JPH0966239A - Ion exchanger and regeneration of ion exchange resin - Google Patents
Ion exchanger and regeneration of ion exchange resinInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、原水を下降流で供
給し、また、再生剤を上昇流で供給する下降流通水上昇
流再生方式のイオン交換装置及びイオン交換樹脂を再生
する方法に関し、更に詳しくはイオン交換装置のイオン
交換帯を乱すことなく強電解質イオン交換樹脂層を再生
し、処理水の純度及び処理水量を高めたイオン交換装置
及びイオン交換樹脂の再生方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a downward flow water upflow regeneration type ion exchange apparatus for supplying raw water in a downward flow and a regenerant in an upward flow, and a method for regenerating an ion exchange resin. More specifically, the present invention relates to an ion exchange device and a method for regenerating an ion exchange resin in which the strong electrolyte ion exchange resin layer is regenerated without disturbing the ion exchange zone of the ion exchange device to increase the purity and the amount of treated water.
【０００２】[0002]
【従来の技術】イオン交換装置は、例えば純水製造装置
として広く用いられている。この場合のイオン交換樹脂
としては水素イオン形の強酸性カチオン交換樹脂と水酸
化物イオン形の強塩基性アニオン樹脂を組み合わせたも
のが多く用いられている。これらのイオン交換樹脂はイ
オン交換装置の使用により水素イオンあるいは水酸化物
イオンが原水中の不純物イオンとイオン交換することに
より貫流容量に達するため、定期的に再生剤を用いてイ
オン交換樹脂を再生する必要がある。2. Description of the Related Art Ion exchange apparatuses are widely used, for example, as pure water production apparatuses. As the ion exchange resin in this case, a combination of a hydrogen ion type strongly acidic cation exchange resin and a hydroxide ion type strongly basic anion resin is often used. These ion-exchange resins reach the flow-through capacity when hydrogen ions or hydroxide ions are ion-exchanged with impurity ions in the raw water by using an ion-exchange device, so the ion-exchange resin is regularly regenerated using a regenerant. There is a need to.
【０００３】ところで、イオン交換装置の原水処理方式
には、原水を上昇流として通水する上昇流方式と、原水
を下降流として通水する下降流方式とがある。また、イ
オン交換装置のイオン交換樹脂の再生方式には、原水の
通水方向と同一方向へ再生剤を通薬する並流再生方式
と、原水の通水方向とは逆方向に再生剤を通薬する向流
再生方式とがある。しかし、通水、再生のいずれの場合
においても処理水の純度を良くするために、イオン交換
樹脂の充填層の流動化を防止し、充填層内のイオン分布
を極力乱さない工夫が必要である。By the way, as a raw water treatment method of the ion exchange apparatus, there are an upflow method in which raw water is passed as an upflow and a downflow method in which raw water is passed as a downflow. In addition, the ion exchange resin regeneration system of the ion exchange device is a parallel flow regeneration system in which the regenerant is passed in the same direction as the raw water flow direction, and a regenerant is passed in the opposite direction to the raw water flow direction. There is a countercurrent regeneration method to cure. However, in order to improve the purity of the treated water in both cases of passing water and regeneration, it is necessary to prevent the fluidization of the packed bed of the ion exchange resin and prevent the ion distribution in the packed bed from being disturbed as much as possible. .
【０００４】さて、並流再生方式と向流再生方式を比較
すると、向流再生方式は、並流再生方式より高純度の処
理水を得ることができ、しかも再生効率に優れていると
いう利点がある。そこで、向流再生方式について更に説
明すると、向流再生方式には上昇流通水下降流再生方式
と下降流通水上昇流再生方式とがある。Now, comparing the co-current regeneration method and the counter-current regeneration method, the counter-current regeneration method has the advantage of being able to obtain treated water of higher purity than the co-current regeneration method and being excellent in regeneration efficiency. is there. Therefore, the countercurrent regeneration method will be further described. The countercurrent regeneration method includes an upflow circulating water downflow regeneration method and a downflow circulating water upflow regeneration method.
【０００５】上昇流通水下降流再生方式の場合には、再
生時にイオン交換樹脂層が下方に容易に固定されるため
安定した再生を行なうことができるが、通水時にイオン
交換樹脂層を押し上げて浮上したイオン交換樹脂層を形
成するため、採水を中断するとイオン交換樹脂層が下降
する際に充填層が流動化し、その後の処理水の純度が低
下するという課題がある。In the case of the upflow / downflow regeneration method, stable regeneration can be performed because the ion exchange resin layer is easily fixed to the lower side during regeneration, but the ion exchange resin layer is pushed up during water passage. Since the floating ion-exchange resin layer is formed, when the water sampling is interrupted, the packed bed is fluidized when the ion-exchange resin layer descends, and the purity of the treated water thereafter decreases.
【０００６】ところが、下降流通水上昇流再生式のイオ
ン交換装置の場合には、下降流通水であるため、原水処
理時にはイオン交換樹脂層が安定している反面、再生剤
を上昇流で流すため、イオン交換樹脂層の流動を防止す
る手段を講じる必要がある。再生時の流動化防止を施し
たイオン交換装置として例えば図４に示した複層床式の
イオン交換装置が汎用されている。そこで、複層床式の
イオン交換装置について図４を参照しながら説明する。However, in the case of the downward flow water upward flow regeneration type ion exchange apparatus, since the downward flow water is used, the ion exchange resin layer is stable during raw water treatment, but the regenerant flows in the upward flow. It is necessary to take measures to prevent the flow of the ion exchange resin layer. As an ion exchange device that prevents fluidization during regeneration, for example, the multi-layer bed type ion exchange device shown in FIG. 4 is widely used. Therefore, a multi-layer bed type ion exchange device will be described with reference to FIG.
【０００７】図４に示すイオン交換装置は、充填塔１
と、充填塔１の下端に取り付けられた底板２と、この底
板２上に充填された強電解質イオン交換樹脂の充填層３
と、この充填層３と隙間４を介して取り付けられた遮蔽
板５と、この遮蔽板５上に充填された弱電解質イオン交
換樹脂の充填層６とを備えている。また、遮蔽板５の上
下全面にはキャップ状の濾過部材（図示せず）が分散配
置されている。これらの濾過部材は水のみを通過させる
複数条のスリットを有している。The ion exchange apparatus shown in FIG.
And a bottom plate 2 attached to the lower end of the packed tower 1, and a packed layer 3 of the strong electrolyte ion exchange resin packed on the bottom plate 2.
And a shielding plate 5 attached to the filling layer 3 via a gap 4, and a weak electrolyte ion exchange resin filling layer 6 filled on the shielding plate 5. Further, cap-shaped filtering members (not shown) are dispersed and arranged on the entire upper and lower surfaces of the shielding plate 5. These filter members have a plurality of slits that allow only water to pass through.
【０００８】ところで、本来、上昇流再生においては底
板２と遮蔽板５との間に、隙間なくイオン交換樹脂を充
填した方が再生時にイオン交換樹脂が流動しないが、強
電解質イオン交換樹脂は再生されると、その体積が若干
膨潤するため、この膨潤による体積の増加分を見込んで
予め上述の隙間４を設けておく必要がある。この隙間４
の容積は、強電解質イオン交換樹脂の種類、即ち、強酸
性カチオン交換樹脂の場合と、強塩基性アニオン交換樹
脂の場合とで異なっている。一般的に、前者の場合の隙
間容積は、充填層の高さの３〜１０％を占めており、後
者の場合の隙間容積は充填層の高さの１５〜２５％を占
めている。By the way, originally, in the upflow regeneration, it is better to fill the ion exchange resin between the bottom plate 2 and the shielding plate 5 without a gap, but the ion exchange resin does not flow during regeneration, but the strong electrolyte ion exchange resin is regenerated. Then, the volume thereof swells a little, so it is necessary to preliminarily provide the above-mentioned gap 4 in consideration of the increase in volume due to this swelling. This gap 4
The volume of is different depending on the type of the strong electrolyte ion exchange resin, that is, the case of the strongly acidic cation exchange resin and the case of the strongly basic anion exchange resin. Generally, the gap volume in the former case occupies 3 to 10% of the height of the packed bed, and the gap volume in the latter case occupies 15 to 25% of the height of the packed bed.
【０００９】更に、上記充填塔１内には弱電解質イオン
交換樹脂の充填層６の上方に位置させたディストリビュ
ータ７が配設され、このディストリビュータ７から原水
を供給するようにしてある。上記充填塔１内の底板２上
には、集水用のコレクタ８が配設され、このコレクタ８
により弱電解質イオン交換樹脂及び強電解質イオン交換
樹脂によって順次処理された処理水を集水し、給排管９
を介して外部へ排出するようにしてある。また、給排管
９にはバルブ９Ａが配設され、このバルブ９Ａは処理水
を排出する時には開放し、再生時には閉止するようにし
てある。尚、コレクタ８は後述のように再生剤を強電解
質イオン交換樹脂の充填層３へ分散供給するディストリ
ビュータとしての機能を有し、また、前記ディストリビ
ュータ７は再生廃液を集めるコレクタとしての機能を有
している。従って、以下の説明ではそれぞれの機能に着
目し、必要に応じてコレクタと称したり、ディストリビ
ュータと称したりする。Further, a distributor 7 is disposed in the packed tower 1 above the packed layer 6 of the weak electrolyte ion exchange resin, and the raw water is supplied from the distributor 7. A collector 8 for collecting water is arranged on the bottom plate 2 in the packed tower 1.
The treated water sequentially treated by the weak electrolyte ion exchange resin and the strong electrolyte ion exchange resin is collected by the
It is designed to be discharged to the outside via. A valve 9A is provided in the supply / discharge pipe 9, and the valve 9A is opened when the treated water is discharged and closed when the treated water is regenerated. Incidentally, the collector 8 has a function as a distributor for dispersing and supplying the regenerant to the filling layer 3 of the strong electrolyte ion exchange resin as described later, and the distributor 7 has a function as a collector for collecting the regenerated waste liquid. ing. Therefore, in the following description, attention is paid to each function, and it is referred to as a collector or a distributor as necessary.
【００１０】更に、上記給排管９には再生剤供給手段１
０が接続されている。この再生剤供給手段１０は、給排
管９に接続された再生剤１０Ａの供給管１０Ｂと、この
供給管１０Ｂから分岐する第１、第２分岐管１０Ｃ、１
０Ｄと、両分岐管１０Ｃ、１０Ｄの合流点に配設された
エジェクタ１０Ｅと、このエジェクタ１０Ｅに各分岐管
１０Ｃ、１０Ｄを介して接続された再生剤１０Ａを貯留
するタンク１０Ｆ及び希釈水源とを備えている。そし
て、第１、第２分岐管１０Ｃ、１０Ｄにはそれぞれバル
ブ１０Ｇ、１０Ｈが配設されている。Further, a regenerant supply means 1 is provided in the supply / discharge pipe 9.
0 is connected. The regenerant supply means 10 includes a regenerant 10A supply pipe 10B connected to a supply / discharge pipe 9, and first and second branch pipes 10C and 1C branching from the supply pipe 10B.
0D, an ejector 10E disposed at the confluence of both branch pipes 10C and 10D, a tank 10F for storing the regenerant 10A connected to the ejector 10E via the branch pipes 10C and 10D, and a dilution water source. I have it. Then, valves 10G and 10H are provided in the first and second branch pipes 10C and 10D, respectively.
【００１１】従って、イオン交換樹脂の充填層３、６を
再生する場合には、第１、第２分岐管１０Ｃ、１０Ｄの
バルブ１０Ｈ、１０Ｇを開くと共に給排管９のバルブ９
Ａを閉じた後、図示しないポンプを駆動すると、希釈水
源から希釈水が第２分岐管１０Ｄを流れ、この希釈水に
よりエジェクタ１０Ｅ内においてジェット水流を作り、
このジェット水流により再生剤１０Ａを吸引して再生剤
１０Ａを希釈した後、充填層３へ供給する。その結果、
充填塔１内では再生剤１０Ａの上昇流による液圧で充填
層３が徐々に浮上すると共に、この充填層６を通過する
間に再生剤１０Ａにより強電解質イオン交換樹脂を再生
し、更に、再生剤１０Ａが充填層６を通過する間に弱電
解質イオン交換樹脂を再生する。Therefore, when the packed layers 3 and 6 of the ion exchange resin are regenerated, the valves 10H and 10G of the first and second branch pipes 10C and 10D are opened and the valve 9 of the supply / discharge pipe 9 is opened.
After closing A, when a pump (not shown) is driven, dilution water flows from the dilution water source through the second branch pipe 10D, and this dilution water forms a jet water flow in the ejector 10E.
The jet water flow sucks the regenerant 10A to dilute the regenerant 10A and then supplies the regenerant 10A to the packed bed 3. as a result,
In the packed tower 1, the packed bed 3 is gradually floated by the hydraulic pressure due to the upward flow of the regenerant 10A, and the strong electrolyte ion exchange resin is regenerated by the regenerant 10A while passing through the packed bed 6, and further regenerated. While the agent 10A passes through the packed bed 6, the weak electrolyte ion exchange resin is regenerated.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示すような従来のイオン交換装置におけるイオン交換樹
脂の再生方法の場合には、再生剤１０Ａを比較的遅い流
速（例えば、４〜１５ｍ／ｈ）で通薬するため、強電解
質イオン交換樹脂の充填層３が遮蔽板５まで浮上する間
に充填層３のイオン交換帯に乱れが生じ易いという課題
があった。従って、このようなイオン交換帯の乱れによ
って再生後における処理水の純度が低下すると共に、処
理水量が低下するという課題があった。そこで、イオン
交換帯の乱れを抑制するために再生剤１０Ａの流速ある
いは流量を大きくして短時間で充填層３を浮上させる方
法もあるが、この方法では再生剤の接触時間が短くな
り、やはり再生効率が悪く、処理水の純度が低下すると
共に処理水量が低下するという課題があった。However, in the case of the method for regenerating the ion exchange resin in the conventional ion exchange apparatus as shown in FIG. 4, the regenerant 10A is supplied at a relatively low flow rate (for example, 4 to 15 m / h). However, there is a problem in that the ion exchange zone of the packing layer 3 is likely to be disturbed while the packing layer 3 of the strong electrolyte ion exchange resin floats up to the shield plate 5. Therefore, there is a problem in that the purity of the treated water after regeneration is reduced and the amount of treated water is reduced due to such disorder of the ion exchange zone. Therefore, there is also a method of increasing the flow rate or flow rate of the regenerant 10A in order to suppress the disturbance of the ion exchange zone and float the packed bed 3 in a short time, but this method shortens the contact time of the regenerant, and There is a problem that regeneration efficiency is poor, the purity of treated water is lowered, and the amount of treated water is lowered.
【００１３】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、再生時に強電解質イオン交換樹脂層のイオ
ン交換帯の乱れを最大限に防止することができ、ひいて
は再生後の処理水の純度低下を防止して処理水量を増加
させることができるイオン交換装置及びイオン交換樹脂
の再生方法を提供することを目的としている。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is capable of maximally preventing the disorder of the ion exchange zone of the strong electrolyte ion exchange resin layer during regeneration, and consequently the treated water after regeneration. It is an object of the present invention to provide an ion exchange device and a method for regenerating an ion exchange resin, which can prevent a decrease in purity and increase the amount of treated water.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明者は、強電解質イ
オン交換樹脂を再生する際に、そのイオン交換帯の乱れ
を抑制する方法について種々の検討を重ねた結果、強電
解質イオン交換樹脂の充填層の浮上操作とその再生操作
とを個別に行うことで再生剤の消費量を増やすことな
く、しかもイオン交換帯の乱れを効果的に抑制できるこ
とを知見した。Means for Solving the Problems The present inventor has conducted various studies on a method of suppressing disturbance of the ion exchange zone when regenerating the strong electrolyte ion exchange resin, and as a result, It was found that by performing the floating operation of the packed bed and the regeneration operation thereof individually, it is possible to effectively suppress the disorder of the ion exchange zone without increasing the consumption of the regenerant.
【００１５】本発明は上記知見に基づいてなされたもの
で、請求項１に記載のイオン交換樹脂の再生方法は、イ
オン交換装置の充填塔内に、遮蔽板との間に隙間を空け
て充填された強電解質イオン交換樹脂の充填層の下端部
から再生剤を上昇流で供給して当該強電解質イオン交換
樹脂を再生する方法において、上記再生剤を供給する前
に、上記再生剤の流速より大きな流速で浮上水を供給
し、この浮上水により上記充填層のイオン交換帯を乱す
ことなく、上記充填層を上記遮蔽板に押しつけて浮上保
持することを特徴とするものである。The present invention has been made on the basis of the above findings, and the method for regenerating an ion exchange resin according to claim 1 fills a packed column of an ion exchange device with a gap between the packed column and a shielding plate. In the method of regenerating the strong electrolyte ion-exchange resin by supplying the regenerant from the lower end of the packed bed of the strong electrolyte ion-exchange resin in an upward flow, before supplying the regenerant, the flow rate of the regenerant is It is characterized in that the floating water is supplied at a high flow rate, and the floating layer holds the floating surface by pressing the packed bed against the shielding plate without disturbing the ion exchange zone of the packed bed.
【００１６】また、本発明の請求項２に記載のイオン交
換樹脂の再生方法は、請求項１に記載の発明において、
上記浮上水を上記再生剤の流速の２〜１０倍の流速で供
給することを特徴とするものである。The method for regenerating an ion exchange resin according to a second aspect of the present invention is the method according to the first aspect,
The floating water is supplied at a flow rate that is 2 to 10 times the flow rate of the regenerant.
【００１７】また、本発明の請求項３に記載のイオン交
換装置は、充填塔内に充填された強電解質イオン交換樹
脂と、この強電解質イオン交換樹脂を支承する底板と、
この底板の上方でこれと対向して上記充填塔内に配設さ
れ且つ上記強電解質イオン交換樹脂の上面との間に隙間
を形成する遮蔽板とを備え、上記充填塔の上部から原水
を下降流で供給し、上記充填塔の下部から再生剤を上昇
流で供給するイオン交換装置において、上記充填層を上
記遮蔽板に押しつけて浮上保持させるための浮上水を供
給する浮上水供給手段を設けたことを特徴とするもので
ある。The ion exchange device according to claim 3 of the present invention is a strong electrolyte ion exchange resin packed in a packed column, and a bottom plate for supporting the strong electrolyte ion exchange resin.
A shield plate is provided above the bottom plate so as to face the bottom plate and forms a gap between the bottom plate and the upper surface of the strong electrolyte ion exchange resin, and the raw water is lowered from the upper part of the packed column. In an ion exchange device that supplies the regenerant in an ascending flow from the lower part of the packed tower, and provides floating water supply means that supplies the floating water for pressing and holding the packed bed against the shielding plate. It is characterized by that.
【００１８】また、本発明の請求項４に記載のイオン交
換装置は、請求項３に記載の発明において、上記浮上水
供給手段は、上記浮上水を供給する供給管と、この供給
管を開閉するバルブとを有することを特徴とするもので
ある。In the ion exchange apparatus according to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect, the floating water supply means has a supply pipe for supplying the floating water, and the supply pipe is opened and closed. And a valve that operates.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図１〜図３に示す実施例に
基づいて本発明を説明する。尚、各図中、図１は本発明
のイオン交換樹脂の再生方法を実施する際に好適に用い
られる本発明のイオン交換装置の一実施例を示す模式
図、図２は本発明のイオン交換装置の他の実施例を示す
模式図、図３は実装置規模のカチオン交換塔を用いて本
発明のイオン交換樹脂の再生方法を実施した場合の原水
の処理時間とその処理水の導電率の関係を従来方法と併
記したグラフである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on the embodiments shown in FIGS. In each of the drawings, FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the ion exchange apparatus of the present invention that is preferably used when carrying out the method for regenerating an ion exchange resin of the present invention, and FIG. 2 is an ion exchange of the present invention. FIG. 3 is a schematic view showing another embodiment of the apparatus, FIG. 3 shows the treatment time of raw water and the conductivity of the treated water when the method for regenerating an ion exchange resin of the present invention is carried out using a cation exchange column on an actual equipment scale. It is a graph which described the relationship with the conventional method.
【００２０】まず、本発明のイオン交換樹脂の再生方法
を実施する際に好適に用いられる本発明のイオン交換装
置の一実施例について説明する。本実施例のイオン交換
装置は、カチオン交換塔に適用されたもので、例えば純
水製造時に原水を下降流で供給し、また、イオン交換樹
脂の再生時には塩酸水溶液等の再生剤を上昇流で供給す
る下降流通水上昇流再生方式の複層床式の装置として構
成されている。即ち、このイオン交換装置は、図１に示
すように、充填塔１１の下端に取り付けられた底板１２
と、この底板１２上に下層として充填された強酸性カチ
オン交換樹脂の充填層１３と、この充填層１３の上方に
隙間１４を介して取り付けられた遮蔽板１５と、この遮
蔽板１５上に上層として充填された弱酸性カチオン交換
樹脂の充填層１６とを備え、原水中からカルシウムイオ
ンやマグネシウムイオンやナトリウムイオン等を除去す
るように構成されている。First, an embodiment of the ion exchange apparatus of the present invention, which is preferably used when carrying out the method for regenerating the ion exchange resin of the present invention, will be described. The ion exchange apparatus of the present embodiment is applied to a cation exchange tower, for example, raw water is supplied in a downward flow when producing pure water, and a regenerant such as a hydrochloric acid aqueous solution is supplied in an upward flow during regeneration of the ion exchange resin. It is configured as a multi-layer floor type device of the downward flow water supply upward flow regeneration system to be supplied. That is, as shown in FIG. 1, this ion exchange apparatus has a bottom plate 12 attached to the lower end of a packed tower 11.
A filling layer 13 of a strong acid cation exchange resin filled as a lower layer on the bottom plate 12, a shielding plate 15 attached above the filling layer 13 via a gap 14, and an upper layer on the shielding plate 15. And a filling layer 16 of a weakly acidic cation exchange resin filled as described above, and is configured to remove calcium ions, magnesium ions, sodium ions and the like from the raw water.
【００２１】また、上記底板１２上には上下の充填層１
３、１６に再生剤を供給するディストリビュータ１７が
配設されている。このディストリビュータ１７は、再生
剤を供給すると共に、原水の処理時には処理水が集めて
流出させるコレクタとしての機能も有している。そし
て、上記遮蔽板１５には水、再生剤を通し、イオン交換
樹脂を通さない濾過部材（図示せず）が分散配置されて
いる。The upper and lower packing layers 1 are formed on the bottom plate 12.
A distributor 17 for supplying a regenerant to the units 3 and 16 is provided. The distributor 17 supplies a regenerant and also has a function as a collector for collecting and discharging the treated water when treating the raw water. A filter member (not shown), through which water and a regenerant are passed but not through an ion exchange resin, is dispersedly arranged on the shielding plate 15.
【００２２】また、上記充填層１６の上方には空間１８
が形成されている。この空間１８にはディストリビュー
タ１９が配設され、更に、このディストリビュータ１９
には配管２０を介して原水を供給する分岐管２０Ａ及び
再生廃液を排出する分岐管２０Ｂが接続されている。各
分岐管２０Ａ、２０Ｂには空気作動バルブ等のバルブ２
１Ａ、２１Ｂがそれぞれ取り付けれられ、これらのバル
ブ２１Ａ、２１Ｂはコントローラ（図示せず）からの指
令信号により駆動するようにしてある。従って、原水を
充填塔１１内へ供給する場合にはバルブ２１Ａを開放す
ると共にバルブ２１Ｂを閉止し、また、再生時に再生廃
液を排出する場合にはバルブ２１Ｂを開放すると共にバ
ルブ２１Ａを閉止するようにしてある。このディストリ
ビュータ１９から充填塔１１内に供給された原水は、各
充填層１６、１３を下降流で通過する間に弱酸性カチオ
ン交換樹脂及び強酸性カチオン交換樹脂によって順次処
理され、処理水がコレクタ１７により集水されるように
してある。このコレクタ１７は再生時にはディストリビ
ュータ１７となる。A space 18 is provided above the filling layer 16.
Are formed. A distributor 19 is arranged in this space 18, and further, this distributor 19
A branch pipe 20A for supplying raw water and a branch pipe 20B for discharging the waste liquid for regeneration are connected to the pipe 20. A valve 2 such as an air operated valve is provided on each of the branch pipes 20A and 20B.
1A and 21B are attached respectively, and these valves 21A and 21B are driven by a command signal from a controller (not shown). Therefore, when the raw water is supplied into the packed tower 11, the valve 21A is opened and the valve 21B is closed, and when the regeneration waste liquid is discharged at the time of regeneration, the valve 21B is opened and the valve 21A is closed. I am doing it. The raw water supplied from the distributor 19 into the packed tower 11 is sequentially treated by the weakly acidic cation exchange resin and the strongly acidic cation exchange resin while passing through the packed beds 16 and 13 in a descending flow, and the treated water is collected by the collector 17. The water is collected by. This collector 17 becomes the distributor 17 during reproduction.
【００２３】上記コレクタ１７には給排管２２が接続さ
れ、更に、この給排管２２にはバルブ２３が配設され、
このバルブ２３は処理水が流出する時には開放し、再生
時には閉止するようにしてある。従って、コレクタ１７
で集水した処理水は給排管２２を介して外部へ流出する
ようにしてある。また、給排管２２にはディストリビュ
ータ１７を介して再生剤を希釈水で希釈して供給する再
生剤供給手段２４と、この再生剤供給手段２４とは別
に、ディストリビュータ１７を介して強酸性カチオン交
換樹脂の充填層１３へ浮上水を供給し、充填層１３を底
板１２から浮上させる浮上水供給手段２５が接続されて
いる。この浮上水供給手段２５は、強酸性カチオン交換
樹脂の充填層１３を短時間で底板１２から浮上させ、充
填層１３を遮蔽板１５に押しつけて充填層１３を浮上保
持させることによりイオン交換帯の流動化を防止する機
能を有し、イオン交換樹脂を再生する前に使用するもの
である。A supply / discharge pipe 22 is connected to the collector 17, and a valve 23 is arranged in the supply / discharge pipe 22.
The valve 23 is opened when the treated water flows out and closed when the treated water is regenerated. Therefore, the collector 17
The treated water collected in (1) is made to flow out through the supply / discharge pipe 22. Further, a regenerant supply means 24 for supplying the regenerant to the supply / discharge pipe 22 via the distributor 17 after diluting the regenerant with dilution water, and a strong acid cation exchange via the distributor 17 separately from the regenerant supply means 24. Floating water supply means 25 for supplying the floating water to the resin filling layer 13 and floating the filling layer 13 from the bottom plate 12 is connected. The floating water supply means 25 floats the packed layer 13 of the strongly acidic cation exchange resin from the bottom plate 12 in a short time, presses the packed layer 13 against the shielding plate 15 and holds the packed layer 13 in a floating state, thereby maintaining the ion exchange zone. It has the function of preventing fluidization and is used before regenerating the ion exchange resin.
【００２４】上記再生剤供給手段２４は、図１に示すよ
うに、再生剤２６と希釈水を混合し、再生剤２６を希釈
する混合機、例えばエジェクタ２７と、このエジェクタ
２７によって希釈された再生剤２６を供給する第１供給
管２８と、この第１供給管２８を開閉する第１バルブ２
９とを有している。エジェクタ２７の吐出側には第１供
給管２８が接続され、また、エジェクタ２７の吸引側及
び駆動側にそれぞれ第１分岐管２８Ａ、第２分岐管２８
Ｂが接続されている。そして、第１分岐管２８Ａには再
生剤２６を貯留するタンク３０がバルブ３１を介して接
続され、第２分岐管２８Ｂには水源（図示せず）側とし
ての水源母管３４が接続されている。As shown in FIG. 1, the regenerant supply means 24 mixes a regenerant 26 with dilution water to dilute the regenerant 26, for example, an ejector 27, and the regenerator diluted by the ejector 27. First supply pipe 28 for supplying agent 26, and first valve 2 for opening and closing this first supply pipe 28
9 and 9. A first supply pipe 28 is connected to the discharge side of the ejector 27, and a first branch pipe 28A and a second branch pipe 28 are provided on the suction side and the drive side of the ejector 27, respectively.
B is connected. A tank 30 for storing the regenerant 26 is connected to the first branch pipe 28A via a valve 31, and a water source mother pipe 34 as a water source (not shown) side is connected to the second branch pipe 28B. There is.
【００２５】従って、図示しないポンプにより水源から
希釈水を供給すると、希釈水が第２分岐管２８Ｂを流
れ、エジェクタ２７内において希釈水のジェット水流が
でき、このジェット水流により再生剤２６をタンク３０
から吸引してエジェクタ２７内において再生剤２６を希
釈水で希釈した後、充填層１３へ供給するようにしてあ
る。上記水源は例えば原水、酸性軟水、純水など貯留
し、この水源から希釈水あるいは浮上水を供給するよう
にしてある。Therefore, when diluting water is supplied from a water source by a pump (not shown), the diluting water flows through the second branch pipe 28B to form a jet water flow of the diluting water in the ejector 27, and the jet water flow holds the regenerant 26 in the tank 30.
The regenerant 26 is sucked from the inside of the ejector 27 to be diluted with the diluting water, and then supplied to the filling layer 13. The water source stores, for example, raw water, acidic soft water, pure water, etc., and diluting water or floating water is supplied from this water source.
【００２６】また、上記浮上水供給手段２５は、上記給
排管２２に接続され且つ上記水源母管３４に接続された
第２供給管３２と、この第２供給管３２を開閉する第２
バルブ３３とを有し、ポンプにより水源の貯留水を浮上
水として第２分岐管３２及び給排管２２を介してディス
トリビュータ１７へ供給し、充填層１３を一気に浮上さ
せるようにしてある。ここで、充填層１３を一気に浮上
させるとは、浮上水を再生剤（希釈水で希釈された再生
剤）２６の流速あるいは流量（以下、実施例の説明を除
き「流速」と称す）より大きく、しかも充填層１３のイ
オン交換帯を乱すことなく充填層１３を浮上させること
をいう。The floating water supply means 25 is connected to the supply / discharge pipe 22 and is connected to the water source mother pipe 34, and a second supply pipe 32 for opening / closing the second supply pipe 32.
A valve 33 is provided, and the stored water of the water source is supplied as floating water by a pump to the distributor 17 through the second branch pipe 32 and the supply / discharge pipe 22 to float the packed bed 13 at once. Here, floating the packed bed 13 at once means that the floating water is larger than the flow rate or flow rate of the regenerant (regenerant diluted with diluting water) 26 (hereinafter referred to as “flow rate” except for the description of the examples). Moreover, it means that the packed layer 13 is levitated without disturbing the ion exchange zone of the packed layer 13.
【００２７】従って、再生剤２６を充填塔１１内へ供給
する場合には、バルブ２３及び第２バルブ３３を閉止す
ると共に、第１バルブ２９及びバルブ３１を開放し、ま
た、浮上水を充填塔１１内へ供給する場合には、バルブ
２３、第１バルブ２９及びバルブ３１を閉止すると共
に、第２バルブ３３を開放するようにしてある。そし
て、これらのバルブは図示しないコントローラの制御下
で開閉するようにしてある。尚、これらのバルブは空気
作動バルブ等によって構成されている。Therefore, when supplying the regenerant 26 into the packed tower 11, the valve 23 and the second valve 33 are closed, the first valve 29 and the valve 31 are opened, and the floating water is packed in the tower. In the case of supplying into 11, the valve 23, the first valve 29 and the valve 31 are closed, and the second valve 33 is opened. These valves are opened and closed under the control of a controller (not shown). It should be noted that these valves are configured by air operated valves and the like.
【００２８】次に、上記イオン交換装置の動作を本発明
のイオン交換樹脂の再生方法の一実施例と共に説明す
る。イオン交換装置を用いて原水を処理する場合には、
コントローラからの指令信号に基づいて原水供給側のバ
ルブ２１Ａ及び処理水流出側のバルブ２３を開放すると
共に、その他のバルブを閉止した状態で、原水を分岐管
２０Ａからディストリビュータ１９を介して充填層１６
の上面全面へ均等に供給する。これにより原水は弱酸性
カチオン交換樹脂の充填層１６及び強酸性カチオン交換
樹脂の充填層１３を下降流で通水し、原水中からカチオ
ンが除去され、コレクタ１７及び給排管２２を経由して
中間処理水として外部へ流出する。ここで中間処理水と
は、カチオン交換塔によってカチオンが除去された酸性
軟水のことをいう。Next, the operation of the above ion exchange apparatus will be described along with an embodiment of the method for regenerating the ion exchange resin of the present invention. When treating raw water using an ion exchange device,
Based on the command signal from the controller, the raw water supply side valve 21A and the treated water outflow side valve 23 are opened, and the other valves are closed, while the raw water is supplied from the branch pipe 20A through the distributor 19 to the packed bed 16
Supply evenly over the entire upper surface of. As a result, the raw water passes through the packed layer 16 of the weakly acidic cation exchange resin and the packed layer 13 of the strongly acidic cation exchange resin in a descending flow, the cations are removed from the raw water, and the raw water passes through the collector 17 and the supply / discharge pipe 22. It flows out as intermediate treated water. Here, the intermediate treated water refers to acidic soft water from which cations have been removed by the cation exchange tower.
【００２９】一方、原水処理後に各充填層１３、１６を
再生する場合には、再生剤２６を供給する前に、予め浮
上水を所定の流速で所定時間だけ供給して充填層１３を
一気に浮上させ、遮蔽板１５に充填層１３を押しつけて
おく。即ち、コントローラからの指令信号に基づいて水
源側のバルブ３２、浮上水供給手段２５の第２バルブ３
３及び再生廃液排出側のバルブ２１Ｂを開放すると共
に、原水供給側のバルブ２１Ａ、処理水流出側のバルブ
２３、及び再生剤供給手段２４の第１バルブ２９、バル
ブ３１を閉止し、この状態で水源のポンプを駆動して水
を水源母管３４、第２供給管３２及び給排管２２を介し
てディストリビュータ１７へ所定の流速（後述の再生剤
の流速より大きな流速、例えば再生剤の流速の２〜１０
倍の流速）で浮上水として供給する。ディストリビュー
タ１７へ流入した浮上水はディストリビュータ１７から
強酸性カチオン交換樹脂の充填層１３の下層部全面へ流
入する。On the other hand, when the packed beds 13 and 16 are regenerated after the raw water treatment, before supplying the regenerant 26, the floating water is supplied in advance at a predetermined flow rate for a predetermined time to float the packed bed 13 at once. Then, the filling layer 13 is pressed against the shielding plate 15. That is, based on the command signal from the controller, the valve 32 on the water source side and the second valve 3 of the floating water supply means 25.
3 and the regeneration waste liquid discharge side valve 21B are opened, and the raw water supply side valve 21A, the treated water outflow side valve 23, and the first valve 29 and the valve 31 of the regenerant supply means 24 are closed. A water source pump is driven to supply water to the distributor 17 through the water source mother pipe 34, the second supply pipe 32, and the supply / discharge pipe 22 to a predetermined flow velocity (a flow velocity higher than a flow velocity of a regenerant described later, for example, a flow velocity of the regenerant). 2-10
It is supplied as floating water at double the flow rate. The floating water that has flowed into the distributor 17 flows from the distributor 17 into the entire lower layer of the strongly acidic cation exchange resin packed layer 13.
【００３０】この時、浮上水は充填層１３に対して上昇
流で流入するが、浮上水の流速が大きいため、この水流
に充填層１３が押し上げられて極短時間で充填層１３を
乱すことなく充填層１３全体を充填塔１１内においてピ
ストン状で浮上させ、底板１２上に液層部を作ると共に
充填層１３全体を遮蔽板１５に押しつけ、その後に流入
する浮上水の水流により充填層１３が遮蔽板１５に押し
つけられた状態を保持する。充填層１３はこのように極
短時間で浮上するため、充填層１３のイオン交換帯は殆
ど乱れない。充填層１３が浮上すると、浮上水は充填層
１３内を上昇流で流れ、遮蔽板１５を介して弱酸性カチ
オン交換樹脂の充填層１６を通過した後、空間１８、コ
レクタ１９及び分岐管２０Ｂを経由して外部へ流出す
る。充填層１３が完全に浮上した状態で浮上水に代えて
再生剤供給手段２４を用いて再生剤２６を供給し始め
る。At this time, the floating water flows into the packed bed 13 in an upward flow. However, since the floating water flows at a high speed, the packed water 13 is pushed up by this water flow and disturbs the packed bed 13 in an extremely short time. Instead, the whole packed bed 13 is floated up like a piston in the packed tower 11 to form a liquid layer portion on the bottom plate 12 and the whole packed bed 13 is pressed against the shielding plate 15, and then the floating water flowing into the packed bed 13 causes the packed bed 13 to flow. Keeps being pressed against the shielding plate 15. Since the packed layer 13 floats in such an extremely short time, the ion exchange zone of the packed layer 13 is hardly disturbed. When the packed bed 13 floats, the floating water flows in the packed bed 13 in an upward flow, passes through the packed bed 16 of the weakly acidic cation exchange resin through the shielding plate 15, and then flows through the space 18, the collector 19 and the branch pipe 20B. It leaks to the outside via. When the packed bed 13 is completely floated, the regenerant supply means 24 is used to start supplying the regenerant 26 in place of the floating water.
【００３１】浮上水供給手段２５から再生剤供給手段２
４への切り替えはコントローラが行う。即ち、コントロ
ーラの制御下で浮上水供給手段２５の第２バルブ３３が
閉止すると共に、再生剤供給手段２４の第１バルブ２９
及びバルブ３１が開放し、その他のバルブはそのままに
しておくと、既に駆動している水源のポンプにより希釈
水がエジェクタ２７を通過し、ここでジェット水流を作
る。このジェット水流によりタンク３０内の再生剤２６
を第１分岐管２８Ａを介してエジェクタ２７内に吸引
し、再生剤２６が希釈水と混合し、希釈水で希釈され
る。この希釈再生剤２６は第１供給管２８及び給排管２
２を介してディストリビュータ１７へ所定の流速で流入
する。ディストリビュータ１７へ流入した再生剤２６は
ディストリビュータ１７から充填層１３の浮上によって
形成された液層部（図示せず）へ混入し、更に液層部を
介して浮上充填層１３の下面全面からその内部へ均等に
上昇し、充填層１３を上昇流で通過する間に強酸性カチ
オン交換樹脂を再生剤２６により再生する。Floating water supply means 25 to regenerant supply means 2
The controller switches to 4. That is, the second valve 33 of the floating water supply means 25 is closed and the first valve 29 of the regenerant supply means 24 is controlled under the control of the controller.
If the valve 31 is opened and the other valves are left as they are, the dilution water passes through the ejector 27 by the pump of the water source which is already driven, and the jet water flow is generated there. Due to this jet water flow, the regenerant 26 in the tank 30
Is sucked into the ejector 27 through the first branch pipe 28A, the regenerant 26 is mixed with the dilution water, and diluted with the dilution water. The diluted regenerant 26 is supplied to the first supply pipe 28 and the supply / discharge pipe 2
2 and flows into the distributor 17 at a predetermined flow rate. The regenerant 26 that has flowed into the distributor 17 mixes from the distributor 17 into a liquid layer portion (not shown) formed by the floating of the filling layer 13, and further through the liquid layer portion from the entire lower surface of the floating filling layer 13 to the inside thereof. And the strongly acidic cation exchange resin is regenerated by the regenerant 26 while passing through the packed bed 13 in an upward flow.
【００３２】更に、強酸性カチオン交換樹脂の充填層１
３を通過した再生剤２６は遮蔽板１５を通過して弱酸性
カチオン交換樹脂の充填層１６に上昇流で通過する。弱
酸性カチオン交換樹脂は再生効率が非常に高いため、強
酸性カチオン交換樹脂を通過した再生剤２６でも再生剤
としての酸が残留しておれば、弱酸性カチオン交換樹脂
を十分に再生することができる。そして、弱酸性カチオ
ン交換樹脂を再生した後の再生廃液はコレクタ１９によ
り集液され、配管２０を介して分岐管２０Ｂから外部へ
流出する。Further, a packed bed 1 of a strongly acidic cation exchange resin.
The regenerant 26 passing through No. 3 passes through the shielding plate 15 and passes through the packed layer 16 of the weakly acidic cation exchange resin in an upward flow. Since the weakly acidic cation exchange resin has a very high regeneration efficiency, the weakly acidic cation exchange resin can be sufficiently regenerated even if the acid as the regenerant remains in the regenerant 26 that has passed through the strongly acidic cation exchange resin. it can. The regenerated waste liquid after regenerating the weakly acidic cation exchange resin is collected by the collector 19 and flows out from the branch pipe 20B to the outside through the pipe 20.
【００３３】尚、弱酸性カチオン交換樹脂は上述したよ
うに再生効率が非常に高いので、その充填層１６が流動
状態であっても充分に再生することができ、よって遮蔽
板１５上に充填する弱酸性カチオン交換樹脂の量を再生
中において流動するような樹脂層高として充填しておく
ことにより、再生中において弱酸性カチオン交換樹脂を
逆洗することができ、通水中において弱酸性カチオン交
換樹脂層１６に捕捉された懸濁物質を再生中に充填塔１
１外へ排出することができる。Since the weakly acidic cation exchange resin has a very high regeneration efficiency as described above, it can be sufficiently regenerated even when the packed bed 16 thereof is in a fluidized state, and is thus packed on the shielding plate 15. The weakly acidic cation exchange resin can be backwashed during regeneration by filling the amount of the weakly acidic cation exchange resin so as to flow during regeneration so that the weakly acidic cation exchange resin can be backwashed during water regeneration. Packing tower 1 during regeneration of suspended matter trapped in layer 16
1 can be discharged to the outside.
【００３４】以上説明したように本実施例によれば、イ
オン交換装置は強酸性カチオン交換樹脂の充填層１３を
底板１２から浮上させる浮上水を供給する浮上水供給手
段２５を有するため、充填層１３の強酸性カチオン交換
樹脂を再生する際に、再生剤供給手段２４から再生剤２
６を供給する前に、浮上水供給手段２５を用いて浮上水
を再生剤の流速より大きな流速で供給し、この浮上水に
よりイオン交換帯を乱すことなく充填層１３を一気に浮
上させることができ、これによりイオン交換樹脂の再生
時に、強酸性カチオン交換樹脂の充填層１３のイオン交
換帯の乱れを最大限に防止することができ、ひいては再
生後の処理水の純度低下を防止して処理水量を増加させ
ることができる。As described above, according to the present embodiment, the ion exchange apparatus has the floating water supply means 25 for supplying the floating water for floating the packed layer 13 of the strongly acidic cation exchange resin from the bottom plate 12, and therefore the packed bed. When regenerating the 13 strongly acidic cation exchange resin, the regenerant 2 is fed from the regenerant supply means 24.
Before supplying 6, the floating water is supplied at a flow rate higher than that of the regenerant by using the floating water supply means 25, and the packed bed 13 can be floated at a stretch without disturbing the ion exchange zone by the floating water. Therefore, when the ion exchange resin is regenerated, the disturbance of the ion exchange zone of the strongly acidic cation exchange resin packed layer 13 can be prevented to the maximum extent, and thus the purity of the treated water after regeneration can be prevented from decreasing and the amount of treated water Can be increased.
【００３５】また、図２は本発明のイオン交換装置の他
の実施例を示す図である。このイオン交換装置はアニオ
ン交換塔に適用されたものである。このイオン交換装置
の場合には、図１に示すイオン交換樹脂の強酸性カチオ
ン交換樹脂に代えて強塩基性アニオン交換樹脂を、弱酸
性カチオン交換樹脂に代えて弱塩基性アニオン交換樹脂
をそれぞれ充填してある点、及び再生剤供給手段に再生
剤の予熱手段を設けてある点を除いて図１に示すものに
準じて構成されている。従って、本実施例では上記実施
例との相違点を中心に説明するが、その説明に当たり、
図１に示す各構成要素に相当する部分にはそれぞれ１０
０を加算した番号を付けて説明する。FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the ion exchange apparatus of the present invention. This ion exchange device is applied to an anion exchange column. In the case of this ion exchange apparatus, a strong basic anion exchange resin is filled in place of the strong acid cation exchange resin of the ion exchange resin shown in FIG. 1, and a weak basic anion exchange resin is placed in place of the weak acid cation exchange resin. 1 and that the regenerant supply means is provided with a preheating means for the regenerant. Therefore, the present embodiment will be described focusing on the differences from the above-mentioned embodiment, but in the explanation,
The parts corresponding to the respective constituent elements shown in FIG.
The description will be given with a number added with 0.
【００３６】本実施例のイオン交換装置は、例えば純水
製造時にカチオン交換塔（図１に示す装置）及び脱炭酸
塔による中間処理水を下降流で供給し、また、イオン交
換樹脂の再生時には水酸化ナトリウム水溶液等の再生剤
を上昇流で供給するように構成されている。即ち、この
イオン交換装置は、同図に示すように、充填塔１１１の
下端に取り付けられた底板１１２と、この底板１１２上
に下層として充填された強塩基性アニオン交換樹脂の充
填層１１３と、この充填層１１３の上方に隙間１１４を
介して取り付けられた遮蔽板１１５と、この遮蔽板１１
５上に上層として充填された弱塩基性アニオン交換樹脂
の充填層１１６とを備え、中間処理水中から塩化物イオ
ン、硫酸イオン、硝酸イオン及びシリカ等を除去するよ
うに構成されている。The ion exchange apparatus of the present embodiment supplies, for example, the intermediate treated water from the cation exchange tower (the apparatus shown in FIG. 1) and the decarboxylation tower in a downward flow when producing pure water, and when regenerating the ion exchange resin. The regenerant such as an aqueous sodium hydroxide solution is supplied in an upward flow. That is, as shown in the figure, this ion exchange apparatus includes a bottom plate 112 attached to the lower end of a packed column 111, and a packed layer 113 of a strongly basic anion exchange resin packed as a lower layer on the bottom plate 112, The shield plate 115 mounted above the filling layer 113 with a gap 114, and the shield plate 11
5 and a filling layer 116 of a weakly basic anion exchange resin filled as an upper layer, and is configured to remove chloride ions, sulfate ions, nitrate ions, silica and the like from the intermediate treated water.
【００３７】また、充填塔１１１内の上記底板１１２上
にはディストリビュータ１１７が、その上部の空間１１
８にはディストリビュータ１１９が配設されている。デ
ィストリビュータ１１７からは再生剤１２６及び浮上水
を供給し、ディストリビュータ１１９からは中間処理水
を供給するようにしてある。A distributor 117 is provided on the bottom plate 112 in the packed tower 111, and a space 11 is provided above the distributor 117.
Distributor 119 is disposed at 8. The distributor 117 supplies the regenerant 126 and the floating water, and the distributor 119 supplies the intermediate treated water.
【００３８】上記ディストリビュータ１１７に連通する
給排管１２２にはバルブ１２３が配設され、このバルブ
１２３は処理水が流出する時には開放し、再生時には閉
止するようにしてある。更に、給排管１２２にはディス
トリビュータ１１７を介して再生剤を希釈水で希釈して
供給する再生剤供給手段１２４と、この再生剤供給手段
１２４とは別に、ディストリビュータ１１７を介して強
塩基性アニオン交換樹脂の充填層１１３へ浮上水を供給
し、充填層１１３を遮蔽板１１５に押しつけて浮上保持
させる浮上水供給手段１２５が接続されている。A valve 123 is provided in the supply / discharge pipe 122 communicating with the distributor 117. The valve 123 is opened when the treated water flows out and closed when the treated water is regenerated. Further, a regenerant supply means 124 for diluting the regenerant with dilution water via the distributor 117 to the supply / discharge pipe 122, and a strong basic anion via the distributor 117 separately from the regenerant supply means 124. Floating water supply means 125 is connected to supply the floating water to the filling layer 113 of the exchange resin and press the filling layer 113 against the shielding plate 115 to keep it floating.
【００３９】上記再生剤供給手段１２４は、図２に示す
ように、エジェクタ１２７、第１供給管１２８及び第１
バルブ１２９を有している。エジェクタ１２７の吐出側
には第１供給管１２８が接続され、また、エジェクタ１
２７の吸引側及び駆動側にそれぞれ第１分岐管１２８
Ａ、第２分岐管１２８Ｂが接続されている。そして、第
１分岐管１２８Ａには再生剤１２６を貯留するタンク１
３０がバルブ１３１を介して接続され、第２分岐管１２
８Ｂには水源（図示せず）側として水源母管１３６がバ
ルブ１３２を介して接続されている。更に、本実施例で
は、再生剤供給手段１２４は、図２に示すように、第１
供給管１２８に配設された蒸気混合器（サイレンサー）
１２７Ａと、この蒸気混合器１２７Ａに接続された第３
分岐管１２８Ｃと、この蒸気混合器１２７Ａに接続され
た蒸気源（図示せず）とを有し、この蒸気源を蒸気管１
２８Ｄに配設されたバルブ１３５によって開閉するよう
にしてある。The regenerant supply means 124 is, as shown in FIG. 2, an ejector 127, a first supply pipe 128 and a first supply pipe 128.
It has a valve 129. A first supply pipe 128 is connected to the discharge side of the ejector 127, and the ejector 1
The first branch pipe 128 is provided on each of the suction side and the drive side of 27.
A and the second branch pipe 128B are connected. Then, the tank 1 that stores the regenerant 126 in the first branch pipe 128A
30 is connected via a valve 131, and the second branch pipe 12
A water source mother pipe 136 is connected to 8B as a water source (not shown) side via a valve 132. Further, in the present embodiment, the regenerant supply means 124 has a first
Steam mixer (silencer) installed in the supply pipe 128
127A and a third device connected to this vapor mixer 127A.
It has a branch pipe 128C and a steam source (not shown) connected to the steam mixer 127A.
It is configured to be opened and closed by a valve 135 arranged on 28D.
【００４０】従って、図示しないポンプにより水源から
希釈水を供給すると、希釈水が第２分岐管１２８Ｂを流
れ、エジェクタ１２７内において再生剤１２６を希釈水
で希釈する。更に、希釈された再生剤１２６が蒸気混合
器１２７Ａを通過する間に蒸気混合器１２７Ａ内におい
て蒸気が混合され希釈再生剤１２６をこの蒸気により所
定温度まで加熱し、加熱後の再生剤１２６を充填層１１
３へ供給するようにしてある。Therefore, when dilution water is supplied from a water source by a pump (not shown), the dilution water flows through the second branch pipe 128B and the regenerant 126 is diluted with the dilution water in the ejector 127. Furthermore, while the diluted regenerant 126 passes through the vapor mixer 127A, the vapor is mixed in the vapor mixer 127A, the diluted regenerant 126 is heated to a predetermined temperature by this vapor, and the regenerant 126 after heating is filled. Layer 11
3 is supplied.
【００４１】一方、上記浮上水供給手段１２５は、図１
のイオン交換装置と同様に、第２供給管１３３及び第２
バルブ１３４とを有し、水源の浮上水を給排管１２２及
び第２供給管１３３を介してディストリビュータ１１７
へ供給し、充填層１１３を一気に浮上させるようにして
ある。On the other hand, the floating water supply means 125 is shown in FIG.
The second supply pipe 133 and the second supply pipe 133
A valve 134, and the floating water of the water source is supplied to the distributor 117 via the supply / discharge pipe 122 and the second supply pipe 133.
And the filling layer 113 is floated at a stretch.
【００４２】次に、上記イオン交換装置の動作を本発明
のイオン交換樹脂の再生方法と共に説明する。このイオ
ン交換装置を用いて中間処理水（酸性軟水）を処理する
場合には、コントローラからの指令信号に基づいて中間
処理水供給側のバルブ１２１Ａ及び処理水流出側のバル
ブ１２３を開放すると共に、他のバルブを閉止し、中間
処理水をディストリビュータ１１９へ所定の流速で供給
する。この操作により中間処理水は弱塩基性アニオン交
換樹脂の充填層１１６及び強塩基性アニオン交換樹脂の
充填層１１３を下降流で通水し、中間処理水中からアニ
オンが除去された後、処理水がコレクタ１１７、給排管
１２２を経由して外部へ流出する。Next, the operation of the above ion exchange apparatus will be described together with the method for regenerating the ion exchange resin of the present invention. When the intermediate treated water (acidic soft water) is treated using this ion exchange device, the valve 121A on the intermediate treated water supply side and the valve 123 on the treated water outflow side are opened based on a command signal from the controller, The other valves are closed and the intermediate treated water is supplied to the distributor 119 at a predetermined flow rate. By this operation, the intermediate treated water is passed through the packed bed 116 of the weakly basic anion exchange resin and the packed layer 113 of the strongly basic anion exchange resin in a descending flow, and after the anions are removed from the intermediate treated water, the treated water is It flows out through the collector 117 and the supply / discharge pipe 122.
【００４３】一方、各充填層１１３、１１６を再生する
場合には、再生剤１２６を供給する前に、予め浮上水を
所定の流速で所定時間だけ供給して充填層１１３を一気
に浮上させておく。即ち、コントローラからの指令信号
に基づいて浮上水供給手段１２５の第２バルブ１３４及
び再生廃液排出側のバルブ１２１Ｂを開放すると共に、
中間処理水供給側のバルブ１２１Ａ、処理水流出側のバ
ルブ１２３、及び再生剤供給手段１２４の第１バルブ１
２９、バルブ１３２、１３５を閉止し、ポンプにより水
源の浮上水を第２供給管１３３及び給排管１２２を介し
て充填塔１１１下部のディストリビュータ１１７へ所定
の流速（再生剤の流速より大きな流速、例えば再生剤の
流速の２〜１０倍の流速）で供給する。ディストリビュ
ータ１１７へ流入した浮上水はディストリビュータ１１
７から強塩基性アニオン交換樹脂の充填層１１３の下層
部全面へ流入する。On the other hand, in the case of regenerating the packed beds 113 and 116, before supplying the regenerant 126, the floating water is supplied in advance at a predetermined flow rate for a predetermined time to float the packed bed 113 at once. . That is, based on the command signal from the controller, the second valve 134 of the floating water supply means 125 and the valve 121B on the regeneration waste liquid discharge side are opened, and
The valve 121A on the intermediate treated water supply side, the valve 123 on the treated water outflow side, and the first valve 1 of the regenerant supply means 124.
29, the valves 132 and 135 are closed, and the floating water of the water source is pumped through the second supply pipe 133 and the supply / discharge pipe 122 to the distributor 117 in the lower part of the packed tower 111 at a predetermined flow rate (flow rate higher than the flow rate of the regenerant, For example, the flow rate is 2 to 10 times the flow rate of the regenerant. The floating water flowing into the distributor 117 is the distributor 11
7 flows into the entire lower layer portion of the strongly basic anion exchange resin packed layer 113.
【００４４】この時、前記イオン交換装置において説明
したように、充填層１１３が浮上水により一気に浮上し
て遮蔽板１１５に押しつけられ固定される。その後、浮
上水は遮蔽板１１５を介して弱塩基性アニオン交換樹脂
の充填層１１６を上昇流で流れ、空間１１８、コレクタ
１１９及び分岐管１２０Ｂを経由して外部へ流出する。At this time, as described in the above ion exchange apparatus, the filling layer 113 is suddenly floated by the floating water and is pressed and fixed to the shielding plate 115. After that, the floating water flows in an upward flow through the filling layer 116 of the weakly basic anion exchange resin via the shield plate 115, and flows out to the outside via the space 118, the collector 119 and the branch pipe 120B.
【００４５】次いで、浮上水供給手段１２５から再生剤
供給手段１２４への切り替えはコントローラが行う。即
ち、コントローラの制御下で浮上水供給手段１２５の第
２バルブ１３４が閉止すると共に、再生剤供給手段１２
４の第１バルブ１２９及びバルブ１３２、１３５が開放
し、その他のバルブは浮上水を供給した時のままにする
と、水源のポンプにより希釈水がエジェクタ１２７を通
過し、ここでジェット水流を作る。このジェット水流に
よりタンク１３０内の再生剤１２６を第１分岐管１２８
Ａを介してエジェクタ１２７内に吸引し、希釈水と混合
し、希釈水で希釈する。次いで、この希釈再生剤１２６
が蒸気混合器１２７Ａを通過する。Next, the controller switches the floating water supply means 125 to the regenerant supply means 124. That is, the second valve 134 of the floating water supply means 125 is closed and the regenerant supply means 12 is controlled under the control of the controller.
If the fourth valve 129 and the valves 132 and 135 of No. 4 are opened and the other valves are left as they are when the floating water is supplied, the water source pump causes the dilution water to pass through the ejector 127, where a jet water flow is created. The jet water flow causes the regenerant 126 in the tank 130 to flow into the first branch pipe 128.
It is sucked into the ejector 127 through A, mixed with the dilution water, and diluted with the dilution water. Then, this diluted regenerant 126
Pass through the steam mixer 127A.
【００４６】このようにして蒸気混合器１２７Ａによっ
て蒸気を希釈再生剤１２６に混合し、希釈再生剤１２６
を所定温度（例えば、５０℃±２〜３℃）まで加熱す
る。加熱された希釈再生剤１２６は第１供給管１２８Ｃ
及び給排管１２２を介してディストリビュータ１１７へ
所定の流速で到達し、ディストリビュータ１１７から充
填層１１３の浮上によって形成された浮上水の液層部
（図示せず）へ混入し、更に液層部を介して浮上充填層
１１３の下面全面からその内部へ均等に流入し、充填層
１１３を上昇流で通過する間に強塩基性カチオン交換樹
脂を再生剤１２６により所定の温度で再生する。本実施
例において再生剤１２６を加熱するのは、加温した方が
強塩基性アニオン交換樹脂に捕捉されたシリカを脱着し
やすいからである。In this way, the steam is mixed with the diluted regenerant 126 by the vapor mixer 127A, and the diluted regenerant 126 is mixed.
Is heated to a predetermined temperature (for example, 50 ° C. ± 2 to 3 ° C.). The heated diluted regenerant 126 is the first supply pipe 128C.
And reaches the distributor 117 at a predetermined flow rate through the supply / discharge pipe 122, mixes into the liquid layer portion (not shown) of the floating water formed by the floating of the packed bed 113 from the distributor 117, and further the liquid layer portion It uniformly flows from the entire lower surface of the floating packed bed 113 into the inside thereof, and while passing through the packed bed 113 in an upward flow, the strongly basic cation exchange resin is regenerated by the regenerant 126 at a predetermined temperature. The reason why the regenerant 126 is heated in this example is that the silica trapped in the strongly basic anion exchange resin is more easily desorbed when heated.
【００４７】更に、強塩基性アニオン交換樹脂の充填層
１１３を通過した再生剤１２６は遮蔽板１１５及び弱塩
基性アニオン交換樹脂の充填層１１６を経由し、再生廃
液としてコレクタ１１９、配管１２０を介して分岐管１
２０Ｂから排出される。従って、本実施例においても前
記実施例と同様の作用効果を期することができる。Further, the regenerant 126 that has passed through the strongly basic anion exchange resin packing layer 113 passes through the shielding plate 115 and the weakly basic anion exchange resin packing layer 116, and as a recycling waste liquid through the collector 119 and the pipe 120. Branch pipe 1
Emitted from 20B. Therefore, also in this embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the above-mentioned embodiment.
【００４８】尚、浮上水によって浮上させた強塩基性ア
ニオン交換樹脂の充填層１１３を再生するにあたり、以
下に説明する予熱工程を行うとシリカの脱着に関して更
に効果的である。即ち、再生剤供給手段１２４のバルブ
１３２、バルブ１３５を開け、希釈水に蒸気混合器１２
７Ａを用いて蒸気を混合して温水を生成させ、この温水
を給排管１２２、ディストリビュータ１１７を介して浮
上した充填層１１３に通過させ、充填層１１３を加温す
る。このような操作によって充填層１１３を十分に加温
した後、第１バルブ１２９を開けてエジェクタ１２７を
駆動させ、希釈水に再生剤１２６を吸引させ、次いで希
釈再生剤１２６に蒸気混合器１２７Ａを介して蒸気を混
合して前述した場合と同様にこの加温された希釈再生剤
１２６を給排管１２２、ディストリビュータ１１７を介
して十分に加温されて浮上した充填層１１３に通過させ
る。It should be noted that, when regenerating the filling layer 113 of the strongly basic anion exchange resin floated by the floating water, the preheating step described below is more effective for desorption of silica. That is, the valves 132 and 135 of the regenerant supply means 124 are opened, and the steam mixer 12 is added to the dilution water.
7A is used to mix steam to generate hot water, and this hot water is passed through the supply / discharge pipe 122 and the distributor 117 to the floating packed bed 113 to heat the packed bed 113. After the packed bed 113 is sufficiently heated by such an operation, the first valve 129 is opened to drive the ejector 127, the regenerant 126 is sucked into the diluting water, and then the vapor mixer 127A is added to the dilute regenerant 126. The steam is mixed via the above, and the warmed diluted regenerant 126 is passed through the supply / discharge pipe 122 and the distributor 117 to the sufficiently warmed and floated packed bed 113 as in the case described above.
【００４９】[0049]
【実施例】本実施例では実装置規模のカチオン交換塔を
用いて原水の処理とイオン交換樹脂の再生とを繰り返し
て行った。そして、再生後に原水を処理している間にカ
チオン塔で処理された処理水の一部を、十分に再生され
た強塩基性アニオン交換樹脂が充填されているアニオン
カラムを通して所定時間毎にサンプリングし、これらの
サンプリング水について導電率を測定し、カチオン塔の
通水時間とアニオンカラム出口の導電率の関係を図３に
示した。そして、サンプリング水の導電率が５μＳ／ｃ
ｍになった時点を原水処理の終点とし、この時点を次の
再生時期として判断した。従って、サンプリング水の導
電率が５μＳ／ｃｍになった時点で原水の処理を止め、
再生処理を行った。再生方法としては、浮上工程がある
本発明の再生方法（図３ではＡで示すグラフ）と、浮上
工程がない従来の再生方法（図３ではＢで示すグラフ）
を行い、再生方法の評価は、再生後の処理水の導電率及
びカチオン塔の処理水量に基づいて行った。尚、図３に
おいて、グラフＡは本発明の再生方法による再生後の処
理水の導電率を表し、グラフＢは従来の再生方法による
再生後の処理水の導電率を表している。EXAMPLE In this example, the treatment of the raw water and the regeneration of the ion exchange resin were repeated using a cation exchange column on the scale of an actual apparatus. Then, while treating the raw water after regeneration, a part of the treated water treated in the cation tower was sampled at predetermined intervals through an anion column filled with a sufficiently regenerated strong basic anion exchange resin. The conductivity of these sampling waters was measured, and the relationship between the water passage time of the cation tower and the conductivity of the anion column outlet is shown in FIG. The conductivity of the sampling water is 5 μS / c
The time point when m reached m was taken as the end point of the raw water treatment, and this time point was judged as the next regeneration time. Therefore, when the conductivity of the sampling water reaches 5 μS / cm, the treatment of raw water is stopped,
A regeneration process was performed. As a reproducing method, a reproducing method of the present invention having a floating step (graph shown by A in FIG. 3) and a conventional reproducing method without a floating step (graph shown by B in FIG. 3)
The regeneration method was evaluated based on the conductivity of treated water after regeneration and the amount of treated water in the cation tower. In FIG. 3, the graph A represents the conductivity of the treated water after the regeneration by the regeneration method of the present invention, and the graph B represents the conductivity of the treated water after the regeneration by the conventional regeneration method.
【００５０】図３で示す結果によれば、浮上工程を採用
した本実施例の再生方法は従来の再生方法よりも処理水
の導電率が常に低く、しかも処理水量が大きいことが判
った。From the results shown in FIG. 3, it was found that the regeneration method of the present embodiment employing the floating step always had a lower conductivity of treated water and a larger amount of treated water than the conventional regeneration method.
【００５１】 （１）原水処理条件 カチオン塔 ：塔径７５０ｍｍ、全高２０００ｍｍ カチオン交換樹脂 ：アンバーライトＩＲ−１２４ ６６０１ カチオン塔流量 ：２５ｍ3／ｈ アニオンカラム ：塔径１５０ｍｍ、全高１２００ｍｍ アニオンカラム流量：５０Ｌ／ｈ （２）原水水質 ナトリウム ： ３６ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ3換算） カリウム ： ７ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ3換算） マグネシウム ： １４ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ3換算） カルシウム ： ４９ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ3換算） 全カチオン ：１０６ｍｇ／Ｌ（ＣａＣＯ3換算） （３）本発明方法による再生条件 再生剤 ：４％ＨＣｌ 再生レベル ：７４.５ｇ／Ｌ−Ｒ（１００％ＨＣｌ換算） 浮上工程流量 ：１３.３ｍ3／ｈ 浮上工程時間 ： ０.５分 通薬工程流量 ： ４.４ｍ3／ｈ 通薬工程時間 ：１７.９分 押出工程流量 ： ４.０ｍ3／ｈ 押出工程時間 ：１６.４分 （４）従来方法による再生条件 再生剤 ：４％ＨＣｌ 再生レベル ：７４.５ｇ／Ｌ−Ｒ（１００％ＨＣｌ換算） 通薬工程流量 ： ４.４ｍ3／ｈ 通薬工程時間 ：１７.９分 押出工程流量 ： ４.０ｍ3／ｈ 押出工程流量 ：１６.４分(1) Raw Water Treatment Conditions Cation Tower: Tower Diameter 750 mm, Total Height 2000 mm Cation Exchange Resin: Amberlite IR-124 6601 Cation Tower Flow Rate: 25 m 3 / h Anion Column: Tower Diameter 150 mm, Total Height 1200 mm Anion Column Flow Rate: 50 L / H (2) Raw water quality Sodium: 36 mg / L (CaCO 3 conversion) Potassium: 7 mg / L (CaCO 3 conversion) Magnesium: 14 mg / L (CaCO 3 conversion) Calcium: 49 mg / L (CaCO 3 conversion) All cations: 106 mg / L (calculated as CaCO 3 ) (3) Regeneration conditions according to the method of the present invention Regenerating agent: 4% HCl Regeneration level: 74.5 g / LR (100% HCl conversion) Floating process flow rate: 13.3 m 3 / h Floating Process time: 0.5 minutes Common process flow rate: 4.4 m 3 / h Common process time : 17.9 minutes Extrusion process flow rate: 4.0 m 3 / h Extrusion process time: 16.4 minutes (4) Regeneration conditions by conventional method Regeneration agent: 4% HCl regeneration level: 74.5 g / LR (100%) HCl conversion) Common process flow rate: 4.4 m 3 / h Common process time: 17.9 minutes Extrusion process flow rate: 4.0 m 3 / h Extrusion process flow rate: 16.4 minutes
【００５２】尚、本発明は上記実施例に何等制限される
ものではなく、本発明の要旨に反しない限り、必要に応
じて設計変更することができる。The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the design can be changed as necessary without departing from the spirit of the present invention.
【００５３】[0053]
【発明の効果】本発明の請求項１及び請求項２に記載の
発明によれば、再生時に強電解質イオン交換樹脂層のイ
オン交換帯の乱れを最大限に防止することができ、ひい
ては再生後の処理水の純度低下を防止して処理水量を増
加させることができるイオン交換樹脂の再生方法を提供
することができる。According to the first and second aspects of the present invention, the disorder of the ion exchange zone of the strong electrolyte ion exchange resin layer can be prevented at the time of regeneration, and after regeneration, it can be prevented. It is possible to provide a method for regenerating an ion exchange resin capable of increasing the amount of treated water by preventing the purity of the treated water from decreasing.
【００５４】また、本発明の請求項３及び請求項４に記
載の発明によれば、再生時に強電解質イオン交換樹脂層
のイオン交換帯の乱れを最大限に防止することができ、
ひいては再生後の処理水の純度低下を防止して処理水量
を増加させることができるイオン交換樹脂の再生方法を
好適に実施することができるイオン交換装置を提供する
ことができる。According to the third and fourth aspects of the present invention, it is possible to prevent disturbance of the ion exchange zone of the strong electrolyte ion exchange resin layer at the maximum during regeneration.
Consequently, it is possible to provide an ion exchange apparatus capable of suitably carrying out a method for regenerating an ion exchange resin capable of increasing the amount of treated water by preventing the purity of the treated water after regeneration from decreasing.
【図１】本発明のイオン交換樹脂の再生方法を実施する
際に好適に用いられる本発明のイオン交換装置の一実施
例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of an ion exchange apparatus of the present invention that is preferably used when carrying out the method for regenerating an ion exchange resin of the present invention.
【図２】本発明のイオン交換装置の他の実施例を示す模
式図である。FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the ion exchange device of the present invention.
【図３】実装置規模のカチオン交換塔を用いて本発明の
イオン交換樹脂の再生方法を実施した場合の原水の処理
時間とその処理水の導電率の関係を従来方法と併記した
グラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the treatment time of raw water and the conductivity of the treated water when the method for regenerating an ion exchange resin of the present invention is carried out using a cation exchange column on an actual scale, together with the conventional method. .
【図４】従来のイオン交換装置の一例を示す模式図であ
る。FIG. 4 is a schematic view showing an example of a conventional ion exchange device.
１１、１１１ 充填塔 １２、１１２ 底板 １３、１１３ 強酸性カチオン交換樹脂の充填層 １４、１１４ 隙間 １５、１１５ 遮蔽板 ２４、１２４ 再生剤供給手段 ２５、１２５ 浮上水供給手段 ２６、１２６ 再生剤 11, 111 Packing tower 12, 112 Bottom plate 13, 113 Strong acid cation exchange resin packing layer 14, 114 Gap 15, 115 Shielding plate 24, 124 Regenerant supply means 25, 125 Floating water supply means 26, 126 Regenerant
Claims (4)
の間に隙間を空けて充填された強電解質イオン交換樹脂
の充填層の下端部から再生剤を上昇流で供給して当該強
電解質イオン交換樹脂を再生する方法において、上記再
生剤を供給する前に、上記再生剤の流速より大きな流速
で浮上水を供給し、この浮上水により上記充填層のイオ
ン交換帯を乱すことなく、上記充填層を上記遮蔽板に押
しつけて浮上保持することを特徴とするイオン交換樹脂
の再生方法。1. A regenerant is supplied in an ascending flow from the lower end of a packed bed of a strong electrolyte ion-exchange resin filled in a packed tower of an ion exchange device with a gap between it and a shielding plate. In the method of regenerating the electrolyte ion exchange resin, before supplying the regenerant, supplying the floating water at a flow rate higher than the flow rate of the regenerant, without disturbing the ion exchange zone of the packed bed by the floating water, A method for regenerating an ion exchange resin, characterized in that the filling layer is pressed against the shielding plate and is floated and held.
０倍の流速で供給することを特徴とする請求項１に記載
のイオン交換樹脂の再生方法。2. The floating water is added to the regenerant at a flow rate of 2 to 1
The method for regenerating an ion exchange resin according to claim 1, wherein the ion exchange resin is supplied at a flow rate of 0 times.
換樹脂と、この強電解質イオン交換樹脂を支承する底板
と、この底板の上方でこれと対向して上記充填塔内に配
設され且つ上記強電解質イオン交換樹脂の上面との間に
隙間を形成する遮蔽板とを備え、上記充填塔の上部から
原水を下降流で供給し、上記充填塔の下部から再生剤を
上昇流で供給するイオン交換装置において、上記充填層
を上記遮蔽板に押しつけて浮上保持させるための浮上水
を供給する浮上水供給手段を設けたことを特徴とするイ
オン交換装置。3. A strong electrolyte ion-exchange resin packed in a packed tower, a bottom plate supporting the strong electrolyte ion-exchange resin, and arranged in the packed tower above and facing the bottom plate. The strong electrolyte ion exchange resin is provided with a shielding plate that forms a gap between the upper surface and the upper surface of the packed tower, the raw water is supplied in a downward flow, and the regenerant is supplied in an upward flow from the lower part of the packed tower. An ion exchange device, comprising: floating water supply means for supplying floating water for pressing and holding the packed bed against the shielding plate to keep it floating.
給する供給管と、この供給管を開閉するバルブとを有す
ることを特徴とする請求項３に記載のイオン交換装置。4. The ion exchange device according to claim 3, wherein the floating water supply means has a supply pipe for supplying the floating water and a valve for opening and closing the supply pipe.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003080086A (en) * | 2001-09-13 | 2003-03-18 | Nippon Rensui Co Ltd | Counter flow regeneration type ion exchanger |
| JP2011074824A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Denso Corp | Metal ion removal device |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP24887295A patent/JP3458317B2/en not_active Expired - Fee Related
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