KR101794500B1

KR101794500B1 - Ion-exchange device, process and equipment for producing same, and method and device for forming ion-exchange resin layer

Info

Publication number: KR101794500B1
Application number: KR1020167015822A
Authority: KR
Inventors: 신 사토; 마사미츠 이케다
Original assignee: 쿠리타 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2017-11-07
Also published as: WO2011001871A1; CN102471098A; CN103342404B; TW201127491A; TW201501770A; CN103342404A; KR20160073428A; TWI551336B; KR20120039524A; TWI494166B; KR101682874B1; CN102471098B

Abstract

공기 중의 먼지에 의한 이온 교환 수지의 오염이 방지되는 이온 교환 장치의 제작 방법을 제공한다. 아니온 교환 수지, 카티온 교환 수지를 각각 전용의 수용조 (11, 21), 정제탑 (14, 24), 저조 (16, 26), 계량조 (19, 29) 에서 정제 및 계량하고, 혼합조 (30) 에서 혼합한 후, 용기 (33) 에 충전한다. 계량조 (19, 29), 혼합조 (30), 충전용 용기 (33) 는 클린도 10,000 이하의 클린룸 (41) 내에 배치된다. 제작된 이온 교환 장치에 대해 통수 시험을 실시하고, 유출수의 분석을 클린도 1000 이하의 고클린도 클린룸 (42) 내에서 실시한다. A method of manufacturing an ion exchange apparatus in which contamination of an ion exchange resin by dust in the air is prevented. The anion exchange resin and the cation exchange resin are refined and weighed in the dedicated receiving vessels 11 and 21, the purification towers 14 and 24, the low vessels 16 and 26 and the weighing vessels 19 and 29, After mixing in the tank 30, the container 33 is filled. The weighing tanks 19 and 29, the mixing tank 30 and the filling container 33 are disposed in the clean room 41 having a cleanliness of 10,000 or less. The produced ion exchange apparatus is subjected to a water passing test and the analysis of the effluent is carried out in a clean clean clean room 42 having a cleanliness of 1000 or less.

Description

FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to an ion exchange apparatus, a manufacturing method and apparatus thereof, and a method and apparatus for forming an ion exchange resin layer.

본 발명은, 용기에 이온 교환 수지를 충전하여 이온 교환 장치를 제작하는 방법 및 설비에 관한 것으로, 특히 초순수 제조 공정 등에 사용되는 이온 교환 장치의 제작에 바람직하게 채용되는 이온 교환 장치의 제작 방법 및 설비에 관한 것이다. 본 발명은, 이 방법 및 설비에 의해 제작된 이온 교환 장치에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 용기 내에 이온 교환 수지를 충전하여 이온 교환 수지층을 형성하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 이 방법 및 장치에 의해 형성된 이온 교환 수지층을 갖는 이온 교환 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an ion exchange apparatus by filling an ion exchange resin in a container, and more particularly, to a method and apparatus for manufacturing an ion exchange apparatus which is preferably used for manufacturing an ion exchange apparatus . The present invention relates to an ion exchange apparatus manufactured by this method and apparatus. The present invention also relates to a method and an apparatus for forming an ion exchange resin layer by filling an ion exchange resin in a container. The present invention relates to an ion exchange apparatus having an ion exchange resin layer formed by the method and apparatus.

종래, 이온 교환 장치로는, 카티온 교환 수지, 아니온 교환 수지, 이들의 혼합 수지, 혹은 이들과 다른 수지의 혼합 수지를 용기 내에 충전하여 이온 교환 수지층을 형성하고, 피처리액을 통액하여 이온 교환 처리를 실시하도록 구성되어 있다. 그리고 이온 교환 수지층이 포화된 후에는 피처리액의 통액을 정지시킨 후, 재생제를 통액하여 이온 교환 수지층을 재생하고, 다시 세정수를 통수하여 세정한 후, 피처리액의 통액을 재개하여 이온 교환 처리를 재개하는 이온 교환 장치, 특히 고정식의 이온 교환 장치가 많이 사용되고 있었다.Conventionally, as an ion exchange apparatus, an ion exchange resin layer is formed by filling a container with a mixed resin of a cation exchange resin, an anion exchange resin, a mixed resin thereof, or a mixture of these resins with another resin to form an ion exchange resin layer, Thereby performing ion exchange treatment. After the ion exchange resin layer is saturated, the passage of the liquid to be treated is stopped, the regenerant is passed through to regenerate the ion exchange resin layer, and the wash water is again passed through the wash water to wash the liquid to be treated again. An ion exchange device for restarting the ion exchange process, particularly a fixed ion exchange device, has been widely used.

그러나 이와 같은 이온 교환 처리와 재생을 교대로 반복하는 이온 교환 장치에서는, 이온 교환 수지층의 재생을 실시하고 있을 때에는, 이온 교환 처리를 실시할 수 없다는 불리함이 있다. 이 때문에 이 종류의 이온 교환 장치 대신에, 가반식의 본체 용기 내에 이온 교환 수지를 충전한 착탈식의 이온 교환 수지 충전 유닛을 채용하여, 이것을 현장에 반송하고 이온 교환 장치에 장착하여 이온 교환 처리를 실시하고, 이온 교환 수지층이 포화된 후에는 이온 교환 장치로부터 이온 교환 수지 충전 유닛을 제거하고, 새로운 유닛으로 교환하여 이온 교환 처리를 속행하고, 한편 제거한 이온 교환 수지 충전 유닛은 회수하고, 사용이 끝난 이온 교환 수지를 필요에 따라서 재생 사용하는 유닛 교환식의 이온 교환 장치가 있다. However, in such an ion exchange apparatus in which the ion exchange treatment and the regeneration are alternately repeated, there is a disadvantage that the ion exchange treatment can not be performed when the ion exchange resin layer is regenerated. Therefore, instead of this type of ion exchange apparatus, a removable ion exchange resin charging unit filled with an ion exchange resin in a main body container of the transfer type is employed, and the ion exchange resin filling unit is carried to the site, After the ion exchange resin layer is saturated, the ion exchange resin charging unit is removed from the ion exchange apparatus and replaced with a new unit to continue the ion exchange treatment. On the other hand, the removed ion exchange resin filling unit is recovered, There is a unit exchange type ion exchange apparatus which regenerates and uses an ion exchange resin as necessary.

이와 같은 유닛 교환식의 이온 교환 장치에서는, 이온 교환 장치로부터 제거한 이온 교환 수지 충전 유닛을 그대로 재생하지 않고 폐기하는 비재생형 이온 교환 장치 외에, 이온 교환 수지를 재생하여 재사용하는 재생 사용형 이온 교환 장치가 있다. 후자의 경우, 회수한 유닛째 이온 교환 수지를 재생하는 방식과, 유닛으로부터 이온 교환 수지를 모아 재생하고, 재생이 끝난 이온 교환 수지를 유닛에 충전하고 현장에 반송하여 대기 후, 이온 교환 장치에 장착하여 이온 교환 처리를 실시하도록 된 것 등이 있다.In such a unit exchangeable ion exchange apparatus, in addition to a non-regenerative ion exchange apparatus for discarding the ion exchange resin charging unit removed from the ion exchange apparatus without regenerating the same, a regeneration type ion exchange apparatus for regenerating and reusing the ion exchange resin have. In the latter case, a method of regenerating the ion-exchange resin as the recovered unit, a method of collecting and regenerating the ion-exchange resin from the unit, charging the unit with the regenerated ion exchange resin, And subjected to an ion exchange treatment.

본체 용기에 이온 교환 수지를 충전하여 형성되고, 용기로부터 돌출관을 원수관, 처리수관 등에 접속시켜 사용되는 이온 교환 유닛이 특허문헌 1 (일본 공개특허공보 평9-70546호) 에 기재되어 있다. 도 2 는, 동일호에 기재된 이온 교환 유닛 (U) 이다. 이 이온 교환 유닛 (U) 은, 개구부 (1a) 를 가진 용기 (1) 내에 컨디셔닝된 이온 교환 수지 (2) 가 충전되어 있다. 개구부 (1a) 에는 뚜껑 (6) 이 장착되어 있다. 뚜껑 (6) 에는 이온 교환 수지의 도입구 (3) 가 형성됨과 함께, 원수 도입관 (5) 과 처리수 취출관 (4) 이 관통 형상으로 형성되어 있다. 원수 도입관 (5) 은, 용기 (1) 내의 바닥부까지 삽입되어 있고, 그 하단에 스트레이너 (5a) 가 형성되어 있다.Patent Document 1 (JP-A-9-70546) discloses an ion exchange unit formed by filling an ion exchange resin in a main body container and connecting a protruding tube to a raw water pipe, a treatment water pipe or the like from a container. Fig. 2 is an ion exchange unit (U) described in the same publication. The ion exchange unit (U) is filled with the ion exchange resin (2) conditioned in the container (1) having the opening (1a). A lid 6 is attached to the opening 1a. An inlet 3 for the ion exchange resin is formed in the lid 6 and a raw water inlet pipe 5 and a treated water outlet pipe 4 are formed in a penetrating manner. The raw water introduction pipe 5 is inserted into the bottom portion of the container 1, and a strainer 5a is formed at the lower end thereof.

처리수 취출관 (4) 의 하단에 장착된 스트레이너 (4a) 는 용기 (1) 내의 상부에 위치하고 있다.The strainer 4a attached to the lower end of the treated water outlet pipe 4 is located in the upper part of the container 1. [

이온 교환 수지 (2) 는 수지 도입구 (3) 를 통하여 용기 (1) 내에 충전된다. 도입구 (3) 는, 그 후, 밀폐된다. 수지 도입구 (3) 는 접속시에 있어서, 물 제거, 공기 제거 등에 사용되지만, 이온 교환 처리시에는 통상적으로 폐쇄된다. The ion exchange resin 2 is charged into the container 1 through the resin inlet 3. The introduction port 3 is then sealed. The resin inlet 3 is used for water removal, air removal and the like at the time of connection, but it is normally closed during the ion exchange treatment.

이 이온 교환 유닛은, 커플링 (4b, 5b) 의 위치에서 분리된 상태로 밀봉되어, 현장에 반송되고, 고정된다. 그리고, 이 커플링 (4b, 5b) 에서 신축 이음매 (7, 8) 와 접속되고, 원수의 도입 및 처리수 (초순수) 의 취출이 실시된다 (0021 ∼ 0022 단락).The ion exchange unit is sealed in a state of being separated at the positions of the couplings 4b and 5b, transported to the site, and fixed. The couplings 4b and 5b are connected to the expansion joints 7 and 8 to introduce the raw water and take out the treated water (ultra pure water) (paragraphs 0021 to 0022).

이온 교환 수지로는, 카티온 교환 수지 또는 아니온 교환 수지가 단독으로 충전되는 경우와, 양자를 용량비로 1 : 3 내지 3 : 1 정도의 비율로 혼합하여 충전하는 경우가 있다 (0018 단락).As the ion exchange resin, there is a case where the cation exchange resin or the anion exchange resin is charged alone and the case where both are mixed and charged in a ratio of about 1: 3 to 3: 1 at a volume ratio (paragraph [0018]).

이온 교환 시스템에 장착된 이온 교환 유닛 (U) 은, 원수를 이온 교환 장치의 원수 유로 (도시 생략) 로부터 원수 도입로 (4), 제 1 스트레이너 (4a) 를 통과시켜 용기 (1) 에 도입하고, 이온 교환 수지층 (2) 을 통과시킴으로써 이온 교환을 실시하고, 처리수는 제 2 스트레이너 (5a) 에서 집수되고 처리수 취출로 (5) 로부터 이온 교환 장치의 처리수 유로 (도시 생략) 를 통과하여 취출된다. 이온 교환 수지 (2) 가 포화된 후에는, 이온 교환 유닛 (U) 을 커플링 (4b, 5b) 에서 제거하고 새로운 유닛으로 교환하여, 이온 교환 처리를 속행한다. The ion exchange unit U installed in the ion exchange system introduces the raw water into the vessel 1 through the raw water introduction passage 4 and the first strainer 4a from the raw water passage (not shown) of the ion exchange apparatus And the ion exchange resin layer 2 so that the treated water is collected in the second strainer 5a and passed through the treated water outlet passage 5 of the ion exchange apparatus . After the ion exchange resin 2 is saturated, the ion exchange unit U is removed from the couplings 4b and 5b and replaced with a new unit to continue the ion exchange treatment.

사용이 끝난 이온 교환 유닛 (U) 은, 제거한 상태로 반송하여 회수하고, 필요에 따라서 이온 교환 수지를 취출하여 재생하고, 재생 후의 이온 교환 수지를 다시 용기 (1) 에 충전하여 이온 교환 장치로 되고, 다시 이온 교환 처리에 제공된다.The used ion exchange unit U is transported and removed in the removed state, and if necessary, the ion exchange resin is taken out and regenerated, and the regenerated ion exchange resin is charged again into the container 1 to be an ion exchange device , And is again supplied to the ion exchange treatment.

상기의 이온 교환 유닛 (U) 의 본체 용기 (1) 에 이온 교환 수지를 충전하기 위해서는, 이온 교환 수지를 물에 분산시켜 슬러리상으로 도입하고, 동반되는 물을 스트레이너 (4a, 5a) 로 분리하여 배수한다. 이 방법에서는, 본체 용기 (1) 에 이온 교환 수지의 일정량을 충전하는 것은 곤란했다.In order to fill the main container 1 of the ion exchange unit U with the ion exchange resin, the ion exchange resin is dispersed in water and introduced into the slurry phase, and the accompanying water is separated into the strainer 4a, 5a Drain. In this method, it is difficult to charge the main container 1 with a certain amount of the ion exchange resin.

특허문헌 4 (일본 공개특허공보 2002-28501호) 에는, 이온 교환 수지 이동 용기에 이온 교환 수지를 수용하여 현장에 반송하고, 현장에서 이온 교환 장치에 충전하여 이온 교환에 제공하고, 포화 후에는 이온 교환 장치로부터 이온 교환 수지를 취출하고 이온 교환 수지 이동 용기에 수용하여 재생 장치의 설치 장소에 반송하고, 재생 후 이온 교환 수지를 다시 이온 교환 수지 이동 용기에 수용하여 현장에 반송하는 예가 나타나 있다. 이와 같은 이온 교환 수지 이동 용기로서 용기 내의 필터 부재 (스트레이너에 상당한다) 에 접속하는 배관을 구비하고, 이온 교환 수지는 물에 분산시켜 슬러리상으로 도입하고, 동반수를 필터 부재로 분리하여 배출함으로써 이온 교환 수지를 충전하고 있는데, 이온 교환 수지 충전량을 일정량으로 하는 것은 나타나 있지 않다.In Patent Document 4 (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2002-28501), an ion exchange resin is received in an ion exchange resin transfer container, and the ion exchange resin is transported to the site and charged to an ion exchange device in the site for ion exchange. The ion exchange resin is taken out from the exchanging apparatus and accommodated in the ion exchange resin transfer container and returned to the installation place of the regenerator. After regeneration, the ion exchange resin is received again in the ion exchange resin transfer container and returned to the site. As such an ion exchange resin mobile container, there is provided a pipe connected to a filter member (corresponding to a strainer) in a container. The ion exchange resin is dispersed in water and introduced into a slurry phase, The ion exchange resin is filled, but the amount of the ion exchange resin charge is not shown to be constant.

이온 교환 수지는 건조 상태에서 일정 수지량을 계량하는 것은 용이하다. 그러나 이온 교환에서는, 이온 교환 수지는 액상으로 충전시켜 사용되기 때문에, 또 이온 교환 수지층의 용적을 기준으로 하여 특성이 표시되고, 처리를 실시하기 때문에, 용기에 충전하는 수지량은 액상으로 존재하는 상태에서 일정 용량인 것이 요구된다. 이 경우, 이온 교환 수지는 물에 분산시켜 슬러리상으로 용기에 도입하여 충전되는데, 슬러리 중의 이온 교환 수지의 농도를 일정하게 할 수 없기 때문에 이와 같은 슬러리를 계량해도 일정량의 수지를 충전할 수 없다.It is easy to measure the amount of a resin in an ion exchange resin in a dry state. However, in the ion exchange, since the ion exchange resin is filled in a liquid phase and used, the characteristics are displayed on the basis of the volume of the ion exchange resin layer, and the treatment is carried out. Therefore, A certain amount of capacity is required. In this case, since the ion exchange resin is dispersed in water and introduced into the vessel in a slurry form, the concentration of the ion exchange resin in the slurry can not be made constant, and even when such slurry is metered, a certain amount of resin can not be charged.

일정량의 수지를 충전하는 방법으로서 미리 충전하는 수지를 계량하고, 그것을 충전하는 방법은, 재생 후의 수지를 미리 일정량 계량하고, 이것을 물에 분산시켜 슬러리상으로 하여 도입하기 위해서는, 복잡한 공정의 조합이 필요하게 되고 시간이 걸려, 실제상 곤란하다. 또 용기째 수지의 중량을 측정하는 방법에서는, 존재하는 물의 양에 의해 중량의 계측이 영향을 받기 때문에, 정확한 계량은 실제상 곤란하다. 또한, 육안으로 수지의 충전량을 계측하는 방법에서는, 통액의 정지와 육안에 의한 계측을 반복할 필요가 있고, 또 용기가 대형이 되어 수지의 충전량이 많아지면, 정확한 계량이 곤란해지는 등의 문제점이 있다.As a method of filling a predetermined amount of resin, a method of measuring a resin to be filled in advance and filling it is a method in which a complicated combination of steps is required in order to measure a predetermined amount of the resin after regeneration and disperse it in water to prepare slurry. It takes time, and it is actually difficult. Further, in the method of measuring the weight of the container resin, since the measurement of the weight is influenced by the amount of water present, accurate metering is actually difficult. Further, in the method of measuring the charged amount of the resin with the naked eye, it is necessary to repeat the stop of the passing of liquid and measurement by the naked eye, and if the container becomes large and the charged amount of the resin becomes large, have.

일반적으로는 일정 용적의 용기에, 가득 찰 때까지 내용물을 충전하면, 충전물의 용량은 일정해진다. 특허문헌 1, 4 에서는, 용기 내에 충전하는 이온 교환 수지층은 가득 차지 않고, 용기의 상부에 이온 교환 수지층이 형성되지 않는 스페이스가 잔류하고 있다. 이와 같이 여유가 있는 용기에, 일정 용량의 이온 교환 수지를 충전하는 것은 곤란하지만, 용기 및 안에 배치되는 스트레이너나 배관 등의 구조, 배치 등을 정형화하면, 용량은 일정 용적이 되기 때문에, 이와 같은 일정 용적의 용기에, 가득 찰 때까지 이온 교환 수지를 충전하면, 이온 교환 수지층의 용량은 일정해지는 것으로 생각된다.Generally, when the contents are filled in a container having a certain volume until it is full, the capacity of the filling becomes constant. In Patent Documents 1 and 4, the ion-exchange resin layer filled in the container does not fill up, leaving a space in which the ion-exchange resin layer is not formed on the upper part of the container. It is difficult to fill a container having such a margin with a constant capacity of the ion exchange resin. However, if the structure, arrangement, etc. of the strainer and the pipe arranged in the container and the piping are shaped, the capacity becomes constant, It is considered that the capacity of the ion exchange resin layer becomes constant when the ion exchange resin is filled in the container of the volume until it is full.

일반적인 용기에 이온 교환 수지를 슬러리상으로 도입하면, 불필요한 물도 도입되게 된다. 슬러리 중의 이온 교환 수지의 농도는 일정하게 하는 것이 곤란하기 때문에, 충전된 이온 교환 수지의 용량을 일정하게 하는 것은 곤란하다. 이에 대하여 특허문헌 1, 2 와 같이, 용기 내의 스트레이너에 접속하는 배관을 구비하고, 이온 교환 수지는 물에 분산시켜 슬러리상으로 도입하고, 동반수를 스트레이너로 분리하여 배출함으로써 이온 교환 수지를 충전하는 방법에서도 가득 차게 되면, 충전된 이온 교환 수지의 용량은 일정해지는 것으로 생각된다.When an ion exchange resin is introduced into a general container in a slurry form, unnecessary water is also introduced. It is difficult to keep the concentration of the ion exchange resin in the slurry constant, and therefore it is difficult to make the capacity of the charged ion exchange resin constant. On the other hand, as in Patent Documents 1 and 2, there is provided a pipe connected to a strainer in a container. The ion exchange resin is dispersed in water and introduced into a slurry state, and the accompanying water is separated and discharged by a strainer to fill the ion exchange resin Method, it is considered that the capacity of the filled ion-exchange resin becomes constant.

그러나 이온 교환 수지 슬러리를 펌프로 보내는 경우, 가득 찬 후에도 펌프로 슬러리를 보내면, 수지의 충전 밀도가 지나치게 높아져 통수할 수 없어지거나, 수지가 파쇄되거나, 스트레이너나 배관이 잘 막히는 등의 문제점이 있다. 이 경우, 용기 내에 이온 교환 수지가 가득 차는 것을, 공급 슬러리의 압력의 상승으로 검출하여, 슬러리의 공급을 정지시키는 것도 생각할 수 있지만, 정확하게 압력의 상승을 검출하여 슬러리의 공급을 정지시키기 위해서는, 복잡한 장치, 제어 기구 등이 필요하고, 또한 슬러리 중의 이온 교환 수지를 동반수로부터 분리시켜, 균일한 충전 밀도의 충전층을 형성하는 것은 곤란한 등의 문제점이 있다.However, when the ion exchange resin slurry is sent to the pump, even if the slurry is sent to the pump after the filling, the filling density of the resin becomes too high and water can not flow, the resin is broken, and the strainer and the pipe are clogged well. In this case, it is conceivable to detect the filling of the container with the ion exchange resin by the rise of the pressure of the feed slurry to stop the feed of the slurry. However, in order to accurately detect the rise of the pressure and stop the feed of the slurry, It is difficult to separate the ion exchange resin in the slurry from the accompanying water to form a filling layer having a uniform filling density.

특허문헌 5 (일본 공개특허공보 2002-221160호) 에는, 유체압 구동식 펌프로서 공기압 구동식 다이어프램 펌프가 기재되어 있다. 이 공기압 구동식 다이어프램 펌프는, 더블 다이어프램식 펌프로, 2 개의 펌프실에 각각 다이어프램이 형성되고, 중간벽을 관통하여 슬라이드하는 샤프트의 선단에 접합하여 일체화되고, 왕복동할 수 있게 되어 있다. 그러나 이온 교환 수지 충전량을 일정량으로 하는 것은 나타나 있지 않다. Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-221160) discloses a pneumatically driven diaphragm pump as a fluid pressure drive type pump. This pneumatic driven diaphragm pump is a double diaphragm type pump, in which diaphragms are respectively formed in two pump chambers, are joined to the tip of a shaft that slides through the intermediate wall, and are integrated and can reciprocate. However, it has not been shown that a certain amount of the ion exchange resin is charged.

특허문헌 6 (일본 공개특허공보 2007-305019호) 에는, 공기압 구동식 펌프 등에 있어서, 펌프 구동용의 공기압이 소정압에 이른 시점에서, 펌프에 작용하는 공기압을 해제하여 펌프의 구동을 정지시키는 제어 기구가 나타나 있다. 그러나 이 제어 기구는, 다이어프램 등의 손상에 의해 헛동작이 발생하여 구동용의 공기압이 상승하는 경우에, 그 공기압의 상승을 검출하여 펌프의 구동을 정지시키기 위한 것으로, 이온 교환 수지 충전량을 일정량으로 하는 것은 나타나 있지 않다. In Patent Document 6 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-305019), there is disclosed a control for releasing the air pressure acting on the pump and stopping the driving of the pump when the air pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure in an air- The mechanism is shown. However, this control mechanism is for stopping the driving of the pump by detecting an increase in the air pressure when the air pressure for driving is raised due to a malfunction due to damage of the diaphragm or the like. Is not shown.

하기 특허문헌 2, 3 에는 이온 교환 수지를 정제 처리하기 위한 방법 및 그것을 위한 약제가 기재되어 있다.The following Patent Documents 2 and 3 disclose a method for purifying an ion exchange resin and medicines therefor.

일본 공개특허공보 평9-70546호Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-70546 일본 공개특허공보 평5-15789호Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-15789 일본 공개특허공보 평9-201539호Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-201539 일본 공개특허공보 2002-28501호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-28501 일본 공개특허공보 2002-221160호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-221160 일본 공개특허공보 2007-305019호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-305019 반도체 산업에서는, 반도체 제품의 세정 그 밖의 용도에 초순수가 사용되고 있지만, 이 초순수의 수질에 대한 요망은 더욱 더 엄격해지고 있고, 예를 들어, 금속 농도가 1 ppt 이하, 경우에 따라서는 0.1 ppt 이하인 초고수질이 필요하게 되는 경우가 있다.In the semiconductor industry, ultrapure water is used for cleaning and other uses of semiconductor products, but the demand for the quality of the ultrapure water is becoming more stringent. For example, when the metal concentration is 1 ppt or less, Water quality may be required in some cases. 이와 같은 경우, 이온 교환 장치로부터의 금속 등의 리크를 방지하기 위해서, 이온 교환 장치에는 고도로 정제된 이온 교환 수지가 충전된다.In such a case, in order to prevent the leakage of metal or the like from the ion exchange apparatus, the ion exchange apparatus is filled with a highly purified ion exchange resin. 그러나, 종래에는, 고도로 정제된 이온 교환 수지를 대기 중에서 용기에 충전하도록 하고 있기 때문에, 공기 중의 먼지가 혼입되어, 이온 교환 수지가 미미하지만 오염되는 경우가 있었다.However, conventionally, since a highly refined ion exchange resin is filled in a container in the air, dust in the air is mixed and the ion exchange resin is insignificant but contaminated.

본 발명은, 공기 중의 먼지에 의한 이온 교환 수지의 오염이 방지되는 이온 교환 장치의 제작 방법 및 설비 그리고 이 방법 및 설비로 제작된 이온 교환 장치를 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.It is a first object of the present invention to provide a method and an apparatus for manufacturing an ion exchange apparatus in which contamination of the ion exchange resin by dust in the air is prevented, and an ion exchange apparatus manufactured by the method and the apparatus.

본 발명은, 간단한 기구와 간단한 조작에 의해, 단시간에 정확하게 일정량의 이온 교환 수지를 용기에 충전하여 이온 교환 수지층을 형성할 수 있고, 이온 교환 수지의 고밀도 충전이나 파쇄, 혹은 배관의 막힘 등을 방지할 수 있는 이온 교환 수지층의 형성 방법 및 장치 그리고 이 방법 및 장치로 형성된 이온 교환 수지층을 갖는 이온 교환 장치를 제안하는 것을 제 2 목적으로 한다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to form an ion-exchange resin layer by charging a certain amount of ion-exchange resin into a container in a short period of time by a simple mechanism and a simple operation and to carry out high-density filling, crushing, A second object of the present invention is to propose a method and apparatus for forming an ion exchange resin layer that can prevent the ion exchange resin layer and an ion exchange resin having an ion exchange resin layer formed by the method and apparatus.

제 1 양태의 이온 교환 장치의 제작 방법 및 설비는, 정제 처리된 이온 교환 수지를 용기에 충전하여 이온 교환 장치를 제작하는 방법에 있어서, 이온 교환 수지를 그 용기에 충전하는 충전 공정을 클린룸 내에서 실시하는 것을 특징으로 한다.The method and apparatus for manufacturing an ion exchange apparatus according to the first aspect is a method for manufacturing an ion exchange apparatus by charging a refined ion exchange resin into a container, .

제 2 양태의 이온 교환 장치의 제작 방법 및 설비는, 제 1 양태에 있어서, 이온 교환 수지를 대기와 접촉시키지 않고 정제 처리하고, 배관을 경유하여 대기와 접촉시키지 않고 상기 충전 공정에 이송하는 것을 특징으로 한다.The method and apparatus for manufacturing the ion exchange apparatus of the second aspect are characterized in that in the first aspect, the ion exchange resin is refined without being brought into contact with the atmosphere, and is transferred to the filling step without being brought into contact with the atmosphere via a pipe .

제 3 양태의 이온 교환 장치의 제작 방법 및 설비는, 제 1 또는 2 양태에 있어서, 정제 처리를 실시하기 위한 정제 설비가 복수 개 병렬로 형성되어 있고, 1 개의 정제 설비에서는 동일 종류의 이온 교환 수지만을 처리하도록 하고, 종류가 상이한 이온 교환 수지에 대해서는 상이한 정제 설비에서 처리하는 것을 특징으로 한다.In the method and apparatus for manufacturing the ion exchange apparatus of the third aspect, in the first or second aspect, a plurality of purification facilities for performing the purification treatment are formed in parallel, and in one purification facility, But the treatment is carried out in different refining facilities for ion exchange resins of different kinds.

제 4 양태의 이온 교환 장치의 제작 방법 및 설비는, 제 3 양태에 있어서, 복수 종류의 이온 교환 수지를 각각 상이한 정제 설비에서 정제한 후, 별개의 계량조에서 계량하고, 그 후, 혼합조에서 혼합하여, 상기 용기에 충전하는 것을 특징으로 한다.The method and apparatus for manufacturing an ion exchange apparatus of the fourth aspect are characterized in that in the third aspect, a plurality of types of ion exchange resins are respectively purified in different purification facilities and metered in a separate metering tank, And the mixture is filled in the container.

제 5 양태의 이온 교환 장치의 제작 방법 및 설비는, 제 1 내지 4 중 어느 1 양태에 있어서, 상기 클린룸의 클린도가 클래스 10,000 이하인 것을 특징으로 한다.The method and apparatus for manufacturing an ion exchange apparatus according to the fifth aspect are characterized in that the cleanliness of the clean room according to any one of the first to fourth aspects is 10,000 or less.

제 6 양태의 이온 교환 장치의 제작 방법 및 설비는, 제 1 내지 5 중 어느 1 양태에 있어서, 이온 교환 수지를 충전한 이온 교환 장치에 대해, 상기 클린룸 내에서 초순수를 통수하고, 이온 교환 장치로부터의 유출수를 분석하여 이온 교환 장치를 검사하는 것을 특징으로 한다.The method and apparatus for manufacturing an ion exchange apparatus according to a sixth aspect of the present invention are the ion exchange apparatus filled with an ion exchange resin according to any one of the first to fifth aspects, And the ion exchange apparatus is inspected.

제 7 양태의 이온 교환 장치의 제작 방법 및 설비는, 제 6 양태에 있어서, 상기 유출수의 분석을 클래스 1000 이하의 클린도의 고클린도 클린룸 내에서 실시하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 클린룸의 클린도는, 1 입방 피트 (1 큐빅 피트) 의 용적 공간 중에 0.3 ㎛ 이상의 부유 미립자가 몇 개 있는지로 나타내고 있고, 클래스 10,000 은 1 입방 피트 중에 10,000 개, 클래스 1,000 은 1 입방 피트 중에 1,000 개의 미립자가 있는 것을 나타내고 있다.The method and apparatus for manufacturing the ion exchange apparatus of the seventh aspect are characterized in that in the sixth aspect, the analysis of the effluent is performed in a clean clean room of cleanliness of class 1000 or less. The degree of cleanliness of the clean room of the present invention indicates how many floating microparticles of 0.3 占 퐉 or more are present in the volume space of 1 cubic foot (1 cubic foot). Class 10,000 is 10,000 in 1 cubic foot, Indicates that there are 1,000 particles per cubic foot.

제 1 ∼ 7 양태의 이온 교환 장치의 제작 방법 및 설비에서는, 이온 교환 수지를 용기에 충전하는 충전 공정을 클린룸 내에서 실시하기 때문에, 이 충전 공정에서 공기 중의 먼지가 이온 교환 장치 내에 혼입되는 것이 방지된다. 그 때문에, 이 방법 및 설비에 의해 제작된 이온 교환 장치를 사용함으로써, 수질이 양호한 초순수를 제조할 수 있다. 본 발명은, 초순수 제조 장치 중에서도 특히 서브 시스템 (2 차 순수 시스템) 의 이온 교환 폴리셔 (비재생형 이온 교환 장치) 의 제작 방법 및 설비로서 바람직하다. 본 발명은, 특히 고순도의 초순수를 제조하기 위한 초순수 제조 장치, 예를 들어 웨이퍼 제조, 반도체 제조 등에 사용되는 초순수 제조 장치의 이온 교환 장치의 제작 방법 및 설비로서 바람직하다. 본 발명 방법 및 설비에 의해 제작된 이온 교환 장치를 갖는 초순수 제조 장치에 의하면, 금속 농도가 1 ppt 이하 나아가서는 0.1 ppt 이하가 되는 초순수를 제조하는 것이 용이해진다.In the manufacturing method and equipment of the ion exchange apparatuses of the first to seventh aspects, since the filling step of filling the container with the ion exchange resin is carried out in the clean room, the dust in the air is mixed into the ion exchange apparatus in this filling step . Therefore, by using the ion exchange apparatus manufactured by this method and equipment, it is possible to produce ultrapure water having good water quality. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is preferable as a method and an apparatus for manufacturing an ion exchange polisher (non-regenerated ion exchange apparatus) of a subsystem (secondary pure water system), among the ultrapure water producing apparatuses. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is particularly preferable as an apparatus for producing ultrapure water for producing ultrapure water of high purity, for example, a method and an apparatus for producing an ion exchange apparatus for ultrapure water production equipment used for wafer production and semiconductor manufacturing. According to the ultrapure water producing apparatus having the ion exchange apparatus manufactured by the method and the apparatus of the present invention, it is easy to produce ultrapure water having a metal concentration of 1 ppt or less, or 0.1 ppt or less.

제 2 양태의 방법 및 설비에 의하면, 정제 공정 및 그 후의 이송 공정에 있어서 이온 교환 수지가 대기와 접촉하지 않기 때문에, 이들 공정에서 이온 교환 수지에 공기 중의 먼지가 혼입되는 것이 방지된다.According to the method and the apparatus of the second aspect, since the ion exchange resin does not come into contact with the atmosphere in the purification step and the subsequent transfer step, dust in the air is prevented from being mixed with the ion exchange resin in these steps.

제 3 양태의 방법 및 설비에 의하면, 종류가 상이한 이온 교환 수지는 서로 다른 정제 설비에서 정제 처리되므로, 이온 교환 수지에 이종 (異種) 의 이온 교환 수지가 혼입되는 것이 방지된다.According to the method and the apparatus of the third aspect, since the ion-exchange resins of different kinds are refined in different refining facilities, it is possible to prevent the incorporation of different kinds of ion-exchange resin into the ion-exchange resin.

제 4 양태의 방법 및 설비에 의하면, 계량조도 이온 교환 수지의 종류에 따라 별도로 하기 때문에, 혼상형 (混床型) 이온 교환 장치여도 규정한 대로의 이온 교환 수지를 혼합 충전할 수 있다.According to the method and the apparatus of the fourth aspect, since the metering condition is separately determined depending on the type of the ion exchange resin, the ion exchange resin as prescribed can be mixed and charged even in a mixed bed type ion exchange apparatus.

제 5 양태와 같이, 클린룸의 클린도는 클래스 10,000 이하가 바람직하다. As in the fifth embodiment, the cleanliness of the clean room is preferably 10,000 or less.

제 6 양태의 방법 및 설비에 의하면, 이온 교환 수지를 충전한 이온 교환 장치에 통수하고, 유출수의 수질을 검사하고 나서 출하하므로, 이온 교환 장치의 품질을 담보할 수 있다. 제 7 양태에서는, 이 수질 검사를 클래스 1000 이하의 클린도의 고클린도의 클린룸 내에서 실시하기 때문에, 검사 정밀도가 높다.According to the method and the apparatus of the sixth aspect, since the water is passed through an ion exchange device filled with an ion exchange resin and the water quality of the effluent is checked after shipment, the quality of the ion exchange device can be secured. In the seventh aspect, since the water quality inspection is performed in a clean room of a cleanliness degree of high cleanliness of class 1000 or less, inspection accuracy is high.

제 8 양태의 이온 교환 수지층의 형성 방법 및 장치는, 이온 교환 수지와 물의 혼합 슬러리를 용기에 도입하고, 물을 스트레이너로 분리하여 용기로부터 배출함으로써, 용기 내에 이온 교환 수지를 충전하여 이온 교환 수지층을 형성하는 방법 및 장치로서, The method and apparatus for forming an ion-exchange resin layer according to the eighth aspect is characterized in that a mixed slurry of an ion-exchange resin and water is introduced into a container, water is separated by a strainer and discharged from the container, A method and apparatus for forming a stratum,

이온 교환 수지와 물의 혼합 슬러리를 유체압 구동식 펌프에 의해 용기에 공급하고, A mixed slurry of an ion exchange resin and water is supplied to the vessel by a fluid pressure drive type pump,

상기 펌프 구동용의 유체압이 소정압에 이른 시점에서, 펌프에 작용하는 유체압을 해제하여 펌프의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.And when the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure, the fluid pressure acting on the pump is released to stop the driving of the pump.

제 9 양태의 이온 교환 수지층의 형성 방법 및 장치는, 제 8 양태에 있어서, 펌프 구동용의 유체압이 소정압에 이른 시점에서 펌프에 작용하는 유체압을 해제하여 펌프의 구동을 정지시킨 후, 펌프의 구동을 재개하고, 다시 펌프 구동용의 유체압이 소정압에 이른 시점에서 펌프에 작용하는 유체압을 해제하여 펌프의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.In the method and apparatus for forming an ion-exchange resin layer of the ninth aspect, in the eighth aspect, when the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure, the fluid pressure acting on the pump is released to stop the driving of the pump , The pump is resumed to be driven again, and the fluid pressure acting on the pump is released when the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure to stop the driving of the pump.

제 10 양태의 이온 교환 수지층의 형성 방법 및 장치는, 제 8 또는 9 양태에 있어서, 용기가 제 1 스트레이너에 접속하는 원수 도입로, 제 2 스트레이너에 접속하는 처리수 취출로, 및 수지 도입로를 구비하고, 수지 도입로를 통하여 이온 교환 수지와 물의 혼합 슬러리를 용기에 도입하고, 물을 제 1 및/또는 제 2 스트레이너로 분리하여, 원수 도입로 및/또는 처리수 취출로로부터 배출함으로써, 용기 내에 이온 교환 수지층을 형성하는 것을 특징으로 한다.The method and apparatus for forming an ion-exchange resin layer of the tenth aspect is characterized in that, in the eighth or ninth aspect, the vessel is a raw water introduction path connected to the first strainer, a treated water extraction path connected to the second strainer, And a mixed slurry of the ion exchange resin and water is introduced into the vessel through the resin introduction passage and the water is separated into the first and / or second strainer and discharged from the raw water introduction path and / And an ion-exchange resin layer is formed in the container.

제 11 양태의 이온 교환 수지층의 형성 방법 및 장치는, 제 8 ∼ 10 양태에 있어서, 유체압 구동식 펌프가 공기압 구동식 펌프이고, 펌프 구동용의 공기압이 소정압에 이른 시점에서, 펌프에 작용하는 공기압을 해제하여 펌프의 구동을 정지시키는 제어 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.The method and apparatus for forming an ion exchange resin layer according to the eleventh aspect of the present invention are the pneumatic pressure type pump according to any one of the eighth to tenth aspects of the present invention wherein when the air pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure, And a control mechanism for releasing the acting air pressure to stop the driving of the pump.

제 8 ∼ 11 양태에 있어서, 유체압 구동식 펌프로는, 공기압 구동식 다이어프램 펌프가 바람직하다.In the eighth to eleventh aspects, the fluid pressure drive type pump is preferably an air pressure type diaphragm pump.

제 8 ∼ 11 양태에 있어서, 이온 교환 수지는, 카티온 교환 수지와 아니온 교환 수지의 혼합 수지가 바람직하다.In the eighth to eleventh aspects, the ion exchange resin is preferably a mixed resin of a cation exchange resin and an anion exchange resin.

도 1 은 본 발명의 일 양태에 관련된 이온 교환 장치의 제작 방법 및 장치를 설명하는 플로우도이다.
도 2 는 이온 교환 장치의 단면도이다.
도 3 은 실시형태의 이온 교환 수지층의 형성 방법 및 장치의 플로우도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart for explaining a method and an apparatus for manufacturing an ion exchange apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a cross-sectional view of the ion exchange apparatus.
3 is a flow chart of a method and apparatus for forming an ion-exchange resin layer in the embodiment.

이하, 도 1 을 참조하여 제 1 ∼ 7 양태의 실시형태에 대해 설명한다. 이 실시형태에서는, 아니온 교환 수지와 카티온 교환 수지를 별도로 정제 및 계량 한 후, 혼합하여 용기에 충전하도록 하고 있다.Hereinafter, embodiments of the first to seventh aspects will be described with reference to Fig. In this embodiment, the anion exchange resin and the cation exchange resin are separately purified and metered, then mixed and filled in the container.

아니온 교환 수지는, 전용의 수용조 (111) 에 플렉시블 컨테이너 백 등으로부터 받아들여져 저류된다. 이 수용조 (111) 내의 아니온 교환 수지는, 펌프 (112) 및 배관 (113) 을 통하여 정제탑 (컨디셔닝 타워) (114) 에 보내진다. 이 정제탑에서는, 초순수와 컨디셔닝용 약품에 의해 이온 교환 수지의 정제가 실시된다. 컨디셔닝용 약품으로는, 상기 특허문헌 1 ∼ 3 에 기재된 것 등, 각종의 것을 사용할 수 있다. 정제 처리 배수는, 회수계 (도시 생략) 로 보내져, 처리되고, 초순수로서 회수되어, 재이용된다. 또한, 후술의 카티온 교환 수지의 정제탑도 동일한 처리가 실시되고, 처리 배수도 동일하게 회수된다.The anion exchange resin is received and stored in a dedicated receiving container 111 from a flexible container bag or the like. The anion exchange resin in the receiving tank 111 is sent to the purification tower (conditioning tower) 114 through the pump 112 and the pipe 113. In this purification tower, the purification of the ion exchange resin is carried out by the ultrapure water and the conditioning agent. As the conditioning agent, various agents such as those described in the above Patent Documents 1 to 3 can be used. The purified wastewater is sent to a recovery system (not shown), treated, recovered as ultra pure water, and reused. In addition, the same treatment is applied to the purification column of the later-described cation exchange resin, and the treated waste water is recovered in the same manner.

정제 처리된 아니온 교환 수지는, 배관 (115), 저조 (貯槽) (116), 펌프 (117), 배관 (118) 을 통하여 계량조 (119) 에 보내진다.The purified anion exchange resin is sent to the metering tank 119 through the pipe 115, the reservoir 116, the pump 117, and the pipe 118.

카티온 교환 수지는, 전용의 수용조 (121) 에 받아들여지고, 그곳으로부터 펌프 (122), 배관 (123) 을 통하여 정제탑 (124) 에 보내져 정제 처리된 후, 배관 (125), 저조 (126), 펌프 (127), 배관 (128) 을 통하여 계량조 (129) 에 보내진다. The cation exchange resin is received in a dedicated receiving vessel 121 and sent to the purification tower 124 through the pump 122 and the piping 123 from there to be subjected to purification treatment and then to the piping 125, The pump 127, and the piping 128, as shown in Fig.

이들 계량조 (119, 129) 와 그 이후의 혼합조 (130) 등은 클린도 10,000 이하의 클린룸 (141) 내에 설치되어 있다. 계량조 (119, 129) 내에서 소정량 계량된 아니온 교환 수지와 카티온 교환 수지는, 각각 전용의 배관 (119a, 129a) 을 통하여 혼합조 (130) 로 도입되어 혼합된다. 혼합된 이온 교환 수지는, 펌프 (131), 배관 (132) 을 통하여 용기 (133) 에 보내져 충전된다. 용기 (133) 로는, 상기 도 2 와 동일한 구성을 가진 것이 사용되고, 이온 교환 수지는, 용기 (133) 의 수지 도입구로부터 용기 (133) 내에 충전되어 이온 교환 장치로 된다. These metering tanks 119 and 129 and the subsequent mixing tanks 130 are installed in a clean room 141 having a cleanliness of 10,000 or less. The anion exchange resin and cation exchange resin metered in a predetermined amount in the metering baths 119 and 129 are introduced into the mixing bath 130 through dedicated piping 119a and 129a, respectively. The mixed ion-exchange resin is sent to the vessel 133 through the pump 131 and the pipe 132 to be charged. 2 is used as the container 133, and the ion exchange resin is charged into the container 133 from the resin introduction port of the container 133 to be an ion exchange device.

충전 완료 후, 수지 도입구는 밀폐된다. 그 후, 이온 교환 장치는 클린룸 (141) 내의 검사 공정에 보내진다. 이 검사 공정에서는, 용기 (133) 에 형성된 원수 도입구로부터 배관 (135) 을 통하여 초순수가 도입되고, 처리수 취출구로부터 취출된 처리수는, 배관 (136) 을 통하여 분석실 (142) 내의 분석 기기 (137) 에 보내져 수질이 분석된다. 검사 배수는 배관 (138) 을 통하여 회수계로 배출된다. 검사 결과가 합격이면, 용기 (133) 의 원수 도입구 및 처리수 취출구를 밀폐하여, 클린룸 출입구 (143) 를 통하여 클린룸 (114) 외로 송출된다. 불합격인 이온 교환 장치도, 출입구 (143) 로부터 클린룸 (141) 외로 취출된다. 상기의 분석실 (142) 은, 클린도가 1000 이하인 고클린도 클린룸으로 되어 있다. After completion of the filling, the resin inlet is sealed. Thereafter, the ion exchange apparatus is sent to the inspection process in the clean room 141. In this inspection step, the ultra-pure water is introduced from the raw water introduction port formed in the vessel 133 through the pipe 135, and the treated water taken out from the treated water outlet port is connected to the analysis instrument 137) to analyze the water quality. The inspection drainage is discharged to the recovery system via the pipe 138. If the inspection result is satisfactory, the raw water inlet port and the treated water outlet port of the container 133 are sealed and sent outside the clean room 114 through the clean room entrance port 143. The ion exchange apparatus which is not satisfactory is also taken out from the clean room 141 through the entrance 143. The analysis chamber 142 is a high cleanliness clean room having a cleanliness of 1000 or less.

이러한 도 1 의 이온 교환 장치의 제작 방법에서는, 이온 교환 수지를 용기 (133) 에 충전하는 충전 공정을 클린도 10,000 이하의 클린룸 (141) 내에서 실시하기 때문에, 이 충전 공정에서 공기 중의 먼지가 이온 교환 장치 내에 혼입되는 것이 방지된다. 그 때문에, 이와 같이 하여 제작된 이온 교환 장치를 사용함으로써, 수질이 양호한 초순수를 제조할 수 있다. 1, the filling process for filling the container 133 with the ion exchange resin is performed in the clean room 141 with a cleanliness of 10,000 or less. Therefore, in this filling process, dust in the air Is prevented from being mixed in the ion exchange apparatus. Therefore, by using the ion exchange apparatus manufactured in this way, it is possible to produce ultrapure water with good water quality.

이 실시형태에서는, 정제탑 (114, 124) 내에서 대기와 접촉하지 않도록 아니온 교환 수지, 카티온 교환 수지가 정제 처리되고 그 후, 이온 교환 수지는 대기와 접촉하지 않도록 배관 (115, 118, 125, 128) 에 의해 이송되고, 계량조 (119, 129) 및 혼합조 (130) 에서 대기와 접촉하지 않도록 계량 및 혼합되므로, 이들 이송, 계량 및 혼합 공정에서 이온 교환 수지에 공기 중의 먼지가 혼입되는 것이 방지된다. In this embodiment, the anion exchange resin and the cation exchange resin are refined so as not to come into contact with the atmosphere in the purification columns 114 and 124, and then the ion exchange resin is introduced into the piping 115, 118, 125 and 128 and are metered and mixed so as not to come into contact with the atmosphere in the metering tanks 119 and 129 and the mixing tank 130 so that dust in the air is mixed in the ion exchange resin in these transfer, .

또, 이 실시형태에서는, 아니온 교환 수지 및 카티온 교환 수지를 각각 전용의 수용조 (111, 121), 정제탑 (114, 124), 저조 (116, 126), 계량조 (119, 129) 및 각 배관 그리고 펌프를 사용하여 이송, 정제 및 계량을 실시하도록 하고 있고, 이들 공정에서 이온 교환 수지에 이종의 이온 교환 수지가 혼입되는 것이 방지된다. 또, 이종 이온 교환 수지가 혼합되어 있지 않은, 순수하게 단일 종류만으로 이루어지는 아니온 교환 수지와 카티온 교환 수지를 계량 및 혼합하여 용기 (133) 에 충전하므로, 규정대로 아니온 교환 수지 및 카티온 교환 수지가 혼합 충전된 혼상형 이온 교환 장치를 제작할 수 있다. In this embodiment, the anion exchange resin and the cation exchange resin are supplied to the respective receiving vessels 111 and 121, the purification towers 114 and 124, the low vessels 116 and 126, the weighing vessels 119 and 129, And each of the piping and the pump is used for transferring, refining, and metering. In these processes, the ion exchange resin is prevented from being mixed with the ion exchange resin. In addition, the anion exchange resin and the cation exchange resin purely composed of only one kind, which are not mixed with the heterogeneous ion exchange resin, are metered and mixed and filled in the container 133, so that the anion exchange resin and the cation exchange A mixed-phase type ion exchange apparatus in which a resin is mixed and mixed can be manufactured.

이 실시형태에서는, 이온 교환 수지를 충전한 이온 교환 장치에 초순수를 통수하고, 유출수의 수질을 검사하고 나서 출하하므로, 확실하게 고품질인 이온 교환 장치를 출하할 수 있다. 또, 이 수질 검사를 클래스 1000 이하의 클린도의 고클린도의 클린룸 (142) 내에서 실시하기 때문에, 검사 정밀도가 높다. In this embodiment, since the ultra pure water is passed through the ion exchange apparatus filled with the ion exchange resin and the quality of the effluent water is checked after shipment, the ion exchange apparatus of high quality can be reliably shipped. In addition, since this water quality inspection is carried out in the clean room 142 of high cleanliness degree of cleanliness of class 1000 or less, inspection accuracy is high.

상기 실시형태에서는, 아니온 교환 수지와 카티온 교환 수지를 각각 전용의 수용조 (111) ∼ 계량조 (119), 및 수용조 (121) ∼ 계량조 (129) 에서 처리, 이송하고 있는데, 아니온 교환 수지여도 품번이 상이한 것을 사용할 때에는, 각 품번마다 전용의 수용조 ∼ 계량조의 라인을 설치하여, 각 품번 전용 라인에서 아니온 교환 수지를 처리한다. 카티온 교환 수지에 대해서도, 품번이 상이한 것을 사용할 때에는, 각 품번마다 전용 라인을 설치하여, 품번마다 전용 라인에서 처리한다. 이와 같이 하면, 아니온 교환 수지에 품번이 상이한 아니온 교환 수지가 혼입되거나, 카티온 교환 수지에 품번이 상이한 카티온 교환 수지가 혼입되는 것이 방지된다. In the above embodiment, the anion exchange resin and the cation exchange resin are processed and transported respectively from the dedicated receiving container 111 to the weighing container 119 and from the receiving container 121 to the weighing container 129, When using different types of exchange resin, use a separate line of receiving tank and metering tank for each part number, and treat the anion exchange resin on each part number dedicated line. When using cartion exchange resins with different product numbers, install a dedicated line for each part number, and process it in a dedicated line for each part number. This prevents the anion exchange resin having a different part number from being mixed into the anion exchange resin or the cation exchange resin having a different part number from the cation exchange resin.

상기 실시형태에서는, 아니온 교환 수지와 카티온 교환 수지를 계량조 (119, 129) 에서 계량하고 혼합조 (136) 에서 혼합하여, 용기 (133) 에 충전하고 있는데, 계량조 (119) 로부터의 아니온 교환 수지만 또는 계량조 (129) 로부터의 카티온 교환 수지만을 용기 (133) 에 충전하여 아니온 교환 장치 또는 카티온 교환 장치를 제작해도 된다. In the above embodiment, the anion exchange resin and the cation exchange resin are metered in the metering tanks 119 and 129 and mixed in the mixing tank 136 to fill the container 133, Only the anion exchange resin or only the cation exchange water from the weighing tank 129 may be filled in the vessel 133 to produce an anion exchanger or a cation exchange apparatus.

본 발명에서는, 용기에 바코드를 붙여, 진척이나 내력을 관리하는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable to stick a bar code on the container and to manage progress and proof.

이하, 제 1 ∼ 7 양태의 실시예 및 비교예에 대해 설명한다. Examples of the first to seventh aspects and comparative examples will be described below.

[실시예 1］ [Example 1]

도 1 에 나타내는 이온 교환 장치 제작 설비를 사용하고, 도 2 에 나타내는 구성의 용기 (72 ℓ) 에 아니온 교환 수지와 카티온 교환 수지를 1 : 1 로 혼합하여 이온 교환 장치를 제작하였다. 이 이온 교환 장치에 표 1 에 나타내는 금속 이온 농도의 초순수를 SV ＝ 60/h 로 24 시간 통수하였다. 24 시간째에 채취한 이온 교환 장치 유출수의 수질을 표 1 에 나타낸다.1 was used, and an anion exchange resin and a cation exchange resin were mixed at a ratio of 1: 1 in a container (72 L) having the structure shown in Fig. 2 to prepare an ion exchange device. The ion exchange apparatus was fed with ultrapure water of the metal ion concentration shown in Table 1 at SV = 60 / h for 24 hours. Table 1 shows the water quality of the effluent of the ion exchange apparatus sampled at 24 hours.

[비교예 1］ [Comparative Example 1]

도 1 에 있어서, 클린룸 (141) 을 설치하지 않은 구성의 이온 교환 장치 제작 설비를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 이온 교환 장치를 제작하고, 통수 시험하였다. 24 시간째에 채취한 이온 교환 장치 유출수의 수질을 표 1 에 나타낸다. 1, an ion exchange device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the ion exchange device manufacturing facility without the clean room 141 was used, and the water flow test was performed. Table 1 shows the water quality of the effluent of the ion exchange apparatus sampled at 24 hours.

표 1 로부터, 본 발명 방법 및 설비에 의해 제작된 이온 교환 장치를 사용함으로써, 고수질의 초순수가 제조되는 것이 확인되었다.From Table 1, it was confirmed that by using the ion exchange apparatus manufactured by the method and equipment according to the present invention, high-quality ultra pure water can be produced.

다음으로, 제 8 ∼ 11 양태에 대해 설명한다.Next, the eighth to eleventh aspects will be described.

제 8 ∼ 11 양태에 있어서 이온 교환 수지층은, 순수 제조 장치, 초순수 제조 장치, 폐수 처리 장치, 이온 흡착 장치 등의 이온 교환 장치에 형성되는 이온 교환 수지층으로서, 고정식의 이온 교환 장치, 유닛 교환식의 이온 교환 장치, 이온 교환 수지 이동 용기를 사용하는 수지 교환식의 이온 교환 장치 등에 형성되는 이온 교환 수지층 등이 있다. 또 상기 유닛 교환식의 이온 교환 장치에 사용되는 이온 교환 수지 충전 유닛이나, 수지 교환식의 이온 교환 장치에 사용되는 이온 교환 수지 이동 용기, 혹은 수지 저조 등의 용기에 형성되는 이온 교환 수지층등도 대상이 된다. 이들 중에서는, 유닛 교환식의 이온 교환 장치에 사용되는 이온 교환 수지 충전 유닛에 형성되는 이온 교환 수지층이 대상으로서 바람직하다.In the eighth to eleventh aspects, the ion exchange resin layer is an ion exchange resin layer formed in an ion exchange apparatus such as a pure water producing apparatus, an ultrapure water producing apparatus, a wastewater treating apparatus, and an ion adsorption apparatus, , An ion exchange resin layer formed on a resin exchange type ion exchange apparatus using an ion exchange resin transfer container, and the like. The ion exchange resin charging unit used in the unit exchange type ion exchange apparatus, the ion exchange resin transfer container used in the resin exchange type ion exchange apparatus, the ion exchange resin layer formed in the container such as the resin low tank, do. Among them, an ion exchange resin layer formed in an ion exchange resin charging unit used in a unit exchange type ion exchange apparatus is preferable as a target.

이온 교환 수지층을 구성하는 이온 교환 수지로는, 카티온 교환 수지, 아니온 교환 수지, 킬레이트 수지, 그 밖의 선택 흡착성 수지, 이들의 혼합 수지, 혹은 이들과 불활성 수지, 그 밖의 수지와의 혼합 수지 등, 입상의 수지를 들 수 있다. 이들 수지는 신품 수지여도, 재사용 수지여도 되는데, 어느 경우도, 재생이 끝난 수지를 용기 내에 도입, 충전하여 이온 교환 수지층을 형성하는 것이 바람직하다. Examples of the ion exchange resins constituting the ion exchange resin layer include cation exchange resins, anion exchange resins, chelate resins, other selective adsorption resins, mixed resins thereof, or mixtures thereof with an inert resin or other resin , And the like. These resins may be either new resin or reusable resin. In either case, it is preferable that the regenerated resin is introduced into a container and charged to form an ion exchange resin layer.

이온 교환 수지를 충전하는 용기는 특별히 한정되지 않고, 이온 교환 수지층의 형성이 요구되는 용기에 그대로 충전할 수 있다. 이와 같은 용기로는, 고정식, 수지 교환식, 그 밖의 이온 교환 장치의 이온 교환탑, 유닛 교환식의 이온 교환 장치에 사용되는 이온 교환 수지 충전 유닛, 수지 교환식의 이온 교환 장치에 사용되는 이온 교환 수지 이동 용기, 수지 저조, 그 밖의 용기 등을 들 수 있다. 특히 일정 용량의 수지가 일정한 충전 밀도로 충전되어 가득 찼을 때에 일정 용량의 이온 교환 수지층이 형성되도록, 일정 용적의 용기가 적합하다. 이와 같은 용기로서 유닛 교환식의 이온 교환 장치에 사용되는 이온 교환 수지 충전 유닛을 들 수 있다. The container for filling the ion-exchange resin is not particularly limited, and it can be directly charged into a container requiring formation of an ion-exchange resin layer. Examples of such a container include an ion exchange column of a stationary type, a resin exchange type, and other ion exchange apparatuses, an ion exchange resin charging unit used in a unit exchange type ion exchange apparatus, and an ion exchange resin movement container used in a resin exchange type ion exchange apparatus , Resin low temperature, and other containers. In particular, a container of a certain volume is suitable so that a certain amount of the ion-exchange resin layer is formed when a certain amount of the resin is filled and filled with a constant filling density. An example of such a container is an ion exchange resin charging unit used in a unit exchange type ion exchange apparatus.

이온 교환 수지를 충전하는 용기로는, 이온 교환 수지와 물의 혼합 슬러리를 용기에 도입하기 위한 수지 도입로, 용기 내에서 동반수를 분리하는 스트레이너, 및 분리수를 용기로부터 배출하는 분리수 배출로 등의 충전 수단을 구비하는 용기가 바람직하고, 이들 충전 수단을 구비한 상태에서 내용적이 일정한 용기가 바람직하다. 또 이들 충전 수단을 구비하지 않은 용기여도 되는데, 이 경우에는 이들 충전 수단을 장착함으로써 수지의 충전을 할 수 있다. 이온 교환탑이나 이온 교환 수지 충전 유닛과 같이, 이온 교환 처리용으로서 용기가 제 1 스트레이너에 접속하는 원수 도입로, 제 2 스트레이너에 접속하는 처리수 취출로, 및 수지 도입로를 구비하고 있는 경우에는, 이들의 일방 또는 양방을 상기 충전 수단으로서 사용할 수 있다. 스트레이너로는, 입경 0.4 ∼ 0.5 ㎜ 의 이온 교환 수지가 유출되지 않도록, 0.1 ∼ 0.3 ㎜ 의 개구를 갖는 것이 바람직하다. Examples of the container for filling the ion exchange resin include a resin introduction pipe for introducing a mixed slurry of an ion exchange resin and water into a container, a strainer for separating the accompanying water in the container, and a separator discharge path for discharging the separated water from the container It is preferable to use a container having a constant content with these filling means. In addition, in this case, it is possible to fill the resin by mounting these charging means. In the case where the container is provided with a raw water introduction path connected to the first strainer, a treated water extraction path connected to the second strainer, and a resin introduction path, such as an ion exchange column or an ion exchange resin charging unit, , One or both of them may be used as the charging means. It is preferable that the strainer has an opening of 0.1 to 0.3 mm so that the ion exchange resin having a particle size of 0.4 to 0.5 mm does not flow out.

제 8 ∼ 11 양태에서는, 이온 교환 수지와 물의 혼합 슬러리를 용기에 도입하여 이온 교환 수지를 충전하고, 물을 스트레이너로 분리하여 용기로부터 배출함으로써, 용기 내에 이온 교환 수지층을 형성한다. 이 경우, 이온 교환 수지와 물의 혼합 슬러리를 유체압 구동식 펌프에 의해 용기에 공급하고, 분리수를 배출함으로써 용기 내가 이온 교환 수지로 가득 차게 되면, 펌프의 토출압이 높아지고, 그것에 따라 펌프 구동용의 유체압도 높아진다. 이 때문에 펌프 구동용의 유체압이 소정압에 이른 시점에서, 펌프에 작용하는 유체압을 해제함으로써, 펌프의 구동을 정지시켜, 용기 내에 일정 용량의 이온 교환 수지층을 형성할 수 있다. In the eighth to eleventh aspects, a mixed slurry of an ion exchange resin and water is introduced into a container to fill an ion exchange resin, water is separated into a strainer and discharged from the container to form an ion exchange resin layer in the container. In this case, the mixed slurry of the ion exchange resin and water is supplied to the vessel by the fluid pressure drive type pump, and when the vessel is filled with the ion exchange resin by discharging the separated water, the discharge pressure of the pump becomes high, The fluid pressure becomes high. Therefore, at the point when the fluid pressure for driving the pump reaches the predetermined pressure, the fluid pressure acting on the pump is released, so that the driving of the pump can be stopped and a constant capacity of the ion exchange resin layer can be formed in the container.

제 8 ∼ 11 양태에 있어서, 이온 교환 수지의 용량은, 순수 (초순수) 중에 이온 교환 수지를 투입하고, 수지층에 변화가 없어질 때까지, 일반적으로는 10 ∼ 20 분간 정치하여 침강시킨 상태에서 측정되는 용량이다. 이온 교환 수지로서 카티온 교환 수지와 아니온 교환 수지 등의 혼합 수지를 사용하는 경우의 이온 교환 수지의 용량은, 순수 (초순수) 중에 혼합 수지를 투입하고 정치하여 침강시킨 상태에서 측정되는 용량이다. 이온 교환 수지는 혼합 슬러리를 가압한 상태에서 충전되기 때문에, 용기 내에 형성되는 이온 교환 수지층의 충전 밀도는 높아지고, 이 때문에 이온 교환 수지층을 구성하는 수지의 용량은, 용기의 용적에 상당하는 수지의 용량보다 많아지는 경우가 있다. 본 발명에서는 가압 상태에서 충전한 이온 교환 수지의 용량이 일정해지도록 충전한다. In the eighth to eleventh aspects, the capacity of the ion exchange resin is such that the ion exchange resin is charged into pure water (ultrapure water), and the solution is allowed to stand for 10 to 20 minutes, The measured capacity. The capacity of the ion exchange resin when a mixed resin such as a cation exchange resin and an anion exchange resin is used as the ion exchange resin is a capacity measured in a state in which the mixed resin is put into pure water (ultrapure water) and is settled. Since the ion exchange resin is charged in a state in which the mixed slurry is pressurized, the filling density of the ion exchange resin layer formed in the vessel is increased. Therefore, the capacity of the resin constituting the ion exchange resin layer is increased by the resin The capacity may be increased. In the present invention, charging is performed so that the capacity of the ion exchange resin filled in the pressurized state becomes constant.

이온 교환 수지와 물의 혼합 슬러리는 상기 이온 교환 수지와 물을 혼합한 슬러리로, 수지의 혼합 비율이 높아지면 슬러리의 유동성이 낮아져 수지가 막히기 쉬워지고, 또 수지의 혼합 비율이 낮아지면 분리되는 수량이 많아져 조작성을 해친다. 이온 교환 수지와 물의 바람직한 혼합 비율은, 주위에 수상이 형성된 상태 (정치 침강하여 물을 분리하지 않는 상태) 의 이온 교환 수지와 물의 용량비로, (70 : 30) ∼ (90 : 10) 으로 하는 것이 바람직하다. The mixed slurry of the ion exchange resin and water is a slurry obtained by mixing the ion exchange resin and water. When the mixing ratio of the resin is high, the fluidity of the slurry becomes low and the resin is easily clogged. When the mixing ratio of the resin is low, This increases the operability. The preferable mixing ratio of the ion exchange resin and water is set to be (70: 30) to (90: 10) in terms of the volume ratio of the ion exchange resin and water in a state in which the water phase is formed around desirable.

제 8 ∼ 11 양태에서는 이온 교환 수지와 물의 혼합 슬러리를 유체압 구동식 펌프로 가압하고 용기에 도입하여 충전하는데, 이 때의 혼합 슬러리를 용기에 공급하는 공급압, 즉 펌프의 토출압은, 수지의 충전 조작이 용이하고, 또한 수지를 파쇄하지 않고 균일하게 충전되는 압력으로 하는 것이 바람직하고, 일반적으로는 0.2 ∼ 0.7 ㎫ 의 범위 내의 압력으로 할 수 있다. 이와 같은 충전 압력으로서 이온 교환 장치에 있어서 이온 교환 수지층에 가해지는 통액압과 동등한 압력으로 하면, 유닛 교환식의 이온 교환 장치에 사용되는 이온 교환 수지 충전 유닛의 경우, 이온 교환 장치에 유닛을 장착한 후, 통액에 앞서 이온 교환 수지층의 조정을 실시하지 않고, 그대로 통액을 개시할 수 있으므로 바람직하다. In the eighth to eleventh aspects, the mixed slurry of the ion exchange resin and water is pressurized by a fluid pressure drive type pump and introduced into the vessel to be charged. The supply pressure for supplying the mixed slurry to the vessel, that is, the discharge pressure of the pump, And it is preferable to set the pressure to be uniformly charged without breaking the resin, and it is generally possible to set the pressure within the range of 0.2 to 0.7 MPa. If such a filling pressure is equal to the fluid pressure applied to the ion exchange resin layer in the ion exchange apparatus, in the case of the ion exchange resin charging unit used in the unit exchange type ion exchange apparatus, , It is preferable that the passing through can be started without adjusting the ion exchange resin layer prior to passing through.

이와 같은 펌프의 토출압으로 혼합 슬러리를 용기에 공급하고, 펌프 구동용의 유체압이 소정압에 이른 시점에서 펌프에 작용하는 유체압을 해제하여 펌프의 구동을 정지시킴으로써, 용기 내에 일정 용량의 이온 교환 수지층을 형성할 수 있는데, 충전 밀도가 불균일하게 되어 있는 경우가 있어, 최초의 충전 조작으로 완전하게 균일한 충전 밀도의 이온 교환 수지층을 형성하는 것이 곤란한 경우가 있다. 따라서 1 회의 충전 조작으로 펌프의 구동을 정지시킨 후, 펌프의 구동을 재개하여 슬러리를 공급하고, 다시 펌프 구동용의 유체압이 소정압에 이른 시점에서 펌프에 작용하는 유체압을 해제하여 펌프의 구동을 정지시킴으로써, 균일한 충전 밀도의 이온 교환 수지층을 형성할 수 있다. 이 경우, 최초의 충전 조작으로 펌프의 구동을 정지시킨 후, 일정 시간, 예를 들어 1 ∼ 20 분간, 바람직하게는 5 ∼ 10 분간 방치 후 펌프의 구동을 재개하는 것이 바람직하다. 이와 같은 펌프의 정지와 구동의 반복은 1 회여도 되는데, 많이 할수록 균일성은 높아져, 소정량의 수지를 균일하게 충전할 수 있다. By supplying the mixed slurry to the container with the discharge pressure of the pump and stopping the driving of the pump by releasing fluid pressure acting on the pump when the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure, The exchange resin layer can be formed. In some cases, the filling density is uneven. In some cases, it is difficult to form an ion-exchange resin layer having a completely uniform filling density by the first filling operation. Therefore, after the driving of the pump is stopped by one charging operation, the driving of the pump is resumed to supply the slurry. When the fluid pressure for driving the pump reaches the predetermined pressure, the fluid pressure acting on the pump is released, By stopping the driving, an ion-exchange resin layer having a uniform filling density can be formed. In this case, it is preferable to stop the driving of the pump by the first charging operation, and then to resume the driving of the pump after a predetermined time, for example, 1 to 20 minutes, preferably 5 to 10 minutes. Such stopping and driving of the pump may be repeated once, but the more the uniformity is, the more uniformly the resin can be charged.

유체압 구동식 펌프는, 펌프 구동용의 유체압이 소정압에 이른 시점에서, 펌프에 작용하는 유체압을 해제하는 제어 기구를 구비한 것을 사용할 수 있다. 이로써 용기 내에 소정량의 이온 교환 수지가 충전되어 가득 찬 시점에서, 슬러리의 압입압의 상승에 수반하여 펌프 구동용의 유체압이 상승하므로, 펌프 구동용의 유체압이 소정압에 이른 시점에서, 자동적으로 펌프에 작용하는 유체압이 해제되고, 이로써 과부족이 없는 이온 교환 수지의 충전량에서 펌프의 구동을 정지시킬 수 있다. The fluid pressure drive type pump may be provided with a control mechanism for releasing fluid pressure acting on the pump when the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure. As a result, the fluid pressure for driving the pump rises with the rise of the press-fitting pressure of the slurry at the time when the container is filled with a predetermined amount of the ion exchange resin and filled. When the fluid pressure for driving the pump reaches the predetermined pressure, The fluid pressure acting on the pump is automatically released, whereby the driving of the pump can be stopped at the charged amount of the ion exchange resin which is not excessively small.

펌프의 토출압을 검출하여 펌프를 정지시키도록 제어하는 제어 기구, 혹은 펌프의 토출압이 높아진 시점에서 자동적으로 펌프를 정지시키는 기구 등은, 수지와 물의 혼합계에서는 곤란하고, 복잡한 기구와 조작이 필요해지는데, 이와 같은 계에서는 수지가 가득 차는 것에 의한 펌프의 토출압의 상승에 대응하여, 펌프 구동용의 유체압이 민감하게 상승하므로, 펌프 구동용의 유체압을 제어하면, 수지가 가득 차는 것에 대응하여 펌프를 정지시킬 수 있다. 이 경우, 펌프 구동용의 유체는 수지와 같은 고형물을 포함하지 않기 때문에, 기기의 구성, 운전 조작 등은 단순화할 수 있다. 특히 펌프 구동용의 유체에 공기를 사용하면, 기기의 구성, 운전 조작 등은 더욱 단순화할 수 있고, 계내에 대한 도입, 배출 등도 용이하고, 준칙에 정확한 제어를 할 수 있다. A control mechanism that controls the pump to stop the pump by detecting the discharge pressure of the pump or a mechanism that automatically stops the pump when the discharge pressure of the pump becomes high is difficult in a mixed system of resin and water, In such a system, the fluid pressure for driving the pump rises sensitively in response to the increase in the discharge pressure of the pump due to the filling of the resin, so that when the fluid pressure for driving the pump is controlled, The pump can be stopped in response. In this case, since the fluid for driving the pump does not contain solids such as resin, the configuration of the device, the driving operation, and the like can be simplified. Particularly, when air is used as the fluid for driving the pump, the configuration of the device, the operation and the like can be further simplified, introduction and discharge into the system can be facilitated, and precise control can be performed according to the rules.

유체압 구동식 펌프로는, 공기압 구동식 펌프가 바람직하고, 유체압으로서 공기압의 적용은, 그 발생, 취급, 폐기 등은 용이하고, 또 작용시에 압축되기 때문에 수지의 충격에 의한 파손이 적은 등의 이점이 있다. 또 펌프 구동용의 공기압이 소정압에 이른 시점에서, 펌프에 작용하는 공기압을 해제하여 펌프의 구동을 정지시키는 제어 기구를 구비한 것이 바람직하고, 이로써 제어가 용이하고, 수지를 손상시키지 않고, 정확한 충전 밀도로 충전하여, 일정 용량의 이온 교환 수지층을 형성할 수 있다. 공기압 구동식 펌프로는 왕복동 피스톤식 등이어도 되는데, 공기압 구동식 다이어프램 펌프가 바람직하다. 공기압 구동식 다이어프램의 채용에 의해, 수지에 대한 충격을 적게 할 수 있기 때문에 수지의 손상을 더욱 적게 할 수 있어 제어도 용이하고, 정확한 충전 밀도로 충전하고, 일정 용량의 이온 교환 수지층을 형성할 수 있다. The fluid pressure drive type pump is preferably an air pressure type pump. The application of the air pressure as the fluid pressure makes it easy to generate, handle, and dispose of it, and is compressed at the time of operation. And the like. And a control mechanism for releasing the air pressure acting on the pump and stopping the driving of the pump when the air pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure. This makes it possible to control easily, It is possible to form the ion-exchange resin layer having a constant capacity by filling the resin at a filling density. The pneumatic drive type pump may be a reciprocating piston type or the like, and a pneumatically driven diaphragm pump is preferable. The use of the pneumatic pressure type diaphragm makes it possible to reduce the impact on the resin so that the damage to the resin can be further reduced and control is easy and the ion exchange resin layer of a constant capacity is formed .

용기로서, 제 1 스트레이너에 접속하는 원수 도입로, 제 2 스트레이너에 접속하는 처리수 취출로, 및 수지 도입로를 구비하는 용기, 예를 들어 유닛 교환식의 이온 교환 장치에 사용되는 이온 교환 수지 충전 유닛을 사용하는 경우, 수지 도입로를 통하여 이온 교환 수지와 물의 혼합 슬러리를 용기에 도입하고, 물을 제 1 및/또는 제 2 스트레이너로 분리하여, 원수 도입로 및/또는 처리수 취출로로부터 배출함으로써, 용기 내에 이온 교환 수지층을 형성할 수 있다. 이와 같이 하여 이온 교환 수지층을 형성한 용기는, 그대로 이온 교환 장치에 장착하여, 피처리액을 통액함으로써, 이온 교환 처리를 실시할 수 있고, 포화 후에는 용기를 회수하여 수지를 재생하고 재충전하여, 반복 사용할 수 있다. As a vessel, there is used a vessel provided with a raw water introduction path connected to the first strainer, a treated water extraction path connected to the second strainer, and a resin introduction path, for example, an ion exchange resin charging unit The mixed slurry of the ion exchange resin and water is introduced into the vessel through the resin introduction passage and the water is separated into the first and / or second strainer and discharged from the raw water introduction path and / or the treatment water takeout path , An ion-exchange resin layer can be formed in the container. The container in which the ion-exchange resin layer is formed as described above can be attached to an ion exchange apparatus as it is, and the liquid to be treated can be passed through by ion exchange treatment. After the vessel is saturated, the vessel is recovered, , Can be used repeatedly.

제 8 ∼ 11 양태에 있어서 형성의 대상이 되는 이온 교환 수지층이, 순수 제조 장치, 초순수 제조 장치, 폐수 처리 장치, 이온 흡착 장치 등, 목적으로 하는 이온 교환 장치에 따라, 도입되는 불순물의 양에 제한이 있는 경우에는, 반송에 사용하는 물로서 요구 순도에 대응한 순수나 초순수 등을 사용하여 이온 교환 수지층을 형성하고, 또 클린룸 등 더스트 등이 적은 환경에서 충전 조작을 실시하는 것이 바람직하다. It is preferable that the ion-exchange resin layer to be formed in the eighth to eleventh aspects is an ion-exchange resin layer which is formed on the basis of the amount of the impurities to be introduced in accordance with the purpose of the ion exchange apparatus, such as a pure water producing apparatus, an ultrapure water producing apparatus, a wastewater treating apparatus, When there is a limitation, it is preferable to form the ion-exchange resin layer using pure water or ultra-pure water corresponding to the required purity as the water to be used for carrying, and to perform the filling operation in an environment such as a clean room where dust and the like are small .

제 8 ∼ 11 양태에 의하면, 이온 교환 수지와 물의 혼합 슬러리를 용기에 도입하고, 물을 스트레이너로 분리하여 용기로부터 배출함으로써, 용기 내에 이온 교환 수지를 충전하여 이온 교환 수지층을 형성하는 방법에 있어서, 이온 교환 수지와 물의 혼합 슬러리를 유체압 구동식 펌프에 의해 용기에 공급하고, 상기 펌프 구동용의 유체압이 소정압에 이른 시점에서, 펌프에 작용하는 유체압을 해제하여 펌프의 구동을 정지시키고 이온 교환 수지층을 형성하도록 했으므로, 간단한 기구와 간단한 조작에 의해, 단시간에 정확하게 일정량의 이온 교환 수지를 용기에 충전하여 이온 교환 수지층 및 이 이온 교환 수지층을 갖는 이온 교환 장치를 형성할 수 있고, 이온 교환 수지의 고밀도 충전이나 파쇄, 혹은 배관의 막힘 등을 방지할 수 있다. According to the eighth to eleventh aspects, there is provided a method for introducing a mixed slurry of an ion exchange resin and water into a container, separating the water into a strainer and discharging the mixture from the container, thereby filling the container with the ion exchange resin, , A mixed slurry of an ion exchange resin and water is supplied to a vessel by a fluid pressure drive type pump. When the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure, the fluid pressure acting on the pump is released, An ion exchange resin layer and an ion exchange device having the ion exchange resin layer can be formed by charging a certain amount of an ion exchange resin into a container in a short time by a simple mechanism and a simple operation And it is possible to prevent high-density filling and crushing of the ion exchange resin, clogging of piping, and the like.

이하, 제 8 ∼ 11 양태의 실시형태를 도 3 에 의해 설명한다. 도 3 에 있어서, 용기 (1) 는 유닛 교환식의 이온 교환 장치에 사용되는 이온 교환 유닛 (U) 을 구성하는 것으로, 도 2 의 것과 동일한 구성이 되어 있다. 즉 이온 교환 유닛 (U) 은, 착탈식의 용기 (1) 의 내부에 재생이 끝난 이온 교환 수지층 (2) 이 형성되어 있다. 용기 (1) 의 상부에 개구부 (1a) 가 형성되고, 수지 도입로 (3), 원수 도입로 (4) 및 처리수 취출로 (5) 가 일체화된 뚜껑 (6) 이 장착되어 있다. 원수 도입로 (4) 및 처리수 취출로 (5) 의 하부에는, 각각 용기 (1) 내로 신장하는 선단부에 제 1 스트레이너 (4a) 및 제 2 스트레이너 (5a) 가 형성되어 있다. 또 원수 도입로 (4) 및 처리수 취출로 (5) 의 상부에는 각각 커플링 (4b, 5b) 이 장착되어 있고, 수지 충전 장치의 신축 이음매 (7, 8) 에 접속할 수 있게 되어 있다. 신축 이음매 (7, 8) 는 조인트 (9, 10) 에 의해 외부 유로 (11, 12) 에 접속되어 있다. Hereinafter, embodiments of the eighth to eleventh aspects will be described with reference to Fig. In Fig. 3, the container 1 constitutes an ion exchange unit U used in a unit exchange type ion exchange apparatus, and has the same configuration as that of Fig. That is, in the ion exchange unit U, the regenerated ion exchange resin layer 2 is formed in the detachable container 1. An opening 1a is formed in an upper portion of the container 1 and a lid 6 integrally formed with the resin introducing passage 3, the raw water introducing passage 4 and the treated water takeout passage 5 is mounted. A first strainer 4a and a second strainer 5a are formed at the lower end of the raw water introducing passage 4 and the treated water takeout passage 5 at the distal end portions extending into the container 1 respectively. Couplings 4b and 5b are mounted on the upper portions of the raw water introducing passage 4 and the treated water takeout passage 5 so that they can be connected to the expansion joints 7 and 8 of the resin filling apparatus. The expansion joints 7 and 8 are connected to the external flow paths 11 and 12 by joints 9 and 10, respectively.

도 2 에서는 이온 교환 수지층 (2) 은 용기 (1) 의 전체에 충전되어 있지 않고, 용기 (1) 의 상부에는 수층이 형성되어 있는데, 도 3 에서는 이온 교환 수지층 (2) 은 용기 (1) 의 전체에 가득 찬 상태로 충전하도록 되어 있다. 또 이온 교환 수지층 (2) 은 카티온 교환 수지와 아니온 교환 수지의 혼합 수지를 충전하도록 되어 있다. 그 밖의 이온 교환 유닛 (U) 의 구성 및 용기 (1) 에 대한 수지 충전의 기본적인 조작 등은 도 2 에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. In Fig. 2, the ion exchange resin layer 2 is not completely filled in the container 1, and an aqueous layer is formed in the upper part of the container 1. In Fig. 3, In the state of being full. The ion exchange resin layer 2 is filled with a mixed resin of a cation exchange resin and an anion exchange resin. The configuration of the other ion exchange unit U and the basic operation of charging the resin to the container 1 are substantially the same as those described in Fig.

이온 교환 수지층 (2) 을 형성하여 제조한 이온 교환 유닛 (U) 은, 도 2 에서 설명한 바와 동일하게, 커플링 (4b, 5b) 의 위치에서 분리된 상태로 밀봉하여 현장에 반송하고, 이온 교환 장치에 장착하여, 커플링 (4b, 5b) 을 외부 유로 (11, 12) 에 상당하는 이온 교환 장치의 원수 유로 및 처리수 유로 (전부 도시 생략) 에 접속하여 이온 교환에 제공된다. 이 때 수지 도입로 (3) 는 공기 제거 등을 위해서 이용된다.The ion exchange unit U produced by forming the ion exchange resin layer 2 is sealed in the state of being separated from the positions of the couplings 4b and 5b and transported to the site, And the couplings 4b and 5b are connected to the raw water flow path and the process water flow path (not shown in the figure) of the ion exchange apparatus corresponding to the external flow paths 11 and 12, and are provided for ion exchange. At this time, the resin introduction path 3 is used for air removal and the like.

도 3 에서는, 용기 (1) 에 혼합 수지를 충전하기 위해서, 카티온 교환 수지 재생조 (21), 아니온 교환 수지 재생조 (22), 혼합조 (23) 가 형성되고, 이들에서 이온 교환 수지의 분리, 재생, 혼합 등을 실시한 후, 재생이 끝난 수지를 펌프 (30) 에 의해, 이온 교환 유닛 (U) 의 용기 (1) 에 도입하여 충전하도록 되어 있다. 3, the cation exchange resin regeneration tank 21, the anion exchange resin regeneration tank 22, and the mixing tank 23 are formed in order to fill the container 1 with the mixed resin, The regenerated resin is introduced into the container 1 of the ion exchange unit U by the pump 30 so as to be charged.

회수한 이온 교환 유닛 (U) 의 사용이 끝난 이온 교환 수지를 분리, 재생, 혼합하여 충전하는 경우에 대해 설명하면, 회수한 이온 교환 유닛 (U) 의 용기 (1) 로부터 이온 교환 수지층 (2) 을 구성하는 혼합 수지를 라인 (L1) 으로부터 카티온 교환 수지 재생조 (21) 에 도입하고, 라인 (L2) 으로부터 순수를 보내 수지를 역세 분리하고, 분리한 아니온 교환 수지를 라인 (L5) 으로부터 아니온 교환 수지 재생조 (22) 에 도입한다. 그리고 라인 (L3) 으로부터 카티온 교환 수지 재생조 (21) 에 재생제 (산) 를 통액하고, 라인 (L4) 으로부터 재생 배액을 배출하여 카티온 교환 수지를 재생하고, 재생이 끝난 카티온 교환 수지를 라인 (L6) 으로부터 혼합조 (23) 에 이송한다. 또 라인 (L7) 으로부터 아니온 교환 수지 재생조 (22) 에 순수를 보내 수지를 역세한 후, 라인 (L8) 으로부터 재생제 (알칼리) 를 통액하고, 라인 (L9) 으로부터 재생 배액을 배출하여 아니온 교환 수지를 재생하고, 재생이 끝난 아니온 교환 수지를 라인 (L11) 으로부터 혼합조 (23) 에 이송한다. The ion exchange resin (2) is recovered from the container (1) of the recovered ion exchange unit (U) by removing, regenerating and mixing the recovered ion exchange unit Is introduced into the cation exchange resin regeneration tank 21 from the line L1 and purified water is sent from the line L2 to backwash the resin and the separated anion exchange resin is introduced into the line L5, To the anion exchange resin regeneration tank 22. Then, the regenerant (acid) is passed from the line L3 to the cation exchange resin regeneration tank 21, the regeneration drainage is discharged from the line L4 to regenerate the cation exchange resin, and the regenerated cation exchange resin To the mixing chamber 23 from the line L6. The regenerant (alkali) is passed from the line L8 and the regeneration liquid is discharged from the line L9 to purify the resin after passing the pure water from the line L7 to the anion exchange resin regeneration tank 22, And the regenerated anion exchange resin is transferred from the line (L11) to the mixing tank (23).

혼합조 (23) 에서는 라인 (L12) 으로부터 공기 및 순수를 공급함과 함께, 라인 (L13) 으로부터 순수를 공급하고 수지를 혼합하여 물과의 혼합 슬러리를 형성한다. 이 혼합 슬러리는 라인 (L14) 으로부터 펌프 (30) 에 의해 흡입되고, 가압하여 라인 (L15) 으로부터 이온 교환 유닛 (U) 의 수지 도입로 (3) 를 통하여 용기 (1) 에 도입하고, 동반수는 제 1 스트레이너 (4a) 및 제 2 스트레이너 (5a) 로 분리하고, 신축 이음매 (7, 8), 조인트 (9, 10) 를 통하여 외부 유로 (11, 12) 로부터 배출하고 충전하여, 이온 교환 수지 충전층 (2) 을 형성한다. In the mixing tank 23, air and pure water are supplied from the line L12, pure water is supplied from the line L13, and the resin is mixed to form a mixed slurry with water. The mixed slurry is sucked by the pump 30 from the line L14 and is introduced into the vessel 1 through the resin introduction passage 3 of the ion exchange unit U from the line L15 by pressurization, Is separated from the first strainer 4a and the second strainer 5a and discharged from the outer flow paths 11 and 12 through the expansion joints 7 and 8 and the joints 9 and 10 to be charged, To form a filling layer (2).

펌프 (30) 는 공기압 구동식 다이어프램 펌프가 사용되고 있다. 이 공기압 구동식 다이어프램 펌프로는, 예를 들어 특허문헌 5 (일본 공개특허공보 2002-221160호) 등에 나타낸 더블 다이어프램식 펌프가 채용되고 있다. 이 펌프 (30) 는 하우징 (31) 에 인접하여 형성된 2 개의 펌프실 (32a, 32b) 에 각각 다이어프램 (33a, 33b) 이 형성되고, 중간벽 (34) 을 관통하여 슬라이드하는 샤프트 (35) 의 선단에 접합하여 일체화되고, 왕복동할 수 있게 되어 있다. The pump 30 is a pneumatic driven diaphragm pump. As this pneumatic driving type diaphragm pump, for example, a double diaphragm type pump shown in Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-221160) is employed. Diaphragms 33a and 33b are formed in two pump chambers 32a and 32b formed adjacently to the housing 31. The pump 30 is provided with diaphragms 33a and 33b at the tip of a shaft 35 that slides through the intermediate wall 34 and slides So that they can be reciprocated.

펌프실 (32a, 32b) 의 다이어프램 (33a, 33b) 의 반대측에는, 구동 공기실 (36a, 36b) 이 형성되고, 각각 구동 공기로 (37a, 37b) 가 연락되어 있다. 펌프실 (32a, 32b) 의 하부에는, 역지 밸브 (38a, 38b) 가 형성되고, 각각 슬러리 흡입로 (41) 를 통하여 라인 (L14) 에 연락되어 있다. 또 펌프실 (32a, 32b) 의 상부에는, 역지 밸브 (39a, 39b) 가 형성되고, 각각 슬러리 공급로 (42) 를 통하여 라인 (L15) 에 연락되어 있다. 구동 공기로 (37a, 37b) 는 슬러리 공급로 (42) 와 교차하지 않고 전환 밸브 (43) 에 연결되어 있다. 전환 밸브 (43) 에는 공기 공급로 (44) 와 공기 배출로 (45) 가 연락되어 있다. Drive air chambers 36a and 36b are formed on the opposite sides of the diaphragms 33a and 33b of the pump chambers 32a and 32b and the drive air passages 37a and 37b are communicated with the drive air chambers 36a and 36b, respectively. The check valves 38a and 38b are formed below the pump chambers 32a and 32b and communicate with the line L14 through the slurry suction path 41, respectively. The check valves 39a and 39b are formed on the upper portions of the pump chambers 32a and 32b and communicate with the line L15 through the slurry supply path 42, respectively. The drive air passages 37a and 37b are connected to the switching valve 43 without crossing the slurry supply path 42. [ The air supply passage 44 and the air discharge passage 45 are connected to the switching valve 43.

펌프 (30) 에는, 펌프 구동용의 공기압이 소정압에 이른 시점에서, 펌프에 작용하는 공기압을 해제하여 펌프의 구동을 정지시키는 제어 장치 (50) 가 형성되어 있다. 이 제어 장치 (50) 로는, 예를 들어 특허문헌 6 (일본 공개특허공보 2007-305019호) 에 나타난 것이 채용되어 있다. 이 제어 장치 (50) 는 제어 밸브 (51) 와, 삼방 밸브 (52) 와, 조절 밸브 (53) 로 구성된다. 제어 밸브 (51) 는 조절기 (55) 에 의해 조절되는 밸브체 (54) 에 의해 제 1 유체실 (56) 과 제 2 유체실 (57) 이 구획되어 있다. 제 1 유체실 (56) 에는 구동 공기 입구 (58) 및 구동 공기 출구 (59) 가 형성되고, 공기 압축기 (60) 로부터 밸브 (61) 를 갖는 라인 (L16) 을 통하여 압축 공기를 구동 공기 입구 (58) 에 받아들이고, 구동 공기 출구 (59) 로부터 라인 (L17) 을 통하여 전환 밸브 (43) 의 공기 공급로 (44) 에 공급하도록 연락되어 있다. The pump 30 is provided with a control device 50 for stopping the driving of the pump by releasing the air pressure acting on the pump when the air pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure. As this control device 50, for example, one shown in Patent Document 6 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-305019) is adopted. The control device 50 includes a control valve 51, a three-way valve 52, and a control valve 53. The control valve 51 is partitioned by the valve body 54 controlled by the regulator 55 into the first fluid chamber 56 and the second fluid chamber 57. The first fluid chamber 56 is formed with a drive air inlet 58 and a drive air outlet 59 and supplies compressed air from the air compressor 60 through a line L16 having a valve 61 to a drive air inlet 58 and communicates with the air supply passage 44 of the switching valve 43 through the line L17 from the drive air outlet 59. [

또 제 1 유체실 (56) 에는 제어 공기 출구 (62) 가 형성되고, 라인 (L18) 을 통하여 삼방 밸브 (52) 에 연락되고, 또한 라인 (L19) 을 통하여 조절 밸브 (53) 에 연락되어 있다. 제 2 유체실 (57) 에는 제어 공기 입구 (63) 가 형성되고, 라인 (L21) 을 통하여 조절 밸브 (53) 에 연락되어 있다. 조절기 (55) 는 밸브체 (54) 의 위치를 조정함으로써, 제 1 유체실 (56) 을 통하여 흐르는 구동 공기의 유량을 조절하도록 구성되어 있다. 조절 밸브 (53) 에는 조절기 (64) 가 형성되어 있고, 조절 밸브 (53) 의 동작압을 조절할 수 있도록 구성되어 있다. 삼방 밸브 (52) 에는 전환기 (65) 가 형성되어 있어, 삼방 밸브 (52) 의 유로를 전환하여 제어 공기를 배출하고, 제어 밸브 (51) 를 리셋할 수 있도록 구성되어 있다.A control air outlet 62 is formed in the first fluid chamber 56 and is connected to the three-way valve 52 through the line L18 and to the control valve 53 via the line L19 . A control air inlet 63 is formed in the second fluid chamber 57 and is connected to the control valve 53 through a line L21. The regulator 55 is configured to regulate the flow rate of the driving air flowing through the first fluid chamber 56 by adjusting the position of the valve body 54. [ The regulator valve (53) is provided with a regulator (64), which is configured to regulate the operating pressure of the regulator valve (53). The three-way valve 52 is provided with a switching device 65 so as to switch the flow path of the three-way valve 52 to discharge the control air and reset the control valve 51.

상기의 구성에 있어서, 공기 압축기 (60) 로부터 압축 공기를, 밸브 (61) 로 유량 조절하고, 라인 (L16) 을 통하여 제어 밸브 (51) 의 구동 공기 입구 (58) 에 도입하고, 구동 공기 출구 (59) 로부터 라인 (L17) 을 통하여, 펌프 (30) 의 전환 밸브 (43) 의 공기 공급로 (44) 에 공급한다. 전환 밸브 (43) 에서는, 구동 공기로 (37a, 37b) 를 교대로 전환하여, 구동 공기를 구동 공기실 (36a, 36b) 에 교대로 도입하고, 이 때 타방의 구동 공기로 (37b, 37a) 로부터 구동 공기를 공기 배출로 (45) 에 배출하도록 조작된다. 이로써 다이어프램 (33a, 33b) 이 샤프트 (35) 를 통하여 동일 방향으로 이동하고, 라인 (L14) 으로부터 혼합 슬러리를 흡입하고, 가압하여 라인 (L15) 으로부터 이온 교환 유닛 (U) 의 수지 도입로 (3) 를 통하여 용기 (1) 에 도입한다. The compressed air is flow-regulated from the air compressor 60 to the valve 61 and introduced into the drive air inlet 58 of the control valve 51 through the line L16, To the air supply passage 44 of the switching valve 43 of the pump 30 from the line 59 through the line L17. The switching valve 43 alternately switches the drive air passages 37a and 37b so that the drive air is alternately introduced into the drive air chambers 36a and 36b and the other drive air passages 37b and 37a are opened, To the air discharge path (45). This causes the diaphragms 33a and 33b to move in the same direction through the shaft 35 to suck and pressurize the mixed slurry from the line L14 to the resin introducing passage 3 of the ion exchange unit U ) Into the container (1).

도 3 에서는 펌프 (30) 는, 구동 공기를 전환 밸브 (43) 로부터 구동 공기로 (37b) 를 통하여 구동 공기실 (36b) 에 도입함과 함께, 구동 공기실 (36a) 의 구동 공기를 구동 공기로 (37a) 로부터 공기 배출로 (45) 를 통하여 계외로 배출하는 상태가 도시되어 있다. 이 때 구동 공기실 (36a) 의 구동 공기가 배출되어 다이어프램 (33a) 이 중간벽 (34) 측으로 이동함으로써, 혼합조 (23) 의 혼합 슬러리가 라인 (L14) 으로부터 펌프 (30) 의 슬러리 흡입로 (41) 에 들어가, 역지 밸브 (38a) 를 통하여 펌프실 (32a) 에 흡입된다. 이것과 동시에 다이어프램 (33b) 이 펌프실 (32b) 측으로 이동함으로써, 펌프실 (32b) 내의 혼합 슬러리가 가압되어 역지 밸브 (39b) 로부터 슬러리 공급로 (42) 에 들어가, 라인 (L15) 으로부터 이온 교환 유닛 (U) 의 수지 도입로 (3) 를 통하여 용기 (1) 에 도입된다. 이 때 역지 밸브 (39a) 는 닫히기 때문에, 슬러리 공급로 (42) 의 혼합 슬러리는 펌프실 (32a) 에 들어가지 않는다. 3, the pump 30 introduces the driving air from the switching valve 43 into the driving air chamber 36b through the driving air passage 37b and drives the driving air in the driving air chamber 36a to the driving air And discharged from the system 37a through the air discharge path 45 to the outside of the system. At this time, the driving air in the driving air chamber 36a is discharged and the diaphragm 33a is moved toward the intermediate wall 34 so that the mixed slurry in the mixing tank 23 flows from the line L14 to the slurry suction line (41) and sucked into the pump chamber (32a) through the check valve (38a). Simultaneously with this, the diaphragm 33b is moved to the pump chamber 32b side so that the mixed slurry in the pump chamber 32b is pressurized to enter the slurry feed path 42 from the check valve 39b, U is introduced into the container 1 through the resin introduction path 3 of the first embodiment. At this time, since the check valve 39a is closed, the mixed slurry in the slurry supply path 42 does not enter the pump chamber 32a.

계속해서 전환 밸브 (43) 가 전환되고, 구동 공기를 구동 공기로 (37a) 로부터 구동 공기실 (36a) 에 도입함과 함께, 구동 공기실 (36b) 의 구동 공기를 구동 공기로 (37b) 를 통하여 전환 밸브 (43) 로부터 공기 배출로 (45) 를 통하여 계외로 배출한다. 이로써 다이어프램 (33a, 33b) 이 도 1 의 우측 방향으로 이동하고, 혼합조 (23) 로부터 펌프 (30) 의 슬러리 흡입로 (41) 에 들어간 혼합 슬러리가, 역지 밸브 (38b) 를 통하여 펌프실 (32b) 에 흡입된다. 이것과 동시에 펌프실 (32a) 내의 혼합 슬러리가 가압되어 역지 밸브 (39a) 로부터 슬러리 공급로 (42) 에 들어가, 라인 (L15) 으로부터 이온 교환 유닛 (U) 의 용기 (1) 에 도입된다. 이와 같이 전환 밸브 (43) 에 의해 교대로 구동 공기 및 혼합 슬러리의 유로를 전환함으로써, 혼합 슬러리의 용기 (1) 로의 도입을 계속하여 실시할 수 있다. Subsequently, the switching valve 43 is switched so that the driving air is introduced into the driving air chamber 36a from the driving air path 37a and the driving air in the driving air chamber 36b is supplied to the driving air path 37b Through the air discharge path (45). 1 so that the mixed slurry entering the slurry suction path 41 of the pump 30 from the mixing tank 23 passes through the check valve 38b to the pump chamber 32b . At the same time, the mixed slurry in the pump chamber 32a is pressurized to enter the slurry feed path 42 from the check valve 39a and introduced into the vessel 1 of the ion exchange unit U from the line L15. As described above, the flow of the driving air and the mixed slurry is alternately switched by the switching valve 43, so that the introduction of the mixed slurry into the vessel 1 can be continued.

라인 (L15) 으로부터 용기 (1) 에 도입된 혼합 슬러리 중의 이온 교환 수지는 용기 (1) 내에 충전되고, 동반수는 제 1 스트레이너 (4a) 및 제 2 스트레이너 (5a) 로 분리되고, 신축 이음매 (7, 8), 조인트 (9, 10) 를 통하여 외부 유로 (11, 12) 로부터 배출되어, 이온 교환 수지 충전층 (2) 이 형성된다. 이온 교환 수지의 충전 초기에 있어서, 용기 (1) 내의 이온 교환 수지 충전층 (2) 은 적고, 수층이 많이 존재하는 상태에서는, 동반수가 분리되어 배출되기 때문에, 혼합 슬러리는 차례 차례로 도입되므로, 전환 밸브 (43) 의 전환에 의해 혼합 슬러리의 공급이 반복된다. The ion exchange resin in the mixed slurry introduced into the vessel 1 from the line L15 is charged into the vessel 1 and the number of the entrained ions is separated into the first strainer 4a and the second strainer 5a, 7 and 8 and the joints 9 and 10 to be discharged from the external flow paths 11 and 12 to form the ion exchange resin filled layer 2. At the initial stage of charging of the ion exchange resin, since the ion exchange resin filled layer 2 in the container 1 is few and the accompanying water is separated and discharged in a state in which a large number of water layers exist, the mixed slurry is introduced sequentially, The supply of the mixed slurry is repeated by switching the valve 43.

이온 교환 수지의 충전이 진행되고, 용기 (1) 내의 전체에 이온 교환 수지 충전층 (2) 이 형성되어 가득 차게 되면, 용기 (1) 내에 혼합 슬러리가 들어가지 않게 된다. 이로써 펌프 (30) 의 토출압이 높아지고, 이것에 수반하여 다이어프램 (33a, 33b) 에 걸리는 부하가 커지기 때문에, 구동 공기압이 높아진다. 제어 밸브 (51) 에서는 제 1 유체실 (56) 내의 구동 공기의 일부가 제어 공기로서 제어 공기 출구 (62) 로부터 라인 (L18) 을 통하여 삼방 밸브 (52) 에 공급되고, 다시 라인 (L19) 을 통하여 조절 밸브 (53) 에 공급되고 있는데, 구동 공기압이 소정압에 이른 시점에서, 조절 밸브 (53) 가 개방된다. The filling of the ion exchange resin proceeds and the ion exchange resin filled layer 2 is formed and filled in the whole of the container 1 so that the mixed slurry does not enter the container 1. As a result, the discharge pressure of the pump 30 is increased, and the load applied to the diaphragms 33a and 33b increases with the increase of the discharge pressure, thereby increasing the drive air pressure. In the control valve 51, part of the driving air in the first fluid chamber 56 is supplied as control air from the control air outlet 62 to the three-way valve 52 via the line L18, The control valve 53 is opened when the driving air pressure reaches a predetermined pressure.

조절 밸브 (53) 의 개방에 의해, 제어 공기가 조절 밸브 (53) 로부터 라인 (L21), 제어 공기 입구 (63) 를 통하여 제 2 유체실 (57) 에 들어가고, 밸브체 (54) 를 도 1 의 우측 방향으로 이동시켜, 제 1 유체실 (56) 을 닫는다. 이로써 펌프 (30) 로의 구동 공기의 공급이 정지되고, 펌프 (30) 에 작용하는 구동 공기압을 해제하여 펌프 (30) 는 구동을 정지한다. 이로써 펌프 (30) 에 의한 용기 (1) 로의 혼합 슬러리의 공급은 정지된다. 이 단계에서 용기 (1) 는 가득 차 있으므로, 용기 (1) 내에는 일정 용량의 이온 교환 수지 충전층 (2) 이 형성된다. The opening of the regulating valve 53 causes the control air to flow from the regulating valve 53 into the second fluid chamber 57 through the line L21 and the control air inlet 63, The first fluid chamber 56 is closed. As a result, the supply of the driving air to the pump 30 is stopped, and the driving air pressure acting on the pump 30 is released, so that the driving of the pump 30 is stopped. As a result, the supply of the mixed slurry to the container 1 by the pump 30 is stopped. At this stage, the container 1 is full, so that a certain amount of the ion exchange resin filled layer 2 is formed in the container 1.

이와 같이 펌프 (30) 의 구동 공기압이 소정압에 이른 시점에서 펌프 (30) 에 작용하는 구동 공기압을 해제하여 펌프 (30) 의 구동을 정지함으로써, 용기 (1) 내에 일정 용량의 이온 교환 수지층 (2) 을 형성할 수 있지만, 충전 밀도가 불균일하게 되어 있는 경우가 있으므로, 1 회의 충전 조작으로 펌프 (30) 의 구동을 정지시킨 후, 일정 시간, 예를 들어 1 ∼ 10 분간 방치 후 펌프 (30) 의 구동을 재개하여 혼합 슬러리를 공급하고, 다시 구동 공기압이 소정압에 이른 시점에서 펌프 (30) 에 작용하는 공기압을 해제하여 펌프 (30) 의 구동을 정지함으로써, 균일한 충전 밀도의 이온 교환 수지 충전층 (2) 을 형성할 수 있다. Thus, when the driving air pressure of the pump 30 reaches a predetermined pressure, the driving air pressure acting on the pump 30 is released to stop the driving of the pump 30, so that a certain amount of the ion- The driving of the pump 30 is stopped by one charging operation, and then the pump 30 is left for a predetermined time, for example, for 1 to 10 minutes, and then the pump (2) 30 to stop the driving of the pump 30 to release the air pressure acting on the pump 30 at the time when the driving air pressure reaches a predetermined pressure again to stop the driving of the pump 30, The exchange resin packed layer 2 can be formed.

펌프 (30) 의 구동을 재개하려면, 삼방 밸브 (52) 에 형성되어 있는 전환기 (65) 에 의해 삼방 밸브 (52) 의 유로를 전환하고, 제 2 유체실 (57) 내의 제어 공기를 배출함으로써, 제어 밸브 (51) 의 밸브체 (54) 가 복귀하여 제어 밸브 (51) 가 리셋된다. 펌프 (30) 의 정지와 방치에 의해 용기 (1) 내의 이온 교환 수지 충전층 (2) 의 충전 변형이 해제되고, 균일한 이온 교환 수지 충전층 (2) 이 형성됨과 함께, 수층이 분리하여 용기 (1) 내에 수지 유입 스페이스가 형성되어 있으면, 제어 밸브 (51) 의 리셋과 함께 펌프 (30) 의 구동이 재개되어 용기 (1) 내로의 혼합 슬러리의 공급이 재개된다. 다시 구동 공기압이 소정압에 이른 시점에서 조절 밸브 (53) 를 개방하고, 펌프 (30) 에 작용하는 공기압이 해제되어 펌프 (30) 의 구동이 정지된다. 이로써 한층 더 균일한 충전 밀도의 이온 교환 수지 충전층 (2) 을 형성할 수 있다. Way valve 52 is switched by the diverter 65 formed in the three-way valve 52 and the control air in the second fluid chamber 57 is discharged to restart the drive of the pump 30, The valve body 54 of the control valve 51 returns and the control valve 51 is reset. The filling deformation of the ion exchange resin filling layer 2 in the vessel 1 is released by stopping and leaving the pump 30 and a uniform ion exchange resin filling layer 2 is formed, When the resin inflow space is formed in the container 1, the driving of the pump 30 is resumed with the reset of the control valve 51, and the supply of the mixed slurry into the container 1 is resumed. When the driving air pressure again reaches the predetermined pressure, the control valve 53 is opened, and the air pressure acting on the pump 30 is released, and the driving of the pump 30 is stopped. This makes it possible to form the ion exchange resin filled layer 2 having a more uniform filling density.

이와 같이 하여 이온 교환 수지 충전층 (2) 을 형성 후, 또는 이온 교환 수지 충전층 (2) 의 충전량에 엄밀성이 요구되지 않는 경우에는, 반복 충전 조작을 생략하고, 용기 (1) 를 교환하고, 다음의 용기 (1) 에 대해 이온 교환 수지 충전층 (2) 을 형성한다. 용기 (1) 의 교환은, 커플링 (4b, 5b) 에 있어서 신축 이음매 (7, 8) 로부터 분리하여, 새로운 용기 (1) 와 교환한다. 새로운 용기 (1) 와 교환한 후, 전환기 (65) 에 의해 삼방 밸브 (52) 의 유로를 전환시켜 제어 밸브 (51) 를 리셋함으로써, 제어 밸브 (51) 의 제 1 유체실 (56) 에 구동 공기가 공급되어, 펌프 (30) 에 의한 새로운 용기 (1) 로의 혼합 슬러리의 공급이 재개되고, 상기와 동일하게 하여 이온 교환 수지가 충전되고, 이온 교환 수지 충전층 (2) 의 형성이 실시된다. After the ion exchange resin filled layer 2 is formed as described above or when the filling amount of the ion exchange resin filled layer 2 is not strictly required, the container 1 is exchanged, The ion exchange resin filled layer 2 is formed for the following container 1. [ The replacement of the container 1 is separated from the expansion joints 7 and 8 in the couplings 4b and 5b and exchanged with the new container 1. Way valve 52 is switched by the switching device 65 and then the control valve 51 is reset so that the first fluid chamber 56 of the control valve 51 is driven Air is supplied and the supply of the mixed slurry to the new vessel 1 is resumed by the pump 30 and the ion exchange resin is filled in the same manner as described above to form the ion exchange resin filled layer 2 .

조절 밸브 (53) 의 동작압, 즉 조절 밸브 (53) 를 개방시킬 때의 구동 공기압은 0.2 ∼ 0.7 ㎫ 의 범위 내의 압력으로 할 수 있는데, 이 압력은 조절기 (64) 에 의해, 수지의 충전 조작이 용이하고, 또한 수지를 파쇄하지 않고 균일하게 충전되는 압력이 되도록 조절할 수 있다. 이 경우, 펌프 (30) 의 토출압을 측정하거나 조정할 필요는 없고, 단순히 조절 밸브 (53) 의 동작압을 조절하는 것만으로, 제어 밸브 (51) 를 닫고 펌프 (30) 에 작용하는 공기압을 해제하여, 펌프 (30) 의 구동을 정지시킬 수 있다.The operating pressure of the regulating valve 53, that is, the driving air pressure at the time of opening the regulating valve 53, can be set to a pressure within the range of 0.2 to 0.7 MPa, And it is also possible to adjust the pressure so that the resin is uniformly charged without breaking. In this case, it is not necessary to measure or adjust the discharge pressure of the pump 30, and simply by adjusting the operating pressure of the control valve 53, the control valve 51 is closed and the air pressure acting on the pump 30 is released So that the driving of the pump 30 can be stopped.

이하, 제 8 ∼ 11 양태의 실시예 및 비교예에 대해 설명한다.Hereinafter, examples and comparative examples of the eighth to eleventh aspects will be described.

[실시예 2 ∼ 6] [Examples 2 to 6]

도 3 에 나타내는 장치에 있어서, 용기 (1) (용적 70 ℓ) 에, 카티온 교환 수지 CRM (쿠리타 공업 주식회사 제조, 상표) 과, 아니온 교환 수지 KR (쿠리타 공업 주식회사 제조, 상표) 을, 용량비로 1 : 1.6 으로 혼합한 혼합 수지를, 주위에 수상이 형성된 상태 (정치 침강하여 물을 분리하지 않는 상태) 의 혼합 수지와 물의 용량비로, 80 : 20 으로 혼합한 혼합 슬러리를, 펌프 (30) 의 설정압을 0.294 ㎫ 로 충전하여, 이온 교환 수지 충전층 (2) 을 형성하였다. 펌프 (30) 가 0.294 ㎫ 에서 정지 후, 10 분간 방치하고, 다시 펌프 (30) 를 설정압 0.294 ㎫ 에서 재구동하여, 충전을 실시하였다. 5 개의 용기 (1) 를 순차 교환하여 충전한 결과를 표 2 에 나타낸다.3, a carton exchange resin CRM (trade name, manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd.) and anion exchange resin KR (manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd.) were placed in a container 1 (volume: 70 L) , And a mixing ratio of 1: 1.6 at a volume ratio of 80: 20 was mixed with a mixed resin of water and water mixed in a state where the water phase was formed around the water phase 30) was filled to 0.294 MPa to form the ion exchange resin filled layer 2. After the pump 30 was stopped at 0.294 MPa, the pump 30 was left for 10 minutes, and the pump 30 was again driven at the set pressure of 0.294 MPa to perform charging. Table 2 shows the results of charging the five containers 1 in sequence by exchanging them.

표 2 의 결과로부터, 용기 (1) 내의 이온 교환 수지층 (2) 의 과부족량의 평균치는 ＋ 1.1 ℓ 이고, 기준량 (70 ℓ) 에 대한 용량비는 1.57 ％ 이고, 모두 과잉측으로, 부족이 발생된 예가 없기 때문에, 합격으로 판정되었다. From the results shown in Table 2, the average value of the excess / deficiency amount of the ion-exchange resin layer 2 in the container 1 is + 1.1 L, the capacity ratio to the reference amount (70 L) is 1.57% Because there is no example, it was judged to pass.

[비교예 2 ∼ 4] [Comparative Examples 2 to 4]

실시예 2 ∼ 6 과 동일한 용기 및 혼합 슬러리를 사용하여, 도 3 에 기재된 용기 (1) 의 수지 도입로 (3) 에 깔때기를 설치하고, 비커를 사용하여 혼합 슬러리를, 용기 (1) 가 가득 찰 때까지 흘려 넣어, 용기 (1) 에 이온 교환 수지층 (2) 을 형성시켰다. 3 개의 용기 (1) 를 순차 교환하여 충전한 결과를 표 3 에 나타낸다.The same container and mixed slurry as in Examples 2 to 6 were used to install a funnel in the resin introduction path 3 of the container 1 shown in Fig. 3, and the mixed slurry was filled in the container 1 And the ion exchange resin layer (2) was formed in the container (1). Table 3 shows the results of charging the three containers 1 in succession.

표 3 의 결과로부터, 각 예 모두 용기 (1) 내의 이온 교환 수지층 (2) 의 용량은, 5 ∼ 10 ℓ 의 범위에서 부족하고, 또 편차도 컸다.From the results shown in Table 3, the capacity of the ion-exchange resin layer 2 in each of the containers 1 was insufficient in the range of 5 to 10 L, and the deviation was also large.

제 8 ∼ 11 양태는, 순수 제조 장치, 초순수 제조 장치, 폐수 처리 장치, 이온 흡착 장치 등의 이온 교환 장치에서 사용하는 용기에, 카티온 교환 수지, 아니온 교환 수지, 이들의 혼합 수지, 혹은 이들과 다른 수지와의 혼합 수지를 용기 내에 충전하여 이온 교환 수지층을 형성하기 위한 방법에 이용할 수 있다.In the eighth to eleventh aspects, a container used in an ion exchange apparatus such as a pure water producing apparatus, an ultrapure water producing apparatus, a wastewater treating apparatus, and an ion adsorbing apparatus is provided with a cation exchange resin, anion exchange resin, And a resin mixed with another resin may be filled in a container to form an ion-exchange resin layer.

본 발명을 특정한 양태를 사용하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않고 여러 변경을 할 수 있는 것은 당업자에게 분명하다.While the invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof, it is evident to those skilled in the art that various changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

또한, 본 출원은, 2009년 6월 30일자로 출원된 일본 특허출원 (일본 특허출원 2009-155660) 및 2009년 11월 24일자로 출원된 일본 특허출원 (일본 특허출원 2009-266401) 에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.The present application is based on Japanese Patent Application (Japanese Patent Application 2009-155660) filed on June 30, 2009 and Japanese Patent Application (Japanese Patent Application 2009-266401) filed on November 24, 2009 And the entirety of which is cited by reference.

Claims

A method for introducing a mixed slurry of an ion exchange resin and water into a vessel, separating the water into a strainer and discharging the vessel through a vessel to thereby fill the vessel with an ion exchange resin,
A mixed slurry of an ion exchange resin and water is supplied to the vessel by a fluid pressure drive type pump,
Wherein the fluid pressure for driving the pump releases the fluid pressure acting on the pump at a time when the fluid pressure reaches a predetermined pressure that is judged to be charged until the ion exchange resin is filled in the container, A method of forming an exchange resin layer.

A method for introducing a mixed slurry of an ion exchange resin and water into a vessel, separating the water into a strainer and discharging the vessel through a vessel to thereby fill the vessel with an ion exchange resin,
A mixed slurry of an ion exchange resin and water is supplied to the vessel by a fluid pressure drive type pump,
When the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure, the fluid pressure acting on the pump is released to stop the driving of the pump,
Then, the driving of the pump is resumed, and at the time when the fluid pressure for driving the pump reaches the predetermined pressure, the fluid pressure acting on the pump is released to stop the driving of the pump. .

A method for introducing a mixed slurry of an ion exchange resin and water into a vessel, separating the water into a strainer and discharging the vessel through a vessel to thereby fill the vessel with an ion exchange resin,
A mixed slurry of an ion exchange resin and water is supplied to the vessel by a fluid pressure drive type pump,
When the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure, the fluid pressure acting on the pump is released to stop the driving of the pump,
And a control mechanism for releasing the air pressure acting on the pump and stopping the driving of the pump when the fluid pressure drive type pump is an air pressure type pump and when the air pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure, A method of forming a resin layer.

A method for introducing a mixed slurry of an ion exchange resin and water into a vessel, separating the water into a strainer and discharging the vessel through a vessel to thereby fill the vessel with an ion exchange resin,
A mixed slurry of an ion exchange resin and water is supplied to the vessel by a fluid pressure drive type pump,
When the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure, the fluid pressure acting on the pump is released to stop the driving of the pump,
Wherein the fluid pressure drive type pump is an air pressure type diaphragm pump.

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A raw water introduction passage connected to the first strainer, a treated water outlet passage connected to the second strainer, and a resin introduction passage, introducing a mixed slurry of an ion exchange resin and water into the vessel through the resin introduction passage, Is separated from the first and / or second strainer and discharged from the raw water introduction path and / or the treated water takeout path, thereby forming an ion-exchange resin layer in the vessel.

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the ion exchange resin is a mixed resin of a cation exchange resin and an anion exchange resin.

An apparatus for forming an ion exchange resin layer by introducing a mixed slurry of an ion exchange resin and water into a vessel, separating the water by a strainer, discharging the vessel through a vessel, and filling the vessel with an ion exchange resin,
A fluid pressure drive type pump for supplying a mixed slurry of an ion exchange resin and water to a vessel,
And a pump control means for stopping the driving of the pump by releasing the fluid pressure acting on the pump at a time point when the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure judged to be charged until the ion exchange resin is filled in the container Wherein the ion exchange resin layer is formed on the substrate.

An apparatus for forming an ion exchange resin layer by introducing a mixed slurry of an ion exchange resin and water into a vessel, separating the water by a strainer, discharging the vessel through a vessel, and filling the vessel with an ion exchange resin,
A fluid pressure drive type pump for supplying a mixed slurry of an ion exchange resin and water to a vessel,
And pump control means for stopping the driving of the pump by releasing the fluid pressure acting on the pump when the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure,
The pump control means releases the fluid pressure acting on the pump when the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure to stop the driving of the pump and restarts the driving of the pump, And when the pressure reaches the predetermined pressure, the fluid pressure acting on the pump is released to stop the driving of the pump.

An apparatus for forming an ion exchange resin layer by introducing a mixed slurry of an ion exchange resin and water into a vessel, separating the water by a strainer, discharging the vessel through a vessel, and filling the vessel with an ion exchange resin,
A fluid pressure drive type pump for supplying a mixed slurry of an ion exchange resin and water to a vessel,
And pump control means for stopping the driving of the pump by releasing the fluid pressure acting on the pump when the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure,
Wherein the fluid pressure drive type pump is an air pressure type pump and the pump control means releases the air pressure acting on the pump when the air pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure to stop the drive of the pump A device for forming an exchange resin layer.

An apparatus for forming an ion exchange resin layer by introducing a mixed slurry of an ion exchange resin and water into a vessel, separating the water by a strainer, discharging the vessel through a vessel, and filling the vessel with an ion exchange resin,
A fluid pressure drive type pump for supplying a mixed slurry of an ion exchange resin and water to a vessel,
And pump control means for stopping the driving of the pump by releasing the fluid pressure acting on the pump when the fluid pressure for driving the pump reaches a predetermined pressure,
Wherein the fluid pressure drive type pump is an air pressure type diaphragm pump.

11. The method according to any one of claims 7 to 10,
A raw water introducing passage connected to the first strainer, a treated water taking-out passage connected to the second strainer, and a resin introducing passage, introducing the mixed slurry of the ion exchange resin and water into the vessel through the resin introducing passage, Is separated from the first and / or second strainer and discharged from the raw water introduction path and / or the process water takeout path, thereby forming an ion-exchange resin layer in the vessel.

11. The method according to any one of claims 7 to 10,
Wherein the ion exchange resin is a mixed resin of a cation exchange resin and an anion exchange resin.

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