JPH0436744B2 - - Google Patents

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JPH0436744B2
JPH0436744B2 JP58102185A JP10218583A JPH0436744B2 JP H0436744 B2 JPH0436744 B2 JP H0436744B2 JP 58102185 A JP58102185 A JP 58102185A JP 10218583 A JP10218583 A JP 10218583A JP H0436744 B2 JPH0436744 B2 JP H0436744B2
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treatment
regeneration
exchange resin
ion exchange
water
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JP58102185A
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Akira Sato
Masaaki Nagaoka
Tsutomu Sakamoto
Shigeru Takano
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Organo Corp
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  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、有機物に汚染されたイオン交換樹脂
の回生方法に関し、詳しくは復水脱塩装置におい
て使用されたイオン交換樹脂特にアニオン交換樹
脂の回生に有効な洗浄方法に関するものである。 従来、イオン交換樹脂を用いた復水脱塩装置
は、火力又は原子力発電設備においてコンデンサ
により冷却された復水中の機器の腐食生成物ある
いはコンデンサに孔があいたときに入つてくる冷
却水に起因する不純物を除去する目的で使用され
るものとして知られ、一般に適当な再生操作を周
期的に行なつて長期間運転使用されている。また
この復水脱塩装置は、一般の河川水、井水等を原
水とする一次系の純水処理装置に比べて、復水が
高純度であると共に処理後の水質も極めて高純度
が求められること、例えば火力発電設備では復水
処理後の水質に導電率0.1μm/cm以下が求めら
れ、また原子力発電設備ではこれに加えてナトリ
ウムイオン、クロルイオンのリークが規制される
場合のあることもよく知られるところである。 ところで、一般にイオン交換樹脂は、再生処理
を行なうにしても使用の結果有機物等による汚染
を受けてその性能は次第に低下することが知ら
れ、従来よりこのような汚染付着物の除去のため
に種々の回生方法が研究・提案されている。例え
ば通常の一次系純水処理装置のイオン交換樹脂に
ついては、フミン酸、フムス質、リグニン、下
水・家庭の雑排水等に含まれる主として植物性の
腐食生成物に起因する有機物汚染に対し、10%食
塩と1%苛性ソーダの混合液を用いて洗浄する方
法などである。 しかし復水脱塩装置のイオン交換樹脂について
前記食塩系の溶液を用いた回生処理を行なつても
充分な効果は認められない。これは、復水処理に
おいて問題となる汚染源の有機物は一般の一次系
処理におけるそれとは本来異質なものと考えられ
ること、また復水処理では極めて高純度の水質を
要求することからイオン交換樹脂の汚染も微量な
程度の有機物付着が問題となつていることなどの
ため考えられる。 このような現状から、復水処理においては汚染
を受けて性能の低下したイオン交換樹脂を定期的
に新しいものと交換するのが通例とされ、その結
果、復水脱塩装置ではイオン交換樹脂の使用量が
多いので、そのロスが問題となつているのであ
る。 前記した復水処理において問題となる有機物汚
染源としては、一次系原水から持ち込まれる有機
物、ボイラー、タービンその他の付属機器、配
管、バルブ等に塗布された有機物質すなわち防錆
剤、潤滑油等、若しくはこれらの複合したものな
どが考えられるところである。 なお、イオン交換樹脂の回生処理の一つとし
て、特殊なものはあるが酸化剤を用いた方法が知
られている。すなわち糖類の脱色に用いたイオン
交換樹脂に付着した有機汚染物質を酸化剤で酸化
分解して除去する方法である。しかしこのような
回生処理は、糖類脱色のためのイオン交換樹脂と
いう特殊なものを対象としていて回生処理後のイ
オン交換樹脂によつて得られる処理糖液の電気導
電率は1μs/cm程度であれば足りるものであるこ
と、イオン交換樹脂は酸化をうけるため交換容量
の低下を生じ、以後の通液一再生時の汚染の進行
が早くなることなどの特殊性があり、一般的に、
一次系の純水処理装置におけるイオン交換樹脂の
回生処理に適用することは考えられておらず、ま
してや、復水脱塩装置という高純度を要求される
処理系に用いるイオン交換樹脂の回生という条件
の厳しい処理においては、前記のような酸化剤に
よる回生処理の試みは全くなされていない。これ
らのことから、本発明者等は、復水脱塩装置にお
いて使用の結果性能の低下したイオン交換樹脂の
回生につき種々検討し、アンモニア水を回生剤と
して使用し、あるいはこれとアンモニア塩又はア
ルカリ金属の水溶性塩の溶液との混液を回生剤と
して使用し、前記イオン交換樹脂をこれら回生剤
により洗浄することで優れた回生効果を発するこ
とを内容とした回生方法を開発、提案している。 しかし、実際には前記した回生方法によつても
イオン交換樹脂の性能が回復しない程度に強度に
有機物汚染の進んだものも認められ、本発明者等
はこのように汚染したイオン交換樹脂の回生方法
について更に検討を重ねて本発明をなすに至つた
のである。 すなわち、本発明の特徴は、復水脱塩装置のイ
オン交換樹脂に付着した有機物質は、酸化処理に
より分解させることでその除去が容易となること
の知見を前提として、酸化処理条件を考慮し極め
て高純度の機能を維持しながらイオン交換樹脂の
回復を図る回生方法を開発、創成したところにあ
り、かかる本発明創成に至る特徴の一つは、一般
の一次系の純水に用いるカチオン交換樹脂は酸化
剤により酸化を受けると膨潤を起こすが、復水脱
塩装置に用いるイオン交換樹脂は架橋度が高く耐
酸化性に優れているので酸化処理による影響を受
けにくいことを見出した点にある。また本発明創
成に至る特徴の他の一つは、酸化処理による塩素
イオンのリークは実際上考慮しなくともよいこと
を実験的に見出したことにある。すなわち、一般
に、強塩基性アニオン交換樹脂は酸化を受ける
と、イオン交換活性基である第4級アンモニウム
塩が第3級アミン、第2級アミンと順次低級アミ
ンに移行して遂には活性基を失なうに至り、また
低級アミンをもつ弱塩基性のイオン交換樹脂が塩
素型である場合には、水溶液中において一部加水
分解により塩素イオンを放出するとされており、
したがつて、従来は、特に塩素イオンのリークが
厳しく制限される原子力発電設備用の復水脱塩装
置では、強塩基性樹脂を酸化して低級アミン化さ
せるような酸化剤処理は全く考慮されていなかつ
たのであるが、本発明者等は実験によつて、イオ
ン交換樹脂に付着した有機物の除去のために必要
十分な程度の酸化剤処理によれば、回生処理後の
復水処理においての塩素イオンのリークも何等問
題とならないことを見出したのである。ちなみに
一例を挙げると、汚染樹脂の交換容量が総交換容
量で0.91meq/ml−樹脂、中性塩分解容量0.91m
eq/ml−樹脂のものを、下記実施例2にて回生
処理した場合に、総交換容量0.82meq/ml−樹
脂、中性塩分解0.80meq/ml−樹脂という結果が
得られている。 而して以上の知見に基づいてなされた本発明の
要旨とするところは、復水脱塩処理に用いて性能
の低下したイオン交換樹脂を、酸化剤溶液とアル
カリ金属の水溶性塩の溶液とを同時又は順次に接
触させることを特徴とする復水脱塩用イオン交換
樹脂の回生方法にある。 本発明において使用できる酸化剤としては、次
亜塩素酸ソーダ、亜塩素酸ソーダ、過酸化水素、
ペルオキソ二硫酸カリウムが実用性の面で好まし
い。 重金属を含む酸化剤、例えば過マンガン酸塩、
重クロム酸塩、セリウム塩は、酸化後、酸化剤自
体が還元されて重金属を生成するので、このもの
がカチオン交換樹脂に吸着するし、又アニオン交
換樹脂のみの場合でも重金属が液中に残存した場
合は爾後の再生工程にて金属水酸化物を生ずるの
で、従つてこの場合は洗浄を充分に行なうなど非
常に注意深く操作をすることがよい。 これらの酸化剤は、イオン交換樹脂の有機物質
汚染の程度に応じてその酸化力の強弱を勘案しな
がら溶液の濃度、温度、接触時間を適宜選択しな
がら用いることができ、例えば、前記次亜塩素酸
ソーダ、亜塩素酸ソーダ、過酸化水素、ペルオキ
ソ二硫酸カリウムの場合には、取扱いの実用的
面、あるいは樹脂劣化防止、交換容量の低下防止
等の面から、一般に濃度10%以下で、温度60℃以
下、好ましくは常温で処理することが望ましく、
特に反応の速い次亜塩素酸ソーダの場合には濃度
0.1〜10%で処理時間10分〜2時間、過酸化水素
の場合は濃度1%〜10%で処理時間5時間〜10時
間で処理することが望ましい場合がある。 回生処理の方法としては一例を示すと、回生処
理すべきイオン交換樹脂を再生塔に入れ、所定の
回生剤溶液(酸化剤と塩類溶液)を通液する。又
長時間反応させる場合には再生塔内に入れ、所定
時間浸漬する。 本発明の回生方法は前記した酸化剤溶液を単独
に使用するものではなく、アルカリ金属の水溶性
塩の溶液を用いた洗浄ないし浸漬撹拌の処理を、
同時又は順次に行なうものであり、これにより付
着有機物の除去に一層効果が認められる。同時処
理とは酸化剤とこの酸化剤とは反応しない前記水
溶性塩の溶液を混液として用いる場合をいい、ま
た順次処理とは酸化剤による処理の前又は後に前
記水溶性塩による処理を行なう場合であり、これ
らはいずれによつてもよいが混液による同時処理
によれば操作上の繁雑化がないという利点があ
る。 前記水溶性塩としては、アルカリ金属の水溶性
塩である塩化塩、硫酸塩、硝酸塩を用いることが
でき、特に経済性等の上からは硫酸塩、塩化塩を
使用することが好ましく、これらの水溶液1〜10
%程度の濃度のものを用いることが望ましい場合
がある。これら水溶性塩の溶液による処理は、イ
オン交換樹脂に通液することによつて行なえばよ
く、通液条件として、例えば被処理樹脂量の2〜
10倍量好ましくは2〜4倍量を接触時間として15
分〜2時間程度通液することができる。 回生処理液との接触が完了したならば、純水に
て薬液を置換する。置換に要する水量は一般に樹
脂量の約2倍量程度で足りる。次いで純水にて洗
浄する。洗浄はSV(空間速度)10〜20で20〜60分
行う。次いでカチオン交換樹脂とアニオン交換樹
脂を純水にて逆洗分離し、カチオン交換樹脂は約
4〜8%の塩酸又は硫酸、アニオン交換樹脂は約
4〜8%の苛性ソーダにて再生する。次いでこの
この薬液を押出し酸、アルカリが残存せね迄純水
にて洗浄し、洗浄が終つたら両樹脂を混合するこ
とにより、イオン交換樹脂は復水処理を行うこと
が出来る状態になる。 又アニオン交換樹脂のみを本回生処理をする場
合は、回生処理すべきイオン交換樹脂を純水によ
る逆洗分離をした後アニオン交換樹脂についての
み前記した回生剤処理と再生操作を行う。一方分
離したカチオン交換樹脂は再生操作のみを行つた
後、両樹脂を混合することにより、再び復水処理
を行うことが出来る状態になる。 なお、本発明の回生方法はカチオン交換樹脂と
アニオン交換樹脂を混合した状態で行なつてもよ
いことは勿論であるが、一般に有機物汚染はアニ
オン交換樹脂について顕著に生ずるものであるこ
とを鑑みれば、アニオン交換樹脂についてのみ本
発明回生方法を適用することで所期の目的を達成
する場合が多い。 実施例 1 混床式復水脱塩装置として約3年間使用したイ
オン交換樹脂につき、下記回生剤を用いて回生処
理を行なつた。 試料樹脂:アンバーライト200(カチオン交換樹
脂)(アンバーライトは登録商標:以下同様)
300c.c. アンバーライトIRA−900(アニオン交換樹脂)
150c.c. 回生剤:(1) 1N、NaCl 2/−樹脂 (2) 有効塩素0.5%NaClO 2/−樹脂 再生剤:アンバーライト200に対し35%HCl 350
g/R アンバーライトIRA900に対し 100%NaOH300g/R 処理操作方法: 試料樹脂を混合状態にして24mmφの樹脂筒に充
填し、回生剤溶液をSV=2の流速にて下向流
にて流す。回生溶液の通液は(1)、(2)の順序で行
なつた。 回生処理後、カチオン交換樹脂とアニオン交換
樹脂を純水にて逆洗分離し、次いでそれぞれを再
生剤にて再生した後純水にて洗浄し、その後再び
両樹脂を混合状態として樹脂塔に充填して試験に
供した。 その結果を下記表1に示す。
【表】 実施例 2 復水脱塩装置として約1.5年間使用したイオン
交換樹脂につき、下記回生剤を用いて回生処理を
行なつた。 試料樹脂:アンバーライト200 300c.c. アンバーライトIRA−900 150c.c. 回生剤:有効塩素0.5%NaCl0+10%NaCl4/
R 再生剤:実施例1と同じ 処理操作方法: 前記回生剤溶液を通水した後、カチオン交換樹
脂とアニオン交換樹脂をそれぞれ上記再生剤に
て再生し、再生後の両樹脂を混合して直径が24
mmφの樹脂塔に充填して試験に供した。 その結果として、通水時の処理水純度(μs/cm
at 20℃)と塩素イオンの漏洩量の測定結果を
下記表2に示す。
【表】 実施例 3 実施例1に比べ、下記回生剤を用いて浸漬撹拌
処理を行なつた他は同様の条件で処理を行なつ
た。 回生剤:(1) 6%H2O2 500c.c. (2) 10%NaCl 4/R 処理操作方法: 実施例1の樹脂同一量を1のビーカに入れ、
前記(1)の回生剤溶液を加えてPH2に調整して一
昼夜ゆるやかに撹拌しながら放置した。その後
樹脂に前記(2)の回生剤溶液を流した後純水に逆
流し、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂を
分離し、それぞれ実施例1と同一の再生剤にて
再生をし、次いで純水にて洗浄後再び両樹脂を
混合して樹脂塔に充填して試験に供した。 その結果を下記表3に示す。
【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 復水脱塩処理に用いて性能の低下したイオン
    交換樹脂を、酸化剤溶液と、アルカリ金属の水溶
    性塩の溶液とを、同時又は順次に接触させて洗浄
    処理することを特徴とする復水脱塩用イオン交換
    樹脂の回生方法。
JP58102185A 1983-06-08 1983-06-08 復水脱塩用イオン交換樹脂の回生方法 Granted JPS59225744A (ja)

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JP58102185A JPS59225744A (ja) 1983-06-08 1983-06-08 復水脱塩用イオン交換樹脂の回生方法

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JPS59225744A JPS59225744A (ja) 1984-12-18
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JPS5449982A (en) * 1977-09-28 1979-04-19 Hitachi Ltd Regenerating method for ion exchange resin

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