JPS5852704B2 - 陽イオン交換樹脂の再生と同時に行う洗浄方法及び再生と同時に行う洗浄の為の添加剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、陽イオン交換樹脂の再生と同時に行う洗浄方
法及び再生と同時に行う洗浄の為の添加剤に関する。

陽イオン交換樹脂では、使用に伴って鉄やその他の異物
が付着してイオン交換容量が低下し、例えば、硬水の軟
化装置として使用する場合であれば、採水量の低下や水
質の悪化を招く等、使用に伴って弊害を生じるため、適
宜、再生処理、並びに、鉄等の付着物除去のための洗浄
処理が必要である。

従来、陽イオン交換樹脂から付着物を洗浄除去するため
に各種の方法を採用しているが、夫り新たな問題を派生
する等、未だ改善の余地があった。

即ち、塩酸や臭酸を使用する場合には、腐食の問題があ
るために陽イオン交換樹脂を樹脂塔外に取出して行わね
ばならず、その上、洗浄処理後樹脂塔に組み込んでから
再生処理しなければならず、時間的並びに経済的損失が
多大であり、ハイドロサルファイドや重亜硫酸ソーダを
使用する場合には、硫酸カルシウムの沈殿を生じさせ、
洗浄後に多量の水洗を要すると共に、水溶液の安定性に
欠け、長期の保存に問題があった。

又、チオグリコール酸塩を使用する場合には、洗浄液に
極度の着色を生じると共に、鉄との反応液が安定性に欠
け、時間が経つに連れて鉄を分離する問題があった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであつて、本
第１発明は、上述種々の問題を発生することなく、陽イ
オン交換樹脂の洗浄処理を、再生処理とともに能率良く
、かつ、良好に行える方法を提案せんとするものであり
、他方、本第２発明は、上記第１発明を実施するにあた
って便利に使用できる再生と同時に行う洗浄の為の添加
剤を提供せんとするものである。

次に、本発明の実施例並びに実験結果について説明する
。

陽イオン交換樹脂を再生並びに洗浄処理するに、塔内に
ホルムアルデヒドスルホキシレート塩ドアミノポリカル
ボン酸の塩、及び、再生用の中性塩溶液を供給し、それ
ら三者が含１れる混合溶液状態で、逆洗による向流状態
あるいは並流状態によって陽イオン交換樹脂に接触させ
、イオン交換樹脂の再生とともに樹脂に付着した水酸化
鉄やその他の異物を剥離並びに洗浄除去する。

上記ホルムアルデヒドスルホキシ・レート塩とは、ナト
リウム塩、カリウム塩等をいい、又、ハイドロサルファ
イド塩にホルムアルデヒドを加えることにより混合反応
させて生成するものでも良いものである。

又、アミノポリカルボン酸の塩とは、エチレンジアミン
四酢酸二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸二ナトリ
ウム、エチレンジアミン四酢Ｖ三カリウム、エチレンジ
アミン四酢酸二カリウム、ジエチレントリアミン五酢酸
四ナトリウム、シクロヘキサンシア□ン四酢酸ナトリウ
ム（トランス型）等をいう。

更に、中性塩溶液とは、食塩水等の塩化ナトリウム水溶
液や塩化カリウム水溶液等をいう。

前記ホルムアルデヒドスルホキシレート塩とアミノポリ
カルボン酸の塩とは、例えば、ソヂウムホルムアルデヒ
ドスルホギシレートとエチレンジアミン四酢酸二ナトリ
ウムとを配合する等、夫々のグループから選択しての適
宜組合わせにより、予め配合して粉末状あるいは溶液状
の再生と同時に行う洗浄の為の添加剤として得てムリ、
再生用中性塩溶液と混合した水溶液溶解状態で、陽イオ
ン交換樹脂の再生及び洗浄を行うに際し、沈殿物を生じ
させず、かつ、長時間の洗浄にトいても安定したキレー
ト効果を有し、すぐれた洗浄効果を発揮させられるよう
にしである。

次に、ソヂウムアルテヒドスルホキシレートとエチレン
シア□ン四酢酸三ナトリウムとの配合によって再生と同
時に行う洗浄の為の添加剤を一例として上述洗浄機構に
ついて説明する。

叩ち、上記添加剤と再生用中性塩溶液（食塩水）の混合
水溶液を陽イオン交換樹脂に通水再生、洗浄すると、エ
チレンシア□ン四酢酸三ナトリウムか、３価の鉄イオン
又は陽イオン交換詩脂から再生に伴って放出された多量
のカルシウムイオンやマグネシウムイオン等とキレート
を生成し、それに際してナトリウムイオンと微量の水素
イオンを放出する。

この微量の水素イオンが多量の塩素イオンと反応して微
量の塩酸を形成し、この微量の塩酸が、水溶液状として
も安定化されていたソヂウムホルムアルデヒドスルホキ
シレートの反応全促進させ、非常に強力な還元効果を発
揮せしめて３価の鉄イオンを２価の鉄イオンに変換し、
その２価の鉄イオンがキレート化並びに溶出されて陽イ
オン交換樹脂から洗浄除去されることとなり、キレート
効果と還元効果の両件用によって非常に優れた洗浄を行
えるのである。

更に、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩は、カル
シウムイオンをキレート化することにより、ソヂウムホ
ルムアルデヒドスルホキシレートから生じることのある
硫酸カルシウムの沈澱割坊止し、沈澱物の生成防止効果
を発揮するのである。

又、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩と、カルシ
ウムイオン、鉄イオン等との間で非常に安定度の高いキ
レートが生成され、長時間かけての洗浄においても沈澱
物を生じさせること無く２価及び３価の鉄イオンを洗浄
溶出できるのである。

伺、上述のアミノポリカルボン酸の塩においては、カル
シウムイオンが優先してキレート化され、３価の鉄イオ
ンが分離されることを阻止する上で、ｐＨ７でのキレー
ト安定度定数に釦いて、２価のカルシウムイオンに対す
るよりも３価の鉄イオンに対して大になるもの（Ｆｅ３
＋〉Ｃａ２＋）である方が好ましい。

又、硫酸カルシウムの生成を効果的に阻止する上で、２
価のカルシウムイオン及ヒ３価の鉄イオンいずれに対し
ても、ｐＨ７でのキレート安定度定数（常用対数値）が
５以上になるもの（Ｆｅ３＋、 Ｃａ３＋＞５ ）であ
る方が好ましい。

更に、キレート生成に際して微量の水素イオンを適当量
放出させる上で、アミノポリカルボン酸が有するカルボ
キシル基の全遊離酸基に対して、水素イオンを放出させ
るための遊離酸基の占有率が２０〜５０％になるもので
ある方が好ましい。

本発明を実施するに、イオン交換樹脂を取り出して再生
及び洗浄処理する場合にも適用できる。

本第２発明の再生と同時に行う洗浄の為の添加剤は、粉
末状及び水溶液状いずれでも保管できるものであり、そ
して、使用に際しては、中性塩溶液中に、再生と同時に
行う洗浄の為の添加剤における各々の配合物有効成分量
が０．０１〜２０重量％（好渣しくは１重量％前後）に
なる様に溶解させるものであり、微量であっても優れた
洗浄効果ぐを発揮できるものである。

以下、比較実験例について訣明する。

実験例 １ 鉄の付着した陽イオン交換樹脂（５５３，８ｍｇＦｅ／
ｌ−樹脂）１０ｒＩＬｌをビーカーに取り、１０％ｆａ
水１０ ｍｌに、ソヂウムホルムアルデヒドスルホキシ
レート、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、エチレ
ンジアミン四酢酸二ナトリウムを単独又は配合したもの
を投入し、３０分後の鉄の除去効果を測定し、第１表に
示す結果を得た。

即ち、配合の結果、量的に同量であっても、単独のもの
に比べて鉄除去率を約２〜４倍に高めることができ、極
めて優れた除鉄効果を発揮できていることが明らかであ
る。

実験例 ２ 鉄の付着した陽イオン交換樹脂（８６０■Ｆｅ／ｌ＝樹
脂）５０Ｔｔｌを、 Ａ） カラムに取り、ハイドロサルファイド、食塩、
塩酸、本第２発明による再生と同時に行う洗浄の為の添
加剤と食塩の溶液５０ｍ１を３０分間で通水しく空間速
度２ｈｒ”−Ｊ、鉄の除去率を測定した。

Ｂ）ビーカーに取り、重亜硫酸ナトリウム、シュウ酸、
食塩、本発明による再生と同時に行う洗浄の為の添加剤
と食塩の溶液５０７７１１を投入し、１時間後の鉄の除
去率を測定した。

上記三方式による測定に基いて第２表に示す結果を得た
。

即ち、本発明の再生と同時に行う洗浄の為の添加剤が従
来の洗浄剤よりも高い鉄除去効果を挙げていることが明
らかである。

以上要するに、本第１発明による陽イオン交換樹脂の再
生と同時に行う洗浄方法は、ホルムアルデヒドスルホキ
シレート塩、アミノポリカルボン酸の塩、及び、陽イオ
ン交換樹脂再生用中性塩からなる混合溶液を、洗浄すべ
き陽イオン交換樹脂に接触させることを特徴とする。

つ１す、陽イオン交換樹脂の再生に際して使用される中
性塩溶液を有効利用し、それと、ホルムアルデヒドスル
ホキシレート塩及びアミノポリカルボン酸の塩を有機的
に反応させ、上述したように、微量の酸を生成せしめて
、腐食を発生させることなく強力な還元効果を発揮させ
、鉄等の付着物を良好に洗浄除去できると共に、硫酸カ
ルシウムの沈澱を回避でき、イオン交換樹脂の洗浄処理
を、再生処理とともに能率良く、かつ、良好に行えるに
至った。

本第２発明による陽イオン交換樹脂の再生と同時に行う
洗浄の為の添加剤は、陽イオン交換樹脂再生用中性塩と
共に用いる添加剤であって、ホルムアルデヒドスルホキ
シレート塩とアミノポリカルボン酸の塩との配合からな
ることを特徴とする。

つ１す、添加剤としてホルムアルデヒドスルホキシレー
ト塩及びアミノポリカルボン酸の塩を予め配合したもの
から構成しであるから、本第１発明を実施するに際し、
陽イオン交換樹脂再生用中性塩に単に添加するだけで再
生及び洗浄効果を同時に発揮させることができ、上記２
種のもの夫々を陽イオン交換樹脂再生用中性塩と共に各
別に、計量しながら配合して供給するといった面倒な作
業を不用にでき、極めて容易かつ能率良く再生と同時に
行う洗浄の為の添加剤を供給でき、本第１発明を実施す
る上で極めて便利になった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホルムアルデヒドスルホキシレート塩、アミノポリ
   カルボン酸の塩、及び、陽イオン交換樹脂再生用中性塩
   からなる混合溶液を、洗浄すべき陽イオン交換樹脂に接
   触させることを特徴とする陽イオン交換樹脂の再生と同
   時に行う洗浄方法。 ２ 前記陽イオン交換樹脂再生用中性塩が塩化ナトリウ
   ム及び塩化カリウムから選ばれるものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の再生と同時に行う
   洗浄方法。 ３ 陽イオン交換樹脂再生用中性塩と共に用いる添加物
   であって、ホルムアルデヒドスルホキシレート塩とア□
   ノポリカルボン酸の塩との配合からなることを特徴とす
   る陽イオン交換樹脂の再生と同時に行う洗浄の為の添加
   剤。 ４ 前記アミノポリカルボ漫の塩は、ｐＨ７でのキレー
   ト安定度定数にむいて、２価のカルシウムイオンに対す
   るよりも３価の鉄イオンに対して犬になるものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の再生と同
   時に行う洗浄の為の添加剤。 ５ 前記アミノポリカルボン酸の塩は、２価のカルシウ
   ムイオン及び３価の鉄イオンいずれに対しても、ｐＨ７
   でのキレート安定度定数（常用対数値）が５以上になる
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第３項又は
   第４項に記載の再生と同時に行う洗浄の為の添加剤。 ６ 前記アミノポリカルボン酸の塩は、そのア□ノポリ
   カルボン酸が有するカルボキシル基の全遊離酸基に対し
   て、水素イオンを放出させるための遊離酸基の占有率が
   ２０〜５０％になるものであることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項ないし第５項のいずれかに記載の再生と
   同時に行う洗浄の為の添加剤。