JPWO2010103640A1 - 軟水化装置の運転方法および軟水化装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)所定下部樹脂床深さD2,所定電気伝導率K,所定全硬度H,所定再生レベルR,所定再生剤濃度C,再生プロセス後の軟水化プロセスにおける所望硬度除去容量Xおよび処理水の許容リーク硬度Yを含む諸条件を与える。
(2)硬度除去容量xが再生レベルrおよび再生線速度v1に関係することを利用して、所望硬度除去容量X以上となる所定再生線速度V1を設定する。
(3)処理水のリーク硬度yが許容リーク硬度Y以下となる所定押出線速度V2および所定押出量Nを設定する。
度V2は、0.7〜2m/sの範囲で設定する、軟水化装置の運転方法である。
(1)所定下部樹脂床深さD2,所定電気伝導率K,所定全硬度H,所定再生レベルR,所定再生剤濃度C,再生プロセス後の軟水化プロセスにおける所望硬度除去容量Xおよび処理水の許容リーク硬度Yを含む諸条件を与える。
(2)硬度除去容量xが再生レベルr,再生線速度v1に関係することを利用して、所望硬度除去容量Xとなる所定再生線速度V1を設定する。
(3)処理水のリーク硬度yが許容リーク硬度Y以下となる所定押出線速度V2および所定押出量Nを設定する。
設定された所定再生線速度V1との相関関係に従って求める、軟水化装置である。
1C 制御器
5 陽イオン交換樹脂床
5A 下部樹脂床
c 再生剤濃度
C 所定再生剤濃度
d1 全樹脂床深さ
D1 所定全樹脂床深さ
d2 下部樹脂床深さ
D2 所定下部樹脂床深さ
h 全硬度
H 所定全硬度
k 電気伝導率
K 所定電気伝導率
n 押出量
N 所定押出量
r 再生レベル
R 所定再生レベル
v1 再生線速度
V1 所定再生線速度
v2 押出線速度
V2 所定押出線速度
x 硬度除去容量
X 所望硬度除去容量
y リーク硬度
Y 許容リーク硬度
本実施形態に係る軟水化装置の運転方法は、所定全樹脂床深さD1を有する陽イオン交換樹脂床に対し、所定電気伝導率Kかつ所定全硬度Hの原水を下降流で通過させて処理水を得る軟水化プロセスと、樹脂床の上端部および下端部の両側から再生剤または原水を分配しながら樹脂床の略中央部で収集するスプリット・フロー再生プロセスとを含んでいる。なお、所定電気伝導率Kは、原水中の溶存イオン類の量に対応しているので、溶解性蒸発残留物TDSと置き換えることができる。水道水や工業用水の場合、概ねTDS[mg/L]≒0.5〜0.7×K[μS/cm]の関係である。
(a)樹脂床に対し、所定再生レベルRの塩化ナトリウム水溶液または塩化カリウム水溶液を所定再生剤濃度Cかつ所定再生線速度V1で通過させる再生剤通過モード。
(b)再生剤通過モードに引き続き、下部樹脂床および上部樹脂床に対して原水を通過させるモードであって、下部樹脂床に対しては所定押出量N(再生剤の押出しに樹脂量の何倍の水量を使用するかを示す数値)の原水を所定押出線速度V2で通過させる原水押出モード。
d2:下部樹脂床深さ[mm]
k :原水の電気伝導率[μS/cm]
h :原水の全硬度[mgCaCO3/L]
r :再生レベル[g/L−R(g・NaCl/L−Rまたはg・KCl/L−R)]
v2:押出線速度[m/s]
n :押出量[BV(Bed Volume)]
α=0.5〜2×10-10
β=1〜3
γ=0.1〜0.5
δ=0.1〜0.5
とから、式2および式4もこれに限定されるものではない。そこで、式2および式4を一般化すると、それぞれつぎの式5,式6および式7のように表現できる。
(1)所定下部樹脂床深さD2,所定電気伝導率K,所定全硬度H,所定再生レベルR,所定再生剤濃度C,再生プロセス後の軟水化プロセスにおける所望硬度除去容量Xおよび処理水の許容リーク硬度Yを含む諸条件を与える。
(2)硬度除去容量xが再生レベルrおよび再生線速度v1に関係することを利用して、所望硬度除去容量Xとなる所定再生線速度V1を設定する。
(3)処理水のリーク硬度yが許容リーク硬度Y以下となる所定押出線速度V2および所定押出量Nを設定する。
本実施形態は、上記の運転方法を実現する軟水化装置である。この軟水化装置は、所定全樹脂床深さD1を有する陽イオン交換樹脂床に対し、所定電気伝導率Kかつ所定全硬度Hの原水を下降流で通過させて処理水を得る軟水化プロセスと、樹脂床の上端部および下端部の両側から再生剤または原水を分配しながら樹脂床の略中央部で収集するスプリット・フロー再生プロセスとを実行する制御器を備え、制御器は、再生プロセスにおいて、(a)樹脂床に対し、所定再生レベルRの塩化ナトリウム水溶液または塩化カリウム水溶液を所定再生剤濃度Cかつ所定再生線速度V1で通過させる再生剤通過モードと、(b)再生剤通過モードに引き続き、下部樹脂床に対し、所定押出量Nの原水を所定押出線速度V2で通過させる原水押出モードとを少なくとも実行し、(c)所定水温における再生プロセス後の軟水化プロセスにおける処理水のリーク硬度yが下部樹脂床深さd2,電気伝導率k,全硬度h,再生レベルr,押出線速度v2および押出量nに関係することを利用して、所定電気伝導率Kかつ所定全硬度Hの原水を用いる場合の所定押出線速度V2および所定押出量Nが以下のステップ(1)〜(3)により予め設定される。
(1)所定下部樹脂床深さD2,所定電気伝導率K,所定全硬度H,所定再生レベルR,所定再生剤濃度C,再生プロセス後の軟水化プロセスにおける所望硬度除去容量Xおよび処理水の許容リーク硬度Yを含む諸条件を与える。
(2)硬度除去容量xが再生レベルrおよび再生線速度v1に関係することを利用して、所望硬度除去容量Xとなる所定再生線速度V1を設定する。
(3)処理水のリーク硬度yが許容リーク硬度Y以下となる所定押出線速度V2および所定押出量Nを設定する。
図6に示すように、通水プロセスでは、制御器1Cからの指令信号により、第1バルブ19および第2バルブ20は、それぞれ開状態に設定される。一方、第3バルブ22,第4バルブ27,第5バルブ32,第6バルブ34,第7バルブ37および第8バルブ39は、それぞれ閉状態に設定される。原水ライン16を流れる原水は、実線矢示S11のように、第3流路10を介して供給されたのち、第3スクリーン15から分配される。
再生プロセスは、陽イオン交換樹脂床5の硬度除去容量を回復させるために、逆洗モード,再生剤通過モード,原水押出モード,すすぎモードおよび補水モードをこの順で行う。これらのうち、逆洗モード,すすぎモードおよび補水モードは、本発明と直接関係がなく、特許文献2に示されるように周知であることから、その説明を省略する。
(1)所定下部樹脂床深さD2,所定電気伝導率K,所定全硬度H,所定再生レベルR,所定再生剤濃度C,再生プロセス後の軟水化プロセスにおける所望硬度除去容量Xおよび処理水の許容リーク硬度Yを含む諸条件を与える。
(2)硬度除去容量xが再生レベルrおよび再生線速度v1に関係することを利用して、所望硬度除去容量X以上となる所定再生線速度V1を設定する。
(3)処理水のリーク硬度yが許容リーク硬度Y以下となる所定押出線速度V2および所定押出量Nを設定する。
Claims (9)
- 所定全樹脂床深さD1を有する陽イオン交換樹脂床に対し、所定電気伝導率Kかつ所定全硬度Hの原水を下降流で通過させて処理水を得る軟水化プロセスと、樹脂床の上端部および下端部の両側から再生剤または原水を分配しながら樹脂床の略中央部で収集するスプリット・フロー再生プロセスとを含み、再生プロセスは、(a)樹脂床に対し、所定再生レベルRの塩化ナトリウム水溶液または塩化カリウム水溶液を所定再生剤濃度Cかつ所定再生線速度V1で通過させる再生剤通過モードと、(b)再生剤通過モードに引き続き、下部樹脂床に対し、所定押出量Nの原水を所定押出線速度V2で通過させる原水押出モードとを少なくとも含み、(c)所定水温での再生プロセス後の軟水化プロセスにおける処理水のリーク硬度yが、下部樹脂床深さd2,電気伝導率k,全硬度h,再生レベルr,押出線速度v2および押出量nに関係することを利用して、所定電気伝導率Kかつ所定全硬度Hの原水を用いる場合の所定押出線速度V2および所定押出量Nを以下のステップ(1)〜(3)により設定する、軟水化装置の運転方法。
(1)所定下部樹脂床深さD2,所定電気伝導率K,所定全硬度H,所定再生レベルR,所定再生剤濃度C,再生プロセス後の軟水化プロセスにおける所望硬度除去容量Xおよび処理水の許容リーク硬度Yを含む諸条件を与える。
(2)硬度除去容量xが再生レベルrおよび再生線速度v1に関係することを利用して、所望硬度除去容量X以上となる所定再生線速度V1を設定する。
(3)処理水のリーク硬度yが許容リーク硬度Y以下となる所定押出線速度V2および所定押出量Nを設定する。 - ステップ(3)における所定押出線速度V2は、予め設定された所定再生線速度V1との相関関係に従って求める、請求項1に記載の軟水化装置の運転方法。
- ステップ(1)における所定下部樹脂床深さD2,所定電気伝導率E,所定全硬度H,所定再生レベルR,所定再生剤濃度C,所望硬度除去容量Xおよび許容リーク硬度Yは、以下の範囲:D2=150〜750mm,K≦1500μS/cm,H≦500mgCaCO3/L,R=60〜240g/L−R,C=5〜15wt%,X=30〜60gCaCO3/L−R,Y≦3mgCaCO3/Lで設定する、請求項2に記載の軟水化装置の運転方法。
- ステップ(2),(3)における所定再生線速度V1および所定押出線速度V2は、0.7〜2m/sの範囲で設定する、請求項3に記載の軟水化装置の運転方法。
- 所定全樹脂床深さD1を有する陽イオン交換樹脂床に対し、所定電気伝導率K≦1500μS/cmかつ所定全硬度H≦500mgCaCO3/Lの原水を下降流で通過させて処理水を得る軟水化プロセスと、樹脂床の上端部および下端部の両側から再生剤または原水を分配しながら樹脂床の略中央部で収集するスプリット・フロー再生プロセスとを含み、再生プロセスは、(a)樹脂床に対し、所定再生レベルR=60〜240g/L−Rの塩化ナトリウム水溶液または塩化カリウム水溶液を所定再生剤濃度C=5〜15wt%かつ所定再生線速度V1=0.7〜2m/sで通過させる再生剤通過モードと、(b)再生剤通過モードに引き続き、所定深さD2=150〜750mmの下部樹脂床に対し、所定押出量N=0.4〜2.5BVの原水を所定押出線速度V2=0.7〜2m/sで通過させる原水押出モードとを少なくとも含む、軟水化装置の運転方法。
- 所定全樹脂床深さD1を有する陽イオン交換樹脂床に対し、所定電気伝導率Kかつ所定全硬度Hの原水を下降流で通過させて処理水を得る軟水化プロセスと、樹脂床の上端部および下端部の両側から再生剤または原水を分配しながら樹脂床の略中央部で収集するスプリット・フロー再生プロセスとを実行する制御器を備え、制御器は、再生プロセスにおいて、(a)樹脂床に対し、所定再生レベルRの塩化ナトリウム水溶液または塩化カリウム水溶液を所定再生剤濃度Cかつ所定再生線速度V1で通過させる再生剤通過モードと、(b)再生剤通過モードに引き続き、下部樹脂床に対し、所定押出量Nの原水を所定押出線速度V2で通過させる原水押出モードとを少なくとも実行し、(c)所定水温における再生プロセス後の軟水化プロセスにおける処理水のリーク硬度yが下部樹脂床深さd2,電気伝導率k,全硬度h,再生レベルr,押出線速度v2および押出量nに関係することを利用して、所定電気伝導率Kかつ所定全硬度Hの原水を用いる場合の所定押出線速度V2および所定押出量Nが以下のステップ(1)〜(3)により予め設定される、軟水化装置。
(1)所定下部樹脂床深さD2,所定電気伝導率K,所定全硬度H,所定再生レベルR,所定再生剤濃度C,再生プロセス後の軟水化プロセスにおける所望硬度除去容量Xおよび処理水の許容リーク硬度Yを含む諸条件を与える。
(2)硬度除去容量xが再生レベルrおよび再生線速度v1に関係することを利用して、所望硬度除去容量Xとなる所定再生線速度V1を設定する。
(3)処理水のリーク硬度yが許容リーク硬度Y以下となる所定押出線速度V2および所定押出量Nを設定する。 - ステップ(3)における所定押出線速度V2は、予め設定された所定再生線速度V1との相関関係に従って求める、請求項6に記載の軟水化装置。
- ステップ(1)における所定下部樹脂床深さD2,所定電気伝導率K,所定全硬度H,所定再生レベルR,所定再生剤濃度C,所望イオン交換容量Xおよび許容リーク硬度Yは、以下の範囲:D2=150〜750mm,K≦1500μS/cm,H≦500mgCaCO3/L,R=60〜240g/L−R,C=5〜15wt%,X=30〜60gCaCO3/L−R,Y≦3mgCaCO3/Lで設定する、請求項7に記載の軟水化装置。
- 所定全樹脂床深さD1を有する陽イオン交換樹脂床に対し、所定電気伝導率K≦1500μS/cmかつ所定全硬度H≦500mgCaCO3/Lの原水を下降流で通過させて処理水を得る軟水化プロセスと、樹脂床の上端部および下端部の両側から再生剤または原水を分配しながら樹脂床の略中央部で収集するスプリット・フロー再生プロセスとを実行する制御器を備え、制御器は、再生プロセスにおいて、(a)樹脂床に対し、所定再生レベルR=60〜240g/L−Rの塩化ナトリウム水溶液または塩化カリウム水溶液を所定再生剤濃度C=5〜15wt%かつ所定再生線速度V1=0.7〜2m/sで通過させる再生剤通過モードと、(b)再生剤通過モードに引き続き、所定高さD2が150〜750mmの下部樹脂床に対し、所定押出量N=0.4〜2.5BVの原水を所定押出線速度V2=0.7〜2m/sで通過させる原水押出モードとを少なくとも実行する、軟水化装置。
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