JP2017203680A - Adsorption removal system and adsorption removal method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adsorption removal system and an adsorption removal method capable of adsorbing and removing strontium containing radio isotope to prevent radioactive waste from increasing while discharging non-radioactive calcium, magnesium and natrium.SOLUTION: The adsorption removal system includes: an electrodialysis unit 2 that separates an aqueous solution to be treated into a monovalent ion-rich aqueous solution and a divalent ion-rich aqueous solution by moving monovalent metal ion to a fresh water with electrical thrust via an ion exchange membrane; and an ion-exchange adsorption tower 5 which has an adsorbent. The monovalent ion-rich aqueous solution and divalent ion-rich aqueous solution are fed to the ion-exchange adsorption tower in this order.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、放射性核種の吸着除去装置及び吸着除去方法に関し、特に、放射性ストロンチウムを吸着除去するのに好適な装置に関する。   The present invention relates to a radionuclide adsorption / removal apparatus and adsorption / removal method, and more particularly to an apparatus suitable for adsorbing and removing radiostrontium.

原子力施設において発生する放射性核種を含む放射性廃液には、放射性ストロンチウムと放射性セシウムの他に、非放射性ストロンチウム、ナトリウム、カルシウム及びマグネシウムが含まれる。   In addition to radioactive strontium and radioactive cesium, non-radioactive strontium, sodium, calcium, and magnesium are included in the radioactive liquid waste containing radionuclides generated in nuclear facilities.

このような放射性廃液からストロンチウム及びセシウムを除去するための吸着材が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の吸着材は、結晶化シリコチタネート（ＣＳＴ）を水酸化ナトリウムに接触させることにより作製したものである。   Patent Document 1 discloses an adsorbent for removing strontium and cesium from such a radioactive liquid waste. The adsorbent described in Patent Document 1 is prepared by bringing crystallized silicotitanate (CST) into contact with sodium hydroxide.

また、放射性廃液は、通常、ストロンチウムに比べて高い濃度でカルシウム及びマグネシウムを含み、これらが吸着サイトを消費する。   Moreover, radioactive waste liquid usually contains calcium and magnesium at a higher concentration than strontium, and these consume the adsorption sites.

特許文献２には、前段でカルシウム及びマグネシウムを除去し、後段でストロンチウムを除去する二段構成の吸着除去装置が開示されている。   Patent Document 2 discloses a two-stage adsorption / removal apparatus that removes calcium and magnesium at the front stage and removes strontium at the rear stage.

非特許文献１には、塩化ナトリウム濃度が増加するとイオン交換のストロンチウム等の分配係数が減少すること、及び、２価イオンであるストロンチウムの分配係数がナトリウム濃度の２乗に逆比例して増加することが記載されている。   Non-Patent Document 1 describes that the distribution coefficient of strontium for ion exchange decreases as the sodium chloride concentration increases, and the distribution coefficient of strontium that is a divalent ion increases in inverse proportion to the square of the sodium concentration. It is described.

また、特許文献３には、海水から、マグネシウムやカルシウムなどのミネラル成分濃度が充分に高く、ナトリウム濃度が充分に低減されたミネラル液を得る技術の例として、選択透過性のイオン交換膜を用いた電気透析装置が記載されている。   In Patent Document 3, a selectively permeable ion exchange membrane is used as an example of a technique for obtaining a mineral liquid having a sufficiently high concentration of mineral components such as magnesium and calcium and a sufficiently reduced sodium concentration from seawater. An electrodialyzer was described.

特開２０１４−１２２８０６号公報JP 2014-122806 A 特開２０１４−１４５６８７号公報JP 2014-145687 A 特開２００６−１４２２６５号公報JP 2006-142265 A

Teresia Moller et al.: "Ion exchange of 85Sr, 134Cs and 57Co in sodium titanosilicate and the effect of crystallinity on selectivity", Separation and Purification Technology 28 (2002) 13-23Teresia Moller et al .: "Ion exchange of 85Sr, 134Cs and 57Co in sodium titanosilicate and the effect of crystallinity on selectivity", Separation and Purification Technology 28 (2002) 13-23

特許文献２の二段構成の装置では、前段で吸着除去される２価のカルシウムイオン及びマグネシウムイオンを除去する際、同じく２価のストロンチウムイオンが吸着される。このため、主としてストロンチウムを除去する後段の吸着材だけでなく、前段の吸着材も放射性廃棄物となる。さらに、１価のナトリウムイオンの濃度が増加すると、２価イオンの吸着量を著しく減少させる（非特許文献１）。これは前段の大規模化を招く。   In the two-stage apparatus of Patent Document 2, when removing divalent calcium ions and magnesium ions adsorbed and removed in the previous stage, the same divalent strontium ions are adsorbed. For this reason, not only the adsorbent of the latter stage which mainly removes strontium but also the adsorbent of the former stage becomes radioactive waste. Furthermore, when the concentration of monovalent sodium ions increases, the amount of divalent ions adsorbed is significantly reduced (Non-patent Document 1). This leads to the previous large scale.

本発明の目的は、放射性廃棄物を増やさないように、放射性同位元素を含むストロンチウムを吸着除去するとともに、非放射性であるカルシウム、マグネシウム及びナトリウムを排出することにある。   An object of the present invention is to adsorb and remove strontium containing a radioactive isotope and discharge non-radioactive calcium, magnesium and sodium so as not to increase radioactive waste.

本発明の吸着除去装置は、２価の金属イオンであるストロンチウムイオン及び１価の金属イオンを含む被処理水溶液からストロンチウムを除去する装置であって、被処理水溶液から淡水にイオン交換膜を介して電気的な推進力により１価の金属イオンを移動することにより１価イオンリッチの水溶液と２価イオンリッチの水溶液とに分離する電気透析部と、吸着材を有するイオン交換吸着塔と、を備え、１価イオンリッチの水溶液と２価イオンリッチの水溶液とを、この順でイオン交換吸着塔に通水する。   The adsorption / removal apparatus of the present invention is an apparatus for removing strontium from an aqueous solution to be treated containing strontium ions, which are divalent metal ions, and monovalent metal ions, and from the aqueous solution to be treated to fresh water through an ion exchange membrane. An electrodialysis section that separates a monovalent ion-rich aqueous solution and a divalent ion-rich aqueous solution by moving monovalent metal ions by an electric driving force, and an ion exchange adsorption tower having an adsorbent. The monovalent ion-rich aqueous solution and the divalent ion-rich aqueous solution are passed through the ion exchange adsorption tower in this order.

本発明によれば、ナトリウムリッチと２価イオンリッチとに分離した上で吸着処理をすることができ、吸着性能を向上し、吸着材の消費を抑制することができる。また、非放射性元素であるカルシウム、マグネシウム及びナトリウムを処理水として放出することができるため、廃棄物の量を低減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can adsorb | suck after isolate | separating into sodium rich and divalent ion rich, can improve adsorption | suction performance, and can suppress consumption of an adsorbent. In addition, since the non-radioactive elements calcium, magnesium and sodium can be released as treated water, the amount of waste can be reduced.

本発明の吸着除去装置を示す模式構成図である。It is a schematic block diagram which shows the adsorption removal apparatus of this invention. 本発明の吸着除去装置を示す模式構成図である。It is a schematic block diagram which shows the adsorption removal apparatus of this invention. 本発明の吸着除去装置を示す模式構成図である。It is a schematic block diagram which shows the adsorption removal apparatus of this invention. 本発明の吸着除去方法の主要な工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the main processes of the adsorption removal method of this invention.

本明細書においては、金属イオンについて、金属元素の名称のみを記載し、「イオン」を付けないで表記する場合がある。すなわち、水溶液中の金属イオンに関する説明、水溶液の濃度について説明する場合等においては、金属元素の名称（元素記号の場合もある。）のみを記載した場合であっても金属イオンの説明である場合がある。   In the present specification, for metal ions, only the names of metal elements may be described, and may be described without “ion”. That is, in the case of explaining the metal ions in the aqueous solution, the concentration of the aqueous solution, etc., even if only the name of the metal element (in some cases it is an element symbol) is described, it is an explanation of the metal ion There is.

以下、本発明を着想するに至った考え方について説明する。   Hereinafter, the concept that led to the idea of the present invention will be described.

ナトリウム等の１価の陽イオンは、ストロンチウム、カルシウム、マグネシウム等の２価の陽イオンの吸着除去を阻害する。このため、あらかじめ電気透析によりナトリウム等の１価の陽イオンを除去して、ストロンチウムの除去を確実にすることが望ましい。   Monovalent cations such as sodium inhibit the adsorption and removal of divalent cations such as strontium, calcium and magnesium. For this reason, it is desirable to remove monovalent cations such as sodium by electrodialysis in advance to ensure the removal of strontium.

ストロンチウムは、カルシウム及びマグネシウムよりも吸着材に吸着されやすい性質を有する。このため、被処理水溶液を吸着塔に通過させると、放射性元素であるストロンチウムが吸着除去され、非放射性元素であるカルシウム、マグネシウム及びナトリウムが処理水として放出される。よって、処理水は、廃棄物とならない。   Strontium has the property of being more easily adsorbed by the adsorbent than calcium and magnesium. For this reason, when the aqueous solution to be treated is passed through the adsorption tower, the radioactive element strontium is adsorbed and removed, and the non-radioactive elements calcium, magnesium and sodium are released as treated water. Therefore, treated water does not become waste.

また、電気透析により得られたナトリウム等の１価の陽イオンを含む水溶液は、微量のストロンチウム等の２価イオンを含むが、十分に容量を有する吸着塔を用いれば、吸着塔の上流側でストロンチウム等を吸着除去することができる。この吸着塔は、十分な容量を有するため、ナトリウム等の１価の陽イオンを含む水溶液を流した後、ストロンチウム等の２価イオンの比率が高い水溶液を流してもストロンチウム等の放射性核種を除去することができる。言い換えると、特許文献２に記載されている機能の異なる前段及び後段の吸着塔を用いなくても、ストロンチウム等の放射性核種を十分に除去することができる。   Moreover, the aqueous solution containing monovalent cations such as sodium obtained by electrodialysis contains a small amount of divalent ions such as strontium, but if an adsorption tower having a sufficient capacity is used, the aqueous solution on the upstream side of the adsorption tower. Strontium and the like can be removed by adsorption. Since this adsorption tower has a sufficient capacity, a radionuclide such as strontium is removed even if an aqueous solution containing a high ratio of divalent ions such as strontium is flowed after flowing an aqueous solution containing monovalent cations such as sodium. can do. In other words, radionuclides such as strontium can be sufficiently removed without using the first and second adsorption towers having different functions described in Patent Document 2.

さらに、次に示す非特許文献１に記載されている原理を考慮し、ナトリウム水溶液を選択的に希釈することが有効である。   Furthermore, in consideration of the principle described in Non-Patent Document 1 shown below, it is effective to selectively dilute the sodium aqueous solution.

非特許文献１に示されているように、２価イオンであるストロンチウムの分配係数は、ナトリウム濃度の２乗に逆比例し、２価イオン濃度の１乗に逆比例する。希釈することにより、ナトリウムだけでなく、ストロンチウムの濃度が減少するが、ストロンチウムの分配係数が濃度の２乗で逆比例し、増加するため、吸着量が増える。２価イオンの場合、分配係数が濃度の１乗に逆比例するため、希釈してもストロンチウムの吸着量は変わらない。   As shown in Non-Patent Document 1, the distribution coefficient of strontium, which is a divalent ion, is inversely proportional to the square of the sodium concentration and inversely proportional to the first power of the divalent ion concentration. Dilution reduces the concentration of strontium as well as sodium, but the strontium partition coefficient increases inversely proportional to the square of the concentration, increasing the amount of adsorption. In the case of divalent ions, the partition coefficient is inversely proportional to the first power of the concentration, so that the strontium adsorption amount does not change even when diluted.

希釈効果を向上するためには、ナトリウムと２価イオンとを分離し、ナトリウム水溶液を選択的に希釈することが有効である。   In order to improve the dilution effect, it is effective to separate sodium and divalent ions and selectively dilute an aqueous sodium solution.

ナトリウム水溶液の希釈には、排水の一部から逆浸透膜を用いて得られる淡水を用いれば、排水の増加にはつながらない。   For the dilution of the aqueous sodium solution, if fresh water obtained by using a reverse osmosis membrane from a part of the waste water is used, the amount of waste water will not increase.

本発明においては、吸着塔の前段にイオン価数選択型の電気透析装置を置き、１価のナトリウムを淡水に透析し、ナトリウムリッチの水溶液を生成する。残されるのは、ナトリウム濃度が減少した２価イオンリッチの水溶液である。透析される２価イオンは、微量であるため、２価イオンの濃度はほぼ保たれる。操作結果として、微量の２価イオンを含むナトリウムリッチの水溶液と２価イオン濃度がほぼ保たれた２価イオンリッチの水溶液に分離し、それぞれを個別に吸着処理する。   In the present invention, an ionic valence selection type electrodialyzer is placed in front of the adsorption tower, and monovalent sodium is dialyzed into fresh water to produce a sodium-rich aqueous solution. What remains is a divalent ion-rich aqueous solution with reduced sodium concentration. Since the amount of divalent ions to be dialyzed is very small, the concentration of the divalent ions is almost maintained. As an operation result, it is separated into a sodium-rich aqueous solution containing a small amount of divalent ions and a divalent ion-rich aqueous solution in which the concentration of divalent ions is substantially maintained, and each is subjected to an adsorption treatment.

特に、特許文献１に開示されたナトリウムを添加した吸着材を用いる場合、ナトリウムリッチの水溶液を先に処理した後で、２価イオンリッチの水溶液を処理することが望ましい。ナトリウムリッチの希釈水を処理してもナトリウムを添加した吸着材の組成が概ね保たれており、吸着性能を保ち、２価イオンリッチを処理するためである。また、汚染水量を増やさないために、電気透析に用いる淡水を処理水から回収する。   In particular, when the adsorbent added with sodium disclosed in Patent Document 1 is used, it is desirable to treat the divalent ion-rich aqueous solution after treating the sodium-rich aqueous solution first. This is because the composition of the adsorbent to which sodium is added is generally maintained even when the sodium-rich dilution water is processed, and the adsorption performance is maintained and the divalent ion rich is processed. In order not to increase the amount of contaminated water, fresh water used for electrodialysis is recovered from the treated water.

ここで、ナトリウムリッチの水溶液とは、他の金属イオンに対するナトリウムイオンの比率が高い水溶液をいう。同様に、１価イオンリッチの水溶液とは、他の金属イオン（２価の金属イオン）に対する１価の金属イオンの比率が高い水溶液をいう。そして、２価イオンリッチの水溶液とは、他の金属イオン（１価の金属イオン）に対する２価の金属イオンの比率が高い水溶液をいう。   Here, the sodium-rich aqueous solution refers to an aqueous solution having a high ratio of sodium ions to other metal ions. Similarly, a monovalent ion-rich aqueous solution refers to an aqueous solution having a high ratio of monovalent metal ions to other metal ions (divalent metal ions). The divalent ion-rich aqueous solution refers to an aqueous solution having a high ratio of divalent metal ions to other metal ions (monovalent metal ions).

使用した吸着材は、再生せずに廃棄する。再生には、再生用の水を大量に消費し、その結果、排出される汚染水が増加するため、更なるコストが必要となる問題もあるからである。   The used adsorbent is discarded without being recycled. This is because the regeneration consumes a large amount of water for regeneration, and as a result, the amount of polluted water to be discharged increases, and there is a problem that further costs are required.

なお、電気透析の条件は、特に限定されるものではなく、特許文献３に記載の技術等、公知の技術を用いることができる。   In addition, the conditions of electrodialysis are not specifically limited, Well-known techniques, such as the technique of patent document 3, can be used.

以下、実施例について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の吸着除去装置を示す模式構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an adsorption removal apparatus of the present invention.

本図において、１は原水タンク、２は電気透析部、３、４はそれぞれ分離液タンク、５は吸着塔モジュール、６は逆浸透膜、５３、５４は開閉バルブ、６０は排出管、６１は淡水管である。   In this figure, 1 is a raw water tank, 2 is an electrodialysis unit, 3 and 4 are separation liquid tanks, 5 is an adsorption tower module, 6 is a reverse osmosis membrane, 53 and 54 are open / close valves, 60 is a discharge pipe, 61 is It is a fresh water pipe.

電気透析部２には、陽イオンを通すカチオン膜（陽イオン交換膜。Ｃと略記する。）と、陰イオンを通すアニオン膜（陰イオン交換膜。Ａと略記する。）と、が交互に設けられ、両端に電位差が印加される。カチオン膜には、１価イオンの選択透過機能を有する膜を用いる。   In the electrodialysis unit 2, a cation membrane (cation exchange membrane, abbreviated as C) that allows cations to pass through and an anion membrane (anion exchange membrane, abbreviated as A) that allows passage of anions alternately A potential difference is applied to both ends. As the cation membrane, a membrane having a selective permeation function of monovalent ions is used.

電気透析部２には、原水タンク１からの原水（被処理水溶液）に加え、淡水管６１より淡水が供給され、１価のナトリウムイオンがカチオン膜を通過し、淡水に透析される。塩素イオンは、アニオン膜を通過し、淡水に透析され、電気的中性が保たれる。この結果、淡水はＮａイオンリッチの水溶液に、原水はナトリウムが減少した２価イオンリッチの水溶液に変化し、排出され、それぞれ分離液タンク３、４に蓄えられる。すなわち、分離液タンク３にはＮａイオンリッチの水溶液が貯留され、分離液タンク４には２価イオンリッチの水溶液が貯留される。   In addition to the raw water (treated aqueous solution) from the raw water tank 1, fresh water is supplied to the electrodialysis unit 2 from the fresh water pipe 61, and monovalent sodium ions pass through the cation membrane and are dialyzed into fresh water. Chlorine ions pass through the anion membrane and are dialyzed into fresh water to maintain electrical neutrality. As a result, the fresh water is changed to a Na ion-rich aqueous solution, and the raw water is changed to a divalent ion-rich aqueous solution in which sodium is reduced, and is discharged and stored in the separation liquid tanks 3 and 4, respectively. That is, an aqueous solution rich in Na ions is stored in the separation liquid tank 3, and an aqueous solution rich in divalent ions is stored in the separation liquid tank 4.

放射性ストロンチウムは２価イオンであるため、その多くは２価イオンリッチの水溶液に残るが、カチオン膜で選択しきれなかった一部がＮａイオンリッチの水溶液に移行する。なお、ここでＮａイオンとしたのは、ナトリウムが主成分の海水が混入することを想定したためであり、ナトリウムに代わって他の１価イオンが主成分であっても良い。   Since radioactive strontium is a divalent ion, most of it remains in the divalent ion-rich aqueous solution, but a part of the strontium that cannot be selected by the cation membrane moves to the Na ion-rich aqueous solution. The reason why Na ions are used here is that it is assumed that seawater containing sodium as a main component is mixed, and other monovalent ions may be the main components instead of sodium.

以上をまとめると、電気透析部２においては、被処理水溶液から淡水にイオン交換膜を介して電気的な推進力により１価の金属イオンを移動することにより１価イオンリッチの水溶液と２価イオンリッチの水溶液とに分離する。   In summary, in the electrodialysis unit 2, a monovalent ion-rich aqueous solution and a divalent ion are transferred from the aqueous solution to be treated to fresh water through an ion exchange membrane by an electric driving force. Separate into a rich aqueous solution.

吸着塔モジュール５においては、含まれる放射性ストロンチウムが微量であるＮａイオンリッチの水溶液を先に処理する。吸着材への放射性ストロンチウムの吸着量が僅かであるためである。ナトリウムリッチの水溶液を先に処理した後で、２価イオンリッチの水溶液を処理する。この場合、開閉バルブ５４を閉じた状態で開閉バルブ５３を開け、分離液タンク３から吸着塔モジュール５にＮａイオンリッチの水溶液を送る。つぎに、開閉バルブ５３を閉じ、開閉バルブ５４を開けて、分離液タンク４から吸着塔モジュール５に２価イオンリッチの水溶液を送る。   In the adsorption tower module 5, an aqueous solution rich in Na ions in which a small amount of radioactive strontium is contained is first processed. This is because the amount of radioactive strontium adsorbed on the adsorbent is small. After the sodium-rich aqueous solution is treated first, the divalent ion-rich aqueous solution is treated. In this case, the open / close valve 53 is opened with the open / close valve 54 closed, and the Na ion-rich aqueous solution is sent from the separation liquid tank 3 to the adsorption tower module 5. Next, the opening / closing valve 53 is closed and the opening / closing valve 54 is opened, and the divalent ion-rich aqueous solution is sent from the separation liquid tank 4 to the adsorption tower module 5.

また、吸着塔モジュール５の吸着材として、特許文献１に開示されたナトリウムを添加した吸着材（結晶化シリコチタネート（ＣＳＴ）を水酸化ナトリウムに接触させることにより作製したもの）を用いる場合、ナトリウムリッチの水溶液を処理してもナトリウムを添加した吸着材の組成が概ね保たれており、初期の吸着性能が維持される。   In addition, when the adsorbent added with sodium disclosed in Patent Document 1 (prepared by contacting crystallized silicotitanate (CST) with sodium hydroxide) is used as the adsorbent of the adsorption tower module 5, sodium is used. Even when a rich aqueous solution is processed, the composition of the adsorbent to which sodium is added is generally maintained, and the initial adsorption performance is maintained.

吸着塔モジュール５から流出した水溶液は、逆浸透膜６に送られる。逆浸透膜６により処理された水溶液から回収された淡水は、淡水管６１により電気透析部２に送られ、再度、電気透析に用いられる。吸着塔モジュール５から流出した水溶液は、逆浸透膜６により処理されて濃縮されるため、保管対象の汚染水の量を低減することができる。   The aqueous solution flowing out from the adsorption tower module 5 is sent to the reverse osmosis membrane 6. Fresh water recovered from the aqueous solution treated by the reverse osmosis membrane 6 is sent to the electrodialysis unit 2 through the fresh water pipe 61 and used again for electrodialysis. Since the aqueous solution flowing out from the adsorption tower module 5 is processed by the reverse osmosis membrane 6 and concentrated, the amount of contaminated water to be stored can be reduced.

図４は、原水の処理における主要な工程を示すフロー図である。   FIG. 4 is a flowchart showing the main steps in the raw water treatment.

本図においては、原水は、電気透析工程Ｓ１０１にて１価の金属イオンを分離し、吸着工程Ｓ１０２にて２価イオンリッチの水溶液からストロンチウム等を除去する。これにより、放射性廃棄物の量を低減することができる。   In this figure, the raw water separates monovalent metal ions in the electrodialysis step S101, and removes strontium and the like from the divalent ion-rich aqueous solution in the adsorption step S102. Thereby, the amount of radioactive waste can be reduced.

なお、本実施例においては、吸着材として結晶化シリコチタネート（ＣＳＴ）を水酸化ナトリウムに接触させることにより作製したものを用いたが、適用可能な吸着材は、これに限定されるものではなく、未処理の結晶化シリコチタネート（ＣＳＴ）でもよいし、イオン交換能を有する他の吸着材でもよい。   In this example, an adsorbent prepared by bringing crystallized silicotitanate (CST) into contact with sodium hydroxide was used, but the applicable adsorbent is not limited to this. Untreated crystallized silicotitanate (CST) may be used, and other adsorbents having ion exchange ability may be used.

図２は、本発明の吸着除去装置の構成図である。   FIG. 2 is a configuration diagram of the adsorption removal apparatus of the present invention.

本図において図１と異なる点は、淡水管６１が別系統となっている点である。   In this figure, a different point from FIG. 1 is that the fresh water pipe 61 is a separate system.

図２に示すように、本実施例においては、電気透析に用いる淡水、すなわち電気透析部２に導入される淡水は、外部から供給される。処理された汚染水の総量は増えるが、システムが簡素化されるという利点がある。   As shown in FIG. 2, in this embodiment, fresh water used for electrodialysis, that is, fresh water introduced into the electrodialysis unit 2 is supplied from the outside. Although the total amount of treated contaminated water is increased, there is the advantage that the system is simplified.

図３は、本発明の吸着除去装置の構成図である。   FIG. 3 is a configuration diagram of the adsorption removal apparatus of the present invention.

本図においては、図２に示す系統に加え、もう１つの淡水管６１を設け、分離液タンク３に淡水を供給し、Ｎａイオンリッチの水溶液を更に希釈している。ストロンチウムの分配係数はナトリウム濃度の２乗に逆比例するため、ストロンチウムの吸着除去特性を向上する効果がある。導入する淡水は、実施例１のように処理水から回収しても良いし、実施例２のように別系統から導入しても良い。   In this figure, in addition to the system shown in FIG. 2, another fresh water pipe 61 is provided, and fresh water is supplied to the separation liquid tank 3 to further dilute the Na ion-rich aqueous solution. Since the distribution coefficient of strontium is inversely proportional to the square of the sodium concentration, there is an effect of improving the adsorption removal characteristic of strontium. The fresh water to be introduced may be recovered from the treated water as in the first embodiment, or may be introduced from another system as in the second embodiment.

１：原水タンク、２：電気透析部、３：分離液タンク、４：分離液タンク、５：吸着塔モジュール、６：逆浸透膜、５３：開閉バルブ、５４：開閉バルブ、６０：排出管、６１：淡水管。   1: raw water tank, 2: electrodialysis unit, 3: separation liquid tank, 4: separation liquid tank, 5: adsorption tower module, 6: reverse osmosis membrane, 53: open / close valve, 54: open / close valve, 60: discharge pipe, 61: Fresh water pipe.

Claims (10)

２価の金属イオンであるストロンチウムイオン及び１価の金属イオンを含む被処理水溶液からストロンチウムを除去する装置であって、
前記被処理水溶液から淡水にイオン交換膜を介して電気的な推進力により前記１価の金属イオンを移動することにより１価イオンリッチの水溶液と２価イオンリッチの水溶液とに分離する電気透析部と、
吸着材を有するイオン交換吸着塔と、を備え、
前記１価イオンリッチの水溶液と前記２価イオンリッチの水溶液とを、この順で前記イオン交換吸着塔に通水する、吸着除去装置。 An apparatus for removing strontium from an aqueous solution to be treated containing strontium ions which are divalent metal ions and monovalent metal ions,
An electrodialysis unit that separates a monovalent ion-rich aqueous solution and a divalent ion-rich aqueous solution by transferring the monovalent metal ions from the aqueous solution to be treated to fresh water through an ion exchange membrane by an electric driving force. When,
An ion exchange adsorption tower having an adsorbent, and
An adsorption / removal device for passing the monovalent ion-rich aqueous solution and the divalent ion-rich aqueous solution in this order through the ion exchange adsorption tower. 請求項１記載の吸着除去装置において、
前記１価の金属イオンの主成分は、ナトリウムイオンであり、
前記イオン交換吸着塔の前記吸着材には、ナトリウムイオンが添加されている、吸着除去装置。 The adsorption removal apparatus according to claim 1,
The main component of the monovalent metal ion is sodium ion,
An adsorption removal apparatus in which sodium ions are added to the adsorbent of the ion exchange adsorption tower. 請求項１又は２に記載の吸着除去装置において、
前記イオン交換吸着塔を通過した処理水から淡水を回収し、その淡水を前記電気透析部に導入する、吸着除去装置。 The adsorption removal apparatus according to claim 1 or 2,
An adsorption removal apparatus that recovers fresh water from treated water that has passed through the ion exchange adsorption tower and introduces the fresh water into the electrodialysis unit. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の吸着除去装置において、
前記電気透析部で得られた前記２価イオンリッチの水溶液は、淡水で更に希釈し、前記イオン交換吸着塔に通水する、吸着除去装置。 In the adsorption removal device according to any one of claims 1 to 3,
The adsorption removal apparatus in which the divalent ion-rich aqueous solution obtained in the electrodialysis section is further diluted with fresh water and passed through the ion exchange adsorption tower. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸着除去装置において、
前記被処理水溶液は、２価の金属イオンであるカルシウムイオン又はマグネシウムイオンを含む、吸着除去装置。 In the adsorption removal device according to any one of claims 1 to 4,
The said to-be-processed aqueous solution is an adsorption removal apparatus containing the calcium ion or magnesium ion which is a bivalent metal ion. ２価の金属イオンであるストロンチウムイオン及び１価の金属イオンを含む被処理水溶液からストロンチウムを除去する方法であって、
前記被処理水溶液から淡水にイオン交換膜を介して電気的な推進力により前記１価の金属イオンを移動することにより１価イオンリッチの水溶液と２価イオンリッチの水溶液とに分離する電気透析工程と、
吸着材を有するイオン交換吸着塔に、前記１価イオンリッチの水溶液と前記２価イオンリッチの水溶液とを、この順で通水する吸着工程と、を含む、吸着除去方法。 A method for removing strontium from an aqueous solution to be treated containing strontium ions which are divalent metal ions and monovalent metal ions,
An electrodialysis process for separating the monovalent metal ions from the aqueous solution to be treated into fresh water through an ion exchange membrane by an electric driving force to separate the monovalent ion-rich aqueous solution and the divalent ion-rich aqueous solution. When,
An adsorption removal method comprising: an adsorption step of passing the monovalent ion-rich aqueous solution and the divalent ion-rich aqueous solution in this order through an ion exchange adsorption tower having an adsorbent. 請求項６記載の吸着除去方法において、
前記１価の金属イオンの主成分は、ナトリウムイオンであり、
前記イオン交換吸着塔の前記吸着材には、ナトリウムイオンが添加されている、吸着除去方法。 The adsorption removal method according to claim 6, wherein
The main component of the monovalent metal ion is sodium ion,
An adsorption removal method, wherein sodium ions are added to the adsorbent of the ion exchange adsorption tower. 請求項６又は７に記載の吸着除去方法において、
前記イオン交換吸着塔を通過した処理水から淡水を回収し、その淡水を前記電気透析部に導入する、吸着除去方法。 In the adsorption removal method according to claim 6 or 7,
An adsorption removal method, wherein fresh water is recovered from treated water that has passed through the ion exchange adsorption tower, and the fresh water is introduced into the electrodialysis unit. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の吸着除去方法において、
前記電気透析工程で得られた前記１価イオンリッチの水溶液を淡水で更に希釈し、前記イオン交換吸着塔に通水する、吸着除去方法。 In the adsorption removal method according to any one of claims 6 to 8,
An adsorption removal method, wherein the monovalent ion-rich aqueous solution obtained in the electrodialysis step is further diluted with fresh water and passed through the ion exchange adsorption tower. 請求項６〜９のいずれか一項に記載の吸着除去方法において、
前記被処理水溶液は、２価の金属イオンであるカルシウムイオン又はマグネシウムイオンを含む、吸着除去方法。 In the adsorption removal method according to any one of claims 6 to 9,
The method for adsorbing and removing the aqueous solution to be treated contains calcium ions or magnesium ions which are divalent metal ions.
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