JPH02307534A

JPH02307534A - イオン交換樹脂

Info

Publication number: JPH02307534A
Application number: JP1126164A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Inami; 一郎稲見; Masayuki Kaneda; 雅之金田; Yukio Henmi; 逸見　幸雄; Makoto Funabashi; 誠船橋
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-05-19
Filing date: 1989-05-19
Publication date: 1990-12-20

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ＢＷＲ原子力発電所等の原子力施設に
おける水処理に使用されるイオン交換樹脂に関する。

（従来の技術）原子力発電所等の原子力施設において、大量に排出され
る放射性廃液は、イオン交換樹脂により脱塩処理が施さ
れている。このような脱塩処理には、粒状のイオン交換
樹脂が用いられることが多いが、その過程でイオン交換
樹脂は、単に廃液中に溶解している不純物イオンを除去
するだけでなく、廃液中に微量に含まれる鉄サビ等の不
溶性固形物の除去をも、併せて行っている。それは、こ
のような金属を含む不溶性固形物が炉心に入ると放射化
されて被爆の原因になるので、これを防止するためであ
る。

しかしながら、５００〜８００μｍ径の粒状イオン交換
樹脂を用いる深層ろ過により微小粒子を除去する場合に
は、その除去性能が非常に不安定であるという難点があ
った。特に、新しいイオン交換樹脂を用いた場合には、
微小粒子除去性能が悪く、従って満足の得られるような
良好な性能を示すまで３〜４年もの長い期間、低い除去
性能となっていた。

一方、先に述べたように微小粒子の炉内持ち込みは、被
爆の線源低減という観点から、極力抑制しなければなら
ない。従って最近のＢＷＲ原子力発電所では、脱塩塔の
上流側に前置ろ過装置を設置することにより、イオン交
換樹脂の微小粒子除去性能低下を°補う方法がとられて
いる。このような目的のため使用される前置ろ過装置と
しては、例えば粉末イオン交換樹脂プリコートフィルタ
や中空糸膜フィルタ等があげられる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながらイオン交換樹脂が新しいうちは、その低い
除去性能を補うために予め前置ろ過装置を設けただけで
なく、性能低下の度合いによっては、さらに前置ろ過装
置を増設・追設する必要が生じることもあった。そして
、このようにして設けられる前置ろ過装置は設備負担を
増大させるばかりでなく、将来、機器・配管等の材料改
善措置により鉄サビそのものの発生量が減少した場合に
は、過剰設備となる可能性すらあった。

ところで、イオン交換樹脂により除去されにくい不溶性
固形物微小粒子を構成する鉄サビは、結晶形態を有しな
い鉄の水酸化物あるいはオキシ水酸化物となっている。

そして、この結晶形態を有しない鉄サビは、酸性雰囲気
では容易に溶解して鉄イオンとなる。このことから、表
面が酸性雰囲気となっている陽イオン交換樹脂により、
鉄サビが除去される場合には、鉄サビの溶解、そして鉄
イオンとしての捕促という過程をへて、反応が進むもの
と推定される。そして、新しいイオン交換樹脂において
微小粒子除去性能が低いのは、使用時間の経過とともに
このような反応を進める能力が向上していくためと考え
られる。

本発明は、このような事情に対処してなされたもので、
使用に先立ち陽イオン交換樹脂の表面を予め酸化処理し
使用が進んだものと同じ状態にして、捕促過程を促進さ
せ、除去性能を向上させることにより、特別に前置ろ過
装置等を設けて性能を補うことなく、使用開始初期から
良好な微小粒子除去性能を安定して発揮しうるイオン交
換樹脂を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題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は、水中に溶解してい
る不純物イオンを除去するとともに水中に懸濁し鉄を含
んだ不溶性固形物微小粒子を捕促するために使用゛され
ろ水処理用イオン交換樹脂において、イオン交換樹脂の
表面が、押し潰し強度が２００ｇ／粒を越える範囲で予
め酸化処理されていることを特徴としている。

本発明のイオン交換樹脂を酸化させる方法としては、例
えば過酸化水素水による浸漬の方法があげられる。また
は他の、酸素、オゾン、紫外線、塩素ガス等の酸化剤、
あるいはコロナ放電による方法なども用いることができ
る。必要に応じて、触媒等を添加してもよい。さらには
、陽イオン交換樹脂だけに限られず、陰イオン交換樹脂
に対しても適用可能である。ただし、いずれの場合もイ
オン交換樹脂の酸化処理は、３〜８０％過酸化水素水中
に室温で３〜１２０時間浸漬した場合に得られる酸化の
度合とすることが望ましい。この範囲を越えて酸化を行
うと、イオン交換樹脂の押し清し強度が、警戒値２００
ｇ／粒より小さくなる可能性が生じるようになる。

（作　用）本発明のイオン交換樹脂においては、陽イオン交換樹脂
の表面および内部が予め適度に酸化されているので、使
用が進んだものと同様な表面および内部状態になるため
、使用開始の初期から微小粒子を速やかに溶解し、捕獲
することが出来る。

（実施例）以下図面に基づき、本発明の一実施例について説明する
。

図は、本発明の一実施例のイオン交換樹脂の製造方法を
概略的に示す図である。まず、水処理用に使用する陽イ
オン交換樹脂を、常温（２０℃）において３０％過酸化
水素水中に９６時間浸漬した。しかるのちにこれを純水
により充分洗浄し、本発明のイオン交換樹脂を得た。こ
のようにして得られたイオン交換樹脂の押し潰し強度は
、処理前よりやや低下して５００ｇ／粒となったが、警
戒ｌｌ１１２００ｇ／粒より十分に大であり、実用上問
題はなかった。含水率は、処理前に比して２％はど増加
し、膨潤していることがわかった。また表面電位（ゼー
タ電位）は処理前に比して負側に大きくなった。

上記処理前により得た本発明のイオン交換樹脂を１５ｍ
１とり、クロマトカラムに充填したのち、下記の条件に
従って通水試験を行った。そしてこの通水条件における
、本発明のイオン交換樹脂の微小粒子除去性能を調べる
ために、イオン交換樹脂が捕促した鉄分の総量を、およ
びイオン交換樹脂粒間に捕促されていたもの、樹脂粒表
面に強固に付着していたもの、さらにイオンとして取り
込まれていたもの、の３種類に区別して測定した。また
酸化処理を施さない従来のイオン交換樹脂を用いて同様
の試験を行い、同じ＜　　３１類の鉄分量を測定し、実
施例と比較した。その結果を次の表に示す。なお捕促さ
れた鉄の量（％）は、カラムに導入された鉄の総量に対
する割合を表わしている。

ただし、通水条件は、樹Ｊｆｆｆ量　　　１５ｍ１線流速　　　１０８ｍ／ｈ入口鉄濃度　２２ＰＰｂ通水期間　　２週間である。

［発明の効果］以上の実施例からも明らかなように、本発明のイオン交
換樹脂を使用することにより、例えば原子炉−次冷却水
中の不溶性固形物微小粒子を、イオン交換樹脂塔だけを
用いた場合であっても、良好な除去性能で安定して除去
することが可能となる。従って、前置ろ過装置の増設・
追設などの大規模な設備建設なしに、炉内持ち込み鉄量
の低減すなわち被爆線源低減の目的が達成できる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例のイオン交換樹脂の製造方法
を概略的に示す図である。出願人　日本原子力事業株式会社〃　　株式会社　東芝

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水中に溶解している不純物イオンを除去するとと
もに水中に懸濁し鉄を含んだ不溶性固形物微小粒子を捕
促するために使用される水処理用イオン交換樹脂におい
て、イオン交換樹脂の表面が、押し潰し強度が２００ｇ
／粒を越える範囲で予め酸化処理されていることを特徴
とするイオン交換樹脂。
（２）イオン交換樹脂の酸化処理は、３〜３０％過酸化
水素水中に室温で３〜１２０時間浸漬して行われること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイオン交換樹
脂。