JPH0330891A - 水溶液の浄化法 - Google Patents
水溶液の浄化法Info
- Publication number
- JPH0330891A JPH0330891A JP1164177A JP16417789A JPH0330891A JP H0330891 A JPH0330891 A JP H0330891A JP 1164177 A JP1164177 A JP 1164177A JP 16417789 A JP16417789 A JP 16417789A JP H0330891 A JPH0330891 A JP H0330891A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- precoat
- ion exchange
- water
- filtration
- treatment
- Prior art date
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- Pending
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- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、原子力発電所、火力発電所、製薬会社などに
おける用水や廃水中に含まれる不純物の除去方法に係り
、特にプリコート濾過器を用いる水溶液の浄化法に関す
るものである。
おける用水や廃水中に含まれる不純物の除去方法に係り
、特にプリコート濾過器を用いる水溶液の浄化法に関す
るものである。
［従来の技術］
従来、原子力発電所や火力発電所などにおける用水や廃
水浄化の為のプリコートタイプ濾過器において、プリコ
ート材としては粉末イオン交換樹脂が用いられている。
水浄化の為のプリコートタイプ濾過器において、プリコ
ート材としては粉末イオン交換樹脂が用いられている。
プリコート濾過とは、何らかの支持体にプリコート材で
、ある厚みをもった濾過層を形成させ、被処理水がその
層を通ることによって中に含まれる不純物を除去する方
法の総称であり、最近では支持体エレメント上に粉末イ
オン交換樹脂を水圧によってプリコートし、その眉に被
処理水を通水して浄化する方法があり、その装置がプリ
コート濾過器と呼ばれている。
、ある厚みをもった濾過層を形成させ、被処理水がその
層を通ることによって中に含まれる不純物を除去する方
法の総称であり、最近では支持体エレメント上に粉末イ
オン交換樹脂を水圧によってプリコートし、その眉に被
処理水を通水して浄化する方法があり、その装置がプリ
コート濾過器と呼ばれている。
このプリコート材は通水時差圧が一定値に達した時点で
逆洗されて新しいプリコート材と取り替えられる。しか
し、多くの場合プリコート材のイオン交換容量が有効に
使い切られる前に規定差圧に達しており、逆洗時点は差
圧律速であった。
逆洗されて新しいプリコート材と取り替えられる。しか
し、多くの場合プリコート材のイオン交換容量が有効に
使い切られる前に規定差圧に達しており、逆洗時点は差
圧律速であった。
特に原子力発電所においては、逆洗され回収した廃プリ
コート材は放射性物質を含むため全て貯蔵・保管の対象
となり、増加の一途を辿るそれらの処置が新しい社会問
題として挙がってきた。
コート材は放射性物質を含むため全て貯蔵・保管の対象
となり、増加の一途を辿るそれらの処置が新しい社会問
題として挙がってきた。
そこで廃棄物低減を目的として、プリコート後逆洗に至
るまでの期間（１回のプリコート材での採水寿命）をで
きるだけ長（する事が必要になってきた。これは単にプ
リコート材の差圧上昇を防ぎ、採水寿命を延長できれば
良いというものでは無く、処理水の水質が既存の材料と
同等もしくは向上していなければ意味を成さない。
るまでの期間（１回のプリコート材での採水寿命）をで
きるだけ長（する事が必要になってきた。これは単にプ
リコート材の差圧上昇を防ぎ、採水寿命を延長できれば
良いというものでは無く、処理水の水質が既存の材料と
同等もしくは向上していなければ意味を成さない。
処理水の水質向上が可能になれば、原子力発電所作業員
の放射被爆量の大幅な低減にも卓効を示す。
の放射被爆量の大幅な低減にも卓効を示す。
それに対応する方法として、プリコート材の改良が考え
られ、プリコート材としてイオン交換繊維を用いること
が考案された（特開昭５５−６７３８４）。
られ、プリコート材としてイオン交換繊維を用いること
が考案された（特開昭５５−６７３８４）。
また、これとは別に手法的に濾過材の寿命を延ばす方法
として濾過過程の改善の面から、原液処理途中段階的に
粉末イオン交換樹脂をプリコートする方法（以下ステッ
ププリコートと呼ぶ）が考案された（特公昭６３−２９
５７１）。 これは、出来るだけ濾過材の内部濾過程時
間をのばすように考慮された方法である。
として濾過過程の改善の面から、原液処理途中段階的に
粉末イオン交換樹脂をプリコートする方法（以下ステッ
ププリコートと呼ぶ）が考案された（特公昭６３−２９
５７１）。 これは、出来るだけ濾過材の内部濾過程時
間をのばすように考慮された方法である。
プリコート層が不純物を濾過する場合、まずプリコート
層内部に不純物が拡散しながら吸着される内部濾過が行
われ、その後、層表面に形成された不純物とプリコート
材による緻密化した表面ケークによって不純物が捕捉さ
れプリコート層の表面濾過に移行していくことが知られ
て居る。ここで、プリコート層の濾過圧力は内部濾過の
際は穏やかで、表面濾過に移行すると急上昇することも
併せて知られている。
層内部に不純物が拡散しながら吸着される内部濾過が行
われ、その後、層表面に形成された不純物とプリコート
材による緻密化した表面ケークによって不純物が捕捉さ
れプリコート層の表面濾過に移行していくことが知られ
て居る。ここで、プリコート層の濾過圧力は内部濾過の
際は穏やかで、表面濾過に移行すると急上昇することも
併せて知られている。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、イオン交換繊維を混入させる方法はイオン交換
体で構成されるプリコート層が適度な空隙率を有し通水
時に圧密化しないことから、またステッププリコートは
内部濾過程時間をのばすことから従来の方法に比べてプ
リコート材の寿命延長に効果を示したが、その効果は廃
棄物の大幅低減の観点からはまだ目標を達成したとは言
いがたい。
体で構成されるプリコート層が適度な空隙率を有し通水
時に圧密化しないことから、またステッププリコートは
内部濾過程時間をのばすことから従来の方法に比べてプ
リコート材の寿命延長に効果を示したが、その効果は廃
棄物の大幅低減の観点からはまだ目標を達成したとは言
いがたい。
本発明は、かかる従来技術の欠点を解消し、プリコート
の濾過寿命を大幅に延ばし、かつ処理水の水質が従来の
方法より向上する、水溶液の浄化法を提供することを目
的とするものである。
の濾過寿命を大幅に延ばし、かつ処理水の水質が従来の
方法より向上する、水溶液の浄化法を提供することを目
的とするものである。
［課題を解決するための手段］
すなわち本発明は、次の構成を有する。
濾過材をエレメントにプリコートして原水中の不純物を
浄化するプリコート濾過法において、プリコート材とし
て粉末イオン交換樹脂およびイオン交換繊維を用い、か
つそのプリコート材を前記エレメントにコーティングす
る操作を原水処理前と原水処理途中に分けて行うことを
特徴とする水溶液の浄化法。
浄化するプリコート濾過法において、プリコート材とし
て粉末イオン交換樹脂およびイオン交換繊維を用い、か
つそのプリコート材を前記エレメントにコーティングす
る操作を原水処理前と原水処理途中に分けて行うことを
特徴とする水溶液の浄化法。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明のイオン交換繊維はとくに限定はなく、イオン交
換ポリマが繊維形態を有するものであればどんなもので
も良いが、特にプリコート材の寿命延長に対してプリコ
ート層の圧密化を効率的に押さえる点からイオン交換ポ
リマと補強用ポリマからなる繊維であることが好ましい
。
換ポリマが繊維形態を有するものであればどんなもので
も良いが、特にプリコート材の寿命延長に対してプリコ
ート層の圧密化を効率的に押さえる点からイオン交換ポ
リマと補強用ポリマからなる繊維であることが好ましい
。
イオン交換ポリマと補強用ポリマの混合態様は特に問わ
ないが、例えばイオン交換ポリマを鞘成分の主成分に補
強用ポリマを芯成分にした芯鞘型繊維、多芯型混合及び
多芯型複合繊維が好ましく用いられる。特に多芯型複合
繊維が十分な機械強度を有しており圧密化防止に有効で
あり、かつイオン交換体としての比表面積が大きく好ま
しい。
ないが、例えばイオン交換ポリマを鞘成分の主成分に補
強用ポリマを芯成分にした芯鞘型繊維、多芯型混合及び
多芯型複合繊維が好ましく用いられる。特に多芯型複合
繊維が十分な機械強度を有しており圧密化防止に有効で
あり、かつイオン交換体としての比表面積が大きく好ま
しい。
イオン交換ポリマとしては特に限定されないが、ポリス
チレン系、ポリアクリル系、ポリアミド系。
チレン系、ポリアクリル系、ポリアミド系。
ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリフェノ
ール系、ポリ−α−オレフィン系化合物等にイオン交換
基を導入したポリマを挙げることができる。特に架橋不
溶化したポリスチレン系化合物にイオン交換基を導入し
たポリマが本発明上極めて重要なイオン交換性能および
化学的安定性の点で優れており好ましい。
ール系、ポリ−α−オレフィン系化合物等にイオン交換
基を導入したポリマを挙げることができる。特に架橋不
溶化したポリスチレン系化合物にイオン交換基を導入し
たポリマが本発明上極めて重要なイオン交換性能および
化学的安定性の点で優れており好ましい。
また、補強用ポリマとしてはポリ−α−オレフィン、ポ
リアミド、ポリエステル、ポリアクリル等を挙げること
ができるが、これらに限定されるものではない。中でも
、イオン交換繊維の製造上ポリ−α−オレフィンが耐薬
品性に優れていて好ましい。ポリ−α−オレフィンとし
てはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−３−メチル
ブテン−１，ポリ−４−メチルペンテン−１等が挙げら
れるがこれらに限られない。
リアミド、ポリエステル、ポリアクリル等を挙げること
ができるが、これらに限定されるものではない。中でも
、イオン交換繊維の製造上ポリ−α−オレフィンが耐薬
品性に優れていて好ましい。ポリ−α−オレフィンとし
てはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−３−メチル
ブテン−１，ポリ−４−メチルペンテン−１等が挙げら
れるがこれらに限られない。
かかるイオン交換繊維の直径は、高比表面積を有しかつ
プリコート層の圧密化防止の点から１０〜１００μｍが
好ましい。より好ましくは２０〜７０μｍ１特に３０〜
５′０μｍ（乾燥状態）が最も好ましい。
プリコート層の圧密化防止の点から１０〜１００μｍが
好ましい。より好ましくは２０〜７０μｍ１特に３０〜
５′０μｍ（乾燥状態）が最も好ましい。
また、繊維長はプリコート層の適度な空隙率を保持する
目的から０． １〜ＩＭが好ましい。より好ましくは、
０．１５〜０．６ｍｍ、特に０．２〜０．４ｍｍが最も
好ましい。
目的から０． １〜ＩＭが好ましい。より好ましくは、
０．１５〜０．６ｍｍ、特に０．２〜０．４ｍｍが最も
好ましい。
この繊維の断面形状としては、円形の他種々の形状のも
のが用いられる。
のが用いられる。
本発明における粉末イオン交換樹脂としては、好ましく
は粒径が１〜２５０μｍのもの、より好ましくは平均粒
径６０μｍ以下のものが用いられる。具体的には化学的
安定性、イオン交換性能に優れたスチレン−ジビニルベ
ンゼン共重合体にイオン交換基を導入したイオン交換樹
脂あるいはアクリル酸系モノマージビニルベンゼン共重
合体からなるイオン交換樹脂を粉末まで粉砕したものを
挙げることができる。
は粒径が１〜２５０μｍのもの、より好ましくは平均粒
径６０μｍ以下のものが用いられる。具体的には化学的
安定性、イオン交換性能に優れたスチレン−ジビニルベ
ンゼン共重合体にイオン交換基を導入したイオン交換樹
脂あるいはアクリル酸系モノマージビニルベンゼン共重
合体からなるイオン交換樹脂を粉末まで粉砕したものを
挙げることができる。
本発明におけるイオン交換繊維及び粉末イオン交換樹脂
のイオン交換基とはアニオン交換基、カチオン交換基を
意味する。
のイオン交換基とはアニオン交換基、カチオン交換基を
意味する。
アニオン交換基としては、ハロアルキル化物をトリメチ
ルアミン等の第３級アミンで処理することによって得ら
れる強塩基性アニオン交換基、及びイソプロピルアミン
、ジエチルアミン、ピペラジン、モルホリン等の２級以
下のアミンで処理することによって得られる弱塩基性ア
ニオン交換基があげられるが、本発明における処理性能
の点で強塩基性アニオン交換基が好ましい。
ルアミン等の第３級アミンで処理することによって得ら
れる強塩基性アニオン交換基、及びイソプロピルアミン
、ジエチルアミン、ピペラジン、モルホリン等の２級以
下のアミンで処理することによって得られる弱塩基性ア
ニオン交換基があげられるが、本発明における処理性能
の点で強塩基性アニオン交換基が好ましい。
カチオン交換基としては、スルホン酸基、ホスホン酸基
、カルボン酸基、イミノジ酢酸基等のアミノカルボン酸
基等が好ましく用いられるが、本発明における処理性能
の点でスルホン酸基がより好ましい。
、カルボン酸基、イミノジ酢酸基等のアミノカルボン酸
基等が好ましく用いられるが、本発明における処理性能
の点でスルホン酸基がより好ましい。
イオン交換繊維の具体的な製造法としては、ポリスチレ
ン系化合物とポリ−α−オレフィンからなる多芯型混合
もしくは複合繊維を酸触媒下でホルムアルデヒド源でポ
リスチレン部を架橋不溶化し、次に公知の方法でイオン
交換基を導入して製造する方法、ポリ−α−オレフィン
繊維にスチレン−ジビニルベンゼンを含浸させ、共重合
後イオン交換基を導入して混合繊維を製造する方法、ポ
リアクリロニトリル・ポリアミド・ポリエステル繊維な
どの外層部に化学修飾法・グラフト法などでイオン交換
基を導入して芯鞘型繊維を製造する方法などをあげるこ
とができるがこれらに限ったものでは無い。
ン系化合物とポリ−α−オレフィンからなる多芯型混合
もしくは複合繊維を酸触媒下でホルムアルデヒド源でポ
リスチレン部を架橋不溶化し、次に公知の方法でイオン
交換基を導入して製造する方法、ポリ−α−オレフィン
繊維にスチレン−ジビニルベンゼンを含浸させ、共重合
後イオン交換基を導入して混合繊維を製造する方法、ポ
リアクリロニトリル・ポリアミド・ポリエステル繊維な
どの外層部に化学修飾法・グラフト法などでイオン交換
基を導入して芯鞘型繊維を製造する方法などをあげるこ
とができるがこれらに限ったものでは無い。
ここで本発明におけるプリコート材としてのイオン交換
繊維と粉末イオン交換樹脂の組合せは、［Ｆｃ、 Ｒ
ａコ 、 ［Ｒｃ、 Ｆａ］ 、 ［Ｆｃ
、 Ｒｃ。
繊維と粉末イオン交換樹脂の組合せは、［Ｆｃ、 Ｒ
ａコ 、 ［Ｒｃ、 Ｆａ］ 、 ［Ｆｃ
、 Ｒｃ。
Ｆａ］ ［Ｆｃ、Ｆａ、Ｒａ］ ［Ｆｃ、Ｒｅ、Ｒ
ａコ ［Ｒｃ、 Ｆａ、 Ｒａ］ ［Ｆ
ｃ、 Ｒｃ、 Ｆａ。
ａコ ［Ｒｃ、 Ｆａ、 Ｒａ］ ［Ｆ
ｃ、 Ｒｃ、 Ｆａ。
Ｒａ］等が出口水質の向上を考慮すると好ましく、特に
原子力発電所の用廃水の浄化には［Ｆｃ、Ｒｃ、Ｒａ］
が最も好ましい。ここで、Ｆｃ、Ｆａはそれぞれカチオ
ンおよびアニオン交換繊維、Ｒｃ、Ｒａはそれぞれ粉末
カチオンおよび粉末アニオン交換樹脂を意味する。
原子力発電所の用廃水の浄化には［Ｆｃ、Ｒｃ、Ｒａ］
が最も好ましい。ここで、Ｆｃ、Ｆａはそれぞれカチオ
ンおよびアニオン交換繊維、Ｒｃ、Ｒａはそれぞれ粉末
カチオンおよび粉末アニオン交換樹脂を意味する。
本発明において、プリコート材全体量に対するイオン交
換繊維の割合は、乾燥重量換算で１０〜６０％が好まし
い。より好ましくは１５〜５０％、更に好ましくは２０
〜４０％である。これは繊維含有量が少ないとプリコー
ト層の適度な空隙率と圧密化防止効果および高比表面積
の確保の点で効果が小さく、多すぎるとプリコート層の
空隙率が大きくなり差圧的には寿命が伸びるが処理水の
水質が劣ってしまうからである。 本発明のプリコート
材におけるカチオン交換体／アニオン交換体の比は好ま
しくは１／１０〜１０／１の範囲であるが、原子力発電
所の用廃水の浄化には特に１／２〜１０／１が好ましい
。
換繊維の割合は、乾燥重量換算で１０〜６０％が好まし
い。より好ましくは１５〜５０％、更に好ましくは２０
〜４０％である。これは繊維含有量が少ないとプリコー
ト層の適度な空隙率と圧密化防止効果および高比表面積
の確保の点で効果が小さく、多すぎるとプリコート層の
空隙率が大きくなり差圧的には寿命が伸びるが処理水の
水質が劣ってしまうからである。 本発明のプリコート
材におけるカチオン交換体／アニオン交換体の比は好ま
しくは１／１０〜１０／１の範囲であるが、原子力発電
所の用廃水の浄化には特に１／２〜１０／１が好ましい
。
ここで、本発明の大きな特徴は、上記プリコート材をエ
レメントにプリコートする操作を原水処理前と原水処理
途中に分けて行うようにしたことである。これは原水処
理前にプリコートした濾過材が不純物を内部濾過で捕捉
し、その後不純物がケーク状になるに従って表面濾過に
変化する時点で新しいプリコート材をそのうえからプリ
コートする方法で、またその新しいプリコート層が内部
濾過を行うため、同量のプリコート層でより有効に内部
濾過時間を持つことができると言うものである。上記材
料のプリコート材としての使用方法は任意であり、例え
ば粉末カチオン・アニオン交換樹脂とイオン交換繊維を
水中で攪拌混合しフロック体とする、粉末カチオン・ア
ニオン交換樹脂を水中で攪拌混合しフロック体とした後
イオン交換繊維を混入し攪拌混合してフロック体とする
、あるいは粉末カチオン・アニオン交換樹脂・イオン交
換繊維各々を水中で攪拌混合しフロック体とした後イオ
ン交換繊維を混入し攪拌混合してフロック体とするなど
通常の方法で調整し、ステッププリコートすれば良い。
レメントにプリコートする操作を原水処理前と原水処理
途中に分けて行うようにしたことである。これは原水処
理前にプリコートした濾過材が不純物を内部濾過で捕捉
し、その後不純物がケーク状になるに従って表面濾過に
変化する時点で新しいプリコート材をそのうえからプリ
コートする方法で、またその新しいプリコート層が内部
濾過を行うため、同量のプリコート層でより有効に内部
濾過時間を持つことができると言うものである。上記材
料のプリコート材としての使用方法は任意であり、例え
ば粉末カチオン・アニオン交換樹脂とイオン交換繊維を
水中で攪拌混合しフロック体とする、粉末カチオン・ア
ニオン交換樹脂を水中で攪拌混合しフロック体とした後
イオン交換繊維を混入し攪拌混合してフロック体とする
、あるいは粉末カチオン・アニオン交換樹脂・イオン交
換繊維各々を水中で攪拌混合しフロック体とした後イオ
ン交換繊維を混入し攪拌混合してフロック体とするなど
通常の方法で調整し、ステッププリコートすれば良い。
また、攪拌混合時に界面活性剤などの分散剤を添加して
も良い。
も良い。
本発明に用いるプリコート支持体としては、円筒型９葉
状型など通常のプリコート濾過器やイオン交換濾過など
に用いられる通常の形状の濾過支持体が全て使用可能で
ある。
状型など通常のプリコート濾過器やイオン交換濾過など
に用いられる通常の形状の濾過支持体が全て使用可能で
ある。
また、プリコート層の厚さは１段目が、好ましくは１．
５〜１５ｍｍ、より好ましくは２〜１０ｍｍ。
５〜１５ｍｍ、より好ましくは２〜１０ｍｍ。
２段目は好ましくは０．５〜１０ｍｍ、より好ましくは
１〜５關である。これは１段目のプリコート厚みが薄す
ぎると初期の不純物捕捉率が下がって処理水の水質が悪
化する傾向にあり、厚すぎると２段目のプリコート厚み
が減って内部濾過期間が短くなりステッププリコートに
よる効果が有効に表れないことがあるからである。
１〜５關である。これは１段目のプリコート厚みが薄す
ぎると初期の不純物捕捉率が下がって処理水の水質が悪
化する傾向にあり、厚すぎると２段目のプリコート厚み
が減って内部濾過期間が短くなりステッププリコートに
よる効果が有効に表れないことがあるからである。
本発明において２段目のプリコートを開始する時期は１
段目のプリコート後被処理水を通水して通水差圧が０．
０１〜０ 、 ４ ｋｇ ／ ｃｔｉ程度となった時が
好ましく、より好ましくは０．０５〜０． ２ｋｇ／ａ
ｌまで上昇した時点であり、通水を一旦止めて２段目の
プリコートを行う。
段目のプリコート後被処理水を通水して通水差圧が０．
０１〜０ 、 ４ ｋｇ ／ ｃｔｉ程度となった時が
好ましく、より好ましくは０．０５〜０． ２ｋｇ／ａ
ｌまで上昇した時点であり、通水を一旦止めて２段目の
プリコートを行う。
またステッププリコートの回数は２段と決まったもので
は無く、数回に分けて行ってももちろん良いが、廃プリ
コート材を極力少なくしてかつプリコート寿命を延ばし
処理水の水質を向上させると言う目的から薄く何段も重
ねることはプリコート材量を多く使用するか、あるいは
水質の悪化を招くおそれがあるので、２〜３段程度が好
ましい。
は無く、数回に分けて行ってももちろん良いが、廃プリ
コート材を極力少なくしてかつプリコート寿命を延ばし
処理水の水質を向上させると言う目的から薄く何段も重
ねることはプリコート材量を多く使用するか、あるいは
水質の悪化を招くおそれがあるので、２〜３段程度が好
ましい。
本発明において、被処理水溶液のプリコート層への通過
速度は１〜２０ｍ／ｈｒ程度であり、プリコート層の通
水圧力損失が２ ｋｇ ／ ａｄ程度に達した時に通常
の方法で逆洗し、支持体は繰り返し使用する。
速度は１〜２０ｍ／ｈｒ程度であり、プリコート層の通
水圧力損失が２ ｋｇ ／ ａｄ程度に達した時に通常
の方法で逆洗し、支持体は繰り返し使用する。
本発明は従来のプリコート濾過法に比べ、大きく寿命を
延長しかつ水質の向上を可能にした。
延長しかつ水質の向上を可能にした。
それは第一に薄くプリコートされた濾過層が、イオン交
換繊維が核になった粉末イオン交換樹脂のフロックから
形成され全体として一体化した丈夫な構造を有しており
、イオン交換繊維が混在することにより適度な嵩高さを
有し、通水時圧密化現象を防ぎ、イオン交換あるいは吸
着に必要な空隙率を維持し、かつ比表面積の大きい繊維
自体が非常に有効なイオン交換機能をもつためプリコー
ト層全体の粒間に無駄なく被処理水溶液中の不純物（ク
ラッド等コロイドやイオン等）を取り込むことができる
こと、第二にステッププリコートを行い、二層に渡り内
部濾過を行い内部濾過期間を延ばして通液差圧の上昇を
押さえてプリコート材の容量を有効に使うことができる
ことという２つの効果が互いに損なわれること無く有効
に発揮され、なおかつイオン交換繊維混合法とステップ
プリコート法を組み合わせる事によって樹脂のみのステ
ッププリコートでは全く見られなかったステッププリコ
ートによる圧密化防止現象の２発現という新しい効果が
現れることがわかった。これは、圧力がかかった際のプ
リコート材量の材料分布の相違からくる効果である。
換繊維が核になった粉末イオン交換樹脂のフロックから
形成され全体として一体化した丈夫な構造を有しており
、イオン交換繊維が混在することにより適度な嵩高さを
有し、通水時圧密化現象を防ぎ、イオン交換あるいは吸
着に必要な空隙率を維持し、かつ比表面積の大きい繊維
自体が非常に有効なイオン交換機能をもつためプリコー
ト層全体の粒間に無駄なく被処理水溶液中の不純物（ク
ラッド等コロイドやイオン等）を取り込むことができる
こと、第二にステッププリコートを行い、二層に渡り内
部濾過を行い内部濾過期間を延ばして通液差圧の上昇を
押さえてプリコート材の容量を有効に使うことができる
ことという２つの効果が互いに損なわれること無く有効
に発揮され、なおかつイオン交換繊維混合法とステップ
プリコート法を組み合わせる事によって樹脂のみのステ
ッププリコートでは全く見られなかったステッププリコ
ートによる圧密化防止現象の２発現という新しい効果が
現れることがわかった。これは、圧力がかかった際のプ
リコート材量の材料分布の相違からくる効果である。
以下に実施例を示すが本発明はこれらに限定されるもの
では無い。
では無い。
［実施例］
（実施例）
製糸した多芯海島型複合繊維［海成分ポリスチレン／島
成分ポリエチレン＝５０１５０（島数１６）］を長さ０
．３順に切断してカットアイバーを得た。該カットファ
イバー１重量部を市販の１吸硫酸７．５容量部とパラフ
ォルムアルデヒド０゜１重量部からなる架橋・スルホン
化溶液に加え９０℃で４時間反応処理し、さらに１００
℃で３時間反応した後水洗した。次にアルカリで処理し
てから塩酸で活性化することによってスルホン酸基を有
するカチオン交換繊維を得た。（交換容量３゜５ミリ当
量／ ｇ Ｎ ａ ＋繊維径約４０μｍ）交換容量は
次の方法で測定した。
成分ポリエチレン＝５０１５０（島数１６）］を長さ０
．３順に切断してカットアイバーを得た。該カットファ
イバー１重量部を市販の１吸硫酸７．５容量部とパラフ
ォルムアルデヒド０゜１重量部からなる架橋・スルホン
化溶液に加え９０℃で４時間反応処理し、さらに１００
℃で３時間反応した後水洗した。次にアルカリで処理し
てから塩酸で活性化することによってスルホン酸基を有
するカチオン交換繊維を得た。（交換容量３゜５ミリ当
量／ ｇ Ｎ ａ ＋繊維径約４０μｍ）交換容量は
次の方法で測定した。
０、ＩＮの水酸化ナトリウム５０ｍ１にこのカットファ
イバー１ｇを入れ２時間振とうし、５ｍｌ正確にはかり
とって中和滴定によって計算する。
イバー１ｇを入れ２時間振とうし、５ｍｌ正確にはかり
とって中和滴定によって計算する。
市販の粉末カチオン交換樹脂［“パウデックス”−ＰＣ
Ｉ （オルガノ株式会社）、スルホン酸基を有する。交
換容量５．０ミリ当量／ｇ］と市販の粉末アニオン交換
樹脂［“パウデックス”−ＰＡＯ（オルガノ株式会社）
、トリメチルアンモニウム基を有する。交換容量３．２
ミリ当量／ｇ］の混合体に上記イオン交換繊維を全量の
３０％の割合になるように加えて、カチオン／アニオン
比率が６／１になるように調整してフロック体作った。
Ｉ （オルガノ株式会社）、スルホン酸基を有する。交
換容量５．０ミリ当量／ｇ］と市販の粉末アニオン交換
樹脂［“パウデックス”−ＰＡＯ（オルガノ株式会社）
、トリメチルアンモニウム基を有する。交換容量３．２
ミリ当量／ｇ］の混合体に上記イオン交換繊維を全量の
３０％の割合になるように加えて、カチオン／アニオン
比率が６／１になるように調整してフロック体作った。
内部にアクリルの支持板がついたカラム（５〇−φ）を
用い、支持板上にの濾紙を置いてその上に上記フロック
体を１．３７ｇ（全量の約７０％）堆積させ、プリコー
トした。その際のケーク厚みは３．５ｍｍであった。
用い、支持板上にの濾紙を置いてその上に上記フロック
体を１．３７ｇ（全量の約７０％）堆積させ、プリコー
トした。その際のケーク厚みは３．５ｍｍであった。
上から、鉄換算で、５ｐｐｍの非晶鉄（水酸化第二鉄、
平均粒径３．６μｍ）を含む調整した模擬液を８ｍ／ｈ
ｒの流速で通水し、濾過時間、鉄濃度と通水差圧を測定
した。通水差圧がＯ，１ｋｇ／−程度まで上がった時点
で被処理液の通水を一旦止め、残りのフロック体０．６
ｇ（全量の約３０％）を上からプリコートした。２段目
のケーク厚みは１．７ｍｍであった。上記模擬液を８
ｍ ／ ｈｒの流速で、原子力発電所でのプリコート材
の差圧限界値と決められている約１ 、 ８ ｋｇ ／
ｃ＆になるまで再通水し、濾過時間（プリコート寿命
）と鉄濃度の測定から出口水質の変化を見て鉄捕捉率を
算出した。
平均粒径３．６μｍ）を含む調整した模擬液を８ｍ／ｈ
ｒの流速で通水し、濾過時間、鉄濃度と通水差圧を測定
した。通水差圧がＯ，１ｋｇ／−程度まで上がった時点
で被処理液の通水を一旦止め、残りのフロック体０．６
ｇ（全量の約３０％）を上からプリコートした。２段目
のケーク厚みは１．７ｍｍであった。上記模擬液を８
ｍ ／ ｈｒの流速で、原子力発電所でのプリコート材
の差圧限界値と決められている約１ 、 ８ ｋｇ ／
ｃ＆になるまで再通水し、濾過時間（プリコート寿命
）と鉄濃度の測定から出口水質の変化を見て鉄捕捉率を
算出した。
実験終了後、使用したケークをそのままの形でとりだし
ケーク厚みを測定して圧密化度合いを調べた。
ケーク厚みを測定して圧密化度合いを調べた。
その結果を表１に示す。
（比較例１）
イオン交換繊維を混合しないこと以外は実施例１と同様
にしてフロック体のケークを作り、実施例１とまったく
同様の実験を行なった。
にしてフロック体のケークを作り、実施例１とまったく
同様の実験を行なった。
原液処理前の一段目プリコートケーク厚みは３゜１１Ｉ
ＩＩＮ＋に段目は１．５ｍｍであった。
ＩＩＮ＋に段目は１．５ｍｍであった。
その実験結果を表１に示す。
（比較例２）
プリコート回数を１段にして、フロック体１゜９６ｇ（
約１． ０ｋｇ／ｒｒ？）を−度にプリコートする通常
のプリコート法を採った以外は実施例１とまったく同様
の実験を行なった。
約１． ０ｋｇ／ｒｒ？）を−度にプリコートする通常
のプリコート法を採った以外は実施例１とまったく同様
の実験を行なった。
原液処理前のプリコートケーク厚みは５． ２ｍｍであ
った。
った。
その実験結果を表１に示す。
（比較例３）
イオン交換繊維を混合しないこととプリコート回数を１
段にして、フロック体１．９６ｇ（約１゜Ｏｋｇ／ｒｒ
ｆ）を−度にプリコートする通常のプリコート法を採っ
た以外は実施例１とまったく同様の実験を行なった。
段にして、フロック体１．９６ｇ（約１゜Ｏｋｇ／ｒｒ
ｆ）を−度にプリコートする通常のプリコート法を採っ
た以外は実施例１とまったく同様の実験を行なった。
原液処理前のプリコートケーク厚みは４．８Ｍであった
。
。
その実験結果を表１に示す。
この結果より、イオン交換繊維を混入すると寿命延長と
水質向上が、ステッププリコート法を採ると内部濾過期
間の延長による寿命延長効果がみられるが、両者を併用
することはそれらの効果をなんら損なうことなく有効に
発揮させ、なおかつ樹脂のみの系では全く見られなかっ
たステッププリコート法をとることによる圧密化防止効
果の向上が見られ、本発明プリコート材の寿命延長と水
質向上に対して従来に無い有効な方法であることがわか
った。
水質向上が、ステッププリコート法を採ると内部濾過期
間の延長による寿命延長効果がみられるが、両者を併用
することはそれらの効果をなんら損なうことなく有効に
発揮させ、なおかつ樹脂のみの系では全く見られなかっ
たステッププリコート法をとることによる圧密化防止効
果の向上が見られ、本発明プリコート材の寿命延長と水
質向上に対して従来に無い有効な方法であることがわか
った。
［発明の効果コ
本発明に係る水溶液の浄化法は、イオン交換繊維の混入
によってフロック体に適度な空隙率と圧縮強度を付与し
てプリコート材の寿命を延ばし、かつ表面積の大きい繊
維の優れたイオン交換性能によって処理水の水質向上を
可能にし、ステッププリコートを行なうことによりフロ
ック体の内部濾過期間を延ばして通水差圧の上昇を押さ
えフロック体全体量のイオン交換性能を有効に使う事が
でき、その２つの効果によりプリコート材の寿命を飛躍
的に延ばし、水質向上も併せて可能にした。
によってフロック体に適度な空隙率と圧縮強度を付与し
てプリコート材の寿命を延ばし、かつ表面積の大きい繊
維の優れたイオン交換性能によって処理水の水質向上を
可能にし、ステッププリコートを行なうことによりフロ
ック体の内部濾過期間を延ばして通水差圧の上昇を押さ
えフロック体全体量のイオン交換性能を有効に使う事が
でき、その２つの効果によりプリコート材の寿命を飛躍
的に延ばし、水質向上も併せて可能にした。
しかも、樹脂のみの系では全く見られ無かったステップ
プリコート法による圧密化防止効果が本発明では現れ、
既知の上記効果から予測される効果以上のいっそうの寿
命延長が可能になった。
プリコート法による圧密化防止効果が本発明では現れ、
既知の上記効果から予測される効果以上のいっそうの寿
命延長が可能になった。
これにより、様々に用いられている水処理用プリコート
材の廃棄物減容化が進み、特に原子力発電所においては
危惧されている作業員の放射線被爆量を大きく低減する
ことができる。
材の廃棄物減容化が進み、特に原子力発電所においては
危惧されている作業員の放射線被爆量を大きく低減する
ことができる。
本発明が利用される被処理水は、限られたちのではなく
、プリコート濾過器を用いるもの全てに適用されるが、
特に原子力発電所や火力発電所の用廃水には効果的であ
る。
、プリコート濾過器を用いるもの全てに適用されるが、
特に原子力発電所や火力発電所の用廃水には効果的であ
る。
原子力発電所や火力発電所の用廃水とは、循環系復水・
燃料プール水・脱塩装置逆洗廃水・水蒸気発生ブロー水
・失水分離器ドレン水・キャビティ水・サプレッション
プール水・炉心水などが挙げられ、その中でも特に原子
力復水の浄化に卓効を示す。
燃料プール水・脱塩装置逆洗廃水・水蒸気発生ブロー水
・失水分離器ドレン水・キャビティ水・サプレッション
プール水・炉心水などが挙げられ、その中でも特に原子
力復水の浄化に卓効を示す。
Claims (1)
- 濾過材をエレメントにプリコートして原水中の不純物を
浄化するプリコート濾過法において、プリコート材とし
て粉末イオン交換樹脂およびイオン交換繊維を用い、か
つそのプリコート材を前記エレメントにコーティングす
る操作を原水処理前と原水処理途中に分けて行うことを
特徴とする水溶液の浄化法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164177A JPH0330891A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 水溶液の浄化法 |
| DE69007027T DE69007027T2 (de) | 1989-05-24 | 1990-05-24 | Verfahren zur abwasserbehandlung. |
| PCT/JP1990/000661 WO1990014311A1 (fr) | 1989-05-24 | 1990-05-24 | Procede de traitement d'eau |
| CA002033209A CA2033209C (en) | 1989-05-24 | 1990-05-24 | Method of treating water |
| EP90907488A EP0429661B1 (en) | 1989-05-24 | 1990-05-24 | Method of water treatment |
| ES90907488T ES2050439T3 (es) | 1989-05-24 | 1990-05-24 | Metodo de tratamiento de agua. |
| KR1019910700089A KR0139948B1 (ko) | 1989-05-24 | 1991-01-24 | 수처리방법 |
| US07/989,926 US5354476A (en) | 1989-05-24 | 1992-12-11 | Method of treating water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164177A JPH0330891A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 水溶液の浄化法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0330891A true JPH0330891A (ja) | 1991-02-08 |
Family
ID=15788184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1164177A Pending JPH0330891A (ja) | 1989-05-24 | 1989-06-27 | 水溶液の浄化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0330891A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60248212A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-07 | Kurita Water Ind Ltd | 液体中から不純物を除去する方法 |
| JPH01159096A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-22 | Hitachi Ltd | イオン交換濾過法 |
-
1989
- 1989-06-27 JP JP1164177A patent/JPH0330891A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60248212A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-07 | Kurita Water Ind Ltd | 液体中から不純物を除去する方法 |
| JPH01159096A (ja) * | 1987-12-16 | 1989-06-22 | Hitachi Ltd | イオン交換濾過法 |
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