JP2015080750A - Ion exchange resin column - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ion exchange resin column in which upflow regeneration is performed and the lower part of a resin layer is prevented from being fluidized without creating a space due to shrinkage of an ion exchange resin even in the initial stage of the regeneration so that a perfect fixed bed can be formed and turbid matter can be removed easily by a backwash operation.SOLUTION: A movable unit 10 comprising a butt strap 11, a plate 13 and a connecting body 12 is arranged on the upper side of a packed layer of an ion exchange resin 6 in an upflow regeneration type ion exchange resin column 1 in a column body 2 of which the packed layer of the ion exchange resin 6 is formed and the downflow circulating water is deionized. An opening 14 is arranged between the butt strap 11 and the plate 13 and an opening 15 is arranged in the upper part of the column body 2.

Description

本発明はイオン交換樹脂塔に係り、特にイオン交換樹脂の充填層の上側に透水性の可動体が設けられているイオン交換樹脂塔に関する。   The present invention relates to an ion exchange resin tower, and more particularly to an ion exchange resin tower in which a water-permeable movable body is provided on the upper side of a packed bed of ion exchange resin.

工業用水、水道水などの原水をH型の陽イオン交換樹脂塔、OH型の陰イオン交換樹脂塔の順に通過させると、原水中の陽イオンは水素イオン(H)、陰イオンは水酸化物イオン(OH)に置きかわり、その結果純水が得られる。原水の通水を継続すると、イオン交換樹脂は、そのイオン除去能力を失うため、薬品で再生する。通常、陽イオン交換樹脂は塩酸、陰イオン交換樹脂は苛性ソーダで再生されることが多い。 When raw water such as industrial water and tap water is passed through the H-type cation exchange resin tower and then the OH-type anion exchange resin tower in this order, the cation in the raw water is hydrogen ion (H + ) and the anion is hydroxylated. It replaces the product ions (OH ), resulting in pure water. If the raw water continues to flow, the ion exchange resin loses its ion removal ability and is regenerated with chemicals. Usually, cation exchange resins are often regenerated with hydrochloric acid and anion exchange resins with caustic soda.

イオン交換樹脂塔としては、円筒状の塔体内にイオン交換樹脂(以下、単に樹脂ということがある。)を充填したものが多く用いられている。このイオン交換樹脂塔が下降流通水、上昇流再生方式のものである場合、イオン交換樹脂の再生処理中に樹脂層を流動させないことが重要である。このため、イオン交換樹脂充填層の上下にほとんど隙間の無い状態で集水板を設けることは広く行われており、一般的にパックトベッドといわれる。   As an ion exchange resin tower, a cylindrical tower filled with an ion exchange resin (hereinafter sometimes simply referred to as resin) is often used. When this ion exchange resin tower is of the downward circulation water and upward flow regeneration system, it is important not to flow the resin layer during the regeneration process of the ion exchange resin. For this reason, it is widely performed to provide a water collecting plate with almost no gap above and below the ion exchange resin packed layer, and is generally called a packed bed.

従来のパックトベッド方式のイオン交換樹脂塔には、次の2つの短所(A),(B)があった。
(A) なんらかの原因で懸濁物質が樹脂層内に蓄積した場合、それを取り除くのが困難である。通常の再生運転において、毎回のように逆洗することはない。しかし、懸濁物質が徐々に蓄積していくことを想定して、逆洗が可能な装置にしておくことは、トラブルからの復旧を容易にするという意味において重要である。一般的には、イオン交換樹脂塔の外にイオン交換樹脂の一部または全部を抜き出して、樹脂を流動化させ濁質を除去するようにしているが、著しく手間がかかる。なお、逆洗が必要な懸濁物質は、たとえば次のように発生する。
(1) 前処理が不十分なため、原水中に含まれる懸濁物質がイオン交換樹脂層に蓄積する。
(2) イオン交換樹脂が樹脂層内で一部破砕し、破砕したものが懸濁物質となって樹脂層に蓄積する。
(3) イオン交換樹脂層内での化学反応等によってシリカ化合物などの難溶解性物質が析出して蓄積する。
(B) 再生開始時にイオン交換樹脂は収縮状態にあり、樹脂層上部と集水板との間に隙間が生じ、上昇流で再生するときに樹脂の一部が流動化し、通水開始後の水質を悪化させる恐れがある。
The conventional packed bed type ion exchange resin tower has the following two disadvantages (A) and (B).
(A) If suspended matter accumulates in the resin layer for some reason, it is difficult to remove it. In normal regeneration operation, backwashing is not performed every time. However, assuming that the suspended matter gradually accumulates, it is important to make the device capable of backwashing in order to facilitate recovery from trouble. In general, a part or all of the ion exchange resin is extracted outside the ion exchange resin tower to fluidize the resin and remove turbidity. For example, the suspended matter that needs to be backwashed is generated as follows.
(1) Since pretreatment is insufficient, suspended substances contained in raw water accumulate in the ion exchange resin layer.
(2) The ion exchange resin is partially crushed in the resin layer, and the crushed material becomes a suspended substance and accumulates in the resin layer.
(3) A hardly soluble substance such as a silica compound is deposited and accumulated by a chemical reaction or the like in the ion exchange resin layer.
(B) At the start of regeneration, the ion exchange resin is in a contracted state, and a gap is formed between the resin layer upper part and the water collecting plate. There is a risk of deteriorating water quality.

このイオン交換樹脂の収縮・膨潤について次に説明する。一般に、強酸性陽イオン交換樹脂および強塩基性陰イオン交換樹脂は、通水により樹脂層高が小さくなる。すなわち再生終了後の通水開始時には、イオン交換樹脂粒子が膨潤していて樹脂層高は大きいが、通水終了時(再生開始前)には、イオン交換樹脂粒子が収縮していて樹脂層高が小さくなる。例えば、イオン交換樹脂メーカーの資料(ダイヤイオンマニュアル)によると、強酸性陽イオン交換樹脂SK1Bの場合、H型樹脂のほうが、Na型樹脂よりも樹脂層高が約9%大きい。また、強塩基性陰イオン交換樹脂SA10Aの場合、OH型樹脂のほうが、Cl型樹脂よりも樹脂層高が約24%大きい。   Next, the shrinkage and swelling of the ion exchange resin will be described. In general, the resin layer height of the strongly acidic cation exchange resin and the strongly basic anion exchange resin is reduced by passing water. That is, at the start of water flow after completion of regeneration, the ion exchange resin particles are swollen and the resin layer height is large, but at the end of water flow (before the start of regeneration), the ion exchange resin particles are contracted and the resin layer height is high. Becomes smaller. For example, according to an ion exchange resin manufacturer's document (Diaion Manual), in the case of the strongly acidic cation exchange resin SK1B, the H-type resin has a resin layer height that is about 9% larger than the Na-type resin. In the case of the strongly basic anion exchange resin SA10A, the resin layer height of the OH type resin is about 24% larger than that of the Cl type resin.

Na型となっている強酸性イオン交換樹脂を集水板ではさみ、集水板を固定した場合、この樹脂を再生してH型とすると、膨潤する圧力により、樹脂の球形状が破壊される可能性がある。したがって、H型の樹脂の状態になったときを基準にして樹脂充填量を決めることが多い。   When a strongly acidic ion exchange resin that is Na-type is sandwiched between water collecting plates and the water collecting plate is fixed, when the resin is regenerated to be H-type, the spherical shape of the resin is destroyed due to swelling pressure. there is a possibility. Therefore, the resin filling amount is often determined based on the state of the H-type resin.

そうすると、通水終了の時点では、樹脂が収縮しているため、樹脂層と上部集水板の間に隙間(水)が生じる。たとえば、層高1000mmのH型強酸性陽イオン交換樹脂を集水板で挟んだ場合、通水終了時(すなわち再生開始時)に50mm以上の隙間が生じる。   Then, since the resin contracts at the end of water flow, a gap (water) is generated between the resin layer and the upper water collecting plate. For example, when an H-type strongly acidic cation exchange resin having a layer height of 1000 mm is sandwiched between water collecting plates, a gap of 50 mm or more is generated at the end of water flow (that is, at the start of regeneration).

このような隙間は、上昇流で再生するときの再生薬品の流れに悪影響を及ぼすことがある。すなわち、上昇流で再生を開始した際、樹脂層下部の一部の粒子が流動してしまい、十分に再生されていない樹脂が樹脂層下部に存在することになる。また、この結果、通水再開時に処理水質が低下する。   Such a gap may adversely affect the flow of regenerative chemicals when regenerating with an upward flow. That is, when regeneration is started in an upward flow, some of the particles below the resin layer flow, and resin that is not sufficiently regenerated exists at the bottom of the resin layer. As a result, the quality of the treated water is reduced when water flow is resumed.

従来のパックトベッドのイオン交換樹脂塔(下降流通水・上昇流再生)であっても、上記の問題は解決されていなかった。   Even in the conventional packed bed ion exchange resin tower (downstream water / upstream regeneration), the above problem has not been solved.

再生時の線速度は、通常の場合、通水時の線速度の1/4〜1/3程度である。この再生時の流速を高くすることにより、イオン交換樹脂層を固定床とすることも考えられるが、再生時の線速度を大きくしすぎると、薬品の利用効率が低下する。   The linear velocity at the time of reproduction is usually about ¼ to 3 of the linear velocity at the time of water flow. By increasing the flow rate during regeneration, the ion exchange resin layer can be considered as a fixed bed. However, if the linear velocity during regeneration is increased too much, the utilization efficiency of chemicals decreases.

パックトベッドのイオン交換樹脂塔の中には、上昇流通水・下降流再生のものもある。   Some ion-exchange resin towers in packed beds are for up-flow water and down-flow regeneration.

下降流で再生を行う場合、再生時は樹脂の流動がない状態で再生可能である。一方で、通水時に運転を中断すると、樹脂が流動化することによって樹脂層内の吸着帯が乱れ、処理水質が悪化するという問題が生じる(例えば特開2000−202440(特許3922824号)の0034段落)。   When the regeneration is performed in the downward flow, the regeneration is possible without the resin flowing during the regeneration. On the other hand, if the operation is interrupted when water is passed, the problem is that the adsorption zone in the resin layer is disturbed due to fluidization of the resin and the quality of the treated water is deteriorated (for example, JP 2000-202440 (Patent No. 3922824)). Paragraph).

再生時の樹脂の流動化を抑制し、固定床を形成するものとして、以下の従来技術が存在する。
a)特開平11−319404
コルゲート管などの可変長筒体をカラム上部に接続し、粒状担体の膨張収縮に応じて分配器の上下方向の位置を調整可能とすることが記載されている。
b)特開2005−327571
イオン交換樹脂カラムにおいて、通液性板でイオン交換樹脂層を押す。その手段としては、弾性体や弦巻ばねが例示されている。また、ステンレス板のみを樹脂層の上部に載置することも記載されている。
c)特開昭63−12323
イオン交換樹脂による炭酸ガス除去装置において、可動多孔板を介してばね装置でイオン交換樹脂層を加圧し、被処理空気が片流れするのを防ぐことが記載されている。
d)特開平7−232091(特許3150249)
イオン交換樹脂層の下にフィルターマットと水に浮く粒状の充填材を充填することによって、完全な固定床を形成することが記載されている。
e)特開2002−136968
横置きのカートリッジ式イオン交換器において、圧縮ばね等の押圧手段を設けることによって、イオン交換樹脂の膨潤・収縮による体積変化を吸収し、短絡流が生じないようにすることが記載されている。
f)特開2004−230215
氷点下時の水の凍結による体積変化を吸収することを目的として、イオン交換フィルターに弾性体(スプリング)による押圧機構を設けることが記載されている。
g)特開2004−283647
イオン交換樹脂を挟むようにフィルターを配置し、少なくとも一方のフィルターが摺動自在になっているイオン交換樹脂カラム構造が記載されている。
The following prior art exists as what suppresses the fluidization of the resin at the time of regeneration and forms a fixed bed.
a) JP-A-11-319404
It is described that a variable-length cylindrical body such as a corrugated tube is connected to the upper part of the column so that the vertical position of the distributor can be adjusted according to the expansion and contraction of the granular carrier.
b) JP-A-2005-327571
In the ion exchange resin column, the ion exchange resin layer is pushed with a liquid-permeable plate. Examples of the means include an elastic body and a string spring. It also describes that only a stainless plate is placed on the top of the resin layer.
c) JP-A-63-12323
In an apparatus for removing carbon dioxide gas using an ion exchange resin, it is described that the ion exchange resin layer is pressurized with a spring device through a movable perforated plate to prevent the air to be treated from flowing out.
d) Japanese Patent Laid-Open No. 7-232091 (Japanese Patent No. 3150249)
It is described that a complete fixed bed is formed by filling a filter mat and a granular filler floating in water under an ion exchange resin layer.
e) JP 2002-136968 A
In a horizontal cartridge type ion exchanger, it is described that a pressing means such as a compression spring is provided to absorb a volume change due to swelling / shrinkage of the ion exchange resin so that a short-circuit flow does not occur.
f) JP2004230215
It is described that an ion exchange filter is provided with a pressing mechanism by an elastic body (spring) for the purpose of absorbing a volume change due to freezing of water when it is below freezing.
g) JP 2004-283647 A
An ion exchange resin column structure is described in which a filter is disposed so as to sandwich an ion exchange resin, and at least one of the filters is slidable.

特開2000−202440JP 2000-202440 A 特開平11−319404JP-A-11-319404 特開2005−327571JP 2005-327571 A 特開昭63−12323JP-A-63-12323 特開平7−232091(特許3150249)Japanese Patent Laid-Open No. 7-232091 (Japanese Patent No. 3150249) 特開2002−136968JP 2002-136968 A 特開2004−230215JP2004230215 特開2004−283647JP 2004-283647 A

特許文献2には次の問題がある。たとえば、Cl型の陰イオン交換樹脂を600mm充填した場合、それを再生すると体積が約20%増加し720mmになる。固定長筒体の部分を600mmに設定すると、可変長体筒体の部分を最も縮んだ状態にしたとしても、フリーボードが生じてしまう。   Patent Document 2 has the following problems. For example, when 600 mm of Cl-type anion exchange resin is filled, the volume increases by about 20% to 720 mm. If the fixed-length cylindrical portion is set to 600 mm, a free board is generated even if the variable-length cylindrical portion is in the most contracted state.

固定長筒体の部分を500mmに設定したとしても、可変長部分は、最も縮んだ状態で100mm、最も伸びた状態で220mm必要である。(伸縮率220%)。このような高い伸縮率が必要な場合、肉厚の薄い樹脂製のジャバラを使用することが考えられるが、イオン交換樹脂塔のような耐圧性が必要な容器の一部として使うことは実質的に難しい。   Even if the fixed long cylindrical portion is set to 500 mm, the variable length portion needs to be 100 mm in the most contracted state and 220 mm in the most extended state. (Expansion and contraction rate 220%). When such a high expansion / contraction ratio is required, it is conceivable to use a bellows made of a thin resin, but it is practical to use it as a part of a container that requires pressure resistance such as an ion exchange resin tower. It is difficult.

固定長筒体の部分をほとんど無くし、大部分を可変長部分とした場合、イオン交換樹脂塔の樹脂層の側壁部分の大部分が薄肉のジャバラで構成されることになり、塔自体の構造が不安定になってしまう。   When almost no fixed long cylindrical part is used and most of the part is a variable length part, the side wall part of the resin layer of the ion-exchange resin tower is made up of thin bellows, and the structure of the tower itself is It becomes unstable.

また、コルゲート管やジャバラの波形部分にイオン交換樹脂が挟まってしまい、それらの上下方向の移動を妨げてしまうことも考えられる。上蓋が上下方向に移動するような構造(特許文献2の図2)の場合は、コルゲート管にみられる波形は無いが、上下方向の移動量が限定されてしまい、樹脂層を逆洗展開するだけのフリーボードを確保することは困難である。   Moreover, it is also conceivable that the ion exchange resin is sandwiched between corrugated tubes and bellows corrugated portions, thereby hindering their vertical movement. In the case of a structure in which the upper lid moves in the vertical direction (FIG. 2 of Patent Document 2), there is no waveform seen in the corrugated tube, but the amount of movement in the vertical direction is limited, and the resin layer is backwashed and developed. It is difficult to secure just a free board.

特許文献3,4,6,7においてはバネが使用されているが、カラムが大型になると適用が困難である。   In Patent Documents 3, 4, 6, and 7, a spring is used, but application is difficult when the column is large.

水処理などで使用される一般的なイオン交換樹脂塔(塔径700mm以上)にバネを使用しようとした場合、逆洗時に十分なフリーボードを確保しようとすると、十分に長いバネの長さが必要である。たとえば、300mmのフリーボードを確保しようとすると、少なくとも600mm程度の自由長さをもつ圧縮バネが必要となり、塔の高さが大きくなってしまう。また、本来、逆洗時に樹脂を流動化させる場合には、バネによる押圧は全く不要であり、バネをいったん取り外したり、なんらかの手段でバネを一時的に圧縮した状態で固定するなどの工夫が必要である。   When trying to use a spring in a general ion exchange resin tower (tower diameter of 700 mm or more) used in water treatment etc., if you try to secure a sufficient free board during backwashing, the length of the spring is long enough. is necessary. For example, if it is intended to secure a 300 mm free board, a compression spring having a free length of at least about 600 mm is required, and the height of the tower becomes large. In addition, when the resin is fluidized during backwashing, it is not necessary to press with a spring at all, and it is necessary to devise such as removing the spring once or fixing it in a state where it is temporarily compressed by some means. It is.

特許文献3(特開2005−327571)の0023〜0024段落及び図1(a)には、イオン交換樹脂層の上側に、厚肉で重量の大きいステンレス製目皿を配置することが示されている。しかしながら、このような目皿は、上昇流によって傾く恐れがある。平らな目皿は、わずかに傾いただけで、目皿の外縁と樹脂カラムの内壁との間に隙間が生じてしまい、そこから樹脂が漏出してしまう。   Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-327571), paragraphs 0023 to 0024 and FIG. 1A show that a thick and heavy stainless steel pan is placed on the upper side of the ion exchange resin layer. Yes. However, such an eye plate may be tilted by the upward flow. The flat eye plate is only slightly tilted, and a gap is formed between the outer edge of the eye plate and the inner wall of the resin column, and the resin leaks from there.

特許文献5(特開平7−232091)においては、逆洗に際して樹脂層の下部から大流量で通水したとしても、フィルターマットが浮き上がることで樹脂層が固定されてしまい、樹脂が全く流動化せず、濁質を排除できないと考えられる。フィルターマットを取り外すことは容易でなく、樹脂自体を塔外に抜き出して逆洗せざるを得ない。   In Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-232091), even if water is passed from the lower part of the resin layer at the time of backwashing, the resin layer is fixed by lifting the filter mat and the resin is completely fluidized. Therefore, it is considered that turbidity cannot be excluded. It is not easy to remove the filter mat, and the resin itself must be taken out of the tower and backwashed.

特許文献8においては、濁質を排除する構成が設けられていない。特許文献8は、その実施例で示されているような直径6mm程度の超小型のイオン交換樹脂カラムにのみ適用可能なものである。特許文献8の図2に示されたような構造を有するφ500mm以上のイオン交換樹脂塔を構成した場合、上昇流通水時に樹脂は流動化し、固定床が形成されることはないと考えられる。   In patent document 8, the structure which excludes turbidity is not provided. Patent Document 8 is applicable only to an ultra-compact ion exchange resin column having a diameter of about 6 mm as shown in the examples. When an ion exchange resin tower having a structure of φ500 mm or more having a structure as shown in FIG. 2 of Patent Document 8 is configured, it is considered that the resin is fluidized at the time of rising circulating water and no fixed bed is formed.

本発明は、上記従来の問題点を解消し、下降流で通水し、上昇流で再生を行うイオン交換樹脂塔において、再生の初期においてもイオン交換樹脂の収縮に伴う隙間が発生することがなく、樹脂層下部の流動化を防止し、完全な固定床を形成することができると共に、逆洗によって濁質を容易に除去することができるイオン交換樹脂塔を提供することを目的とする。   The present invention eliminates the above-described conventional problems, and in an ion exchange resin tower that allows water to flow in a downward flow and regenerates by an upward flow, a gap due to contraction of the ion exchange resin may occur even at the initial stage of regeneration. It is another object of the present invention to provide an ion exchange resin tower that can prevent fluidization in the lower part of the resin layer, form a complete fixed bed, and easily remove turbidity by backwashing.

本発明のイオン交換樹脂塔は、塔体内に陽イオン交換樹脂又は陰イオン交換樹脂よりなるイオン交換樹脂の充填層が形成された下降流通水、上昇流再生方式のイオン交換樹脂塔において、該イオン交換樹脂の充填層の上側に設けられた、該イオン交換樹脂の充填層を上方から押圧するための、上下動可能な、透水性を有した可動体と、該可動体の上側に配置され、該可動体に対し、上下方向に延在した連結体によって連結されて一体とされたプレートと、下降流通水及び上昇流再生のいずれの通水状態においても、該下降流とプレートとの間の塔体側面に設けられた、液流通用の第1の流通部と、上昇流逆洗している状態において前記プレートよりも上位となる塔体上部に設けられた、液流通用の第2の流通部と、該塔体の底部に設けられた液流通用の第3の流通部とを備えたことを特徴とする。   The ion exchange resin tower of the present invention is a down-flowing water in which a packed bed of an ion exchange resin made of a cation exchange resin or an anion exchange resin is formed in the tower body, A movable body that is provided above the exchange resin packing layer and is capable of moving up and down to press the ion exchange resin packing layer from above, and is disposed above the movable body; With respect to the movable body, the plate integrated by a connecting body extending in the vertical direction, and between the downward flow and the plate in any flow state of the downward flow water and the upward flow regeneration. A first circulation part for liquid circulation provided on the side surface of the tower body, and a second circulation part for liquid circulation provided on the upper part of the tower body higher than the plate in the state of backwashing the upward flow Provided in the circulation section and the bottom of the tower Characterized in that a third distribution unit for distribution.

前記可動体、プレート及び連結体の合計質量は、イオン交換樹脂塔の水平断面積あたり60〜150kg/mとなるように、かつ、その合計質量のうち、プレートの質量割合が60〜90%を占めるように設定されていることが好ましい。 The total mass of the movable body, the plate, and the connected body is 60 to 150 kg / m 2 per horizontal cross-sectional area of the ion exchange resin tower, and the mass ratio of the plate is 60 to 90% of the total mass. Is preferably set to occupy.

このイオン交換樹脂塔のイオン交換樹脂を再生する場合の上昇流のLVは10〜15m/hとすることが好ましく、逆洗する場合の上昇流のLVは20〜50m/hとすることが好ましい。   The LV of the upward flow when the ion exchange resin of this ion exchange resin tower is regenerated is preferably 10 to 15 m / h, and the LV of the upward flow when backwashing is preferably 20 to 50 m / h. .

前記プレートは、前記塔体の内周面との隙間が塔内径の0.1〜1.0%、特に0.2〜0.5%となる直径を有した円板形であることが好ましい。この場合、該プレートに、上方から下方への水の流れのみを許容する逆止弁が設けられており、前記塔体の塔頂部に原水流入部が設けられてもよい。   The plate preferably has a disk shape having a diameter such that a gap with the inner peripheral surface of the tower body is 0.1 to 1.0%, particularly 0.2 to 0.5% of the inner diameter of the tower. . In this case, the plate may be provided with a check valve that allows only the flow of water from above to below, and a raw water inflow portion may be provided at the top of the tower body.

前記可動体は、メッシュを上下両側から多孔板で挟んだ目板よりなることが好ましい。   It is preferable that the movable body is composed of a mesh plate in which a mesh is sandwiched between upper and lower sides by a perforated plate.

本発明のイオン交換樹脂塔では、イオン交換樹脂の膨潤・収縮に合わせて、可動体が上下するため、常に固定床を形成することができる。樹脂層は、再生の初期から完全に固定された状態で再生されるため、樹脂層下部の樹脂のH型(またはOH型)転換率が向上し、処理水質が向上する。本発明では、可動体の上方にプレートを該可動体と一体に設けており、このプレートにより可動体が常にほぼ水平状態を保ったものとなる。   In the ion exchange resin tower of the present invention, since the movable body moves up and down in accordance with the swelling / shrinkage of the ion exchange resin, a fixed bed can always be formed. Since the resin layer is regenerated in a completely fixed state from the beginning of the regeneration, the H-type (or OH-type) conversion rate of the resin below the resin layer is improved, and the quality of treated water is improved. In the present invention, a plate is provided integrally with the movable body above the movable body, and the movable body always maintains a substantially horizontal state by this plate.

実施の形態に係るイオン交換樹脂塔の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the ion exchange resin tower which concerns on embodiment. 可動ユニットの斜視図である。It is a perspective view of a movable unit. 別の可動ユニットの透視斜視図である。It is a see-through | perspective perspective view of another movable unit.

図1,2を参照して第1の実施の形態について説明する。   The first embodiment will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、イオン交換樹脂塔1は、塔体2と、該塔体2内の下部に設けられた集水板3と、該集水板3に設けられた複数のストレーナ4と、塔体2内の上部に上下動可能に配置された可動ユニット10と、該可動ユニット10の下面に沿って充填された不活性樹脂粒子5の層と、該不活性樹脂粒子5の層と集水板3との間に充填されたイオン交換樹脂6の層等を備えている。   As shown in FIG. 1, an ion exchange resin tower 1 includes a tower body 2, a water collecting plate 3 provided at a lower portion in the tower body 2, and a plurality of strainers 4 provided on the water collecting plate 3. The movable unit 10 disposed in the upper part of the tower body 2 so as to be movable up and down, the layer of the inert resin particles 5 filled along the lower surface of the movable unit 10, and the layer of the inert resin particles 5 A layer of ion exchange resin 6 filled between the water collecting plate 3 and the like is provided.

塔体2の下側鏡板及び上側鏡板の中央部には、下部開口(第3の流通部)8及び上部開口9がそれぞれ設けられている。塔体2は、上下の鏡板同士の間は円筒形である。集水板3は、この円筒形状部の最下部に水平に設けられている。複数個のストレーナ4は、該集水板3に均等に配置されている。   A lower opening (third flow section) 8 and an upper opening 9 are provided in the center of the lower end plate and the upper end plate of the tower body 2, respectively. The tower body 2 has a cylindrical shape between the upper and lower end plates. The water collecting plate 3 is provided horizontally at the lowermost part of the cylindrical portion. The plurality of strainers 4 are equally arranged on the water collecting plate 3.

塔体2の上下方向の途中に第1の開口(第1の流通部)14が設けられ、上部に第2の開口(第2の流通部)15が設けられている。第1の開口14にバルブ14aが接続され、第2の開口15にバルブ15aが接続されている。なお、第1の開口14には、イオン交換樹脂粒子や不活性樹脂粒子の流出を防止するためのメッシュ、ストレーナ等を設けてもよい。   A first opening (first circulation part) 14 is provided in the middle of the tower body 2 in the vertical direction, and a second opening (second circulation part) 15 is provided at the upper part. A valve 14 a is connected to the first opening 14, and a valve 15 a is connected to the second opening 15. Note that the first opening 14 may be provided with a mesh, a strainer, or the like for preventing the outflow of ion exchange resin particles or inert resin particles.

図2に明示の通り、可動ユニット10は、可動体としての目板11と、該目板11の上側に配置され、該目板11に対して連結体12を介して連結されて一体化されたプレート13とを備えている。   As clearly shown in FIG. 2, the movable unit 10 is arranged on the upper side of the eye plate 11 as a movable body and the eye plate 11, and is connected and integrated with the eye plate 11 via a connecting body 12. Plate 13.

目板11は、イオン交換樹脂6の粒径よりも目開きが小さいメッシュを上下から多孔板で挟んだものである。メッシュの目開きは0.1〜0.3mm程度が好ましく、多孔板は、孔径が2〜10mmで開孔率5〜30%程度のものが好ましい。
なお、0.4mm以下の微細孔を有する多孔板であれば、強度面やコストを考慮してメッシュや目板の代わりに単独で適用することもできる。
The face plate 11 is obtained by sandwiching a mesh having an opening smaller than the particle size of the ion exchange resin 6 from above and below with a porous plate. The mesh opening is preferably about 0.1 to 0.3 mm, and the perforated plate preferably has a pore diameter of 2 to 10 mm and a porosity of about 5 to 30%.
In addition, if it is a perforated plate which has a micropore of 0.4 mm or less, it can also be applied independently instead of a mesh or a face plate in consideration of strength and cost.

目板11は円板形であり、その直径は、目板11の外周面と塔体2の内周面との隙間が0〜1.0mmになるように設定されている。目板11の下部には不活性樹脂粒子5の層があるので、この隙間が不活性樹脂粒子5の径よりも小さければよい。但し、不活性樹脂を用いない場合には、該隙間はイオン交換樹脂粒子の粒径より小さくする。   The face plate 11 has a disc shape, and the diameter thereof is set so that the gap between the outer peripheral surface of the eye plate 11 and the inner peripheral surface of the tower body 2 is 0 to 1.0 mm. Since there is a layer of inactive resin particles 5 under the eye plate 11, it is sufficient that this gap is smaller than the diameter of the inactive resin particles 5. However, when no inert resin is used, the gap is made smaller than the particle size of the ion exchange resin particles.

連結体12は棒状であり、下端が目板11に固着され、上端がプレート13に固着されている。   The connecting body 12 has a rod shape, and a lower end is fixed to the eye plate 11 and an upper end is fixed to the plate 13.

プレート13は円形板状であり、その直径は、プレート13の外周面と塔体2の内周面において、プレートの水平保持と逆洗時の水の流れの両方を考慮して、塔体2の内径の0.1〜1.0%、特に0.2〜0.5%の隙間があく程度とされるのが好ましい。   The plate 13 has a circular plate shape, and the diameter of the plate 13 is determined in consideration of both the horizontal holding of the plate and the flow of water during backwashing on the outer peripheral surface of the plate 13 and the inner peripheral surface of the tower body 2. It is preferable that a gap of 0.1 to 1.0%, particularly 0.2 to 0.5% of the inner diameter of the steel is formed.

目板11とプレート13との間隔は、可動ユニット10の水平を保つと共に、イオン交換樹脂6の膨潤・収縮に伴う上下摺動を考慮して、塔径の25%以上、特に40〜100%であり、かつイオン交換樹脂6の層高(再生後の層高)の20%以上、特に20〜60%が好ましい。このように塔体内径よりも僅かに小径の円形プレート13を目板11の上方に配置し、連結体12にて連結して一体化したことにより、可動ユニット10は、目板11が実質的に水平状態を保ったまま塔体2内をスムーズに上下動可能となっている。   The distance between the eye plate 11 and the plate 13 is not less than 25% of the tower diameter, particularly 40 to 100% in consideration of the vertical sliding caused by the swelling / shrinkage of the ion exchange resin 6 while keeping the movable unit 10 horizontal. And 20% or more, particularly 20 to 60%, of the layer height of the ion exchange resin 6 (layer height after regeneration) is preferable. As described above, the circular plate 13 having a diameter slightly smaller than the inner diameter of the tower body is arranged above the eye plate 11 and connected and integrated by the connecting body 12, so that the eye plate 11 is substantially the same as the movable unit 10. Thus, the inside of the tower body 2 can be smoothly moved up and down while maintaining the horizontal state.

不活性樹脂粒子5の粒径は、目板11のメッシュの目開き及び目板11と塔体2の内周面との隙間よりも大きい。不活性樹脂粒子5の粒径は、イオン交換樹脂6の粒径の2〜6倍程度が好ましく、例えばイオン交換樹脂6の粒径が0.5〜0.7mm程度の場合、不活性樹脂粒子5の粒径は1.5〜3mm程度であることが好ましい。不活性樹脂粒子5の比重は、イオン交換樹脂6の比重よりも小さく、かつ1未満である。不活性樹脂粒子5の充填層高は20〜100mm特に50〜100mm程度が好ましい。   The particle diameter of the inert resin particles 5 is larger than the mesh opening of the mesh plate 11 and the gap between the mesh plate 11 and the inner peripheral surface of the tower body 2. The particle size of the inert resin particles 5 is preferably about 2 to 6 times the particle size of the ion exchange resin 6. For example, when the particle size of the ion exchange resin 6 is about 0.5 to 0.7 mm, the inert resin particles The particle size of 5 is preferably about 1.5 to 3 mm. The specific gravity of the inert resin particles 5 is smaller than the specific gravity of the ion exchange resin 6 and less than 1. The packed bed height of the inert resin particles 5 is preferably about 20 to 100 mm, particularly about 50 to 100 mm.

第1の開口14の設置高さは、図1(A)のように原水を下降流通水しているとき及び再生液を上昇流通水しているときに目板11とプレート13との間に該開口14が位置するように設定されている。また、この原水の下降流通水状態及び再生液の上昇流通水状態のいずれにおいても、塔体2内の液面がプレート13よりも下位となるように連結体12の長さが設定されている。
ここで、開口14の高さを上記のように設定しているのは、下降流通水の際、プレート(逆止弁が無いタイプ)よりも流入点が上にあると、プレートと塔内壁の小さい隙間を大流量の原水が通過することになるので、圧力損失が大きくなる懸念があり、上昇流再生の際、プレートが水没していると、プレートに浮力がかかってしまい、イオン交換樹脂6の流動を抑えるための「重し」が余計に必要になってしまうためである。
The installation height of the first opening 14 is between the eye plate 11 and the plate 13 when the raw water is flowing down as shown in FIG. The opening 14 is set to be positioned. Further, the length of the connecting body 12 is set so that the liquid level in the tower body 2 is lower than the plate 13 in both the descending circulating water state of the raw water and the rising circulating water state of the regenerated liquid. .
Here, the height of the opening 14 is set as described above when the inflow point is above the plate (the type without the check valve) when the water flows downward. Since a large amount of raw water passes through a small gap, there is a concern that the pressure loss will increase, and when the plate is submerged during upflow regeneration, buoyancy is applied to the plate, and the ion exchange resin 6 This is because an extra “weight” is required to suppress the flow of the slag.

第2の開口15は、図1(B)のように逆洗水を上昇流通水してイオン交換樹脂6の層高を大きくした状態においてもプレート13よりも上方となるように設けられている。   The second opening 15 is provided so as to be above the plate 13 even in a state where the backwash water is flowed up and the layer height of the ion exchange resin 6 is increased as shown in FIG. .

このように構成されたイオン交換樹脂塔1において、原水は図1(A)のように第1の開口14から塔体2内に導入され、目板11及び不活性樹脂粒子5の層を通過し、イオン交換樹脂6と接触して脱イオン処理された後、ストレーナ4を通り、下部開口8から取り出される。   In the ion exchange resin tower 1 configured as described above, raw water is introduced into the tower body 2 through the first opening 14 as shown in FIG. 1A, and passes through the layers of the eye plate 11 and the inert resin particles 5. Then, after being deionized by contact with the ion exchange resin 6, it passes through the strainer 4 and is taken out from the lower opening 8.

イオン交換樹脂6のイオン交換反応が進行すると、イオン交換樹脂6の粒径が小さくなり、イオン交換樹脂6の充填層高が小さくなる。この場合、可動ユニット10は、これに追随して下方に移動する。この場合、可動ユニット10は、プレート13を備えているので、目板11が実質的に水平状態を保ったまま下方に移動する。また、連結体12の長さを十分に長く設定しているため、イオン交換樹脂6の層高が最も小さくなった状態でも、プレート13は第1の開口14よりも上位に位置する。   As the ion exchange reaction of the ion exchange resin 6 proceeds, the particle size of the ion exchange resin 6 decreases, and the packed bed height of the ion exchange resin 6 decreases. In this case, the movable unit 10 follows and moves downward. In this case, since the movable unit 10 includes the plate 13, the eyeplate 11 moves downward while maintaining a substantially horizontal state. In addition, since the length of the coupling body 12 is set to be sufficiently long, the plate 13 is positioned higher than the first opening 14 even when the layer height of the ion exchange resin 6 is minimized.

イオン交換樹脂6を再生するときには再生液を下部開口8から塔体2内に導入し、LV10〜15m/h程度で上昇流通水し、第1の開口14から再生排液を流出させる。再生液を上向流にて通水しても、イオン交換樹脂6には可動ユニット10の重量が加えられるため、イオン交換樹脂6の充填層に流動化は生じない。なお、プレート13は水面よりも上位に位置しているので、プレート13には浮力はかからず、プレート13の重量はそのままイオン交換樹脂6の層に加えられる。   When the ion exchange resin 6 is regenerated, the regenerated liquid is introduced into the tower body 2 through the lower opening 8, the ascending circulation water is supplied at about LV 10 to 15 m / h, and the regenerated waste liquid is discharged from the first opening 14. Even if the regeneration solution is passed in an upward flow, the weight of the movable unit 10 is added to the ion exchange resin 6, so that fluidization does not occur in the packed bed of the ion exchange resin 6. Since the plate 13 is positioned above the water surface, the plate 13 is not buoyant and the weight of the plate 13 is added to the layer of the ion exchange resin 6 as it is.

イオン交換樹脂6は陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂のいずれであってもよい。強酸性陽イオン交換樹脂を再生する場合は、HCl水溶液(濃度1〜5%)を上昇流でLV=10〜15m/hで通液したのち、再生水(通常の場合、イオン交換塔処理水)で押し出すのが好ましい。   The ion exchange resin 6 may be either a cation exchange resin or an anion exchange resin. When regenerating strong acidic cation exchange resin, after passing HCl aqueous solution (concentration 1-5%) in an upward flow at LV = 10-15 m / h, reclaimed water (usually ion-exchange tower treated water) Is preferably extruded.

強塩基性陰イオン交換樹脂を再生する場合は、NaOH水溶液(濃度1〜5%)を上昇流でLV=10〜15m/hで通液したのち、再生水(通常の場合、イオン交換塔処理水)で押し出すのが好ましい。薬液の供給時間は、通常は5〜30分程度であるが、これに限定されない。   When regenerating a strongly basic anion exchange resin, a NaOH aqueous solution (concentration: 1 to 5%) is passed in an upward flow at LV = 10 to 15 m / h, and then regenerated water (in general, ion exchange tower treated water). ) Is preferably extruded. Although the supply time of a chemical | medical solution is about 5-30 minutes normally, it is not limited to this.

イオン交換樹脂6の再生が進行すると、イオン交換樹脂6の粒径が大きくなり、イオン交換樹脂6の充填層高が大きくなり、可動ユニット10に対し上向きに膨張圧力が加えられる。この場合は、可動ユニット10は上方に移動する。この場合も、可動ユニット10は目板11が実質的に水平状態を保ったまま上方に移動する。なお、イオン交換樹脂6よりも粒径が大きく比重が小さい不活性樹脂粒子5の層をイオン交換樹脂6の充填層の上側に設けているので、イオン交換樹脂6が目板11と塔体2の内周面との間を通って流出することはない。   As the regeneration of the ion exchange resin 6 proceeds, the particle size of the ion exchange resin 6 increases, the height of the packed bed of the ion exchange resin 6 increases, and an expansion pressure is applied to the movable unit 10 upward. In this case, the movable unit 10 moves upward. Also in this case, the movable unit 10 moves upward while the eye plate 11 remains substantially horizontal. In addition, since the layer of the inactive resin particles 5 having a larger particle size and a smaller specific gravity than the ion exchange resin 6 is provided on the upper side of the packed bed of the ion exchange resin 6, the ion exchange resin 6 is connected to the eye plate 11 and the tower body 2. It does not flow out between the inner peripheral surface of the.

イオン交換樹脂6の層に濁質が流入したり蓄積したときには、図1(B)のようにイオン交換樹脂6の層を逆洗する。この場合、下部開口8から逆洗水を塔体2内に供給し、逆洗排水を第2の開口15から流出させる。これにより、イオン交換樹脂6の充填層が膨張すると共に、塔体内の水面が上昇してプレート13も水没し、プレート13に対し上方に動圧がかかり、さらに、浮力も加えられる。これにより、可動ユニット10が上昇し、比較的低LVでありながらも、イオン交換樹脂6層を流動化させることができる。可動ユニット10が最も高位まで上昇しても、プレート13は第2の開口15よりも下位に位置する。なお、このとき、イオン交換樹脂6層の下部だけが流動し、上部は固定床を形成することもあるが、逆洗水の供給を停止したときに、イオン交換樹脂6の層が重力で下方移動するときに層が崩落するようにして流動が起こり、濁質が上部に移動する。   When turbidity flows into or accumulates in the layer of ion exchange resin 6, the layer of ion exchange resin 6 is back-washed as shown in FIG. In this case, backwash water is supplied into the tower body 2 from the lower opening 8, and the backwash drainage is caused to flow out from the second opening 15. As a result, the packed bed of the ion exchange resin 6 expands, the water surface in the tower rises, the plate 13 is submerged, a dynamic pressure is applied to the plate 13, and buoyancy is also applied. Thereby, the movable unit 10 rises, and the ion exchange resin 6 layers can be fluidized while being relatively low LV. Even if the movable unit 10 rises to the highest position, the plate 13 is positioned lower than the second opening 15. At this time, only the lower part of the ion exchange resin 6 layer flows, and the upper part may form a fixed bed. However, when the backwash water supply is stopped, the ion exchange resin 6 layer is lowered by gravity. As it moves, the layer collapses and flows, and the turbidity moves to the top.

逆洗水の供給を停止した後に、第2の開口15(逆洗排水出口)のバルブ15aを閉じておけば、可動ユニット10はほとんど沈降せず(又は非常にゆっくりと沈降し)、イオン交換樹脂6が流動化後に沈静する時間を確保可能である。イオン交換樹脂6の沈静化が進めば、バルブ14aを開とすることにより、第1の開口14から濁質を含んだ排水を排出することができる。   If the valve 15a of the second opening 15 (backwash drain outlet) is closed after the backwash water supply is stopped, the movable unit 10 hardly settles (or settles very slowly), and ion exchange is performed. It is possible to secure time for the resin 6 to settle after fluidization. If the ion exchange resin 6 is calmed down, the wastewater containing turbidity can be discharged from the first opening 14 by opening the valve 14a.

なお、逆洗時のLVは20〜50m/h程度が好ましい。また、イオン交換樹脂の逆洗展開率(=流動後樹脂高/流動前樹脂高)は、1.3〜1.6程度になるようにするのが好ましい。   In addition, LV at the time of backwashing has preferable about 20-50 m / h. Moreover, it is preferable that the backwashing expansion rate of the ion exchange resin (= resin high after flow / resin high before flow) is about 1.3 to 1.6.

上記実施の形態の可動ユニット10では、プレート13は無孔の板状となっているが、図3の可動ユニット10’のように、プレート13に、上から下に向う流れのみを許容し、下から上への流れは阻止する逆止弁16を設けてもよい。この場合には、原水を第1の開口14からではなく、塔頂部などプレート13よりも上側から塔体2内に導入することができる。   In the movable unit 10 of the above embodiment, the plate 13 has a non-porous plate shape. However, like the movable unit 10 ′ in FIG. 3, only the flow from the top to the bottom is allowed to the plate 13, A check valve 16 may be provided to prevent the flow from the bottom to the top. In this case, the raw water can be introduced into the tower body 2 not from the first opening 14 but from above the plate 13 such as the tower top.

塔体2、可動ユニット10,10’等の構成部材の材質は、耐薬品性をもつ材質(例えば塩化ビニルなど)であればよい。目板11のメッシュとしてはサランネットなどを用いることができる。塔体2の内周面との摩擦を低減するため、目板11外周の該内周面との接触部分をフッ素樹脂で被覆してもよい。   The material of the constituent members such as the tower body 2 and the movable units 10 and 10 'may be a material having chemical resistance (for example, vinyl chloride). As the mesh of the face plate 11, a saran net or the like can be used. In order to reduce friction with the inner peripheral surface of the tower body 2, the contact portion of the outer periphery of the eyeplate 11 with the inner peripheral surface may be covered with a fluororesin.

上記実施の形態では、不活性樹脂粒子を用いているが、不活性樹脂粒子の代わりに、不織布、スポンジ状の多孔体などを用いてもよい。   In the above embodiment, the inert resin particles are used, but a nonwoven fabric, a sponge-like porous body, or the like may be used instead of the inert resin particles.

本発明を適用するのに好適なイオン交換樹脂塔の寸法などを以下に示す。
(1)塔径:500〜3500mm
(2)イオン交換樹脂充填高さ:500〜2000mm
(3)イオン交換樹脂種類:陽イオン交換樹脂または陰イオン交換樹脂
(4)イオン交換樹脂粒径:0.5〜0.7mm(小粒径カット品または均一粒径樹脂が
望ましい。)
(5)下部の集水構造:既存の一般的なもの(たとえば、ストレーナ付き集水板)
集水板の上部にガラスビーズ層(高さ50〜200mm)を設け
てもよい。
(6) プレートの質量:
P=(可動ユニットの全質量)/(塔の水平断面積)
とするとき、上昇流再生時のLVが高いほどPを大きくする必要があるが、LV=10〜15m/hの場合、Pは60〜150kg/m程度が良い。また可動ユニットの全体質量のうち、プレートの質量が占める割合は60〜90%がよい。
プレートの質量は調整可能であることが望ましい。例えば、プレートがポリタンクのような容器構造になっていて、中に水を入れるようなものでもよい。プレート13の上に重り(例えばガラスビーズや板状物、環状物、水を入れる容器構造体など)を載せ、このガラスビーズ量や板状物、環状物の数、水の量を調整するような方法でもよい。
(7) 逆洗時の上昇流の流量で可動ユニット10,10’を所定の高さまで上昇させた後、可動ユニット10,10’をその位置で固定させる機構を設けてもよい。
The dimensions of an ion exchange resin tower suitable for applying the present invention are shown below.
(1) Tower diameter: 500-3500 mm
(2) Ion exchange resin filling height: 500 to 2000 mm
(3) Ion exchange resin type: cation exchange resin or anion exchange resin (4) Ion exchange resin particle size: 0.5 to 0.7 mm (small particle size cut product or uniform particle size resin
desirable. )
(5) Lower water collecting structure: existing general one (for example, water collecting plate with strainer)
A glass bead layer (height 50-200mm) is provided on the top of the water collecting plate
May be.
(6) Mass of plate:
P = (total mass of movable unit) / (horizontal cross section of tower)
In this case, it is necessary to increase P as the LV during upward flow regeneration is higher. However, when LV = 10 to 15 m / h, P is preferably about 60 to 150 kg / m 2 . Moreover, 60 to 90% is good for the ratio which the mass of a plate occupies among the whole mass of a movable unit.
Desirably, the mass of the plate is adjustable. For example, the plate may have a container structure such as a plastic tank, and water may be put therein. A method in which a weight (for example, a glass bead, a plate, a ring, a container structure for containing water) is placed on the plate 13, and the amount of glass beads, the number of the plate, the ring, the amount of water is adjusted. But you can.
(7) A mechanism may be provided in which the movable units 10 and 10 ′ are fixed at the position after the movable units 10 and 10 ′ are raised to a predetermined height by the flow rate of the upward flow at the time of backwashing.

[実施例1]
内径φ68mmの透明な塩化ビニル(塩ビ)製カラムに、強酸性陽イオン交換樹脂(三菱化学株式会社製、SK1B)を充填層高500mmにて充填した。さらに、図2に示す可動ユニットを樹脂層の上側に配置し、図1(A)に示すイオン交換樹脂塔を構成した。なお、可動ユニットのプレートの上に複数枚の塩ビ製環状体(ワッシャ)を載せた。載置するワッシャの枚数を種々変えて、LV=12m/h(730ml/min)の上昇流で、樹脂層が動かず完全な固定床が形成される重量を求めたところ、総重量330g以上で樹脂層が固定されることを確認した。(このとき、水面はプレートと目板の中間にある。)
ワッシャ及び可動ユニットの総重量を330gとし、下部からの流量をLV:18m/h(1100
ml/min)として逆洗状態としたところ、可動ユニットの全体が水没し、また可動ユニットは徐々に上昇した。上昇した状態で可動ユニットを固定し、逆洗水の供給を停止したところ、樹脂層全体が流動しながら沈降した。
[Example 1]
A strongly acidic cation exchange resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, SK1B) was packed in a transparent vinyl chloride (vinyl chloride) column having an inner diameter of φ68 mm at a packed bed height of 500 mm. Furthermore, the movable unit shown in FIG. 2 was arranged on the upper side of the resin layer, and the ion exchange resin tower shown in FIG. A plurality of PVC annular bodies (washers) were placed on the plate of the movable unit. When the number of washers to be mounted was variously changed and the weight at which the resin layer did not move and a complete fixed bed was formed with an upward flow of LV = 12 m / h (730 ml / min), the total weight was 330 g or more. It was confirmed that the resin layer was fixed. (At this time, the water surface is between the plate and the eye plate.)
The total weight of the washer and the movable unit is 330 g, and the flow rate from the lower part is LV: 18 m / h (1100
ml / min), the entire movable unit was submerged, and the movable unit gradually rose. When the movable unit was fixed in the raised state and the supply of backwash water was stopped, the entire resin layer settled while flowing.

これにより、通常の再生時には完全に固定床を形成させることができ、かつ、濁質が樹脂層内に流入したり樹脂層内の反応で析出物が生成したりしたような場合でも、上昇流LVを1.5〜2倍程度に高めるだけで、樹脂層を流動化して濁質を排除することが可能になった。   As a result, it is possible to form a fixed bed completely during normal regeneration, and even when turbidity flows into the resin layer or precipitates are generated by the reaction in the resin layer, the upward flow By simply increasing the LV to about 1.5 to 2 times, it became possible to fluidize the resin layer and eliminate turbidity.

1 イオン交換樹脂塔
2 塔体
3 集水板
4 ストレーナ
5 不活性樹脂粒子
6 イオン交換樹脂
10,10’ 可動ユニット
11 目板
12 連結体
13 プレート
14 第1の開口
15 第2の開口
16 逆止弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ion exchange resin tower 2 Tower body 3 Water collecting plate 4 Strainer 5 Inactive resin particle 6 Ion exchange resin 10,10 'movable unit 11 Eyeplate 12 Connection body 13 Plate 14 1st opening 15 2nd opening 16 Check valve

Claims (7)

塔体内に陽イオン交換樹脂又は陰イオン交換樹脂よりなるイオン交換樹脂の充填層が形成された下降流通水、上昇流再生方式のイオン交換樹脂塔において、
該イオン交換樹脂の充填層の上側に設けられた、該イオン交換樹脂の充填層を上方から押圧するための、上下動可能な、透水性を有した可動体と、
該可動体の上側に配置され、該可動体に対し、上下方向に延在した連結体によって連結されて一体とされたプレートと、
下降流通水及び上昇流再生のいずれの通水状態においても、該下降流とプレートとの間の塔体側面に設けられた、液流通用の第1の流通部と、
上昇流逆洗している状態において前記プレートよりも上位となる塔体上部に設けられた、液流通用の第2の流通部と、
該塔体の底部に設けられた液流通用の第3の流通部と
を備えたことを特徴とするイオン交換樹脂塔。
Downflow water in which a packed bed of an ion exchange resin made of a cation exchange resin or an anion exchange resin is formed in the tower body, an ion exchange resin tower of an upflow regeneration system,
A movable body having water permeability that can be moved up and down and is provided on the upper side of the packed bed of ion exchange resin, for pressing the packed bed of ion exchange resin from above;
A plate disposed on the upper side of the movable body and connected to the movable body by a connecting body extending in the vertical direction;
A first circulation part for liquid circulation provided on the side surface of the tower body between the downward flow and the plate in any water flow state of the downward circulation water and the upward flow regeneration;
A second circulation part for liquid circulation provided in the upper part of the tower body, which is higher than the plate in the state where the upward flow is backwashed;
An ion exchange resin tower comprising a third circulation part for liquid circulation provided at the bottom of the tower body.
請求項1において、前記可動体、プレート及び連結体の合計質量は、イオン交換樹脂塔の水平断面積あたり60〜150kg/mとなるように、かつ、その合計質量のうち、プレートの質量割合が60〜90%を占めるように設定されていることを特徴とするイオン交換樹脂塔。 In Claim 1, the total mass of the said movable body, a plate, and a coupling body is set to 60-150 kg / m < 2 > per horizontal cross-sectional area of an ion exchange resin tower, and the mass ratio of a plate is included among the total mass. Is set so as to occupy 60 to 90%. 請求項1又は2において、前記イオン交換樹脂を再生する場合の上昇流のLVが10〜15m/hに設定されていることを特徴とするイオン交換樹脂塔。   3. The ion exchange resin tower according to claim 1, wherein an LV of an upflow when the ion exchange resin is regenerated is set to 10 to 15 m / h. 請求項1ないし3のいずれか1項において、前記イオン交換樹脂を逆洗する場合の上昇流のLVが20〜50m/hに設定されていることを特徴とするイオン交換樹脂塔。   The ion exchange resin tower according to any one of claims 1 to 3, wherein an LV of an upflow when the ion exchange resin is backwashed is set to 20 to 50 m / h. 請求項1ないし4のいずれか1項において、前記プレートは、前記塔体の内周面との隙間が塔内径の0.1〜1.0%となる直径を有した円板形であることを特徴とするイオン交換樹脂塔。   5. The plate according to claim 1, wherein the plate has a disk shape having a diameter such that a gap with the inner peripheral surface of the tower body is 0.1 to 1.0% of an inner diameter of the tower. An ion exchange resin tower characterized by 請求項5において、該プレートに、上下から下方への水の流れのみを許容する逆止弁が設けられており、該プレートよりも上方の前記塔体の上部に原水流入部が設けられていることを特徴とするイオン交換樹脂塔。   6. The check valve according to claim 5, wherein the plate is provided with a check valve that allows only the flow of water from above and below, and a raw water inflow portion is provided above the tower above the plate. An ion exchange resin tower characterized by that. 請求項1ないし6のいずれか1項において、前記可動体は、メッシュを上下両側から多孔板で挟んだ目板よりなることを特徴とするイオン交換樹脂塔。   7. The ion exchange resin tower according to claim 1, wherein the movable body includes a mesh plate sandwiching a mesh from both upper and lower sides with a perforated plate.
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