JP3419989B2 - 強酸性カチオン交換樹脂の劣化度判定方法 - Google Patents
強酸性カチオン交換樹脂の劣化度判定方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電所、原子
力発電所の復水脱塩装置又は電子工業向け超純水装置の
ポリッシャ等で使用する、強酸性カチオン交換樹脂の劣
化度を判定する方法に関するものである。
力発電所の復水脱塩装置又は電子工業向け超純水装置の
ポリッシャ等で使用する、強酸性カチオン交換樹脂の劣
化度を判定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】復水脱塩装置、超純水装置のポリッシャ
等では、強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交
換樹脂が混床で使用されている。これらのイオン交換装
置においては、アニオン交換樹脂の反応速度低下に起因
する処理水へのアニオン成分の微量リーク等のトラブル
が、発生することがある。この場合、アニオン交換樹脂
を全量交換することにより、装置機能を一時的に回復さ
せることができるが、アニオン交換樹脂を全量交換して
も、反応速度低下を繰り返すことが多く、その都度アニ
オン交換樹脂の全量交換を行う必要が生じている。
等では、強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交
換樹脂が混床で使用されている。これらのイオン交換装
置においては、アニオン交換樹脂の反応速度低下に起因
する処理水へのアニオン成分の微量リーク等のトラブル
が、発生することがある。この場合、アニオン交換樹脂
を全量交換することにより、装置機能を一時的に回復さ
せることができるが、アニオン交換樹脂を全量交換して
も、反応速度低下を繰り返すことが多く、その都度アニ
オン交換樹脂の全量交換を行う必要が生じている。
【０００３】アニオン交換樹脂の反応速度が低下する原
因は種々有るが、最近ではカチオン交換樹脂からの溶出
物（ポリスチレンスルフォン酸、以下ＰＳＳと称す）が
汚染原因の一つとして注目を集めるようになった。強酸
性カチオン交換樹脂は、スチレンとジビニルベンゼンを
共重合させた樹脂母体を、スルフォン化することにより
製造される。ＰＳＳは新品カチオン交換樹脂からも、不
完全な重合が原因で、使用の初期に微量溶出することが
知られているが、長期使用した場合には、カチオン交換
樹脂の一部が酸化分解されて劣化し、種々の分子量のＰ
ＳＳを溶出するようになる。これらのＰＳＳの内、低分
子量のＰＳＳは通常のアニオンと同時に、アニオン交換
樹脂に吸脱着されるが、分子量１００００以上の高分子
量のものは、吸脱着が不可逆的となり、通常の再生では
脱着せず、アニオン交換樹脂に蓄積され、アニオン交換
樹脂の反応速度を低下させるものである。
因は種々有るが、最近ではカチオン交換樹脂からの溶出
物（ポリスチレンスルフォン酸、以下ＰＳＳと称す）が
汚染原因の一つとして注目を集めるようになった。強酸
性カチオン交換樹脂は、スチレンとジビニルベンゼンを
共重合させた樹脂母体を、スルフォン化することにより
製造される。ＰＳＳは新品カチオン交換樹脂からも、不
完全な重合が原因で、使用の初期に微量溶出することが
知られているが、長期使用した場合には、カチオン交換
樹脂の一部が酸化分解されて劣化し、種々の分子量のＰ
ＳＳを溶出するようになる。これらのＰＳＳの内、低分
子量のＰＳＳは通常のアニオンと同時に、アニオン交換
樹脂に吸脱着されるが、分子量１００００以上の高分子
量のものは、吸脱着が不可逆的となり、通常の再生では
脱着せず、アニオン交換樹脂に蓄積され、アニオン交換
樹脂の反応速度を低下させるものである。
【０００４】この様なカチオン交換樹脂の劣化に起因す
る、アニオン交換樹脂の反応速度低下を防止するには、
カチオン交換樹脂が劣化する前に、カチオン交換樹脂を
全量交換すれば良い。しかし、ＰＳＳを溶出するように
なっても、通常はカチオン交換樹脂自体の樹脂性能には
大きな低下は認められないため、アニオン交換樹脂の反
応速度低下を防止するには、アニオン交換樹脂に有害な
高分子量のＰＳＳを溶出するかどうかの観点から、カチ
オン交換樹脂の劣化度を正確に判定する方法が必要とな
る。アニオン交換樹脂の反応速度への影響の有無を判定
する趣旨からすると、実際にカチオン交換樹脂から溶出
するＰＳＳをアニオン交換樹脂に吸着させ、アニオン交
換樹脂の反応速度低下の有無により、カチオン交換樹脂
の劣化度を判定する方法が最も好ましい方法と考えられ
る。しかし、単にカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂
とを接触する等、通常の方法では、アニオン交換樹脂の
反応速度低下が発生するまで、かなり長期間を要し、カ
チオン交換樹脂の劣化度判定方法としては、活用される
には至っていない。
る、アニオン交換樹脂の反応速度低下を防止するには、
カチオン交換樹脂が劣化する前に、カチオン交換樹脂を
全量交換すれば良い。しかし、ＰＳＳを溶出するように
なっても、通常はカチオン交換樹脂自体の樹脂性能には
大きな低下は認められないため、アニオン交換樹脂の反
応速度低下を防止するには、アニオン交換樹脂に有害な
高分子量のＰＳＳを溶出するかどうかの観点から、カチ
オン交換樹脂の劣化度を正確に判定する方法が必要とな
る。アニオン交換樹脂の反応速度への影響の有無を判定
する趣旨からすると、実際にカチオン交換樹脂から溶出
するＰＳＳをアニオン交換樹脂に吸着させ、アニオン交
換樹脂の反応速度低下の有無により、カチオン交換樹脂
の劣化度を判定する方法が最も好ましい方法と考えられ
る。しかし、単にカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂
とを接触する等、通常の方法では、アニオン交換樹脂の
反応速度低下が発生するまで、かなり長期間を要し、カ
チオン交換樹脂の劣化度判定方法としては、活用される
には至っていない。
【０００５】カチオン交換樹脂の劣化度を短期間に判定
する方法として、カチオン交換樹脂から溶出するＰＳＳ
の総量を、ＴＯＣ等の総括的な濃度指標を用いて、溶出
量の大小で判断する方法が考えられる。しかし、溶出す
るＰＳＳの分子量分布は、樹脂のタイプ、銘柄、使用条
件、使用期間等により異なるため、ＴＯＣ等の総括的な
濃度指標だけでは、アニオン交換樹脂に有害かどうかを
正確に判定することができない。従って、この方法では
溶出するＰＳＳの分子量分布を測定し、アニオン交換樹
脂に有害な高分子量のＰＳＳの溶出の有無を、確認する
ことが不可欠とされている。ＰＳＳの分子量分布を測定
するには、分子量分画用のカラムを用いた液体クロマト
グラフィ等が使用されている。しかし、カチオン交換樹
脂から溶出するＰＳＳ、特に本発明で問題としているよ
うな高分子量のものは、連続した分子量分布を持ち、ク
ロマトグラム上で明確なピークを示すものではなく、同
定、定量が不正確となりやすい。また、分子量分布のパ
ターン、溶出量もサンプル毎に微妙に異なるため、分子
量分布の測定結果により、カチオン交換樹脂の正確な劣
化度を判定するには限界が有り、この方法も完全に実用
化されているとは言えない。
する方法として、カチオン交換樹脂から溶出するＰＳＳ
の総量を、ＴＯＣ等の総括的な濃度指標を用いて、溶出
量の大小で判断する方法が考えられる。しかし、溶出す
るＰＳＳの分子量分布は、樹脂のタイプ、銘柄、使用条
件、使用期間等により異なるため、ＴＯＣ等の総括的な
濃度指標だけでは、アニオン交換樹脂に有害かどうかを
正確に判定することができない。従って、この方法では
溶出するＰＳＳの分子量分布を測定し、アニオン交換樹
脂に有害な高分子量のＰＳＳの溶出の有無を、確認する
ことが不可欠とされている。ＰＳＳの分子量分布を測定
するには、分子量分画用のカラムを用いた液体クロマト
グラフィ等が使用されている。しかし、カチオン交換樹
脂から溶出するＰＳＳ、特に本発明で問題としているよ
うな高分子量のものは、連続した分子量分布を持ち、ク
ロマトグラム上で明確なピークを示すものではなく、同
定、定量が不正確となりやすい。また、分子量分布のパ
ターン、溶出量もサンプル毎に微妙に異なるため、分子
量分布の測定結果により、カチオン交換樹脂の正確な劣
化度を判定するには限界が有り、この方法も完全に実用
化されているとは言えない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、カチオン
交換樹脂から溶出したＰＳＳをアニオン交換樹脂に負荷
させ、アニオン交換樹脂の反応速度低下の有無を確認す
ることにより、カチオン交換樹脂の劣化度を判定するに
際し、カチオン交換樹脂からのＰＳＳの溶出、新品アニ
オン交換樹脂への吸着を加速し、短期間で正確にカチオ
ン交換樹脂の劣化度を判定できる方法を提供することを
課題とする。
交換樹脂から溶出したＰＳＳをアニオン交換樹脂に負荷
させ、アニオン交換樹脂の反応速度低下の有無を確認す
ることにより、カチオン交換樹脂の劣化度を判定するに
際し、カチオン交換樹脂からのＰＳＳの溶出、新品アニ
オン交換樹脂への吸着を加速し、短期間で正確にカチオ
ン交換樹脂の劣化度を判定できる方法を提供することを
課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、種々の条件を検討した結果、水の浄化に使用して劣
化した強酸性カチオン交換樹脂を、純水と共に容器中で
所定条件で曝気することにより、カチオン交換樹脂から
のＰＳＳの溶出、新品アニオン交換樹脂への吸着を、著
しく加速することができることを見出し、本発明を完成
した。すなわち、本発明では、水の浄化に使用して劣化
した強酸性カチオン交換樹脂の劣化度を判定する方法に
おいて、該強酸性カチオン交換樹脂を、純水と共に容器
中で所定条件で曝気することにより、前記カチオン交換
樹脂から有機物を溶出させた後、該カチオン交換樹脂を
分離し、分離した後の溶出液を、ＯＨ形に再生した新品
の強塩基性アニオン交換樹脂に通液して、溶出した有機
物を該アニオン交換樹脂に負荷させ、該有機物負荷後の
アニオン交換樹脂の反応速度を測定することとしたもの
である。
め、種々の条件を検討した結果、水の浄化に使用して劣
化した強酸性カチオン交換樹脂を、純水と共に容器中で
所定条件で曝気することにより、カチオン交換樹脂から
のＰＳＳの溶出、新品アニオン交換樹脂への吸着を、著
しく加速することができることを見出し、本発明を完成
した。すなわち、本発明では、水の浄化に使用して劣化
した強酸性カチオン交換樹脂の劣化度を判定する方法に
おいて、該強酸性カチオン交換樹脂を、純水と共に容器
中で所定条件で曝気することにより、前記カチオン交換
樹脂から有機物を溶出させた後、該カチオン交換樹脂を
分離し、分離した後の溶出液を、ＯＨ形に再生した新品
の強塩基性アニオン交換樹脂に通液して、溶出した有機
物を該アニオン交換樹脂に負荷させ、該有機物負荷後の
アニオン交換樹脂の反応速度を測定することとしたもの
である。
【０００８】また、本発明では、水の浄化に使用して劣
化した強酸性カチオン交換樹脂の劣化度を判定する方法
において、該強酸性カチオン交換樹脂を、純水とＯＨ形
に再生した新品の強塩基性アニオン交換樹脂と共に容器
中で所定条件で曝気し、該アニオン交換樹脂に有機物を
負荷させた後、該アニオン交換樹脂をカチオン交換樹脂
から分離して、該アニオン交換樹脂の反応速度を測定す
ることとしたものである。前記カチオン交換樹脂の劣化
度の測定において、カチオン交換樹脂は前記アニオン交
換樹脂の体積の１０倍以上とすることにより、新品アニ
オン交換樹脂の反応速度は顕著に低下するようになり、
カチオン交換樹脂の劣化度を容易に判定できるようにな
る。
化した強酸性カチオン交換樹脂の劣化度を判定する方法
において、該強酸性カチオン交換樹脂を、純水とＯＨ形
に再生した新品の強塩基性アニオン交換樹脂と共に容器
中で所定条件で曝気し、該アニオン交換樹脂に有機物を
負荷させた後、該アニオン交換樹脂をカチオン交換樹脂
から分離して、該アニオン交換樹脂の反応速度を測定す
ることとしたものである。前記カチオン交換樹脂の劣化
度の測定において、カチオン交換樹脂は前記アニオン交
換樹脂の体積の１０倍以上とすることにより、新品アニ
オン交換樹脂の反応速度は顕著に低下するようになり、
カチオン交換樹脂の劣化度を容易に判定できるようにな
る。
【０００９】ＰＳＳを吸着させた新品アニオン交換樹脂
は、容易に吸着するイオンを除去するため、必要に応じ
て再生し、この樹脂について反応速度を測定することが
望ましい。アニオン交換樹脂の反応速度の測定方法は、
特に特定しないが、基本的には一定濃度のアニオンを含
む原水を、所定条件でアニオン交換樹脂を充填したカラ
ムに通水し、この条件での出口水質、脱塩率、あるいは
これらの値から計算される物質移動係数（ＭＴＣ）等、
数値として反応速度の優劣が再現性良く比較できる方法
であれば良い。なお、カチオン交換樹脂を曝気する所定
条件とは、樹脂量比、空気流量、曝気時間によってそれ
ぞれ変化するから、それらの条件により最適条件を決め
るのがよい。
は、容易に吸着するイオンを除去するため、必要に応じ
て再生し、この樹脂について反応速度を測定することが
望ましい。アニオン交換樹脂の反応速度の測定方法は、
特に特定しないが、基本的には一定濃度のアニオンを含
む原水を、所定条件でアニオン交換樹脂を充填したカラ
ムに通水し、この条件での出口水質、脱塩率、あるいは
これらの値から計算される物質移動係数（ＭＴＣ）等、
数値として反応速度の優劣が再現性良く比較できる方法
であれば良い。なお、カチオン交換樹脂を曝気する所定
条件とは、樹脂量比、空気流量、曝気時間によってそれ
ぞれ変化するから、それらの条件により最適条件を決め
るのがよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の１実施形態を示
した図１、図２によって、本発明を詳細に説明する。図
２は、カチオン交換樹脂からのＰＳＳ溶出を加速する装
置を示す。サランネットを張った多孔板１５を下部に備
えたカラム１４の下部には、空気ポンプ１８からの空気
配管１９を接続してある。ＰＳＳ溶出を加速するには、
判定対象となるカチオン交換樹脂１６を純水１７と共に
充填した後、空気ポンプ１８を作動させ、カチオン交換
樹脂と純水の混合物を所定条件下で曝気することによ
り、カチオン交換樹脂からのＰＳＳ溶出を加速する。図
１は、カチオン交換樹脂から溶出したＰＳＳを新品アニ
オン交換樹脂に負荷させ、ＰＳＳ負荷後の新品アニオン
交換樹脂の反応速度を測定する装置を示す。
した図１、図２によって、本発明を詳細に説明する。図
２は、カチオン交換樹脂からのＰＳＳ溶出を加速する装
置を示す。サランネットを張った多孔板１５を下部に備
えたカラム１４の下部には、空気ポンプ１８からの空気
配管１９を接続してある。ＰＳＳ溶出を加速するには、
判定対象となるカチオン交換樹脂１６を純水１７と共に
充填した後、空気ポンプ１８を作動させ、カチオン交換
樹脂と純水の混合物を所定条件下で曝気することによ
り、カチオン交換樹脂からのＰＳＳ溶出を加速する。図
１は、カチオン交換樹脂から溶出したＰＳＳを新品アニ
オン交換樹脂に負荷させ、ＰＳＳ負荷後の新品アニオン
交換樹脂の反応速度を測定する装置を示す。
【００１１】カチオンカラム１には、所定条件下で曝気
したカチオン交換樹脂２を溶出液と共に充填し、過剰の
溶出液は三方コック３を切り替えて、循環タンク４に受
ける。反応速度試験カラム５には、Ｈ形に再生した新品
カチオン交換樹脂６と新品アニオン交換樹脂７を交互に
２層充填している。三方コック８、９をカチオンカラム
と反応速度試験カラムで循環できるように切り替えた
後、循環ポンプ１０起動して、カチオンカラム１からの
溶出液を反応速度試験カラム５に循環通水する。所定時
間の循環通水により、溶出したＰＳＳを新品アニオン交
換樹脂に負荷した後、三方コック８、９を切り替え、原
水タンク１１より原水ポンプ１２を介して、所定のアニ
オンを含む原水を所定条件で流入させ、その時の処理水
水質を導電率計１３により測定する。反応速度試験条件
は、アニオン交換樹脂の反応速度低下が無い場合、処理
水導電率は超純水に近い水質（導電率０．０６μＳ／ｃ
ｍ程度）を示し、反応速度低下が生じた場合には、処理
水導電率が悪化（上昇）するように樹脂充填量等を設定
しておけば、処理水導電率から反応速度の低下の有無を
容易に知ることができる。
したカチオン交換樹脂２を溶出液と共に充填し、過剰の
溶出液は三方コック３を切り替えて、循環タンク４に受
ける。反応速度試験カラム５には、Ｈ形に再生した新品
カチオン交換樹脂６と新品アニオン交換樹脂７を交互に
２層充填している。三方コック８、９をカチオンカラム
と反応速度試験カラムで循環できるように切り替えた
後、循環ポンプ１０起動して、カチオンカラム１からの
溶出液を反応速度試験カラム５に循環通水する。所定時
間の循環通水により、溶出したＰＳＳを新品アニオン交
換樹脂に負荷した後、三方コック８、９を切り替え、原
水タンク１１より原水ポンプ１２を介して、所定のアニ
オンを含む原水を所定条件で流入させ、その時の処理水
水質を導電率計１３により測定する。反応速度試験条件
は、アニオン交換樹脂の反応速度低下が無い場合、処理
水導電率は超純水に近い水質（導電率０．０６μＳ／ｃ
ｍ程度）を示し、反応速度低下が生じた場合には、処理
水導電率が悪化（上昇）するように樹脂充填量等を設定
しておけば、処理水導電率から反応速度の低下の有無を
容易に知ることができる。
【００１２】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例１ 内径１００ｍｍ、高さ５００ｍｍのアクリル製カラム３
本に、アニオン交換樹脂の反応速度低下傾向の異なるユ
ニットＡ、Ｂ、Ｃから採取したカチオン交換樹脂のサン
プルａ、ｂ、ｃ各１０００ｍｌを、Ｈ形、及びＮＨ4 形
としたものと、ＯＨ形の均一粒径の新品アニオン交換樹
脂（ダウエックス モノスフィア ５５０Ａ）８０ｍｌ
とを、純水１０００ｍｌと共に充填し、各カラムを４リ
ットル／分で１５時間曝気した。曝気後、逆洗により分
離したアニオン交換樹脂を、再生レベル５００ｇ as Ｎ
ａＯＨ／リットル−Ｒで再生した後、反応速度試験を行
った。反応速度試験カラムは、内径２６ｍｍのものを使
用し、再生したアニオン交換樹脂３６ｍｌ×２、カチオ
ン交換樹脂としてＨ形の均一粒径の新品カチオン交換樹
脂（ダウエックス モノスフィア ６５０Ｃ）６５ｍｌ
×２を交互に充填し、ＮＨ3 １ｐｐｍ、ＮａＣｌ ２．
１ｐｐｍを含む原水を５０リットル／ｈで通水し、処理
水導電率を測定した。反応速度試験結果を表１に示す。
る。 実施例１ 内径１００ｍｍ、高さ５００ｍｍのアクリル製カラム３
本に、アニオン交換樹脂の反応速度低下傾向の異なるユ
ニットＡ、Ｂ、Ｃから採取したカチオン交換樹脂のサン
プルａ、ｂ、ｃ各１０００ｍｌを、Ｈ形、及びＮＨ4 形
としたものと、ＯＨ形の均一粒径の新品アニオン交換樹
脂（ダウエックス モノスフィア ５５０Ａ）８０ｍｌ
とを、純水１０００ｍｌと共に充填し、各カラムを４リ
ットル／分で１５時間曝気した。曝気後、逆洗により分
離したアニオン交換樹脂を、再生レベル５００ｇ as Ｎ
ａＯＨ／リットル−Ｒで再生した後、反応速度試験を行
った。反応速度試験カラムは、内径２６ｍｍのものを使
用し、再生したアニオン交換樹脂３６ｍｌ×２、カチオ
ン交換樹脂としてＨ形の均一粒径の新品カチオン交換樹
脂（ダウエックス モノスフィア ６５０Ｃ）６５ｍｌ
×２を交互に充填し、ＮＨ3 １ｐｐｍ、ＮａＣｌ ２．
１ｐｐｍを含む原水を５０リットル／ｈで通水し、処理
水導電率を測定した。反応速度試験結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】実機で反応速度低下傾向の大きいユニット
Ａのカチオン交換樹脂ａと１５時間曝気することによ
り、新品アニオン交換樹脂の反応速度が低下したのに対
し、実機で反応速度低下傾向の無いユニットＣのカチオ
ン交換樹脂ｃと曝気した新品アニオン交換樹脂の反応速
度は低下せず、本発明の方法ではカチオン交換樹脂の劣
化度が短期間で正確に判定できることがわかる。カチオ
ン交換樹脂のイオン形としては、Ｈ形の方がＮＨ4 形よ
り新品アニオン交換樹脂の反応速度が低下が大きい。
Ａのカチオン交換樹脂ａと１５時間曝気することによ
り、新品アニオン交換樹脂の反応速度が低下したのに対
し、実機で反応速度低下傾向の無いユニットＣのカチオ
ン交換樹脂ｃと曝気した新品アニオン交換樹脂の反応速
度は低下せず、本発明の方法ではカチオン交換樹脂の劣
化度が短期間で正確に判定できることがわかる。カチオ
ン交換樹脂のイオン形としては、Ｈ形の方がＮＨ4 形よ
り新品アニオン交換樹脂の反応速度が低下が大きい。
【００１５】実施例２
実施例１において新品アニオン交換樹脂の反応速度低下
の大きかったカチオン交換樹脂ａをＨ形に再生して使用
し、カチオン交換樹脂量、曝気時間、曝気空気流量を変
えた他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。ＰＳ
Ｓ負荷後の反応速度試験結果を表２に示す。
の大きかったカチオン交換樹脂ａをＨ形に再生して使用
し、カチオン交換樹脂量、曝気時間、曝気空気流量を変
えた他は、実施例１と同様の条件で試験を行った。ＰＳ
Ｓ負荷後の反応速度試験結果を表２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】本試験条件としては、カチオン交換樹脂量
の影響が、最も大きい。カチオン交換樹脂量５００ｍｌ
（アニオン交換樹脂との体積比６．２５）以下では、新
品アニオン交換樹脂の反応速度低下が少ないが、カチオ
ン交換樹脂量１０００ｍｌ（アニオン交換樹脂との体積
比１２．５）以上では新品アニオン交換樹脂の反応速度
低下が明確になる。したがって、体積比としては１０以
上とすることが好ましい。曝気時間、曝気空気流量を増
せば、新品アニオン交換樹脂の反応速度は更に低下する
が、試験の実用性を考えると曝気時間１５時間、空気流
量４リットル／分で十分と考える。
の影響が、最も大きい。カチオン交換樹脂量５００ｍｌ
（アニオン交換樹脂との体積比６．２５）以下では、新
品アニオン交換樹脂の反応速度低下が少ないが、カチオ
ン交換樹脂量１０００ｍｌ（アニオン交換樹脂との体積
比１２．５）以上では新品アニオン交換樹脂の反応速度
低下が明確になる。したがって、体積比としては１０以
上とすることが好ましい。曝気時間、曝気空気流量を増
せば、新品アニオン交換樹脂の反応速度は更に低下する
が、試験の実用性を考えると曝気時間１５時間、空気流
量４リットル／分で十分と考える。
【００１８】実施例３
実施例１において、新品アニオン交換樹脂の反応速度低
下の大きかったカチオン交換樹脂ａを使用し、ＰＳＳの
溶出と新品アニオン交換樹脂のＰＳＳの負荷を２段階に
分けて実施した。まず、Ｈ形に再生したカチオン交換樹
脂１０００ｍｌと純水１０００ｍｌのみを、１５時間曝
気してＰＳＳを溶出し、次いでカチオン交換樹脂と溶出
液を内径４５ｍｍ、高さ１０００ｍｍのアクリル製カラ
ムに充填し、このカラムからの流出液を、２５リットル
／ｈで実施例１と同様の反応速度試験カラム（但しアニ
オン交換樹脂はＰＳＳ未負荷のものを充填）に３時間循
環通水して、ＰＳＳを新品アニオン交換樹脂に負荷さ
せ、その後、実施例１と同様の条件で反応速度試験を行
った。反応速度試験時の処理水質は、０．２２３μＳ／
ｃｍと実施例１の０．３６５μＳ／ｃｍより、新品アニ
オン交換樹脂の反応速度低下は少なかったが、カチオン
交換樹脂の劣化度は十分に判定可能であった。
下の大きかったカチオン交換樹脂ａを使用し、ＰＳＳの
溶出と新品アニオン交換樹脂のＰＳＳの負荷を２段階に
分けて実施した。まず、Ｈ形に再生したカチオン交換樹
脂１０００ｍｌと純水１０００ｍｌのみを、１５時間曝
気してＰＳＳを溶出し、次いでカチオン交換樹脂と溶出
液を内径４５ｍｍ、高さ１０００ｍｍのアクリル製カラ
ムに充填し、このカラムからの流出液を、２５リットル
／ｈで実施例１と同様の反応速度試験カラム（但しアニ
オン交換樹脂はＰＳＳ未負荷のものを充填）に３時間循
環通水して、ＰＳＳを新品アニオン交換樹脂に負荷さ
せ、その後、実施例１と同様の条件で反応速度試験を行
った。反応速度試験時の処理水質は、０．２２３μＳ／
ｃｍと実施例１の０．３６５μＳ／ｃｍより、新品アニ
オン交換樹脂の反応速度低下は少なかったが、カチオン
交換樹脂の劣化度は十分に判定可能であった。
【００１９】比較例１
カチオン交換樹脂の事前の空気曝気を行わない他は、実
施例３と同様の条件で試験を行った。すなわち、Ｈ形に
したカチオン交換樹脂ａ１０００ｍｌを内径４５ｍｍ、
高さ１０００ｍｍのアクリル製カラムに充填し、曝気に
より空気を飽和させた純水を２５リットル／ｈで反応速
度試験カラムに循環通水して、カチオン交換樹脂から溶
出するＰＳＳを新品アニオン交換樹脂に負荷させ、新品
アニオン交換樹脂の反応速度低下を追跡した。結果を表
３に示す。
施例３と同様の条件で試験を行った。すなわち、Ｈ形に
したカチオン交換樹脂ａ１０００ｍｌを内径４５ｍｍ、
高さ１０００ｍｍのアクリル製カラムに充填し、曝気に
より空気を飽和させた純水を２５リットル／ｈで反応速
度試験カラムに循環通水して、カチオン交換樹脂から溶
出するＰＳＳを新品アニオン交換樹脂に負荷させ、新品
アニオン交換樹脂の反応速度低下を追跡した。結果を表
３に示す。
【００２０】
【表３】
カチオン交換樹脂の事前の空気曝気を行わないと新品ア
ニオン交換樹脂の反応速度低下は２１日後においても殆
ど認められず、従ってこの方法においてはカチオン交換
樹脂の劣化度を判定することはできない。
ニオン交換樹脂の反応速度低下は２１日後においても殆
ど認められず、従ってこの方法においてはカチオン交換
樹脂の劣化度を判定することはできない。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、カチオン交換樹脂を所
定の条件で空気曝気することにより、カチオン交換樹脂
からのＰＳＳ溶出を著しく加速することができる。ま
た、溶出したＰＳＳを新品アニオン交換樹脂に負荷させ
た後、アニオン交換樹脂の反応速度を測定することによ
り、カチオン交換樹脂の劣化度が短期間で正確に判定で
きる。その結果、カチオン交換樹脂の全量交換の要否を
正確に判断でき、アニオン交換樹脂の反応速度低下によ
る装置機能の低下が、未然に防止できると共に、アニオ
ン交換樹脂の全量交換の必要性が減少し、良好な処理水
水質を経済的に維持できるようになる。
定の条件で空気曝気することにより、カチオン交換樹脂
からのＰＳＳ溶出を著しく加速することができる。ま
た、溶出したＰＳＳを新品アニオン交換樹脂に負荷させ
た後、アニオン交換樹脂の反応速度を測定することによ
り、カチオン交換樹脂の劣化度が短期間で正確に判定で
きる。その結果、カチオン交換樹脂の全量交換の要否を
正確に判断でき、アニオン交換樹脂の反応速度低下によ
る装置機能の低下が、未然に防止できると共に、アニオ
ン交換樹脂の全量交換の必要性が減少し、良好な処理水
水質を経済的に維持できるようになる。
【図１】本発明の劣化度判定方法に用いるＰＳＳを負荷
させた新品アニオン交換樹脂の反応速度を測定する装置
の概略図。
させた新品アニオン交換樹脂の反応速度を測定する装置
の概略図。
【図２】カチオン交換樹脂からのＰＳＳ溶出を加速する
装置の概略図。
装置の概略図。
１：カチオンカラム、２：カチオン交換樹脂、３：三方
コック、４：循環タンク、５：反応速度試験カラム、
６：新品カチオン交換樹脂、７：新品アニオン交換樹
脂、８：三方コック、９：三方コック、１０：循環ポン
プ、１１：原水タンク、１２：原水ポンプ、１３：導電
率計、１４：カラム、１５：多孔板、１６：カチオン交
換樹脂、１７：純水、１８：空気ポンプ、１９：空気配
管
コック、４：循環タンク、５：反応速度試験カラム、
６：新品カチオン交換樹脂、７：新品アニオン交換樹
脂、８：三方コック、９：三方コック、１０：循環ポン
プ、１１：原水タンク、１２：原水ポンプ、１３：導電
率計、１４：カラム、１５：多孔板、１６：カチオン交
換樹脂、１７：純水、１８：空気ポンプ、１９：空気配
管
Claims (3)
- 【請求項１】 水の浄化に使用して劣化した強酸性カチ
オン交換樹脂の劣化度を判定する方法において、該強酸
性カチオン交換樹脂を、純水と共に容器中で所定条件で
曝気して、前記カチオン交換樹脂から有機物を溶出させ
た後、該カチオン交換樹脂を分離し、分離した後の溶出
液を、ＯＨ形に再生した新品の強塩基性アニオン交換樹
脂に通液して、溶出した有機物を該アニオン交換樹脂に
負荷させ、該有機物負荷後のアニオン交換樹脂の反応速
度を測定することを特徴とする強酸性カチオン交換樹脂
の劣化度判定方法。 - 【請求項２】 水の浄化に使用して劣化した強酸性カチ
オン交換樹脂の劣化度を判定する方法において、該強酸
性カチオン交換樹脂を、純水とＯＨ形に再生した新品の
強塩基性アニオン交換樹脂と共に容器中で所定条件で曝
気し、該アニオン交換樹脂に有機物を負荷させた後、該
アニオン交換樹脂をカチオン交換樹脂から分離して、該
アニオン交換樹脂の反応速度を測定することを特徴とす
る強酸性カチオン交換樹脂の劣化度判定方法。 - 【請求項３】 前記カチオン交換樹脂は、前記アニオン
交換樹脂の体積の１０倍以上とすることを特徴とする請
求項１又は２記載の強酸性カチオン交換樹脂の劣化度判
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09465496A JP3419989B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 強酸性カチオン交換樹脂の劣化度判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09465496A JP3419989B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 強酸性カチオン交換樹脂の劣化度判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257778A JPH09257778A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3419989B2 true JP3419989B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=14116249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09465496A Expired - Lifetime JP3419989B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 強酸性カチオン交換樹脂の劣化度判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3419989B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4505103B2 (ja) * | 2000-04-17 | 2010-07-21 | オルガノ株式会社 | 陽イオン交換樹脂の性能評価方法及び該方法を用いた水処理系の管理方法 |
| JP4229649B2 (ja) * | 2002-07-11 | 2009-02-25 | オルガノ株式会社 | 陽イオン交換樹脂の評価方法およびそれを用いた水処理系の管理方法 |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP09465496A patent/JP3419989B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09257778A (ja) | 1997-10-03 |
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