JP3212463B2 - 複層床式イオン交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は上層に弱電解質イオン交
換樹脂を、下層に強電解質イオン交換樹脂をそれぞれ充
填した向流再生式の複層床式イオン交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】向流再生式の複層床式イオン交換装置
は、１つの塔内に強電解質イオン交換樹脂と弱電解質イ
オン交換樹脂を層状に充填し、弱電解質イオン交換樹脂
側より被処理水を通水し、この通水方向と反対方向に再
生剤を通液する構造のものであり、並流再生式ものに比
べて再生効率が優れるという利点がある。

【０００３】向流再生式のイオン交換装置は、被処理水
又は再生剤のいずれかを上向流で流すため、その際に樹
脂層が流動化しないようにする手段を講じる必要があ
る。樹脂層が流動化することによって樹脂に吸着された
イオンの分布状態が乱れ、後述の如く処理水の水質が低
下したり、或いは再生効率が低下したりするからであ
る。

【０００４】この種のイオン交換装置において、採水時
及び再生時における樹脂流動化の問題に対処するため種
々の工夫がなされている。

【０００５】例えば図２に示す装置は、上層に強電解質
イオン交換樹脂を、下層に弱電解質イオン交換樹脂をそ
れぞれ充填し、被処理水を上向流で流し、再生剤を下向
流で流す方式のイオン交換装置であり、強電解質イオン
交換樹脂層１は上下の遮蔽板２、３間に充填されている
（もっとも、再生時の樹脂の膨張を吸収するためのわず
かな空間４は設けられている）。弱電解質イオン交換樹
脂層５は遮蔽板６上に形成され、弱電解質イオン交換樹
脂層５と遮蔽板３との間には比較的大きな空間７が設け
られている。８は被処理水入口、９は処理水出口、１０
は再生剤入口、１１は再生廃液出口、１２は逆洗水入
口、１３は逆洗排水出口である。

【０００６】この従来装置において、強電解質イオン交
換樹脂は採水時も再生時も流動化はほとんど起こらず、
また弱電解質イオン交換樹脂は再生時は流動化は起こら
ないが、採水時に採水を停止する場合には問題がある。
即ち、採水は上向流であるため採水時に弱電解質イオン
交換樹脂層５は上方に持ち上げられ、遮蔽板３に押し付
けられるが、一時的に採水を停止したときに樹脂の流動
が起こり、その結果、再採水時に処理水の純度の低下を
招くという欠点がある。

【０００７】また、この従来装置は強電解質イオン交換
樹脂の逆洗を行えないという欠点がある。即ち、一般に
イオン交換装置において採水と再生を繰り返している間
に、イオン交換樹脂層内に原水（被処理水）中の懸濁物
質が蓄積し、それにより圧力損失が増大するので、この
懸濁物質を取り除くための逆洗という操作が或る時期に
必要となってくる。図２に示す従来装置において、逆洗
水は上向流で通水されるため弱電解質イオン交換樹脂は
流動し、それにより弱電解質イオン交換樹脂に付着して
いる懸濁物質を取り除き、逆洗排水出口１３より排出す
ることができる。しかし、強電解質イオン交換樹脂はほ
とんど流動しないので逆洗を行うことはできない。

【０００８】従って、この従来装置において強電解質イ
オン交換樹脂の逆洗を行うためには、該樹脂を別の塔に
移送し、その塔内で逆洗を行った後、再びイオン交換装
置の当該強電解質イオン交換樹脂充填部に該樹脂を戻す
という面倒な操作を必要としていた。

【０００９】更に、この従来装置においては、弱電解質
イオン交換樹脂層５と遮蔽板３との間に比較的大きな空
間７が設けられているため、再生時において、再生剤の
通液後に行なう押出し工程で多量の置換水を必要とする
という欠点もあった。

【００１０】図３に示す従来装置は、上層に弱電解質イ
オン交換樹脂層１４を、下層に強電解質イオン交換樹脂
層１５をそれぞれ設け、両者の境界面に遮蔽板を設け
ず、且つ弱電解質イオン交換樹脂層１４中にコレクター
１６を設け、弱電解質イオン交換樹脂層１４の上方に大
きな空間１７を形成してなるもので、採水時に被処理水
は入口１８より下向流で流入し、出口１９より流出し、
再生時に再生剤は入口２０より上向流て流入し、出口２
１より流出する、下向流採水上向流再生方式の構造のも
のである。

【００１１】この従来装置は、再生剤を通液する際に同
時に流動防止水を入口２２より下向流で流し、樹脂の流
動化を防止するようになっている。再生時に、再生廃液
及び流動防止水はコレクター１６を経て出口２１より流
出するようになっているため、コレクター１６より上部
の樹脂は再生されず、無効樹脂となる。

【００１２】逆洗に当たっては逆洗水を入口３２よりコ
レクター１６を介して上向流で流し、コレクター１６よ
り上部の弱電解質イオン交換樹脂を逆洗し、塔上部の図
示しない逆洗排水出口より排出する。コレクター１６よ
り下部の両イオン交換樹脂の逆洗に当たっては、逆洗水
を入口２３より上向流で流入して両イオン交換樹脂の比
重差を利用して分離しながら逆洗する。

【００１３】この従来装置においては、通常時、コレク
ター１６を通して逆洗水を流入せしめ、コレクター１６
より上部の弱電解質イオン交換樹脂を逆洗できる利点が
あるが、コレクター１６より下部の両イオン交換樹脂の
逆洗に当たっては、一般に両イオン交換樹脂の完全な分
離が困難であり、強電解質イオン交換樹脂の再生効率の
低下と通水時における弱電解質イオン交換樹脂の吸着量
の低下を招く欠点がある上、両イオン交換樹脂の分離の
ために弱電解質イオン交換樹脂層１４の上部に大きな空
間１７が必要とされ、そのため装置が大型化するという
不利もある。更に再生時に入口２２から流動防止水を流
入するため、再生用水量と再生廃液量が、流入した流動
防止水の分だけ増加するという欠点もある。

【００１４】また図４に示すように、上層に弱電解質イ
オン交換樹脂層２４を、下層に強電解質イオン交換樹脂
層２５をそれぞれ設け、両樹脂層の境界面に、樹脂は通
過せず、液の通過が可能なゴム等の可撓性の遮蔽物２６
を設け、この遮蔽物２６とそれより下部に設けた遮蔽板
２７との間に強電解質イオン交換樹脂を固定してなる複
層床式イオン交換装置も知られている。この従来装置は
下向流採水上向流再生方式の構造で、２８は被処理水入
口、２９は処理水出口、３０は再生剤・逆洗水入口、３
１は再生廃液・逆洗排水出口を示す。

【００１５】この従来装置においては、強電解質イオン
交換樹脂は固定されているため逆洗時に流動せず、従っ
て逆洗が行えず、図２に示す従来装置と同様、逆洗を行
うためには別の塔を用意し、その塔に移送して逆洗を行
わねばならないという欠点がある。また強電解質イオン
交換樹脂が再生によって膨潤して体積が増加し、採水に
よって収縮して体積が減少するため、それに伴って可撓
性の遮蔽物２６は伸縮を繰り返し、長期使用によって強
度が劣化するという問題もある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来の装
置は採水時及び再生時においてイオン交換樹脂、特に再
生効率の悪い強電解質イオン交換樹脂の流動化を防止し
得る構造となっているが、同一装置内で強電解質イオン
交換樹脂の逆洗を行えないか、或いはそれを行えても弱
電解質イオン交換樹脂との分離が完全でなく、結果とし
てイオンの吸着分布を乱すこととなり再生効率を低下さ
せたり、採水時の処理水の純度を低下させるという問題
があった。

【００１７】本発明は叙上の点に鑑みなされたもので、
採水時及び再生時の強電解質イオン交換樹脂の流動化を
防止し得ると共に、同一装置内において強電解質イオン
交換樹脂の逆洗が可能であり、しかも弱電解質イオン交
換樹脂と強電解質イオン交換樹脂とを完全に分離した状
態で両者を同時に逆洗することが可能である複層床式イ
オン交換装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上層に設け
た弱電解質イオン交換樹脂層と、下層に設けた強電解質
イオン交換樹脂層と、両イオン交換樹脂層の間に介在し
て設けられた遮蔽板と、被処理水を装置上部より下向流
で流入させ装置下部に流出せしめる被処理水給排手段
と、再生剤を装置下部より上向流で流入させ装置上部に
流出せしめる再生剤給排手段と、強電解質イオン交換樹
脂層の下方に、該イオン交換樹脂層を支持する支持板を
介して設けた樹脂移送室と、強電解質イオン交換樹脂充
填部より強電解質イオン交換樹脂の一部を樹脂移送室に
移送し且つ樹脂移送室に移送した強電解質イオン交換樹
脂を強電解室イオン交換樹脂充填部に戻すための樹脂移
送手段とからなることを特徴とする複層床式イオン交換
装置、樹脂移送管の一端を強電解質イオン交換樹脂充
填部に連結すると共に、他端を樹脂移送室に連結し、強
電解質イオン交換樹脂充填部より該樹脂の一部を樹脂移
送室に移送するように構成した上記記載の複層床式イ
オン交換装置、樹脂移送管の経路途中にバイパス路状
の復路形成管を連結し、該復路形成管にエジェクターを
連結して、エジェクターの吸引作用により樹脂移送室内
の樹脂を復路形成管を経由して強電解質イオン交換樹脂
充填部に移送するように構成した上記又は記載の複
層床式イオン交換装置を要旨とする。

【００１９】本発明は上層に弱電解質イオン交換樹脂
を、下層に強電解質イオン交換樹脂をそれぞれ充填し、
強電解質イオン交換樹脂の下方に樹脂移送室を設けてな
る下向流採水上向流再生方式の複層床式イオン交換装置
であり、弱電解質イオン交換樹脂は採水時に流動しない
が、再生時には流動可能で、再生と逆洗を同時に行える
ようになっている。一方、強電解質イオン交換樹脂は、
採水時には流動が起こらず、再生時にもほとんど流動が
起こらないように遮蔽板と支持板との間に、後述の如く
若干の空間部を残してほぼ隙間なく充填するが、該樹脂
の一部を樹脂移送室に移送した時に強電解質イオン交換
樹脂充填部に残った強電解質イオン交換樹脂が流動可能
となり逆洗が行えるように構成されている。

【００２０】複層床式向流再生方式の純水製造装置は、
強酸性陽イオン交換樹脂と弱酸性陽イオン交換樹脂を同
一の塔に充填した陽イオン交換装置と、強塩基性陰イオ
ン交換樹脂と弱塩基性陰イオン交換樹脂を同一の塔に充
填した陰イオン交換装置とを組合わせてなるものであ
る。本発明は陽イオン交換装置と陰イオン交換装置のい
ずれにも適用可能であり、従って以下の記述において強
電解質イオン交換樹脂とは陽イオン交換装置の場合は強
酸性陽イオン交換樹脂を、陰イオン交換装置の場合は強
塩基性陰イオン交換樹脂をそれぞれ意味し、また弱電解
質イオン交換樹脂とは、陽イオン交換装置の場合は弱酸
性陽イオン交換樹脂を、陰イオン交換装置の場合は弱塩
基性陰イオン交換樹脂をそれぞれ意味する。それらの各
陽イオン交換樹脂或いは陰イオン交換樹脂としては従来
公知のものを使用できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。本発明は、図１に示す如く、上層に弱電解質
イオン交換樹脂を、下層に強電解質イオン交換樹脂をそ
れぞれに充填して弱電解質イオン交換樹脂層４０及び強
電解質イオン交換樹脂層４１を形成し、両イオン交換樹
脂層４０、４１の間に遮蔽板４２を介在させてなるもの
であり、弱電解質イオン交換樹脂層４０は遮蔽板４２上
に、強電解質イオン交換樹脂層４１は支持板４３上にそ
れぞれ形成されている。

【００２２】弱電解質イオン交換樹脂層４０の上面と装
置内上部との間には逆洗時における弱電解質イオン交換
樹脂の流動を可能にするために適度の大きさの空間４４
が設けられ、また強電解質イオン交換樹脂層４１の上面
と遮蔽板４２との間には、再生による強電解質イオン交
換樹脂の膨潤に伴う体積増加を吸収するためのわずかな
空間４５が設けられている（尚、後述の如く、再生時に
おける再生工程水の流速を通常より多少速くすることに
より、このわずかな空間４５での強電解質イオン交換樹
脂の流動化を防止することができる）。

【００２３】遮蔽板４２は、処理水、再生剤等の液体は
通過させるが、イオン交換樹脂は通過させない構造のも
のであればいかなるものでもよく、例えば、多数の取付
穴を設けた板状体４６の該取付穴に、スリットを穿設し
たストレーナー４７を嵌着してなるものが用いられる。
或いは、多数の小孔を穿設した目板の上面をサラン等の
透水性の合成樹脂製布で被覆してなるものを用いること
もできる。

【００２４】装置内上方位置即ち弱電解質イオン交換樹
脂層４０の上方位置にはディストリビューター４８が設
けられ、該ディストリビューター４８には被処理水流入
管４９及び再生廃液流出管５０が連結されている。ディ
ストリビューター４８としては、例えば周囲に多数の小
孔を穿設してなる管状体を透水性の合成樹脂製布で被覆
してなるものが用いられるが、もとよりこれに限定され
ない。

【００２５】強電解質イオン交換樹脂層４１内の下部位
置にはコレクター５１が設置され、該コレクター５１に
は処理水流出管５２及び再生剤流入管兼逆洗水流入管５
３が連結されている。尚、再生剤の流入管と逆洗水の流
入管とをそれぞれ別個に設けてもよい。コレクター５１
はディストリビューター４８と同一構造のものを用いる
ことができ、要は処理水、再生剤等の液体は通過させる
が、イオン交換樹脂は通過させない構造のものであれ
ば、いかなるものでもよい。

【００２６】一方、強電解質イオン交換樹脂層４１の下
方に樹脂移送室５４が設けられ、強電解質イオン交換樹
脂の逆洗の際に該樹脂の一部を樹脂移送室５４に運び、
また逆洗終了後は再び樹脂移送室５４内の樹脂を強電解
質イオン交換樹脂層４１に戻すことができるように構成
されている。樹脂移送室５４の容積は任意であるが、あ
まり大きいと装置が大型化するので強電解質イオン交換
樹脂層４１の容積の２０〜５０％が好ましい。

【００２７】樹脂移送室５４は支持板４３によって上方
のイオン交換樹脂充填部とは完全に隔離され、独立した
空間を形成している。強電解質イオン交換樹脂充填部５
５には樹脂移送管５６の一端が連結され、その他端は樹
脂移送室５４に連結されている。該樹脂移送管５６はイ
オン交換樹脂が装置内の水と共に重力で流下して移送さ
れる構造となっている。

【００２８】本発明はこのような重力による樹脂移送手
段に限らず、他の構造を採用してもよい。例えば強電解
質イオン交換樹脂層４１に空気を吹き込み、その空気圧
により所定量の樹脂を強電解質イオン交換樹脂層４１よ
り排出して移送するようにしてもよく、また空気を吹き
込む代わりに被処理水等の液体を供給して液圧により移
送するようにしてもよい。或いは樹脂移送管５６又は樹
脂移送室５４を減圧して吸引作用により樹脂を移送させ
ることも可能である。

【００２９】強電解質イオン交換樹脂充填部５５におけ
る樹脂移送管５６の連結位置は任意であるが、できれば
該樹脂充填部５５の下部位置が好ましい。懸濁物質の蓄
積量は該樹脂充填部５５の下部よりも上部の方が多いの
で、下部の樹脂を移送して上部の樹脂を逆洗するように
したほうが合理的だからである。

【００３０】５７は樹脂移送室５４内の空気を排気する
ための空気抜き弁で、該空気抜き弁５７は、空気抜きの
際、樹脂と共に混入する被処理水等の液体をも同時に排
出する構造のものであってもよい。５８は空気抜きの際
に樹脂の排出を防止するための網体である。

【００３１】樹脂移送管５６の経路途中にバイパス路状
の復路形成管５９が連結され、該復路形成管５９にはエ
ジェクター６０が連結されており、更に該エジェクター
６０には移送水導管６１が連結されている。移送水導管
６１に移送水を高い流速で流し、それによりエジェクタ
ー６０に吸引力を発生せしめ、その吸引作用により樹脂
移送室５４内の樹脂を復路形成管５９を経由して強電解
質イオン交換樹脂充填部５５に移送するように構成して
ある。移送水は装置内を通って上部の再生廃液流出管５
０より流出せしめるようになっている。

【００３２】樹脂移送室５４内の樹脂を強電解質イオン
交換樹脂充填部５５に移送する手段として、樹脂移送室
５４に空気又は水等の液体を供給し、その圧力によって
該樹脂を移送するようにしてもよい。

【００３３】本発明は必要に応じて、ディストリビュー
ター４８の全周囲に該ディストリビューター４８を覆う
如く、多数の粒状プラスチックからなるガード粒子６２
を充填するようにしてもよい。このガード粒子６２は被
処理水より比重が小さく、従って装置内の水相の上面に
浮いた状態でディストリビューター４８の周囲を取り囲
み、弱電解質イオン交換樹脂が直接ディストリビュータ
ー４８に接触するのを防止するものである。多数のガー
ド粒子６２が集積した状態において、ガード粒子相互が
当接して形成される空隙は、懸濁物質は通すが、イオン
交換樹脂は通さない大きさでなければならない。ガード
粒子６２としては、そのような空隙を形成できるような
粒径を持つものが選ばれ、例えば直径２〜３ｍｍ、高さ
３〜５ｍｍ程度の円柱状の合成樹脂製ペレット等を使用
するとよい。

【００３４】一般に逆洗によって弱電解質イオン交換樹
脂層が膨張したとき、その界面がディストリビューター
４８の位置にまで達し、ディストリビューター４８の周
囲に弱電解質イオン交換樹脂が蓄積して懸濁物質が排出
されにくくなり、一種の目詰り状態を引き起こす不具合
があるが、上記の如くガード粒子６２を充填することに
よって、ディストリビューター４８に弱電解質イオン交
換樹脂が直接付着するのを防止でき、懸濁物質の排出を
容易に行える利点がある。そのため、例えば図３に示し
た従来装置の如く、逆洗による膨張高さが平衡に達した
ときの弱電解質イオン交換樹脂界面よりも上方位置にデ
ィストリビューター４８を設けて、ディストリビュータ
ー４８と弱電解質イオン交換樹脂との接触を避けるよう
にするという必要もまたなくなる。上記の如くディスト
リビューター４８と弱電解質イオン交換樹脂との接触を
避けようとすると、図３の装置の如く弱電解質イオン交
換樹脂上方の空間をかなり大きく設けなければならず、
装置を大型化させ且つ再生剤等の通液量を増大させるこ
ととなり好ましくない。

【００３５】本発明においてガード粒子６２を充填した
場合には、弱電解質イオン交換樹脂に蓄積した懸濁物質
の除去のために必要な空間即ち、逆洗を実施して弱電解
質イオン交換樹脂を流動させるために必要な空間は該樹
脂層の容積の２０〜３０％でよく、小さな空間で済む
が、ガード粒子を充填しない場合には、弱電解質イオン
交換樹脂によるディストリビューターの目詰りを防止す
る見地から、上記空間については該樹脂層の容積の５０
〜１００％という大きな空間が必要となる。

【００３６】

【作用】次に本発明の作用を説明する。通常の採水に当
たっては、被処理水を被処理水流入管４９より流入さ
せ、ディストリビューター４８を経て下向流で通水す
る。被処理水は両イオン交換樹脂層４０、４１内を通
り、イオン交換されて処理水となり、コレクター５１を
経て処理水流出管５２より流出する。

【００３７】被処理水としては一般に市水、工業用水等
が用いられ、被処理水中には、カルシウムイオン、マグ
ネシウムイオン、ナトリウムイオン等の陽イオン及び塩
化物イオン、硫酸イオン等の陰イオンと共に懸濁物質が
若干含まれているのが通常である。

【００３８】次に、再生処理を行うに当たっては、まず
再生剤流入管兼逆洗水流入管５３より浮上水を流入し、
コレクター５１を経て装置内に上向流で流す。この浮上
水によって強電解質イオン交換樹脂は浮上し遮蔽板４２
に到達し、やがて強電解質イオン交換樹脂層４１全体が
浮上状態で遮蔽板４２に固定されると共に、浮上した該
イオン交換樹脂層４１の下部に前記空間４５に相当する
容積の下部空間が形成される。浮上水の流速が大きい程
固定されるまでの時間が早くなり、この場合の流速は、
イオン交換樹脂の比重や粒径及び粒径分布によって異な
る。

【００３９】次いで、浮上水の流入に代えて、浮上水と
同じ流速もしくは浮上水より低い流速で再生剤を再生剤
流入管兼逆洗水流入管５３よりコレクター５１を経て上
向流で流入させ、強電解質イオン交換樹脂及び弱電解質
イオン交換樹脂を再生する。再生剤の流速があまり大き
いとイオン交換樹脂と再生剤との接触時間が短くなり、
再生効率が低下して採水の収量が減少するので、再生剤
の流速は、該流速を大とすることにより生じる再生効率
の低下が５％以下の低下率に留まる程度の流速とするこ
とが望ましい。具体的には、６〜２０ｍ／ｈの流速とす
ることが好ましい。

【００４０】尚、再生剤の流速があまり小さいと前記遮
蔽板４２に固定された強電解質イオン交換樹脂が多少流
動するようになるので好ましくない。

【００４１】この再生処理において、強電解質イオン交
換樹脂層４１は前述の如く浮上状態で遮蔽板４２に固定
されているので、上向流で再生剤が供給されても強電解
質イオン交換樹脂はほとんど流動することがない。イオ
ン交換樹脂の流動化を防止する理由は、通水終了時に形
成されたイオン交換樹脂層のイオンの分布状態を乱さな
いようにして再生効率を高めるためである。特に強電解
質イオン交換樹脂は再生効率が悪いため、再生効率の良
い弱電解質イオン交換樹脂と異なり、流動化の防止は極
力要求されるところである。

【００４２】再生によって強電解質イオン交換樹脂は膨
潤し、その体積増加により強電解質イオン交換樹脂層４
１の下部に形成された下部空間は該樹脂で満たされる。
このように樹脂の体積増加分は空間４５に相当する下部
空間によって吸収されるので遮蔽板４２と支持板４３と
の間で押し潰されて樹脂が破壊する虞れはない。

【００４３】一方、弱電解質イオン交換樹脂はその上方
に流動が可能な空間４４を有しているので、再生剤の流
速によっては弱電解質イオン交換樹脂層４０が膨張し、
イオン交換樹脂の流動化を生じることとなる。このよう
に再生の際に樹脂の流動化が起これば、樹脂に付着した
懸濁物質を取り除くことができ、逆洗と同一の作用が発
揮されることとなる。即ち、弱電解質イオン交換樹脂に
関しては、再生効率が極めてよいので、流動化状態とな
っても再生することができ、再生と同時に逆洗処理が行
えることを意味している。尚、再生と同時に逆洗を行う
ためには再生剤の流速を或る程度大きくする必要があ
り、該流速としては、使用するイオン交換樹脂の比重に
よって異なるが、通常、イオン交換樹脂層の膨張率が２
０〜３０％以上となる流速とすると良い。

【００４４】尚、再生剤の流速によっては上述の如く弱
電解質イオン交換樹脂層が膨張し、その界面がディスト
リビューター４８の位置にまで到達するが、前述した如
く、ガード粒子６２が充填されていることによってディ
ストリビューター４８の目詰まりが防止される。

【００４５】再生剤は陽イオン交換樹脂の場合は塩酸等
の酸溶液が用いられ、また陰イオン交換樹脂の場合はカ
セイソーダ等のアルカリ溶液が用いられる。

【００４６】上記浮上水及び再生剤はディストリビュー
ター４８を経て再生廃液流出管５０より流出する。

【００４７】再生剤の通液終了後、前記流入管５３より
置換水をコレクター５１を経て上向流で流入させ、装置
内に残留する再生剤をディストリビューター４８を経て
再生廃液流出管５０より押し出し、排出する。

【００４８】置換水による押し出し後、洗浄水を前記流
入管５３より流入させ、両イオン交換樹脂を洗浄する。

【００４９】採水、再生を繰り返すと通常の再生時には
樹脂が流動化せず、従って逆洗洗浄が行なえない強電解
質イオン交換樹脂層４１内に懸濁物質が蓄積するので、
適当な周期で該強電解質イオン交換樹脂層４１の逆洗処
理を行う必要がある。尚、前述したように、弱電解質イ
オン交換樹脂に関しては再生剤の流速を選択することに
より、通常の再生時において該樹脂を同時に逆洗するこ
とができる。

【００５０】強電解質イオン交換樹脂を逆洗するには、
例えば通水終了時にまず空気抜き弁５７を開けて樹脂移
送室５４内の空気を抜きながら例えば重力の作用によ
り、強電解質イオン交換樹脂の一部を樹脂移送管５６を
通して樹脂移送室５４内に移送する。強電解質イオン交
換樹脂の移送量は装置内に充填された該樹脂の全容積の
２０〜５０％が好ましい。

【００５１】次に、樹脂移送後、装置内の強電解質イオ
ン交換樹脂充填部５５に残った強電解質イオン交換樹脂
の逆洗を行う。前記流入管５３より逆洗水を供給し、コ
レクター５１を経て上向流で装置内に流入させる。逆洗
水の流入により強電解質イオン交換樹脂は流動を起こ
し、逆洗される。即ち、樹脂移送により強電解質イオン
交換樹脂と遮蔽板４２との間の空間４５が拡がるため該
樹脂は流動可能となり、而して該樹脂に付着した懸濁物
質を除去でき、所望の逆洗処理が行われる。

【００５２】装置内を上向流で流れる逆洗水は連続的に
弱電解質イオン交換樹脂をも逆洗し、従って強電解質イ
オン交換樹脂と弱電解質イオン交換樹脂の両樹脂を同時
に逆洗することができる。逆洗水はディストリビュータ
ー４８を経て再生廃液流出管５０より流出する。

【００５３】逆洗処理終了後は、樹脂移送室５４に移送
した分の強電解質イオン交換樹脂を該樹脂の装置内充填
部に戻す。この戻し操作を行うには、樹脂移送室５４内
の空気抜き弁５７を開け、移送水導管６１に移送水を高
い流速で流し、装置内に流入せしめ且つ再生廃液流出管
５０より流出せしめる。それによりエジェクター６０に
吸引力が生じ、この吸引力により樹脂移送室５４内の樹
脂は復路形成管５９を経由して強電解質イオン交換樹脂
充填部５５に移送される。

【００５４】尚、上述のような強電解質イオン交換樹脂
層４１の逆洗処理を行なった後、再生剤流入管兼逆洗水
流入管５３から再生剤を流入させて両イオン交換樹脂の
再生を行なうが、この場合、強電解質イオン交換樹脂に
吸着されたイオンの分布が逆洗によって乱されているの
で、逆洗を実施しない場合と比して再生効率が低下す
る。従って、逆洗を実施した直後の再生は、再生剤の使
用量を多くすることが好ましい。

【００５５】

【発明の効果】本発明は上層の弱電解質イオン交換樹脂
層と下層の強電解質イオン交換樹脂層の間に遮蔽板を設
け、該遮蔽板と強電解質イオン交換樹脂層を支持する支
持板との間の強電解質イオン交換樹脂充填部内に、強電
解質イオン交換樹脂を、再生による該イオン交換樹脂の
膨潤に伴う体積増加を吸収できる程度のわずかな空間を
残してほぼ隙間なく充填することにより、再生時に再生
剤等の上向流による強電解質イオン交換樹脂の流動化は
ほとんど起こらず、従って、イオンの吸着分布を乱さず
に再生を行うことができ、高純度な処理水を得ることが
できると共に採水の収量を増大できる効果がある。

【００５６】また、本発明は強電解質イオン交換樹脂層
の下方に樹脂移送室を設けて強電解質イオン交換樹脂の
一部を樹脂移送室に移送できるように構成したので、強
電解質イオン交換樹脂を該イオン交換樹脂充填部にほぼ
隙間なく充填しても強電解質イオン交換樹脂の一部を移
送することによって強電解質イオン交換樹脂充填部にお
いて強電解質イオン交換樹脂を逆洗することが可能とな
った。

【００５７】このように本発明は同一装置内で強電解質
イオン交換樹脂の逆洗を行うことができるので、従来装
置のように別の塔に強電解質イオン交換樹脂を移送して
該塔にて逆洗を行い、逆洗後は、元の強電解質イオン交
換樹脂充填部に戻すという面倒な操作が不要となる。従
来のように別の塔で逆洗を行うこととなると、設備が複
雑化して経済的に不利となるのに対し、本発明によれば
同一装置内で逆洗が行える構造であり、従って、逆洗水
の給排装置をそれぞれの塔に別々に設けるという不経済
さがなく、装置構成は簡単な構造で済み、製造コストも
安価となる利点がある。

【００５８】本発明は逆洗処理時に強電解質イオン交換
樹脂と弱電解質イオン交換樹脂を同時に逆洗することが
でき、しかもその際、両イオン交換樹脂層間に設けた遮
蔽板によって両イオン交換樹脂は完全に分離された状態
となっているから、逆洗時に両イオン交換樹脂が一部混
じり合うという虞れもない。

【００５９】また本発明は、再生処理時に同時に弱電解
質イオン交換樹脂を逆洗することもでき、強電解質イオ
ン交換樹脂に比べて懸濁物質の蓄積の程度が大きい弱電
解質イオン交換樹脂を再生処理の度にその都度逆洗でき
るという有利さがあると共に、弱電解質イオン交換樹脂
の逆洗工程を別個に設ける必要がないので逆洗水量の節
約と再生時間の短縮を図ることができるという効果もあ
る。

【００６０】更に本発明によれば、再生及び逆洗の際
に、再生剤や逆洗水は樹脂移送室を通らずに通液される
ため、樹脂移送室という空間が設けてあっても再生工程
における置換水は少ない量で済みランニングコストを安
価にできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の実施例を示す縦断面略図である。

【図２】従来装置を示す縦断面略図である。

【図３】従来装置を示す縦断面略図である。

【図４】従来装置を示す縦断面略図である。

【符号の説明】

４０ 弱電解質イオン交換樹脂層 ４１ 強電解質イオン交換樹脂層 ４２ 遮蔽板 ４９ 被処理水流入管 ５３ 再生剤流入管兼逆洗水流入管 ５４ 樹脂移送室 ５６ 樹脂移送管 ５９ 復路形成管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−127047（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−137735（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−35816（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭32−504（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/42 B01J 47/00 - 49/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上層に設けた弱電解質イオン交換樹脂層
   と、下層に設けた強電解質イオン交換樹脂層と、両イオ
   ン交換樹脂層の間に介在して設けられた遮蔽板と、被処
   理水を装置上部より下向流で流入させ装置下部に流出せ
   しめる被処理水給排手段と、再生剤を装置下部より上向
   流で流入させ装置上部に流出せしめる再生剤給排手段
   と、強電解質イオン交換樹脂層の下方に、該イオン交換
   樹脂層を支持する支持板を介して設けた樹脂移送室と、
   強電解質イオン交換樹脂充填部より強電解質イオン交換
   樹脂の一部を樹脂移送室に移送し且つ樹脂移送室に移送
   した強電解質イオン交換樹脂を強電解室イオン交換樹脂
   充填部に戻すための樹脂移送手段とからなることを特徴
   とする複層床式イオン交換装置。
2. 【請求項２】 樹脂移送管の一端を強電解質イオン交換
   樹脂充填部に連結すると共に、他端を樹脂移送室に連結
   し、強電解質イオン交換樹脂充填部より該樹脂の一部を
   樹脂移送室に移送するように構成した請求項１記載の複
   層床式イオン交換装置。
3. 【請求項３】 樹脂移送管の経路途中にバイパス路状の
   復路形成管を連結し、該復路形成管にエジェクターを連
   結して、エジェクターの吸引作用により樹脂移送室内の
   樹脂を復路形成管を経由して強電解質イオン交換樹脂充
   填部に移送するように構成した請求項１又は２記載の複
   層床式イオン交換装置。