JP3775770B2 - イオン交換樹脂の再生方法と復水脱塩装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン交換樹脂の再生方法に係り、特に、ＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置に使用したカチオン樹脂を通薬再生する方法と復水脱塩装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＢＷＲ型原子力発電プラントでは、原子炉の内部を常に清浄に維持しなければならないので、その浄化設備としてイオン交換樹脂を使用している復水脱塩装置が設置されている。そのイオン交換樹脂としては、カチオン樹脂とアニオン樹脂を混床にて使用しており、復水を処理した後、カチオン樹脂は硫酸もしくは塩酸などの強酸にて、アニオン樹脂は水酸化ナトリウム水溶液やアンモニア水溶液などの強塩基にて通薬再生を行っていた。
最近のＢＷＲ型原子力発電プラントでは、イオン交換樹脂、特にカチオン樹脂から溶出する有機性不純物が、処理水質を低下させる要因となっていた。これを回避する１つの方法として、通薬再生が行われているが、強酸による再生を実施すると、その薬品が放射性廃棄物となってしまうため、頻繁に実施することは非現実的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に鑑み、ＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置において、放射性廃棄物をほとんど発生させないイオン交換樹脂の再生方法と復水脱塩装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、ＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置で使用したカチオン樹脂を、前もって調整した炭酸イオン水溶液を再生塔に導入する工程のみで通薬再生することを特徴とするイオン交換樹脂の再生方法としたものである。
前記再生方法において、炭酸イオン水溶液の調整は、純水中に炭酸ガス又は空気をバブリングすることにより行うか、或いは、純水中にドライアイスを溶解して行うか、又は水の電気分解により得られる酸性水を用いることができ、また、１度再生に使用した炭酸イオン水溶液を用いて行い繰り返し使用することができる。
また、本発明では、ＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置と、該復水脱塩装置において使用したカチオン樹脂を再生する再生塔と、該再生塔に炭酸イオン水溶液を導入する薬液注入管とを備えたことを特徴とするＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置としたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
カチオン樹脂から有機性不純物が発生する際の反応は、２段階あり、酸化反応と加水分解反応である。１段階目の酸化反応は、樹脂母体の炭素直鎖が酸素と反応し、パーオキサイドが生成するものであり、それが加水分解により炭素鎖が切断されるのが、２段階目の反応である。再生により発生する有機性不純物を低減させる方法は、この２段階目の反応を加速し、有機性不純物を強制的に排出するものである。
本発明では、カチオン樹脂の通薬再生を炭酸水溶液にて行うものであり、これによれば、放射性廃棄物をほとんど発生させることなく実施することができる。通薬再生廃液は、通常は濃縮器にて処理され、その濃縮残渣を放射性廃棄物として保管している。しかし、本発明にある炭酸水溶液を使用すると、濃縮処理することで残渣はほとんど残らないことから、放射性廃棄物を増やすことなく再生を行うことができる。
【０００６】
炭酸水溶液を得る方法としては、純水中に炭酸ガスや空気をバブリングすることにより得る方法や、ドライアイスを溶解させる方法、水を電気分解することにより得られる酸性水を使用する方法、などがある。
以上のことから、本発明を適用することにより、カチオン樹脂として、強酸性ゲル型カチオン樹脂を用いるＢＷＲ型原子力発電プラントにおける上記の課題を解決することができる。
【０００７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
図１に、本発明の再生方法を実施するための設備の概略構成図を示す。
図１において、１はカチオン樹脂再生塔であり、内部にカチオン樹脂２とその上に薬液注入管３が配備されている。４は炭酸溶液調整槽で、復水貯蔵タンク５からの純水で炭酸溶液を調整し、該炭酸溶液が再生用水ポンプ６により管７から、再生塔１の薬液注入管に導入され、カチオン樹脂上に注がれ再生される。
【０００８】
炭酸溶液の調整は、例えば、次のようにして行う。
まず、炭酸溶液調整槽に純水を入れ、純水を攪拌しながら炭酸ガスをバブリングする。その際、ｐＨを常時監視しながら、所定のｐＨになるまでバブリングを継続する。到達後は、バブリングを停止し、ｐＨが変化した場合もしくは純水を更に供給した際に、再度バブリングを実施し、所定のｐＨに維持する。
再生に使用された炭酸溶液は管８を通り、炭酸溶液調整槽４に戻され再利用される。
【０００９】
図１の設備を用いて、カチオン樹脂再生塔１にカチオン樹脂２を４２５０リットル装荷し、約１ｍの樹脂層を形成し、ｐＨ４．５の炭酸水溶液をＳＶ５にて通水した。その結果、樹脂内に残存するＴＯＣの量が、表１の通り低減された。
【表１】
【００１０】
実施例２
実施例１と同様にして、炭酸水溶液のｐＨをパラメータとして、樹脂を炭酸水溶液中に浸漬した際に排出されるＴＯＣ量を調査した。
その結果を図２に示す。
図２から明らかなように、ｐＨが高いほど即ち、炭酸イオン濃度が多いほど、排出されるＴＯＣ量が多いことがわかる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、ＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置に関し、放射性廃棄物をほとんど発生させずに、カチオン樹脂の再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の再生方法に用いる装置の一例を示す概略構成図。
【図２】ｐＨ値による排出ＴＯＣ量（ｐｐｂ）の変化を示すグラフ。
【符号の説明】
１：カチオン樹脂再生塔、２：カチオン樹脂、３：薬液注入管、４：炭酸溶液調整槽、５：復水貯蔵タンク、６：再生用水ポンプ、７：炭酸水溶液送水管、８：再生液再利用循環管、９：ドレン管、
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン交換樹脂の再生方法に係り、特に、ＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置に使用したカチオン樹脂を通薬再生する方法と復水脱塩装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＢＷＲ型原子力発電プラントでは、原子炉の内部を常に清浄に維持しなければならないので、その浄化設備としてイオン交換樹脂を使用している復水脱塩装置が設置されている。そのイオン交換樹脂としては、カチオン樹脂とアニオン樹脂を混床にて使用しており、復水を処理した後、カチオン樹脂は硫酸もしくは塩酸などの強酸にて、アニオン樹脂は水酸化ナトリウム水溶液やアンモニア水溶液などの強塩基にて通薬再生を行っていた。
最近のＢＷＲ型原子力発電プラントでは、イオン交換樹脂、特にカチオン樹脂から溶出する有機性不純物が、処理水質を低下させる要因となっていた。これを回避する１つの方法として、通薬再生が行われているが、強酸による再生を実施すると、その薬品が放射性廃棄物となってしまうため、頻繁に実施することは非現実的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に鑑み、ＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置において、放射性廃棄物をほとんど発生させないイオン交換樹脂の再生方法と復水脱塩装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、ＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置で使用したカチオン樹脂を、前もって調整した炭酸イオン水溶液を再生塔に導入する工程のみで通薬再生することを特徴とするイオン交換樹脂の再生方法としたものである。
前記再生方法において、炭酸イオン水溶液の調整は、純水中に炭酸ガス又は空気をバブリングすることにより行うか、或いは、純水中にドライアイスを溶解して行うか、又は水の電気分解により得られる酸性水を用いることができ、また、１度再生に使用した炭酸イオン水溶液を用いて行い繰り返し使用することができる。
また、本発明では、ＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置と、該復水脱塩装置において使用したカチオン樹脂を再生する再生塔と、該再生塔に炭酸イオン水溶液を導入する薬液注入管とを備えたことを特徴とするＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置としたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
カチオン樹脂から有機性不純物が発生する際の反応は、２段階あり、酸化反応と加水分解反応である。１段階目の酸化反応は、樹脂母体の炭素直鎖が酸素と反応し、パーオキサイドが生成するものであり、それが加水分解により炭素鎖が切断されるのが、２段階目の反応である。再生により発生する有機性不純物を低減させる方法は、この２段階目の反応を加速し、有機性不純物を強制的に排出するものである。
本発明では、カチオン樹脂の通薬再生を炭酸水溶液にて行うものであり、これによれば、放射性廃棄物をほとんど発生させることなく実施することができる。通薬再生廃液は、通常は濃縮器にて処理され、その濃縮残渣を放射性廃棄物として保管している。しかし、本発明にある炭酸水溶液を使用すると、濃縮処理することで残渣はほとんど残らないことから、放射性廃棄物を増やすことなく再生を行うことができる。
【０００６】
炭酸水溶液を得る方法としては、純水中に炭酸ガスや空気をバブリングすることにより得る方法や、ドライアイスを溶解させる方法、水を電気分解することにより得られる酸性水を使用する方法、などがある。
以上のことから、本発明を適用することにより、カチオン樹脂として、強酸性ゲル型カチオン樹脂を用いるＢＷＲ型原子力発電プラントにおける上記の課題を解決することができる。
【０００７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
図１に、本発明の再生方法を実施するための設備の概略構成図を示す。
図１において、１はカチオン樹脂再生塔であり、内部にカチオン樹脂２とその上に薬液注入管３が配備されている。４は炭酸溶液調整槽で、復水貯蔵タンク５からの純水で炭酸溶液を調整し、該炭酸溶液が再生用水ポンプ６により管７から、再生塔１の薬液注入管に導入され、カチオン樹脂上に注がれ再生される。
【０００８】
炭酸溶液の調整は、例えば、次のようにして行う。
まず、炭酸溶液調整槽に純水を入れ、純水を攪拌しながら炭酸ガスをバブリングする。その際、ｐＨを常時監視しながら、所定のｐＨになるまでバブリングを継続する。到達後は、バブリングを停止し、ｐＨが変化した場合もしくは純水を更に供給した際に、再度バブリングを実施し、所定のｐＨに維持する。
再生に使用された炭酸溶液は管８を通り、炭酸溶液調整槽４に戻され再利用される。
【０００９】
図１の設備を用いて、カチオン樹脂再生塔１にカチオン樹脂２を４２５０リットル装荷し、約１ｍの樹脂層を形成し、ｐＨ４．５の炭酸水溶液をＳＶ５にて通水した。その結果、樹脂内に残存するＴＯＣの量が、表１の通り低減された。
【表１】
実施例２
実施例１と同様にして、炭酸水溶液のｐＨをパラメータとして、樹脂を炭酸水溶液中に浸漬した際に排出されるＴＯＣ量を調査した。
その結果を図２に示す。
図２から明らかなように、ｐＨが高いほど即ち、炭酸イオン濃度が多いほど、排出されるＴＯＣ量が多いことがわかる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、ＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置に関し、放射性廃棄物をほとんど発生させずに、カチオン樹脂の再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の再生方法に用いる装置の一例を示す概略構成図。
【図２】ｐＨ値による排出ＴＯＣ量（ｐｐｂ）の変化を示すグラフ。
【符号の説明】
１：カチオン樹脂再生塔、２：カチオン樹脂、３：薬液注入管、４：炭酸溶液調整槽、５：復水貯蔵タンク、６：再生用水ポンプ、７：炭酸水溶液送水管、８：再生液再利用循環管、９：ドレン管、
Claims (5)
- ＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置で使用したカチオン樹脂を、前もって調整した炭酸イオン水溶液を再生塔に導入する工程のみで通薬再生することを特徴とするイオン交換樹脂の再生方法。
- 前記炭酸イオン水溶液の調整は、純水中に炭酸ガス又は空気をバブリングすることにより行うことを特徴とする請求項１記載のイオン交換樹脂の再生方法。
- 前記炭酸イオン水溶液の調整は、純水中にドライアイスを溶解して行うか、又は水の電気分解により得られる酸性水を用いることを特徴とする請求項１記載のイオン交換樹脂の再生方法。
- 前記炭酸イオン水溶液の調整は、１度再生に使用した炭酸イオン水溶液を用いて行い繰り返し使用することを特徴とする請求項１記載のイオン交換樹脂の再生方法。
- ＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置と、該復水脱塩装置において使用したカチオン樹脂を再生する再生塔と、該再生塔に炭酸イオン水溶液を導入する薬液注入管とを備えたことを特徴とするＢＷＲ型原子力発電プラントの復水脱塩装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22519698A JP3775770B2 (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | イオン交換樹脂の再生方法と復水脱塩装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22519698A JP3775770B2 (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | イオン交換樹脂の再生方法と復水脱塩装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000042426A JP2000042426A (ja) | 2000-02-15 |
| JP3775770B2 true JP3775770B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=16825486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22519698A Expired - Fee Related JP3775770B2 (ja) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | イオン交換樹脂の再生方法と復水脱塩装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3775770B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016120458A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | アスカールメディカル株式会社 | 水素型陽イオン交換樹脂の再生方法 |
-
1998
- 1998-07-27 JP JP22519698A patent/JP3775770B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000042426A (ja) | 2000-02-15 |
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