JP2016097335A - イオン交換樹脂の再生・評価方法及び再生・評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イオン交換樹脂の再生を簡易に行うことができ、再生されたイオン交換樹脂のイオン交換性能を容易に評価することができるイオン交換樹脂の再生・評価方法及び再生・評価装置を提供する。
【解決手段】イオン交換樹脂１２の再生・評価方法は、イオン交換処理装置で使用されたイオン交換樹脂１２を再生し、得られた再生イオン交換樹脂１２ａのイオン交換性能を評価するものである。すなわち、イオン交換処理装置から採取されたアニオン交換樹脂１５を水酸化ナトリウム水溶液で再生し、カチオン交換樹脂１６にアニオン交換樹脂１５を混合して硫酸水溶液で再生する。得られた再生アニオン交換樹脂１５ａと再生カチオン交換樹脂１６ａとを混合した再生イオン交換樹脂１２ａに対して硫酸ナトリウム水溶液を通液し、通液後の水溶液の電気伝導率と硫酸イオン濃度を測定して物質移動係数（ＭＴＣ）を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば火力発電所のボイラーの水処理装置において使用されたイオン交換樹脂としてのアニオン交換樹脂及びカチオン交換樹脂を再生し、得られた再生イオン交換樹脂のイオン交換性能を評価するためのイオン交換樹脂の再生・評価方法及び再生・評価装置に関する。

アニオン交換樹脂及びカチオン交換樹脂は、火力発電所のボイラーの水処理装置において使用されるとき、ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩化物イオン等の不純物イオンをイオン交換することから、再生が必要である。このイオン交換樹脂の性能試験は、イオン交換樹脂を再生後に、試験液を通液して電気伝導率や硫酸イオン濃度の測定により評価され、良好と判断されたとき再使用に供される。

この種のイオン交換樹脂の再生・評価方法として、例えばカチオン交換樹脂の性能評価方法が特許文献１に開示されている。このカチオン交換樹脂の性能評価方法は、水処理装置からカチオン交換樹脂を採取し、そのカチオン交換樹脂からアニオン交換樹脂へ順に酸化剤水溶液を通水した後、アニオン交換樹脂に塩類含有水を通水し、その処理水の電気伝導率を測定するものである。

すなわち、このカチオン交換樹脂の性能評価方法は、カチオン交換樹脂を酸化剤水溶液により強制的に酸化劣化させる加速試験であり、カチオン交換樹脂が劣化すると、カチオン交換樹脂からの溶出物に起因してアニオン交換樹脂が性能低下し、処理水の水質が低下することを予測するための方法である。具体的には、カチオン交換樹脂を酸化剤水溶液で処理して劣化を促進し、スルホン酸基を有する溶出物を増大させ、そのスルホン酸基がアニオン交換樹脂に吸着し、アニオン交換樹脂の性能を低下させる点を評価することにより、カチオン交換樹脂の使用限界を予測するものである。

特開平８−２４８０１９号公報

前述した特許文献１に記載されている従来構成のカチオン交換樹脂の性能評価方法においては、カチオン交換樹脂を酸化剤水溶液で強制的に劣化させてアニオン交換樹脂への影響を評価する方法である。このため、カチオン交換樹脂を酸化剤水溶液で強制劣化させる条件設定が難しく、強制劣化の程度によりアニオン交換樹脂への影響が変化し、性能評価方法が煩雑であった。また、水処理装置で使用後のカチオン交換樹脂を常法に従って再生したときの再生イオン交換樹脂のイオン交換性能を直接把握することができなかった。

そこで、本発明の目的とするところは、イオン交換樹脂の再生を簡易に行うことができ、再生されたイオン交換樹脂のイオン交換性能を容易に評価することができるイオン交換樹脂の再生・評価方法及び再生・評価装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明のイオン交換樹脂の再生・評価方法は、イオン交換処理装置で使用されたイオン交換樹脂を再生し、得られた再生イオン交換樹脂のイオン交換性能を評価する再生・評価方法であって、前記イオン交換処理装置から採取されたアニオン交換樹脂を水酸化ナトリウム水溶液で再生するとともに、イオン交換処理装置から採取されたカチオン交換樹脂に前記アニオン交換樹脂を混合して硫酸水溶液で再生し、得られた再生アニオン交換樹脂と再生カチオン交換樹脂とを混合した再生イオン交換樹脂に対して硫酸ナトリウム水溶液を通液し、通液後の水溶液の電気伝導率を測定するとともに、硫酸イオン濃度を測定して物質移動係数（ＭＴＣ）を算出するものである。

前記カチオン交換樹脂の再生時に混合されるアニオン交換樹脂の混合量は、再生に供されるアニオン交換樹脂中の５〜２０体積％であることが好ましい。
前記通液後の水溶液の物質移動係数（ＭＴＣ）は１．５×１０^−４ｍ／ｓ以上であり、かつ電気伝導率は０．１５μＳ／ｃｍ以下であるときに再生イオン交換樹脂が良好であると判断することが好ましい。

前記通液後の水溶液の硫酸イオン濃度（ｐｐｂ）と電気伝導率（μＳ／ｃｍ）とは比例関係を示すことが好ましい。
前記イオン交換処理装置は、火力発電所におけるボイラーの水処理装置であり、前記アニオン交換樹脂はポリスチレン系の強塩基性アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂はポリスチレン系の強酸性カチオン交換樹脂であることが好ましい。

イオン交換樹脂の再生・評価装置は、前記イオン交換樹脂の再生・評価方法に使用されるものであって、前記イオン交換処理装置から採取されたアニオン交換樹脂を水酸化ナトリウム水溶液で再生するか、又はイオン交換処理装置から採取されたカチオン交換樹脂を硫酸水溶液で再生する再生用カラムと、再生後の再生アニオン交換樹脂及び再生カチオン交換樹脂を混合した再生イオン交換樹脂に硫酸ナトリウム水溶液を通液する通液用カラムと、通液用カラムを通過した水溶液の電気伝導率を測定する電気伝導率計と、通液用カラムを通過した水溶液の硫酸イオン濃度を測定する硫酸イオン濃度計とを備えたものである。

本発明のイオン交換樹脂の再生・評価方法によれば、イオン交換樹脂の再生を簡易に行うことができ、再生されたイオン交換樹脂のイオン交換性能を容易に評価することができるという効果を奏する。

実施形態におけるイオン交換樹脂の再生・評価装置の構造を模式的に示す概略説明図。 イオン交換樹脂の再生装置を示す概略説明図。 ＭＴＣと電気伝導率との関係を示すグラフ。 ＳＯ_４濃度と電気伝導率との関係を示すグラフ。

以下、本発明の実施形態を図１及び図２に基づいて詳細に説明する。
火力発電所においては、石油や天然ガスをボイラーで燃焼させて得られた熱が水に伝達され、水蒸気に変換され、その水蒸気が蒸気タービンに送られる。この場合、使用される水は純度の高い水であることが要求され、イオン交換処理装置としてのボイラーの水処理装置において、アニオン交換樹脂及びカチオン交換樹脂からなるイオン交換樹脂により不純物イオンが除去される。長時間使用されたイオン交換樹脂はイオン交換容量が低下することから、再生された後に再生イオン交換樹脂として再使用に供される。

前記アニオン交換樹脂としては、例えばポリスチレン系の強塩基性アニオン交換樹脂〔官能基は−Ｎ≡（ＣＨ_３）_３Ｘ、Ｘは水酸基（−ＯＨ）等のアニオン交換基〕が用いられる。カチオン交換樹脂としては、例えばポリスチレン系の強酸性カチオン交換樹脂（官能基は−ＳＯ_３Ｍ、Ｍは水素（−Ｈ）等のカチオン交換基）が用いられる。

図２に示すように、前記水処理装置で使用済みのイオン交換樹脂１２を再生するための再生実装置１１において、縦長筒状の再生塔１３内の略中央部には上下を区分けするコレクタ１４が配置され、そのコレクタ１４より上部にはアニオン交換樹脂１５が装填され、コレクタ１４より下部には主にカチオン交換樹脂１６が装填されている。カチオン交換樹脂１６はアニオン交換樹脂１５より比重が大きく重いため下部に装填され、アニオン交換樹脂１５は上部に装填される。

再生用の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液は、再生塔１３の頂壁に設けられた第１導入口１７から再生塔１３内へ注入される。再生用の硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）水溶液は、再生塔１３の底壁に設けられた第２導入口１８から再生塔１３内に注入される。再生塔１３の周壁には、コレクタ１４を挟むように排出口１９が設けられている。

そして、アニオン交換樹脂１５の再生時には、水酸化ナトリウム水溶液が第１導入口１７から再生塔１３内に供給されて排出口１９から排出され、アニオン交換樹脂１５のアニオンが水酸化物イオン（ＯＨ⁻）に交換されるようになっている。一方、カチオン交換樹脂１６の再生時には、硫酸水溶液が第２導入口１８から再生塔１３内に供給されて排出口１９から排出され、カチオン交換樹脂１６のカチオンが水素イオン（Ｈ^＋）に交換されるようになっている。

この場合、再生塔１３内に収容されたアニオン交換樹脂１５とカチオン交換樹脂１６との分離境界面２０（図２の二点鎖線）は、コレクタ１４より下に位置するように設定されている。なお、この分離境界面２０は、イオン交換樹脂１２が使用に伴って摩耗や破砕を生ずることから若干下がる傾向を示す。このコレクタ１４と分離境界面２０との間に存在するアニオン交換樹脂１５の量は、アニオン交換樹脂１５の全体積のうちの５〜２０体積％程度である。そのようなアニオン交換樹脂１５を考慮してイオン交換樹脂１２の再生が行われる。

次に、上記のような点を考慮したイオン交換樹脂１２の再生・評価装置について説明する。
図１に示すように、イオン交換樹脂１２の再生装置１１１は一対のアニオン再生用カラム２１とカチオン再生用カラム２２とを有し、アニオン再生用カラム２１には使用後のアニオン交換樹脂１５が装填され、カチオン再生用カラム２２には使用後のカチオン交換樹脂１６が装填される。アニオン交換樹脂１５を再生するための水酸化ナトリウム水溶液が収容された水酸化ナトリウムタンク２３には再生用配管２４の一端が接続され、再生用配管２４の他端が第１ポンプ２５を介してアニオン再生用カラム２１に接続されている。

本実施形態では、前記カチオン再生用カラム２２にはカチオン交換樹脂１６に加えて少量のアニオン交換樹脂１５が混合される。このアニオン交換樹脂１５の混合量は、再生に供されるアニオン交換樹脂１５中の５〜２０体積％が好ましく、８〜１５体積％がさらに好ましい。アニオン交換樹脂１５の混合量が５体積％より少ない場合又は２０体積％より多い場合には、前記再生実装置１１における分離境界面２０の変動範囲を逸脱し、再生実装置１１に対応させたアニオン交換樹脂１５の再生が難しくなるおそれがある。

一方、カチオン交換樹脂１６を再生するための硫酸水溶液が収容された硫酸タンク２６には再生用配管２４の一端が接続され、再生用配管２４の他端が第１ポンプ２５を介してカチオン再生用カラム２２に接続されている。前記水酸化ナトリウムタンク２３と第１ポンプ２５とを接続する再生用配管２４には第１バルブ２７が設けられるとともに、硫酸タンク２６と第１ポンプ２５とを接続する再生用配管２４には第２バルブ２８が設けられている。そして、第１バルブ２７と第２バルブ２８の切替えにより、水酸化ナトリウムの供給と硫酸の供給とを切替えて行うことができるように構成されている。

前記第１ポンプ２５とアニオン再生用カラム２１とを接続する再生用配管２４には第３バルブ２９が設けられるとともに、第１ポンプ２５とカチオン再生用カラム２２とを接続する再生用配管２４には第４バルブ３０が設けられている。そして、第３バルブ２９と第４バルブ３０の切替えにより、水酸化ナトリウムをアニオン再生用カラム２１へ供給でき、硫酸をカチオン再生用カラム２２に供給できるようになっている。なお、アニオン再生用カラム２１とカチオン再生用カラム２２にはそれぞれ排出管３１、３２が接続され、再生に使用された後の水酸化ナトリウム水溶液又は硫酸水溶液が排出されるようになっている。

次いで、評価装置としての通液試験装置３３は通液用カラム３４を有し、前記アニオン再生用カラム２１及びカチオン再生用カラム２２で再生された再生アニオン交換樹脂１５ａ及び再生カチオン交換樹脂１６ａが混合された再生イオン交換樹脂１２ａが収容され、再生イオン交換樹脂１２ａのイオン交換性能が測定される。純水が収容された純水タンク３５には通液試験用配管３６の一端が接続され、その他端が第２ポンプ３７を介して通液用カラム３４に接続されている。

通液試験用の硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）水溶液が収容された硫酸ナトリウムタンク３８には通液試験用配管３６の一端が接続され、その他端が第２ポンプ３７を介して通液用カラム３４に接続されている。この通液試験用配管３６は、前記アニオン再生用カラム２１及びカチオン再生用カラム２２まで延長されている。

前記硫酸ナトリウムタンク３８と第２ポンプ３７を接続する通液試験用配管３６には第５バルブ３９が設けられるとともに、純水タンク３５と第２ポンプ３７とを接続する通液試験用配管３６には第６バルブ４０が設けられ、硫酸ナトリウム又は純水を第２ポンプ３７で供給できるようになっている。また、第２ポンプ３７と通液用カラム３４とを接続する通液試験用配管３６には第７バルブ４７が設けられ、硫酸ナトリウム水溶液又は純水を通液用カラム３４に送るようになっている。第２ポンプ３７とアニオン再生用カラム２１とを接続する通液試験用配管３６には第８バルブ４１が設けられるとともに、第２ポンプ３７とカチオン再生用カラム２２とを接続する通液試験用配管３６には第９バルブ４３が設けられ、純水がアニオン再生用カラム２１又はカチオン再生用カラム２２に送られるようになっている。

前記通液用カラム３４の下端部には排出配管４４が接続され、その排出配管４４には電気伝導率計４５が設けられ、通液用カラム３４を通過した水溶液の電気伝導率を測定する。この電気伝導率計４５より下流の排出配管４４には硫酸イオン濃度計４６が接続され、排出配管４４を通過する水溶液の硫酸イオン濃度を測定し、得られた硫酸イオン濃度から物質移動係数（ＭＴＣ）を算出するようになっている。

このＭＴＣの値Ｋは、下式（１）で算出される。
Ｋ＝〔１／（６×Ｖ_０）〕×Ｆ×ｄ×（ｌｎＣ_０／Ｃ） ・・・（１）
但し、Ｖ_０＝Ｖ×ρ／ρ_０
前記Ｖは充填体積〔×１０^−６（ｍ^３）〕、Ｖ_０は真体積〔×１０^−６（ｍ^３）〕、ρは見掛け比重（ｇ／ｃｍ^３）、ρ_０は真比重（ｇ／ｃｍ^３）を表す。また、Ｆは流量〔×１０^−６（ｍ^３／ｓ）〕、ｄは調和平均粒子径〔×１０^−６（ｍ）〕、Ｃ_０は通液用カラム３４に供給される水溶液のＳＯ_４濃度（ｍｇ／ｍ^３）、Ｃは通液用カラム３４を通過した後の水溶液のＳＯ_４濃度（ｍｇ／ｍ^３）を表す。

前記通液用カラム３４に通液後の水溶液の物質移動係数（ＭＴＣ）の値Ｋは１．５×１０^−４ｍ／ｓ以上であることが好ましく、かつ電気伝導率は０．１５μＳ／ｃｍ以下であることが好ましい。これらの条件が満たされたとき、イオン交換樹脂１２が再生イオン交換樹脂１２ａとして良好であると判断される。なお、ＭＴＣの値Ｋの上限は通常２．０×１０^−４ｍ／ｓ程度であり、電気伝導率の下限は通常０．０５μＳ／ｃｍ程度である。

電気伝導率が０．１５μＳ／ｃｍを上回る場合及びＭＴＣの値が１．５×１０^−４ｍ／ｓを下回る場合には、イオン交換樹脂１２の再生が不十分であり、再生イオン交換樹脂１２ａを再使用したとき、イオン交換機能を安定して発現することができなくなる。

前記通液用カラム３４に通液後の水溶液の硫酸イオン濃度（ｐｐｂ）と電気伝導率（μＳ／ｃｍ）とは、比例関係を示すことが好ましい。この場合には、前記通液試験がアニオン交換樹脂１５とカチオン交換樹脂１６とからなるイオン交換樹脂１２の通液試験として適切であると判断することができる。硫酸イオン濃度と電気伝導率とが比例関係を示さない場合、アニオン交換樹脂１５とカチオン交換樹脂１６の双方の通液試験としては適性を欠き、再生アニオン交換樹脂１５ａ又は再生カチオン交換樹脂１６ａの再使用時にイオン交換性能が低下したりして安定性が悪くなる。

前記イオン交換樹脂１２の再生・評価方法に使用されるイオン交換樹脂１２の再生・評価装置１０は、前記アニオン再生用カラム２１、カチオン再生用カラム２２、水酸化ナトリウムタンク２３、硫酸タンク２６、通液用カラム３４、純水タンク３５、硫酸ナトリウムタンク３８、電気伝導率計４５及び硫酸イオン濃度計４６等により構成されている。

次に、上記のように構成されたイオン交換樹脂１２の再生・評価方法を作用とともに説明する。
さて、図１に示すように、使用後のイオン交換樹脂１２を再生する場合には、使用後のアニオン交換樹脂１５をアニオン再生用カラム２１に装填するとともに、使用後のカチオン交換樹脂１６をカチオン再生用カラム２２に装填する。このとき、アニオン交換樹脂１５の一部をカチオン交換樹脂１６とともにカチオン再生用カラム２２に装填する。この状態で、アニオン再生用カラム２１に水酸化ナトリウム水溶液を通液してアニオン交換樹脂１５を再生した後、カチオン再生用カラム２２に硫酸水溶液を通液してカチオン交換樹脂１６を再生する。

このとき、アニオン再生用カラム２１に装填されているアニオン交換樹脂１５は水酸化ナトリウムでイオン交換されてそのアニオンが水酸化物イオン（ＯＨ⁻）にイオン交換されるとともに、カチオン再生用カラム２２に装填されているカチオン交換樹脂１６は硫酸でイオン交換されてそのカチオンが水素イオン（Ｈ^＋）にイオン交換される。なお、カチオン再生用カラム２２に装填された少量のアニオン交換樹脂１５は硫酸により、そのアニオンが硫酸イオン（ＳＯ_４ ^２−）にイオン交換される。

続いて、イオン交換された再生アニオン交換樹脂１５ａ及び再生カチオン交換樹脂１６ａは通液用カラム３４に装填された後、硫酸ナトリウム水溶液が通液される。通液後の水溶液は電気伝導率計４５で電気伝導率が測定されるとともに、硫酸イオン濃度計４６で硫酸イオン濃度が測定される。測定された硫酸イオン濃度に基づいて、ＭＴＣの値Ｋが前記式（１）により算出される。そして、通液用カラム３４を通過した水溶液のＭＴＣの値Ｋが１．５×１０^−４ｍ／ｓ以上であり、かつ電気伝導率が０．１５μＳ／ｃｍ以下である場合に再生イオン交換樹脂１２ａとして良好であると判断される。

前記のように、通液用カラム３４を通過した水溶液について、電気伝導率及びＭＴＣの値Ｋが同時に得られ、再生イオン交換樹脂１２ａのイオン交換性能を速やかに評価することができる。

以上詳述した実施形態によって得られる効果を以下にまとめて記載する。
（１）本実施形態のイオン交換樹脂１２の再生・評価方法は、使用後のアニオン交換樹脂１５を水酸化ナトリウム水溶液で再生するとともに、使用後のカチオン交換樹脂１６に前記アニオン交換樹脂１５を混合して硫酸水溶液で再生する。続いて、得られた再生イオン交換樹脂１２ａに対して硫酸ナトリウム水溶液を通液し、通液後の水溶液の電気伝導率を測定するとともに、硫酸イオン濃度を測定してＭＴＣの値Ｋを算出するものである。

このため、アニオン交換樹脂１５の再生を、再生実装置１１を考慮して適切に行うことができるとともに、再生イオン交換樹脂１２ａに通液後の水溶液について電気伝導率と硫酸イオン濃度とを同時に測定することができ、硫酸イオン濃度からＭＴＣの値Ｋを算出することができる。従って、電気伝導率とＭＴＣの値Ｋから再生イオン交換樹脂１２ａのイオン交換性能を速やかに評価することができる。

よって、本実施形態のイオン交換樹脂１２の再生・評価方法によれば、イオン交換樹脂１２の再生を簡易に行うことができるとともに、再生イオン交換樹脂１２ａのイオン交換性能を容易に評価することができる。

（２）前記カチオン交換樹脂１６の再生時に混合されるアニオン交換樹脂１５の混合量は、再生に供されるアニオン交換樹脂１５中の５〜２０体積％である。そのため、再生実装置１１のアニオン交換樹脂１５の状態に対応させてアニオン交換樹脂１５の再生を行うことができる。

（３）前記通液後の水溶液のＭＴＣの値Ｋは１．５×１０^−４ｍ／ｓ以上であり、かつ電気伝導率は０．１５μＳ／ｃｍ以下であるときに再生イオン交換樹脂１２ａが良好であると判断される。従って、一度の通液試験で得られた電気伝導率とＭＴＣの値Ｋに基づいて、再生イオン交換樹脂１２ａの再使用の可否を容易かつ迅速に判断することができる。

（４）前記通液後の水溶液の硫酸イオン濃度（ｐｐｂ）と電気伝導率（μＳ／ｃｍ）とは比例関係を示す。このため、硫酸イオン濃度と電気伝導率とが密接な関連性を有することが示され、言い換えればＭＴＣの値Ｋと電気伝導率とが密接な関連性を有することが示され、再生イオン交換樹脂１２ａの再使用の可否を的確に行うことができる。

（５）前記イオン交換処理装置は、火力発電所におけるボイラーの水処理装置であり、前記アニオン交換樹脂１５はポリスチレン系の強塩基性アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂１６はポリスチレン系の強酸性カチオン交換樹脂である。そのため、火力発電所で使用されるイオン交換樹脂１２のイオン交換機能を火力発電所のボイラーの水処理装置で良好に発揮できるとともに、使用後のイオン交換樹脂１２を再生して円滑に継続使用することができる。

（６）前記再生・評価装置１０は、アニオン交換樹脂１５又はカチオン交換樹脂１６を再生する再生用カラム２１、２２と、再生イオン交換樹脂１２ａに硫酸ナトリウム水溶液を通液する通液用カラム３４と、電気伝導率計４５と、硫酸イオン濃度計４６とを備えている。従って、イオン交換樹脂１２の再生を再生実装置１１に対応させて簡易に行うことができるとともに、再生イオン交換樹脂１２ａのイオン交換性能を容易に評価することができる。

次に、実施例及び比較参考例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１及び比較参考例１〜４）
５つの火力発電所におけるボイラーの水処理装置で使用されたそれぞれのアニオン交換樹脂１５及びカチオン交換樹脂１６を再生装置１１１で再生した後、通液試験装置３３を使用してイオン交換性能を評価した。

アニオン交換樹脂１５としてはポリスチレン系の強塩基性アニオン交換樹脂〔オルガノ（株）製のＩＲＡ９００〕を使用し、カチオン交換樹脂１６としてはポリスチレン系の強酸性カチオン交換樹脂〔オルガノ（株）製の２００ＣＴ〕を使用した。アニオン交換樹脂１５とカチオン交換樹脂１６の体積比を１：２とした。また、通水条件として空間速度（ＳＶ）を２００（１／hr）に設定した。

イオン交換樹脂１２の再生・評価方法としては、実施形態法１及び２では、前記実施形態の再生・評価装置１０を使用して試験を行った。実施形態法１ではアニオン交換樹脂１５の１０体積％をカチオン交換樹脂１６に混合して再生を行い、実施形態法２ではアニオン交換樹脂１５の２０体積％をカチオン交換樹脂１６に混合して再生を行った。再生用には４質量％の水酸化ナトリウム水溶液及び５質量％の硫酸水溶液を使用し、通液試験用には２ｐｐｍの硫酸イオンを含む硫酸ナトリウム水溶液を使用した。また、従来法では、アニオン交換樹脂１５をカチオン交換樹脂１６に混合することなく、別々に再生を行った。

得られたＭＴＣの値Ｋ（×１０^−４ｍ／ｓ）、硫酸イオン濃度（ｐｐｂ）及び電気伝導率（μＳ／ｃｍ）を表１に示すとともに、図３にプロットした。

表１及び図３に示すように、実施例１では実施形態法１、２及び従来法のいずれにおいても、ＭＴＣの値Ｋが１．５×１０^−４ｍ／ｓ以上で、かつ電気伝導率が０．１５μＳ／ｃｍ以下の領域Ｒに存在し、その場合に再生イオン交換樹脂１２ａが良好であると判断できた。これに対し、比較参考例１〜４では、ＭＴＣの値Ｋ又は電気伝導率、或いはそれらの双方が前記領域Ｒの範囲外に存在し、再生イオン交換樹脂１２ａは再使用に適さない結果であった。

また、前記硫酸イオン濃度（ｐｐｂ）と電気伝導率（μＳ／ｃｍ）とを図４にプロットした。図４において、○は実施例１、□は比較参考例１、△は比較参考例２、◇は比較参考例３及び×は比較参考例４を示す。

この図４に示すように、実施例１及び比較参考例１〜４の全てにおいて、硫酸イオン濃度と電気伝導率とがほぼ比例関係を示すことから、硫酸イオン濃度と電気伝導率とは相関関係を有することを確認することができた。従って、通液用カラム３４を通過した水溶液について、電気伝導率とＭＴＣの値Ｋとを得ることができ、再生イオン交換樹脂１２ａの使用可否を判断できることが明らかになった。

なお、前記実施形態を次のように変更して具体化することも可能である。
・前記アニオン再生用カラム２１とカチオン再生用カラム２２とを１つの再生用カラムで構成し、その再生用カラムにおいてアニオン交換樹脂１５の再生を行った後に、その再生用カラムを使用してカチオン交換樹脂１６の再生を行うように構成してもよい。

・前記イオン交換処理装置としては、火力発電所以外の発電所におけるボイラーの水処理装置であってもよい。

１０…再生・評価装置、１１１…再生・評価装置としての再生装置、１２…イオン交換樹脂、１２ａ…再生イオン交換樹脂、１５…アニオン交換樹脂、１５ａ…再生アニオン交換樹脂、１６…カチオン交換樹脂、１６ａ…再生カチオン交換樹脂、２１…アニオン再生用カラム、２２…カチオン再生用カラム、３３…再生・評価装置としての通液試験装置、３４…通液用カラム、４５…電気伝導率計、４６…硫酸イオン濃度計。

Claims (6)

1. イオン交換処理装置で使用されたイオン交換樹脂を再生し、得られた再生イオン交換樹脂のイオン交換性能を評価する再生・評価方法であって、
   前記イオン交換処理装置から採取されたアニオン交換樹脂を水酸化ナトリウム水溶液で再生するとともに、イオン交換処理装置から採取されたカチオン交換樹脂に前記アニオン交換樹脂を混合して硫酸水溶液で再生し、得られた再生アニオン交換樹脂と再生カチオン交換樹脂とを混合した再生イオン交換樹脂に対して硫酸ナトリウム水溶液を通液し、通液後の水溶液の電気伝導率を測定するとともに、硫酸イオン濃度を測定して物質移動係数（ＭＴＣ）を算出するイオン交換樹脂の再生・評価方法。
2. 前記カチオン交換樹脂の再生時に混合されるアニオン交換樹脂の混合量は、再生に供されるアニオン交換樹脂中の５〜２０体積％である請求項１に記載のイオン交換樹脂の再生・評価方法。
3. 前記通液後の水溶液の物質移動係数（ＭＴＣ）は１．５×１０^−４ｍ／ｓ以上であり、かつ電気伝導率は０．１５μＳ／ｃｍ以下であるときに再生イオン交換樹脂が良好であると判断する請求項１又は請求項２に記載のイオン交換樹脂の再生・評価方法。
4. 前記通液後の水溶液の硫酸イオン濃度（ｐｐｂ）と電気伝導率（μＳ／ｃｍ）とは比例関係を示す請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のイオン交換樹脂の再生・評価方法。
5. 前記イオン交換処理装置は、火力発電所におけるボイラーの水処理装置であり、前記アニオン交換樹脂はポリスチレン系の強塩基性アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂はポリスチレン系の強酸性カチオン交換樹脂である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のイオン交換樹脂の再生・評価方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のイオン交換樹脂の再生・評価方法に使用されるイオン交換樹脂の再生・評価装置であって、
   前記イオン交換処理装置から採取されたアニオン交換樹脂を水酸化ナトリウム水溶液で再生するか、又はイオン交換処理装置から採取されたカチオン交換樹脂を硫酸水溶液で再生する再生用カラムと、再生後の再生アニオン交換樹脂及び再生カチオン交換樹脂を混合した再生イオン交換樹脂に硫酸ナトリウム水溶液を通液する通液用カラムと、通液用カラムを通過した水溶液の電気伝導率を測定する電気伝導率計と、通液用カラムを通過した水溶液の硫酸イオン濃度を測定する硫酸イオン濃度計とを備えたイオン交換樹脂の再生・評価装置。