JPH01127048A - 混合イオン交換樹脂の再生方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、混合イオン交換樹脂の再生方法に関する。詳
しくは、シリカ含率の高い被処理水の脱塩処理に使用し
てイオン２交換能力が低下した、混合イオン交換樹脂の
再生方法に関する。

〈従来の技術〉 強塩基性陰イオン交換樹脂（以下「ＡＲ」という）と強
酸性陽イオン交換樹脂（以下「ＣＲ」という）とを同一
イオン交換樹脂塔で混合して使用する混床式脱塩塔（以
下１’−ＭＢＪという）は、高純度の処理水が得られる
ので広く採用されている。

被処理水を通水して脱塩能力が低下した混合状態にある
ＡＲ及びＯＲの再生方法については、いくつかの方法が
あげられるが、そのうち次の（１）〜（６）工程からな
る方法が、主として採用されている。

（１）逆洗分離工程 ＭＢの下部より水を上向流で通水し、　ＭＢの上部より
排出させることにより、混合状態のＡＲ及びＯＲを比重
差によ５．ＡＲを上層に、ＣＲを下層に成層分離する工
程。

（２）ＡＲの通薬工程 ＭＢの上部より≠〜♂係の苛性ソーダ溶液をＡＲ層に下
向流で通薬し、同時にＭＢ上下部シ水をＯＲ層に上向流
で流し、再生剤廃液はＯＲ層とＡＲ層の界面付近に設置
した中間コレクター（以下「コレクター」という）より
排出し、ＡＲを再生する工程。

（３）Ｃ！Ｒの通薬工程 ＭＢの下部より５〜１０％の塩酸をＯＲ層に上向流で通
薬し、同時にＭＢ上部より水をＡＲ層に下向流で流し、
再生剤廃液はコレクターより排出し、ＯＲを再生する工
程。

（４）洗浄工程 ＭＢ上部及び下部よりコレクタ一方向に同時に脱塩水を
注入し、ＡＲ層及びＯＲ層に残留する少食の再生剤液を
コレクターより押し出し洗浄する工程。

（５）混合工程 ＭＢ上下部シ加圧空気を塔内へ吹き込み、ＡＲ及びＯＲ
を均一な混合状態にする工程。

（６）　　水洗工程 ＭＢ上部より被処理水を下向流で通水し、微量に残留す
る再生剤液を洗浄除去し、ＭＢの下部から流出する処理
水の純度が所定の値になるまで行う工程。

〈発明が解決しようとする問題点〉 前記した従来の再生方法では、たとえば、逆浸透膜処理
水や愛知県豊田市のように不純物の陰イオンに対するシ
リカイオンの割合が高い水、いわゆるシリカ含率の高い
水を、被処理水としてＭＢに通水して脱塩処理を行い、
能力の減退したイオン交換樹脂、特に、ＡＲを従来の方
法により再生した場合に、ＡＲに吸着されていたシリカ
が瞬時に脱離され、その脱離量がＭＢ塔内の残留水に対
する溶解度を超えることがある′ため、脱離したシリカ
はゲル化し沈殿がＡＲ層内に生じる。ついで、ＡＲとＯ
Ｒとの混合工程でこれらのシリカがＭＢの塔内全体に拡
散して、続く通水工程でこれらが徐々に溶は出し高純度
の処理水が得られないことがあった。

本発明は、シリカ含率の高い被処理水を脱塩処理してイ
オン交換能力が低下した、混合イオン交換樹脂の再生方
法であって、再生後に脱塩処理に供しても高純度の処理
水を得ることができる混合イオン交換樹脂の再生方法を
提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、混床式脱塩塔において、イオン交
換能力が低下した。状態にある強酸性陽イオン交換樹脂
及び強塩基性陰イオン交換樹脂に逆洗水を導入し、上層
に強塩基性陰イオン交換樹脂層、下層に強酸性陽イオン
交換樹脂層を成層分離する第１工程、塔の上部より希薄
な加温された再生剤液を下向流で導入し、同時に、塔の
下部より脱塩水を上向流で導入し、その再生廃液を両イ
オン交換樹脂の分離境界面付近に内設された中間コレク
ターから排出する第２工程、前記第２工程で使用した再
生剤液よりも高濃度の加温された再生剤液を、塔の上部
より下向流で導入し、同時に、塔の下部より脱塩水を上
向流で導入し、その再生廃液を前記中間コレクターより
排出する第３工程、塔の上部より脱塩水を下向流で導入
し、同時に、塔の下部より再生剤液を上向流で導入し、
その再生廃液を前記中間コレクターより排出する第≠工
程、塔の上部及び下部より脱塩水を同時に導入し、その
洗浄廃液を前記中間コレクターより排出する第タ工程、
塔内に残留する脱塩水の一部を前記中間コレクターより
排出した後、塔の下部より加圧空気を導入して両イオン
交換樹脂を撹拌する第６工程、塔の下部より脱塩水を導
入し、その洗浄廃液を塔の上部より排出する第７工程か
らなることを特徴とする混合イオン交換樹脂の再生方法
を要旨とするものである。

以下、本発明を工程を追って詳細に説明する。

被処理水を脱塩処理してイオン交換機能の低下したＭＢ
内の混合イオン交換樹脂は、従来から行なわれている逆
洗分離工程により、上層がＡＲ１下層がＯＲに成層分離
される（第１工程）。

この成層分離されたＡＲとＯＲを再生するにあって、本
発明方法では、まず上層のＡＲを再生するが、ＡＲＫＭ
Ｂの上部より加温された希薄な再生剤液を下向流で通薬
し、同時にＭＢの下部より脱塩水を上向流で注水し、そ
の再生廃液を中間コレクターより排出させる（第２工程
）。

この工程は、ＡＲに吸着している不純物、特にシリカの
一部を脱離させ、脱離したシリカのゲル化を防止しなが
らそれらを再生廃液と共にＭＢ外に排出する目的で行な
う。

そのため、この工程での再生剤液は希薄なアルカリを用
いることが必須であシ、その濃度は／、０−２．０重量
％の範囲が良く、好ましくは、ｉ、ｊ重量％程度が良い
。

また、その使用量は、ＡＲの再生に必要な全アルカリ量
の１０−≠θ％を目安とし、ＡＲに吸着しているシリカ
の景に応じて変動させる。

また、再生剤液は２０〜ｔＯ′ｃに加温して用いる。

次に、前記第２工程で使用した再生剤液よりも高濃度の
再生剤液を第２工程と同様な操作によりＡＲに接触させ
る第３工程を行う。

この工程は前工程で脱離されなかったＡＲに吸着してい
る不純物を完全に脱離させるために行うもので、そのた
めに再生剤液のアルカリ濃度も３〜６重量％と前工程の
第２工程の再生剤液よりも濃厚なものを使用する。

ついで、ＯＲを再生する第４工程及び再生されたＡＲ及
びＣＲを洗浄する第５工程を行うが、これらはいずれも
従来より行なわれているＯＲＯ通薬工程及び洗浄工程の
方法を採用すれば良い。

続いて、ＭＢ塔内に残留する脱塩水の一部を中間コレク
ターより排出させた後、下部より加圧空気を注入してＡ
Ｒ及びＯＲを撹拌する第６工程を行う。

この工程は、前工程の第２工程及び第３工程により脱離
したシリカを主成分とする不純物が中間コレクター近傍
のＡＲあるいはＯＲの表面及び中間コレクターに沈着物
として付着しているおそれがあるため、これらを剥離除
去するために行う。

この工程は、特にシリカ含率の高い被処理水の脱塩処理
に供した混合状態にあるＡＲ及びＯＲを再生する場合に
は必須の工程であシ特に入念に行う必要がある。

そのために、この工程では不純物がＯＲ層中に深く浸入
することを防止するため、脱塩水の排出は中間コレクタ
ーから行い、水位が樹脂層の上面ｉｏ−２ｏｃｍ付近ま
で排出する。

ついで、塔下部より加圧空気を注入して樹脂層を激しく
撹乱し沈着物を微細化させる。

加圧空気の注入時間は通常５〜２０分間程度行なえばよ
い。

次にＭＥの下部より脱塩水を注水して前記第を工程で撹
乱した樹脂層を洗浄し、その洗浄廃ヱ 水〆ＭＢの上部より排出させる第７工程を行う。

この工程は、前記第６工程の結果、樹脂層内には、剥離
した不純物が多数混在しているため、これらを完全に系
外に排出するために行う。

そのため脱塩水の注入流速ば１０，２ｏｍ／ｈｒ　程度
で、その時間は１０〜３０分間の範囲で行なえば良く、
この工程が不十分アある４と以降の通水工程で通水初期
より高純度の処理水が得られない。

以上のような手順で行った再生工程に続いて、ＡＲとＯ
Ｒの混合工程及び水洗工程を行うが、これらは従来法と
同様の操作手順により行なった後、再び脱塩処理に供さ
れる。

本発明の特徴は、従来の混合イオン交換樹脂の再生方法
、において、ＡＲの通薬工程を希薄な再生剤液の通薬す
る工程とそれよりも濃厚な再生剤液を通薬する工程とに
分割して行うこと、さらに、ＯＲの通薬工程の洗浄工程
の後に、ＭＢ内に残留する洗浄水を一部排出した後ＭＢ
の下部より加圧空気を注入してＡＲとＯＲをはげしく撹
乱する工程を付加したことである。

〈実施例〉 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１ ＭＢ（１００□ｆ６×３ｊ００覇Ｈ）にＯＲとしてダイ
ヤイオン（三菱化成工業株式会社製、ダイヤイオンは三
菱化成工業株式会社の登録商標テする）　Ｓ　Ｋ　／　
Ｂ　弘、！　ｔ％ＡＲとしてダイヤイオンＥｌｋ／／Ａ
１０．７１を充填し、ｔ％　ＭＣＩ再生レベし７００　
ｔ　−ＩＣ！　１／ｌ−ＲとｌＩＬ％ＮａＯＨ再生レベ
ル／　００　？　　ＮａＯＨ／ｌ−Ｒの苧件で従来法に
より再生した後、第１表のごとき組成の被処理水を０．
２１　ｉ　／　ｈｒ　　で通水して樹脂層を完全に負荷
状態にした。

第１表 ついで、ＭＢの下部より逆洗水を注入して、混合樹脂を
成層分離する逆洗分離工程（第１工程）を行なった後、
本発明方法により再生を行なった。再生条件は以下の通
りであった。

第２表 注）Ｌ４：塔上部より下向流で導入し、中間コレクター
から排出 ｒ：塔下部より上向流で導入し、中間コレクターから排
出 ↓：下向流 ↑：上向流 上述の方法で再生した両イオン交換樹脂を混合し、混合
樹脂層を形成させた後、第１表に示した被処理水を０．
２！　ＦＦ／　／　ｈｒで通水した。

処理水の電気伝導度及びシリカ濃度の変化を第１図及び
第２図に示す。

比較例／ 実施例１に用いたものと同じＭＢを用いて実施例／と同
様の条件及び操作により樹脂層を完全な負荷状態にした
。

ついで、このＭＢに逆洗水を導入して混合樹脂を成層分
離したのち従来法による再生を行った。再生手順は下表
の通りである。

第３表 注）Ｌ＋：塔上部より下向流で導入し、中間コレクター
から排出 「：塔下部より上向流で導入し、中間コレクターから排
出 ↑：上向流 以上の方法で再生した混合樹脂層に第１表に示すような
被処理水をｏ、２ｒ　ｍ’／ｈｒで通水した。

処理水の電気伝導度及びシリカ濃度の変化を第１図及び
第２図に示す。

第１図お、２び第２図から明らかな通り、本発明方法で
再生を行ったイオン交換樹脂を用いて脱塩処理を行えば
、高純度の処理水を、脱塩処理の初期から得ることがで
きることがわかる。

〈発明の効果〉 本発明の混合イオン交換樹脂の再生方法を採用すれば、
特にシリカ含率の高い被処理水を脱塩処理した場合にお
いても、シリカを主成分とする不純物をゲル化させるこ
となく完全に脱離除去することができるので、常に高純
度の処理水を安定して得ることができ、さらには脱塩工
程の初期から処理水純度を格段に向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ＭＢの通液量に対する処理水の電気伝導度、
第２図はＭＢの通液量に対する処理水のシリカ濃度を示
す図である。 実線が本発明方法を示し、点線は従来法を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）混床式脱塩塔において、イオン交換能力が低下し
   た状態にある強酸性陽イオン交換樹脂及び強塩基性陰イ
   オン交換樹脂に逆洗水を導入し、上層に強塩基性陰イオ
   ン交換樹脂層、下層に強酸性陽イオン交換樹脂層を成層
   分離する第１工程、塔の上部より希薄な加温された再生
   剤液を下向流で導入し、同時に、塔の下部より脱塩水を
   上向流で導入し、その再生廃液を両イオン交換樹脂の分
   離境界面付近に内設された中間コレクターから排出する
   第２工程、前記第２工程で使用した再生剤液よりも高濃
   度の加温された再生剤液を、塔の上部より下向流で導入
   し、同時に、塔の下部より脱塩水を上向流で導入し、そ
   の再生廃液を前記中間コレクターより排出する第３工程
   、塔の上部より脱塩水を下向流で導入し、同時に、塔の
   下部より再生剤液を上向流で導入し、その再生廃液を前
   記中間コレクターより排出する第４工程、塔の上部及び
   下部より脱塩水を同時に導入し、その洗浄廃液を前記中
   間コレクターより排出する第５工程、塔内に残留する脱
   塩水の一部を前記中間コレクターより排出した後、塔の
   下部より加圧空気を導入して両イオン交換樹脂を撹拌す
   る第６工程、塔の下部より脱塩水を導入し、その洗浄廃
   液を塔の上部より排出する第７工程からなることを特徴
   とする混合イオン交換樹脂の再生方法。