JPS61247998A - イオン交換樹脂の電気的再生方法 - Google Patents
イオン交換樹脂の電気的再生方法Info
- Publication number
- JPS61247998A JPS61247998A JP60088777A JP8877785A JPS61247998A JP S61247998 A JPS61247998 A JP S61247998A JP 60088777 A JP60088777 A JP 60088777A JP 8877785 A JP8877785 A JP 8877785A JP S61247998 A JPS61247998 A JP S61247998A
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- Japan
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- resin
- chamber
- ion exchange
- anion
- cation
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- Pending
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- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
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す
る。
従来技術
１１ ｕ／ Ｄ州１／ｙ−１百二±姿−醒所〒公生−１
六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
生廃液が多量に発生し、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たらない。これは同化処理に余
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る。
六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
生廃液が多量に発生し、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たらない。これは同化処理に余
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る。
ひとつの対策として、使用ずみのイオン変換樹脂を再生
処理した廃液から、再生剤を回収し【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（％開昭５０−６０７００号）。
処理した廃液から、再生剤を回収し【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（％開昭５０−６０７００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
液量を大幅に減らすため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。この方法として陽・陰
画電極の間に再生すべきイオン交換樹脂と溶媒とを介在
せしめ、両極間に通電することにより、水が電気分解し
て生成するＨ＋（オンまたはＯＨ”イオンでイオン交換
樹脂を再生する方法が提案された（特公昭２９−１５７
５号、特開昭５３−１１６２７８号）。
ることはできないので根本的な改善は望めない。再生廃
液量を大幅に減らすため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。この方法として陽・陰
画電極の間に再生すべきイオン交換樹脂と溶媒とを介在
せしめ、両極間に通電することにより、水が電気分解し
て生成するＨ＋（オンまたはＯＨ”イオンでイオン交換
樹脂を再生する方法が提案された（特公昭２９−１５７
５号、特開昭５３−１１６２７８号）。
しかしこの方法ではイオン交換樹脂と電極が直接接触す
るために、電極から発生するガスと樹脂の分離が難しい
ばかりでなく、樹脂が酸化もしくは、還元されて性能が
低下する等の問題がある。
るために、電極から発生するガスと樹脂の分離が難しい
ばかりでなく、樹脂が酸化もしくは、還元されて性能が
低下する等の問題がある。
発明が解決しようと る問題点
本発明の目的は、使用ずみイオン交換樹脂の再生に要す
る酸、アルカリの童および再生により発生する放射性再
生廃液の量を極力低減し、かつイオン交換樹脂に何ら損
傷を与えることのない、イオン交換樹脂の電気的再生方
法を提供するごとにある。
る酸、アルカリの童および再生により発生する放射性再
生廃液の量を極力低減し、かつイオン交換樹脂に何ら損
傷を与えることのない、イオン交換樹脂の電気的再生方
法を提供するごとにある。
問題点を解決するための手段
本発明のイオン交換樹脂の再生方法は、水の電気分解に
よって生ずる虻イオンおよびＯＨ−イオンを用い、かつ
カチオン樹脂とアニオン樹脂を同時に再生することによ
り、酸及びアルカリの使用量および廃液の量を大巾に低
減することを特徴とする。
よって生ずる虻イオンおよびＯＨ−イオンを用い、かつ
カチオン樹脂とアニオン樹脂を同時に再生することによ
り、酸及びアルカリの使用量および廃液の量を大巾に低
減することを特徴とする。
作用
本発明の詳細を第１図によって説明する。再生装置は、
陽極１、陰極２、カチオン交換膜３゜４およびアニオン
交換膜５．６により、陽極電解室Ｔ、カチオン樹脂再生
Ｍ８．中和室９、アニオン樹脂再生室ＩＱ、陰極電解富
１１がそれぞれ形成される。陽極電解室７および陰極電
解室１１には、水を電気分解させるためにそれぞれＨｇ
ＳＯ４およびＮａＯＨの水溶液を満たしておく。
陽極１、陰極２、カチオン交換膜３゜４およびアニオン
交換膜５．６により、陽極電解室Ｔ、カチオン樹脂再生
Ｍ８．中和室９、アニオン樹脂再生室ＩＱ、陰極電解富
１１がそれぞれ形成される。陽極電解室７および陰極電
解室１１には、水を電気分解させるためにそれぞれＨｇ
ＳＯ４およびＮａＯＨの水溶液を満たしておく。
カチオン樹脂再生室８には、再生すべきカチオン樹脂１
２を置き、その周囲をＨ雪８０４で満たす。
２を置き、その周囲をＨ雪８０４で満たす。
またアニオン樹脂再生Ｎ１０には再生すべきアニオン樹
脂１３を置き、その周囲をＮａＯＨ水溶液で満たす。中
和室９には電導性をもたせるためＫ例えばＮａ（Ｊ ＋
ＮａＳＯ４の様な電解質不溶液を満たしておけばよい
。
脂１３を置き、その周囲をＮａＯＨ水溶液で満たす。中
和室９には電導性をもたせるためＫ例えばＮａ（Ｊ ＋
ＮａＳＯ４の様な電解質不溶液を満たしておけばよい
。
上記の再生装置に直流電流を流すと、陽極１においては
Ｈ霊０→２Ｈ”＋÷Ｏ！↑＋２・−
の反応により酸素と針イオンが生成し、陰極２において
は ２Ｈ鵞０＋２・−→２０Ｈ−＋Ｈ雪↑ の反応により水素とＯＨ−イオンが生成する。
は ２Ｈ鵞０＋２・−→２０Ｈ−＋Ｈ雪↑ の反応により水素とＯＨ−イオンが生成する。
陽極１で生成した■イオンは電気泳動によって陰極に向
かって進むので、カチオン交換膜３を選択的に透過し、
カチオン樹脂再生室８に移動する。カチオン樹脂再生室
に移動したＨ イオンの一部は、 Ｒ−Ｍａ”＋Ｈ＋→Ｒ−Ｈ”＋Ｍ・＋ にφ 区のイオ
ン交換反応によりカチオン樹脂を再生し、金属イオンと
置換する。上式で、Ｒ８はカチオン樹脂を、Ｍ＠＋はＮ
ａ＋、Ｃａ” ” ｐ Ｆ＆ ２＋＋ Ｍ ｎ ２＋の
のような金属イオンを意味するものである。Ｈ＋イオン
と金属イオンは陽イオン交換膜４を透過して中和室９に
移動し、さらに陰極の方向に泳動しようとするが、陰イ
オン交換膜５を透過しないために中和室９にとどまるこ
とになる。
かって進むので、カチオン交換膜３を選択的に透過し、
カチオン樹脂再生室８に移動する。カチオン樹脂再生室
に移動したＨ イオンの一部は、 Ｒ−Ｍａ”＋Ｈ＋→Ｒ−Ｈ”＋Ｍ・＋ にφ 区のイオ
ン交換反応によりカチオン樹脂を再生し、金属イオンと
置換する。上式で、Ｒ８はカチオン樹脂を、Ｍ＠＋はＮ
ａ＋、Ｃａ” ” ｐ Ｆ＆ ２＋＋ Ｍ ｎ ２＋の
のような金属イオンを意味するものである。Ｈ＋イオン
と金属イオンは陽イオン交換膜４を透過して中和室９に
移動し、さらに陰極の方向に泳動しようとするが、陰イ
オン交換膜５を透過しないために中和室９にとどまるこ
とになる。
一方陰極２で生成したＯＨイオンは電気泳動によって陽
極に向かって進むので、アニオン交換膜６を選択的に透
過しアニオン樹脂再生室１０に移動する。アニオン樹脂
再生室１０に移動したＯＨ−イオンの一部はアニオン樹
脂を再生し、樹脂に吸着したα−１■−１８０４等の陰
イオンと置換し、過剰のＯＨ−イオンとともにアニオン
交換膜５を透過して中和室９に達する。
極に向かって進むので、アニオン交換膜６を選択的に透
過しアニオン樹脂再生室１０に移動する。アニオン樹脂
再生室１０に移動したＯＨ−イオンの一部はアニオン樹
脂を再生し、樹脂に吸着したα−１■−１８０４等の陰
イオンと置換し、過剰のＯＨ−イオンとともにアニオン
交換膜５を透過して中和室９に達する。
従って中和室９においては、カチオン樹脂再生室８から
移動してきたＲ＋イオンや金属イオンと、アニオン樹脂
再生室１０から移動してきたＯＨ−イオンやα−イオン
等とが反応し、水と塩が生成することになるのでこれを
廃液として処理すればよい。中和室９に生ずる廃液は、
再生すべきカチオン樹脂に吸着した金緘イオンの量と、
再生すべきアニオン樹脂に吸着した陰イオンの量によっ
て、そのｐＨは大巾に変動するが、ｐｍが高いと中和室
９に重金属類の水酸化物のスチールが析出して好ましく
ないので、 ｐｌｉを２〜４に調整する。
移動してきたＲ＋イオンや金属イオンと、アニオン樹脂
再生室１０から移動してきたＯＨ−イオンやα−イオン
等とが反応し、水と塩が生成することになるのでこれを
廃液として処理すればよい。中和室９に生ずる廃液は、
再生すべきカチオン樹脂に吸着した金緘イオンの量と、
再生すべきアニオン樹脂に吸着した陰イオンの量によっ
て、そのｐＨは大巾に変動するが、ｐｍが高いと中和室
９に重金属類の水酸化物のスチールが析出して好ましく
ないので、 ｐｌｉを２〜４に調整する。
この時に使用する酸のアルカリの量は極めて少量である
。
。
陽極室Ｔ中の８０４２−イオンおよび陰極１１中のＮ１
＋イオンはそれぞれカチオン交換膜３およびアニオン交
換膜６を透過しないのでその場を動かず、単に水の電気
分解によって消費するＩ（ｔＯのみを追加するだけでよ
い。また再生室８および１０に満たしたＨ、ＳＯ４およ
びＮａＯＨも同じ理由により変化しないので（り返し使
用できる。
＋イオンはそれぞれカチオン交換膜３およびアニオン交
換膜６を透過しないのでその場を動かず、単に水の電気
分解によって消費するＩ（ｔＯのみを追加するだけでよ
い。また再生室８および１０に満たしたＨ、ＳＯ４およ
びＮａＯＨも同じ理由により変化しないので（り返し使
用できる。
実施例
次に実施例を掲げて本発明を限定するがこれに限定され
るものではない。
るものではない。
実施例１
再生室に入れるＨ鵞８０４またはＮａＯＨの濃度は再生
室の電気抵抗が十分像（なる様に選べばよく、通常は０
．１〜１ＯＮ、好ましくは０．５〜５Ｎである。またＨ
ｌＳＯａの代わりにＮａ１Ｓ０４等を、ＮａＯＨの代わ
りにＮａ（Ｊ等の塩を使用することもできる。これらは
再生を行なうことにより容易にＨ，ＳＯ，やＮａＯＨに
変化し得るためである参陽極呈７および陰極室１１に満
たすＨｔＳＯ＋およびＮａＯＨの濃度は水を電気分解す
るのに十分な濃度であればよく、おおむね０．０１Ｎ以
上である。もちろんそれ以下の濃度でも水を電気分解す
ることは可能であるが、この場合、電ＮＨの電気抵抗が
不当に高くなるために好ましくな−１゜ 中和室に循環する液はｖｌ、解質溶液ならば特に制限を
受けない。この液は長期にわたって使用すると使用ずみ
のｗ脂に吸着したイオンから成る塩に入れ替わることに
なるのでそれを循環すればよい。ｘ喪なことはｐｉｔが
高（なると、例えばＰａ（ＯＨ）ｓ等の重金属水酸化物
のスケールがイオン交換膜に付着し、トラブルの原因と
なるので、 ｐＭを２〜４に保つことである。
室の電気抵抗が十分像（なる様に選べばよく、通常は０
．１〜１ＯＮ、好ましくは０．５〜５Ｎである。またＨ
ｌＳＯａの代わりにＮａ１Ｓ０４等を、ＮａＯＨの代わ
りにＮａ（Ｊ等の塩を使用することもできる。これらは
再生を行なうことにより容易にＨ，ＳＯ，やＮａＯＨに
変化し得るためである参陽極呈７および陰極室１１に満
たすＨｔＳＯ＋およびＮａＯＨの濃度は水を電気分解す
るのに十分な濃度であればよく、おおむね０．０１Ｎ以
上である。もちろんそれ以下の濃度でも水を電気分解す
ることは可能であるが、この場合、電ＮＨの電気抵抗が
不当に高くなるために好ましくな−１゜ 中和室に循環する液はｖｌ、解質溶液ならば特に制限を
受けない。この液は長期にわたって使用すると使用ずみ
のｗ脂に吸着したイオンから成る塩に入れ替わることに
なるのでそれを循環すればよい。ｘ喪なことはｐｉｔが
高（なると、例えばＰａ（ＯＨ）ｓ等の重金属水酸化物
のスケールがイオン交換膜に付着し、トラブルの原因と
なるので、 ｐＭを２〜４に保つことである。
電極室は酸化性あるいは還元性實囲気が強いため、イオ
ン交換膜の耐性を向上する目的で、を極とイオン交換膜
の間に中性膜を介在させてもよい。
ン交換膜の耐性を向上する目的で、を極とイオン交換膜
の間に中性膜を介在させてもよい。
実施例２
陽極としてｐｔメッキｎ板を、陰極として５Ｏ８−３１
６板を、カチオン交換膜として（−Ｋ −１０１」（旭
化成）を、アニオン変換膜としてｒＡ−２０１Ｊ（旭化
成）を、またカチオン樹脂再生室、アニ。
６板を、カチオン交換膜として（−Ｋ −１０１」（旭
化成）を、アニオン変換膜としてｒＡ−２０１Ｊ（旭化
成）を、またカチオン樹脂再生室、アニ。
オン樹脂再生室として内径２０＋＋ｗａ長さ５ののアク
リル樹脂製パイプで作製したセルを用い【第１図に示す
構成の再生装置を用意した。
リル樹脂製パイプで作製したセルを用い【第１図に示す
構成の再生装置を用意した。
陽極室には０． Ｉ Ｎ −Ｈｌ ８０４を、陰極室に
は０．ＩＮ −ＮａＯＨを、また中和室には０．ｌＮ−
Ｎａαをそれぞれ循環した。カチオン樹脂再生室は、Ｎ
ｌ＋型のカチオン交換樹脂［５ｘ−ＩＢＪ（三菱化成）
１５−と２Ｎ−Ｈ雪８０４とで満たした。一方アニオン
樹脂再生室は、α−型のアニオン交換樹脂ｒｓ＊−１ｏ
ＡＪ（三菱化成）１５ｄと２Ｎ−ＮａＯＨとで満たした
。
は０．ＩＮ −ＮａＯＨを、また中和室には０．ｌＮ−
Ｎａαをそれぞれ循環した。カチオン樹脂再生室は、Ｎ
ｌ＋型のカチオン交換樹脂［５ｘ−ＩＢＪ（三菱化成）
１５−と２Ｎ−Ｈ雪８０４とで満たした。一方アニオン
樹脂再生室は、α−型のアニオン交換樹脂ｒｓ＊−１ｏ
ＡＪ（三菱化成）１５ｄと２Ｎ−ＮａＯＨとで満たした
。
再生装置に３００ｍＡの直流電流を１２時間流して電解
透析を行なって、再生されたイオン交換樹脂の再生率を
測定した結果、カチオン樹脂は８４％、アニオン樹脂は
８７チであった。またこの時、中和室に循環した液の増
加量は約１５ｍであった。
透析を行なって、再生されたイオン交換樹脂の再生率を
測定した結果、カチオン樹脂は８４％、アニオン樹脂は
８７チであった。またこの時、中和室に循環した液の増
加量は約１５ｍであった。
発明の効果
本発明に従って使用ずみイオン交換樹脂との再生を行な
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、アルカリで
再生する従来技術にくらべ１７１０以下に低減できる。
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、アルカリで
再生する従来技術にくらべ１７１０以下に低減できる。
また必要とする酸、アルカリの量は、再生後の樹脂を水
洗した際の損失分の補充と液のｐｎ調整等に用いるため
のものだけであるので従来技術の１／２０以下に低減で
きる。
洗した際の損失分の補充と液のｐｎ調整等に用いるため
のものだけであるので従来技術の１／２０以下に低減で
きる。
第１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。 １・・・陽極、２・・・陰極、３および４・・・カチオ
ン交換膜、５および６・・・アニオン交換膜、Ｔ・・・
陽極電解室、８・・・カチオン樹脂再生室、９・・・中
和室、１０・・・アニオン樹脂再生室、１１・・・陰極
電解室、１２・・・カチオン交換樹脂、１３・・・アニ
オン交換樹脂。
生装置の断面図である。 １・・・陽極、２・・・陰極、３および４・・・カチオ
ン交換膜、５および６・・・アニオン交換膜、Ｔ・・・
陽極電解室、８・・・カチオン樹脂再生室、９・・・中
和室、１０・・・アニオン樹脂再生室、１１・・・陰極
電解室、１２・・・カチオン交換樹脂、１３・・・アニ
オン交換樹脂。
Claims (1)
- 使用ずみのイオン交換樹脂を再生する方法において、対
向した１対の電極の間に、該電極の陽極側に２枚のカチ
オン交換膜で仕切られたカチオン樹脂再生室を、陰極側
に２枚のアニオン交換膜で仕切られたアニオン樹脂再生
室をそれぞれ配置し、直流電流を流してカチオン樹脂と
アニオン樹脂の再生を同時に行ない、再生廃液を前記カ
チオン樹脂再生室とアニオン樹脂再生室とにはさまれた
室より取り出すことを特徴とするイオン交換樹脂の再生
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60088777A JPS61247998A (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | イオン交換樹脂の電気的再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60088777A JPS61247998A (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | イオン交換樹脂の電気的再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61247998A true JPS61247998A (ja) | 1986-11-05 |
Family
ID=13952280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60088777A Pending JPS61247998A (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | イオン交換樹脂の電気的再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61247998A (ja) |
Cited By (1)
| 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 |
-
1985
- 1985-04-26 JP JP60088777A patent/JPS61247998A/ja active Pending
Cited By (1)
| 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 |
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