JPH0511495B2 - - Google Patents

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JPH0511495B2
JPH0511495B2 JP61230179A JP23017986A JPH0511495B2 JP H0511495 B2 JPH0511495 B2 JP H0511495B2 JP 61230179 A JP61230179 A JP 61230179A JP 23017986 A JP23017986 A JP 23017986A JP H0511495 B2 JPH0511495 B2 JP H0511495B2
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JP
Japan
Prior art keywords
exchange resin
resin
anion exchange
separation
cation exchange
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61230179A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6388050A (en
Inventor
Masahiro Hagiwara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
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Publication of JPS6388050A publication Critical patent/JPS6388050A/en
Publication of JPH0511495B2 publication Critical patent/JPH0511495B2/ja
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  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、陰・陽両イオン交換樹脂を混合状
態で用いて純水を製造する方法において、使用に
より飽和した両イオン交換樹脂を再生するために
夫々陰・陽イオン交換樹脂を分離し抜き出す方法
に関するものである。 〔従来の技術〕 イオン交換樹脂を用いて水の脱塩を行なうイオ
ン交換装置においては、脱塩に使用された陽イオ
ン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂は再生され、再
び脱塩に使用される。再生に当つては、陽イオン
交換樹脂と陰イオン交換樹脂とを別々の塔に入れ
て用いる複床式のイオン交換装置ではそのままで
再生できるが、陰・陽両イオン交換樹脂を混合状
態で用いる混床式あるいはモノ・ベツド式イオン
交換装置では陰・陽両イオン交換樹脂を一旦、
別々に分離しなければならない。 混床式イオン交換装置の再生においては、先ず
タンク(脱塩塔とは別の塔である分離塔を用いる
のが普通である)内において、混合状態の陰・陽
両イオン交換樹脂を逆洗して汚れを除去すると共
に、比重差により陰イオン交換樹脂を上層に、ま
た陽イオン交換樹脂を下層にと、2層に分離し、
上層の陰イオン交換樹脂を陰イオン交換樹脂再生
塔に導入し、カセイソーダ水溶液等で再生し、ま
たタンクに残つている陽イオン交換樹脂は該タン
ク内で硫酸等で再生され、その後再生された両樹
脂をそれぞれ洗浄し、両樹脂を混合後、タンクか
ら脱塩塔に戻して再び脱塩に使用している。 そして、この従来法においては、陰・陽両イオ
ン交換樹脂を2層に分離後、両樹脂の分離面近く
で、かつ陰イオン交換樹脂層内にあるように設け
られた1本の樹脂抜出し管から陰イオン交換樹脂
を陰イオン交換樹脂再生塔に抜き出している。 この樹脂抜出し管を用いる陰イオン交換樹脂の
抜出しにさいしては、脱塩塔から分離塔への樹脂
移送状態、脱塩処理の状態、陰・陽両イオン交換
樹脂の表面電位の相違による樹脂粒子相互のから
み(クランピング)などにより、前記分離面が樹
脂抜出し管に対する所定の位置から上下にずれる
ことがあり、従つて、前記分離面の近くに設けた
樹脂抜出し管から上層の陰イオン交換樹脂を抜出
す際、陽イオン交換樹脂の一部も共に抜け出され
ることがあり、また陰イオン交換樹脂が全部抜け
出されずに、その一部が分離塔内に残ることもあ
る。 この場合、陰イオン交換樹脂と共に抜き出され
た陽イオン交換樹脂は、陰イオン交換樹脂再生塔
でカセイソーダ水溶液により逆再生され(完全に
Na型となつて脱塩能力を失う)、また陽イオン交
換樹脂中に残つている陰イオン交換樹脂は硫酸で
逆再生され、そのため脱塩にさいしてイオン交換
樹脂全体のイオン交換能力が低下すると共に、イ
オン交換樹脂の再生に供されたナトリウムイオン
あるいは硫酸イオンが脱塩塔通水中にイオン交換
樹脂から解離して下流側にリークし、一次系の水
質に悪影響を及ぼすことが予測される。 このような問題を解消する方法として、分離補
填用イオン交換樹脂を使用し、複数本の樹脂抜出
し管を用いて陰・陽両イオン交換樹脂を分離する
方法があるが、この方法については次の問題点が
ある。 (1) 陰・陽両イオン交換樹脂の分離面のレベルの
変動幅を予め予測して設計していても、その範
囲を逸脱した場合は、逆再生等の不具合を起す
可能性がある。 (2) 原子力発電所等の設置スペースの余裕のない
プラントにおいては分離補填用樹脂の貯蔵タン
ク等の附帯設置がかなり難かしくスペース上の
問題がある。 (3) 分離塔内に複数本の樹脂抜出し管を設置する
ため、陰・陽両イオン交換樹脂の逆洗による分
離のさい、逆洗の水流に対する障害となり、両
樹脂の分離がきれいに行われないおそれがあ
る。 (4) 余分なイオン交換樹脂を充填するため、操作
の数が増え、分離塔の容積も大きくする必要が
ある。 〔発明の解決しようとする問題点〕 この発明は、前記の従来技術の問題点を解決す
るもので、従来対応できなかつた樹脂分離面のレ
ベルの変動幅に対して、十分な対応することが可
能であり、常に陰・陽両イオン交換樹脂の混合物
から陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とに完
全に分離し、両樹脂をそれぞれ純粋な状態で再生
して脱塩塔に戻せるようにする方法を提供するも
のである。 更に、比較的設置スペースにおいて余裕のない
原子力発電所において使用しても従来と同程度の
スペースで十分対応できる両樹脂の分離方法を提
供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者は、従来法における前記の欠点を改良
するため種々検討を行つた結果、分離塔に形成さ
れる陰・陽両イオン交換樹脂の分離面のレベルを
陰イオン交換樹脂抜出し管の位置より下廻るよう
に下層の陽イオン交換樹脂の一部を分離塔底部よ
り抜き出し、前記のレベルの位置を調整すること
により、陽イオン交換樹脂の陰イオン交換樹脂再
生塔への混入防止を達成した。 更に、分離塔中に残留する陰イオン交換樹脂に
ついては、分離塔下部より逆洗水を注入し、樹脂
層を展開させ、分離面のレベルを上昇させ陰イオ
ン交換樹脂のみ陰イオン交換樹脂抜出し管より抜
き出すことにより、陰イオン交換樹脂の分離塔内
の残留を極小とした。 すなわち、この発明は、採水運転を完了した陽
イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂との混合状態
のイオン交換樹脂を通薬再生する為に夫々の樹脂
に分離する方法において、 (i) 脱塩塔から分離塔(陽イオン交換樹脂再生塔
も兼ねる)に混合状態のイオン交換樹脂を導入
し、この導入されたイオン交換樹脂を逆洗し、
陰イオン交換樹脂層並びに陽イオン交換樹脂層
の2層を形成せしめる第1工程。 (ii) 分離塔の中間位置に設けた陰イオン交換樹脂
抜出し管に対して、陰イオン交換樹脂と陽イオ
ン交換樹脂との分離面がそれを下廻る様、陽イ
オン交換樹脂層中の陽イオン交換樹脂の一部を
分離塔底部に設けた陽イオン交換樹脂抜出し管
より樹脂貯槽へ抜き出す第2工程、 (iii) 分離塔内の陰イオン交換樹脂を陰イオン交換
樹脂抜出し管より陰イオン交換樹脂再生塔へ抜
き出す第3工程、 (iv) 分離塔内に残留した陰イオン交換樹脂を、分
離塔下部からゆるい逆洗を行ない、その逆洗水
量を調整して、樹脂分離面のレベルを展開上昇
させることにより、陰イオン交換樹脂抜出し管
より抜き出し、陰イオン交換樹脂再生塔へ送る
第4工程、 (v) 第2工程で樹脂貯槽へ抜き出した陽イオン交
換樹脂を分離塔に戻す第5工程、 よりなるイオン交換樹脂の分離方法である。 この方法により、従来では対応できなかつた樹
脂分離レベルの変動幅に対して、十分な管理、制
御が可能となり、常に陽イオン交換樹脂及び陰イ
オン交換樹脂を完全に分離し、再生することが可
能となつた。 そして、陰・陽両イオン交換樹脂の逆洗による
分離においては、陰イオン交換樹脂抜出し管を両
樹脂の分離面のレベル附近に設けるよう予め設計
しておいても、後述するように実際の分離面のレ
ベルは目標とするレベルより上にき易いし、また
陰イオン交換樹脂を陰イオン交換樹脂再生塔へ送
るためにスルージング水を送るときに、その水流
により陽イオン交換樹脂層が多少膨張、展開して
前記分離面のレベルが上へ上るため、通常陰イオ
ン交換樹脂抜出し管へ陽イオン交換樹脂が入つて
き易いが、この発明では前記分離面のレベルを陽
イオン交換樹脂の一部の抜出しにより目標とする
分離面のレベルまで下げておくので、実際の分離
面のレベルが変動しても毎回同じように分離を完
全に行うことができる。 この分離方法の運転操作は、目視手動によつて
実施することが可能であるが、樹脂分離面のレベ
ルを確認する手段として、陽イオン交換樹脂並び
に陰イオン交換樹脂の色差(輝度)又は電気伝導
度(μS/cm)の差等を連続的に検知する装置を
用いることにより、自動的に樹脂分離面のレベル
を監視し、プログラムタイマ又はシーケンスコン
トローラ等と連動している弁類、ポンプ類によ
り、第2工程での陽イオン交換樹脂の抜出しレベ
ルのコントロールを行ない、また同様に第4工程
での分離塔下部からの逆洗水量のコントロール弁
による制御による分離レベルのコントロールを行
なうことにより完全自動運転も可能となる。 〔実施例〕 つぎにこの発明の実施例を説明するが、この発
明はこの実施例のみに限定されるものではない。 第1図は、この発明の分離方法における各工程
を図示したものである。 (1)は、陰・陽両イオン交換樹脂の混合状態にあ
るイオン交換樹脂の逆洗による陽イオン交換樹脂
と陰イオン交換樹脂との分離を行う第1工程を示
すものである。1は、分離塔(陽イオン交換樹脂
再生塔)で、この塔の中に脱塩塔から飽和した、
混合状態のイオン交換樹脂を導入し、塔下部の管
9から逆洗水を導入して逆洗すると、上部の陰イ
オン交換樹脂4の層と下部の陽イオン交換樹脂5
の層とに分離し、両層の境界である分離面6は分
離塔の中間位置の所定の位置に設けた陰イオン交
換樹脂抜出し管11の少し上に来たとする。7は
オーバーフロー出口管であり、8は集水管、10
は分配管である。 (2)は、陽イオン交換樹脂層から陽イオン交換樹
脂の一部を樹脂貯槽へ移送する第2工程を示すも
のである。管12から空気を送入して加圧してい
る状態で管9からスルージング水を送入し、塔1
の底部に設けた陽イオン交換樹脂抜出し管14の
弁を開くと、陽イオン交換樹脂層の陽イオン交換
樹脂が管14から樹脂貯槽3へ送られる。この移
送に伴い前記分離面6のレベルが下るから、その
レベルが目標とするレベルまで下つたら、前記管
14の弁を閉じて陽イオン交換樹脂の移送を停止
する。 (3)は、陰イオン交換樹脂を分離塔から陰イオン
交換樹脂再生塔へ移送する第3工程を示すもので
ある。管12から空気を送入して加圧し、かつ管
9からスルージング水を送入して陰イオン交換樹
脂抜出し管11に連らなる管13の弁を開くと、
陰イオン交換樹脂4が管11及び管13を通つて
陰イオン交換樹脂再生塔2へ移送される。この移
送によつては陰イオン交換樹脂層の管11よりも
上の部分が送られる。前記層の下の部分はスルー
ジング水の水流が弱いために管11まで上昇しな
いため管11から移送されない。 (4)は、分離塔内に残留した陰イオン交換樹脂を
陰イオン交換樹脂再生塔へ送る第4工程を示すも
のである。管12から空気を送入して加圧した状
態で管9から逆洗水を送入し、その逆洗水の送入
は前記分離面を乱すことがないが両樹脂層が上方
へ展開上昇するようにその水量を調整するときに
は陰イオン交換樹脂が上昇して来て管11及び管
13を通つて前記塔2へ陰イオン交換樹脂が移送
される。陰イオン交換樹脂の移送が完了したら陽
イオン交換樹脂が混入して来るので、逆洗水の送
入を停止する。 (5)は、樹脂貯槽にある陽イオン交換樹脂を分離
塔へ返送する第5工程を示すものである。樹脂貯
槽3へ管15から空気を送入して加圧した状態
で、貯槽下部に管16からスルージング水を送入
し、管17の弁が開くと、貯槽3内の陽イオン交
換樹脂が分離塔1へ送られる。 以上の諸工程により分離塔には陽イオン交換樹
脂が、また陰イオン交換樹脂再生塔に陰イオン交
換樹脂がほとんど純粋な状態で分離される。 (6)は、両樹脂の再生工程を示すものである。分
離塔1には管18から硫酸を、また陰イオン交換
樹脂再生塔2には管19からカセイソーダ水溶液
を送入して、両樹脂をそれぞれ再生する。 前述の運転は、目視手動操作により実施可能で
あるが、樹脂分離レベルを確認する手段として、
陽イオン交換樹脂並びに陰イオン交換樹脂の色差
(輝度)又は電気伝導度(μS/cm)の差等を連続
検知する装置を用いることにより、自動的に樹脂
分離レベルを監視し、プログラムタイマ又はシー
ケンスコントローラ等と連動している弁類、ポン
プ類により自動運転を行なうことが可能である。 その際、特にこの発明の特徴である、前述の(2)
および(4)に示す工程における運転制御方式につい
て説明する。 第2図は、(2)の第2工程で陽イオン交換樹脂の
一部を樹脂貯槽へ移送する際の運転制御方式を示
すものであり、符号14までは第1図と同じもの
を示し、プログラムタイマー又はシーケンスコン
トローラ23からの指示により色差式樹脂分離レ
ベル検知装置24を作動させると、走査式検知部
25が上下に動いて実際の分離レベルLrを検出
し、その信号は演算装置26へ送られ、そこで分
離レベルの目標Loと実際の分離レベルLrとの差
lを演算し、その信号を演算装置27(演算装置
26と同一の装置であつてもよい)へ送り、そこ
で樹脂の抜出し速度より空気入口弁20、スルー
ジグ水入口弁21、及び樹脂出口弁22の開時間
を演算し、その信号をプログラムタイマーまたは
シーケンスコントローラ23へ送ると、そこで弁
類及びポンプ類の作動時間が指示され、そこから
の出力が前記の各弁20,21及び22が送ら
れ、自動的に運転を行うことができる。 第3図は、(4)の第4工程で残留陰イオン交換樹
脂を陰イオン交換樹脂再生塔へ移送する際の運転
制御方式を示すものであり、プログラムタイマー
又はシーケンスコントローラ23からの指示によ
り色差式樹脂レベル検知装置24を作動させる
と、走査式検知部25が上下に動いてこの工程に
おける実際の分離レベルLsを検出し、その信号
は演算装置26へ送られ、そこで分離レベルLs
と陰イオン交換樹脂抜出し管11のレベルLtと
の差l′を演算し、その信号を演算装置27へ送
り、そこで逆洗展開率と逆洗流量との関係から逆
洗水の流路に設けた流量調整弁29の制御値を演
算し、設定する。そのさい、水温による展開率の
相違についても要因に入れておく。そして、その
信号をプログラムタイマ又はシーケンスコントロ
ーラ23へ送り、そこで弁類及びポンプ類の作動
を指示する。これにより自動的に運転を行うこと
ができる。 〔発明の効果〕 この発明は、前述の各工程を有することによ
り、常に陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂と
を完全に分離することができる。そして、従来で
は対応できなかつた樹脂分離レベルの変動幅に対
しても対応することができる。また、陽イオン交
換樹脂と陰イオン交換樹脂とをほとんど純粋な状
態で再生に供することができるので再生効率がよ
い。 さらに、両樹脂は逆再生が極めて少ない状態で
脱塩塔に戻すことが可能となり、脱塩にさいして
良好な処理水質が確保できるようになつた。 この分離方法を採用したBWRプラントの例で
は原子炉に用いる水の水質が従来方式に比較して
次のように向上した。 【表】
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention is a method for producing pure water using both anion and cation exchange resins in a mixed state. The invention relates to a method for separating and extracting anion and cation exchange resins, respectively. [Prior Art] In an ion exchange apparatus that desalinates water using an ion exchange resin, the cation exchange resin and anion exchange resin used for desalination are regenerated and used again for desalination. For regeneration, a multi-bed type ion exchange equipment that uses cation exchange resin and anion exchange resin in separate columns can be used as is, but it can be regenerated as is, but both anion exchange resin and cation exchange resin are used in a mixed state. In mixed bed type or mono-bed type ion exchange equipment, both anion and cation exchange resins are
Must be separated separately. When regenerating a mixed-bed ion exchange device, first, the mixed anion and cation exchange resins are backwashed in a tank (usually a separation tower, which is separate from the demineralization tower). At the same time, it is separated into two layers, the anion exchange resin in the upper layer and the cation exchange resin in the lower layer, due to the difference in specific gravity.
The anion exchange resin in the upper layer is introduced into an anion exchange resin regeneration tower and regenerated with a caustic soda aqueous solution, etc., and the cation exchange resin remaining in the tank is regenerated with sulfuric acid etc. in the tank, and then the regenerated both After each resin is washed and both resins are mixed, they are returned from the tank to the desalination tower and used again for desalination. In this conventional method, after the anion exchange resin and the anion exchange resin are separated into two layers, one resin extraction tube is installed near the separation surface of both resins and within the anion exchange resin layer. The anion exchange resin is extracted from the anion exchange resin to an anion exchange resin regeneration tower. When extracting the anion exchange resin using this resin extraction tube, resin particles are affected by the resin transfer state from the demineralization tower to the separation tower, the state of the desalination treatment, and the difference in surface potential of the anion and cation exchange resins. Due to mutual entanglement (clamping), the separation surface may be vertically displaced from a predetermined position with respect to the resin extraction tube, and therefore, the upper layer anion exchange resin may be removed from the resin extraction tube provided near the separation surface. When extracting the ion exchange resin, a portion of the cation exchange resin may also be extracted, and the anion exchange resin may not be completely extracted and a portion thereof may remain in the separation column. In this case, the cation exchange resin extracted together with the anion exchange resin is reversely regenerated (completely
Also, the anion exchange resin remaining in the cation exchange resin is reversely regenerated with sulfuric acid, which reduces the ion exchange capacity of the entire ion exchange resin during desalination. At the same time, it is predicted that the sodium ions or sulfate ions used to regenerate the ion exchange resin will dissociate from the ion exchange resin while the water is flowing through the demineralization tower and leak to the downstream side, adversely affecting the water quality of the primary system. One way to solve this problem is to use an ion exchange resin for separation and replenishment, and use multiple resin extraction tubes to separate both the negative and positive ion exchange resins. There is a problem. (1) Even if the fluctuation range of the level of the separation plane of the anion and cation exchange resin is predicted and designed in advance, if it deviates from this range, problems such as reverse regeneration may occur. (2) In plants such as nuclear power plants that do not have sufficient installation space, it is quite difficult to install incidental equipment such as storage tanks for separation and replenishment resin, resulting in space problems. (3) Since multiple resin extraction pipes are installed in the separation tower, when separating anion and cation exchange resins by backwashing, they become an obstacle to the water flow for backwashing, making it difficult to separate the two resins cleanly. There is a risk. (4) Filling with extra ion exchange resin increases the number of operations and requires a larger volume of the separation column. [Problems to be Solved by the Invention] This invention solves the problems of the prior art described above, and is capable of sufficiently dealing with the range of fluctuations in the level of the resin separation surface, which could not be dealt with conventionally. possible, always completely separate the cation exchange resin and anion exchange resin from the mixture of anion and cation exchange resins, so that both resins can be regenerated in their respective pure states and returned to the desalination tower. The present invention provides a method. Furthermore, the present invention provides a method for separating both resins, which can be used in a nuclear power plant where installation space is comparatively limited, and which can be used in the same amount of space as conventional methods. [Means for Solving the Problems] As a result of various studies in order to improve the above-mentioned drawbacks of the conventional method, the present inventor has found that the level of the separation surface of the anion and cation exchange resin formed in the separation column has been improved. A portion of the cation exchange resin in the lower layer is extracted from the bottom of the separation column so that it is below the position of the anion exchange resin extraction pipe, and by adjusting the position of the above level, the anion exchange resin of the cation exchange resin is removed. Achieved prevention of contamination into the regeneration tower. Furthermore, for the anion exchange resin remaining in the separation tower, backwash water is injected from the bottom of the separation tower to develop the resin layer and raise the level of the separation surface, and only the anion exchange resin is removed from the anion exchange resin extraction pipe. By extracting the anion exchange resin, the amount of anion exchange resin remaining in the separation column was minimized. That is, the present invention provides a method for separating an ion exchange resin in a mixed state of a cation exchange resin and an anion exchange resin after a water sampling operation into each resin in order to regenerate the resin through (i) desalination. A mixed ion exchange resin is introduced from the column into a separation column (which also serves as a cation exchange resin regeneration column), and the introduced ion exchange resin is backwashed.
A first step of forming two layers: an anion exchange resin layer and a cation exchange resin layer. (ii) The cations in the cation exchange resin layer are removed so that the separation surface of the anion exchange resin and cation exchange resin is below the anion exchange resin extraction pipe installed in the middle of the separation column. A second step in which a part of the exchange resin is extracted from the cation exchange resin extraction pipe provided at the bottom of the separation tower to a resin storage tank; (iii) the anion exchange resin in the separation tower is extracted from the anion exchange resin extraction pipe through the anion exchange resin extraction pipe; The third step is to extract the resin to the regeneration tower. (iv) The anion exchange resin remaining in the separation tower is gently backwashed from the bottom of the separation tower, and the amount of backwash water is adjusted to develop and raise the level of the resin separation surface. (v) a fifth step in which the cation exchange resin extracted into the resin storage tank in the second step is returned to the separation tower; This is a method for separating ion exchange resins. This method makes it possible to fully manage and control the range of fluctuations in the resin separation level, which was not possible with conventional methods, and it is possible to always completely separate and regenerate cation exchange resins and anion exchange resins. It became. In the case of separation by backwashing of both anion exchange resin and anion exchange resin, even if the anion exchange resin extraction pipe is designed in advance to be installed near the level of the separation surface of both resins, the actual separation will be difficult as will be explained later. The surface level tends to rise above the target level, and when sluicing water is sent to send the anion exchange resin to the anion exchange resin regeneration tower, the cation exchange resin layer expands somewhat due to the water flow. , as the level of the separation surface rises upwards, normally the cation exchange resin tends to enter the anion exchange resin extraction pipe, but in this invention, the level of the separation surface is raised to a part of the cation exchange resin. Since the separation surface level is lowered to the target separation surface level by extracting the separation surface, even if the actual separation surface level fluctuates, separation can be performed perfectly in the same manner every time. The operation of this separation method can be carried out visually and manually, but as a means of checking the level of the resin separation surface, it is possible to check the color difference (brightness) or electrical conductivity of the cation exchange resin and anion exchange resin. By using a device that continuously detects differences in temperature (μS/cm), etc., the level of the resin separation surface is automatically monitored, and valves and pumps that are linked to a program timer or sequence controller, etc. , by controlling the extraction level of the cation exchange resin in the second step, and by controlling the separation level in the fourth step by controlling the amount of backwash water from the lower part of the separation tower using a control valve. Driving is also possible. [Example] Next, an example of the present invention will be described, but the present invention is not limited to this example. FIG. 1 illustrates each step in the separation method of the present invention. (1) shows the first step of separating the cation exchange resin and the anion exchange resin by backwashing the ion exchange resin in a mixed state of both anion and cation exchange resins. 1 is a separation tower (cation exchange resin regeneration tower), into which the saturated,
When the ion exchange resin in a mixed state is introduced and backwash water is introduced from the pipe 9 at the bottom of the column for backwashing, a layer of anion exchange resin 4 in the upper part and a layer of cation exchange resin 5 in the lower part are formed.
It is assumed that the separation surface 6, which is the boundary between the two layers, is slightly above the anion exchange resin extraction pipe 11 provided at a predetermined position in the middle of the separation column. 7 is an overflow outlet pipe, 8 is a water collection pipe, 10
is a distribution pipe. (2) shows the second step of transferring a portion of the cation exchange resin from the cation exchange resin layer to the resin storage tank. While air is being fed through the pipe 12 and pressurized, sluicing water is fed through the pipe 9, and the tower 1 is
When the valve of the cation exchange resin extraction pipe 14 provided at the bottom of the cation exchange resin is opened, the cation exchange resin in the cation exchange resin layer is sent from the pipe 14 to the resin storage tank 3. As the level of the separation surface 6 decreases with this transfer, when the level falls to the target level, the valve of the pipe 14 is closed to stop the transfer of the cation exchange resin. (3) shows the third step of transferring the anion exchange resin from the separation tower to the anion exchange resin regeneration tower. When air is introduced through the pipe 12 to pressurize it, sluicing water is introduced through the pipe 9, and the valve of the pipe 13 connected to the anion exchange resin extraction pipe 11 is opened.
Anion exchange resin 4 is transferred to anion exchange resin regeneration tower 2 through pipes 11 and 13. Depending on this transfer, the portion of the anion exchange resin layer above the tube 11 is sent. The lower part of the layer is not transferred from the pipe 11 because the flow of the sluicing water is weak and does not rise to the pipe 11. (4) shows the fourth step of sending the anion exchange resin remaining in the separation tower to the anion exchange resin regeneration tower. Backwash water is sent from the pipe 9 while air is fed from the pipe 12 under pressure, and the backwash water does not disturb the separation surface, but both resin layers expand upward and rise. When adjusting the amount of water, the anion exchange resin rises and is transferred to the column 2 through pipes 11 and 13. When the transfer of the anion exchange resin is completed, the cation exchange resin will be mixed in, so the supply of backwash water is stopped. (5) shows the fifth step of returning the cation exchange resin in the resin storage tank to the separation tower. Air is fed into the resin storage tank 3 from the pipe 15 and pressurized, and sluicing water is fed into the lower part of the storage tank from the pipe 16, and when the valve of the pipe 17 is opened, the cation exchange resin in the storage tank 3 is Sent to separation column 1. Through the above-mentioned steps, the cation exchange resin is separated in an almost pure state in the separation column, and the anion exchange resin is separated in an almost pure state in the anion exchange resin regeneration column. (6) shows the regeneration process for both resins. Sulfuric acid is fed into the separation column 1 through a tube 18, and a caustic soda aqueous solution is fed into the anion exchange resin regeneration column 2 through a tube 19 to regenerate both resins. The above operation can be carried out by visual inspection and manual operation, but as a means of checking the resin separation level,
By using a device that continuously detects the difference in color (brightness) or electrical conductivity (μS/cm) between cation exchange resins and anion exchange resins, the resin separation level can be automatically monitored, and the program timer or sequence Automatic operation is possible using valves and pumps that are linked to a controller. In this case, especially the above-mentioned (2), which is a feature of this invention,
The operation control method in the steps shown in and (4) will be explained. FIG. 2 shows the operation control system when transferring a part of the cation exchange resin to the resin storage tank in the second step of (2), and the numbers up to 14 are the same as in FIG. 1. When the color difference type resin separation level detection device 24 is activated by an instruction from the program timer or sequence controller 23, the scanning type detection unit 25 moves up and down to detect the actual separation level Lr, and the signal is sent to the calculation device 26. Then, the difference l between the target separation level Lo and the actual separation level Lr is calculated, and the signal is sent to the calculation device 27 (which may be the same device as the calculation device 26), where the resin withdrawal speed is calculated. The opening times of the air inlet valve 20, through jig water inlet valve 21, and resin outlet valve 22 are calculated, and the signals are sent to the program timer or sequence controller 23, which instructs the operating times of the valves and pumps. The output from there is sent to each of the above-mentioned valves 20, 21 and 22, so that they can be operated automatically. FIG. 3 shows the operation control system when transferring the residual anion exchange resin to the anion exchange resin regeneration tower in the fourth step (4). When the type resin level detection device 24 is activated, the scanning type detection unit 25 moves up and down to detect the actual separation level Ls in this process, and the signal is sent to the calculation device 26, where the separation level Ls is detected.
The difference l' between the level Lt of the anion exchange resin extraction pipe 11 and the level Lt of the anion exchange resin extraction pipe 11 is calculated, and the signal is sent to the calculation device 27. There, based on the relationship between the backwash expansion rate and the backwash flow rate, a The control value of the flow rate adjustment valve 29 is calculated and set. At this time, the difference in expansion rate due to water temperature should also be taken into account. The signal is then sent to the program timer or sequence controller 23, which instructs the operation of valves and pumps. This allows automatic operation. [Effects of the Invention] By having the above-mentioned steps, the present invention can always completely separate the cation exchange resin and the anion exchange resin. Furthermore, it is possible to deal with fluctuations in the resin separation level, which could not be dealt with conventionally. Further, since the cation exchange resin and anion exchange resin can be subjected to regeneration in an almost pure state, the regeneration efficiency is high. Furthermore, both resins can be returned to the desalination tower with very little reverse regeneration, making it possible to ensure good treated water quality during desalination. In an example of a BWR plant that adopted this separation method, the quality of water used in the reactor was improved in the following ways compared to the conventional method. 【table】

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、この発明の分離方法における各工程
を図示したものであり、第2図は、第2工程にお
いて陽イオン交換樹脂の一部を樹脂貯槽へ移送す
る際の運転制御方式を示し、第3図は、第4工程
において残留陰イオン交換樹脂を陰イオン交換樹
脂再生塔へ移送する際の運転制御方式を示すもの
である。 1:分離塔、2:陰イオン交換樹脂再生塔、
3:樹脂貯槽、4:陰イオン交換樹脂、5:陽イ
オン交換樹脂、6:分離面、9:管、11:陰イ
オン交換樹脂抜出し管、13:管、14:陽イオ
ン交換樹脂抜出し管、17:管。
FIG. 1 illustrates each step in the separation method of the present invention, and FIG. 2 shows the operation control system when transferring a part of the cation exchange resin to the resin storage tank in the second step, FIG. 3 shows the operation control system when transferring the residual anion exchange resin to the anion exchange resin regeneration tower in the fourth step. 1: Separation tower, 2: Anion exchange resin regeneration tower,
3: resin storage tank, 4: anion exchange resin, 5: cation exchange resin, 6: separation surface, 9: tube, 11: anion exchange resin extraction tube, 13: tube, 14: cation exchange resin extraction tube, 17: Tube.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 採水運転を完了した陽イオン交換樹脂と陰イ
オン交換樹脂との混合状態のイオン交換樹脂を通
薬再生する為に夫々の樹脂に分離する方法におい
て、 (i) 脱塩塔から分離塔(陽イオン交換樹脂再生塔
も兼ねる)に混合状態のイオン交換樹脂を導入
し、この導入されたイオン交換樹脂を逆洗し、
陰イオン交換樹脂層並びに陽イオン交換樹脂層
の2層を形成せしめる第1工程、 (ii) 分離塔の中間位置に設けた陰イオン交換樹脂
抜出し管に対して、陰イオン交換樹脂と陽イオ
ン交換樹脂との分離面がそれを下廻る様、陽イ
オン交換樹脂層中の陽イオン交換樹脂の一部を
分離塔底部に設けた陽イオン交換樹脂抜出し管
より樹脂貯槽へ抜き出す第2工程、 (iii) 分離塔内の陰イオン交換樹脂を陰イオン交換
樹脂抜出し管より陰イオン交換樹脂再生塔へ抜
き出す第3工程、 (iv) 分離塔内に残留した陰イオン交換樹脂を、分
離塔下部からゆるい逆洗を行ない、その逆洗水
量を調整して、樹脂分離面のレベルを展開上昇
させることにより、陰イオン交換樹脂抜出し管
より抜き出し、陰イオン交換樹脂再生塔へ送る
第4工程、 (v) 第2工程で樹脂貯槽へ抜き出した陽イオン交
換樹脂を分離塔に戻す第5工程、 よりなるイオン交換樹脂の分離方法。 2 第2工程で陽イオン交換樹脂を抜き出すにさ
いし、樹脂分離面のレベルを確認する手段とし
て、陽イオン交換樹脂並びに陰イオン交換樹脂の
色差(輝度)又は電気伝導度(μS/cm)の差等
を連続検知する装置を用いることにより、自動的
に樹脂分離面のレベルを監視し、プログラムタイ
マ又はシーケンスコントローラ等と連動している
弁類、ポンプ類により、陽イオン交換樹脂の抜出
しレベルのコントロールを行い、又同様に第4工
程で残留陰イオン交換樹脂を抜き出すにさいし、
分離塔下部から逆洗水量のコントロール弁による
制御により樹脂分離面のレベルのコントロールを
行なう第1項記載のイオン交換樹脂の分離方法。
[Scope of Claims] 1. In a method of separating a mixed ion exchange resin of a cation exchange resin and an anion exchange resin after a water sampling operation into respective resins in order to regenerate the ion exchange resin through drug passage, the method includes: (i) desorption. A mixed ion exchange resin is introduced from the salt tower into a separation tower (which also serves as a cation exchange resin regeneration tower), and the introduced ion exchange resin is backwashed.
The first step is to form two layers, an anion exchange resin layer and a cation exchange resin layer. A second step in which a part of the cation exchange resin in the cation exchange resin layer is extracted from the cation exchange resin extraction pipe provided at the bottom of the separation column into the resin storage tank so that the separation surface with the resin goes below it; (iii) ) The third step is to extract the anion exchange resin in the separation tower from the anion exchange resin extraction pipe to the anion exchange resin regeneration tower, (iv) the anion exchange resin remaining in the separation tower is removed from the bottom of the separation tower by (v) A fourth step in which the anion exchange resin is extracted from the anion exchange resin extraction pipe and sent to the anion exchange resin regeneration tower by washing and adjusting the amount of backwash water to develop and raise the level of the resin separation surface. A method for separating ion exchange resins, comprising: a fifth step of returning the cation exchange resin extracted to the resin storage tank in the second step to the separation column. 2 When extracting the cation exchange resin in the second step, the difference in color (brightness) or electrical conductivity (μS/cm) between the cation exchange resin and anion exchange resin is used as a means of checking the level of the resin separation surface. The level at the resin separation surface is automatically monitored by using a device that continuously detects cation exchange resin, etc., and the level of cation exchange resin withdrawn is controlled by valves and pumps that are linked to a program timer or sequence controller, etc. In the same way, in the fourth step, when removing the residual anion exchange resin,
2. The method for separating ion exchange resins according to item 1, wherein the level of the resin separation surface is controlled by controlling the amount of backwash water from the lower part of the separation tower using a control valve.
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