JPH0356311Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、脱炭酸塔、真空脱気塔などの脱気装
置と、イオン交換塔と、脱気装置とイオン交換塔
とに洗浄水を循環させてイオン交換塔を洗浄する
ための循環配管とを有するイオン交換装置の改良
に関するものである。

〈従来の技術〉 被処理水をイオン交換塔で処理した後に脱気装
置で脱気処理したり、あるいはその逆の順序で脱
気装置で脱気処理した後にイオン交換塔で処理す
るなどの構成とした、イオン交換塔と脱気装置と
を組み合わせたイオン交換装置は純水製造装置な
どに広く用いられている。これらの装置に使用さ
れている脱気装置においては、脱気塔の下部に付
属して設けた、あるいは脱気塔の後段に別に設け
た、脱気塔の流出水を貯留するための脱気水槽内
の水量を常に適正に保つために以下のような工夫
をしている。すなわち脱気塔の入口側配管に被処
理水の流量調整弁を設けるとともに脱気水槽には
液面検出手段を設け、これらを連動させることに
より脱気水槽の水位に応じて当該流量調整弁の開
度を自動的に調節し、脱気塔への被処理水の流量
を制御するものである。すなわち、脱気水槽の水
位が高い場合には脱気塔への被処理水の流量を少
なくするために前記流量調整弁の開度を小とし、
また、脱気水槽の水位が低い場合には流量を多く
するために当該弁の開度を大とするものである。

このような流量制御機構を備えた脱気装置の例
として、脱炭酸装置がある。当該脱炭酸装置は簡
単な機構であるためよく用いられ、ラシヒリング
などを充填した空気吹き込み型の脱気塔と脱気水
槽とからなり、脱気水槽内にフロートを浮かべ、
当該フロートと前記流量調整弁とを滑車などを介
して紐状体で連動させた構成とし、当該フロート
の上下動に追随して流量調整弁の開度を自動的に
調節するようにしたものである。また、真空脱気
装置などにおいては、脱気水槽に付設した電気的
な液面検出手段と、例えば空気作動式の流量調整
弁とを組み合わせた制御方式のものがある。

このような脱気装置とイオン交換塔とを組み合
わせたイオン交換装置において、被処理水を処理
してイオン交換塔内に充填されているイオン交換
樹脂の能力が低下した場合には、その能力を回復
させるために酸、アルカリなどの再生薬品を使用
して再生を行うが、再生工程においてはこれらの
再生薬品をイオン交換塔に通薬した後、塔内に残
留する再生薬品を水で押し出し、次いで残留する
少量の再生薬品を充分に洗い流すために洗浄水を
用いてイオン交換樹脂の洗浄を行う。

また、純水製造装置などは純水の採水を一時中
断して停止させておくと、イオン交換樹脂に吸着
されていたイオン等の不純物が当該樹脂と接触し
ている水中に溶出するために、再び採水を開始し
た場合には採水当初純度の悪い純水が流出するこ
とになる。従つてこのような一時停止後の再起動
時にも、イオン交換樹脂を洗浄水で洗浄した後に
採水工程に移行させるようにしている。

従来、これらの洗浄時にイオン交換塔から排出
される洗浄排水はすべて系外に廃棄していたが、
最近は水資源の節約の面から当該洗浄排水を回収
してそのままイオン交換樹脂の洗浄水として再び
使用する、いわゆる循環洗浄方法が採用されるよ
うになつた。すなわち、前述のような脱気装置を
備えたイオン交換装置において循環洗浄を行う場
合には、あらかじめ付設されている循環配管を用
い、例えば脱気水槽に貯留されている脱気水をポ
ンプでイオン交換塔に供給し、イオン交換塔から
流出する洗浄排水を前記流量調整弁を経て再び脱
気塔に戻し、このように洗浄水を閉鎖されている
循環系に循環させてイオン交換塔から流出する水
が所定の純度に達するまで循環洗浄を行う。

〈考案が解決しようとする問題点〉 前述のような流量調整機構を備えた脱気装置と
イオン交換塔とを組み合わせたイオン交換装置に
おいて、イオン交換樹脂の循環洗浄を行う場合に
は以下のような問題点がある。

すなわち、循環洗浄を行うに際し、脱気水槽の
水位が所定のレベルより低い場合には脱気塔の入
口側に設けた流量調整弁の開度が自動的に大きく
なつているので問題ないが、脱気水槽の水位が高
い場合には当該流量調整弁の開度が自動的に小さ
くなつているので、系内を循環する水の流量が当
該流量調整弁によつて絞られて少なくなり、所定
の洗浄水流量が確保出来ないことになる。これは
閉鎖循環系で水を循環するため、脱気水槽内の水
位が高い場合は、その状態が保持されたまま循環
洗浄されるからである。従つてイオン交換塔の流
出水の純度が所定の水質に達するのに長時間の洗
浄を行わなければならないという問題点がある。

本考案は、従来法における上述の問題点を解決
し、脱気水槽の水位が高い場合には、脱気水槽に
貯留されている脱気水を含めた系内保有水の一部
を自動的に系外にブローすることにより、脱気水
槽の水位を所定位置まで低下させ、それによつて
前記流量調整弁の開度を自動的に大きくなるよう
に調節し、所定流量の洗浄水が流れるようにし
た、イオン交換装置を提供することを目的とす
る。

〈問題点を解決するための手段〉 以下、本考案を図面を参照して詳細に説明す
る。

図面は、本考案の実施態様の一例を示すフロー
の説明図であり、脱気装置として空気吹き込み型
の脱炭酸装置を用いたイオン交換装置、すなわち
２床３塔型の純水製造装置に本考案を適用した例
である。

図中１は強酸性カチオン交換樹脂２を充填した
イオン交換塔（以下「Ｋ塔」という）、３は例え
はラシヒリング等の充填材を充填した空気吹き込
み型の脱気塔、４は脱気塔３の下部に設けた脱気
水槽であり、脱気塔３と脱気水槽４とで脱気装置
５を構成する。６は移送ポンプ、７は強塩基性ア
ニオン交換樹脂８を充填したイオン交換塔（以下
「Ａ塔」という）である。また、９は系内保有水
のブロー弁であり、脱気水槽４に付設した液面検
出手段１０と計装的に連動させてあり、Ｋ塔１、
Ａ塔７に充填されているイオン交換樹脂を循環洗
浄するに際し、脱気水槽４の水位が所定の水位よ
り高い場合には当該ブロー弁９を自動的に開とし
て系内保有水の一部を系外にブローし、また当該
ブローを続行して系内保有水の量が減少し、脱気
水槽４の水位が所定の位置まで低下した時点でブ
ロー弁９を閉とするようにしておく。従つて、循
環洗浄を行うに際し、脱気水槽の水位が所定の位
置より低い場合には当該ブロー弁９が閉となるの
は勿論である。

なお、採水工程においては、脱気水槽の水位に
係わらずブロー弁９を常に閉とするような機構と
しておく。ブロー弁９の付設位置としては図面に
記載した場所に限らず、洗浄水が循環する配管系
路の適所あるいは脱気水槽４に付設すればよく、
またＫ塔１の出口側配管に付設した再生工程に用
いる弁１５をブロー弁９と共用し、これに液面検
出手段１０を連動させてもよい。また、１１は脱
気塔３への被処理水の流量を自動的に調節するた
めの流量調整弁で、ワイヤーなどからなる紐状体
１２を用いて脱気水槽４内に設けたフロート１３
と滑車１４を介して連動させてある。なお、この
ような機械的制御機構の他に、衆知の電気的制御
機構を用いる場合もある。１５，１６，１７，１
８はそれぞれ弁を示し、また１９は循環配管であ
る。

〈作用〉 このようなイオン交換装置において、例えば採
水を一時停止した後の再起動時の循環洗浄を行う
場合には以下のようにして行う。すなわち、流量
調整弁１１を除く他のすべての弁を閉とした停止
状態から弁１８を開とし、更に移送ポンプ６を駆
動させて脱気水槽４内の脱気水をＡ塔７に供給
し、循環配管１９を用いて循環洗浄を開始する。
脱気水槽４の水位が所定の位置より高く、従つて
流量調整弁１１の開度が所定の洗浄水流量を得る
のに必要な開度より小さい場合には、移送ポンプ
６の駆動及び弁１８の開作動と同時にブロー弁９
が開となり、移送ポンプ６によつてＡ塔７に供給
された脱気水はＡ塔７内を通過して強塩基性アニ
オン交換樹脂８を洗浄した後、一部は弁１８を経
てＫ塔１に供給され、他部はブロー弁９を経て系
外にブローされる。Ｋ塔１に供給されたＡ塔７の
流出水はＫ塔１内を通過して強酸性カチオン交換
樹脂２を洗浄した後、流量調整弁１１を経て脱気
塔３に供給され、脱気塔３の流出水は脱気水槽４
に戻される。このようにして系内保有水の一部を
ブロー弁９を経て系外にブローしながら循環洗浄
を行う工程を、短時間続行するうちに脱気水槽４
の水位が所定位置まで低下し、脱気水槽４内に設
けたフロート１３が下降し、当該フロート１３と
連動する流量調整弁１１の開度が所定の開度とな
るので、この時点でブロー弁９を閉とする。以後
は、前述の循環洗浄回路によつて、所定の洗浄水
流量による循環洗浄を続行することが出来る。な
お、循環洗浄を開始するに際し、最初は移送ポン
プ６を駆動するとともにブロー弁９のみを開とし
て先ず系内保有水のブローのみを行い、脱気水槽
４の水位が所定の位置まで低下した時点で弁９を
閉とするとともに弁１８を開とし、循環洗浄を開
始してもよい。このような循環洗浄を続行してＡ
塔７の流出水の純度が所定の純度に達した時点で
循環洗浄を終了し、採水工程に移行するが、この
時には弁１８を閉とするとともに弁１６及び弁１
７を開とし、被処理水を弁１６を経てＫ塔１に供
給し、一方、所定の純度の純水を弁１７を経て採
水する。なお、採水工程においては、前述に如
く、脱気水槽４の水位に係わらずブロー弁９は常
に閉の状態にあるように計装的配慮を施しておく
ことはいうまでもない。なお、イオン交換樹脂再
生後の循環洗浄も上述の場合とほぼ同様にして行
うことが出来る。

上述の実施態様ではいわゆる２床３塔型の純水
製造装置を対象としたが、本考案は上述の実施態
様に限らず、例えば塔内に強酸性カチオン交換樹
脂と強塩基性アニオン交換樹脂あるいは弱塩基性
アニオン交換樹脂との混合樹脂を充填した、いわ
ゆる混床式のイオン交換塔と脱炭酸装置または真
空脱気装置とを組み合わせた混床式純水製造装置
などにも適用出来る。

〈効果〉 以上のように、本考案によればイオン交換樹脂
を循環洗浄するに際し、脱気水槽の水位が所定位
置より高いために脱気塔の入口側配管に付設して
ある流量調整弁の開度が小さく、所定流量の洗浄
所定が流れないような場合にも、脱気水槽の水位
を所定の位置まで自動的に下げて当該流量調整弁
の開度を所定の流量が得られる開度に自動的に調
節することが出来る。従つて、所定の洗浄水流量
を確保することが出来、短時間で速やかにイオン
交換樹脂の洗浄を行うことが出来る。

〈実施例〉 以下に、本考案の効果より明確にするために実
施例を説明する。

強酸性カチオン交換樹脂1200を充填したＫ塔
と、強塩基性アニオン交換樹脂2000を充填した
Ａ塔と、空気吹き込み型の脱炭酸装置とを組み合
わせた図面に示したような２床３塔型の純水製造
装置において、純水の採水を一時停止した後に再
起動を行う場合の循環洗浄を従来法によつて行つ
たところ脱気水槽の水位が所定位置より高かつた
ために脱炭酸塔の入口側配管に付設した流量調整
弁の開度が小さく、洗浄水流量は13m³／Ｈしか流
れなかつた。この流量で洗浄を続行したところ、
Ａ塔流出水の純度が目標純度である5μs／cm²に達
するまでに85分間を要した。

同一の装置において、脱気水槽の水位が上述の
比較例とほぼ同一である場合に本考案を実施した
ところ、この場合にはブロー弁から系内保有水の
一部が系外にブローされて脱気水槽の水位が所定
位置まで低下し、流量調整弁の開度が所定の開度
となつて洗浄水流量が24m³／Ｈに増加し、目標純
度に達するまでの所要時間は35分に短縮された。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様の一例を示すフローの
説明図である。 １……イオン交換塔（Ｋ塔）、２……強酸性カ
チオン交換樹脂、３……脱気塔、４……脱気水
槽、５……脱気装置、６……移送ポンプ、７……
イオン交換塔（Ａ塔）、８……強塩基性アニオン
交換樹脂、９……ブロー弁、１０……液面検出手
段、１１……流量調整弁、１２……紐状体、１３
……フロート、１４……滑車、１５，１６，１
７，１８……弁、１９……循環配管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 脱気塔から流出する脱気水を貯留する脱気水槽
   の水位によつて脱気塔入口側配管に設けた流量調
   整弁の開度を自動的に調節し、当該脱気塔への被
   処理水の流量を制御する機構を備えた脱気装置
   と、イオン交換塔と、脱気装置とイオン交換塔と
   に洗浄水を循環させてイオン交換塔を洗浄するた
   めの循環配管とを有するイオン交換装置におい
   て、脱気水槽あるいは洗浄水が循環する配管系路
   の適所に付設したブロー弁と連動する液面検出手
   段を脱気水槽に設け、循環洗浄の前あるいは循環
   洗浄の前半に、前記液面検出手段と連動するブロ
   ー弁を用いて脱気水槽の水位を低下させることを
   特徴とするイオン交換装置。