JPH01107886A - イオン交換樹脂塔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば火力あるいは原子力発電所の水処理に
使用されるイオン交換樹脂塔に関する。

（従来の技術） 従来、火力あるいは原子力発電所等の水処理用に一般に
用いられているイオン交換樹脂塔は、温床式であり、第
３図に示すように塔本体１の頂部から処理すべき廃液２
ａを導入し、内部に充填された粉末状あるいは粒状のイ
オン交換樹脂３によりイオン交換処理を行った後、底部
から処理液２ｂを排出するように構成されている。この
ようなイオン交換樹脂塔においては内部に収容されたイ
オン交換樹脂３の樹脂層は、単に廃液２ａ中から不純物
イオンを除去するだけでなく、廃液２ａ中にＲＭに含ま
れる鉄酸化物あるいは鉄の水酸化物等の不溶性固形物の
除去をも併せて行っている。

なお、この図において矢印は水流の方向を示している。

このような従来のイオン交換樹脂塔においては、樹脂層
の表面におけるイオン交換樹脂粒子の運動は全く自由に
されている。したがって、塔の頂部より導入される廃液
２ａの流れが不均一であると、樹脂層表面にイオン交換
樹脂粒子の流動が起り、往々にして樹脂層表面に起伏が
生じていた。このようなイオン交換樹脂層表面の起伏は
、流動層のように発生と消滅を常時縄り返すのではなく
、−旦生じるとその状態が保持される性質を有している
。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、イオン交換樹脂によりイオンを除去する反応
は、比較的反応速度が大きいので、イオン交換樹脂塔の
ような深層では多少の樹脂層高の変化あるいは粒子間を
液体が通過する際の通水線流速の変化によっては、イオ
ン交換樹脂の不純物イオンに対する除去性能はあまり影
響をうけない。

しかしながら、さきに述べたように廃液中の不溶性固形
物をイオン交換樹脂により除去するにあたっては、第４
図に示すように、その除去性能がイオン交換樹脂の樹脂
層高により大きく影響されることが知られている。

同図は、イオン交換樹脂塔における樹脂層高および通水
線流速（ＬＶ）が不溶性固形物除去に及ぼず影響を示し
たものである。縦軸に示されるリーク率は、イオン交換
樹脂塔入口における廃液の不溶性固形物濃度に対するイ
オン交換樹脂塔出口における処理水の不溶性固形物濃度
の割合を表すものであり、この値が大きいほど除去性能
が悪いことになる。

第４図から明らかなように、不溶性固形物に対しては樹
脂層高および通水線速（ＬＶ）の影響が明確に現れる。

すなわち、樹脂層高が小さいほど、またＬＶが大きいほ
ど除去性能は低下する。

したがって、イオン交換樹脂塔運転中に導入される水流
の不均一によって樹脂層表面に窪みが一旦生じると、そ
の部分では不溶性固形物に対する除去性能が低下する。

しかも溶体はこのような抵抗の小さいところを流れやす
いので、その部分の通水線流速は大きくなり、その結果
塔全体の性能低下を招いてしまう。

このような現象に起因するイオン交換樹脂塔の性能低下
を防止すべく、樹脂層表面を平滑化するため、従来から
、塔内に導入される廃水入口付近に散水板などを設ける
方法がとられてきたが、この方法では廃液流れの均一化
には効果があっても一旦生じた樹脂層表面の起伏を平滑
化する効果はなく、このため徐々に水流が不均一となっ
てしまうという問題があった。

本発明は、このような問題を解決すべくなされたもので
、イオン交換樹脂塔内に導入される水流が不均一であっ
ても樹脂層表面に起伏の生じないようにして、樹脂層高
の不均衡に起因する水処理性能の低下を防止したイオン
交換樹脂塔を提供することをその目的とする。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） すなわち本発明のイオン交換樹脂塔は、塔本体内に、粉
末状または粒状のイオン交換樹脂の充填されたイオン交
換樹脂層を有する水処理用のイオン交換樹脂塔において
、前記イオン交換樹脂層の表面を平滑に維持する樹脂層
表面平滑化手段を備えていることを特徴としている。

本発明における、樹脂層表面平滑化手段は、イオン交換
処理時に水流を妨げず、がっ、イオン交換樹脂移送時に
これを妨げないものであれば、どのような形状、構造の
ものであってもよい０例えば、イオン交換樹脂移送時に
は塔の横断面積より充分小さく折り畳まれ、運転時には
広げられて樹脂層全表面を覆ってこれをおさえ、樹脂層
表面のイオン交換樹脂粒子の動きを拘束するような多孔
質材料からなる部材や、樹脂層表面をならずように、水
平に往復あるいは回転運動する部材であってもよい。

（作用） このように構成された本発明のイオン交換樹脂塔におい
ては、塔内に導入される水流が不均一になっても、樹脂
層表面が平滑に保たれるが、あるいは樹脂層表面に起伏
が生じても平滑にならされるので、樹脂層高の不均衡に
起因する水処理性能の低下を防ぐことができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図（ａ）は、本発明の一実施例のイオン交換樹脂塔
の縦断面を概略的に示した図である。図中矢印は水流の
方向を示している。イオン交換樹脂塔の塔本体１の内部
には粉末状または粒状のイオン交換樹脂３が充填され、
塔本体１の頂部には処理すべき廃水２ａが導入される入
口および底部には処理水の出口が設けられている。塔本
体１の中央には、軸線に沿って２重回転軸４が垂設され
、この２重回転軸４のイオン交換樹脂の表面位置にある
先端部には、外軸および内軸にそれぞれ水平方向に配設
された２本の支持腕５ａ、５ｂの一端が固着されている
。

そして支持腕５ａ、５ｂ間には、半径方向に切れ目の入
った円形の多孔性、かつ可撓性の被膜からなる通水膜６
の縁部が固定されてｖＡ詣層表面平滑化手段７が構成さ
れている。

この樹脂層表面平滑化手段７は、２重回転ｎ４の内袖と
外軸とを互いに１８０゛反対方向に回動させて支持腕５
ａ、５ｂを重ねることにより第１図（ａ）に示したよう
に、通水膜６を折り畳んだ状態とし、またこの状態から
それぞれ反対方向に１８０９回動させることにより、第
１図（ｂ）に示したように、イオン交換ｆＭ詣層の表面
を通水Ｗ：！６で覆うように構成されている。

したがって、イオン交換樹脂の移送時には、第１図（ａ
）に示したように折り畳んだ状態とし、廃水処理時には
第１図（ｂ）に示すように広げてイオン交換樹脂層の全
表面を通水膜６で覆うようにすることにより、イオン交
換樹脂の交換に支障なく表面の起伏の発生を防止するこ
とができる。

なお、通水膜６としては、多孔性プラスチックフィルム
、メツシュ状になった金属板、あるいは板状の部材に細
孔がパンチングされたようなものが使用可能である。

この実施例においては、イオン交換樹脂の移送時には通
水膜６は折り畳んで、支障なくイオン交換樹脂の移送を
行うことができ、またイオン交換処理時にはこれを広げ
て樹脂層の全表面を覆って、水流を妨げることなく、樹
脂層表面を平滑に保ち、良好な水処理性能を発揮させる
ことができる。

第２図は、本発明の他の実施例のイオン交換樹脂塔内部
を透視した斜視図であり、第１図（ａ）、第１図（ｂ）
と共通ずる部分には同じ符号を付しである。

この実施例の樹脂層表面平滑化手段７は、回転軸８と、
この回転軸８に一端を固着させたならしり欅から構成さ
れている。ならし棒９の下側には、多数の（ｋ　１０が
下向きに列設されている。

回転軸８はイオン交換処理中に駆動装置（図示せず）に
よって駆動されて回転し、ならし棒９は樹脂層表面上で
水平に回転して樹脂層表面を平滑化する。ならし棒９の
形状は、本発明の効果を実現できるものであればどのよ
うな形状であってもよい。

この実施例の装置においては、樹脂層表面においてなら
し棒９の占める面積が十分に小さいので、イオン交１ａ
ｖＡ脂の移送時にはならし棒９によりイオン交換樹脂の
移送が妨げられることがなく、またイオン交換処理時に
ならし棒９を回転させることによって、水流により生じ
た樹脂層の起伏は、直ちに消滅して、樹脂層表面が平滑
に保たれ、良好な水処理性能を発揮する。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によればイオン交換処理時
に水流が不均一であっても樹脂層表面を平滑に保つこと
が可能であるため、イオン交換処理時に樹脂層高の不均
衡による水処理性能の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例を概略的に示す部分縦
断面図、第１図（ｂ）はそのｂ−ｂ線に沿う横断面図、
第２図は本発明の他の実施例の内部を概略的に示す部分
断面図、第３図は従来のイオン交換１指塔を概略的に示
す部分縦断面図、第４図は樹脂層高と通水線速が不溶性
固形物に及ぼず影響を示すグラフである。 １・・・・・・・・・・・・塔本体 ３・・・・・・・・・・・・イオン交換樹脂４・・・・
・・・・・・・・２重回転軸５ａ、うｂ・・・・・・・
・・支持腕 ６・・・・・・・・・・・・通水膜 ７・・・・・・・・・・・・樹脂表面平滑化手段８・・
・・・・・・・・・・回転軸 ９・・・・・・・・・・・・ならし棒 １０・・・・・・・・・・・・歯 （ｃｌ） 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）塔本体内に、粉末状または粒状のイオン交換樹脂
   の充填されたイオン交換樹脂層を有する水処理用のイオ
   ン交換樹脂塔において、前記イオン交換樹脂層の表面を
   平滑に維持する樹脂層表面平滑化手段を備えていること
   を特徴とするイオン交換樹脂塔。