JPH09178737A - 陰イオン交換樹脂の性能評価方法、および前記方法による水処理系の管理方法 - Google Patents
陰イオン交換樹脂の性能評価方法、および前記方法による水処理系の管理方法Info
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- JPH09178737A JPH09178737A JP7351207A JP35120795A JPH09178737A JP H09178737 A JPH09178737 A JP H09178737A JP 7351207 A JP7351207 A JP 7351207A JP 35120795 A JP35120795 A JP 35120795A JP H09178737 A JPH09178737 A JP H09178737A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 陰イオン交換樹脂の使用限界を事前に予測す
る方法、および水処理系をより安定的に管理する方法の
提供。 【解決手段】 陰イオン交換樹脂にポリスチレンスルホ
ン酸を予め吸着させた後、陰イオン交換樹脂の反応速度
を測定する、陰イオン交換樹脂の評価方法。
る方法、および水処理系をより安定的に管理する方法の
提供。 【解決手段】 陰イオン交換樹脂にポリスチレンスルホ
ン酸を予め吸着させた後、陰イオン交換樹脂の反応速度
を測定する、陰イオン交換樹脂の評価方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水処理装置用イオン交換
装置に使用される陰イオン交換樹脂の性能評価方法、お
よびそれを利用した水処理系の管理方法に関する。特に
は原子力発電所における復水脱塩装置に好適に使用され
る陰イオン交換樹脂の性能評価方法、およびそれを利用
した管理方法に関する。
装置に使用される陰イオン交換樹脂の性能評価方法、お
よびそれを利用した水処理系の管理方法に関する。特に
は原子力発電所における復水脱塩装置に好適に使用され
る陰イオン交換樹脂の性能評価方法、およびそれを利用
した管理方法に関する。
【０００２】
【従来技術】陽イオン交換樹脂は、陰イオン交換樹脂に
比べ水中の溶存酸素などの酸化雰囲気により容易に酸化
分解し、その結果、陽イオン交換樹脂の分解によって生
成されたポリスチレンスルホン酸（以下、場合により
「ＰＳＳ」と称する）などの有機物が溶出する。復水脱
塩装置に使用するような混床塔では、この陽イオン交換
樹脂からの溶出物は陰イオン交換樹脂を汚染し、その反
応性を低下させる要因の一つとなる。陰イオン交換樹脂
の劣化により反応性が低下すると、発電所の復水脱塩装
置処理水に陽イオン交換樹脂の溶出物が陰イオン交換樹
脂に捕捉されないでボイラ、原子炉および蒸気発生器に
流入し、高温下で熱分解してＣＯ2やＳＯ4 2-を生成する
ためイオン量が増加し、また、復水器の漏洩による海水
の流入に対し、復水脱塩装置の処理水質が低下してしま
う。復水脱塩装置に使用中の陰イオン交換樹脂の性能評
価は、一般に反応速度の低下を指標としているが、実際
のプラントにおいては陰イオン交換樹脂の反応速度は必
ずしも使用期間と共に徐々に低下するわけではなく、あ
る時期より比較的急激に低下して劣化するため、単に陰
イオン交換樹脂の反応速度を測定するだけではその使用
限界について予測することはできなかった。そのため、
陰イオン交換樹脂の劣化の程度を評価するとともに、そ
の使用限界を予測できる新たな方法の開発が望まれてい
た。
比べ水中の溶存酸素などの酸化雰囲気により容易に酸化
分解し、その結果、陽イオン交換樹脂の分解によって生
成されたポリスチレンスルホン酸（以下、場合により
「ＰＳＳ」と称する）などの有機物が溶出する。復水脱
塩装置に使用するような混床塔では、この陽イオン交換
樹脂からの溶出物は陰イオン交換樹脂を汚染し、その反
応性を低下させる要因の一つとなる。陰イオン交換樹脂
の劣化により反応性が低下すると、発電所の復水脱塩装
置処理水に陽イオン交換樹脂の溶出物が陰イオン交換樹
脂に捕捉されないでボイラ、原子炉および蒸気発生器に
流入し、高温下で熱分解してＣＯ2やＳＯ4 2-を生成する
ためイオン量が増加し、また、復水器の漏洩による海水
の流入に対し、復水脱塩装置の処理水質が低下してしま
う。復水脱塩装置に使用中の陰イオン交換樹脂の性能評
価は、一般に反応速度の低下を指標としているが、実際
のプラントにおいては陰イオン交換樹脂の反応速度は必
ずしも使用期間と共に徐々に低下するわけではなく、あ
る時期より比較的急激に低下して劣化するため、単に陰
イオン交換樹脂の反応速度を測定するだけではその使用
限界について予測することはできなかった。そのため、
陰イオン交換樹脂の劣化の程度を評価するとともに、そ
の使用限界を予測できる新たな方法の開発が望まれてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は水処理装置用
イオン交換装置に使用される陰イオン交換樹脂の性能評
価方法、およびそれを利用した水処理系の管理方法を提
供する。
イオン交換装置に使用される陰イオン交換樹脂の性能評
価方法、およびそれを利用した水処理系の管理方法を提
供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、陰イオン交換
樹脂にポリスチレンスルホン酸を予め吸着させた後、陰
イオン交換樹脂の反応速度を測定する、陰イオン交換樹
脂の性能評価方法に関する。ポリスチレンスルホン酸と
しては、市販の標準サンプルを使用することができ、好
ましくは分子量が１，６００から５０，０００、より好
ましくは１０，０００〜５０，０００の範囲のグレード
のものが使用できる。吸着させるべきポリスチレンスル
ホン酸の分子量が１６００より小さいと、陰イオン交換
樹脂にかなり多量に吸着させないと反応速度の低下が起
こらないので好ましくなく、一方、分子量が５０，００
０より大きいとたとえ新品の陰イオン交換樹脂の場合で
あってもわずかな吸着量で反応速度が低下し始めるため
に性能評価が困難となる。陰イオン交換樹脂への好まし
い吸着量は陰イオン交換樹脂の種類によって異なるが、
通常陰イオン交換樹脂１リットルあたり８０ミリグラム
以下である。それ以上の量で吸着させないと反応速度が
低下しない場合には、陰イオン交換樹脂は十分使用でき
るので、８０ミリグラム以上の吸着量で測定を行う意味
がないからである。なお、上記ＰＳＳの吸着量とは、一
旦陰イオン交換樹脂にＰＳＳを吸着させた後、たとえば
水酸化ナトリウム水溶液などで陰イオン交換樹脂を再生
した後に樹脂中に残留するＰＳＳ吸着量のことである。
陰イオン交換樹脂にＰＳＳを吸着させる具体的方法は例
えば以下のごとである。すなわち、ＯＨ形の陰イオン交
換樹脂を所定濃度のＰＳＳ水溶液に浸漬して所定時間浸
とうし、陰イオン交換樹脂にＰＳＳを吸着させる。次い
で、この樹脂を例えば水酸化ナトリウム水溶液を用いて
常法によりＯＨ形に再生し、再生後の陰イオン交換樹脂
を用いて後述のような反応速度の測定を行う。なお、陰
イオン交換樹脂に最終的に吸着されたＰＳＳの量は、最
初ＰＳＳ水溶液に浸漬した時に吸着されたＰＳＳ量か
ら、再生時に再生廃液中に溶出したＰＳＳ量を差し引い
た値である。
樹脂にポリスチレンスルホン酸を予め吸着させた後、陰
イオン交換樹脂の反応速度を測定する、陰イオン交換樹
脂の性能評価方法に関する。ポリスチレンスルホン酸と
しては、市販の標準サンプルを使用することができ、好
ましくは分子量が１，６００から５０，０００、より好
ましくは１０，０００〜５０，０００の範囲のグレード
のものが使用できる。吸着させるべきポリスチレンスル
ホン酸の分子量が１６００より小さいと、陰イオン交換
樹脂にかなり多量に吸着させないと反応速度の低下が起
こらないので好ましくなく、一方、分子量が５０，００
０より大きいとたとえ新品の陰イオン交換樹脂の場合で
あってもわずかな吸着量で反応速度が低下し始めるため
に性能評価が困難となる。陰イオン交換樹脂への好まし
い吸着量は陰イオン交換樹脂の種類によって異なるが、
通常陰イオン交換樹脂１リットルあたり８０ミリグラム
以下である。それ以上の量で吸着させないと反応速度が
低下しない場合には、陰イオン交換樹脂は十分使用でき
るので、８０ミリグラム以上の吸着量で測定を行う意味
がないからである。なお、上記ＰＳＳの吸着量とは、一
旦陰イオン交換樹脂にＰＳＳを吸着させた後、たとえば
水酸化ナトリウム水溶液などで陰イオン交換樹脂を再生
した後に樹脂中に残留するＰＳＳ吸着量のことである。
陰イオン交換樹脂にＰＳＳを吸着させる具体的方法は例
えば以下のごとである。すなわち、ＯＨ形の陰イオン交
換樹脂を所定濃度のＰＳＳ水溶液に浸漬して所定時間浸
とうし、陰イオン交換樹脂にＰＳＳを吸着させる。次い
で、この樹脂を例えば水酸化ナトリウム水溶液を用いて
常法によりＯＨ形に再生し、再生後の陰イオン交換樹脂
を用いて後述のような反応速度の測定を行う。なお、陰
イオン交換樹脂に最終的に吸着されたＰＳＳの量は、最
初ＰＳＳ水溶液に浸漬した時に吸着されたＰＳＳ量か
ら、再生時に再生廃液中に溶出したＰＳＳ量を差し引い
た値である。
【０００５】陰イオン交換樹脂の反応速度の測定は、公
知の方法により行うことができる。一般的には物質移動
係数（ＭＴＣ）の測定、または樹脂層高約１０ｍｍのイ
オン交換樹脂層にＮａＣｌまたは硫酸ナトリウムなどの
塩類含有水を流し、イオン除去率を測定する方法である
シャローベット法により測定することができる。ＰＳＳ
の吸着量と反応速度の関係を測定し、反応速度が大きく
低下する箇所のＰＳＳ吸着量により、陰イオン交換樹脂
の劣化の程度を評価することができる。すなわち、より
少ない吸着量において反応速度が低下するほど、より陰
イオン交換樹脂は劣化しており、その使用限界が近いと
判断することができる。
知の方法により行うことができる。一般的には物質移動
係数（ＭＴＣ）の測定、または樹脂層高約１０ｍｍのイ
オン交換樹脂層にＮａＣｌまたは硫酸ナトリウムなどの
塩類含有水を流し、イオン除去率を測定する方法である
シャローベット法により測定することができる。ＰＳＳ
の吸着量と反応速度の関係を測定し、反応速度が大きく
低下する箇所のＰＳＳ吸着量により、陰イオン交換樹脂
の劣化の程度を評価することができる。すなわち、より
少ない吸着量において反応速度が低下するほど、より陰
イオン交換樹脂は劣化しており、その使用限界が近いと
判断することができる。
【０００６】本発明はさらに、陰イオン交換樹脂にポリ
スチレンスルホン酸を予め吸着させた後、陰イオン交換
樹脂の反応速度を測定し、その値に基づいて陰イオン交
換樹脂の交換時期を決定する水処理系の管理方法を提供
する。判断基準として用いることのできる値としては、
たとえば、ＰＳＳが吸着していない時の反応速度の一定
割合以下となったＰＳＳ吸着量、ＰＳＳ吸着量の一定変
化量に対する反応速度の変化量の最大値を示すＰＳＳ吸
着量等が考えられる。また、適当な一定量のＰＳＳを吸
着させたときの反応速度を求めることによっても、陰イ
オン交換樹脂の劣化の程度を評価することができる。す
なわち、適当な一定量のＰＳＳを吸着させたときの反応
速度が所定の値以下の場合には、陰イオン交換樹脂の使
用限界が近いと判断することができる。さらに、データ
の蓄積のある場合には、ＰＳＳの吸着量と反応速度の関
係を複数点において測定しなくても、特定のＰＳＳの吸
着量における反応速度を測定するだけで陰イオン交換樹
脂の評価をする事ができる。陰イオン交換樹脂の交換時
期を決定するための、判断基準として用いることのでき
る値およびその数値は、陰イオン交換樹脂の種類、実際
の水処理装置の運転状況や水質への要求性能により異な
るので、これらに応じて適宜決定することができる。本
発明の管理方法は、復水脱塩装置に使用されている陰イ
オン交換樹脂について好適に使用される。より好適に
は、ＰＷＲおよびＢＷＲの原子力発電所の復水脱塩装置
に使用される陰イオン交換樹脂に使用される。本発明の
管理方法によれば陰イオン交換樹脂が正常に機能しなく
なる前にその使用限界を予測し、水処理系を安定的に管
理することができる。
スチレンスルホン酸を予め吸着させた後、陰イオン交換
樹脂の反応速度を測定し、その値に基づいて陰イオン交
換樹脂の交換時期を決定する水処理系の管理方法を提供
する。判断基準として用いることのできる値としては、
たとえば、ＰＳＳが吸着していない時の反応速度の一定
割合以下となったＰＳＳ吸着量、ＰＳＳ吸着量の一定変
化量に対する反応速度の変化量の最大値を示すＰＳＳ吸
着量等が考えられる。また、適当な一定量のＰＳＳを吸
着させたときの反応速度を求めることによっても、陰イ
オン交換樹脂の劣化の程度を評価することができる。す
なわち、適当な一定量のＰＳＳを吸着させたときの反応
速度が所定の値以下の場合には、陰イオン交換樹脂の使
用限界が近いと判断することができる。さらに、データ
の蓄積のある場合には、ＰＳＳの吸着量と反応速度の関
係を複数点において測定しなくても、特定のＰＳＳの吸
着量における反応速度を測定するだけで陰イオン交換樹
脂の評価をする事ができる。陰イオン交換樹脂の交換時
期を決定するための、判断基準として用いることのでき
る値およびその数値は、陰イオン交換樹脂の種類、実際
の水処理装置の運転状況や水質への要求性能により異な
るので、これらに応じて適宜決定することができる。本
発明の管理方法は、復水脱塩装置に使用されている陰イ
オン交換樹脂について好適に使用される。より好適に
は、ＰＷＲおよびＢＷＲの原子力発電所の復水脱塩装置
に使用される陰イオン交換樹脂に使用される。本発明の
管理方法によれば陰イオン交換樹脂が正常に機能しなく
なる前にその使用限界を予測し、水処理系を安定的に管
理することができる。
【０００７】
実施例１ 新品の強塩基性陰イオン交換樹脂（アンバーライト（登
録商標、以下同じ）ＩＲＡ−９００ＣＰ）に、分子量が
５０，０００のＰＳＳの標準物質を吸着させ、吸着後の
樹脂の物質移動係数（ＭＴＣ）を常法により測定し、陰
イオン交換樹脂のＰＳＳ吸着量と陰イオン交換樹脂の反
応速度との関係を調べた。結果を図１に示す。なお、図
１の横軸のＰＳＳ吸着量は、陰イオン交換樹脂に一旦Ｐ
ＳＳを吸着させ、次いでこの樹脂を水酸化ナトリウム水
溶液を用いて再生した後に、樹脂中に残存していたＰＳ
Ｓ量である。また、ＰＳＳの量および分子量の測定はゲ
ル濾過クロマトグラフィーを用いて行った。この結果
は、新品の陰イオン交換樹脂では、ＰＳＳ吸着量が樹脂
１リットルあたり８０ｍｇまで増大しても反応速度は低
下しないことを示している。
録商標、以下同じ）ＩＲＡ−９００ＣＰ）に、分子量が
５０，０００のＰＳＳの標準物質を吸着させ、吸着後の
樹脂の物質移動係数（ＭＴＣ）を常法により測定し、陰
イオン交換樹脂のＰＳＳ吸着量と陰イオン交換樹脂の反
応速度との関係を調べた。結果を図１に示す。なお、図
１の横軸のＰＳＳ吸着量は、陰イオン交換樹脂に一旦Ｐ
ＳＳを吸着させ、次いでこの樹脂を水酸化ナトリウム水
溶液を用いて再生した後に、樹脂中に残存していたＰＳ
Ｓ量である。また、ＰＳＳの量および分子量の測定はゲ
ル濾過クロマトグラフィーを用いて行った。この結果
は、新品の陰イオン交換樹脂では、ＰＳＳ吸着量が樹脂
１リットルあたり８０ｍｇまで増大しても反応速度は低
下しないことを示している。
【０００８】実施例２ 実際のプラントにおいて約３年間使用したが、まだ反応
速度は低下していない強塩基性陰イオン交換樹脂（アン
バーライトＩＲＡ−９００ＣＰ）を用いて、実施例１と
同様の試験を行った。結果を同じく図１に示す。ＰＳＳ
吸着量が樹脂１リットルあたり２０ｍｇ以上になると、
陰イオン交換樹脂の反応速度はＰＳＳ吸着量の増加と共
に急激に低下した。
速度は低下していない強塩基性陰イオン交換樹脂（アン
バーライトＩＲＡ−９００ＣＰ）を用いて、実施例１と
同様の試験を行った。結果を同じく図１に示す。ＰＳＳ
吸着量が樹脂１リットルあたり２０ｍｇ以上になると、
陰イオン交換樹脂の反応速度はＰＳＳ吸着量の増加と共
に急激に低下した。
【０００９】実施例３ 実施例２で使用した樹脂を、さらに半年間プラントで使
用したものについて、実施例１と同様の試験を行った。
結果を同じく図１に示す。ＰＳＳ吸着量が樹脂１リット
ルあたり１０ｍｇ以上になると、陰イオン交換樹脂の反
応速度はＰＳＳ吸着量の増加と共に急激に低下した。ま
た、その低下の程度は実施例２よりも急激であった。な
お、この樹脂は１か月後には実際のプラントで劣化傾向
を示し、使用不可能となったため交換した。実施例１〜
３の結果を比較すると、実施例１の陰イオン交換樹脂は
まだ十分に使用でき（新品であるから当然のことである
が）、実施例２の陰イオン交換樹脂は使用限界に近づい
ており、実施例３の陰イオン交換樹脂は使用限界ぎりぎ
りであることがわかる。なお、前述のように、どの程度
劣化した時点で陰イオン交換樹脂を交換するかは、装置
の運転状況や水質の要求性能等により変化するので、個
別具体的に判断されるべきものである。
用したものについて、実施例１と同様の試験を行った。
結果を同じく図１に示す。ＰＳＳ吸着量が樹脂１リット
ルあたり１０ｍｇ以上になると、陰イオン交換樹脂の反
応速度はＰＳＳ吸着量の増加と共に急激に低下した。ま
た、その低下の程度は実施例２よりも急激であった。な
お、この樹脂は１か月後には実際のプラントで劣化傾向
を示し、使用不可能となったため交換した。実施例１〜
３の結果を比較すると、実施例１の陰イオン交換樹脂は
まだ十分に使用でき（新品であるから当然のことである
が）、実施例２の陰イオン交換樹脂は使用限界に近づい
ており、実施例３の陰イオン交換樹脂は使用限界ぎりぎ
りであることがわかる。なお、前述のように、どの程度
劣化した時点で陰イオン交換樹脂を交換するかは、装置
の運転状況や水質の要求性能等により変化するので、個
別具体的に判断されるべきものである。
【００１０】
【効果】本発明の方法により、陰イオン交換樹脂につい
て使用限界が近づいているか否かを事前に知ることがで
き、水処理系をより安定的に管理することができる。
て使用限界が近づいているか否かを事前に知ることがで
き、水処理系をより安定的に管理することができる。
【図１】図１は実施例１の結果を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 陰イオン交換樹脂にポリスチレンスルホ
ン酸を予め吸着させた後、陰イオン交換樹脂の反応速度
を測定する、陰イオン交換樹脂の性能評価方法。 - 【請求項２】 ポリスチレンスルホン酸の分子量が１，
６００から５０，０００の範囲である、請求項１記載の
性能評価方法。 - 【請求項３】 陰イオン交換樹脂にポリスチレンスルホ
ン酸を予め吸着させた後、陰イオン交換樹脂の反応速度
を測定し、その値に基づいて陰イオン交換樹脂の交換時
期を決定する水処理系の管理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35120795A JP3276103B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 陰イオン交換樹脂の性能評価方法、および前記方法による水処理系の管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35120795A JP3276103B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 陰イオン交換樹脂の性能評価方法、および前記方法による水処理系の管理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178737A true JPH09178737A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3276103B2 JP3276103B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=18415779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35120795A Expired - Fee Related JP3276103B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 陰イオン交換樹脂の性能評価方法、および前記方法による水処理系の管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3276103B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001228134A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-08-24 | Japan Organo Co Ltd | 陽イオン交換樹脂の性能評価方法及びそれを用いた水処理系の管理方法 |
| JP2002048776A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-02-15 | Japan Organo Co Ltd | 陰イオン交換樹脂の性能評価方法及び装置並びに復水脱塩装置 |
| CN100343665C (zh) * | 2005-10-31 | 2007-10-17 | 上海轻工业研究所有限公司 | 判断离子交换树脂饱和点的方法 |
| JP2008023414A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Kurita Water Ind Ltd | アニオン交換樹脂の性能評価方法 |
| JP2010179218A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Nippon Rensui Co Ltd | 純水の製造方法 |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP35120795A patent/JP3276103B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001228134A (ja) * | 1999-12-06 | 2001-08-24 | Japan Organo Co Ltd | 陽イオン交換樹脂の性能評価方法及びそれを用いた水処理系の管理方法 |
| JP4583570B2 (ja) * | 1999-12-06 | 2010-11-17 | オルガノ株式会社 | 陽イオン交換樹脂の性能評価方法及びそれを用いた水処理系の管理方法 |
| JP2002048776A (ja) * | 2000-08-07 | 2002-02-15 | Japan Organo Co Ltd | 陰イオン交換樹脂の性能評価方法及び装置並びに復水脱塩装置 |
| CN100343665C (zh) * | 2005-10-31 | 2007-10-17 | 上海轻工业研究所有限公司 | 判断离子交换树脂饱和点的方法 |
| JP2008023414A (ja) * | 2006-07-18 | 2008-02-07 | Kurita Water Ind Ltd | アニオン交換樹脂の性能評価方法 |
| JP2010179218A (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Nippon Rensui Co Ltd | 純水の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3276103B2 (ja) | 2002-04-22 |
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