JPS5847210B2 - 水の浄化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子炉−次冷却水、原子炉給水のための復水、
核燃料冷却プール水、廃棄物処理系設備における低電導
廃液又は他の産業廃液、例えば火力発電復水、などの水
又は廃水の処理法に関する。

特にイオン交換樹脂を保持体上にコーティングして使用
するプレコート式の濾過器又は脱塩器で原液を処理する
方法における原水浄化時の初期イオン交換樹脂漏出量を
低減させる方法に関する。

一般に（粉末）イオン交換樹脂をプレコート剤として用
いる濾過器又は脱塩器による水の浄化方法ではプレコー
ト剤保持体上に前記樹脂をプレコートした後原水浄化又
は採水工程に移る際に流量が急激に増加するため樹脂プ
レコート層を通過する水の流速の変動により前記樹脂層
から浄化水中に漏出する樹脂量が急激に増加することが
知られている。

これは処理水の流量変動がプレコート層又はプレコート
層とプレコート保持体との接触部に衝撃を与えて保持樹
脂粒を不安定にしプレコート剤保持体の通液間隙より小
径の（粉末）イオン交換樹脂の漏洩が生ずると考えられ
る。

浄化された水中に漏出した（粉末）イオン交換樹脂は浄
水中で分解し、又は捕捉イオンを溶出させ浄化水の純度
を低下させる欠点を有する。

本発明はプレコート式の濾過器又は脱塩器を用いた水の
浄化方法の上記欠陥を改良することを目的とし、採水ラ
インとは別に設けた循環ラインにより原水浄化（採水）
前に流量変動による衝撃を樹脂プレコート層に与えて樹
脂プレコート層からの不安定な（粉末）イオン交換樹脂
の漏出を促進させ、漏出樹脂をプレコート層に循環して
再びそれに捕捉させることにより原水の浄化採水に移行
した後の（粉末）イオン交換樹脂の漏出をできるだけ低
下させる方法が提供される。

本発明の水の浄化方法はイオン交換樹脂のプレコーティ
ング工程、プレコート樹脂の保持工程及び原水浄化の工
程を含むプレコート式の濾過器又は脱塩器を用いる水の
浄化法において、前記プレコーティングかはシ一定の線
流速で行なわれ、イオン交換樹脂プレコート層の保持の
間に（１）原水浄化時の高線流速又はより高い線流速、
あるいは（２）該高線流速と低線流速との反復サイクル
で水の循環が行なわれることを特徴とするものである。

ここに線流速とはすべて濾過面積に対する値をいう。

プレコート剤保持体上にイオン交換樹脂をプレコーティ
ングするときの線流速は使用する濾過器及びイオン交換
樹脂の種類、粒度等により決定され、原水浄化（採水）
時の線流速は処理対象原水の性質を加味して決定される
が３〜１５ｍ／ｈ・濾過面積の線流速が好ましい。

イオン交換樹脂プレコート層の保持の間に原水浄化時の
線流速の２倍以内の線流速で水の循環量なうことが望ま
しく、それ以上の線流速ではポンプ容量の増大に比例し
た効果が得られない。

樹脂プレコート層の保持の間の線流速の変動は樹脂プレ
コート層内の不安定樹脂粒子の架橋を崩壊させ不安定粒
子の漏出を促進する効果が期待され、樹脂プレコート層
を保持できる限りプレコーチイブ時の線流速より低い線
流速を下限線流速とし、原水浄化時の線流速ないしその
２倍の線流速を上限線流速とする高・低線流速の反復サ
イクルで行なっても良い。

以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

プレコート式濾過器又は脱塩器として第１図の槽１を用
いる。

槽１は下部に原水入口、上部に濾過水出口、中間内部に
プレコート剤保持体２を備えその下方に分散板３を有す
る竪型の濾過又は脱塩装置で樹脂のドレン機構（図面上
省略）を備えている。

第１図において、槽１に脱塩水を満たし、プレコートタ
ンク８に必要最少量の脱塩水を容れる。

プレコートポンプ１を起動して槽１、流量計１３、プレ
コートタンク８のラインに水を循環する。

循環流量は調節弁１６により濾過面積に対する線流速を
約３．７ ｒｒＶ／ｈに調節する。

レベルゲージ１１を備えたレジンフィードタンク９に純
水を入れて攪拌機１０を起動し、陰イオン交換樹脂０．
’２５ ｋｇ７ ｍ’・濾過面積を投入して十分攪拌
し、次に陽イオン交換樹脂０．７５ ｋｇ／ ｔｒｉ”
・濾過面積を投入し約８優の樹脂濃度になるように水量
を調整して約２０分間攪拌する。

次にエゼクタ駆動水１９を流量計２０を通して所定量エ
ゼクタ１２に通し樹脂スラリー弁２１を開くとレジンフ
ィードタンク９内の陰・陽イオン交換樹脂の混合スラリ
ーはエゼクタ１２に吸引されプレコートポンプ７の吸込
側に導かれる。

エゼクタ駆動水量と前記樹脂スラリーの吸込量との関係
は予め調べであるので所定量の駆動水に吸引された約８
優の濃度の樹脂スラリーは約４俤の濃度に稀釈され、ラ
イン２２から槽循環水とともにプレコートポンプに吸引
稀釈されて約０．０４％の濃度で槽１に供給される。

槽１内のプレコート剤保持体２は第２図に示す如く支持
具２５，２６により槽内に支持されている金網２３で構
成され、槽１に供給された稀薄樹脂スラリーの水はプレ
コート剤保持体２の通液間隙を通りプレコートタンク８
に循環し樹脂は保持体２上に保持される。

約４０分間樹脂スラリーを送って金網２３上に樹脂プレ
コート層２４を形成させた後プレコート剤保持ポンプ６
を起動する。

エゼクタ１２の駆動水を停止し樹脂スラリー弁２１を閉
じ攪拌機１０を停止する。

プレコート剤保持ポンプ６を通るラインの循環量はプレ
コート層の保持に必要な最低流量以上に保たれる。

流量計１３を見ながら調節弁１６をさらに開は通水流量
を１１ｍ／ｈ・濾過面積にあげてこの流量を約２０分間
維持した後調節弁１６を閉じプレコート戻り弁１４及び
プレコートポンプ７を閉じ採水弁１７を開き循環ポンプ
５を起動し、流量調節弁１５を徐々に開き原水タンク４
、循環ポンプ５、濾過槽１を通る循環ラインを形成させ
る。

この循環量がプレコート層の保持に十分な量、１ｍ／ｈ
・濾過面積、に達した後プレコート剤保持ポンプ６を停
止する。

流量を徐々に９ｍ／ｈ・濾過面積に上げてその後９ｍ／
ｈ・濾過面積の恒速通水を続ける。

通水量をあげると同時にサンプリングライン１８よりサ
ンプリングを開始しサンプリングラインに設置したミリ
ポアフィルタ−により処理水中のリーク樹脂を捕捉した
。

経過時間に対するリーク樹脂量は第３図に示される。

実操業ではプレコート後１１ｍ／ｈ・濾過面積の流量に
あげて約２０分間採水せずに循環し約２０分径流量を９
ｍ／ｈ・濾過面積に下げて採水しても良い。

同様の手順に従ってプレコート層の保持の間に上げる流
量上昇を１３ｍ／ｈ・濾過面積に約２０分間維持した場
合の採水時樹脂漏出量は前記１１ｍ／ｈ・濾過面積のプ
レコート保持を行なったときと顕著な差がなかった。

プレコート保持の流量をさらに高流速（１３ｍ／ｈ以上
）にしてもポンプ容量が増大するがそれに比例した効果
が少いと判断された。

同様の手順に従ってプレコート層保持の間に流量を変動
させる試験を行なった。

第４図及び第５図に示すように最高９ｍ／ｈ・で最低３
ｍ／ｈ（第４図）及び最高１１ｍ／ｈで最低３ｍ／ｈ（
第５図）Ｏ流速反復サイクルをそれぞれ約２０分間行な
ったとき通水（原水浄化）開始後の漏出樹脂量は第３図
とはゾ同様の結果を示した。

次に本発明の方法を従来法と比較するため従来手順によ
る次の試験を行なった。

前記手順に従ってプレコート剤保持体上にイオン交換樹
脂層を形成させプレコート剤保持ポンプ６によるプレコ
ート層の保持下に循環ポンプ５により原水タンク４及び
濾過槽１を通る循環ラインを形成させその循環量がプレ
コート層の保持に十分な量、１ｍ／ｈ・濾過面積、に達
した後プレコート保持ポンプ６を停止する。

次に流量計１３を見ながら通水流量を９ｍ／ｈ・濾過面
積にあげ、通水流量をあげると同時にサンプリングライ
ン１８よリサンプリングを始めミリポアフィルタ−によ
り漏出樹脂を捕捉した。

通水流量を９ｍ／ｈ・濾過面積の一定線流速として時間
経過に対する漏出樹脂量が第６図に示される。

濾過槽内の流量が変動するとプレコート層内の不安定状
態にある樹脂のプレコート剤保持体の通水間隙の大きさ
より小さい粒径のものが上記保持体より漏出する。

本発明の方法によればプレコート層を保持する循環サイ
クルにおいて高流速又は高・低流速の反復によりプレコ
ート層内の不安定状態の樹脂を漏出させその漏出樹脂を
再びプレコート層に捕捉させるのでこれは採水中に移行
せずまた流量の変動による不安定状態の樹脂が減少する
ので通常採水（原水浄化）に移行したときに生ずる漏出
樹脂の減少速度が早くなる。

一回の濾過当りの全採水量中に含まれる漏出樹脂の総量
もまたかなり減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のフローシート、第２図はプレ
コート剤支持部説明図、第３図は本発明の実施例の流量
及び樹脂漏出量を示す図、第４図、第５図は本発明の実
施例の流量変動サイクルを示す図、第６図は比較例の流
量及び樹脂漏出量を示す図である。 １・・・・・・槽、２・・・・・・プレコート剤保持体
、４・・・・・・原水タンク、８・・・・・・プレコー
トタンク、９・・・・・・レジンフィードタンク、１２
・・・・・・エゼクタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ イオン交換樹脂のプレコーティング工程、プレコー
   ト樹脂の保持工程及び原水浄化の工程を含み、前記プレ
   コーティングがほぼ一定の線流速で行なわれ、原水浄化
   時にプレコーティング時の線流速より高い線流速が用い
   られるプレコート式の濾過器又は脱塩器を用いる水の浄
   化法において、イオン交換樹脂プレコート層保持の間に
   、循環水の流量を変動せしめて線流速を変化せしめ、予
   め樹脂プレコート層に衝撃を与えることを特徴とする水
   の浄化方法。 ２ 原水の浄化が３〜１５ｒｒｙ’ｈ・濾過面積の線流
   速で行なわれる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ イオン交換樹脂プレコート層の保持の間に、原水浄
   化時の線流速の１〜２倍の線流速を用いて、水の循環を
   行なわせる、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方
   法。 ４ イオン交換樹脂プレコート層の保持に用いる、循環
   水の線流速が、高線流速および低線流速の反覆サイクル
   の下限流速がプレコーティング時の線流速より低く、上
   限流速が原水浄化時の線流速ないしその２倍の線流速で
   ある特許請求の範囲第１項記載の方法。