JPS61116699A - イオン交換樹脂の再生方法および装置 - Google Patents
イオン交換樹脂の再生方法および装置Info
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- JPS61116699A JPS61116699A JP59237948A JP23794884A JPS61116699A JP S61116699 A JPS61116699 A JP S61116699A JP 59237948 A JP59237948 A JP 59237948A JP 23794884 A JP23794884 A JP 23794884A JP S61116699 A JPS61116699 A JP S61116699A
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- exchange resin
- regeneration
- resin
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
発明の目的
本発明は、放射性核種を含有する廃水処理に使用したイ
オン交換樹脂を再使用するための再生方法の改良に関し
、その装置をも包含する。
オン交換樹脂を再使用するための再生方法の改良に関し
、その装置をも包含する。
BWR型の原子力発電所で発生する使用ずみのイオン交
換樹脂を再生するには、酸およびアルカリの再生剤を使
用する。 しかし、従来の方法では再生廃液が子嚢に発
生し、しかもこれが放射性であるため、非放射性の再生
剤とともに低レベル放射性廃液として減容固化処理しな
ければならない。 これは固化処理に余分な負担がかか
ることを意味し、再生廃液の量を減少させる対策が求め
られていた。 ひとつの対策として、使用ずみのイオン交換樹脂を再生
処理した廃液から、再生剤を回収して再使用することが
考えられ、イオン交換膜を用いた電解透析法が提案され
たく特開昭5O−6070O号)。 しかし、これだけでは再生廃液の発生量を十分減少させ
ることはできないので、根本的な改善は望めない。 再
生廃液量を大幅にへらすにはイオン交換樹脂そのものの
再生を改良しなければならないが、その方法について、
これまでみるべき提案はない。
換樹脂を再生するには、酸およびアルカリの再生剤を使
用する。 しかし、従来の方法では再生廃液が子嚢に発
生し、しかもこれが放射性であるため、非放射性の再生
剤とともに低レベル放射性廃液として減容固化処理しな
ければならない。 これは固化処理に余分な負担がかか
ることを意味し、再生廃液の量を減少させる対策が求め
られていた。 ひとつの対策として、使用ずみのイオン交換樹脂を再生
処理した廃液から、再生剤を回収して再使用することが
考えられ、イオン交換膜を用いた電解透析法が提案され
たく特開昭5O−6070O号)。 しかし、これだけでは再生廃液の発生量を十分減少させ
ることはできないので、根本的な改善は望めない。 再
生廃液量を大幅にへらすにはイオン交換樹脂そのものの
再生を改良しなければならないが、その方法について、
これまでみるべき提案はない。
本発明の目的は、使用ずみイオン交換樹脂の再生により
発生する放射性再生廃液の量を極力低減し、減容固化処
理の対象を少なくしたイオン交換樹脂再生方法と、その
方法の実施に使用する装置を提供することにある。 発明の構成
発生する放射性再生廃液の量を極力低減し、減容固化処
理の対象を少なくしたイオン交換樹脂再生方法と、その
方法の実施に使用する装置を提供することにある。 発明の構成
本発明のイオン交換樹脂の再生方法は、放射性核種を吸
着したイオン交換樹脂を再生する方法において、一組の
イオン交換膜の間に処理すべきイオン交換樹脂を置くと
ともに、その周囲を再生剤水溶液でみたし、上記一組の
イオン交換膜を通して直流電流を流して電解透析を行な
うことを特徴とする。 再生すべきイオン交換樹脂がカチオン樹脂の場合は、イ
オン交換樹脂としてカチオン交換膜を、また再生剤とし
て硫酸を使用して実施する。 再生すべきイオン交換樹脂がアニオン樹脂の場合は、イ
オン交換膜としてアニオン交換膜を、また再生剤として
カセイソーダを使用して実施する。
着したイオン交換樹脂を再生する方法において、一組の
イオン交換膜の間に処理すべきイオン交換樹脂を置くと
ともに、その周囲を再生剤水溶液でみたし、上記一組の
イオン交換膜を通して直流電流を流して電解透析を行な
うことを特徴とする。 再生すべきイオン交換樹脂がカチオン樹脂の場合は、イ
オン交換樹脂としてカチオン交換膜を、また再生剤とし
て硫酸を使用して実施する。 再生すべきイオン交換樹脂がアニオン樹脂の場合は、イ
オン交換膜としてアニオン交換膜を、また再生剤として
カセイソーダを使用して実施する。
【作 用1
カチオン樹脂の再生に例をとれば、第1図に示すように
、再生装置1Aの再生室12Aに充填した、Na中、l
:62+、Cu2+イオンや、放射性核種であるC02
+および1yln2+などのイオンを吸着したカチオン
樹脂5に対し、再生剤H2SO4の存在下に陽極21お
よび陰極22の間に直流電流を流すと、陽極21では、
水が電気分解され、 HzO−’2H++1/202↑+2e−の反応により
酸素が発生する。 生成したH+イオンはカチオンg!
31Aを選択的に透過し、陰極室11Aから再生室12
Aに移動する。 この日+イオンがカチオン樹脂5に吸
着している前記Na十等のイオンや、C02+放射性核
種と置き換ることにより、カチオン樹脂は再生され、N
a十等のイオンやC02+等の放射性核種は、カチオン
として再生室中に溶出する。 これらのカチオンは、カ
チオン膜32Aを選択的に透過して陰極室13Aへ移動
する。 陰極22では、水の電気分解により、 2H20+2e−−+H2↑+20H−の図応が起こり
、水素ガスおよびOH−が生成する。 陰極室13AにH2SO4などの酸がみたされていれば
、樹脂に吸着されていたNa十等のイオンやC02+等
の放射性核種のカチオンからなる塩が生成する。
− 従って、これらの塩を含有する廃液を、減容固化の対象
として後工程へ回せばよい。 陽極室11Aおよび再生
室12A中の8042−はカチオン交換膜を透過しない
からその場を移動せず、常に一定石のH2SO4が存在
し、くり返し使用できる。 アニオン交換樹脂の再生も同様であって、第2図に示す
ように、再生装置1Bの再生W12Bに充填した、C旦
−およびSO42−等のアニオンを吸着したアニオン樹
脂10に対し、再生剤NaOHの存在下に陽極21およ
び陰極22の間に直流電流を流すと、前記カチオン樹脂
再生の場合と同様な反応が起る。 すなわら、陰極室13Bで生成したOH−イオンが、ア
ニオン膜32Bを選択的に透過して再生!12Bに移動
し、アニオン樹脂に吸着したCMやSO2等と交換サレ
、CM−f’SO42−等のアニオンとして再生室12
B中に溶出することにより、アニオン樹脂は再生される
。 上記C1−およびSO42−等のアニオンは、アニ
オン膜31Bを選択的に透過して、陽極室11Bに移動
し、陽極室のH+とHCMやH2SO4のような酸を生
成する。 これらの酸は、酸廃液として回収される。
この酸廃液は、その濃度が十分高ければ、上記カチオン
交換樹脂の再生剤として使用できる。 また、この酸廃液は、カチオン交換樹脂再生装置1Aの
陰極室13Aに供給して利用することもでき、この場合
の放射性廃液は、吸着されたカチオンとアニオンの塩だ
けが含まれるから、廃液の発生量を最小限に止めること
ができる。 陰極室13Bおよび再生室12B中のNa
OHの濃度も一定であって、くり返し使用できる。 【実施態様] 再生室に入れる再生液の濃度および容積は、再生すべき
樹脂のイオン吸着量および所望する再生率によって異な
るが、通常は、当量にして、樹脂の交換容量の0.1〜
3当量の再生剤が存在するようにえらべばよい。 カチ
オン樹脂再生の陽極室およびアニオン樹脂再生の陰極室
は、電解によって変化しないから、再生剤は少量、たと
えば0゜001当最程度でよく、それ以下で足りること
もある。 カチオン樹脂再生の陰極室には、樹脂の交換
容量と同等程度のH2SO4などの酸を供給する。 さ
らに、アニオン樹脂再生で生成する酸廃液を供給するこ
ともできる。 アニオン樹脂再生の陽極室は、純水でも
よいわけであるが、通電抵抗が不当に高くなるので、少
6くとも電解の初期には09001当量程度のNa2S
○4などの3電解貿の水溶液を入れておくとよい。 アニオン樹脂の再生において陽極室で生成する酸廃液は
、カチオン樹脂の再生剤として使用することにより、廃
液を有効に利用することもでき、固化処理の対象となる
廃液をへらす目的に、一層有効である。 従って、8置の好ましい態様は、カチオン樹脂再生槽と
アニオン樹脂再生槽の両方を有し、アニオン樹脂再生槽
の陽極室からの酸廃液をカチオン樹脂再生槽の陰極室に
移行させる手段をそなえたものである。 [実施例1〜41カチオン樹脂の再生 ptメッキTi陽極とTi陰極との間に、2枚のカチオ
ン膜rK−191J (旭化成)を置いて、第1図に
示す構成の再生装置を用意した。 陰極室は、0.001 N−H2SO450戒でみたし
、再生室には、使用ずみカチオン交換樹脂rNa型TR
−120BJ 100dを、0.IN。 0.5N、1゜ONまたは3.ONのH2SO4100
teとともに入れた。 陰極室は、カチオン交換樹脂の
当量に相当する3N H2SO450−でみたした。 このH2SO4の量は、樹脂の交換容量に対し、それ
ぞれ0.1当量、0.5当領、1当量および3当量に相
当する。 1V、15 A / dm2の電流を15〜
40分間流して電解透析を行なった。 再生されたカチ
オン樹脂をとり出して、H十交換容量を測定した。 そ
の結果は次のとおりであって、再生剤0.5当量程度で
高い再生率が得られた。 実施例 H2SO4の当量 電解時間 再生率i
o、1 40分 70%2 0.
5 20 853 1.0 2
0 854 3.0 15 90【
実施例5〜8】アニオン樹脂の再生 実施例1の装置において、カチオン膜をアニオン1Ir
A−101J (旭化成)にかえ、第2図に示す構成
の再生装置を用いした。 陽極室にO,0OOIN−Na 2sO450d陰極室
に0.001 N−Na OH50mをみたし、再生室
には、使用ずみアニオン交換樹脂[C2型IRA−40
0J 100dを、O,lN10.5N、1.ON、ま
たは3.0N−Na 0H100dとともに入れた。 このNa OHの壷も、樹脂の交換容量に対して、それ
ぞれ0.1当量、0.5当量、1当量および3当量に相
当する。 実施例1〜4と同様に、15〜35分間電解
透析を行なった。 結果は次のとおりであった。 !JLL Na OHの当量 電解時間 再生率5
0.1 35分 70%6 0.5
20 857 1.0 20
878 3.0 15 93発明の効
果 本発明に従って使用ずみイオン交換樹脂の再生を行なえ
ば、わずかな再生廃液の発生を伴うだけで、容易に再生
が完了する。 再生廃液の発生量は、単純に酸やアルカ
リで再生する在来技術にくらべ、1/10以下に低減で
きる。 これは、後続の廃液減容固化処理工程の負担を
、画期的に軽くするものである。 再生剤は一度装置に
入れれば数回くり返して使用できるので、ランニングコ
ストも従来の1/3〜115に低減できる。
、再生装置1Aの再生室12Aに充填した、Na中、l
:62+、Cu2+イオンや、放射性核種であるC02
+および1yln2+などのイオンを吸着したカチオン
樹脂5に対し、再生剤H2SO4の存在下に陽極21お
よび陰極22の間に直流電流を流すと、陽極21では、
水が電気分解され、 HzO−’2H++1/202↑+2e−の反応により
酸素が発生する。 生成したH+イオンはカチオンg!
31Aを選択的に透過し、陰極室11Aから再生室12
Aに移動する。 この日+イオンがカチオン樹脂5に吸
着している前記Na十等のイオンや、C02+放射性核
種と置き換ることにより、カチオン樹脂は再生され、N
a十等のイオンやC02+等の放射性核種は、カチオン
として再生室中に溶出する。 これらのカチオンは、カ
チオン膜32Aを選択的に透過して陰極室13Aへ移動
する。 陰極22では、水の電気分解により、 2H20+2e−−+H2↑+20H−の図応が起こり
、水素ガスおよびOH−が生成する。 陰極室13AにH2SO4などの酸がみたされていれば
、樹脂に吸着されていたNa十等のイオンやC02+等
の放射性核種のカチオンからなる塩が生成する。
− 従って、これらの塩を含有する廃液を、減容固化の対象
として後工程へ回せばよい。 陽極室11Aおよび再生
室12A中の8042−はカチオン交換膜を透過しない
からその場を移動せず、常に一定石のH2SO4が存在
し、くり返し使用できる。 アニオン交換樹脂の再生も同様であって、第2図に示す
ように、再生装置1Bの再生W12Bに充填した、C旦
−およびSO42−等のアニオンを吸着したアニオン樹
脂10に対し、再生剤NaOHの存在下に陽極21およ
び陰極22の間に直流電流を流すと、前記カチオン樹脂
再生の場合と同様な反応が起る。 すなわら、陰極室13Bで生成したOH−イオンが、ア
ニオン膜32Bを選択的に透過して再生!12Bに移動
し、アニオン樹脂に吸着したCMやSO2等と交換サレ
、CM−f’SO42−等のアニオンとして再生室12
B中に溶出することにより、アニオン樹脂は再生される
。 上記C1−およびSO42−等のアニオンは、アニ
オン膜31Bを選択的に透過して、陽極室11Bに移動
し、陽極室のH+とHCMやH2SO4のような酸を生
成する。 これらの酸は、酸廃液として回収される。
この酸廃液は、その濃度が十分高ければ、上記カチオン
交換樹脂の再生剤として使用できる。 また、この酸廃液は、カチオン交換樹脂再生装置1Aの
陰極室13Aに供給して利用することもでき、この場合
の放射性廃液は、吸着されたカチオンとアニオンの塩だ
けが含まれるから、廃液の発生量を最小限に止めること
ができる。 陰極室13Bおよび再生室12B中のNa
OHの濃度も一定であって、くり返し使用できる。 【実施態様] 再生室に入れる再生液の濃度および容積は、再生すべき
樹脂のイオン吸着量および所望する再生率によって異な
るが、通常は、当量にして、樹脂の交換容量の0.1〜
3当量の再生剤が存在するようにえらべばよい。 カチ
オン樹脂再生の陽極室およびアニオン樹脂再生の陰極室
は、電解によって変化しないから、再生剤は少量、たと
えば0゜001当最程度でよく、それ以下で足りること
もある。 カチオン樹脂再生の陰極室には、樹脂の交換
容量と同等程度のH2SO4などの酸を供給する。 さ
らに、アニオン樹脂再生で生成する酸廃液を供給するこ
ともできる。 アニオン樹脂再生の陽極室は、純水でも
よいわけであるが、通電抵抗が不当に高くなるので、少
6くとも電解の初期には09001当量程度のNa2S
○4などの3電解貿の水溶液を入れておくとよい。 アニオン樹脂の再生において陽極室で生成する酸廃液は
、カチオン樹脂の再生剤として使用することにより、廃
液を有効に利用することもでき、固化処理の対象となる
廃液をへらす目的に、一層有効である。 従って、8置の好ましい態様は、カチオン樹脂再生槽と
アニオン樹脂再生槽の両方を有し、アニオン樹脂再生槽
の陽極室からの酸廃液をカチオン樹脂再生槽の陰極室に
移行させる手段をそなえたものである。 [実施例1〜41カチオン樹脂の再生 ptメッキTi陽極とTi陰極との間に、2枚のカチオ
ン膜rK−191J (旭化成)を置いて、第1図に
示す構成の再生装置を用意した。 陰極室は、0.001 N−H2SO450戒でみたし
、再生室には、使用ずみカチオン交換樹脂rNa型TR
−120BJ 100dを、0.IN。 0.5N、1゜ONまたは3.ONのH2SO4100
teとともに入れた。 陰極室は、カチオン交換樹脂の
当量に相当する3N H2SO450−でみたした。 このH2SO4の量は、樹脂の交換容量に対し、それ
ぞれ0.1当量、0.5当領、1当量および3当量に相
当する。 1V、15 A / dm2の電流を15〜
40分間流して電解透析を行なった。 再生されたカチ
オン樹脂をとり出して、H十交換容量を測定した。 そ
の結果は次のとおりであって、再生剤0.5当量程度で
高い再生率が得られた。 実施例 H2SO4の当量 電解時間 再生率i
o、1 40分 70%2 0.
5 20 853 1.0 2
0 854 3.0 15 90【
実施例5〜8】アニオン樹脂の再生 実施例1の装置において、カチオン膜をアニオン1Ir
A−101J (旭化成)にかえ、第2図に示す構成
の再生装置を用いした。 陽極室にO,0OOIN−Na 2sO450d陰極室
に0.001 N−Na OH50mをみたし、再生室
には、使用ずみアニオン交換樹脂[C2型IRA−40
0J 100dを、O,lN10.5N、1.ON、ま
たは3.0N−Na 0H100dとともに入れた。 このNa OHの壷も、樹脂の交換容量に対して、それ
ぞれ0.1当量、0.5当量、1当量および3当量に相
当する。 実施例1〜4と同様に、15〜35分間電解
透析を行なった。 結果は次のとおりであった。 !JLL Na OHの当量 電解時間 再生率5
0.1 35分 70%6 0.5
20 857 1.0 20
878 3.0 15 93発明の効
果 本発明に従って使用ずみイオン交換樹脂の再生を行なえ
ば、わずかな再生廃液の発生を伴うだけで、容易に再生
が完了する。 再生廃液の発生量は、単純に酸やアルカ
リで再生する在来技術にくらべ、1/10以下に低減で
きる。 これは、後続の廃液減容固化処理工程の負担を
、画期的に軽くするものである。 再生剤は一度装置に
入れれば数回くり返して使用できるので、ランニングコ
ストも従来の1/3〜115に低減できる。
第1図および第2図は、本発明の再生方法を説明するた
めの、概念的な再生装置の断面図である。 1A・・・カチオン樹脂再生装置 11A・・・陽極室 12A・・・再生室 13A・・・陰極室 21.22・・・電極 31A、32Δ・・・カチオン膜 5・・・カチオン樹脂 1B・・・アニオン樹脂再生装置 11B・・・陽極室 12B・・・再生室 13B・・・陰極室 31B、32B・・・アニオン膜 10・・・アニオン樹脂
めの、概念的な再生装置の断面図である。 1A・・・カチオン樹脂再生装置 11A・・・陽極室 12A・・・再生室 13A・・・陰極室 21.22・・・電極 31A、32Δ・・・カチオン膜 5・・・カチオン樹脂 1B・・・アニオン樹脂再生装置 11B・・・陽極室 12B・・・再生室 13B・・・陰極室 31B、32B・・・アニオン膜 10・・・アニオン樹脂
Claims (4)
- (1)放射性核種を吸着したイオン交換樹脂を再生する
方法において、一組のイオン交換膜の間に処理すべきイ
オン交換樹脂を置くとともに、その周囲を再生剤水溶液
でみたし、上記一組のイオン交換膜を通して直流電流を
流して電解透析を行なうことを特徴とするイオン交換樹
脂の再生方法。 - (2)処理すべきイオン交換樹脂がカチオン交換樹脂で
あって、イオン交換膜としてカチオン交換膜を、また再
生剤として硫酸を使用する特許請求の範囲第1項に記載
の再生方法。 - (3)処理すべきイオン交換樹脂がアニオン交換樹脂で
あって、イオン交換膜としてアニオン交換膜を、また再
生剤としてカセイソーダを使用して実施する特許請求の
範囲第1項に記載の再生方法。 - (4)放射性核種を吸着したイオン交換樹脂を再生する
装置において、電解槽内に陽極および陰極を置き、両極
の間に一組のイオン交換膜を対向して設けることにより
、陽極室、再生室および陰極室を形成し、槽内に再生剤
水溶液をみたしたことを特徴とするイオン交換樹脂の再
生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59237948A JPS61116699A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | イオン交換樹脂の再生方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59237948A JPS61116699A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | イオン交換樹脂の再生方法および装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61116699A true JPS61116699A (ja) | 1986-06-04 |
Family
ID=17022833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59237948A Pending JPS61116699A (ja) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | イオン交換樹脂の再生方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61116699A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011224430A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Toshiba Corp | イオン交換体、その製造方法、浄化装置及び浄化方法 |
JP2013185938A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Ebara Kogyo Senjo Kk | 放射性廃イオン交換樹脂の除染方法及び装置 |
-
1984
- 1984-11-12 JP JP59237948A patent/JPS61116699A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011224430A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Toshiba Corp | イオン交換体、その製造方法、浄化装置及び浄化方法 |
JP2013185938A (ja) * | 2012-03-07 | 2013-09-19 | Ebara Kogyo Senjo Kk | 放射性廃イオン交換樹脂の除染方法及び装置 |
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