JPS6010678Y2 - 上昇流で再生するイオン交換塔 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、イオン交換塔の下方部に付設した支持板でイ
オン交換樹脂を支持し、かつイオン交換塔の下部より再
生剤を流入させて、イオン交換樹脂を上昇流で再生する
増床、複層床あるいは混床のイオン交換塔の改良に関す
るものである。

従来より当該イオン交換塔として、たとえば上昇流再生
の場合第１図に示したような構造のイオン交換塔が用い
られている。

すなわちイオン交換塔１の下部に液体は通過させ、イオ
ン交換樹脂は通過させないイオン交換樹脂の支持板２を
付設し、イオン交換樹脂層３の上面よりやや下方に再生
廃液排出用のコレクタ４を埋設せしめ、支持板２の下部
に再生剤ディストリビュータ５を付設し、イオン交換樹
脂層３を再生するにあたっては再生剤ディストリビュー
タ５より両生剤、押出水を樹脂塔下部から上昇流で流入
させる際に、イオン交換塔の上部に付設した空気の流入
管６から空気を流入するか、あるいは被処理水の流入管
７から被処理水ディストリビュータ８を介して被処理水
を流入味コレクタ４から再生廃液と共に排出して、当該
空気あるいは被処理水の流入圧力によりイオン交換樹脂
層３を保持せしめつつ再生するものである。

なお再生剤ディストリビュータ５の構造としては第２図
に示したように、通常母管９に多数の穴を開けた枝管１
０を肋骨状に多数本接続したもので、再生剤をイオン交
換樹脂層３に均等に分配するために付設するものである
。

なお、複層床の上昇流再生あるいは混床のアニオン交換
樹脂を再生する場合も基本的には以上説明したような構
造のイオン交換塔を用いている。

しかしながら、このような構造の従来のイオン交換塔は
以下のような欠点を有している。

すなわち、ひとつは再生剤ディストリビュータ５から再
生剤を流入させると、水より比重の大きい再生剤は支持
板の下部に形成される空間部Ａに充満し、次いてイオン
交換樹脂層３を上昇し、再生剤の流入が終了すると、次
に再生剤の流入流速とほぼ同程度の速流で当該再生剤デ
ィストリビュータ５または塔底部の処理水出口管から水
を流入させ、イオン交換塔内に残存する再生剤を押出し
、再生を終了させるいわゆる押出しを行なうが、この押
出しの際に流入させる水は再生剤より比重が小さいので
、すでに支持板の下部に形成される空間部Ａに充満して
いる再生剤との間に混合が起こり、再生剤が希釈され、
再生効率が低下すると共に、押出しに長時間を要する。

特に上昇流再生法では再生剤量を極力少なくすることが
主目的のひとつであるため、この希釈による再生効率の
低下は大きな欠点である。

また他のひとつはイオン交換塔の断面積が大きい場合、
再生剤ディストリビュータ５そのものがかなり大きなも
のとなり、そのためにイオン交換塔の製造コストが上昇
し、かつ支持板２の下部に再生剤ディストリビュータ５
を付設するので当該ディストリビュータの保守点検が困
難である。

本考案は従来の当該イオン交換塔のかかる欠点を解決し
たイオン交換塔を提供することを目的とするもので、イ
オン交換塔の下部より再生剤を流入させてイオン交換樹
脂を上昇流で再生するイオン交換塔において、イオン交
換樹脂の支持板の下部に形成される空間部に、水に浮く
充填物を装填することによって再生剤ディストリビュー
タの付設を省略することのできる上昇流で再生するイオ
ン交換塔に関するものである。

以下に本考案を、図面を用いて詳細に説明する。

第３図は本考案の実施態様の一例のイオン交換塔の構造
を示す説明図であり、イオン交換塔１の下部に液体は通
過させ、イオン交換樹脂は通過させない支持板２を付設
し、当該支持板２の上部にイオン交換樹脂層３を形成さ
せ、当該イオン交換樹脂層３の上面よりやや下方のイオ
ン交換樹脂層内に再生廃液排出用のコレクタ４を付設す
る。

またイオン交換塔１の上方部に必要に応じて被処理水デ
ィストリビュータ８を付設し、そして支持板２の下部に
形成される空間部Ａに水に浮く充填物１１を装填する。

さらにイオン交換塔１に下部に通流管１２を付設し、当
該通流管１２に逆洗水の流入管１３、再生剤の流入管１
４および処理水の流出管１５を分岐して接続する。

なおコレクタ４に再生廃液の流出管１６を連通ずると共
に、被処理水ディストリビュータ８に被処理水の流入管
７を連通し、また被処理水の流入管７の逆洗廃水の流出
管１７を分岐して接続味イオン交換塔１の上部に空気の
流入管６を付設する。

なお１８は当該充填物１１の流出防止用の目皿である。

以下に当該イオン交換塔の接作を説明すると、被処理水
を通水する場合は被処理水の流入管７から被処理水ディ
ストリビュータ８を介して被処理水を流入腰被処理水を
イオン交換樹脂層３に下降流で接触せしめ、処理水を処
理水の流出管１５から流出させる。

この通水の際に水に浮く充填物（以下、単に充填物と言
う）１１は空間部Ａ内で多少流動するが、ただそれだけ
のことであり、支持板２の上部に形成されるイオン交換
樹脂層３のイオン交換作用にまったく影響を与えない。

次に本イオン交換塔の再生について説明する。

前述の通水によってイオン交換樹脂層３に被処理水中の
懸濁物質などが詰まり、イオン交換樹脂層３の圧力損失
が大きくなった場合は逆洗水の流入管１３から逆洗水を
流入し、イオン交換樹脂層３を膨張せしめ、懸濁物質を
逆洗廃水と共に逆洗廃水の流出管１７から排出する。

この逆洗の際にも、逆洗流量が大きい場合は充填物１１
が空間部Ａ内で多少流動するが、逆洗操作にはまったく
影響を与えない。

このような逆洗が終了した後、あるいはイオン交換樹脂
層３の圧力損失がそれ程大きくない場合は通水終了後、
再生剤の通薬を行なう。

再生剤の通薬にあたっては、前述したように再生剤の上
昇流によりイオン交換樹脂層３が流動するのを防ぐため
に、再生剤の流入管１４から再生剤を流入すると同時に
空気の流入管６から空気を流入するか、あるいは被処理
水の流入管７から被処理水を流入し、再生廃液と空気あ
るいは被処理水をコレクタ４を介して再生廃液の流出管
１６から排出する。

なお空気の流入管６から空気を流入させることによって
イオン交換樹脂層３を保持する場合は通薬に先だって、
あらかじめイオン交換塔内のコレクタ４の上部に存在す
る水をコレクタ４より排出しておく。

本考案のイオン交換塔は支持板２の下部に形成される空
間部Ａに充填物１１を装填しているので、通薬時におい
て空間部Ａに充填物１１の浮上層が形成される。

またこの浮上層の存在により、イオン交換塔の最下部に
付設した通流管１２から再生剤が流入されても再生剤を
均等に分配することができる。

すなわち再生剤はまずイオン交換塔１の最下部の充填物
１１か存在しない部分が流入され、かつ再生剤は直上に
流入しようとするが、すぐ上部に充填物１１の浮上層が
存在するので、尚該浮上層が流体の緩衝帯として働き、
よって再生剤が均等に分配されるのである。

なお第４図に示したごとく、通流管１２を横向きに付設
しても再生剤の均等分配の効果は変わらない。

再生剤の通薬が終了した後、再生剤の流入管１４から押
出水を流入して再生剤の押出しを行なう。

この場合も再生剤の通薬時と同じように押出水が均等に
分配される。

また押出水をイオン交換塔の下部から流入するので、再
生剤を残留させることなく、すべて押出すことができ、
かつ空間部Ａ内に充填物１１を装填上で当該空間部の体
積を減少せしめているので、再生剤が押出水によって希
釈されることがなく濃い再生剤を最大限にイオン交換樹
脂層３に接触させることができ、従来のイオン交換塔に
比較して再生効率を上昇さける効果もあり、さらに押出
水の量も少なくすることができる。

本考案に使用する充填物１１としては酸あるいはアルカ
リに対して安定で膨潤することなく、かつ水に浮くもの
なら何でもよく、たとえばポリエチレンまたはポリプロ
ピレンなどの比重が水のそれより小なるもの、あるいは
塩化ビニールのごとく比重が水のそれより大でも内部に
気泡を封入し、水に浮く状態にした粒状物がよい。

ただし粒状物に限定されることなく、たとえば細長い形
状の棒状体でもさしつかえない。

なお充填物の大きさは、支持板２を通過しない程度の大
きさで、かつ再生剤の分布を良好ならしめる大きさであ
ればよく、０．５ｒＩｒｂ 用いるとよい。

また空間部Ａに装填する充填物１１の量は、イオン交換
塔の断面積や充填物１１の大きさによって多少異なるが
、少なくとも浮上層の厚みとして１００以上とするとよ
い。

なお空間部Ａ内に隙間なく充填物１１を装填すると、再
生剤あるいは押出水の均等分配の効果が低下することも
あるので、通流管１２の上方部に充填物１１が存在しな
い部分を若干形成するように、充填物１１を装填するこ
とが望ましい。

なお、第３図の本考案の実施例においては、コレクタ４
をイオン交換樹脂層３の表面下に埋設したり、またイオ
ン交換塔１の上部に空気の流入管６を付設しているが、
これらは再生剤の流速いよっては設ける必要はない。

以上説明したごとく、本考案のイオン交換塔は２の下部
に形成される空間部に比較的兼価な充填物１１を装填す
るだけで再生剤および押出水を均等に分配することがで
きるので、従来必要としていた再生剤ディストリビュー
タを省略することができ、よってイオン交換塔の製造コ
ストを低下させことができ、かつ下降流再生のイオン交
換塔を上昇流再生のイオン交換塔に改造する際にも、比
較的簡単な作業でこれを行なうことができ、さらに再生
効率そのものも従来のイオン交換塔より上昇せしめるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の上昇流で再生するイオン交換塔の構造を
示す説明図であり、第２図は従来の上昇流で再生するイ
オン交換塔に用いられる再生剤ディストリビュータの拡
大説明図である。 第３図は本考案の実施態様の一例を示すイオン交換塔の
構造を示す説明図であり、第４図は本考案の他の実施態
様のイオン交換塔の下部構造を示す説明図である。 １・・・・・・イオン交換塔、２・・・・・・支持板、
３・・・・・・イオン交換樹脂層、４・・・・・・コレ
クタ、５・・・・・・再生剤ディストリビュータ、６・
・・・・・空気の流入管、７・・・・・・被処理水の流
入管、８・・・・・・被処理水ディストリビュータ、９
・・・・・・母管、１０・・・・・・枝管、１１・・・
・・・水に浮く充填物、１２・・・・・・通流管、１３
・・・・・・逆洗水の流入管、１４・・・・・・再生剤
の流入管、１５・・・・・・処理水の流出管、１６・・
・・・・再生廃液の流出管、１７・・・・・・逆洗廃水
の流出管、１８・・・・・・目皿。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. イオン交換塔の下部より再生剤を流入させてイオン交換
   樹脂を上昇流で再生するイオン交換塔において、イオン
   交換樹脂の支持板の下部に形成される空間部に、水に浮
   く充填物を充填し、さらにイオン交換塔の最下部に再生
   剤流入用の通流管を付設したことを特徴とする上昇流で
   再生するイオン交換塔。