JPH0379077B2 - - Google Patents
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- JPH0379077B2 JPH0379077B2 JP31571587A JP31571587A JPH0379077B2 JP H0379077 B2 JPH0379077 B2 JP H0379077B2 JP 31571587 A JP31571587 A JP 31571587A JP 31571587 A JP31571587 A JP 31571587A JP H0379077 B2 JPH0379077 B2 JP H0379077B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は原子力発電所の補給水処理用の純水
製造装置、特に加圧水型原子力発電所の２次冷却
水の補給水処理系における純水貯槽の後に設けら
れるアフターポリツシヤとして有用な純水製造装
置に関するものである。 〔従来の技術〕 第１図は加圧水型原子力発電所の冷却水系を示
す系統図である。図において、１は原子炉、２は
蒸気発生器で、両者の間には１次冷却水３が循環
している。蒸気発生器２と復水器４の間には２次
冷却水５が循環し、蒸気発生器２で蒸発した蒸気
はタービン６を通つて復水器４で復水となり、復
水脱塩装置７で脱塩されて蒸気発生器２に循環す
る。２次冷却水系への補給水は、ポリツシヤ付純
水製造装置８で製造された純水９が純水貯槽１０
に貯留され、アフターポリツシヤ１１において不
純物を除去され、脱気器１２で脱気されて復水器
４に供給される。 このような加圧水型原子力発電所の２次冷却水
系では、補給水中の不純物イオンが濃縮されて
種々の障害をもたらすため、それぞれの絶対量の
ほか、各成分の比についても規制されており、
Na0.06ppb以下、Cl0.15ppb以下、Na／Cl（モル
比）0.3〜0.7の水質基準が設けられている。 このような水質基準を達成するために、アフタ
ーポリツシヤ１１としてＨ形の強酸性カチオン交
換樹脂とOH形の強塩基性アニオン交換樹脂との
混床からなる純水製造装置が用いられており、純
水貯槽１０等において混入する不純物イオンを除
去して補給水とされている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、従来のアフターポリシヤ１１と
して用いられる純水製造装置においては、樹脂は
Ｈ／OH形で用いられているため、純水貯槽１０
で貯留中に大気から混入するCO2でアニオン交換
樹脂が飽和してアニオンがブレークすると、処理
水のCl濃度が高くなり、Na／Clモル比が0.3〜0.7
を満足しなくなる。この種の純水製造装置では、
カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂を分離して
再生すると、両樹脂を完全に分離できないため、
再生後の処理水にNaまたはClが漏出するのは避
けられないので、樹脂は再生することなく、その
まま入れ替えて排棄されている。従つて従来の純
水製造装置では、頻繁に樹脂の入れ替えをしなけ
ればならず、装置規模にもよるが、一般に１月に
１回程度の入れ替えが必要になるという問題点が
あつた。 この発明の目的は上記問題点を解決するため、
長期にわたつて高い処理水質を維持でき、原子力
発電所の補給水処理用として使用可能で、樹脂の
入れ替えを少なくできる純水製造装置を提供する
ことである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性
アニオン交換樹脂との混床からなる原子力発電所
の補給水処理用の純水製造装置であつて、強酸性
カチオン交換樹脂はその全量に対しNa形を0.2当
量％以下しか含まないＨ形であり、強塩基性アニ
オン交換樹脂はその全量に対しCl形を0.2当量％
以下しか含まず、かつHCO3形を40〜80当量％含
み、残部はOH形であることを特徴とする純水製
造装置である。 加圧水型原子力発電所の２次冷却水系に供給す
る補給水処理系では、補給水を第１図の復水器４
に供給する前に脱気器１２に脱気するため、アフ
ターポリシヤ１１ではCO2を除去する必要がな
い。従つてアフターポリツシヤ１１として使用す
る純水製造装置では、CO2を除去することなく、
Na+、Cl-等の他の不純物を除去すればよいこと
になる。 イオン交換樹脂は水中のイオンを交換吸着する
が、樹脂が一定量のイオンを交換吸着すると平衡
状態に達して、それ以上同じイオンを吸着しなく
なる。この状態では水中に存在する同種イオンは
イオン交換樹脂に対する負荷にならないが、他の
イオンの交換吸着は行われる。従つて当初からこ
のような平衡状態に達したイオン交換樹脂を使用
すると、特定のイオンを吸着することなく、他の
イオンのみを吸着することができる。 アニオン交換樹脂について見ると、貯留純水
の、その水温におけるHCO3 -の溶解濃度に対し
て平衡状態にあるアニオン交換樹脂組成であれ
ば、水中のHCO3 -はアニオン交換樹脂の負荷と
はならない。 そこで本発明では、強酸性カチオン交換樹脂は
その全量に対しNa形を0.2当量％以下しか含まな
いＨ形とし、強塩基性アニオン交換樹脂はその全
量に対してCl形を0.2当量％以下しか含まず、か
つHCO3形を40〜80当量％含み、残部はOH形で
ある樹脂組成の強酸性カチオン交換樹脂および強
塩基性アニオン交換樹脂の混床を用いてイオン交
換を行い、純水を製造する。 使用可能なイオン交換樹脂の種類、混合比、通
水条件等は、従来より原子力発電所の２次冷却水
の補給水処理系のアフターポリツシヤとして使用
されていた純水製造装置と同様である。 アニオン交換樹脂中のHCO3形の量は40〜80当
量％であるが、通常の大気と平衡状態に達して炭
酸ガスが溶存している水の処理では、約60当量％
が好ましい。通常の加圧水型原子力発電所の２次
冷却水の補給水処理系では、アニオン交換樹脂組
成がHCO3形60当量％で、残部がOH形の場合に
平衡状態にある。HCO3形が60当量％より小さい
と、貯留純水中のHCO3 -は負荷となり、HCO3形
が60当量％になつて平衡に達する。逆にHCO3形
が60当量％より大きいと、処理水中にHCO3 -を
放出し、HCO3形が60当量％になつて平衡に達す
る。この場合HCO3形のアニオン交換樹脂組成が
40〜80当量％であれば、平衡に達するまでの水質
変化は許容できる。しかしながら後述の比較例２
に示すように、HCO3形を含まず、Ｈ／OH形で
採水しながら、補給水中のCO2を吸着し、これに
よりアニオン交換樹脂のHCO3形が60当量％とな
つて平衡状態に達するようにすると、平衡状態に
達するまではNa／Cl比が基準を超えることにな
り、平衡状態に達するまでには時間がかかりすぎ
好ましくない。 HCO3形強塩基性アニオン交換樹脂の調製は、
Cl形が0.2当量％以下のOH形強塩基性アニオン交
換樹脂をカラムにつめ、これにNaHCO3溶液を
通液したのち、純水で押出、洗浄を行う。こうし
て得られたHCO3形強塩基性アニオン交換樹脂
は、Cl形が0.2当量％以下のOH形強塩基性アニオ
ン交換樹脂と前記範囲内の所定の比率で混合し、
さらにNa形が0.2当量％以下のＨ形強酸性カチオ
ン交換樹脂と混合して混床を形成する。 こうして形成された混床式の純水製造装置は、
加圧水型原子力発電所の補給水処理系のアフター
ポリシヤ１１と用いられ、従来のものと同様に純
水貯槽１０内の純水を通水してイオン交換を行
い、純水中に含まれるNa+，Cl-等の不純物を除
去する。このときHCO3 -はイオン交換樹脂に吸
着されることなくそのまま漏出するが、脱気器１
２においてCO2として除去される。 〔発明の効果〕 以上の通り、本発明によれば、HCO3形を特定
の割合で含むOH形のアニオン交換樹脂を混床に
用いたので、原水中に炭酸ガスが多量に含まれる
場合では、炭酸ガスを負荷とすることなく、他の
不純物を効率よく吸着することができ、長期間に
わたつて高い処理水質を得ることができ、樹脂の
入れ替えが少なくてすむなどの効果がある。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例および比較例について説
明する。各例中、％は当量％である。 実施例 １ 加圧水型原子力発電所の２次冷却水の補給水処
理系におけるアフターポリシヤとして、強酸性カ
チオン交換樹脂ダイヤイオンSKNと、強塩基性
アニオン交換樹脂SAN（いずれも三菱化成工業(株)
製、商品名）を容量比で１：１の割合で混合した
混床式純水製造装置を用いて純水を製造した。 このときアニオン交換樹脂をHCO3形として
OH形と混合し、樹脂組成を次のようにして、
Ｈ／OH／HCO3形運転した結果を表１に示す。 カチオン交換樹脂組成：Na形0.2％、残部Ｈ形 アニオン交換樹脂組成：Cl形0.2％HCO3形40％、
60％または80％、残部OH形
製造装置、特に加圧水型原子力発電所の２次冷却
水の補給水処理系における純水貯槽の後に設けら
れるアフターポリツシヤとして有用な純水製造装
置に関するものである。 〔従来の技術〕 第１図は加圧水型原子力発電所の冷却水系を示
す系統図である。図において、１は原子炉、２は
蒸気発生器で、両者の間には１次冷却水３が循環
している。蒸気発生器２と復水器４の間には２次
冷却水５が循環し、蒸気発生器２で蒸発した蒸気
はタービン６を通つて復水器４で復水となり、復
水脱塩装置７で脱塩されて蒸気発生器２に循環す
る。２次冷却水系への補給水は、ポリツシヤ付純
水製造装置８で製造された純水９が純水貯槽１０
に貯留され、アフターポリツシヤ１１において不
純物を除去され、脱気器１２で脱気されて復水器
４に供給される。 このような加圧水型原子力発電所の２次冷却水
系では、補給水中の不純物イオンが濃縮されて
種々の障害をもたらすため、それぞれの絶対量の
ほか、各成分の比についても規制されており、
Na0.06ppb以下、Cl0.15ppb以下、Na／Cl（モル
比）0.3〜0.7の水質基準が設けられている。 このような水質基準を達成するために、アフタ
ーポリツシヤ１１としてＨ形の強酸性カチオン交
換樹脂とOH形の強塩基性アニオン交換樹脂との
混床からなる純水製造装置が用いられており、純
水貯槽１０等において混入する不純物イオンを除
去して補給水とされている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、従来のアフターポリシヤ１１と
して用いられる純水製造装置においては、樹脂は
Ｈ／OH形で用いられているため、純水貯槽１０
で貯留中に大気から混入するCO2でアニオン交換
樹脂が飽和してアニオンがブレークすると、処理
水のCl濃度が高くなり、Na／Clモル比が0.3〜0.7
を満足しなくなる。この種の純水製造装置では、
カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂を分離して
再生すると、両樹脂を完全に分離できないため、
再生後の処理水にNaまたはClが漏出するのは避
けられないので、樹脂は再生することなく、その
まま入れ替えて排棄されている。従つて従来の純
水製造装置では、頻繁に樹脂の入れ替えをしなけ
ればならず、装置規模にもよるが、一般に１月に
１回程度の入れ替えが必要になるという問題点が
あつた。 この発明の目的は上記問題点を解決するため、
長期にわたつて高い処理水質を維持でき、原子力
発電所の補給水処理用として使用可能で、樹脂の
入れ替えを少なくできる純水製造装置を提供する
ことである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性
アニオン交換樹脂との混床からなる原子力発電所
の補給水処理用の純水製造装置であつて、強酸性
カチオン交換樹脂はその全量に対しNa形を0.2当
量％以下しか含まないＨ形であり、強塩基性アニ
オン交換樹脂はその全量に対しCl形を0.2当量％
以下しか含まず、かつHCO3形を40〜80当量％含
み、残部はOH形であることを特徴とする純水製
造装置である。 加圧水型原子力発電所の２次冷却水系に供給す
る補給水処理系では、補給水を第１図の復水器４
に供給する前に脱気器１２に脱気するため、アフ
ターポリシヤ１１ではCO2を除去する必要がな
い。従つてアフターポリツシヤ１１として使用す
る純水製造装置では、CO2を除去することなく、
Na+、Cl-等の他の不純物を除去すればよいこと
になる。 イオン交換樹脂は水中のイオンを交換吸着する
が、樹脂が一定量のイオンを交換吸着すると平衡
状態に達して、それ以上同じイオンを吸着しなく
なる。この状態では水中に存在する同種イオンは
イオン交換樹脂に対する負荷にならないが、他の
イオンの交換吸着は行われる。従つて当初からこ
のような平衡状態に達したイオン交換樹脂を使用
すると、特定のイオンを吸着することなく、他の
イオンのみを吸着することができる。 アニオン交換樹脂について見ると、貯留純水
の、その水温におけるHCO3 -の溶解濃度に対し
て平衡状態にあるアニオン交換樹脂組成であれ
ば、水中のHCO3 -はアニオン交換樹脂の負荷と
はならない。 そこで本発明では、強酸性カチオン交換樹脂は
その全量に対しNa形を0.2当量％以下しか含まな
いＨ形とし、強塩基性アニオン交換樹脂はその全
量に対してCl形を0.2当量％以下しか含まず、か
つHCO3形を40〜80当量％含み、残部はOH形で
ある樹脂組成の強酸性カチオン交換樹脂および強
塩基性アニオン交換樹脂の混床を用いてイオン交
換を行い、純水を製造する。 使用可能なイオン交換樹脂の種類、混合比、通
水条件等は、従来より原子力発電所の２次冷却水
の補給水処理系のアフターポリツシヤとして使用
されていた純水製造装置と同様である。 アニオン交換樹脂中のHCO3形の量は40〜80当
量％であるが、通常の大気と平衡状態に達して炭
酸ガスが溶存している水の処理では、約60当量％
が好ましい。通常の加圧水型原子力発電所の２次
冷却水の補給水処理系では、アニオン交換樹脂組
成がHCO3形60当量％で、残部がOH形の場合に
平衡状態にある。HCO3形が60当量％より小さい
と、貯留純水中のHCO3 -は負荷となり、HCO3形
が60当量％になつて平衡に達する。逆にHCO3形
が60当量％より大きいと、処理水中にHCO3 -を
放出し、HCO3形が60当量％になつて平衡に達す
る。この場合HCO3形のアニオン交換樹脂組成が
40〜80当量％であれば、平衡に達するまでの水質
変化は許容できる。しかしながら後述の比較例２
に示すように、HCO3形を含まず、Ｈ／OH形で
採水しながら、補給水中のCO2を吸着し、これに
よりアニオン交換樹脂のHCO3形が60当量％とな
つて平衡状態に達するようにすると、平衡状態に
達するまではNa／Cl比が基準を超えることにな
り、平衡状態に達するまでには時間がかかりすぎ
好ましくない。 HCO3形強塩基性アニオン交換樹脂の調製は、
Cl形が0.2当量％以下のOH形強塩基性アニオン交
換樹脂をカラムにつめ、これにNaHCO3溶液を
通液したのち、純水で押出、洗浄を行う。こうし
て得られたHCO3形強塩基性アニオン交換樹脂
は、Cl形が0.2当量％以下のOH形強塩基性アニオ
ン交換樹脂と前記範囲内の所定の比率で混合し、
さらにNa形が0.2当量％以下のＨ形強酸性カチオ
ン交換樹脂と混合して混床を形成する。 こうして形成された混床式の純水製造装置は、
加圧水型原子力発電所の補給水処理系のアフター
ポリシヤ１１と用いられ、従来のものと同様に純
水貯槽１０内の純水を通水してイオン交換を行
い、純水中に含まれるNa+，Cl-等の不純物を除
去する。このときHCO3 -はイオン交換樹脂に吸
着されることなくそのまま漏出するが、脱気器１
２においてCO2として除去される。 〔発明の効果〕 以上の通り、本発明によれば、HCO3形を特定
の割合で含むOH形のアニオン交換樹脂を混床に
用いたので、原水中に炭酸ガスが多量に含まれる
場合では、炭酸ガスを負荷とすることなく、他の
不純物を効率よく吸着することができ、長期間に
わたつて高い処理水質を得ることができ、樹脂の
入れ替えが少なくてすむなどの効果がある。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例および比較例について説
明する。各例中、％は当量％である。 実施例 １ 加圧水型原子力発電所の２次冷却水の補給水処
理系におけるアフターポリシヤとして、強酸性カ
チオン交換樹脂ダイヤイオンSKNと、強塩基性
アニオン交換樹脂SAN（いずれも三菱化成工業(株)
製、商品名）を容量比で１：１の割合で混合した
混床式純水製造装置を用いて純水を製造した。 このときアニオン交換樹脂をHCO3形として
OH形と混合し、樹脂組成を次のようにして、
Ｈ／OH／HCO3形運転した結果を表１に示す。 カチオン交換樹脂組成：Na形0.2％、残部Ｈ形 アニオン交換樹脂組成：Cl形0.2％HCO3形40％、
60％または80％、残部OH形
【表】
HCO3形40％の場合、採水初期17000B.V.まで
はPH6.5、導電率は0.06μS／cmであつた。HCO3形
80％の場合、採水初期5000B.V.までは導電率は
1.0μS／cmであつた。 比較例 １ 実施例１において、樹脂組成を次のようにし
て、Ｈ／OH形運転した結果を表２に示す。 カチオン交換樹脂組成：Na形0.2％、残部Ｈ形 アニオン交換樹脂組成：Cl形５％、残部OH形
はPH6.5、導電率は0.06μS／cmであつた。HCO3形
80％の場合、採水初期5000B.V.までは導電率は
1.0μS／cmであつた。 比較例 １ 実施例１において、樹脂組成を次のようにし
て、Ｈ／OH形運転した結果を表２に示す。 カチオン交換樹脂組成：Na形0.2％、残部Ｈ形 アニオン交換樹脂組成：Cl形５％、残部OH形
【表】
HCO3ブレーク前は、Na／Clモル比が基準値
の範囲内であるが、その後は外れるため採水不可
となつた。 比較例 ２ 比較例１において、HCO3ブレーク後に採水可
能とするために、樹脂組成を次のようにし、Ｈ／
OH形運転して、HCO3ブレーク後に採水した結
果を表３に示す。 カチオン交換樹脂組成：Na形0.2％、残部Ｈ形 アニオン交換樹脂組成：Cl形0.2％、残部OH形
の範囲内であるが、その後は外れるため採水不可
となつた。 比較例 ２ 比較例１において、HCO3ブレーク後に採水可
能とするために、樹脂組成を次のようにし、Ｈ／
OH形運転して、HCO3ブレーク後に採水した結
果を表３に示す。 カチオン交換樹脂組成：Na形0.2％、残部Ｈ形 アニオン交換樹脂組成：Cl形0.2％、残部OH形
【表】
以上の結果より、比較例１では処理水水質が基
準値の範囲内であるHCO3飽和前の採水量は
46800B.V.で少なく、比較例２ではそれに相当す
るHCO3ブレーク前の46800B.V.の基準値の範囲
外である。これに対して実施例ではいずれの場合
も当初から基準値内の処理水水質が得られ、採水
量も比較例の６倍の採水量が得られており、長期
にわたつて高い処理水水質が得られることがわか
る。
準値の範囲内であるHCO3飽和前の採水量は
46800B.V.で少なく、比較例２ではそれに相当す
るHCO3ブレーク前の46800B.V.の基準値の範囲
外である。これに対して実施例ではいずれの場合
も当初から基準値内の処理水水質が得られ、採水
量も比較例の６倍の採水量が得られており、長期
にわたつて高い処理水水質が得られることがわか
る。
第１図は加圧水型原子力発電所の冷却水系を示
す系統図である。 １…原子炉、２…蒸気発生器、４…復水器、７
…復水脱塩装置、８…ポリツシヤ付純水製造装
置、１０…純水貯槽、１１…アフターポリツシ
ヤ、１２…脱気器。
す系統図である。 １…原子炉、２…蒸気発生器、４…復水器、７
…復水脱塩装置、８…ポリツシヤ付純水製造装
置、１０…純水貯槽、１１…アフターポリツシ
ヤ、１２…脱気器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン
交換樹脂との混床からなる原子力発電所の補給水
処理用の純水製造装置であつて、強酸性カチオン
交換樹脂はその全量に対しNa形を0.2当量％以下
しか含まないＨ形であり、強塩基性アニオン交換
樹脂はその全量に対しCl形を0.2当量％以下しか
含まず、かつHCO3形を40〜80当量％含み、残部
はOH形であることを特徴とする純水製造装置。 ２ HCO3形アニオン交換樹脂が約60当量％であ
る特許請求の範囲第１項記載の純水製造装置。 ３ 純水製造装置が加圧水型原子力発電所の２次
冷却水の補給水処理系に設けられるアフターポリ
ツシヤとして使用されるものである特許請求の範
囲第１項または第２項記載の純水製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31571587A JPH01155984A (ja) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | 純水製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31571587A JPH01155984A (ja) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | 純水製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01155984A JPH01155984A (ja) | 1989-06-19 |
| JPH0379077B2 true JPH0379077B2 (ja) | 1991-12-17 |
Family
ID=18068667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31571587A Granted JPH01155984A (ja) | 1987-12-14 | 1987-12-14 | 純水製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01155984A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5364450B2 (ja) * | 2009-06-01 | 2013-12-11 | オルガノ株式会社 | 燃料電池の水処理装置 |
| JP6427378B2 (ja) * | 2014-10-06 | 2018-11-21 | オルガノ株式会社 | アンモニア溶解水供給システム、アンモニア溶解水供給方法、およびイオン交換装置 |
| JP6473311B2 (ja) * | 2014-10-06 | 2019-02-20 | オルガノ株式会社 | 導電性水溶液製造装置、導電性水溶液製造方法、およびイオン交換装置 |
| JP6430772B2 (ja) * | 2014-10-06 | 2018-11-28 | オルガノ株式会社 | 炭酸ガス溶解水供給システム、炭酸ガス溶解水供給方法、およびイオン交換装置 |
| EP4592251A1 (en) * | 2024-01-23 | 2025-07-30 | DDP Specialty Electronic Materials US 8, LLC | Ion exchange filters useful for electrochemical systems |
-
1987
- 1987-12-14 JP JP31571587A patent/JPH01155984A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01155984A (ja) | 1989-06-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |