JPH0133227B2 - - Google Patents
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- JPH0133227B2 JPH0133227B2 JP21944086A JP21944086A JPH0133227B2 JP H0133227 B2 JPH0133227 B2 JP H0133227B2 JP 21944086 A JP21944086 A JP 21944086A JP 21944086 A JP21944086 A JP 21944086A JP H0133227 B2 JPH0133227 B2 JP H0133227B2
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Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ボイラやタービンなどのスケール生
成および腐蝕を防止するために復水中に含有する
不純物を除去するため復水を浄化処理する方法に
関するものである。
成および腐蝕を防止するために復水中に含有する
不純物を除去するため復水を浄化処理する方法に
関するものである。
一般に、火力発電所においてはボイラで生成さ
れた高温高圧の水蒸気によつて発電用タービンを
回転させ、使用後の水蒸気は復水器で凝縮させた
のち、再びボイラ給水として使用するという水循
環を行つているが、配管の腐蝕生成物や復水器冷
却水のリークなどによる塩類やシリカなどの不純
物が循環水中に蓄積されるのを防ぐために、大型
ユニツトでは復水処理装置を設けるのが普通であ
る。この復水処理装置には、種々の方式がある
が、普通に多く用いられているものはＨ形の強酸
性カチオン交換樹脂（以下カチオン交換樹脂とよ
ぶ）とOH形の強塩基性アニオン交換樹脂（以下
アニオン交換樹脂とよぶ）を混合して充填した脱
塩塔である。一方、循環水のPH調整をすることに
より配管の腐蝕を防ぐことは広く行われており、
この目的のため循環水中にはアンモニアが注入さ
れる。復水処理装置の目的は先に示したような不
純物を除去することであるが、その機能からして
本来「不純物」ではないアンモニウムイオンもＨ
形のカチオン交換樹脂に吸着されるため、これが
カチオン交換樹脂の負荷となり、結局脱塩塔の再
生頻度が高くなるという問題が生ずる。
れた高温高圧の水蒸気によつて発電用タービンを
回転させ、使用後の水蒸気は復水器で凝縮させた
のち、再びボイラ給水として使用するという水循
環を行つているが、配管の腐蝕生成物や復水器冷
却水のリークなどによる塩類やシリカなどの不純
物が循環水中に蓄積されるのを防ぐために、大型
ユニツトでは復水処理装置を設けるのが普通であ
る。この復水処理装置には、種々の方式がある
が、普通に多く用いられているものはＨ形の強酸
性カチオン交換樹脂（以下カチオン交換樹脂とよ
ぶ）とOH形の強塩基性アニオン交換樹脂（以下
アニオン交換樹脂とよぶ）を混合して充填した脱
塩塔である。一方、循環水のPH調整をすることに
より配管の腐蝕を防ぐことは広く行われており、
この目的のため循環水中にはアンモニアが注入さ
れる。復水処理装置の目的は先に示したような不
純物を除去することであるが、その機能からして
本来「不純物」ではないアンモニウムイオンもＨ
形のカチオン交換樹脂に吸着されるため、これが
カチオン交換樹脂の負荷となり、結局脱塩塔の再
生頻度が高くなるという問題が生ずる。
即ち、再生頻度が高くなるということはそれだ
け高価な再生剤を多量に消費することになり不経
済なので、再生頻度を低く抑えるために本来アン
モニアブレークの時点で通水を停止して再生すべ
きところを、アンモニアブレーク以後も通水を続
けるいわゆる「アンモニアサイクル」方式が採用
されつつある。アンモニアサイクルは脱塩塔の再
生から次の再生までの通水継続時間が長くとれる
ので経済的ではあるが、アンモニアブレーク以後
の処理水質を良好に保つことが難しく、この問題
を解決することがアンモニアサイクル成否の鍵で
あると言つても過言ではない。これまでにも数々
の手段によつてこの問題の解決が図られてきた
が、それぞれ一長一短があり決定的有効な方法は
見い出されていない。
け高価な再生剤を多量に消費することになり不経
済なので、再生頻度を低く抑えるために本来アン
モニアブレークの時点で通水を停止して再生すべ
きところを、アンモニアブレーク以後も通水を続
けるいわゆる「アンモニアサイクル」方式が採用
されつつある。アンモニアサイクルは脱塩塔の再
生から次の再生までの通水継続時間が長くとれる
ので経済的ではあるが、アンモニアブレーク以後
の処理水質を良好に保つことが難しく、この問題
を解決することがアンモニアサイクル成否の鍵で
あると言つても過言ではない。これまでにも数々
の手段によつてこの問題の解決が図られてきた
が、それぞれ一長一短があり決定的有効な方法は
見い出されていない。
本来、混床式脱塩塔はＨサイクルで用いたとき
にその特長を発揮する。すなわちＨ形のカチオン
交換樹脂とOH形のアニオン交換樹脂の混合樹脂
層は、流入水の水質や樹脂相のイオン組成あるい
は再生後の水洗状況などによらず、良好な処理水
質を与えるというすぐれた性質をもつているが、
NH4形のカチオン交換樹脂とOH形のアニオン交
換樹脂の混合樹脂層にはこの性質はない。これは
流入水中の不純物イオンと樹脂相内イオンのイオ
ン交換反応生成物が、前者ではH2Oであり、後
者ではNH4OHであることによる。H2Oの解離定
数は非常に小さい（Kw＝10-14）ので、Ｈ／OH
混床塔におけるカチオン交換反応とアニオン交換
反応は不可逆的に進行するが、NH4OHの解離は
無視できない（Ｋ＝1.8×10-5）ので、NH4／OH
混床塔においては塔底部で逆反応を生じ、Na+イ
オンcl-、SO4 2-イオンを脱離する可能性がある。
したがつてアンモニアサイクルで用いる脱塩塔は
その出口部の樹脂中に不純物を含んでいてはなら
ないし、またアンモニアサイクルの場合は混床で
ある必要はないとも言える。
にその特長を発揮する。すなわちＨ形のカチオン
交換樹脂とOH形のアニオン交換樹脂の混合樹脂
層は、流入水の水質や樹脂相のイオン組成あるい
は再生後の水洗状況などによらず、良好な処理水
質を与えるというすぐれた性質をもつているが、
NH4形のカチオン交換樹脂とOH形のアニオン交
換樹脂の混合樹脂層にはこの性質はない。これは
流入水中の不純物イオンと樹脂相内イオンのイオ
ン交換反応生成物が、前者ではH2Oであり、後
者ではNH4OHであることによる。H2Oの解離定
数は非常に小さい（Kw＝10-14）ので、Ｈ／OH
混床塔におけるカチオン交換反応とアニオン交換
反応は不可逆的に進行するが、NH4OHの解離は
無視できない（Ｋ＝1.8×10-5）ので、NH4／OH
混床塔においては塔底部で逆反応を生じ、Na+イ
オンcl-、SO4 2-イオンを脱離する可能性がある。
したがつてアンモニアサイクルで用いる脱塩塔は
その出口部の樹脂中に不純物を含んでいてはなら
ないし、またアンモニアサイクルの場合は混床で
ある必要はないとも言える。
従来、アンモニアサイクルの最大の問題はアン
モニアブレーク以後に処理水中にナトリウムイオ
ンがリークすることであつた。このナトリウムリ
ークに対処する手段として従来法では再生時にカ
チオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の分離をよく
してアニオン交換樹脂再生塔へ混入するカチオン
交換樹脂量を減らすことや、出じたNa形の樹脂
をアンモニア水や消石灰溶液のような薬品を用い
てNH4形やCa形に交換することが行われてきた。
しかしこのために再生に要する時間が長くなり、
また余分な薬品を使わなくてはならないという不
利があつた。
モニアブレーク以後に処理水中にナトリウムイオ
ンがリークすることであつた。このナトリウムリ
ークに対処する手段として従来法では再生時にカ
チオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の分離をよく
してアニオン交換樹脂再生塔へ混入するカチオン
交換樹脂量を減らすことや、出じたNa形の樹脂
をアンモニア水や消石灰溶液のような薬品を用い
てNH4形やCa形に交換することが行われてきた。
しかしこのために再生に要する時間が長くなり、
また余分な薬品を使わなくてはならないという不
利があつた。
本発明は、これら従来の諸問題に関して抜本的
な解決手段を与えるものであり、従来の復水脱塩
方法の欠点を除去し、極めて高純度の処理水を安
定して得る方法を提供することを目的としたもの
である。
な解決手段を与えるものであり、従来の復水脱塩
方法の欠点を除去し、極めて高純度の処理水を安
定して得る方法を提供することを目的としたもの
である。
また本発明の他の目的は復水脱塩処理のための
再生剤量を著しく低減させ運転維持管理を容易で
経済的にすることが可能な有効な復水処理方法と
することにある。
再生剤量を著しく低減させ運転維持管理を容易で
経済的にすることが可能な有効な復水処理方法と
することにある。
本発明は、復水をイオン交換樹脂を充填した脱
塩塔によつて処理するに際し、脱塩塔として２塔
以上用い通水の下流側から強酸性カチオン交換樹
脂層（以下第２カチオン層とする）、強塩基性ア
ニオン交換樹脂層（以下アニオン層とする）、強
酸性カチオン交換樹脂層（以下第１カチオン層と
する）の順に配置できるように第１カチオン層を
充填された第１脱塩塔と上層にアニオン層、下層
に第２カチオン層を充填された第２脱塩塔とを配
備し、第１脱塩塔、第２脱塩塔の順に復水を流入
させて各層に順次直列に通水して処理水を流出さ
せることとし、このとき３つの樹脂層に用いる樹
脂は前記通水工程終了後の全樹脂を再生塔に移送
して逆洗分離したときに、下層のカチオン交換樹
脂のうち下部に位置する樹脂すなわち上下両樹脂
層の界面から離れた部分の樹脂を酸による再生後
に脱塩塔内の第２カチオン層として用い、また上
層のアニオン交換樹脂をアルカリによる再生後に
アニオン層として用いて、残つたカチオン交換樹
脂を酸による再生後に第１カチオン層として用
い、通水および再生をくりかえすことにより復水
を脱塩処理することを特徴とする復水処理方法で
ある。この際、アンモニアサイクルによる運転を
前提としているので、前記第２カチオン層、アニ
オン層は再生後の通水開始時点で不純物イオンを
含有していてはならない。しかし、アニオン層に
Na形のカチオン交換樹脂が混入することはさし
つかえない。
塩塔によつて処理するに際し、脱塩塔として２塔
以上用い通水の下流側から強酸性カチオン交換樹
脂層（以下第２カチオン層とする）、強塩基性ア
ニオン交換樹脂層（以下アニオン層とする）、強
酸性カチオン交換樹脂層（以下第１カチオン層と
する）の順に配置できるように第１カチオン層を
充填された第１脱塩塔と上層にアニオン層、下層
に第２カチオン層を充填された第２脱塩塔とを配
備し、第１脱塩塔、第２脱塩塔の順に復水を流入
させて各層に順次直列に通水して処理水を流出さ
せることとし、このとき３つの樹脂層に用いる樹
脂は前記通水工程終了後の全樹脂を再生塔に移送
して逆洗分離したときに、下層のカチオン交換樹
脂のうち下部に位置する樹脂すなわち上下両樹脂
層の界面から離れた部分の樹脂を酸による再生後
に脱塩塔内の第２カチオン層として用い、また上
層のアニオン交換樹脂をアルカリによる再生後に
アニオン層として用いて、残つたカチオン交換樹
脂を酸による再生後に第１カチオン層として用
い、通水および再生をくりかえすことにより復水
を脱塩処理することを特徴とする復水処理方法で
ある。この際、アンモニアサイクルによる運転を
前提としているので、前記第２カチオン層、アニ
オン層は再生後の通水開始時点で不純物イオンを
含有していてはならない。しかし、アニオン層に
Na形のカチオン交換樹脂が混入することはさし
つかえない。
本発明の実施態様を図面を参照して説明する
と、第１図に示す例では脱塩工程を二塔の脱塩塔
１，１′を用いて行うもので、この場合第１塔１
は第１カチオン層ａを設け、第２塔１′には上層
より順にアニオン層ｂ、第２カチオン層ｃを設け
たものの２塔を直列にしたものに通水して処理す
るもので、この場合、脱塩工程では第１カチオン
ａのみを逆洗およびスクラビングすることが可能
であり、特にボイラ起動時など懸濁粒子の多い水
を処理するのに適している。
と、第１図に示す例では脱塩工程を二塔の脱塩塔
１，１′を用いて行うもので、この場合第１塔１
は第１カチオン層ａを設け、第２塔１′には上層
より順にアニオン層ｂ、第２カチオン層ｃを設け
たものの２塔を直列にしたものに通水して処理す
るもので、この場合、脱塩工程では第１カチオン
ａのみを逆洗およびスクラビングすることが可能
であり、特にボイラ起動時など懸濁粒子の多い水
を処理するのに適している。
即ち、復水２を第１塔１の塔頂部より流入さ
せ、下向流で通水し、第２塔１′を経て第２塔
１′の塔底部から処理水３を流出させるものであ
る。この場合、樹脂の再生は次のようにして行
う。まず通水工程を終了した全樹脂を第２図に示
すような再生塔に移送する。続いて逆洗分離を行
いカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂を分離す
る。ここで下層のカチオン交換樹脂層のうち上下
両樹脂層の界面から離れた下部の樹脂はほとんど
アニオン交換樹脂を含まない純粋なカチオン交換
樹脂であり、これを酸によつて再生したのち第２
塔１′の第２カチオン層ｃとして用いる。上層の
アニオン交換樹脂をアルカリによつて再生したの
ち第２塔１′内のアニオン層ｂとして用いる。残
りのカチオン交換樹脂は、酸で再生したのち、前
記第１塔１′内の第１カチオン層ａとして用いる。
せ、下向流で通水し、第２塔１′を経て第２塔
１′の塔底部から処理水３を流出させるものであ
る。この場合、樹脂の再生は次のようにして行
う。まず通水工程を終了した全樹脂を第２図に示
すような再生塔に移送する。続いて逆洗分離を行
いカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂を分離す
る。ここで下層のカチオン交換樹脂層のうち上下
両樹脂層の界面から離れた下部の樹脂はほとんど
アニオン交換樹脂を含まない純粋なカチオン交換
樹脂であり、これを酸によつて再生したのち第２
塔１′の第２カチオン層ｃとして用いる。上層の
アニオン交換樹脂をアルカリによつて再生したの
ち第２塔１′内のアニオン層ｂとして用いる。残
りのカチオン交換樹脂は、酸で再生したのち、前
記第１塔１′内の第１カチオン層ａとして用いる。
なお樹脂の再生には次のような方法を用いると
再生塔一塔だけで再生ができ非常に効率的であ
る。すなわち、第２図例の再生塔４に移送された
全樹脂を逆洗分離したのち、塔底部から酸を上向
流で通液し、塔頂部からアルカリを下向流で通液
し、カチオン交換樹脂層とアニオン交換樹脂層の
界面付近に設けられた集水機構５から排出するこ
とにより、両樹脂を同時に再生するのである。再
生後、各脱塩塔１，１′に樹脂を移送すればよい。
ただし、この場合、集水機構５は上下両樹脂層界
面より下側のカチオン交換樹脂層ａ内に設け、ア
ニオン交換樹脂が酸と接触しないようにする必要
がある。
再生塔一塔だけで再生ができ非常に効率的であ
る。すなわち、第２図例の再生塔４に移送された
全樹脂を逆洗分離したのち、塔底部から酸を上向
流で通液し、塔頂部からアルカリを下向流で通液
し、カチオン交換樹脂層とアニオン交換樹脂層の
界面付近に設けられた集水機構５から排出するこ
とにより、両樹脂を同時に再生するのである。再
生後、各脱塩塔１，１′に樹脂を移送すればよい。
ただし、この場合、集水機構５は上下両樹脂層界
面より下側のカチオン交換樹脂層ａ内に設け、ア
ニオン交換樹脂が酸と接触しないようにする必要
がある。
図中６はアルカリ供給管、７は上部デイストリ
ビユータ、８は酸供給管、９は逆洗水供給管、１
０は下部デイストリビユータ、１１は逆洗廃水流
出管である。
ビユータ、８は酸供給管、９は逆洗水供給管、１
０は下部デイストリビユータ、１１は逆洗廃水流
出管である。
本発明方法によれば、アンモニアサイクルで用
いるため樹脂の再生頻度を低く抑えることができ
て経済的であり、しかも第２カチオンに不純物を
ほとんど含まずアニオン層中のNa形樹脂からリ
ークするNa+イオンは第２カチオン層で捕捉され
るため、処理水中の不純物リークを著しく低くす
ることができ、さらに第１カチオン層或いは第２
カチオン層のみを別個に再生することが可能であ
つて、しかも第１カチオン層を空気でスクラビン
グする以外、空気を用いないので樹脂粒の破砕が
かなりの程度抑えられることになるし、また第１
段に分けてカチオン交換樹脂層をおいているため
に後段のアニオン交換樹脂の重金属による汚染を
防止できる。即ち、カチオン交換樹脂は重金属
（水）酸化物の微細懸濁粒子を効率よく捕捉する
性質をもつており、この性質は特に再生後のＨ形
樹脂で著しいが、NH4形の樹脂でもかなりの程
度捕捉するので、後段のアニオン交換樹脂の重金
属汚染がかなり防げることとなるし、従来の復水
処理システムで生じた諸問題点を適確に解決し、
運転維持管理も容易で質的にも良好で経済的な処
理水を得ることができるものである。
いるため樹脂の再生頻度を低く抑えることができ
て経済的であり、しかも第２カチオンに不純物を
ほとんど含まずアニオン層中のNa形樹脂からリ
ークするNa+イオンは第２カチオン層で捕捉され
るため、処理水中の不純物リークを著しく低くす
ることができ、さらに第１カチオン層或いは第２
カチオン層のみを別個に再生することが可能であ
つて、しかも第１カチオン層を空気でスクラビン
グする以外、空気を用いないので樹脂粒の破砕が
かなりの程度抑えられることになるし、また第１
段に分けてカチオン交換樹脂層をおいているため
に後段のアニオン交換樹脂の重金属による汚染を
防止できる。即ち、カチオン交換樹脂は重金属
（水）酸化物の微細懸濁粒子を効率よく捕捉する
性質をもつており、この性質は特に再生後のＨ形
樹脂で著しいが、NH4形の樹脂でもかなりの程
度捕捉するので、後段のアニオン交換樹脂の重金
属汚染がかなり防げることとなるし、従来の復水
処理システムで生じた諸問題点を適確に解決し、
運転維持管理も容易で質的にも良好で経済的な処
理水を得ることができるものである。
図面は、本発明の実施例を示し、第１図は系統
説明図、第２図は本発明の実施に用いられる再生
塔の縦断面図である。 ａ……第１カチオン層、ｂ……アニオン層、ｃ
……第２カチオン層、１，１′，１″……脱塩塔、
２……復水、３……処理水、４……再生塔、５…
…集水機構。
説明図、第２図は本発明の実施に用いられる再生
塔の縦断面図である。 ａ……第１カチオン層、ｂ……アニオン層、ｃ
……第２カチオン層、１，１′，１″……脱塩塔、
２……復水、３……処理水、４……再生塔、５…
…集水機構。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 復水をイオン交換樹脂を充填した脱塩塔によ
つて処理するに際し、脱塩塔として２塔以上用い
通水の下流側から強酸性カチオン交換樹脂層（以
下第２カチオン層とする）、強塩基性アニオン交
換樹脂層（以下アニオン層とする）、強酸性カチ
オン交換樹脂層（以下第１カチオン層とする）の
順に配置できるように第１カチオン層を充填され
た第１脱塩塔と上層にアニオン層、下層に第２カ
チオン層を充填された第２脱塩塔とを配備し、第
１脱塩塔、第２脱塩塔の順に復水を流入させて各
層に順次直列に通水して処理水を流出させること
とし、このとき３つの樹脂層に用いる樹脂は前記
通水工程終了後の全樹脂を再生塔に移送して逆洗
分離したときに、下層のカチオン交換樹脂のうち
下部に位置する樹脂すなわち上下両樹脂層の界面
から離れた部分の樹脂を酸による再生後に脱塩塔
内の第２カチオン層として用い、また上層のアニ
オン交換樹脂をアルカリによる再生後にアニオン
層として用い、残つたカチオン交換樹脂を酸によ
る再生後に第１カチオン層として用いて、通水お
よび再生をくりかえすことにより復水を脱塩処理
することを特徴とする復水処理方法。 ２ 前記脱塩工程がアンモニアサイクルで運転す
るものである特許請求の範囲第１項記載の復水処
理方法。 ３ 前記再生工程が、脱塩塔への通水工程終了後
に脱塩塔内の全樹脂を一旦再生塔に移送して逆洗
分離を行つたのち、再生塔頂部のデイストリビユ
ータよりアルカリを下向流で流し、再生塔底部の
デイストリビユータより酸を上向流で流し、上下
両樹脂層の界面よりやや下部のカチオン交換樹脂
層内に設けた集水機構より排出させて処理される
ものである特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の復水処理方法。 ４ 前記脱塩工程が、第１カチオン層だけの逆流
およびスクラビングも行うものである特許請求の
範囲第１〜３項のいずれか一つの項記載の復水処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21944086A JPS6265785A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 復水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21944086A JPS6265785A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 復水処理方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10166378A Division JPS5528734A (en) | 1978-08-21 | 1978-08-21 | Condensed water treating method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6265785A JPS6265785A (ja) | 1987-03-25 |
| JPH0133227B2 true JPH0133227B2 (ja) | 1989-07-12 |
Family
ID=16735440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21944086A Granted JPS6265785A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 復水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6265785A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH047080A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Ebara Infilco Co Ltd | 復水脱塩装置の再生方法 |
| JP2002143845A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-05-21 | Japan Organo Co Ltd | イオン交換装置 |
| CN102225813B (zh) * | 2011-04-13 | 2013-03-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 生化尾水用于循环冷却水的多级流化离子交换脱盐方法 |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP21944086A patent/JPS6265785A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6265785A (ja) | 1987-03-25 |
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