JPS61174987A - 純水の浄化方法 - 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】 〔本発明の産業分野〕 、　　本発明は、火力、原子力発電所の補給水や実験用
純水などに使用する純水の浄化方法に関する。

〔背景技術〕

軽水炉における１次冷却材は純水（ＢＷＲ）、または純
水にほう酸を溶解させた溶液（ＰＷＲ）が用いられる。

いずれにしても冷却材中に酸素が存在すると腐食をまね
くため、溶存酸素はできるだけ低濃度に保つ必要がある
。そのため、純水の貯蔵タンクにはゴム製ダイヤフラム
タンク、Ｎ２ガスシールタンク等が用いられている。

特に前者の場合、ガス遮断性は完全ではなく、また、Ｎ
２ガスシール方式においても何らかの原因で溶存酸素濃
度が上昇することがある。このような場合、従来は、貯
麓液全量を廃液処理系へ放流し、液を更新していたが、
この場合、廃液量の増大に加え、運転管理が煩雑である
等の欠点を有し、さらには廃液は蒸発処理されるため、
エネルギーも莫大なものとなっている。

〔本発明の目的〕

そこで、本発明は、純水中の溶存酸素を低減する技術開
発を意図し、三ネルギーコストが小さく、運転が容易な
脱酸素純水を得る方法に係ル、これによって、従来廃棄
してい友使用済み純水を、廃棄することなく、そのまま
使用できるようにする純水の浄化方法を提供すること全
目的とする。

〔本発明の構成〕

そして、本発明は、上記目的を達成する手段として、次
の（１）および（２）点を提案するものである。

（１）　アニオン交換樹脂を、亜硫酸水素型、チオ硫酸
型等の還元能をもつ型となし、それに当該純水を通水し
、純水中の酸素を吸着除去する点 （２）　　上記樹脂の後流にＨ型強酸性樹脂、ＯＨ型強
塩基性樹脂よフなる温床式樹脂塔を設け、（１１の処理
水を引きつづき、通水浄化する点すなわち、本発明は酸
素食合む純水に対し、Ｈ８Ｏ３，ＳＯ２等の還元基を吸
着させたアニオン交換樹脂に通水し、溶存酸素を反応吸
着除去させ、次いでＨ型−ＯＨ型よシなる温床式イオン
交換樹脂塔に通水することを特徴とする純水の浄化方法
である。

本発明において、アニオン交換樹脂としては、例ｆ　ハ
、スチレン−ＤＶＢ（ジビニルベンゼン）共重合体に第
四級アンモニウム基Ｒ−ｗ”−（ＯＨ３）３を付与した
強塩基性アニオン交換樹脂が好ましく、そして、このア
ニオン交換樹脂の物理形状としては、球状、粉末状、線
維状のいずれでも良いが、反応速度の面からは、１０〜
５０μの線維状のものが好適である。なお、上記の繊維
状樹脂として社、商品名菓しｌ０ＮＥＸアニオン樹脂、
粉末状樹脂としては、商品名パウデツクスＰＯＡ、ダイ
ヤイオンＦＭＡ、球状樹脂としては、商品名ダイヤイオ
ン５Ａ−１０、ダイヤイオン５ＡＮ−１などがある。本
発明は、上記アニオン樹脂にＮａＨ８Ｏ５，Ｎａ２５ｏ
３などの強力な還元剤を濃度１〜５Ｎ（規定濃度）で通
水し、アニオン交換樹脂の交換基としてＲ−）（ＳＯ２
，Ｒ−８ｏ３などの還元基を有する樹脂を使用するもの
である。

また、本発明において、Ｈ型−ＯＨ型よシなる混床式イ
オン交換樹脂としては、通常原子力発電所で用いられて
いる精選された樹脂、例えばスチレン−ＤｖＢ（ジビニ
ルベンゼン）　共重合体にスルフォン酸基を導入したＨ
型樹脂と、第四級アンモニウム基を導入したＯＨ型樹脂
を混合し丸面品名ダイヤイオン５ＭＮ−１、ダウエック
スＭＲ−３、アンバーライトＩＲＮ−１５０等が好まし
く、そして、この樹脂の物理形状としては球状のものが
好適である。

以下、第１図に基づいて本発明の詳細な説明する。第１
図は本発明の実施例を示す図であって、純水タンク１中
の純水２の溶存酸素が高い場合、まず、大口弁１１およ
び排出弁１３を開としてポンプ５を運転し、通水を開始
する。

通水流量は流量計８にて合わせるが、空間速度（流量／
樹脂体積）として１〜２０１／Ｉが妥当である。通水初
期は、装置内に残留する濁シ成分等があるため排出弁１
３よシブローするが、溶存酸素計９、電気伝導率計１０
にて、所定の水質がただちに得られるので、排出弁１３
を閉、出口弁１２を開とし、浄化をはじめる。

このとき、脱酸素塔４内では、次の反応によｐ純水中の
溶存酸素は、脱酸素塔４内の還元基を吸着させたアニオ
ン交換樹脂６（以後代表例としてＲ−Ｈ８Ｏ３とする。

）に反応吸着される。

Ｒ−Ｈ５Ｏ＋　ＯＨＲ−ＯＨ＋Ｈ３Ｏ１（１１３― Ｈ３Ｏ−＋　３ＡＯ→　）１８０コ　　　　　　（２）
Ｈｓｏ；　＋　ｐ−ｏａ　７　Ｒ−Ｈ５Ｏ４＋　ＯＨ−
（３１（上記式（１）〜（３）において、矢印の太さは
、反応の進行度合を示す。） すなわち、（１）式に示すように、アニオン交換樹脂６
に固定されている反応基はわずかにアニオン交換樹脂６
から溶液相に解離し、平衡を保っている。この遊離基は
、水中の酸素と反応式（２）に従って反応する。この反
応は不可逆である。

さらに、生成したｇｓｏ；は、アニオン交換樹脂乙の相
に、（３）弐に従って固定される。

浄化塔５＃′ｊ、脱酸素塔４よ析出る微量なＨ８ｏ″４
等の漏出分あるいは純水２内のＦａ　、　Ｎｉ等の不純
物を、吸着浄化するためのものである。すなわち、浄化
塔５内に充填されているＨ型−ＯＨ型混合イオン交換樹
脂７によシ、上記不純物が吸着除去される。

このようにして、通水をつづけると、アニオン交換樹脂
６は、次第に還元能力全滅じ、ついには（２）式による
反応が生起しなくなる。このような場合、アニオン交換
樹脂６をとシ出し、水酸化ナトリウム等にて、ＯＨ型に
再生したのち、再びＮａＨＳ　Ｏ３等の還元剤を通水し
、Ｈ８Ｏ３型等、還元基に転換したのち、再び使用する
。

〔本発明の効果〕

本発明は、以上詳記したように、酸素を含む純水に対し
、還元基を吸着させたアニオン交換樹脂に通水して脱酸
素を行い、次いで、Ｈ型−〇Ｈ型型床床式イオン交換樹
脂通水する方法であるから、以下に示す（１）〜（６）
の効果が生ずるものである。

（１）　　熱エネルギー等を消費することなく、脱酸素
ができる。（通常、加熱、あるいは真空脱気によって、
本発明と同じ脱酸素効果が得られるが、この場合運転が
複雑で、かつエネルギーコストが高くなる欠点を有する
。）（２）　　廃液量が大幅に低減する。〔わずかな、
初期ブローのみであシ、これは無視できるほど小さい。

（１０〜２０分）〕 （３）　　運転が容易である。（したがって、発明では
容易に自動化をすることができる。）（４）　　同時に
、純水タンク中の微量不純物をも浄化できる。

（５）装置が単純である。（通常の加熱あるいは真空脱
気においては、脱気塔、熱交換器、エジェクター（真空
の場合）などが必要であシ、その結果、上記の通常手段
では装置が大型化となる。） （６）　　廃樹脂が発生しない。（すなわち、本発明で
は、還元能力が低下したアニオン樹脂を簡単に再生し、
再使用することができるものである。）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す。 １・・・純水タンク ２・・・純水 ５・・・ポンプ ４・・・脱酸素基 ５・・・浄化塔 ６・・・還元基を吸着させたアニオン交換樹脂７・・・
Ｈ型−ＯＨ型混合イオン交換樹脂８・・・流量計 ９・・・溶存酸素計 １０・・・電気伝導率計 １１・・・大口弁 １２・・・出口弁 １３・・・排出弁 復代理人　内　１）　　明 復代理人　萩　原　亮　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸素を含む純水に対し、ＨＳＯ＿３＾−、ＳＯ＿３＾２
   ＾−等の還元基を吸着させたアニオン交換樹脂に通水し
   、溶存酸素を反応吸着除去させ、次いでＨ型−ＯＨ型よ
   りなる混床式イオン交換樹脂塔に通水することを特徴と
   する純水の浄化方法。