JP2881107B2 - 混床式イオン交換塔の再生方法 - Google Patents
混床式イオン交換塔の再生方法Info
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- JP2881107B2 JP2881107B2 JP6053846A JP5384694A JP2881107B2 JP 2881107 B2 JP2881107 B2 JP 2881107B2 JP 6053846 A JP6053846 A JP 6053846A JP 5384694 A JP5384694 A JP 5384694A JP 2881107 B2 JP2881107 B2 JP 2881107B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、純水または超純水製造
用に使用される混床式イオン交換塔の再生方法に関す
る。
用に使用される混床式イオン交換塔の再生方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】純水
または超純水製造用に使用される混床式イオン交換塔
は、微量の陽イオン（Ｎａ+ 、Ｃａ2+等）および陰イオ
ン（ＳＯ4 2-、Ｃｌ- 等）を含む水を塔上部より流入さ
せて、塔内に充填したアニオン交換樹脂とカチオン交換
樹脂によりイオン交換を行い、純水または超純水を得る
設備であるが、一定量の水を通水すると、イオン交換樹
脂の交換基がイオンで飽和状態に達し、満足に機能しな
くなるので、一定頻度でイオン交換樹脂の再生が行われ
ている。そこで、本発明の理解のために、その再生方法
の概略を次に説明する。
または超純水製造用に使用される混床式イオン交換塔
は、微量の陽イオン（Ｎａ+ 、Ｃａ2+等）および陰イオ
ン（ＳＯ4 2-、Ｃｌ- 等）を含む水を塔上部より流入さ
せて、塔内に充填したアニオン交換樹脂とカチオン交換
樹脂によりイオン交換を行い、純水または超純水を得る
設備であるが、一定量の水を通水すると、イオン交換樹
脂の交換基がイオンで飽和状態に達し、満足に機能しな
くなるので、一定頻度でイオン交換樹脂の再生が行われ
ている。そこで、本発明の理解のために、その再生方法
の概略を次に説明する。
【０００３】『混床式イオン交換塔の再生方法』 混
合状態にあるカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂をそ
の比重差（カチオン交換樹脂の比重＞アニオン交換樹脂
の比重）を利用して、上向流通水（逆洗水）により図１
に示すようにアニオン交換樹脂層１とカチオン交換樹脂
層２の上下２層に分離し、塔上部の配管３から濃度５％
のＮａＯＨを注入してアニオン交換樹脂層１の再生を行
い、塔下部の配管４から濃度５％のＨＣｌ（またはＨ2
ＳＯ4)を注入してカチオン交換樹脂層２の再生を行い、
これらの薬液は塔の高さ方向ほぼ中間にある配管５から
排出され、中和処理が行われる。引き続き、イオン交換
塔には押出・水抜き・混合・洗浄等の所定の処理が施さ
れる。
合状態にあるカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂をそ
の比重差（カチオン交換樹脂の比重＞アニオン交換樹脂
の比重）を利用して、上向流通水（逆洗水）により図１
に示すようにアニオン交換樹脂層１とカチオン交換樹脂
層２の上下２層に分離し、塔上部の配管３から濃度５％
のＮａＯＨを注入してアニオン交換樹脂層１の再生を行
い、塔下部の配管４から濃度５％のＨＣｌ（またはＨ2
ＳＯ4)を注入してカチオン交換樹脂層２の再生を行い、
これらの薬液は塔の高さ方向ほぼ中間にある配管５から
排出され、中和処理が行われる。引き続き、イオン交換
塔には押出・水抜き・混合・洗浄等の所定の処理が施さ
れる。
【０００４】しかし、特に新品樹脂の場合に顕著に発生
することであるが、両イオン交換樹脂のからみつき（樹
脂表面の交換基が電気的に結びつくこと）によって、通
常の逆洗行程だけでは、両イオン交換樹脂を上下２層に
きれいに分離することができないことが多い。そのた
め、従来は手動または自動により、逆洗に先立って薬注
分離という工程が追加されていた。その薬注分離工程を
簡単に説明すると、図２に示すように、塔底部の配管６
から約５分間水抜きを行い、次に塔上部の配管３から濃
度５％のＮａＯＨを注入してイオン交換樹脂を約５分間
浸漬し、その後塔下部の配管７からガス（空気または不
活性ガス）を吹き込んで約１０分間混合しつつイオン交
換樹脂表面の交換基の電気的な結びつきを除去し、最後
に塔下部の配管８から注入した水で約１０分間上向流洗
浄を行う、という方法である。９は空気抜きのための配
管である。このように、従来の混床式イオン交換塔の再
生においては、逆洗前に４工程が追加されており、その
ための処理時間として３０分間も要していた。また、こ
れに使われる水量が多くなる結果排水量も多くなるの
で、その排水処理コストを増加させる要因となってい
た。
することであるが、両イオン交換樹脂のからみつき（樹
脂表面の交換基が電気的に結びつくこと）によって、通
常の逆洗行程だけでは、両イオン交換樹脂を上下２層に
きれいに分離することができないことが多い。そのた
め、従来は手動または自動により、逆洗に先立って薬注
分離という工程が追加されていた。その薬注分離工程を
簡単に説明すると、図２に示すように、塔底部の配管６
から約５分間水抜きを行い、次に塔上部の配管３から濃
度５％のＮａＯＨを注入してイオン交換樹脂を約５分間
浸漬し、その後塔下部の配管７からガス（空気または不
活性ガス）を吹き込んで約１０分間混合しつつイオン交
換樹脂表面の交換基の電気的な結びつきを除去し、最後
に塔下部の配管８から注入した水で約１０分間上向流洗
浄を行う、という方法である。９は空気抜きのための配
管である。このように、従来の混床式イオン交換塔の再
生においては、逆洗前に４工程が追加されており、その
ための処理時間として３０分間も要していた。また、こ
れに使われる水量が多くなる結果排水量も多くなるの
で、その排水処理コストを増加させる要因となってい
た。
【０００５】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、薬注
分離工程を含む再生工程の時間を従来法に比べて短縮す
ることができるとともに排水量の少ない混床式イオン交
換塔の再生方法を提供することにある。
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、薬注
分離工程を含む再生工程の時間を従来法に比べて短縮す
ることができるとともに排水量の少ない混床式イオン交
換塔の再生方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の要旨は、微量のイオンを含む水をアニオン交
換樹脂とカチオン交換樹脂によりイオン交換を行い、純
水または超純水を得る混床式イオン交換塔の再生方法で
あって、塔下部より注入する逆洗水による逆洗の直前に
塔下部より低濃度の酸を注入することを特徴とする混床
式イオン交換塔の再生方法にある。
に本発明の要旨は、微量のイオンを含む水をアニオン交
換樹脂とカチオン交換樹脂によりイオン交換を行い、純
水または超純水を得る混床式イオン交換塔の再生方法で
あって、塔下部より注入する逆洗水による逆洗の直前に
塔下部より低濃度の酸を注入することを特徴とする混床
式イオン交換塔の再生方法にある。
【０００７】
【作用】逆洗直前に塔下部より注入した低濃度の酸によ
りイオン交換樹脂表面の交換基の電気的な結びつきが除
去され、次いで塔内に注入される逆洗水により、大比重
のカチオン交換樹脂は下部に、小比重のアニオン交換樹
脂は上部に分離される。
りイオン交換樹脂表面の交換基の電気的な結びつきが除
去され、次いで塔内に注入される逆洗水により、大比重
のカチオン交換樹脂は下部に、小比重のアニオン交換樹
脂は上部に分離される。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の混床式イオン交換塔の再生方
法を比較例と対比しつつ説明する。以下の表１は同一流
量・同一水質の原水を混床式イオン交換塔で再生する場
合の再生時間、再生排水量および処理水水質を比較する
ものである。ここで、再生時間とは、薬注分離工程を含
む再生工程全体に要する時間であり、再生排水量とは、
前記工程全体の排水量合計である。なお、表１におい
て、本発明とは「逆洗前に塔下部より５分間の薬注（濃
度５％のＨＣｌの注入）を行ったもの」を示し、比較例
とは「逆洗前に、５分間の水抜き→濃度５％のＮａＯＨ
による５分間の浸漬→１０分間のガス混合→１０分間の
上向流洗浄を行ったもの」を示す。
法を比較例と対比しつつ説明する。以下の表１は同一流
量・同一水質の原水を混床式イオン交換塔で再生する場
合の再生時間、再生排水量および処理水水質を比較する
ものである。ここで、再生時間とは、薬注分離工程を含
む再生工程全体に要する時間であり、再生排水量とは、
前記工程全体の排水量合計である。なお、表１におい
て、本発明とは「逆洗前に塔下部より５分間の薬注（濃
度５％のＨＣｌの注入）を行ったもの」を示し、比較例
とは「逆洗前に、５分間の水抜き→濃度５％のＮａＯＨ
による５分間の浸漬→１０分間のガス混合→１０分間の
上向流洗浄を行ったもの」を示す。
【０００９】そこで、本発明の再生方法を詳細に説明す
ると、原水として抵抗率が１ＭΩ・ｃｍの逆浸透膜装置
処理水を、８０ｍ3 ／ｈで図１の混床式イオン交換塔
（直径１．４ｍ、高さ３．３ｍ）の原水供給配管１０よ
り塔内に通入し、処理水配管１１より排出した。このと
き、他の配管は閉じていた。また、この時点では、塔内
のカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂は混合した状態
にあり、上下２層には分離していない。
ると、原水として抵抗率が１ＭΩ・ｃｍの逆浸透膜装置
処理水を、８０ｍ3 ／ｈで図１の混床式イオン交換塔
（直径１．４ｍ、高さ３．３ｍ）の原水供給配管１０よ
り塔内に通入し、処理水配管１１より排出した。このと
き、他の配管は閉じていた。また、この時点では、塔内
のカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂は混合した状態
にあり、上下２層には分離していない。
【００１０】そして、２７０００ｍ3 の原水を通入した
時点でアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂を再生する
が、その再生に先立ち本発明の薬注分離工程を実施し
た。すなわち、配管１０からの原水の供給を停止し、処
理水配管１１を閉じた。次に、配管４から濃度５％のＨ
Ｃｌを３ｍ3 ／ｈの流量で５分間塔内に注入しつつ配管
５から塔外に排出した。従って、この間の排水量は０．
２５ｍ3 であった。これで薬注分離工程は終了し、次
に、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂を図１のよう
に上下２層に分離するための逆洗を行った後、両イオン
交換樹脂の再生を行うのであるが、逆洗以後の工程は従
来と同様なので、その説明は省略する。
時点でアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂を再生する
が、その再生に先立ち本発明の薬注分離工程を実施し
た。すなわち、配管１０からの原水の供給を停止し、処
理水配管１１を閉じた。次に、配管４から濃度５％のＨ
Ｃｌを３ｍ3 ／ｈの流量で５分間塔内に注入しつつ配管
５から塔外に排出した。従って、この間の排水量は０．
２５ｍ3 であった。これで薬注分離工程は終了し、次
に、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂を図１のよう
に上下２層に分離するための逆洗を行った後、両イオン
交換樹脂の再生を行うのであるが、逆洗以後の工程は従
来と同様なので、その説明は省略する。
【００１１】
【表１】
【００１２】表１に明らかなように、本発明に係る再生
方法の再生時間は比較例に比べて２５分間短い。この差
は薬注分離工程の時間差によるもので、上記したよう
に、本発明の薬注分離工程の時間は５分間であり、従来
法を再現した比較例のものは３０分間を要するからであ
る。
方法の再生時間は比較例に比べて２５分間短い。この差
は薬注分離工程の時間差によるもので、上記したよう
に、本発明の薬注分離工程の時間は５分間であり、従来
法を再現した比較例のものは３０分間を要するからであ
る。
【００１３】さらに、本発明の再生排水量２７．４８ｍ
3 と比較例のその値３１．３７ｍ3との差３．８９ｍ3
も薬注分離工程での排水量の差によるものである。すな
わち、本発明の薬注分離工程での排水量は、上記したよ
うに０．２５ｍ3 であり、比較例の薬注分離工程での排
水量は、次に説明する水抜き時の１．５４ｍ3 と、上向
流洗浄時の２．６ｍ3 とを合計した４．１４ｍ3 だから
である。『水抜き時の排水量』 後続するガス混合を
支障なく行うためには、直径１．４ｍの塔の上部に高さ
１ｍ程度の空間が必要であり、この空間を設けるため
に、１．４ｍ×１．４ｍ×π×１ｍ／４＝１．５４ｍ3
の水を抜く必要がある。
3 と比較例のその値３１．３７ｍ3との差３．８９ｍ3
も薬注分離工程での排水量の差によるものである。すな
わち、本発明の薬注分離工程での排水量は、上記したよ
うに０．２５ｍ3 であり、比較例の薬注分離工程での排
水量は、次に説明する水抜き時の１．５４ｍ3 と、上向
流洗浄時の２．６ｍ3 とを合計した４．１４ｍ3 だから
である。『水抜き時の排水量』 後続するガス混合を
支障なく行うためには、直径１．４ｍの塔の上部に高さ
１ｍ程度の空間が必要であり、この空間を設けるため
に、１．４ｍ×１．４ｍ×π×１ｍ／４＝１．５４ｍ3
の水を抜く必要がある。
【００１４】『上向流洗浄時の排水量』 １５．６ｍ
3 ／ｈの流量で５分間の洗浄を２回行ったので、排水量
は、１５．６ｍ3 ／ｈ×５min.×２＝２．６ｍ3 とな
る。
3 ／ｈの流量で５分間の洗浄を２回行ったので、排水量
は、１５．６ｍ3 ／ｈ×５min.×２＝２．６ｍ3 とな
る。
【００１５】しかも、本発明の処理水水質は比較例のも
のと変わらない。
のと変わらない。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、混床式イオン交換塔を
再生する時間が短くなり、しかも排水量が少なくなるの
で、再生コストを低減することができる。
再生する時間が短くなり、しかも排水量が少なくなるの
で、再生コストを低減することができる。
【図１】本発明の混床式イオン交換塔の再生方法を説明
する図である。
する図である。
【図２】混床式イオン交換塔再生方法の逆洗前の従来の
薬注分離工程を説明する図である。
薬注分離工程を説明する図である。
１…アニオン交換樹脂層 ２…カチオン交換樹脂層
Claims (1)
- 【請求項１】 微量のイオンを含む水をアニオン交換樹
脂とカチオン交換樹脂によりイオン交換を行い、純水ま
たは超純水を得る混床式イオン交換塔の再生方法であっ
て、塔下部より注入する逆洗水による逆洗の直前に塔下
部より低濃度の酸を注入することを特徴とする混床式イ
オン交換塔の再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6053846A JP2881107B2 (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 混床式イオン交換塔の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6053846A JP2881107B2 (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 混床式イオン交換塔の再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07256119A JPH07256119A (ja) | 1995-10-09 |
| JP2881107B2 true JP2881107B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=12954143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6053846A Expired - Lifetime JP2881107B2 (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 混床式イオン交換塔の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2881107B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4502084B2 (ja) * | 1997-01-28 | 2010-07-14 | 栗田工業株式会社 | 混床式イオン交換樹脂塔及びその混床の形成方法 |
| JP5084279B2 (ja) * | 2007-01-24 | 2012-11-28 | 中国電力株式会社 | イオン交換樹脂の全量取替え方法 |
| JP6015737B2 (ja) * | 2014-11-13 | 2016-10-26 | 栗田工業株式会社 | 再生型イオン交換装置の運転方法 |
| CN115364907A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-11-22 | 无锡市新永大环保设备有限公司 | 混床阳阴树脂反洗分层方法 |
-
1994
- 1994-03-24 JP JP6053846A patent/JP2881107B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07256119A (ja) | 1995-10-09 |
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