JPS5817884A - 復水処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ボイラやタービンなどのスケール生成および
腐食を防止するために、復水中に存在する不純物をイオ
ン交換樹脂を充填した脱塩塔によって除去し復水な浄化
する方法に関するものである。

一般に火力発電所においては、ボイラで生成された高温
高圧の水蒸気によつて発電用タービンを回転させ、使用
後の水蒸気は復水器で凝縮させたのちに再びボイラ給水
として使用するという水循環を行っているが、配管の腐
食などによって生成する金属酸化物粒子（クラッド）や
復水器冷却水のリーク（コンデンサーリーク）などによ
って系内に侵入する塩類やシリカなどの不純物が循積木
中に蓄積されるのを防ぐために、大型ユニットでは復水
処理装置を設けるのが普通である。復水処理装置には種
々の方式があるが、従来から多く用いられているのは水
素形（Ｈ形）の強酸性カチオン交換樹脂（以下ＣＲとす
る）と水酸形（ＯＨ形）の強塩基性アニオン交換樹脂（
以下誌とする）を混合して（以下ＣＲと訊の混合物を廊
とする）充填した脱塩塔である。

一方、給水のｐＨを調整することにより配管の腐食を防
ぐことは広く行われており、この目的のため給水中には
アンモニアが注入される。復水処理装置の目的は先に示
したような不純物を除去することであるが、その機能か
らして除去されるべき不純物ではないアンモニウムイオ
ン（Ｎ）Ｉ４＋）４ＨＨ形ｃｍｒ−吸着されるため、こ
れがＣＲの負荷となり結局脱塩塔の再生頻度が高くなる
という問題が生ずる。再生頻度が高くなるということは
それだけ高価な再生剤を多量に使用することになシネ経
済なので、再生頻度を低く抑えるために従来アンモニア
ブレークの時点で通水を停止して再生していたところを
アンモニアブレーク以後も通水を続けるいわゆる「アン
モニアサイクル」方式を採用することが提唱されている
。これに対してアンモニアブレークの時点で通水を停止
する方法を「Ｈサイクル」などとよぶ。

アンモニアサイクル運転は脱塩塔の再生から次の再生ま
での通水継続時間を長くとれるので経済的であるが、ア
ンモニアブレーク以後の処理水質を良好七保りことが難
しく、この問題を解決することがアンモニアサイクル成
否の鍵であるといっても過言ではない。即ち、アンモニ
アサイクルで通水中の樹脂に不純物イオン（Ｎａ”。

Ｃｆ、５０４２−など）を吸着した樹脂（それぞれ地形
、Ｃｔ形、Ｓ０４形などと呼に九る）が混入していると
、不純物イオンのリークをひきおζすことに々るのであ
る。したがって、アンモニアサイクルで通水する樹脂層
にはこうした不純物イオンを吸着した樹脂の混入を極力
防ぐようにしなければならない。またコンデンサーリー
ク時の復水をアンモニアサイクルで運転することは不適
当ｆ＆るので、コンデンサーリークが生じたとき（二は
即時にＨサイクルによる完全説塩方式題；切換えられる
システムとなっていることが望ましいＯ さて、ボイラやタービンの起動時には多量のクラッドが
復水中に含まれることがあり、定常時においても１０〜
關μｙ／ＡＵＦ＊　ｌｉ！度のクラッドが含まれる。初
め４＝記したように、こうしたクラッドを除去すること
も復水処理装置の役割であるが、樹脂がこのクラッドに
よる鉄汚染を受けることもまた事実である。樹脂の鉄に
よる過度の汚染は樹脂のイオン交換性能の劣化や処理水
中へのｈリークの増大をもたらすので望ましいことでは
ない。ＣＢは再生のたびに酸と接触するのでこの鉄の蓄
積量はあまり大きくならなｉが、此は次第に鉄の蓄積量
が増大する傾向にある。したがってＡＲ（二対するクラ
ッドの接触な防止することが重要である。

ＡＲ＆クラッドの接触を防止する方法としては、脱塩塔
の前にクラッドを除去する何らかのフィルタを設置する
ことが考えられるが、現在こうした方法としては高勾配
電磁フィルタ、プレコート型フィルタ、カチオンフィル
タの３種類の方法が知られている。このうちカチオンフ
ィルタとはＣＲ単単独−よって復水中りｊクラッド除去
し後段の脱塩塔内の廊をクラッドによる鉄汚染から保護
しようとするものであるが、処理水質の安定性中脱塩塔
と組合せた場合の合理性といった点ですぐれた特徴をも
っている。本発明は、このカチオンフィルタと脱塩塔と
を組合せた場合に、塔および樹脂の使用の効率化を図る
ぺく、本発明者らが種々検討を重ねた末に完成されたも
のであシ、復水の通水方法および樹脂の再生方法にその
特徴がある。

本発明方法を用いる復水処理装置は１基又は複数基の脱
塩塔（以下黄とする）、これらの黄と同数基の復水濾過
兼分離再生塔（以下ＦＲＴとする）、１基又は複数基の
樹脂貯槽（以下Ｒ８Ｔとする）および付属機器、配管、
制御装置などから構成される。

第１図は本発明方法を用いるための３系列採水、１基列
待機の場合の塔構成および復水の７０−シートである。

仁の図において、１１，２１゜３１　、４１　、はＦＲ
Ｔ、　１２，２２，３２．４２は黄、恥はＲ８Ｔを示し
ている。

本発明の第１の特徴は復水の通水法にある（第２図参照
）。即ち、採水時には復水ムをＣＲが充填されたＦＲＴ
　１　、ＭＢが充填されたＤＴ２の順に直列的に通水し
て処理水Ｂを得る。この場合、ＦＲＴ　１がカチオンフ
ィルタとして働くことになる。またＴ）Ｔ２内の廊は２
段構成となっており、下層には不純物イオン吸着形（歯
形、ｃｔ形、　８０４形など）の樹脂をほとんど含まな
いＭｌ（以下ＭＢ。

とする）が充填され１、上層には不純物イオン吸着形の
樹脂を含むＭＢ（以下ＭＢ、とする）が充填されている
。そしてＭＨＩとＭＢ厘の境界面より下側のＭＢ、内に
中間配水管５′が設けられ、ＦＲＴＩを通ってきた復水
ムはボイラ起動時やコンデンサーリーク時を除く通常時
には復水流路Ｒを経てこの中間配水管ダからＤＴＺ内に
流入し、底部集配水管６から流出する。

本発明の第２の特徴は樹脂の再生方法にある。

従来の再生方法では、カチオンフィルタの有無にかかわ
らず、採水工程を終了した樹脂は再生塔（第１再生塔）
に移送され、水で゛逆洗されて下層（：比重の大きなＣ
Ｒ，上層に比重の小さな庇がくるように２層に分離され
る。ここで上層の庇はさら痙二別の再生塔（第２再生塔
）に移送され、そこで苛性ンーダによって再生される。

第１再生塔に残ったＣＲも同時に塩酸あるいは硫酸で再
生される。再生後代両樹脂を混合塔に移送して混合し、
他の脱塩塔の樹脂の採水工程が終わるまで混合塔内で待
機させる。上記方法のはか、ＣＲと庇を逆洗分離したの
ち黛を移送せずに同一の塔内でＣＲとルを再生する方法
もある。

以上に配した従来法では再生のための塔が３塔（あるい
は２塔）必要であった。また、脱塩塔の数より１バッチ
多くの樹脂が存在し、各脱塩塔には全バッチの樹脂がか
わるがわる充填されていた。そのため樹脂の管理や樹脂
量の調整に際して煩雑な問題があった。

本発明は上記従来法の問題点に鑑みて、カチオンフィル
タを脱塩塔の前段に設けた場合の特色を生かし、再生に
必要な塔数を減らすことと、他パッチの樹脂との混合を
避けるために各パッチの樹脂はなるべく別浴で再生する
ことを考えにいれて、ＣＲと臘の分離および再生をＦＲ
Ｔで行うものとしている。

以下、第２図および第３図を用いて本発明による採水、
再生工程の実施態様を説明する。第２図は本発明に用い
るＦＲＴ　１とＤＴ２の構造の１例を示したものである
。この図において５は頂部配水管を示し、ＤＴＺ内の虐
は２段構成となっておプ、下層は不純物イオン吸着形の
樹脂をほとんど含まない邸直、上層は不純物イオン吸着
形の樹脂を含むＭＢＩとなっている。このときＭＢＩは
中間配水管ダよシも上方まで層厚がなければならない。

通常時ＦＲＴ　１からの復水Ａは中間配水管５′よりＤ
ＴＺ内に流入し、ＭＢＩ層だけを通過して流出していく
。中間配水管５′よシ上部のＭＢ。

およびＭＢ、には通常時はまったく通水しないので、Ｍ
Ｂ、の中の不純物イオンがリークしてくるむとはない。

中間配水管５′より上部のＭＢ、の層厚はＭＢＩと復水
との接触を防ぐ意味からは大きい方がよく、通水中のＭ
ＨＩの収縮讐考慮すると最低１０３は必要である。通常
時にこのような通水方法をとる仁とにより、本発明方法
ではＤＴ２のアンモニアサイクル運転が可能である。

しかして、大きなコンデンサーリークが生じた場合には
、復水ムの流入を頂部配水管５からに切換える。これに
より、上層のＭＢ、で不純物イオンおよびアンモニウム
イオンの大部分を除去することができるので、コンデン
サーリーク時の採水時間を長くと名ことができる。また
アンモニアサイクル運転中にコンデンサー　リークが生
じた場合には、この操作により即時に中間配水管りより
上部の未遁水層を利用することができ、Ｈサイクルへ切
替ることができる。

第３図は第２図に示したＦＲＴＸＤ〒及び各バッチ共通
の再生専用のＲ８Ｔを用いて再生を行うときの手順の１
例を示した４のである。

採水工程を終了したＰＲＴ、ＤＴは復水流路からはずさ
れ、再生工程に入る。まず黄白の廊は全量ＦＲＴに移送
される（第３図（１））。次ＥＦＲＴの底部集配水管４
から水（再生用水ｂ）を導入し頂部集配水管３から流出
させることにより、ＦＲＴ内の全樹脂を逆洗分離する。

このとき上層に成層、下層に０１層が成層する（第３図
（２））・。

逆洗分離後、ＦＲＴの通薬管７からアルカリ・を導入し
、０１層と成層の分離界面より上方の成層中にある中間
集配水管８より再生アルカリ廃液Ｃ′を流出させるとと
によシ、中間集配水管８より上部の黛を再生し、続いて
押出を行う。さらに、水の流入口を通薬管７から頂部集
配水管３に切換ることにより洗浄を行う。この通薬、押
出、洗浄時には底部集配水管４から水（再生用水ｂ）を
導入し、中間集配水管８の下方へのアルカリｅの拡散を
防止する（第３図（３））。

洗浄後、中間集配水管８よプ上部のルを所に移送する（
第３図（４））。さらに、分離界面より下方の０８層中
にある第１スルージング管９より上部の樹脂すなわち分
離界面近傍の樹脂をＲ８Ｔに移送する（第３図（５））
。

次にＦＲＴ内に残ったＣＲに酸りを通液する。この場合
は通薬管７より酸りを導水し°、底部集配水管４より再
生酸廃液ｈ′を流出させ、続いて押出を行う。さらに水
の流入口を通薬管７から頂部集配水管３に切換て洗浄を
行う（第３図（６））。

洗浄後、０８層中にあるＩＩ２スルージング管ダより上
部のＣＲ１−ＤＴに移送しく第３図（η）、先に黄に移
送した庇と空気混合してＭＢ　（ＭＢＩ　）　　とする
（第３図（８））。次にＲ８Ｔ内で空気混合して得たＣ
Ｒと紐の混合物（ＭＢ厘）を黄に移送し、先に充填した
ＭＢＩの上に充填する（第３図（９））。これで再生工
程は終了し、採水工程に入ることが可能である。

なお、第２図及び第３図においてａは逆洗廃水、Ｃは排
気、ｄは再生用空気、ｆは押出水、ｌは洗浄廃水、ｊは
回収水である。

上記再生手順は本発明において樹脂を再生する場合の手
順の１例であって、上記再生手順の一部を変更して同様
の効果をもたらす再生方法も本発明ζ：含まれる。たと
えば酸の過箪を上向流で行なう（底部集配水管４よシ流
入させ中間集配水管８あるいはスルージング管９ｔたは
９′のいずれかより流出させる）方法や、その場合に酸
の通薬と庇の移送や境界面付近の樹脂の移送順序を変え
る方法などはいずれ４本発明に含まれるものである。

本発明を用いた復水処理装置の第１の利点は、カチオン
フィルタというクラッド除去装置な脱塩塔の前段に設け
ているため、脱塩塔内の此の鉄汚染が大幅に減少するこ
とである。

第２の利点は、カチオンフィルタ部分を脱塩塔とは別浴
として備えているため、カチオンフィルタだけのエアス
クラビング中薬品再生が可能となシ、場合によっては廊
を長期間再生せずに用いることができることである。

第３の利点は、カチオンフィルタと再生塔を共通の塔と
したため、カチオンフィルタを別浴としてもつに４拘ら
ず全体の塔数がカチオンフィルタ無しの場合にくらべて
それはど増えないことである。

第４の利点は、カチオンフィルタと脱塩塔トを一つの系
列として考えたときに、゛各系列ごとに充填される樹脂
のパッチが決まっており、また他パッチの樹脂との混合
がほとんど考えられないため、樹脂の管理や樹脂量調整
に煩緒さがなくなることである。このことはアンモニア
サイクル運転のように樹脂量調整に正確さと精度が要求
される場合には大きなメリットとなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示し、第１図は復水処理装置
のフローシート、第２図はＦＲＴ及びＤＴの構造を示す
概略断面図、第３図は再生手順の説明図である。 １　、１１　、２１　、３１　、４１・・・ＦＲＴ、　
２．１２．２２，３２゜稔・・・黄、３・・・頂部集配
水管、４，６・・・底部集配水管、５・・・頂部配水管
、ダ・・・中間配水管、７・・・通薬管、８・・・中間
集配水管、９．９’・・・スルージング管、５Ｇ−Ｒ８
Ｔ、ム・・・復水、Ｂ・・・処理水、Ｒ・・−復水流路
、ａ・・・逆洗廃水、ｂ・・・再生用水、Ｃ・・・排気
、ｄ・・・再生用空気、ｅ・・・アルカリ、・′・・・
再生アルカリ廃液、ｆ・・・押出水、ｈ・・・酸、ｈ′
・・・再生酸廃液、ｉ・・・洗浄廃水、ｊ・・・回収水
。 特許出願人　荏原インフィルコ株式会社代理人弁理士　
端　　山　　五　　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　復水を強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン
   交換樹脂を充填した１基又は複数基の温床式脱塩塔に通
   水して復水中の不純物を除去し再びボイラー給水として
   使用する方法において、各脱塩塔の前段に強酸性カチオ
   ン交換樹脂を充填した濾過兼分離再生塔を設けると共に
   これらとは別に樹脂貯槽を配設し、採水時には復水を前
   記濾過兼分離再生塔から前記脱塩塔へ直列に通水し、樹
   脂の再生時には前記脱塩塔内の樹脂をその前段の濾過兼
   分離再生塔に移送したのち逆洗によって該樹脂管上下層
   に分離し、上部に強塩基性アニオン交換樹脂層、下部に
   強酸性カチオン交換樹脂層を形成させ、これら両層の境
   界面近傍の一部の両樹脂を除いてこれら両層を再生した
   のち、鋏再生済強塩基性アニオン交換樹脂の全部と再生
   済強酸性カチオン交換樹脂の一部を前記脱塩塔に移送し
   たのち両樹脂を混合すると共に、他方前記両層の境界面
   近傍の前記未再生の樹脂を前記樹脂貯槽に移送したのち
   混合し、賦混合された樹脂を前記脱塩塔内の再生法混合
   樹脂の上部に大損することを特徴とする復水処理方法。 λ　前記樹脂再生時において、前記両層の境界面近傍に
   存在するもの以外の強塩基性アニオン交換樹脂層を再生
   したのち、該再生法樹脂の全部を前記脱塩塔に移送し、
   両層の境界面近傍に存在する本の以外の強酸性カチオン
   交換樹脂を再生し、両層の境界面近傍に存在する両樹脂
   を前記樹脂貯槽に移送し、続いて前記再生済強酸性カチ
   オン交換樹脂の一部を前記脱塩塔に移送する特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 五　前記再生時において、前記両層の境界面近傍に存在
   するもの以外の強塩基性アニオン交換樹脂層を再生した
   のち、誼再生済強塩基性アニオン交換樹脂の全部を前記
   脱塩塔に移送し両層の境界面近傍に存在する両樹脂を前
   記樹脂貯槽に移送し、続いて強酸性カチオン交換樹脂を
   再生したのち、諌再生済強酸性カチオン交換樹脂の一部
   を前記脱塩塔に移送する特許請求の範囲第１項記載の方
   法。