JPH0456668B2 - - Google Patents
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- JPH0456668B2 JPH0456668B2 JP59200570A JP20057084A JPH0456668B2 JP H0456668 B2 JPH0456668 B2 JP H0456668B2 JP 59200570 A JP59200570 A JP 59200570A JP 20057084 A JP20057084 A JP 20057084A JP H0456668 B2 JPH0456668 B2 JP H0456668B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exchange resin
- water
- ion exchange
- mixed
- anion exchange
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Description
<産業上の利用分野>
本発明は火力発電所、原子力発電所などの復水
を処理する混床式復水脱塩装置あるいは半導体素
子を製造する電子工業等で用いられる超純水製造
用の混床式純水製造装置など、高純度の処理水を
得ることが要求される混床式イオン交換装置の処
理水に漏出する障害イオンを防止する方法に関す
るものである。
<従来の技術>
火力発電所あるいは原子力発電所においては、
発生させた蒸気で蒸気タービンを駆動させて発電
し、その後その蒸気を海水などで冷却して復水を
得、当該復水を再度加熱して蒸気を得ている。し
かしながら当該復水中には酸化鉄などの懸濁物や
ナトリウムイオン、塩化物イオンなどの不純物が
微量含まれており、これらの不純物を定常的に除
去するため、あるいは冷却水である海水が比較的
多量復水中に漏洩するいわゆる海水リーク時に備
えて復水系統に混床式復水脱塩装置が設置され
る。
当該混床式復水脱塩装置は、再生済の陽イオン
交換樹脂と陰イオン交換樹脂の混合イオン交換樹
脂を充填して復水の通水のみに陽いる複数塔の通
水塔と、当該通水塔にて使用済の混合イオン交換
樹脂の再生のみに用いる再生系統とからなるが、
使用済の混合イオン交換樹脂を陽イオン交換樹脂
と陰イオン交換樹脂とに逆洗分離し、次いで両イ
オン交換樹脂を再生し、そして再生済の両イオン
交換樹脂を混合して通水に供するということにつ
いては通水と再生を同一の塔で行う通常の混床式
純水製造装置と同じである。
再生系統が再生塔と樹脂貯槽とで構成される混
床式復水脱塩装置のフローは第2図に示した通り
である。
すなわち複数塔の通水塔1a,1b,1cにそ
れぞれ復水2を流入し、そして処理水3を流出す
る。このような通水により、たとえば通水塔1a
に充填されている混合イオン交換樹脂が通水の終
点に達した場合、通水塔1aを通水から切り離し
樹脂移送管4aにより当該混合イオン交換樹脂を
スラリー状で再生塔5に移送する。次いで樹脂貯
槽6において待機させていた再生済の混合イオン
交換樹脂を樹脂移送管4cによりスラリー状で通
水塔1aに移送し、この移送が完了した時点で通
水塔1aの通水を続行する。一方再生塔5に移送
した使用済の混合イオン交換樹脂は同塔で逆洗分
離および再生を行い、再生済の混合イオン交換樹
脂を樹脂移送管4bによりスラリー状で樹脂貯槽
6に移送し、次のたとえば通水塔1bへ移送する
再生済の混合イオン交換樹脂として待機させてお
く。
このように従来の混床式復水脱塩装置は複数塔
ある通水塔1の通水時間を互いにずらし、ほぼ一
定時間毎に各通水塔が通水終点に達するように調
整しておき、ほぼ均等の通水間隔で各通水塔の使
用済混合イオン交換樹脂を順に前期再生系統で再
生するものである。
次ぎに再生塔5における従来の再生方法につい
て以下に説明する。
第3図に示したようにまず再生塔5に移送した
使用済の混合イオン交換樹脂を常法により陽イオ
ン交換樹脂7および陰イオン交換樹脂8に逆洗分
離する。
次いで流入管9aを介してデイストリビユータ
10から陰イオン交換樹脂8の再生剤であるカ性
ソーダ溶液続いて押出水を通薬するとともに、流
入管9bから支持水を流入し、両イオン交換樹脂
の分離境界面11よりやや上方の陰イオン交換樹
脂8の層内に設置したコレクタ12を介して再生
廃液を流出管13より流出する。次ぎに流入管9
bから陽イオン交換樹脂7の再生剤である塩酸続
いて押出水を通薬するとともに、流入管9aから
支持水を流入し、前記コレクタ12を介して再生
廃液を流出管13より流出する。
このような通薬、押出が終了した後、流入管9
aおよび9bから洗浄水を流入し、その洗浄廃液
をコレクタ12を介して流出管13から流出し、
両イオン交換樹脂の洗浄を行う。
規定の洗浄(通常60分程度)が終了した後、樹
脂移送管4bを用いて再生済の両イオン交換樹脂
に直ちに樹脂貯槽6に移送し、樹脂貯槽6内で両
イオン交換樹脂を充分に混合して混合イオン交換
樹脂となし通水塔1に移送する時機が来るまで待
機する。
なお上述した再生塔5においてコレクタ12を
両イオン交換樹脂の分離境界面11よりやや上方
の陰イオン交換樹脂8中に設置しているが、これ
は以下の理由による。
すなわち処理水に漏出する障害イオンであるナ
トリウムイオンおよび塩化物イオンを決定する要
因はそれぞれ再生後の陽イオン交換樹脂における
Na形分率(R−Na/R−H+R−Na)および
再生後の陰イオン交換樹脂におけるC1形分率
(R−C1/R−OH+R−C1)にあり、たとえば
ナトリウムイオンの漏出量を0.06ppb以下にする
ためにはNa形分率を0.02以下とする必要があり、
また塩化物イオンの漏出量を0.15ppb以下とする
ためにはC1形分率を0.3以下とする必要がある。
上述の数値に見られるようにC1形分率よりNa
形分率をかなり低い値とする必要性から前記コレ
クタ12を分離境界面11より上方に設置し、陰
イオン交換樹脂8の再生剤であるカ性ソーダ溶液
が陽イオン交換樹脂7に接触しないようにしてい
るのである。
従来の再生塔においては以上のような理由によ
りコレクタ12を分離境界面11から50〜100mm
上方に設置し、かつ陰イオン交換樹脂8の再生剤
であるカ性ソーダ溶液を先に通薬し、その後に陽
イオン交換樹脂7の再生剤である塩酸を通薬する
ことの両面からナトリウムイオンの漏出量を極力
低下させるようにしている。
<従来技術の問題点>
ところがこのような混床式復水脱塩装置におい
て、使用するイオン交換樹脂が比較的新しいうち
は前述の再生方法によつて処理水のナトリウムイ
オンおよび塩化物イオンともかなり低い値とする
ことができ、いずれも規定の数値以下の高純度の
処理水が得られるが、陰イオン交換樹脂が汚染を
受けると、特に通水初期の塩化物イオンの漏出量
が多くなり、かなり長時間の洗浄を実施しても塩
化物イオンの漏出量が規定の数値内とならないと
いう問題が生じる。
復水中には各種機械類の潤滑油、あるいは新品
配管の内面に当初から付着している油などが熱分
解した有機物、あるいは前述の油と酸化鉄などが
合体したエマルジヨンなどが微量、時には比較的
多量含まれることがあるが、陰イオン交換樹脂が
上述したような物質で汚染を受けると、その反応
速度が低下し、そのため塩化物イオンの漏出量が
上昇するためと考えられる。
すなわち第3図に示したごとくコレクタ12の
下部に存在する陰イオン交換樹脂は陽イオン交換
樹脂を再生するために通薬する塩酸によりC1形
となり、かつC1形陰イオン交換樹脂粒子内には
塩酸が残留することとなるが、陰イオン交換樹脂
が汚染を受けてなく反応速度が低下していない場
合においては、このような状態となつていても特
に問題が生じないが、陰イオン交換樹脂の反応速
度が低下してくると、前述の粒子中の塩酸を容易
に洗い出すことができなくなり、当該塩酸が通水
中に微量ずついつまでも処理水に浸出するため塩
化物イオン漏出量が多くなるのではないかと推察
される。
なお陽イオン交換樹脂の再生剤として硫酸を用
いた場合は、同じような理由により、硫酸イオン
の漏出量が増加し、またたとえ陽イオン交換樹脂
を先に、陰イオン交換樹脂を後に再生したとして
もコレクタ12の下部には、再生剤である酸が樹
脂粒子中に残留している陰イオン交換樹脂が生成
されるので同じ問題が生じる。
さらに同一の塔で再生と通水を行う混床式純水
製造装置においてもコレクタ12付近の陰イオン
交換樹脂に同じ現象が生じるので陰イオン交換樹
脂が汚染を受け、その反応速度が低下した場合は
同じ問題が生じる。
従来からこような問題を解決するため、再生後
にコレクタ12付近の他方の再生剤によつて塩形
となつたイオン交換樹脂のみを塔外に取り出し、
この塔外に取り出したイオン交換樹脂を通水に供
しないことによつて処理水の障害イオンの漏出量
を低下させる方法(特公昭58−20312号)がある
が、この方法は取り出したイオン交換樹脂を受け
る槽を必要とし、さらに再生工程が煩雑となるの
であまり望ましい方法とは言えない。
<問題点を解決する手段>
本発明は前述したような混床式イオン交換装置
における欠点、すなわち障害イオンである塩化物
イオンの漏出量が増加するという欠点を簡単な方
法で防止することを目的とするもので、再生済の
陰インオン交換樹脂を陽イオン交換樹脂との分離
状態を維持したまま少なくとも3時間以上待機さ
せ、当該待機後に両イオン交換樹脂を混合して通
水に供することにより上記目的を達成するもので
ある。
以下に本発明の実施態様を混床式復水脱塩装置
を例にして詳細に説明する。
第1図に示したごとく通水塔(図示せず)にて
使用済となつた混合イオン交換樹脂を再生塔5に
移送し、再生塔5の下方から逆洗水を流入して常
法により陽イオン交換樹脂7および陰イオン交換
樹脂8に逆洗分離する。
次いで流入管9aを介してデイストリビユータ
10からカ性ソーダ溶液続いて押出水を通薬する
とともに、流入管9bから支持水を流入し、両イ
オン交換樹脂の分離境界面11よりやや上方の陰
イオン交換樹脂槽内に設置したコレクタ12を介
して再生廃液を流出管13より流出し、陰イオン
交換樹脂8を再生する。次ぎに流入管9bから塩
酸続いて押出水を通薬するとともに、流入管9a
から支持水を流入し、コレクタ12を介して再生
廃液を流出管13より流出し、陽イオン交換樹脂
7を再生する。
次ぎに流入管9aおよび9bから洗浄水を流入
し、その洗浄廃液をコレクタ12を介して流出管
13から流出し、両イオン交換樹脂の洗浄を行
う。
ここまでの操作は従来の操作と全く同じであ
る。従来においては規定の洗浄を行つた後、直ち
に再生済の両イオン交換樹脂を樹脂貯槽(図示せ
ず)に移送し、当該樹脂貯槽内で両イオン交換樹
脂を充分に混合して待機していたが、本発明にお
いては洗浄終了後の両イオン交換樹脂を直ちに混
合することなく、両イオン交換樹脂の分離状態を
維持したまま比較的長時間待機させる。
このように両イオン交換樹脂の分離状態を維持
したまま比較的長時間、具体的には少なくとも3
時間以上待機させるといかなる理由により塩化物
イオンの漏出量を低下させることができるのか今
のところ明確にはされていないが、おそらく以下
のような理由によりものと考えられる。
すなわち第1図に示したごとく再生洗浄後の陽
イオン交換樹脂7はH形であり、かつ洗浄が終了
したと言えども陽イオン交換樹脂7の空隙に存在
する水は再生剤である塩酸が微量残留する酸性で
ある。またコレクタ12の下方に存在する陰イオ
ン交換樹脂8′は陽イオン交換樹脂7の再生剤で
ある塩酸に接触するためC1形となつており、さ
らにその樹脂粒子中には塩酸が残留し、かつ当該
陰イオン交換樹脂8′の空隙に存在する水も同様
にして再生剤である塩酸が微量残留する酸性であ
る。
一方コレクタ12の上方に存在する陰イオン交
換樹脂8はOH形であり、また同様にして洗浄が
終了したと言えども陰イオン交換樹脂8の空隙に
存在する水は再生剤であるカ性ソーダが微量残留
するアルカリ性である。
従来の操作は、このような両イオン交換樹脂
7,8,8′を直ちに混合してしまうため、空隙
水中に存在するカ性ソーダに起因するナトリウム
イオンおよび塩酸に起因する塩化物イオンはそれ
ぞれH形の陽イオン交換樹脂7およびOH形の陰
イオン交換樹脂8で除去され、混合イオン交換樹
脂の空隙水はイオンがほとんど存在していない純
水となり、したがつて混合イオン交換樹脂中に混
在するC1形の陰イオン交換樹脂8′の周囲に存在
する空隙水も純水となる。
このような状態で混合イオン交換樹脂を放置す
ると、C1形の陰イオン交換樹脂8′粒子中に残留
する塩酸は空隙水中に拡散しようとするが、陰イ
オン交換樹脂が汚染を受けているとイオンの粒子
内拡散速度が低下していることに加えて、その系
の水が純水であると拡散におけるドライビングホ
ースがさらに低下するので、陰イオン交換樹脂
8′の粒子中に残留する塩酸は容易に粒子外に拡
散しないと考える。
一方本発明のごとく陰イオン交換樹脂8と陽イ
オン交換樹脂7を混合しないと陰イオン交換樹脂
8,8′の空隙水には前述したごとくナトリウム
イオンや塩化物イオンが微量存在するので、当該
微量のインオンがドライビングホースとなつて陰
イオン交換樹脂8′粒子中に残留する塩酸は粒子
外に拡散しやすくなると考えられる。
本発明における作用は上述したような現象に起
因すると考えられるが、いずれにしても陰イオン
交換樹脂8と陽イオン交換樹脂7の分離状態を維
持したまま比較的長時間待機した後、両イオン交
換樹脂を混合して通水に供すると本発明の目的は
確実に達成できる。
なお両イオン交換樹脂の分離状態を維持したま
ま待機する時間が長ければ長い程、塩化物イオン
の漏出量を低下させることができるが、この待機
時間が3時間未満であると所期の目的を達し得な
いので少なくとも3時間以上は待機させる必要が
あり、好ましくは10時間以上待機させるとよい。
また陰イオン交換樹脂8,8′を待機させる場
合に、陰イオン交換樹脂8′の下方部から水ある
いは空気等を上昇流で通し、C1形の陰イオン交
換樹脂8′とOH形の陰イオン交換樹脂8を混合
した方がより効果的であり、このような混合によ
り同一の待機時間で塩化物イオンの漏出量をより
低下させることができる。なお陰イオン交換樹脂
8,8′を混合する場合、分離境界面11の下部
に混合陽のデイストリビユータ(図示せず)を付
設し、ここから水あるいは空気等を通すことが望
ましいが、たとえば流入管9bから水を上昇流で
流入し、陽イオン交換樹脂7および陰イオン交換
樹脂8,8′を多少膨張させると不完全ではある
が陰イオン交換樹脂8′を陰イオン交換樹脂8と
混合することができ、このような不完全な混合で
も効果がある。
また流入管9bから水を流入して陰イオン交換
樹脂8および8′を混合する場合、陰イオン交換
樹脂中に陽イオン交換樹脂7が混入することがあ
るが、その量が少量であれば本発明の効果は変わ
らない。
次ぎに両イオン交換樹脂の分離状態を維持した
まま待機させる態様としては、第1図に示したご
とく再生塔5内で待機させてもよく、あるいは上
層の陰イオン交換樹脂8,8′を樹脂貯槽(図示
せず)に移送したり、または下層の陽イオン交換
樹脂7を樹脂貯槽に移送したりして陰イオン交換
樹脂8,8′と陽イオン交換樹脂7とを別塔に分
離して待機させてもよい。
なおこの場合も陰イオン交換樹脂8,8′に少
量の陽イオン交換樹脂7が混入しても差し支えな
い。
本発明はこのように再生済の陰イオン交換樹脂
を陽イオン交換樹脂との分離状態を維持したまま
少なくとも3時間以上待機させ、当該待機後に樹
脂貯槽にて両イオン交換樹脂を混合し、当該混合
イオン交換樹脂を通水塔に移送して通水に供する
ものである。
<本発明の効果>
以上説明したごとく本発明は再生済の陰イオン
交換樹脂を陽イオン交換樹脂との分離状態を維持
したまま少なくとも3時間以上待機させ、当該待
機後に両イオン交換樹脂を混合して通水に供する
という簡単な操作で処理水に漏出する塩化物イオ
ンを大巾に低下せしめることができるので、たと
えば微量の塩化物イオンの漏出が問題とされてい
る混床式復水脱塩装置に本発明を適用すればみご
とにこれを解決することができる。
また陰イオン交換樹脂の再生剤が硫酸である場
合においても本発明により硫酸イオンの漏出を低
下させることができ、さらに通牛と再生を同一の
塔で行う混床式純水製造装置にも本発明を適用す
ることができる。
なお本発明は混床式イオン交換装置に使用され
る陰イオン交換樹脂が、汚染を受けて反応速度が
低下した際に生ずる塩化物イオンなどの陰イオン
の漏出量の増加を解決することをその主目的とし
ているが、たとえば陽イオン交換樹脂が汚染を受
けることにより、コレクタ付近に生成されるNa
形陽イオン交換樹脂粒子中のカ性ソーダの拡散が
低下し、これにより処理水のナトリウムイオン量
が増加する場合も、再生後の両イオン交換樹脂の
分離状態を維持したまま少なくとも3時間以上待
機することによりナトリウムイオンの漏出量を低
下させることができる。
またこの場合コレクタ付近のNa形の陽イオン
交換樹脂をH形の陽イオン交換樹脂と混合して待
機するとさらにナトリウムイオンの漏出量を低下
させることができる。
以下に本発明の効果をより明確とするために実
施例を説明する。
実施例 1
加圧水型原子力発電所における混床式復水脱塩
装置で用いられている陽イオン交換樹脂、アンバ
ーライト(登録商標、以下同様)200CT、および
陰イオン交換樹脂、アンバーライトIRA−900の
混合イオン交換樹脂を採取し、当該混合イオン交
換樹脂を常法により分離し、次いで200CTとIRA
−900を第1表に示した再生条件で再生した。
<Industrial Application Fields> The present invention is applicable to mixed-bed condensate desalination equipment for treating condensate in thermal power plants, nuclear power plants, etc., or for producing ultrapure water used in the electronics industry for manufacturing semiconductor devices. The present invention relates to a method for preventing harmful ions from leaking into the treated water of a mixed bed type ion exchange device, such as a mixed bed type pure water production device, which is required to obtain highly purified treated water. <Conventional technology> In thermal power plants or nuclear power plants,
The generated steam drives a steam turbine to generate electricity, and then the steam is cooled with seawater to obtain condensate, which is then heated again to obtain steam. However, the condensate water contains small amounts of suspended matter such as iron oxide, and impurities such as sodium ions and chloride ions, and in order to constantly remove these impurities, or seawater used as cooling water is relatively A mixed-bed condensate desalination device is installed in the condensate system in preparation for what is called a seawater leak in a large amount of condensate. The mixed bed condensate desalination equipment consists of a plurality of water passage towers filled with a recycled mixed ion exchange resin of cation exchange resin and anion exchange resin and used only for the passage of condensate; It consists of a regeneration system used only to regenerate the used mixed ion exchange resin in the water tower.
The used mixed ion exchange resin is backwashed and separated into a cation exchange resin and an anion exchange resin, then both ion exchange resins are regenerated, and the recycled both ion exchange resins are mixed and subjected to water flow. In this respect, it is the same as a normal mixed-bed pure water production system in which water passing and regeneration are performed in the same column. The flow of a mixed-bed condensate desalination apparatus in which the regeneration system consists of a regeneration tower and a resin storage tank is as shown in FIG. That is, condensate 2 flows into each of the plurality of water towers 1a, 1b, and 1c, and treated water 3 flows out. With such water flow, for example, the water tower 1a
When the mixed ion exchange resin filled in the tank reaches the end point of water flow, the water flow tower 1a is separated from the water flow and the mixed ion exchange resin is transported in the form of slurry to the regeneration tower 5 through the resin transfer pipe 4a. Next, the regenerated mixed ion exchange resin that has been kept on standby in the resin storage tank 6 is transferred in slurry form to the water tower 1a through the resin transfer pipe 4c, and when this transfer is completed, water flow through the water tower 1a is continued. On the other hand, the used mixed ion exchange resin transferred to the regeneration tower 5 is backwashed and separated and regenerated in the same tower, and the regenerated mixed ion exchange resin is transferred in the form of slurry to the resin storage tank 6 through the resin transfer pipe 4b. For example, the mixed ion exchange resin is kept on standby as a recycled mixed ion exchange resin to be transferred to the water tower 1b. In this way, in the conventional mixed bed condensate desalination equipment, the water flow time of the water tower 1, which has multiple towers, is staggered, and the water flow is adjusted so that each water tower reaches the end point of water flow at approximately regular intervals. The used mixed ion exchange resin in each water tower is sequentially regenerated in the early regeneration system at equal water flow intervals. Next, a conventional regeneration method in the regeneration tower 5 will be explained below. As shown in FIG. 3, the used mixed ion exchange resin transferred to the regeneration tower 5 is backwashed and separated into a cation exchange resin 7 and an anion exchange resin 8 by a conventional method. Next, a caustic soda solution, which is a regenerating agent for the anion exchange resin 8, is passed from the distributor 10 through the inflow pipe 9a, followed by extruded water, and supporting water is flowed in through the inflow pipe 9b, thereby dissolving the both ion exchange resins. The regenerated waste liquid flows out from an outflow pipe 13 through a collector 12 installed within the layer of anion exchange resin 8 slightly above the separation boundary surface 11 . Next, inflow pipe 9
Hydrochloric acid, which is a regenerating agent for the cation exchange resin 7, is passed through b, followed by extruded water, and support water flows in through the inflow pipe 9a, and the regenerated waste liquid flows out through the collector 12 through the outflow pipe 13. After such drug feeding and extrusion are completed, the inflow pipe 9
Washing water flows in from a and 9b, and the washing waste liquid flows out from the outflow pipe 13 via the collector 12,
Clean both ion exchange resins. After the specified cleaning (usually about 60 minutes) is completed, the regenerated both ion exchange resins are immediately transferred to the resin storage tank 6 using the resin transfer pipe 4b, and both ion exchange resins are thoroughly mixed in the resin storage tank 6. Then, the mixed ion exchange resin and ion exchange resin are kept on standby until the time is right to transfer them to the water tower 1. In the regeneration tower 5 described above, the collector 12 is installed in the anion exchange resin 8 slightly above the separation boundary surface 11 of both ion exchange resins, and this is for the following reason. In other words, the factors that determine sodium ions and chloride ions, which are harmful ions leaking into treated water, are the factors in the cation exchange resin after regeneration.
Na type fraction (R-Na/R-H+R-Na) and C1 type fraction (R-C1/R-OH+R-C1) in the anion exchange resin after regeneration, for example, the leakage amount of sodium ions is 0.06 In order to keep it below ppb, the Na fraction needs to be below 0.02.
Furthermore, in order to keep the leakage amount of chloride ions below 0.15 ppb, it is necessary to keep the C1 fraction below 0.3. As seen in the above numbers, Na is lower than the C1 fraction.
Because it is necessary to keep the form fraction to a fairly low value, the collector 12 is installed above the separation boundary surface 11 so that the caustic soda solution, which is a regenerating agent for the anion exchange resin 8, does not come into contact with the cation exchange resin 7. This is what we are doing. In conventional regeneration towers, the collector 12 is placed at a distance of 50 to 100 mm from the separation boundary surface 11 for the reasons mentioned above.
Sodium ions are removed by installing the ion exchange resin 8 above and first passing a caustic soda solution, which is a regenerating agent for the anion exchange resin 8, and then passing hydrochloric acid, which is a regenerating agent for the cation exchange resin 7. We are trying to reduce the amount of leakage as much as possible. <Problems with the prior art> However, in such mixed-bed condensate desalination equipment, while the ion exchange resin used is relatively new, the aforementioned regeneration method reduces the amount of sodium ions and chloride ions in the treated water. In both cases, high purity treated water can be obtained that is below the specified values, but if the anion exchange resin is contaminated, the amount of chloride ions leaking increases, especially at the initial stage of water flow. A problem arises in that the leakage amount of chloride ions does not fall within a specified value even if cleaning is performed for a fairly long time. The condensate contains lubricating oil from various machines, organic matter that has been thermally decomposed from oil that has adhered to the inner surface of new piping, or emulsion that is a combination of the aforementioned oil and iron oxide, etc., in small amounts, sometimes relatively. This is thought to be because when an anion exchange resin is contaminated with the above-mentioned substances, which may be present in large amounts, the reaction rate decreases, thereby increasing the leakage amount of chloride ions. In other words, as shown in FIG. 3, the anion exchange resin present in the lower part of the collector 12 becomes C1 type due to the hydrochloric acid passed to regenerate the cation exchange resin, and the C1 type anion exchange resin particles contain hydrochloric acid. However, if the anion exchange resin is not contaminated and the reaction rate is not reduced, there will be no particular problem even in this situation, but if the anion exchange resin is When the reaction rate decreases, the aforementioned hydrochloric acid in the particles cannot be easily washed out, and the amount of chloride ion leakage increases because the hydrochloric acid continues to leach into the treated water little by little during water flow. It is speculated that. Furthermore, when sulfuric acid is used as a regenerating agent for cation exchange resin, the leakage amount of sulfate ions increases due to the same reason, and even if the cation exchange resin is regenerated first and the anion exchange resin later. The same problem occurs in the lower part of the collector 12 because an anion exchange resin is produced in which the regenerant acid remains in the resin particles. Furthermore, even in mixed-bed pure water production equipment where regeneration and water flow are performed in the same column, the same phenomenon occurs in the anion exchange resin near the collector 12, so if the anion exchange resin is contaminated and the reaction rate decreases. The same problem occurs. Conventionally, in order to solve this problem, only the ion exchange resin that has been converted into a salt form by the other regenerating agent near the collector 12 after regeneration is taken out of the column.
There is a method (Japanese Patent Publication No. 58-20312) of reducing the leakage amount of harmful ions in the treated water by not allowing the ion exchange resin taken out of the tower to pass through the water, but this method does not allow the ion exchange resin taken out of the tower to This is not a very desirable method because it requires a tank to receive the resin and the regeneration process is complicated. <Means for Solving the Problems> The purpose of the present invention is to prevent, in a simple manner, the disadvantage of the mixed bed ion exchange apparatus as described above, namely, the increase in the leakage amount of chloride ions, which are harmful ions. In this method, the regenerated anion and ion exchange resin is left to stand by for at least 3 hours while maintaining its separation from the cation exchange resin, and after the waiting period, both ion exchange resins are mixed and water is passed through. It accomplishes its purpose. Embodiments of the present invention will be described in detail below using a mixed bed type condensate desalination apparatus as an example. As shown in Fig. 1, the used mixed ion exchange resin from the water tower (not shown) is transferred to the regeneration tower 5, backwash water is introduced from the bottom of the regeneration tower 5, and the resin is purified using a conventional method. It is backwashed and separated into an ion exchange resin 7 and an anion exchange resin 8. Next, caustic soda solution and extruded water are passed from the distributor 10 through the inflow pipe 9a, and support water is flowed in from the inflow pipe 9b to the shaded area slightly above the separation boundary surface 11 of both ion exchange resins. The regenerated waste liquid flows out from the outflow pipe 13 through the collector 12 installed in the ion exchange resin tank, and the anion exchange resin 8 is regenerated. Next, hydrochloric acid and extruded water are passed through the inflow pipe 9b, and the inflow pipe 9a
Support water flows in through the collector 12, and the regenerated waste liquid flows out from the outflow pipe 13 to regenerate the cation exchange resin 7. Next, washing water flows in from the inflow pipes 9a and 9b, and the washing waste liquid flows out from the outflow pipe 13 via the collector 12, thereby washing both ion exchange resins. The operation up to this point is exactly the same as the conventional operation. In the past, after the specified cleaning, the regenerated both ion exchange resins were immediately transferred to a resin storage tank (not shown), and the two ion exchange resins were sufficiently mixed and waited in the resin storage tank. However, in the present invention, the two ion exchange resins are not mixed immediately after washing, but are allowed to stand by for a relatively long time while maintaining the separated state of the two ion exchange resins. In this way, the separation state of both ion exchange resins is maintained for a relatively long time, specifically at least 3
Although it is not clear at present why the leakage amount of chloride ions can be reduced by waiting for a longer period of time, it is probably due to the following reasons. That is, as shown in FIG. 1, the cation exchange resin 7 after regeneration and cleaning is in the H type, and even after the cleaning is completed, the water existing in the voids of the cation exchange resin 7 contains a small amount of hydrochloric acid, which is a regenerant. Residual acidity. Furthermore, the anion exchange resin 8' present below the collector 12 is in the C1 form because it comes into contact with hydrochloric acid, which is a regenerating agent for the cation exchange resin 7, and furthermore, hydrochloric acid remains in the resin particles, and Similarly, the water existing in the voids of the anion exchange resin 8' is acidic, with a trace amount of hydrochloric acid remaining as a regenerating agent. On the other hand, the anion exchange resin 8 present above the collector 12 is in the OH type, and even if cleaning is completed in the same manner, the water present in the voids of the anion exchange resin 8 is contaminated with caustic soda, which is a regenerating agent. It is alkaline with a trace amount remaining. In the conventional operation, such both ion exchange resins 7, 8, and 8' are immediately mixed, so that the sodium ions caused by caustic soda and the chloride ions caused by hydrochloric acid present in the pore water are converted to H. The pore water of the mixed ion exchange resin becomes pure water with almost no ions, and is therefore mixed in the mixed ion exchange resin. The pore water existing around the C1 type anion exchange resin 8' also becomes pure water. If the mixed ion exchange resin is left in this condition, the hydrochloric acid remaining in the C1 type anion exchange resin 8' particles will try to diffuse into the pore water, but if the anion exchange resin is contaminated, ions In addition to the fact that the diffusion rate within the particles of the anion exchange resin 8' is reduced, if the water in the system is pure water, the driving force in diffusion is further reduced, so hydrochloric acid remaining in the particles of the anion exchange resin 8' is easily removed. It is assumed that the particles do not diffuse outside the particle. On the other hand, if the anion exchange resin 8 and the cation exchange resin 7 are not mixed as in the present invention, trace amounts of sodium ions and chloride ions will exist in the pore water of the anion exchange resins 8 and 8' as described above. It is thought that the ions become a driving hose and the hydrochloric acid remaining in the anion exchange resin 8' particles easily diffuses out of the particles. The effect of the present invention is thought to be due to the phenomenon described above, but in any case, after waiting for a relatively long time while maintaining the separated state of the anion exchange resin 8 and the cation exchange resin 7, both ion exchange is performed. The object of the present invention can be reliably achieved by mixing the resins and passing water through them. Note that the longer you wait while maintaining the separation state of both ion exchange resins, the more you can reduce the amount of chloride ions leaking out. However, if this waiting time is less than 3 hours, the intended purpose may not be achieved. Since this cannot be achieved, it is necessary to wait for at least 3 hours or more, preferably for 10 hours or more. In addition, when the anion exchange resins 8 and 8' are placed on standby, water or air is passed upward from the lower part of the anion exchange resin 8', and the C1 type anion exchange resin 8' and OH type anions are It is more effective to mix the exchange resin 8, and such mixing can further reduce the leakage amount of chloride ions with the same waiting time. In addition, when mixing the anion exchange resins 8 and 8', it is desirable to attach a mixing positive distributor (not shown) to the lower part of the separation boundary surface 11 and pass water or air from there. When water flows upward from the inflow pipe 9b and expands the cation exchange resin 7 and the anion exchange resins 8 and 8' to some extent, the anion exchange resin 8' is mixed with the anion exchange resin 8, although incompletely. Even such incomplete mixing is effective. Furthermore, when water is introduced from the inflow pipe 9b and the anion exchange resins 8 and 8' are mixed, the cation exchange resin 7 may be mixed into the anion exchange resin, but if the amount is small, it is The effect of the invention remains the same. Next, as a mode of waiting while maintaining the separated state of both ion exchange resins, it is possible to make them wait in the regeneration tower 5 as shown in FIG. The anion exchange resins 8, 8' and the cation exchange resin 7 are separated into separate columns by transferring the resin to a storage tank (not shown) or transferring the lower layer cation exchange resin 7 to a resin storage tank. It may be kept on standby. In this case as well, there is no problem even if a small amount of the cation exchange resin 7 is mixed into the anion exchange resins 8, 8'. In the present invention, the recycled anion exchange resin is kept on standby for at least 3 hours while maintaining its separation from the cation exchange resin, and after the waiting period, both ion exchange resins are mixed in a resin storage tank. The ion exchange resin is transferred to the water tower and used for water flow. <Effects of the present invention> As explained above, the present invention allows the recycled anion exchange resin to stand by for at least 3 hours while maintaining its separation from the cation exchange resin, and after the waiting period, mixes both ion exchange resins. The chloride ions leaking into the treated water can be significantly reduced with the simple operation of passing water through the water.For example, mixed bed condensate desalination, where leakage of trace amounts of chloride ions is a problem, is possible. This problem can be successfully solved by applying the present invention to the device. Furthermore, even when the regenerant for the anion exchange resin is sulfuric acid, the leakage of sulfate ions can be reduced by the present invention, and it is also suitable for mixed-bed pure water production equipment that performs feeding and regeneration in the same column. The invention can be applied. The present invention aims to solve the problem of an increase in the leakage of anions such as chloride ions that occurs when the anion exchange resin used in a mixed bed ion exchange device is contaminated and the reaction rate decreases. Although this is the main purpose, for example, when a cation exchange resin is contaminated, Na
Even if the diffusion of caustic soda in the cation exchange resin particles decreases and the amount of sodium ions in the treated water increases, wait for at least 3 hours while maintaining the separated state of both ion exchange resins after regeneration. By doing so, the leakage amount of sodium ions can be reduced. In this case, if the Na-type cation exchange resin near the collector is mixed with the H-type cation exchange resin on standby, the leakage amount of sodium ions can be further reduced. Examples will be described below to make the effects of the present invention more clear. Example 1 A cation exchange resin, Amberlite (registered trademark, hereinafter the same) 200CT, and an anion exchange resin, Amberlite IRA-900, used in a mixed bed condensate desalination equipment in a pressurized water nuclear power plant. Collect the mixed ion exchange resin, separate the mixed ion exchange resin by a conventional method, and then add 200CT and IRA.
-900 was reproduced under the reproduction conditions shown in Table 1.
【表】
次ぎに再生したIRA−900、100mlを取り出し、
1N−塩酸50/−RをSV10で通薬した後、約
1μS/cmのイオン交換水をSV10で通し、洗浄廃
水の電気伝導率が20μS/cmとなるまで洗浄し、
C1形のIRA−900を調整した。
前述の再生したIRA−900、900mlとC1形の
IRA−900、100mlをビーカー中で混合し、3時間
その状態で放置した。次ぎにこれに再生した
200CT、2を混ぜて混合イオン交換樹脂を調整
し、当該混合イオン交換樹脂を内径56.5mm、高さ
1500mmのカラムに充填し、以下の通水試験を行つ
た。
すなわち電気伝導率が約1μS/cmのイオ交換水
にアンモニウムおよびヒドラジンを薬注により添
加し、それぞれアンモニウムとして約500μg
NH4/、ヒドラジンとして約150μgN2H4/
の濃度となした原水を調整し、当該原水をLV8
m/Hで前述のカラムに通水した。その結果を第
4図に示した。
実施例 2
C1形でIRA−900と再生したIRA−900を混合
した後、放置時間を5時間とした他は実施例1と
全く同条件で通水した。その結果を第4図に示し
た。
実施例 3
C1形のIRA−900と再生したIRA−900を混合
した後、放置時間を15時間とした他は実施例1と
全く同条件で通水した。その結果を第4図に示し
た。
実施例 4
実施例1と同様に調整した200CT、2を下層
に、C1形のIRA−900、100mlを中層に、再生し
たIRA−900、900mlを上層にそれぞれ内径56.5
mm、高さ1500mmのカラムに充填した後、上層の
IRA−900と中層のIRA−900を混合するためにカ
ラム下部より約1μS/cmのイオン交換水をLV4
m/Hで30分間通水し、全イオン交換樹脂層を約
20%膨張させた後沈整した。次ぎにこのままの状
態で5時間放置した後、全イオン交換樹脂を充分
に混合して混合イオン交換樹脂を調整し、当該混
合イオン交換樹脂を通水に供した。なお通水条件
は実施例1と全く同様である。その結果を第4図
に示した。
実施例 5
放置時間を15時間とした他は実施例4と全く同
条件で通水した。その結果を第4図に示した。
実施例 6
実施例1と同様に調整した200CT、2を下層
に、C1形IRA−900、100mlを中層に、再生した
IRA−900、900mlを上層にそれぞれ内径56.5mm、
高さ1500mmのカラムに充填した後、このままの状
態で15時間放置した。次ぎに全イオン交換樹脂を
充分に混合して混合イオン交換樹脂を調整し当該
混合イオン交換樹脂を通水に供した。なお通水条
件は実施例1と全く同様である。その結果を第4
図に示した。
比較例 1
実施例1と同じ条件で再生したIRA−900、900
mlとC1形のIRA−900、100mlを混合した後、放
置時間を設けず200CT、2と直ちに混合して実
施例1と全く同条件で通水した。その結果を第4
図に示す。
比較例 2
実施例1と同じ条件で再生したIRA−900、900
ml、C1形IRA−900、100mlおよび再生した
200CT、2を混合した後、そのままの状態で15
時間放置後、実施例1と全く同条件で通水した。
その結果を第4図に示す。[Table] Next, take out the regenerated IRA-900, 100ml,
After passing 1N-hydrochloric acid 50/-R at SV10, approx.
Pass 1μS/cm ion-exchanged water through SV10 and wash until the electrical conductivity of the cleaning wastewater becomes 20μS/cm.
Adjusted C1 type IRA-900. The above-mentioned recycled IRA-900, 900ml and C1 type
100 ml of IRA-900 was mixed in a beaker and allowed to stand for 3 hours. I then played this
200CT, adjust the mixed ion exchange resin by mixing 2, and prepare the mixed ion exchange resin with an inner diameter of 56.5 mm and a height of
It was packed into a 1500 mm column and the following water flow test was conducted. That is, ammonium and hydrazine were added by chemical injection to ion-exchanged water with an electrical conductivity of about 1 μS/cm, and each amount was about 500 μg as ammonium.
NH 4 /, about 150 μg N 2 H 4 / as hydrazine
Adjust the raw water to a concentration of LV8.
Water was passed through the aforementioned column at m/h. The results are shown in Figure 4. Example 2 After mixing C1 type IRA-900 and regenerated IRA-900, water was passed under exactly the same conditions as in Example 1 except that the standing time was 5 hours. The results are shown in Figure 4. Example 3 After mixing C1 type IRA-900 and regenerated IRA-900, water was passed through the mixture under exactly the same conditions as in Example 1, except that the standing time was 15 hours. The results are shown in Figure 4. Example 4 200CT, 2 prepared in the same manner as in Example 1, in the lower layer, C1 type IRA-900, 100ml in the middle layer, and recycled IRA-900, 900ml in the upper layer, each with an inner diameter of 56.5
After filling a column with a height of 1500 mm and a height of 1500 mm, the upper layer
In order to mix IRA-900 and IRA-900 in the middle layer, ion-exchange water of about 1μS/cm was added from the bottom of the column to LV4.
Water was passed for 30 minutes at m/h to remove the entire ion exchange resin layer.
It was expanded by 20% and then settled. Next, after leaving this state as it is for 5 hours, all the ion exchange resins were sufficiently mixed to prepare a mixed ion exchange resin, and the mixed ion exchange resin was subjected to water flow. Note that the water flow conditions are exactly the same as in Example 1. The results are shown in Figure 4. Example 5 Water was passed under exactly the same conditions as in Example 4, except that the standing time was 15 hours. The results are shown in Figure 4. Example 6 200CT, 2 prepared in the same manner as in Example 1 was regenerated in the lower layer, and C1 type IRA-900, 100ml was regenerated in the middle layer.
IRA−900, 900ml on top layer each with inner diameter of 56.5mm,
After filling a column with a height of 1500 mm, it was left as it was for 15 hours. Next, all the ion exchange resins were sufficiently mixed to prepare a mixed ion exchange resin, and the mixed ion exchange resin was subjected to water flow. Note that the water flow conditions are exactly the same as in Example 1. The result is the fourth
Shown in the figure. Comparative Example 1 IRA-900, 900 regenerated under the same conditions as Example 1
After mixing 100 ml of C1 type IRA-900 and 100 ml of IRA-900, the mixture was immediately mixed with 200 CT, 2 without any standing time, and water was passed under exactly the same conditions as in Example 1. The result is the fourth
As shown in the figure. Comparative Example 2 IRA-900, 900 regenerated under the same conditions as Example 1
ml, C1 type IRA−900, 100ml and regenerated
After mixing 200CT and 2, leave it as it is for 15
After standing for a period of time, water was passed under exactly the same conditions as in Example 1.
The results are shown in FIG.
第1図は本発明の実施態様の一例のフローの説
明図であり、再生塔にて陽イオン交換樹脂と陰イ
オン交換樹脂を再生した場合の状態を示す説明図
であり、第2図は従来の混床式復水脱塩装置のフ
ローの説明図であり、第3図は従来の混床式腹水
脱塩装置の再生塔のフローの説明図である。また
第4図は実施例における通水結果を示すグラフで
縦軸に処理水の塩化物イオン漏出量を示し、横軸
に通水時間を示す。
1……通水塔、2……復水、3……処理水、4
……樹脂移送管、5……再生塔、6……樹脂貯
槽、7……陽イオン交換樹脂、8……陰イオン交
換樹脂、9……流入管、10……デイストリビユ
ータ、11……分離境界面、12……コレクタ、
13……流出管。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a flow of an example of an embodiment of the present invention, and is an explanatory diagram showing a state when a cation exchange resin and an anion exchange resin are regenerated in a regeneration tower. FIG. 3 is an explanatory diagram of the flow of a mixed bed type condensate desalination apparatus, and FIG. 3 is an explanatory diagram of the flow of a regeneration tower of a conventional mixed bed type ascites desalination apparatus. Further, FIG. 4 is a graph showing the water flow results in the example, with the vertical axis showing the leakage amount of chloride ions in the treated water, and the horizontal axis showing the water flow time. 1... Water tower, 2... Condensate, 3... Treated water, 4
... Resin transfer pipe, 5 ... Regeneration tower, 6 ... Resin storage tank, 7 ... Cation exchange resin, 8 ... Anion exchange resin, 9 ... Inflow pipe, 10 ... Distributor, 11 ... Separation boundary surface, 12...Collector,
13...Outflow pipe.
Claims (1)
脂の混合イオン交換樹脂を逆洗分離し、上層の陰
イオン交換樹脂および下層の陽イオン交換樹脂に
再生剤を通薬し、その再生廃液を両イオン交換樹
脂の分離境界面付近に設置したコレクタから流出
して再生し、当該再生後の両イオン交換樹脂を混
合して通水に供する混床式イオン交換装置におい
て、再生済の陰イオン交換樹脂を陽イオン交換樹
脂との分離状態を維持したまま少なくとも3時間
以上待機させ、当該待機後に両イオン交換樹脂を
混合して通水に供することを特徴とする混床式イ
オン交換装置における障害イオンの漏出を防止す
る方法。 2 再生済の陰イオン交換樹脂に水あるいは気体
を通して陰イオン交換樹脂を混合した後に待機さ
せる特許請求の範囲第1項記載の混床式イオン交
換装置における障害イオンの漏出を防止する方
法。[Scope of Claims] 1 A used cation exchange resin and an anion exchange resin are backwashed and separated, and a regenerating agent is passed through the anion exchange resin in the upper layer and the cation exchange resin in the lower layer. In a mixed bed type ion exchange device, the recycled waste liquid flows out from a collector installed near the separation interface of both ion exchange resins and is regenerated, and the recycled both ion exchange resins are mixed and water is passed through the mixed bed type ion exchange equipment. A mixed bed type ion system, characterized in that the anion exchange resin that has already been used is kept on standby for at least 3 hours while maintaining a state of separation from the cation exchange resin, and after the waiting period, both ion exchange resins are mixed and water is passed through the mixture. A method of preventing leakage of harmful ions in an exchanger. 2. A method for preventing the leakage of harmful ions in a mixed bed type ion exchange apparatus according to claim 1, which comprises passing water or gas through the recycled anion exchange resin, mixing the anion exchange resin, and then waiting.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200570A JPS6182847A (en) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | Method for preventing oozing of fault ion in mixed bed type ion exchanging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200570A JPS6182847A (en) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | Method for preventing oozing of fault ion in mixed bed type ion exchanging apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6182847A JPS6182847A (en) | 1986-04-26 |
| JPH0456668B2 true JPH0456668B2 (en) | 1992-09-09 |
Family
ID=16426522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59200570A Granted JPS6182847A (en) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | Method for preventing oozing of fault ion in mixed bed type ion exchanging apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6182847A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7840224B2 (en) * | 2022-07-12 | 2026-04-03 | オルガノ株式会社 | Method and apparatus for producing pure water |
-
1984
- 1984-09-27 JP JP59200570A patent/JPS6182847A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6182847A (en) | 1986-04-26 |
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