JPS5823156B2 - 純水製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はイオン交換樹脂の再生廃液の処理に改良の重
点を置いたイオン交換樹脂を用いる純水製造方法に関す
る。

従来、イオン交換樹脂による純水の製造においては、カ
チオン交換樹脂の再生廃液とアニオン交換樹脂の再生廃
液を混合することにより中和処理して放流する手段が採
られており、そのため酸性廃液あるいはアルカリ性廃液
による公害問題は一応解決されていた。

しかし、近年排水中のＣＯＤ成分も放流基準の対象とさ
れるに及び、上述の再生廃液を中和処理しただけで放流
することが困難となっている。

一方、ＣＯＤ含有廃水は粉状あるいは粒状の活性炭で吸
着処理する方法が一般に行われている。

しかしながら、イオン交換樹脂の再生廃液を中和処理し
た後にＣＯＤを除去するため活性炭で処理する場合、Ｓ
ｉＯ□濃度が高いと中性付近でも活性炭の表面ないし孔
にＳｉＯ２が析出して反応を阻害し、また賦活再生効率
を低下させる。

これを防止するためには高アルカリ域で活性炭処理を行
うことも考えられるが、このような高アルカリ域での処
理では活性炭の吸着作用が低下するので好ましくなかっ
た。

なお、特性炭の吸着作用は酸性側ですぐれているが、Ｓ
ｉＯ２を含むような廃液は５１０２が析出するので使用
できない。

この発明の目的は、イオン交換樹脂再生廃液からＣＯＤ
成分が効果的に除去すること、およびＳ ｉ ０２を高
濃度に含む廃液とＣＯＤ成分を高濃度に含む廃液とに分
離することができる方法を提供すること、さらに活性炭
のＣＯＤ脱着を効果的に行うことにある。

これらの目的を達成するために、この発明においては、
複数のアニオン交換樹脂塔のうちの一基に弱もしくは中
塩基性アニオン交換樹脂を充填し、この塔の再生廃液を
別個に採集して活性炭で吸着処理する手段を用いる。

以下この発明を添付の図面にもとづいてさらに詳しく説
明する。

第１図はこの発明による純水製造工程の１例を示したも
ので、原水を先ず強酸性カチオン交換樹脂を内蔵したカ
チオン交換塔Ｋ（以下に塔という）に通し、次いで脱炭
酸塔Ｄ（以下り塔という）に通す。

次にアニオン交換塔に通水するのであるが、この発明で
は、アニオン交換塔を直列に配置した複数の塔から構成
してこれに通水する。

このアニオン交換塔のうち、第１のアニオン交換塔Ａ１
（以下Ａ１塔という）には、マクロポーラス型弱塩基性
アニオン交換樹脂または中塩基性アニオン交換樹脂が内
蔵されており、また第２のアニオン交換塔Ａ２ （以下
Ａ２塔という）には、強塩基性アニオン交換樹脂が内蔵
されている。

そして、Ｄ塔からの原水をＡ１塔、Ａ２塔の順に通水し
て純水を得る。

上述した純水製造工程において、原水中の天然有機物か
らくるＣＯＤ成分（主として腐植物質たとえばフミン酸
、フルボ酸、ツユ−状）などに起因するものであって、
これらは有機酸としての官能基を有する）は、弱塩基性
あるいは中塩基性アニオン交換樹脂の内蔵しであるＡ１
塔で殆ど交換され、一方、ＳｉＯ２はＡ２塔で主として
交換される。

各交換塔のイオン交換樹脂は、第１図に一点鎖線で示す
工程で再生される。

すなわち、Ｋ塔はＨ（Ｊ’またはＨ２ＳＯ４で再生され
てその廃液は第１の廃液４ｗ１ｃ以下Ｗ１槽という）に
導かれ、一方Ａ２塔はＮａＯＨで再生されてその廃液は
同じくＷ１槽に導かれる。

したがって、Ｗ１槽ではに塔からの酸性の廃液とＡ２塔
からのＳｉＯ２を多、く含んだアルカリ性の廃液とが混
合され（混合のために空気攪拌または機械攪拌を行う）
て中和処理される。

このとき混合液が酸性またはアルカリ性を示す場合はそ
れに応じたアルカリまたは酸の中和剤を添加する。

こうして中和処理した廃液は放流される。

Ａ１塔もＮａＯＨで再生され、その廃液中には純水製造
中に交換吸着されたＣＯＤが含まれているので濃縮され
た状態にあり、その値は極めて高い。

そして、その廃液は第２の廃液槽Ｗ２ （以下Ｗ２槽と
いう）に導かれる。

この廃液は低アルカリ域にあり、Ａ１塔で交換したＳｉ
Ｏ２が殆ど皆無なので廃液中で析出することはない。

このＷ２槽の廃液は、粉状または粒状の活性炭を内蔵し
た活性炭吸着塔ＡＣ（以下ＡＣ塔という）に通され、こ
の廃液中にはＡ１塔が交換吸着していＣＯＤ成分が存在
するが、これがＡＣ塔に吸着される。

Ｗ２槽の廃液をＡＣ塔に供給するに当っては、予め活性
炭の吸着作用効果のよいｐＨ３付近に調整しておく。

このためＡＣ塔からはＣＯＤ成分を含まない廃液がアル
カリ剤で中和されたのち放流される。

また場合によっては、このＡＣ塔からの放流をＷ０槽に
受入れるようにし、ここから放流するようにしてもよい
。

なお、Ａ２塔で交換吸着されるＣＯＤ成分もあるが、こ
れは極めて僅かであり、したがってＷｌから放流される
廃液中に含まれるＣＯＤ成分は放流基準以下であるから
問題になることはない。

上述した第１図に示すこの発明の実施態様では、アニオ
ン交換塔をＡ１およびＡ２塔にして通水する例であるが
、この発明はまた、第２図に示すように第１図に示した
Ａ２塔をさらに２塔に分離しＡ２−１塔およびＡ２−２
塔に構成して通水するようにしてもよい。

このＡ２−□とＡ２−２塔には第１図の場合と同様に強
塩基性アニオン交換樹脂を内蔵する。

第２図の実施例による純水製造時にはＡ□、Ａ２１゜Ａ
２−２の順に通水して純水を得、第１図の実施例の場合
に比べてアニオン交換をより完全にすることぎできる。

再生に当っては、Ａ、塔は第１図の実施例の場合と同様
であり、Ａ２−１およびＡ２−２塔は図示したようにＡ
２−２塔の再生廃液でＡ２−１塔を再生するようにして
再生剤の有効利用を計るようになっている。

そしてＡ２−１塔からの再生廃液はＷ１槽に導かれて第
１図における処理と同様に処理される。

第３図はこの発明のさらに他の実施例を示したもので、
この例ではに塔をに１とに２の２塔に分割し、Ｋ１塔に
は強酸性のカチオン交換樹脂を、Ｋ２塔にも強酸性カチ
オン交換樹脂を内蔵してあり、第２のカチオン交換塔に
２ヲＡ２−１塔の後に配置して通水するようにしたもの
である。

この場合の純水製造工程では原水をに１ 、 Ｄ ）
Ａｔ ２ Ａ２−１２ Ｋ２ ）Ａ２−２の順に通水し
て純水を得る。

Ａ塔の再生は第２図の場合と同様であり、Ｋ塔において
は先ずに２塔を再生し、その再生廃液でに１塔を再生す
る。

モしてに１塔からの再生廃液はＷ□槽に導き、その後は
第１図および第２図の例で示したとおりの処理を行う。

この例に示すシリーズ再生方式の純水製造装置は再生剤
の節約をすることができ、この発明はこのようなシリー
ズ再生方式の純水製造装置にも適用できる。

なお、上述したすべての例では純水製造工程時の各基に
おける樹脂と液体の接触は下向流式に示されているが、
上向流に接触させる形式であってもよい。

実施例 原水中にＣＯＤを３〜５ ｐ ｐｍ、 Ｓ Ａ０２を２
０ｐｐｍ含む工業用水（伝導率３００μ０／ｃＩＩＬ）
から第１図に示す塔配列の純水製造装置（Ｋ塔に強酸性
カチオン交換樹脂、Ａ１塔に弱塩基性アニオン交換樹脂
、Ａ２塔に強塩基性アニオン交換樹脂を充填）で２０時
間に亘って１μ０／ＣＩＩＬ以下の純水を得たのち再生
工程に移った。

Ａ１およびＡ２塔には４％ＮａＯＨ溶液を樹脂１１当り
１１を通液するとともに押出水を樹脂１１当り２１通水
して再生し、Ａ２塔の廃液ヲＷ１槽に受受けるとともに
に塔を再生した廃液もここに受けるとともにに塔を再生
した廃液もここに受けて中和処理して放流した。

なお、このＷ１槽の廃液中のＳ ｒ ０２は１１０００
ｐｐであった。

またＷ２槽の廃液のｐＨは１０で、ＣＯＤは５３０ｐｐ
ｍ、５ｉ０２はＯｐｐｍであった。

この廃液を酸でｐＨ３に調整したが、この調整後でもＳ
ｉＯ□は析出しなかった。

この廃液を平均粒径２０メツシユの粒状活性炭を充填し
たＡＣ塔に通水して廃液中のＣＯＤを吸着除去した。

活性炭との廃液の接触はＳ■５で行った。

なおＡＣ塔からの廃液のＣＯＤは１０ｐｐｍ以下であっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る純水製造工程を示すフロシート、
第２図および第３図はそれぞれ同じく別の工程を示すフ
ローシートである。 Ｋ 、 Ｋ、 、 Ｋ２・・・・・・カチオン交換塔、
Ｄ・・・・・・脱炭酸塔、Ａ１．Ａ２．Ａ２−□） Ａ
２−２・・・・・・アニオン交換塔、ＡＣ・・・・・・
活性炭吸着塔、Ｗｌ、Ｗ２・・・・・・再生廃液槽。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カチオン交換樹脂塔およびアニオン交換樹脂塔を直
   列に配置し、前記カチオン交換塔からアニオン交換塔に
   向い原水を通水して純水を得る方法において、前記アニ
   オン交換塔を複数の塔より構成し、そのうちの−塔に弱
   もしくは中塩基性アニオン交換樹脂を充填してこの塔の
   再生廃液を別個に採集して活性炭で吸着処理することを
   特徴とする純水製造方法。 ２ 別個に採集して再生廃液を酸性側に調整した後に活
   性炭で吸着処理する特許請求の範囲第１項記載の純水製
   造方法。