生系の例を示す配管系の概要であ り、その中で向流上向流再生が採用されている。再生サイクルは基本的には、上 記の上向流再生のサイクル（第１図）と同一であり、従って、詳細な説明は省略 する。この実施態様において、系は２つの強酸陽イオン交換床７及び１３、２つ の強塩基陰イオン交換床８及び１４、２つの弱酸陽イオン交換床９及び１５、及 び１つの造粒活性炭床６を包含する。２対の強酸陽イオン及び強塩基陰イオン交 換床を使用して、それらの一対を使い尽くしたら、他方の対を供給中に置き、使 い尽くした対を再生サイクルに付す。使い尽くした対を再生し、供給中の対を使 い尽くしたら、前者の対を供給中に置き、後者の対を再生サイクルに付す。例え ば、強酸陽イオン交換床７及び強塩基陰イオン交換床８を使い尽くしたら、バル ブＧ５を閉じ、バルブＧ６を開ける。供給中で処理される水は、バルブＣ２、強 酸陽イオン交換床１３、バルブＡ２、強塩基陰イオン交換床１４、バルブＡ８及 びＷ１、弱酸陽イオン交換床９、並びにバルブＷ７を介して流れる。弱酸陽イオ ン交換床９及び１５の作動は、床７及び８の対、又は、他の床１３及び１４の対 の作動と無関係に行うことが可能である。すなわち、床７、８、及び９；床７、 ８、及び１５；床１３、１４、及び９；又は床１３、１４、及び１５の組み合わ せを、供給及び再生のために使用することができる。このようにして、脱イオン 処理を連続して行うことが可能である。弱陰イオン交換床を含むこの系は、めっ き及び、高い抵抗率が所望されかつ高いｐＨが許容され得ない他のプロセスにお いて使用されたすすぎ液を処理するのに適している。再生サイクルは、実施態様 １（第１図）中のそれと同様の方法で行われ得る。最終すすぎは、直列の強酸陽 イオン交換床７及び強塩基陰イオン交換床８、又は強酸陽イオン交換床１３及び 強塩基陰イオン交換床１４、並びに弱酸陽イオン交換床９又は１５を介して行わ れる。 例： 第３図に示される系を用いて、めっきにおいて使用したすすぎ液からイオンを 除去する。「ＰＦＣ−１００−Ｈ」（製品名、Purolite Co.，フィラデルフィア ）５ｆｔ³を強酸陽イオン樹脂として使用した。ＰＦＡ−４００−０Ｈ（製品名 、Purolite Co.，フィラデルフィア）５ｆｔ³を強塩基陰イオン樹脂として使用 した。Ｃ−１０５−Ｈ（製品名、Purolite Co.，フィラデルフィア）５ｆｔ³を 弱酸陽イオン樹脂として使用した。酸洗浄ベースの８×３の石炭(ATOCHEM、オク ラホマ) ６ｆｔ³を造粒活性炭として使用した。 Ametek（商標）４”×２０”− 繊維状結合ポリプロピレン（AMETEL、コネチカット）をフィルターとして使用し た。イオンを除去すべきすすぎ液の伝導率は１，７００μＳ・ｃｍであった。供 給流を、ポンプ５、フィルター４、流量計３、バルブＧ１、炭素床７、バルブＧ ５、バルブＣ１、床７、バルブＡ１、床８、バルブＡ７、バルブＷ１、床９、及 びバルブＷ７を介して行った。強酸陽イオン交換床７、強塩基陰イオン交換床８ 、及び弱酸陽イオン交換床９で１０時間作動した後、強塩基交換床８から排出さ れた脱イオン水の伝導率は高くなった（１０μＳ・ｃｍ、伝導モニター２６によ って測定した）。これは、床７及び８を使い尽くしたことを意味している。従っ て、供給流のルートを変えて、強酸陽イオン交換床１３、強塩基陰イオン交換床 １４、及び弱酸陽イオン交換床９を通るようにし、床７及び８を通らないように し、床７及び８は次いで再生サイクルに付した。床７及び８を介する供給ライン の、床１３及び１４を介する供給ラインへの切り換えは、バルブＧ５及びＡ７を 閉じ、バルブＧ６及びＡ８を開けることによって行い、その結果、プロセス水は 、床７及び８の代わりに床１３及び１４を通って流れ始めた。第３図中の配管に 基づくと、何らの支障もなく、供給流及び再生流を同時に行うことができる。床 ７及び８の再生は次のように行った： 先ず、空気パージ送風機１０を作動させ、空気を強酸陽イオン交換床７にバル ブＯ１を介して導入し、それによって、この系中の残っている水を排出し集積水 溜め２にバルブＡ１、Ａ９、及びＳ８を介して戻した。空気の圧力は６０ｐｓｉ ｇであった。次いで、段階的置換えサイクルを開始した。第一の酸タンク１８及 び第二の酸タンク１９の各々の中に、３７．５ガロンの８％ＨＣｌ溶液を収容し た。置換えすすぎ液タンク２０のコンパートメントＡ及びＢの各々の中に、５２ ガロンの溶液を収容した。第一の塩基タンク２２及び第二の塩基タンク２３の各 々の中に、３７．５ガロンの６％ＮａＯＨ溶液を収容した。置換えすすぎ液タン ク２４のコンパートメントＡ及びＢの各々の中に、３７．５ガロンの溶液を収容 した。 第一のタンク１８中の酸溶液の第一の部分（第一の陽イオン再生剤溶液）を強 酸陽イオン交換床７に２．５ｇｐｍ／ｆｔ³の速度でバルブＨ４、ポンプ２１、 及びバルブＨ７を介して供給した（バルブＥ１を開いた）。タンク１８中の高さ スイッチがオンになった時、バルブＨ４を閉じ、バルブＨ５を開け、そして第二 の酸タンク１９中に収容した酸溶液（第二の陽イオン再生剤溶液）を連続してこ の系に２．５ｇｐｍ／ｆｔ³の速度で供給した。タンク１９中の高さスイッチが 作動した時、バルブＨ５を閉じ、バルブＲ３を開けた。タンク２０のコンパート メントＢ中に収容した置換えすすぎ液（第一の置換えすすぎ液）を、連続してこ の系に２．５ｇｐｍ／ｆｔ³の速度で供給した。コンパートメントＢ中の高さス イッチがオンに変わった時、バルブＲ３を閉じ、バルブＲ１を開け、それによっ て、タンク２０中のコンパートメントＡ中に収容した置換えすすぎ液（第二の置 換えすすぎ液）を床７に供給した。第三の置換えすすぎ液として、集積水溜め２ 中に収容した新規すすぎ液を床７にその底部から２．５ｇｐｍ／ｆｔ³の速度で ポンプ５’、フィルター３’、流量計４’、並びにバルブＳ３及びＣ３を介して 供給した。一方、流出液を床７の上部からバルブＣ５及びＥ１を介して捨て、フ ィードコンパートメント１１中の高さスイッチがオンに変わった時、すなわち、 第一の陽イオン再生溶液の容積に相当する容積のフィードコンパートメント中の 溶液をフィードコンパートに捨てた時、バルブＥ１を閉じ、そした流れをバルブ Ｈ１を介して第一の酸タンク１８に向け、それによって、第二の陽イオン再生溶 液の流出液を第一の酸タンク１８に導入した。タンク１８中の高さスイッチがオ ンに変わった時、バルブＨ１を閉じ、バルブ１Ｈ２を開け、それによって、第一 の置換えすすぎ液の流出液を第二の酸タンク１９に導入し、その中で、タンク１ ６からその中に酸を添加することによって、化学物質の濃度を連続して約８％に 調整した。タンク１９中の高さスイッチがオンに変わった時、バルブＨ２を閉じ 、バルブＨ３を開けて、それによって、第二の置換えすすぎ液の流出液をタンク ２０のコンパートメントＢに導入した。コンパートメントＢ中のこの流出液は、 コンパートメントＡへあふれ出て、それによって、第三の置換えすすぎ液の流出 液をコンパートメントＡに導入する。同様の方法で、強塩基陰イオン交換床８を 再生した。流速は１．２５ｇｐｍ／ｆｔ³であった。フィードコンパートメント １１及び２８中の溶液を、蒸発器保持タンク１２に移し、そこではこの溶液のｐ Ｈを調整し、濃縮した。 最終すすぎサイクルにおいて、水をこの系中で３ｇｐｍ／ｆｔ³の速度で１０ 分間、ポンプ５’、フィルター３’、流量計４’、バルブＳ３及びＣ１、床７、 バルブＡ１、床８、伝導率モニター２６、並びにバルブＡ９及びＳ７を介して循 環させた。伝導率モニター２６によって測定された伝導率は、始めの１，０００ μＳ・ｃｍから２μＳ・ｃｍに変化した。このレベルは、床が再生されているこ とを示した。 床７及び８が再生サイクル中にある間、床１３、１４、及び９は供給中にあっ のタイミングを決定することができた。弱酸陽イオン交換床９及び１５の再生を 行い、それらと無関係に、床（７及び８、又は１３及び１４）の対は供給中にあ った。弱酸陽イオン交換床９の再生は、例えば、次のように行われた：バルブＷ １及びＷ７を閉じ、バルブＷ２及びＷ８を開けて、弱酸陽イオン交換床１５を供 給中に置いた。バルブＯ３及びＷ９を開けて、床９に残っているプロセス水を集 積水溜め２に排出した。床９のための再生プロセスは基本的には床７のための再 生プロセスと同じであった。バルブＨ７の代わりにバルブＨ９を用いた。再生は 、１ループ中でタンク１８／１９／２０、ポンプ２１、バルブＨ９、床９、並び にバルブＷ５を介して行われた。床９から残っている再生剤をすすぎ落とすのに 十分な一定の時間バルブＷ１を開けることによって、最終すすぎを、床１５を通 して進行している供給流を用いて行った。すすぎ液は床９、バルブＷ９及びＳ８ を通って流れる。弱酸陽イオン交換床１５を同様の方法で再生に付した。バルブ Ｗ２、Ｗ４、Ｗ６、Ｗ８、Ｗ０、Ｏ４、及びＨ８は、それぞれ、Ｗ１、Ｗ３、Ｗ ５、Ｗ７、Ｗ９、Ｏ３、及びＨ９に対応している。 結局、蒸発を経た廃棄物の容積は７５ガロンであり、これはｌＢＶと同等であ った。従来の系と比較すると、この値は、９２％の減少として評価された。上記 において、造粒活性炭床６を、すすぎ液で、ポンプ５’、フィルター３’、流量 計４’、バルブＳ１及びＳ２、床６、バルブＧ３、並びに集積水溜め２を介して 別に洗浄した。強酸陽イオン交換床１３及び強塩基陰イオン交換床１４を使い尽 くした時、再生を上記と同様の方法で行った。その際、床１３及び１４に関係し たバルブは、床７及び８に関係したバルブと次のように対応している：０２／０ １、０４／０３、Ｓ４／Ｓ３、Ｇ６／Ｇ５、Ｃ２／Ｃ１、Ｃ４／Ｃ３、Ｃ６／Ｃ ５、Ａ２／Ａ１、Ａ４／Ａ３、Ａ６／Ａ５、Ａ８／Ａ７、Ａ０／Ａ９、及びＨ６ ／Ｈ７。 実施態様４〜８：他の再生系 第４図〜第８図は、本発明の実施態様４〜８を示している。第４図は、本発明 の向流上向流再生の実施態様を示す概要図であり、その中には、造粒活性炭床、 一対の強酸陽イオン交換床、及び一対の強塩基陰イオン交換床が直列に置かれ、 その中では、対の床の各々の一方が供給中にあり、他方が再生プロセス中にある 。第５図は、本発明の向流上向流再生の実施態様を示す概要図であり、その中に は、造粒活性炭床、陽イオン交換床、及び陰イオン交換床が直列に置かれている 。第６図は、本発明の向流上向流再生の実施態様を示す概要図であり、その中に は、造粒活性炭床、強酸陽イオン交換床、強塩基陰イオン交換床、及び弱酸陽イ オン交換床が直列に置かれている。上記において、再生サイクルの実施は、実施 態様１〜３中の方法と同様の方法で行うことができる。第７図は、本発明の向流 下向流再生の実施態様を示す概要図であり、その中には、造粒活性炭床、陽イオ ン交換床、及び陰イオン交換床が直列に置かれている。この実施態様は、機能的 には、実施態様２（第２図）と同じであるが、配管が僅かに異なっている。供給 サイクルは、バルブＣ３、床７、バルブＣ５、Ｃ５Ａ、及びＡ３、床８、並びに バルブＡ５及びＡ７を介して行われる。導入された再生剤により、床７中に残っ ている逆洗水をバルブＣ５Ｃを介して集積水溜め２に押し戻した後（すなわち数 分後）、床７の再生を、バルブＨ７、床７、及びバルブＣ５Ｂを介して行う。バ ルブＡ５Ｂ及びＡ５Ｃは、バルブＣ５Ｂ及びＣ５Ｃに対応している。第８図は、 本発明の並流下向流再生の実施態様を示す概要図であり、その中には、造粒活性 炭床、陽イオン交換床、及び陰イオン交換床が連続して置かれている。上記の並 流下向流再生においては、陽イオン交換床７の再生のために、逆洗後、再生剤を 床７にバルブＨ７を介して導入することによって、バルブＣ５Ｃを数分間開けて いる間に、溶液を床７から集積水溜め２にバルブＣ５Ｃを介して排出する。床７ から来る流れを、バルブＣ５Ａ及びバルブＣ５Ｂの間で切り換える。陰イオン交 換床８の再生は、陽イオン交換床７の再生と同様の方法で行われる。その際、バ ルブＡ５Ｂ及びＡ５Ｃは、バルブＣ５Ｂ及びＣ５Ｃに対応している。 当業者が、多数の変更及び修正を本発明の趣旨から逸脱することなく行うこと が可能であることが理解される。従って、本発明の形態は例示にすぎず、本発明 の範囲を限定することを意図していないことが容易に理解されるべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年７月１７日（１９９７．７．１７） 【補正内容】 請求の範囲 １．陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換床及び陰イオン交換樹脂を充填し た陰イオン交換床を包含するイオン交換再生系において生じる廃水排出量を最小 限にする方法であって、当該方法は、 （ａ）当該陽イオン交換床に、１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番 号がつけられている複数の部分からなる陽イオン再生剤溶液の第一の部分を、上 向流方向に、当該床中に収容された当該樹脂を再分級しかつ当該樹脂を再生する のに十分な速度で導入することによって、当該陽イオン交換床を逆洗し再生する 工程； （ｂ）さらに、陽イオン再生剤溶液の残りの部分を順番に、当該陽イオン交換床 に、上向流方向に導入することによって、当該陽イオン交換床を再生し、その際 、陽イオン再生剤溶液の第一の部分の流出液が、当該陽イオン交換床から排出さ れ、再生サイクルから分離される工程； （ｃ）第一の部分以外の、陽イオン再生剤溶液の各部分の流出液を貯蔵して、後 のサイクルにおいて陽イオン再生剤溶液の一部分として使用し、その際、部分ｍ 番を貯蔵して、後のサイクルにおいて部分ｍ−１（ｍマイナス１）番として使用 する（但し２≦ｍ≦ｎ）工程； （ｄ）当該陽イオン交換床に、１からｑまでの番号がつけられている複数の部分 からなる置換えすすぎ液（但しｑは＞１の整数であり、部分ｑ番は新規すすぎ液 によって供給される）を順番に、上向流方向に導入することによって、当該陽イ オン交換床中に存在する陽イオン再生剤溶液を置換える；置換えすすぎ液の第一 の部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて陽イオン再生剤の最後の部分 として使用し、その際、陽イオン再生剤溶液の当該最後の部分の濃度を調整する ；及び置換えすすぎ液の残りの部分の各々の流出液を貯蔵して、後のサイクルに おいて置換えすすぎ液の一部分として使用し、その際、部分ｐ番を貯蔵して、後 のサイクルにおいて部分ｐ−１（ｐマイナス１）番として使用する（但し２≦ｐ ≦ｑ）工程； （ｅ）当該陰イオン交換床に、１からｎ’（但しｎ’は＞１の整数である）まで の番号がつけられている複数の部分からなる陰イオン再生剤溶液の第一の部分を 、上向流方向に、当該床中に収容された当該樹脂を再分級しかつ当該樹脂を再生 するのに十分な速度で導入することによって、当該陰イオン交換床を逆洗し再生 する工程； （ｆ）さらに、陰イオン再生剤溶液の残りの部分を順番に、当該陰イオン交換床 に、上向流方向に導入することによって、当該陽イオン交換床を再生し、その際 、陰イオン再生剤溶液の第一の部分の流出液が、当該陰イオン交換床から排出さ れ、再生サイクルから分離される工程； （ｇ）陰イオン再生剤溶液の各部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて 陰イオン再生剤溶液の一部分として使用し、その際、部分ｍ′番を貯蔵して、後 のサイクルにおいて部分ｍ′−１（ｍ′マイナス１）番として使用する（但し２ ≦ｍ′≦ｎ′）工程； （ｈ）当該陰イオン交換床に、１からｑ′までの番号がつけられている複数の部 分からなる置換えすすぎ液（但しｑ′は＞１の整数であり、部分ｑ′番は新規す すぎ液によって供給される）を順番に、上向流方向に導入することによって、当 該陰イオン交換床中に存在する陰イオン再生剤溶液を置換える；置換えすすぎ液 の第一の部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて陰イオン再生剤の最後 の部分として使用し、その際、陰イオン再生剤溶液の当該最後の部分の濃度を調 整する；及び置換えすすぎ液の残りの部分の各々の流出液を貯蔵して、後のサイ クルにおいて置換えすすぎ液の一部分として使用し、その際、部分ｐ′番を貯蔵 して、後のサイクルにおいて部分ｐ′−１（ｐ′マイナス１）番として使用する （但し２≦ｐ′≦ｑ′）工程； （ｉ）最終すすぎ液を、当該陽イオン交換床及び当該陰イオン交換床に連続して 下向流方向に通して、循環させ、その際、当該陽イオン交換床は上流に置かれ、 当該陰イオン交換床は下流に置かれている工程；及び （ｊ）陽イオン又は陰イオン交換床のいずれかから排出されるすすぎ液の品質が 、前もって決定されたレベルに到達するまで、当該最終すすぎ液を再循環させる 工程 を包含する、上記方法。 ２．工程（ａ）〜（ｄ）を工程（ｅ）〜（ｈ）と同時に行う、請求項１記載の廃 水排出量を最小限にする方法。 ３．さらに、工程（ａ）及び（ｅ）の各々の前に、供給サイクル中に当該系に残 る水を、下向きの方向に空気でパージすることを包含する、請求項１記載の廃水 排出量を最小限にする方法。 ４．当該イオン交換再生系が、さらに、再生サイクルの前に、供給流から不純物 をろ過して取り除くためのろ過装置を包含する、請求項１記載の廃水排出量を最 小限にする方法。 ５．当該イオン交換再生系が、さらに、 当該陽イオン交換床の前の金属選択樹脂床； 当該陰イオン交換床の後の混床タイプの仕上げ剤床； 当該陰イオン交換床の前の弱塩基陰イオン交換床；及び 当該陰イオン交換床の後の弱酸陽イオン交換床 からなる群から選択される床を包含し、 その際、工程（ａ）〜（ｄ）又は工程（ｅ）〜（ｈ）に相当する工程を、当該 床について行い、かつ、工程（ｍ）において、当該最終すすぎ液を、さらに、当 該床に通して循環させる、請求項１記載の廃水排出量を最小限にする方法。 ６．当該イオン交換再生系が、さらに、多数の当該床を包含し、かつ、工程（ｍ ）において、当該最終すすぎ液を、当該床に連続して通して循環させる、請求項 ５記載の廃水排出量を最小限にする方法。 ７．工程（ａ）及び（ｂ）において、工程（ｅ）及び（ｆ）において、及び工程 （ｄ）及び（ｈ）において、当該陽イオン再生剤溶液、当該陰イオン再生剤溶液 、及び当該置換えすすぎ液の導入を、それぞれ、パルス流によって行う、請求項 １記載の廃水排出量を最小限にする方法。 ８．工程（ｂ）において、当該最初の部分の当該流出液の容積が、当該陽イオン 交換床の容積とほぼ等しく、かつ、工程（ｆ）において、当該第一の部分の当該 流出液の容積が、当該陰イオン交換床の容積とほぼ等しい、請求項１記載の廃水 排出量を最小限にする方法。 ９．工程（ｃ）において、当該最初の部分の当該流出液の容積が、当該陽イオン 交換床の容積とほぼ等しく、かつ、工程（ｇ）において、当該第一の部分の当該 流出液の容積が、当該陰イオン交換床の容積とほぼ等しい、請求項１記載の廃水 排出量を最小限にする方法。 １０．陽イオン交換樹脂を収容した陽イオン交換床及び陰イオン交換樹脂を収容 した陰イオン交換床を包含するイオン交換再生系において生じる廃水排出量を最 小限にする方法であって、当該方法は、 （ａ）逆洗すすぎ液を、当該陽イオン及び陰イオン交換床に連続して上向流方向 に通して、循環させ、そして当該逆洗すすぎ液を再循環させるることによって、 当該陽イオン及び陰イオン交換床を逆洗する工程； （ｂ）当該陽イオン交換床に、１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番 号がつけられている複数の部分からなる陽イオン再生剤溶液の第一の部分を、当 該床中に収容された樹脂の上部から、下向流方向に導入することによって、当該 陽イオン交換床を再生し、その際、当該陽イオン交換床中に残っている逆洗すす ぎ液がそこから排出される工程； （ｃ）さらに、陽イオン再生剤溶液の残りの部分を順番に、当該陽イオン交換床 に、下向流方向に導入することによって、当該陽イオン交換床を再生し、その際 、陽イオン再生剤溶液の第一の部分の流出液が、当該床から排出され、再生サイ クルから分離される工程； （ｄ）第一の部分以外の、陽イオン再生剤溶液の各部分を貯蔵して、後のサイク ルにおいて陽イオン再生剤溶液の一部分として使用し、その際、部分ｍ番を貯蔵 して、後のサイクルにおいて部分ｍ−１（ｍマイナス１）番として使用する（但 し２≦ｍ≦ｎ）工程； （ｅ）当該陽イオン交換床に、１からｑまでの番号がつけられている複数の部分 からなる置換えすすぎ液（但しｑは＞１の整数であり、部分ｑ番は新規すすぎ液 によって供給される）を順番に、下向流方向に導入することによって、当該陽イ オン交換床中に存在する陽イオン再生剤溶液を置換える；置換えすすぎ液の第一 の部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて陽イオン再生剤の最後の部分 として使用し、その際、陽イオン再生剤溶液の当該最後の部分の濃度を調整する ；及び置換えすすぎ液の残りの部分の各々の流出液を貯蔵して、後のサイクルに おいて置換えすすぎ液の一部分として使用し、その際、部分ｐ番を貯蔵して、後 のサイクルにおいて部分ｐ−１（ｐマイナス１）番として使用する（但し２≦ｐ ≦ｑ）工程； （ｆ）当該陰イオン交換床に、１からｎ’（但しｎ’は＞１の整数である）まで の番号がつけられている複数の部分からなる陰イオン再生剤溶液の第一の部分を 、当該床中に収容された樹脂の上部から、下向流方向に導入することによって、 当該陰イオン交換床を再生し、その際、当該陰イオン交換床中に残っている逆洗 すすぎ液がそこから排出される工程； （ｇ）さらに、陰イオン再生剤溶液の残りの部分を順番に、当該陰イオン交換床 に、下向流方向に導入することによって、当該陰イオン交換床を再生し、その際 、陰イオン再生剤溶液の第一の部分の流出液が、当該床から排出され、再生サイ クルから分離される工程； （ｈ）陰イオン再生剤溶液の各部分を貯蔵して、後のサイクルにおいて陰イオン 再生剤溶液の一部分として使用し、その際、部分ｍ’番を貯蔵して、後のサイク ルにおいて部分ｍ’−１（ｍ’マイナス１）番として使用する（但し２≦ｍ’≦ ｎ’）工程； （ｉ）当該陰イオン交換床に、１からｑ’までの番号がつけられている複数の部 分からなる置換えすすぎ液（但しｑ’は＞１の整数であり、部分ｑ’番は新規す すぎ液によって供給される）を順番に、下向流方向に導入することによって、当 該陰イオン交換床中に存在する陰イオン再生剤溶液を置換える；置換えすすぎ液 の第一の部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて陰イオン再生剤の最後 の部分として使用し、その際、陰イオン再生剤溶液の当該最後の部分の濃度を調 整する；及び置換えすすぎ液の残りの部分の各々の流出液を貯蔵して、後のサイ クルにおいて置換えすすぎ液の一部分として使用し、その際、部分ｐ’番を貯蔵 して、後のサイクルにおいて部分ｐ’−１（ｐ’マイナス１）番として使用する （但し２≦ｐ’≦ｑ’）工程； （ｊ）最終すすぎ液を、当該陽イオン交換床及び当該陰イオン交換床に連続して 下向流方向に通して、循環させ、その際、当該陽イオン交換床は上流に置かれ、 当該陰イオン交換床は下流に置かれている工程；及び （ｋ）陽イオン又は陰イオン交換床のいずれかから排出されるすすぎ液の品質が 、前もって決定されたレベルに到達するまで、当該最終すすぎ液を再循環させる 工程 を包含する、上記方法。 １１．工程（ｂ）〜（ｅ）を工程（ｆ）〜（ｉ）と同時に行う、請求項１０記載 の廃水排出量を最小限にする方法。 １２．当該イオン交換再生系が、さらに、再生サイクルの前に、供給流から不純 物をろ過して取り除くためのろ過装置を包含する、請求項１０記載の廃水排出量 を最小限にする方法。 １３．工程（ｂ）及び（ｆ）において、逆洗の分離された流出液を貯蔵して、最 終すすぎ液の一部として使用する、請求項１０記載の廃水排出量を最小限にする 方法。 １４．当該イオン交換再生系が、さらに、１つ又はそれ以上の次の床： 当該陽イオン交換床の前の金属選択樹脂床； 当該陰イオン交換床の後の混床タイプの仕上げ剤床； 当該陰イオン交換床の前の弱塩基陰イオン交換床； 当該陰イオン交換床の後の弱酸陽イオン交換床 を包含し、そして その際、工程（ｂ）〜（ｆ）又は工程（ｆ）〜（ｉ）に相当する工程を、当該 １つ又はそれ以上の床について行い、かつ、工程（ｊ）において、当該最終すす ぎ液を、さらに、当該１つ又はそれ以上の床に連続して通して循環させる、請求 項１０記載の廃水排出量を最小限にする方法。 １５．脱イオン及び再生系のための装置であって、 （ａ）陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換床； 当該集積水溜めは、当該陽イオン交換床及び当該陰イオン交換床と連結しており 、場合により、当該集積水溜めを迂回する側管が備えつけられており、その結果 、当該水又はすすぎ液を、当該集積水溜め又は当該側管を介して、ループ中で循 に置かれ、当該タンクには１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番号が つけられ、少なくともタンクｎ番には化学注入器が備えつけれており、各タンク は、共通管で当該陽イオン交換床と連結していて、その結果、当該陽イオン再生 に置かれ、当該タンクには１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番号が つけられ、それらの少なくとも１つには化学注入器が備えつけれており、各タン クは、共通管で当該陰イオン交換床と連結していて、その結果、当該陰イオン再 （ｆ）陽イオン置換えすすぎ液を貯蔵するための少なくとも１つのタンク、及び 液を貯蔵するための当該タンクと並列であり、陽イオン再生剤溶液を貯蔵するた めの当該タンク及び当該陽イオン交換床によって形成される当該ループ中に組み 入れられており、当該少なくとも１つのタンク及び新規すすぎ液の当該源は、当 該陽イオン交換床の底部に連結しており、それらには１からｑまでの番号がつけ られ、その際、新規すすぎ液の当該源には、＞１の整数であるｑ番がつけられる （ｇ）陰イオン置換えすすぎ液を貯蔵するための少なくとも１つのタンク、及び 液を貯蔵するための当該タンクと並列であり、陰イオン再生剤溶液を貯蔵するた めの当該タンク及び当該陰イオン交換床によって形成される当該ループ中に組み 入れられており、当該少なくとも１つのタンク及び新規すすぎ液の当該源は、当 該陰イオン交換床の底部に連結しており、それらには１からｑまでの番号がつけ られ、その際、新規すすぎ液の当該源には、＞１の整数であるｑ番がつけられる ィードコンパートメントは、当該陽イオン交換床の下流に、陽イオン再生剤溶液 を貯蔵するための当該タンク及び当該陽イオン交換床によって形成される当該ル ィードコンパートメントは、当該陰イオン交換床の下流に、陰イオン再生剤溶液 を貯蔵するための当該タンク及び当該陰イオン交換床によって形成される当該ル （ｊ）当該陽イオン及び陰イオン交換床の上部に連結している空気パージ送風機 ； 制御することが可能である： （ｉ）当該陽イオン交換床中に存在している溶液を、当該空気パージ送風機か らの空気でそこからパージする； （ｉｉ）タンク１番〜ｎ番中に収容された陽イオン再生剤溶液の各部分を順番 に、当該陽イオン交換床に、上向流方向に導入する； （ｉｉｉ）タンク１番からの部分からの流出液を当該フィードコンパートメン トに捨て、そしてタンク２番〜ｎ番からの各部分からの流出液を、１タンクずつ 前に移して、タンク１番〜ｎ−１（ｎマイナス１）番に戻す； （ｉｖ）タンク１番中に収容された陽イオン置換えすすぎ液〜新規すすぎ液の ｑ番の各部分を順番に、当該陽イオン交換床に、上向流方向に導入する； （ｖ）タンク１番中に収容された置換えすすぎ液の部分からの流出液を、陽イ オン再生剤溶液のタンクｎ番に戻し、その際、当該陽イオン再生剤溶液中の再生 剤化学物質の濃度を、化学注入器を用いて調整し、２番〜新規すすぎ液のｑ番の 各部分からの流出液を、当該サイクル中で１番ずつ前に移して、タンク１番〜ｑ −１（ｑマイナス１）番に戻す；及び （ｖｉ）工程（ｉ）〜（ｖ）に相当する工程を、当該陰イオン交換床について （ｖｉｉ）当該集積水溜め中に収容された最終すすぎ液を、当該陽イオン交換 床及び当該陰イオン交換床に連続して下向流方向に通して、循環させるようにす を包含する、上記装置。 １６．当該陽イオン交換床が上流に置かれ、当該陰イオン交換床が下流に置かれ ている、請求項１５記載の脱イオン及び再生系のための装置。 １７．さらに、当該集積水溜めの下流に、供給流から不純物をろ過して取り除く ためのろ過装置を包含する、請求項１５記載の脱イオン及び再生系のための装置 。 １８．流れ制御系（ｌ）が、当該陰イオン交換床の下流に、最終すすぎの停止の タイミングを決定するために、伝導率モニターを包含する、請求項１５記載の脱 イオン及び再生系のための装置。 １９．さらに、当該陰イオン交換床の上流に、造粒活性炭床を含む、請求項１５ 記載の脱イオン及び再生系のための装置。 ２０．さらに、１つ又はそれ以上の次の床； 当該陽イオン交換床の前の金属選択樹脂床； 当該陰イオン交換床の後の混床タイプの仕上げ剤床； 当該陰イオン交換床の前の弱塩基陰イオン交換床；及び 当該陰イオン交換床の後の弱酸陽イオン交換床 を包含し、 その際、当該１つまたはそれ以上の床は当該装置中に組み入れられて、工程（ ｉ）〜（ｖｉ）に相当する工程を行うことができ、かつ、工程（ｖｉｉ）におい て、当該最終すすぎ液を、さらに、当該１つ又はそれ以上の床に連続して通して 循環させる、請求項１５記載の脱イオン及び再生系のための装置。 ２１．脱イオン及び再生系のための装置であって、 （ａ）陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換床； 当該集積水溜めは、当該陽イオン交換床及び当該陰イオン交換床と連結しており 、場合により、当該集積水溜めを迂回する側管が備えつけられており、その結果 、当該水又はすすぎ液を、当該集積水溜め又は当該側管を介して、ループ中で循 に置かれ、当該タンクには１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番号が つけられ、それらの少なくとも１つには化学注入器が備えつけれており、各タン クは、共通管で当該陽イオン交換床と連結していて、その結果、当該陽イオン再 に置かれ、当該タンクには１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番号が つけられ、それらの少なくとも１つには化学注入器が備えつけれており、各タン クは、共通管で当該陰イオン交換床と連結していて、その結果、当該陰イオン再 （ｆ）陽イオン置換えすすぎ液を貯蔵するための少なくとも１つのタンク、及び 液を貯蔵するための当該タンクと並列であり、陽イオン再生剤溶液を貯蔵するた めの当該タンク及び当該陽イオン交換床によって形成される当該ループ中に組み 入れられており、当該少なくとも１つのタンク及び新規すすぎ液の当該源は、当 該陽イオン交換床の底部に連結しており、それらには１からｑまでの番号がつけ られ、その際、新規すすぎ液の当該源には、＞１の整数であるｑ番がつけられる （ｇ）陰イオン置換えすすぎ液を貯蔵するための少なくとも１つのタンク、及び 液を貯蔵するための当該タンクと並列であり、陰イオン再生剤溶液を貯蔵するた めの当該タンク及び当該陰イオン交換床によって形成される当該ループ中に組み 入れられており、当該少なくとも１つのタンク及び新規すすぎ液の当該源は、当 該陰イオン交換床の底部に連結しており、それらには１からｑまでの番号がつけ られ、その際、新規すすぎ液の当該源には、＞１の整数であるｑ番がつけられる ィードコンパートメントは、当該陽イオン交換床の下流に、陽イオン再生剤溶液 を貯蔵するための当該タンク及び当該陽イオン交換床によって形成される当該ル ィードコンパートメントは、当該陰イオン交換床の下流に、陰イオン再生剤溶液 を貯蔵するための当該タンク及び当該陰イオン交換床によって形成される当該ル 制御することが可能である： （ｉ）当該集積水溜め中に収容された逆洗すすぎ液を、当該陽イオン及び陰イ オン交換床に、上向流方向に通して循環させる； （ｉｉ）タンク１番〜ｎ番中に収容された陽イオン再生剤溶液の各部分を順番 に、当該陽イオン交換床に、下向流方向に導入する； （ｉｉｉ）当該陽イオン交換床中に残っている逆洗すすぎ液を、当該集積水溜 めに押し戻した後、タンク１番からの部分からの流出液を当該集積水溜めに移動 させ、そしてタンク２番〜ｎ番からの各部分からの流出液を、１タンクずつ前に 移して、タンク１番〜ｎ−１（ｎマイナス１）番に戻す； （ｉｖ）タンク１番中に収容された陽イオン置換えすすぎ液〜新規すすぎ液の ｑ番の各部分を順番に、当該陽イオン交換床に、下向流方向に導入する； （ｖ）タンク１番中に収容された置換えすすぎ液の部分からの流出液を、陽イ オン再生剤溶液のタンクｎ番に戻し、その際、当該陽イオン再生剤溶液中の再生 剤化学物質の濃度を、当該化学注入器を用いて調整し、タンク２番〜新規すすぎ 液のｑ番からの各部分からの流出液を、１タンクずつ前に移して、タンク１番〜 ｑ−１（ｑマイナス１）番に戻す； （ｖｉ）工程（ｉ）〜（ｖ）に相当する工程を、当該陰イオン交換床について （ｖｉｉ）当該集積水溜め中に収容された最終すすぎ液を、当該陽イオン交換 床及び当該陰イオン交換床に連続して下向流方向に通して、循環させるようにす を包含する、上記装置。 ２２．当該陽イオン交換床（ａ）が上流に置かれ、当該陰イオン交換床が下流に 置かれている、請求項２１記載の脱イオン及び再生系のための装置。 ２３．さらに、当該集積水溜めの下流に、供給流から不純物をろ過して取り除く ためのろ過装置を包含する、請求項２１記載の脱イオン及び再生系のための装置 。 ２４．流れ制御系（ｋ）が、当該陰イオン交換床の下流に、最終すすぎの停止の タイミングを決定するために、伝導率モニターを包含する、請求項２１記載の脱 イオン及び再生系のための装置。 ２５．さらに、当該陰イオン交換床の上流に、造粒活性炭床を含む、請求項２１ 記載の脱イオン及び再生系のための装置。 ２０．さらに、１つ又はそれ以上の次の床； 当該陽イオン交換床の前の金属選択樹脂床； 当該陰イオン交換床の後の混床タイプの仕上げ剤床； 当該陰イオン交換床の前の弱塩基陰イオン交換床；及び 当該陰イオン交換床の後の弱酸陽イオン交換床 を包含し、 その際、当該１つまたはそれ以上の床は当該装置中に組み入れられて、工程（ ｉｉ）〜（ｖｉ）に相当する工程を行うことができ、かつ、工程（ｖｉｉ）にお いて、当該最終すすぎ液を、さらに、当該１つ又はそれ以上の床に連続して通し て循環させる、請求項２１記載の脱イオン及び再生系のための装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ミカウド，チャールズ，エフ. アメリカ合衆国 カリフォルニア州92635, フルレルトン，シエネガ・ドライブ，324 番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換床及び陰イオン交換樹脂を充填し た陰イオン交換床を包含するイオン交換再生系において生じる廃水排出量を最小 限にする方法であって、当該方法は、 （ａ）当該陽イオン交換床に、１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番 号がつけられている複数の部分からなる陽イオン再生剤溶液の第一の部分を、上 向流方向に、当該床中に収容された当該樹脂を再分級しかつ当該樹脂を再生する のに十分な速度で導入することによって、当該陽イオン交換床を逆洗し再生する 工程； （ｂ）さらに、陽イオン再生剤溶液の残りの部分を順番に、当該陽イオン交換床 に、上向流方向に導入することによって、当該陽イオン交換床を再生し、その際 、陽イオン再生剤溶液の第一の部分の流出液が、当該陽イオン交換床から排出さ れ、再生サイクルから分離される工程； （ｃ）第一の部分以外の、陽イオン再生剤溶液の各部分の流出液を貯蔵して、後 のサイクルにおいて陽イオン再生剤溶液の一部分として使用し、その際、部分ｍ 番を貯蔵して、後のサイクルにおいて部分ｍ−１（ｍマイナス１）番として使用 する（但し２≦ｍ≦ｎ）工程； （ｄ）当該陽イオン交換床に、１からｑまでの番号がつけられている複数の部分 からなる置換えすすぎ液（但しｑは＞１の整数であり、部分ｑ番は新規すすぎ液 によって供給される）を順番に、上向流方向に導入することによって、当該陽イ オン交換床中に存在する陽イオン再生剤溶液を置換える；置換えすすぎ液の第一 の部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて置換えすすぎ液の最後の部分 として使用し、その際、陽イオン再生剤溶液の当該最後の部分の濃度を調整する ；及び置換えすすぎ液の残りの部分の各々の流出液を貯蔵して、後のサイクルに おいて置換えすすぎ液の一部分として使用し、その際、部分ｐ番を貯蔵して、後 のサイクルにおいて部分ｐ−１（ｐマイナス１）番として使用する（但し２≦ｐ ≦ｑ）工程； （ｅ）当該陰イオン交換床に、１からｎ’（但しｎ’は＞１の整数である）まで の番号がつけられている複数の部分からなる陰イオン再生剤溶液の第一の部分を 、上向流方向に、当該床中に収容された当該樹脂を再分級しかつ当該樹脂を再生 するのに十分な速度で導入することによって、当該陰イオン交換床を逆洗し再生 する工程； （ｆ）さらに、陰イオン再生剤溶液の残りの部分を順番に、当該陰イオン交換床 に、上向流方向に導入することによって、当該陽イオン交換床を再生し、その際 、陰イオン再生剤溶液の第一の部分の流出液が、当該陰イオン交換床から排出さ れ、再生サイクルから分離される工程； （ｇ）陰イオン再生剤溶液の各部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて 陰イオン再生剤溶液の一部分として使用し、その際、部分ｍ’番を貯蔵して、後 のサイクルにおいて部分ｍ’−１（ｍ′マイナス１）番として使用する（但し２ ≦ｍ’≦ｎ’）工程； （ｈ）当該陰イオン交換床に、１からｑ’までの番号がつけられている複数の部 分からなる置換えすすぎ液（但しｑ’は＞１の整数であり、部分ｑ’番は新規す すぎ液によって供給される）を順番に、上向流方向に導入することによって、当 該陰イオン交換床中に存在する陰イオン再生剤溶液を置換える；置換えすすぎ液 の第一の部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて置換えすすぎ液の最後 の部分として使用し、その際、陰イオン再生剤溶液の当該最後の部分の濃度を調 整する；及び置換えすすぎ液の残りの部分の各々の流出液を貯蔵して、後のサイ クルにおいて置換えすすぎ液の一部分として使用し、その際、部分ｐ’番を貯蔵 して、後のサイクルにおいて部分ｐ’−１（ｐ’マイナス１）番として使用する （但し２≦ｐ’≦ｑ’）工程； （ｉ）最終すすぎ液を、当該陽イオン交換床及び当該陰イオン交換床に連続して 下向流方向に通して、循環させ、その際、当該陽イオン交換床は上流に置かれ、 当該陰イオン交換床は下流に置かれている工程；及び （ｊ）陽イオン又は陰イオン交換床のいずれかから排出されるすすぎ液の品質が 、前もって決定されたレベルに到達するまで、当該最終すすぎ液を再循環させる 工程 を包含する、上記方法。 ２．工程（ａ）〜（ｄ）を工程（ｅ）〜（ｈ）と同時に行う、請求項１記載の廃 水排出量を最小限にする方法。 ３．さらに、工程（ａ）及び（ｅ）の各々の前に、供給サイクル中に当該系に残 る水を、下向きの方向に空気でパージすることを包含する、請求項１記載の廃水 排出量を最小限にする方法。 ４．当該イオン交換再生系が、さらに、再生サイクルの前に、供給流から不純物 をろ過して取り除くためのろ過装置を包含する、請求項１記載の廃水排出量を最 小限にする方法。 ５．当該イオン交換再生系が、さらに、 当該陽イオン交換床の前の金属選択樹脂床； 当該陰イオン交換床の後の混床タイプの仕上げ剤床； 当該陰イオン交換床の前の弱塩基陰イオン交換床；及び 当該陰イオン交換床の後の弱酸陽イオン交換床 からなる群から選択される床を包含し、 その際、工程（ａ）〜（ｄ）又は工程（ｅ）〜（ｈ）に相当する工程を、当該 床について行い、かつ、工程（ｍ）において、当該最終すすぎ液を、さらに、当 該床に通して循環させる、請求項１記載の廃水排出量を最小限にする方法。 ６．当該イオン交換再生系が、さらに、多数の当該床を包含し、かつ、工程（ｍ ）において、当該最終すすぎ液を、当該床に連続して通して循環させる、請求項 ５記載の廃水排出量を最小限にする方法。 ７．工程（ａ）及び（ｂ）において、工程（ｅ）及び（ｆ）において、及び工程 （ｄ）及び（ｈ）において、当該陽イオン再生剤溶液、当該陰イオン再生剤溶液 、及び当該置換えすすぎ液の導入を、それぞれ、パルス流によって行う、請求項 １記載の廃水排出量を最小限にする方法。 ８．工程（ｂ）において、当該最初の部分の当該流出液の容積が、当該陽イオン 交換床の容積とほぼ等しく、かつ、工程（ｆ）において、当該第一の部分の当該 流出液の容積が、当該陰イオン交換床の容積とほぼ等しい、請求項１記載の廃水 排出量を最小限にする方法。 ９．工程（ｃ）において、当該最初の部分の当該流出液の容積が、当該陽イオン 交換床の容積とほぼ等しく、かつ、工程（ｇ）において、当該第一の部分の当該 流出液の容積が、当該陰イオン交換床の容積とほぼ等しい、請求項１記載の廃水 排出量を最小限にする方法。 １０．陽イオン交換樹脂を収容した陽イオン交換床及び陰イオン交換樹脂を収容 した陰イオン交換床を包含するイオン交換再生系において生じる廃水排出量を最 小限にする方法であって、当該方法は、 （ａ）逆洗すすぎ液を、当該陽イオン及び陰イオン交換床に連続して上向流方向 に通して、循環させ、そして当該逆洗すすぎ液を再循環させるることによって、 当該陽イオン及び陰イオン交換床を逆洗する工程； （ｂ）当該陽イオン交換床に、１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番 号がつけられている複数の部分からなる陽イオン再生剤溶液の第一の部分を、当 該床中に収容された樹脂の上部から、下向流方向に導入することによって、当該 陽イオン交換床を再生し、その際、当該陽イオン交換床中に残っている逆洗すす ぎ液がそこから排出される工程； （ｃ）さらに、陽イオン再生剤溶液の残りの部分を順番に、当該陽イオン交換床 に、下向流方向に導入することによって、当該陽イオン交換床を再生し、その際 、陽イオン再生剤溶液の第一の部分の流出液が、当該床から排出され、再生サイ クルから分離される工程； （ｄ）第一の部分以外の、陽イオン再生剤溶液の各部分を貯蔵して、後のサイク ルにおいて陽イオン再生剤溶液の一部分として使用し、その際、部分ｍ番を貯蔵 して、後のサイクルにおいて部分ｍ−１（ｍマイナス１）番として使用する（但 し２≦ｍ≦ｎ）工程； （ｅ）当該陽イオン交換床に、１からｑまでの番号がつけられている複数の部分 からなる置換えすすぎ液（但しｑは＞１の整数であり、部分ｑ番は新規すすぎ液 によって供給される）を順番に、下向流方向に導入することによって、当該陽イ オン交換床中に存在する陽イオン再生剤溶液を置換える；置換えすすぎ液の第一 の部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて置換えすすぎ液の最後の部分 として使用し、その際、陽イオン再生剤溶液の当該最後の部分の濃度を調整する ；及び置換えすすぎ液の残りの部分の各々の流出液を貯蔵して、後のサイクルに おいて置換えすすぎ液の一部分として使用し、その際、部分ｐ番を貯蔵して、後 のサイクルにおいて部分ｐ−１（ｐマイナス１）番として使用する（但し２≦ｐ ≦ｑ）工程； （ｆ）当該陰イオン交換床に、１からｎ’（但しｎ’は＞１の整数である）まで の番号がつけられている複数の部分からなる陰イオン再生剤溶液の第一の部分を 、当該床中に収容された樹脂の上部から、下向流方向に導入することによって、 当該陰イオン交換床を再生し、その際、当該陰イオン交換床中に残っている逆洗 すすぎ液がそこから排出される工程； （ｇ）さらに、陰イオン再生剤溶液の残りの部分を順番に、当該陰イオン交換床 に、下向流方向に導入することによって、当該陰イオン交換床を再生し、その際 、陰イオン再生剤溶液の第一の部分の流出液が、当該床から排出され、再生サイ クルから分離される工程； （ｈ）陰イオン再生剤溶液の各部分を貯蔵して、後のサイクルにおいて陰イオン 再生剤溶液の一部分として使用し、その際、部分ｍ’番を貯蔵して、後のサイク ルにおいて部分ｍ’−１（ｍ′マイナス１）番として使用する（但し２≦ｍ’≦ ｎ’）工程； （ｉ）当該陰イオン交換床に、１からｑ’までの番号がつけられている複数の部 分からなる置換えすすぎ液（但しｑ’は＞１の整数であり、部分ｑ’番は新規す すぎ液によって供給される）を順番に、下向流方向に導入することによって、当 該陰イオン交換床中に存在する陰イオン再生剤溶液を置換える；置換えすすぎ液 の第一の部分の流出液を貯蔵して、後のサイクルにおいて置換えすすぎ液の最後 の部分として使用し、その際、陰イオン再生剤溶液の当該最後の部分の濃度を調 整する；及び置換えすすぎ液の残りの部分の各々の流出液を貯蔵して、後のサイ クルにおいて置換えすすぎ液の一部分として使用し、その際、部分ｐ’番を貯蔵 して、後のサイクルにおいて部分ｐ’−１（ｐ’マイナス１）番として使用する （但し２≦ｐ’≦ｑ’）工程； （ｊ）最終すすぎ液を、当該陽イオン交換床及び当該陰イオン交換床に連続して 下向流方向に通して、循環させ、その際、当該陽イオン交換床は上流に置かれ、 当該陰イオン交換床は下流に置かれている工程；及び （ｋ）陽イオン又は陰イオン交換床のいずれかから排出されるすすぎ液の品質が 、前もって決定されたレベルに到達するまで、当該最終すすぎ液を再循環させる 工程 を包含する、上記方法。 １１．工程（ｂ）〜（ｅ）を工程（ｆ）〜（ｉ）と同時に行う、請求項１０記載 の廃水排出量を最小限にする方法。 １２．当該イオン交換再生系が、さらに、再生サイクルの前に、供給流から不純 物をろ過して取り除くためのろ過装置を包含する、請求項１０記載の廃水排出量 を最小限にする方法。 １３．工程（ｂ）及び（ｆ）において、逆洗の分離された流出液を貯蔵して、最 終すすぎ液の一部として使用する、請求項１０記載の廃水排出量を最小限にする 方法。 １４．当該イオン交換再生系が、さらに、１つ又はそれ以上の次の床： 当該陽イオン交換床の前の金属選択樹脂床； 当該陰イオン交換床の後の混床タイプの仕上げ剤床； 当該陰イオン交換床の前の弱塩基陰イオン交換床； 当該陰イオン交換床の後の弱酸陽イオン交換床 を包含し、そして その際、工程（ｂ）〜（ｆ）又は工程（ｆ）〜（ｉ）に相当する工程を、当該 １つ又はそれ以上の床について行い、かつ、工程（ｊ）において、当該最終すす ぎ液を、さらに、当該１つ又はそれ以上の床に連続して通して循環させる、請求 項１０記載の廃水排出量を最小限にする方法。 １５．脱イオン及び再生系のための装置であって、 （ａ）陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換床； 当該集積水溜めは、当該陽イオン交換床及び当該陰イオン交換床と連結しており 、場合により、当該集積水溜めを迂回する側管が備えつけられており、その結果 、当該水又はすすぎ液を、当該集積水溜め又は当該側管を介して、ループ中で循 に置かれ、当該タンクには１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番号が つけられ、少なくともタンクｎ番には化学注入器が備えつけれており、各タンク は、共通管で当該陽イオン交換床と連結していて、その結果、当該陽イオン再生 に置かれ、当該タンクには１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番号が つけられ、それらの少なくとも１つには化学注入器が備えつけれており、各タン クは、共通管で当該陰イオン交換床と連結していて、その結果、当該陰イオン再 （ｆ）陽イオン置換えすすぎ液を貯蔵するための少なくとも１つのタンク、及び 液を貯蔵するための当該タンクと並列であり、陽イオン再生剤溶液を貯蔵するた めの当該タンク及び当該陽イオン交換床によって形成される当該ループ中に組み 入れられており、当該少なくとも１つのタンク及び新規すすぎ液の当該源は、当 該陽イオン交換床の底部に連結しており、それらには１からｑまでの番号がつけ られ、その際、新規すすぎ液の当該源には、＞１の整数であるｑ番がつけられる （ｇ）陰イオン置換えすすぎ液を貯蔵するための少なくとも１つのタンク、及び 液を貯蔵するための当該タンクと並列であり、陰イオン再生剤溶液を貯蔵するた めの当該タンク及び当該陰イオン交換床によって形成される当該ループ中に組み 入れられており、当該少なくとも１つのタンク及び新規すすぎ液の当該源は、当 該陰イオン交換床の底部に連結しており、それらには１からｑまでの番号がつけ られ、その際、新規すすぎ液の当該源には、＞１の整数であるｑ番がつけられるィードコンパートメントは、当該陽イオン交換床の下流に、陽イオン再生剤溶液 を貯蔵するための当該タンク及び当該陽イオン交換床によって形成される当該ル ィードコンパートメントは、当該陰イオン交換床の下流に、陰イオン再生剤溶液 を貯蔵するための当該タンク及び当該陰イオン交換床によって形成される当該ル （ｊ）当該陽イオン及び陰イオン交換床の上部に連結している空気パージ送風機 ； 制御することが可能である： （ｉ）当該陽イオン交換床中に存在している溶液を、当該空気パージ送風機か らの空気でそこからパージする； （ｉｉ）タンク１番〜ｎ番中に収容された陽イオン再生剤溶液の各部分を順番 に、当該陽イオン交換床に、上向流方向に導入する； （ｉｉｉ）タンク１番からの部分からの流出液を当該フィードコンパートメン トに捨て、そしてタンク２番〜ｎ番からの各部分からの流出液を、１タンクずつ 前に移して、タンク１番〜ｎ−１（ｎマイナス１）番に戻す； （ｉｖ）タンク１番中に収容された陽イオン置換えすすぎ液〜新規すすぎ液の ｑ番の各部分を順番に、当該陽イオン交換床に、上向流方向に導入する； （ｖ）タンク１番中に収容された置換えすすぎ液の部分からの流出液を、陽イ オン再生剤溶液のタンクｎ番に戻し、その際、当該陽イオン再生剤溶液中の再生 剤化学物質の濃度を、化学注入器を用いて調整し、２番〜新規すすぎ液のｑ番の 各部分からの流出液を、当該サイクル中で１番ずつ前に移して、タンク１番〜ｑ −１（ｑマイナス１）番に戻す；及び （ｖｉ）工程（ｉ）〜（ｖ）に相当する工程を、当該陰イオン交換床について （ｖｉｉ）当該集積水溜め中に収容された最終すすぎ液を、当該陽イオン交換 床及び当該陰イオン交換床に連続して下向流方向に通して、循環させるようにす を包含する、上記装置。 １６．当該陽イオン交換床が上流に置かれ、当該陰イオン交換床が下流に置かれ ている、請求項１５記載の脱イオン及び再生系のための装置。 １７．さらに、当該集積水溜めの下流に、供給流から不純物をろ過して取り除く ためのろ過装置を包含する、請求項１５記載の脱イオン及び再生系のための装置 。 １８．流れ制御系（ｌ）が、当該陰イオン交換床の下流に、最終すすぎの停止の タイミングを決定するために、伝導率モニターを包含する、請求項１５記載の脱 イオン及び再生系のための装置。 １９．さらに、当該陰イオン交換床の上流に、造粒活性炭床を含む、請求項１５ 記載の脱イオン及び再生系のための装置。 ２０．さらに、１つ又はそれ以上の次の床； 当該陽イオン交換床の前の金属選択樹脂床； 当該陰イオン交換床の後の混床タイプの仕上げ剤床； 当該陰イオン交換床の前の弱塩基陰イオン交換床；及び 当該陰イオン交換床の後の弱酸陽イオン交換床 を包含し、 その際、当該１つまたはそれ以上の床は当該装置中に組み入れられて、工程（ ｉ）〜（ｖｉ）に相当する工程を行うことができ、かつ、工程（ｖｉｉ）におい て、当該最終すすぎ液を、さらに、当該１つ又はそれ以上の床に連続して通して 循環させる、請求項１５記載の脱イオン及び再生系のための装置。 ２１．脱イオン及び再生系のための装置であって、 （ａ）陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換床；当該集積水溜めは、当該陽イオン交換床及び当該陰イオン交換床と連結しており 、場合により、当該集積水溜めを迂回する側管が備えつけられており、その結果 、当該水又はすすぎ液を、当該集積水溜め又は当該側管を介して、ループ中で循 に置かれ、当該タンクには１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番号が つけられ、それらの少なくとも１つには化学注入器が備えつけれており、各タン クは、共通管で当該陽イオン交換床と連結していて、その結果、当該陽イオン再 に置かれ、当該タンクには１からｎ（但しｎは＞１の整数である）までの番号が つけられ、それらの少なくとも１つには化学注入器が備えつけれており、各タン クは、共通管で当該陰イオン交換床と連結していて、その結果、当該陰イオン再 （ｆ）陽イオン置換えすすぎ液を貯蔵するための少なくとも１つのタンク、及び 液を貯蔵するための当該タンクと並列であり、陽イオン再生剤溶液を貯蔵するた めの当該タンク及び当該陽イオン交換床によって形成される当該ループ中に組み 入れられており、当該少なくとも１つのタンク及び新規すすぎ液の当該源は、当 該陽イオン交換床の底部に連結しており、それらには１からｑまでの番号がつけ られ、その際、新規すすぎ液の当該源には、＞１の整数であるｑ番がつけられる （ｇ）陰イオン置換えすすぎ液を貯蔵するための少なくとも１つのタンク、及び 液を貯蔵するための当該タンクと並列であり、陰イオン再生剤溶液を貯蔵するた めの当該タンク及び当該陰イオン交換床によって形成される当該ループ中に組み 入れられており、当該少なくとも１つのタンク及び新規すすぎ液の当該源は、当 該陰イオン交換床の底部に連結しており、それらには１からｑまでの番号がつけ られ、その際、新規すすぎ液の当該源には、＞１の整数であるｑ番がつけられる ィードコンパートメントは、当該陽イオン交換床の下流に、陽イオン再生剤溶液 を貯蔵するための当該タンク及び当該陽イオン交換床によって形成される当該ル ィードコンパートメントは、当該陰イオン交換床の下流に、陰イオン再生剤溶液 を貯蔵するための当該タンク及び当該陰イオン交換床によって形成される当該ル 制御することが可能である； （ｉ）当該集積水溜め中に収容された逆洗すすぎ液を、当該陽イオン及び陰イ オン交換床に、上向流方向に通して循環させる； （ｉｉ）タンク１番〜ｎ番中に収容された陽イオン再生剤溶液の各部分を順番 に、当該陽イオン交換床に、下向流方向に導入する； （ｉｉｉ）当該陽イオン交換床中に残っている逆洗すすぎ液を、当該集積水溜 めに押し戻した後、タンク１番からの部分からの流出液を当該集積水溜めに移動 させ、そしてタンク２番〜ｎ番からの各部分からの流出液を、１タンクずつ前に 移して、タンク１番〜ｎ−１（ｎマイナス１）番に戻す； （ｉｖ）タンク１番中に収容された陽イオン置換えすすぎ液〜新規すすぎ液の ｑ番の各部分を順番に、当該陽イオン交換床に、下向流方向に導入する； （ｖ）タンク１番中に収容された置換えすすぎ液の部分からの流出液を、陽イ オン再生剤溶液のタンクｎ番に戻し、その際、当該陽イオン再生剤溶液中の再生 剤化学物質の濃度を、当該化学注入器を用いて調整し、タンク２番〜新規すすぎ 液のｑ番からの各部分からの流出液を、１タンクずつ前に移して、タンク１番〜 ｑ−１（ｑマイナス１）番に戻す； （ｖｉ）工程（ｉ）〜（ｖ）に相当する工程を、当該陰イオン交換床について （ｖｉｉ）当該集積水溜め中に収容された最終すすぎ液を、当該陽イオン交換 床及び当該陰イオン交換床に連続して下向流方向に通して、循環させるようにす を包含する、上記装置。 ２２．当該陽イオン交換床（ａ）が上流に置かれ、当該陰イオン交換床が下流に 置かれている、請求項２１記載の脱イオン及び再生系のための装置。 ２３．さらに、当該集積水溜めの下流に、供給流から不純物をろ過して取り除く ためのろ過装置を包含する、請求項２１記載の脱イオン及び再生系のための装置 。 ２４．流れ制御系（ｋ）が、当該陰イオン交換床の下流に、最終すすぎの停止の タイミングを決定するために、伝導率モニターを包含する、請求項２１記載の脱 イオン及び再生系のための装置。 ２５．さらに、当該陰イオン交換床の上流に、造粒活性炭床を含む、請求項２１ 記載の脱イオン及び再生系のための装置。 ２０．さらに、１つ又はそれ以上の次の床； 当該陽イオン交換床の前の金属選択樹脂床； 当該陰イオン交換床の後の混床タイプの仕上げ剤床； 当該陰イオン交換床の前の弱塩基陰イオン交換床；及び 当該陰イオン交換床の後の弱酸陽イオン交換床 を包含し、 その際、当該１つまたはそれ以上の床は当該装置中に組み入れられて、工程（ ｉｉ）〜（ｖｉ）に相当する工程を行うことができ、かつ、工程（ｖｉｉ）にお いて、当該最終すすぎ液を、さらに、当該１つ又はそれ以上の床に連続して通し て循環させる、請求項２１記載の脱イオン及び再生系のための装置。