JPH11352283A - 復水処理方法及び復水脱塩装置 - Google Patents
復水処理方法及び復水脱塩装置Info
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- JPH11352283A JPH11352283A JP10156188A JP15618898A JPH11352283A JP H11352283 A JPH11352283 A JP H11352283A JP 10156188 A JP10156188 A JP 10156188A JP 15618898 A JP15618898 A JP 15618898A JP H11352283 A JPH11352283 A JP H11352283A
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- G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
- G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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- G21D1/00—Details of nuclear power plant
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- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＷＲ型原子力発電プラント二次系の復水脱
塩処理方法および復水脱塩装置に関し、より長く採水を
可能とし、且つ処理水質を高度化する復水処理方法を提
供する。 【解決手段】 冷却水をイオン交換樹脂に通水して浄化
するＰＷＲ型原子力発電プラント二次系の復水処理方法
において、強塩基性アニオン樹脂と、架橋度が１２〜１
６％、好ましくは１４％のゲル型強酸性カチオン樹脂と
の混床を使用する。強酸性カチオン樹脂は均一粒径品を
使用し、冷却水を前置フィルタに通水してから通水す
る。前置フィルタは、中空糸膜フィルタ、プリコート型
ろ過器またはプリーツフィルタを使用する。
塩処理方法および復水脱塩装置に関し、より長く採水を
可能とし、且つ処理水質を高度化する復水処理方法を提
供する。 【解決手段】 冷却水をイオン交換樹脂に通水して浄化
するＰＷＲ型原子力発電プラント二次系の復水処理方法
において、強塩基性アニオン樹脂と、架橋度が１２〜１
６％、好ましくは１４％のゲル型強酸性カチオン樹脂と
の混床を使用する。強酸性カチオン樹脂は均一粒径品を
使用し、冷却水を前置フィルタに通水してから通水す
る。前置フィルタは、中空糸膜フィルタ、プリコート型
ろ過器またはプリーツフィルタを使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＷＲ型原子力発
電プラント二次系の復水脱塩処理方法及び装置に関し、
詳しくは、より長く採水を可能とし、且つ処理水質を高
度化する復水処理方法及び装置に関する。
電プラント二次系の復水脱塩処理方法及び装置に関し、
詳しくは、より長く採水を可能とし、且つ処理水質を高
度化する復水処理方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電に、加圧水型軽水炉（ＰＷ
Ｒ）という方式がある。ＰＷＲでは、炉心で発生した熱
を一次冷却水が受け取り、一次冷却水から熱交換器を通
じてそれを二次冷却水に伝える。二次冷却水は、一次冷
却水から受けた熱で沸騰して発電用のタービンを回す。
二次冷却水の蒸気発生器にあたる熱交換器の内部など
は、スケールなどが堆積すれば円滑な発電は妨げられ
る。二次冷却水に混入する微量の不純物イオンを除去す
るため、二次冷却水系には浄化設備としてイオン交換樹
脂を使用した復水脱塩装置が設置されている。復水脱塩
装置に設けるイオン交換樹脂としては、従来８から１０
％の架橋度を有するゲル型イオン交換樹脂、もしくはこ
れらのゲル型イオン交換樹脂と交換容量が等価のポーラ
ス型イオン交換樹脂が使用されていた。
Ｒ）という方式がある。ＰＷＲでは、炉心で発生した熱
を一次冷却水が受け取り、一次冷却水から熱交換器を通
じてそれを二次冷却水に伝える。二次冷却水は、一次冷
却水から受けた熱で沸騰して発電用のタービンを回す。
二次冷却水の蒸気発生器にあたる熱交換器の内部など
は、スケールなどが堆積すれば円滑な発電は妨げられ
る。二次冷却水に混入する微量の不純物イオンを除去す
るため、二次冷却水系には浄化設備としてイオン交換樹
脂を使用した復水脱塩装置が設置されている。復水脱塩
装置に設けるイオン交換樹脂としては、従来８から１０
％の架橋度を有するゲル型イオン交換樹脂、もしくはこ
れらのゲル型イオン交換樹脂と交換容量が等価のポーラ
ス型イオン交換樹脂が使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来使用され
てきたイオン交換樹脂は交換容量が小さいという問題点
があった。そのため、頻繁に通薬再生して洗浄する必要
があり、発電用の運転操作が煩雑となり、運転コストを
上げていた。更に、通薬再生時に樹脂粒内に残留する薬
品が採水時に系統内に持ち込まれ、処理水質を低下させ
たり、樹脂から溶出する有機性不純物により処理水質を
低下させる要因となっていた。本発明は上記の点を鑑
み、ＰＷＲ型原子力発電プラント二次系の復水脱塩処理
方法及び復水脱塩装置に関し、より長く採水を可能と
し、且つ処理水質を高度化する復水処理方法及び装置を
提供するものである。
てきたイオン交換樹脂は交換容量が小さいという問題点
があった。そのため、頻繁に通薬再生して洗浄する必要
があり、発電用の運転操作が煩雑となり、運転コストを
上げていた。更に、通薬再生時に樹脂粒内に残留する薬
品が採水時に系統内に持ち込まれ、処理水質を低下させ
たり、樹脂から溶出する有機性不純物により処理水質を
低下させる要因となっていた。本発明は上記の点を鑑
み、ＰＷＲ型原子力発電プラント二次系の復水脱塩処理
方法及び復水脱塩装置に関し、より長く採水を可能と
し、且つ処理水質を高度化する復水処理方法及び装置を
提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の手段に
よって上記の課題を解決した。 （１） 冷却水をイオン交換樹脂に通水して浄化するＰ
ＷＲ型原子力発電プラント二次系の復水処理方法におい
て、強塩基性アニオン樹脂と、架橋度が１２〜１６％の
ゲル型強酸性カチオン樹脂との混床を使用することを特
徴とする復水処理方法。 （２） 前記強酸性カチオン樹脂の架橋度が１４％であ
ることを特徴とする前記（１）記載の復水処理方法。 （３） 前記強酸性カチオン樹脂が均一粒径品であるこ
とを特徴とする前記（２）記載の復水処理方法。 （４） 冷却水を前置フィルタに通水してから前記イオ
ン交換樹脂混床に通水することを特徴とする前記（１）
記載の復水処理方法。 （５） 前置フィルタが中空糸膜フィルタ、プリコート
型ろ過器またはプリーツフィルタであることを特徴とす
る前記（４）記載の復水処理方法。
よって上記の課題を解決した。 （１） 冷却水をイオン交換樹脂に通水して浄化するＰ
ＷＲ型原子力発電プラント二次系の復水処理方法におい
て、強塩基性アニオン樹脂と、架橋度が１２〜１６％の
ゲル型強酸性カチオン樹脂との混床を使用することを特
徴とする復水処理方法。 （２） 前記強酸性カチオン樹脂の架橋度が１４％であ
ることを特徴とする前記（１）記載の復水処理方法。 （３） 前記強酸性カチオン樹脂が均一粒径品であるこ
とを特徴とする前記（２）記載の復水処理方法。 （４） 冷却水を前置フィルタに通水してから前記イオ
ン交換樹脂混床に通水することを特徴とする前記（１）
記載の復水処理方法。 （５） 前置フィルタが中空糸膜フィルタ、プリコート
型ろ過器またはプリーツフィルタであることを特徴とす
る前記（４）記載の復水処理方法。
【０００５】（６） イオン交換樹脂を使用したＰＷＲ
型原子力発電プラント二次系の復水脱塩装置において、
強塩基性アニオン樹脂と、架橋度が１２〜１６％のゲル
型強酸性カチオン樹脂との混床を使用することを特徴と
する復水脱塩装置。 （７） 前記強酸性カチオン樹脂の架橋度が１４％であ
ることを特徴とする前記（６）記載の復水脱塩装置。 （８） 前記強酸性カチオン樹脂が均一粒径品であるこ
とを特徴とする前記（７）記載の復水脱塩装置。 （９） 前記イオン交換樹脂混床の冷却水系入口側に前
置フィルタを有することを特徴とする前記（６）記載の
復水脱塩装置。 （１０） 前置フィルタが中空糸膜フィルタ、プリコー
ト型ろ過器またはプリーツフィルタであることを特徴と
する前記（９）記載の装置。
型原子力発電プラント二次系の復水脱塩装置において、
強塩基性アニオン樹脂と、架橋度が１２〜１６％のゲル
型強酸性カチオン樹脂との混床を使用することを特徴と
する復水脱塩装置。 （７） 前記強酸性カチオン樹脂の架橋度が１４％であ
ることを特徴とする前記（６）記載の復水脱塩装置。 （８） 前記強酸性カチオン樹脂が均一粒径品であるこ
とを特徴とする前記（７）記載の復水脱塩装置。 （９） 前記イオン交換樹脂混床の冷却水系入口側に前
置フィルタを有することを特徴とする前記（６）記載の
復水脱塩装置。 （１０） 前置フィルタが中空糸膜フィルタ、プリコー
ト型ろ過器またはプリーツフィルタであることを特徴と
する前記（９）記載の装置。
【０００６】本発明では、脱塩に使用してきた従来のイ
オン交換樹脂より架橋度の高いイオン交換樹脂を使用す
る。これにより、より長い採水が可能となり、処理水質
を高度化することができる。イオン交換樹脂の架橋度と
交換容量には一定の相関がある。架橋度の高い樹脂ほど
大きい交換容量を有しており、架橋度の高い樹脂を使用
すると、通薬再生の頻度を低減することが可能となる。
オン交換樹脂より架橋度の高いイオン交換樹脂を使用す
る。これにより、より長い採水が可能となり、処理水質
を高度化することができる。イオン交換樹脂の架橋度と
交換容量には一定の相関がある。架橋度の高い樹脂ほど
大きい交換容量を有しており、架橋度の高い樹脂を使用
すると、通薬再生の頻度を低減することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を説明す
るが、本発明はこれに限定されない。本発明の復水処理
方法では、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを混
合する混床を使用する。使用するイオン交換樹脂は、ス
チレンとジビニルベンゼンの共重合体を母体とする。ア
ニオン交換樹脂は、官能基として例えば強塩基性の第四
アンモニウム基などを有し、カチオン交換樹脂は、官能
基として例えば強酸性のスルホン酸基などを有してい
る。
るが、本発明はこれに限定されない。本発明の復水処理
方法では、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを混
合する混床を使用する。使用するイオン交換樹脂は、ス
チレンとジビニルベンゼンの共重合体を母体とする。ア
ニオン交換樹脂は、官能基として例えば強塩基性の第四
アンモニウム基などを有し、カチオン交換樹脂は、官能
基として例えば強酸性のスルホン酸基などを有してい
る。
【０００８】カチオン交換樹脂は、ジビニルベンゼンの
含率すなわち架橋度が１２〜１６％、より好ましくは１
４％である。架橋度が１２％未満であると交換容量が小
さく、頻繁に通薬再生が必要になって好ましくない。１
６％を超えるとイオン交換反応速度が小さくなり、イオ
ン交換能力が低下する。しかも、通薬再生を実施してイ
オン交換能力を回復させる際、再生特性が低く、再生し
にくくなって好ましくない。逆に、架橋度が１２〜１６
％の範囲にある限り、イオン交換容量が大きいことによ
る利点を生かした運用が可能になって好ましい。さら
に、樹脂から溶出する有機性不純物量が少なく、処理水
質を高純度に維持することが可能となって好ましい。
含率すなわち架橋度が１２〜１６％、より好ましくは１
４％である。架橋度が１２％未満であると交換容量が小
さく、頻繁に通薬再生が必要になって好ましくない。１
６％を超えるとイオン交換反応速度が小さくなり、イオ
ン交換能力が低下する。しかも、通薬再生を実施してイ
オン交換能力を回復させる際、再生特性が低く、再生し
にくくなって好ましくない。逆に、架橋度が１２〜１６
％の範囲にある限り、イオン交換容量が大きいことによ
る利点を生かした運用が可能になって好ましい。さら
に、樹脂から溶出する有機性不純物量が少なく、処理水
質を高純度に維持することが可能となって好ましい。
【０００９】強酸性カチオン樹脂としては、粒径５００
〜１０００μｍ、好ましくは５５０〜８００μｍの、実
質的に均一のいわゆる均一粒径品を使用するとよい。こ
のようなイオン交換樹脂は、通常例えば復水脱塩装置に
おいて、冷却水系入口側に設けた前置フィルタに予め通
水した二次冷却水を対象としてイオン交換する。前置フ
ィルタとしては、中空糸膜フィルタ、プリコート型ろ過
器又はプリーツフィルタなどを使用するとよい。
〜１０００μｍ、好ましくは５５０〜８００μｍの、実
質的に均一のいわゆる均一粒径品を使用するとよい。こ
のようなイオン交換樹脂は、通常例えば復水脱塩装置に
おいて、冷却水系入口側に設けた前置フィルタに予め通
水した二次冷却水を対象としてイオン交換する。前置フ
ィルタとしては、中空糸膜フィルタ、プリコート型ろ過
器又はプリーツフィルタなどを使用するとよい。
【００１０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし、本発明はこの実施例に限定されるものでは
ない。 〔実施例１〕架橋度と採水可能日数との関係を調べた。
内径２５ｍｍのカラム試験装置を用い、カチオン樹脂と
アニオン樹脂を体積比で２／１にて混合し、樹脂層高が
約１ｍとなるようにし、アンモニアを主体とした不純物
を含む導電率約４μＳ／ｃｍの水をＰＷＲ発電プラント
の復水脱塩装置の線流速である８５ｍ／ｈにて通水し、
出口の導電率を監視し、導電率が０．１μＳ／ｃｍに到
達するまでの時間（日数）を測定した。結果を図１に示
す。図１から、架橋度の高い樹脂ほど採水可能期間は長
く、通薬再生の頻度が少なく済むことがわかる。
る。ただし、本発明はこの実施例に限定されるものでは
ない。 〔実施例１〕架橋度と採水可能日数との関係を調べた。
内径２５ｍｍのカラム試験装置を用い、カチオン樹脂と
アニオン樹脂を体積比で２／１にて混合し、樹脂層高が
約１ｍとなるようにし、アンモニアを主体とした不純物
を含む導電率約４μＳ／ｃｍの水をＰＷＲ発電プラント
の復水脱塩装置の線流速である８５ｍ／ｈにて通水し、
出口の導電率を監視し、導電率が０．１μＳ／ｃｍに到
達するまでの時間（日数）を測定した。結果を図１に示
す。図１から、架橋度の高い樹脂ほど採水可能期間は長
く、通薬再生の頻度が少なく済むことがわかる。
【００１１】〔実施例２〕架橋度と反応速度との関係を
調べた。内径１６ｍｍのカラム試験装置を用い、カチオ
ン樹脂を２ｍｌ充填し、入口から約１８ｐｐｍの食塩水
を線流速１２０ｍ／ｈにて通水し、その時の入口及び出
口水中のナトリウム濃度を測定し、その除去率を求めて
反応速度とした。図２に結果を示す。図２から、架橋度
が１６％までは特に性能低下が認められず、復水処理上
問題のないことが分かる。
調べた。内径１６ｍｍのカラム試験装置を用い、カチオ
ン樹脂を２ｍｌ充填し、入口から約１８ｐｐｍの食塩水
を線流速１２０ｍ／ｈにて通水し、その時の入口及び出
口水中のナトリウム濃度を測定し、その除去率を求めて
反応速度とした。図２に結果を示す。図２から、架橋度
が１６％までは特に性能低下が認められず、復水処理上
問題のないことが分かる。
【００１２】〔実施例３〕各架橋度のイオン交換樹脂に
おける再生レベルと通薬再生による交換容量回復率との
関係を調べた。内径２５ｍｍのカラム試験装置を用い、
Ｎａ型のカチオン樹脂に対して１Ｎ−ＨＣｌを樹脂１リ
ットル当たり、ＨＣｌ重量で１００、１５０、２００ｇ
の量を通水し、その後交換容量を測定し回復率を求め
た。結果を図３に示す。図３から、架橋度が高い樹脂で
は若干回復し難い特性を示すが、再生レベルは通常余裕
のある設計条件となっており、装置運用上問題はないこ
とが分かる。なお、図３中、Ｉ−Ｒはイオン交換樹脂充
填層を表す。
おける再生レベルと通薬再生による交換容量回復率との
関係を調べた。内径２５ｍｍのカラム試験装置を用い、
Ｎａ型のカチオン樹脂に対して１Ｎ−ＨＣｌを樹脂１リ
ットル当たり、ＨＣｌ重量で１００、１５０、２００ｇ
の量を通水し、その後交換容量を測定し回復率を求め
た。結果を図３に示す。図３から、架橋度が高い樹脂で
は若干回復し難い特性を示すが、再生レベルは通常余裕
のある設計条件となっており、装置運用上問題はないこ
とが分かる。なお、図３中、Ｉ−Ｒはイオン交換樹脂充
填層を表す。
【００１３】〔実施例４〕架橋度と有機性不純物（ＴＯ
Ｃ）の溶出速度との関係を調べた。内径２５ｍｍのカラ
ム試験装置を用い、カチオン樹脂とアニオン樹脂を体積
比で２／１にて混合して５０ｍｌを充填し、溶存酸素濃
度約２０ｐｐｂの純水を循環通水し、ＴＯＣ溶出速度を
求めた。結果を図４に示す。図４から明らかなように、
架橋度が高い樹脂ほど溶出が少ないことが分かる。
Ｃ）の溶出速度との関係を調べた。内径２５ｍｍのカラ
ム試験装置を用い、カチオン樹脂とアニオン樹脂を体積
比で２／１にて混合して５０ｍｌを充填し、溶存酸素濃
度約２０ｐｐｂの純水を循環通水し、ＴＯＣ溶出速度を
求めた。結果を図４に示す。図４から明らかなように、
架橋度が高い樹脂ほど溶出が少ないことが分かる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、強塩基性アニオン樹脂
と、架橋度が１２〜１６％のゲル型強酸性カチオン樹脂
との混床を使用するから、より長く採水を可能とし、且
つ処理水質を高度化する復水処理方法を提供することが
できる。
と、架橋度が１２〜１６％のゲル型強酸性カチオン樹脂
との混床を使用するから、より長く採水を可能とし、且
つ処理水質を高度化する復水処理方法を提供することが
できる。
【図１】架橋度と採水可能日数との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図２】架橋度と反応速度との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図３】各架橋度のイオン交換樹脂における再生レベル
と通薬再生による交換容量回復率との関係を示すグラフ
である。
と通薬再生による交換容量回復率との関係を示すグラフ
である。
【図４】架橋度と有機性不純物の溶出速度との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ２１Ｆ 9/06 ５２１ Ｂ０１Ｄ 63/02 // Ｂ０１Ｄ 29/07 Ｇ２１Ｃ 19/30 Ｄ 63/02 Ｂ０１Ｄ 29/06 ５１０Ｚ
Claims (10)
- 【請求項１】 冷却水をイオン交換樹脂に通水して浄化
するＰＷＲ型原子力発電プラント二次系の復水処理方法
において、強塩基性アニオン樹脂と、架橋度が１２〜１
６％のゲル型強酸性カチオン樹脂との混床を使用するこ
とを特徴とする復水処理方法。 - 【請求項２】 前記強酸性カチオン樹脂の架橋度が１４
％であることを特徴とする請求項１記載の復水処理方
法。 - 【請求項３】 前記強酸性カチオン樹脂が均一粒径品で
あることを特徴とする請求項２記載の復水処理方法。 - 【請求項４】 冷却水を前置フィルタに通水してから前
記イオン交換樹脂混床に通水することを特徴とする請求
項１記載の復水処理方法。 - 【請求項５】 前置フィルタが中空糸膜フィルタ、プリ
コート型ろ過器またはプリーツフィルタであることを特
徴とする請求項４記載の復水処理方法。 - 【請求項６】 イオン交換樹脂を使用したＰＷＲ型原子
力発電プラント二次系の復水脱塩装置において、強塩基
性アニオン樹脂と、架橋度が１２〜１６％のゲル型強酸
性カチオン樹脂との混床を使用することを特徴とする復
水脱塩装置。 - 【請求項７】 前記強酸性カチオン樹脂の架橋度が１４
％であることを特徴とする請求項６記載の復水脱塩装
置。 - 【請求項８】 前記強酸性カチオン樹脂が均一粒径品で
あることを特徴とする請求項７記載の復水脱塩装置。 - 【請求項９】 前記イオン交換樹脂混床の冷却水系入口
側に前置フィルタを有することを特徴とする請求項６記
載の復水脱塩装置。 - 【請求項１０】 前置フィルタが中空糸膜フィルタ、プ
リコート型ろ過器またはプリーツフィルタであることを
特徴とする請求項９記載の復水脱塩装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15618898A JP3687829B2 (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 復水処理方法及び復水脱塩装置 |
| TW088109175A TW548663B (en) | 1998-06-04 | 1999-06-03 | Method and apparatus for deionizing condensate |
| US09/325,745 US6456683B1 (en) | 1998-06-04 | 1999-06-04 | Method and apparatus for deionizing condensate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15618898A JP3687829B2 (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 復水処理方法及び復水脱塩装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11352283A true JPH11352283A (ja) | 1999-12-24 |
| JP3687829B2 JP3687829B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=15622302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15618898A Expired - Lifetime JP3687829B2 (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 復水処理方法及び復水脱塩装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6456683B1 (ja) |
| JP (1) | JP3687829B2 (ja) |
| TW (1) | TW548663B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009281873A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Ebara Corp | 復水脱塩方法及び復水脱塩装置 |
| JP2009281874A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Ebara Corp | 復水脱塩方法及び復水脱塩装置 |
| JP2009281875A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Ebara Corp | 復水脱塩方法及び復水脱塩装置 |
| US8007672B2 (en) | 2005-10-06 | 2011-08-30 | Ebara Corporation | Method for demineralizing condensate |
| CN111646593A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-11 | 广西广宇水资源技术开发有限公司 | 工业冷却废水处理循环利用工艺 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001215294A (ja) * | 1999-11-22 | 2001-08-10 | Japan Organo Co Ltd | 復水脱塩装置 |
| US8764910B2 (en) * | 2004-09-17 | 2014-07-01 | Ness Lakdawala | Method and a washing system for washing turbines |
| US7712301B1 (en) | 2006-09-11 | 2010-05-11 | Gas Turbine Efficiency Sweden Ab | System and method for augmenting turbine power output |
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