JPS6031831A - 向流再生型イオン交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、槽内のイオン交換樹脂床に上向流で通液して
イオン交換処理を行い、能力低下したイオン交換樹脂床
に再生液を下向流で通液して再生を行う向流再生型イオ
ン交換装置に関する。　以下、イオン交換処理に関与す
る上位概念の液体を下位概念の水として説明することが
ある。

この型のイオン交換装置では、下向流再生によりイオン
交換樹脂床の一ヒ部の再生が良く進み。

新しい再々＝液に最初に遭遇する上層部が完全再生され
、この」二層部が一１〕向流通水時に処理水の流出端と
なるので高純度の処理水が得られる。

従って所望の高純度の処理水を得るために。

再生剤液を多量に使用して再生レベルを上げなくても済
む利点がある。　しかし上向流通水時にイオン交換樹脂
が上昇して流動化する傾向があり、従来この流動化の阻
止対策として、イオン交換樹脂床内の上面近くに処理水
集水器を埋設しさらにその上に余分のイオン交換樹脂そ
の他の充填物を上載せしたり槽重から処理水を下向流で
通水したりして流動化を抑えるようにしている。　これ
らの対策はイオン交換樹脂の利用効率の低下を招くとか
、下向流のために無駄な動力が消費される等の欠点を伴
う。

本発明は上記の問題に解決を与えるためになされたもの
であって、イオン交換槽内を上向流用と下降流用の連通
孔を分布させて設けた隔壁により上部室と下部室とに区
劃して下部室にイオン交換樹脂を充填して床を形成させ
、上向流用の連通孔には上側に液体より比重の大きい開
閉蓋を回動自在に取付け、下向流用の連通孔には一ト側
に液体より比重の小さい開閉蓋を回動自在に取付け、比
重差と流通関係とにより、上向流用の連通孔は上向流イ
オン交換時には未だ閉止の状態に保たれイオン交換樹脂
床を下部室内に緊密状態に保持するが、床に蓄積した汚
濁物質の」二向流洗浄時には開通してイオン交換樹脂の
−に部室への移行展開を許し、下向流用の連通孔は下向
流により開通して上部室に移行したイオン交換樹脂の下
部室への帰還とイオン交換樹脂の下向流再４Ｌが行われ
るようになっている。

すなわち２本発明の向流再生型イオン交換装置は、構成
上、縦型密閉式の槽内の下部に形成した粒状イオン交換
樹脂の床に被処理液体を上向流でｉ＋Ｉ］　？皮ｔ７て
イオン交換処理を行い、かくして処理能力の減退したイ
オン交換樹脂床に再生液を下向流で通液して再生を行う
向流再生型イオン交換処理）Ｊ一式において、槽内を連
通孔を分布開設した隔壁により上下に区劃し、隔壁の下
面と小間隔を隔てて処理水集水器を設けるとともに、上
向’ｔＡＥ用の連ｉ！Ｉｌ孔の上側に液より比重の大き
い開閉蓋を隔壁に回動自在に取付は下向流用の連通孔の
下側に液より比重の小さい開閉蓋を隔壁に回動自在に取
付けたことを特徴とする。

以下１本発明を添付図の実施例により具体的かつ詳細に
説明する。

第１図に示す本発明装置は、イオン交換処理槽１は縦長
の密閉型で外部接続のための上部ノズル２．下部ノズル
３および側部ノズル４を持つ。　上部ノズル２は再生剤
液入口と洗浄排水出口を兼ね、下部ノズル３は原水およ
び洗浄水入口および再生排液出口を兼ね、側部ノズル４
は処理水出口となる。

槽１内は中間高さの水平横断隔壁５により上部室６と下
部室７とに区割され、隔壁４は分布させて開設した比較
的小径の上向流用の連通孔８および比較的大径の下向流
用の連通孔９を持つ。　隔壁５の下面には小間隔を隔て
てそれに沿わせて前記側部ノズル４に接続する集水器１
゜を設ける。　槽底部にはストレーナ１１を分布配置し
て通水性とした支持板１２を設け、支持板１２」−にそ
れから実質的に集水器１０に及ぶ高さに粒状のイオン交
換樹脂を充填してイオン交換樹脂床１３を形成させる。

第２図に一層詳細に示すように、前記隔壁５の下向流用
の連通孔８には、その上側に処理液より比重の大きい耐
蝕性金属、磁器、金属充填樹脂等の開閉蓋１４を隔壁に
蝶番により開閉自在に取付番」る。　開閉蓋１４は上向
流用達通孔８の上縁部に対しその１ｌＪｉ斜面部１４ａ
で線接触し、閉止に際して接触面間にイオン交換樹脂を
挟み込むことのないようにする。　また下向流用の連通
孔９には、その下側に液より比重の小さいポリプロピレ
ン、ポリエチレン等の開閉蓋１５を隔壁５に蝶番により
回動自在に取付ける。　これら開閉蓋は一定以」二の液
流速で開いてイオン交換樹脂が液流に伴われて通過する
よう設定されている。

ト記構成の本発明実施例装置は次のように操作される。

Ｎ）常態のイオン交換処理操作 上部ノズル２を閉じ、側部ノズル４を開き。

下部ノズル３を開いて処理すべき原水を槽内に送給する
。　原水はイオン交換樹脂床１３を上向流で通過する間
にイオン交換処理され処理水となって集水器１０に集水
され、側部ノズル４から流出する。

この間、下向流用の連通孔９は開閉蓋１５により自動的
に閉じられる。　上向流用の連通孔８も、上部ノズル２
の閉止により隔壁５上下の水圧はバランスしており、下
部室７から上部室６への上向通過は生じない。　イオン
交換樹脂床１３には上向流により上向力が働き、この力
は連通孔８から開閉蓋１４に押上刃として作用するが開
閉蓋１４はこの押上刃に打勝つ重量を有するので開かず
、従ってイオン交換樹脂の上部室６への流出は阻止され
、イオン交換樹脂床１３は隔壁５の下面で緊密に保持さ
れる。

（ＩＩ）再生、洗浄操作 通水の継続によりイオン交換樹脂の交換能力が消費され
処理機能が低下すると２通水を停止り、、　Ｉ１１部ノ
スル４を閉じ、下部ノズル３を排出系に向って開き、上
向ノズル２から再生剤液をＵ（給する。　再生液の下向
流によって開閉蓋１５は押下げられｉｆｆ生液は下向流
用の連通孔９を通って下部室７に流入しイオン交換樹脂
床１３を下向流で通過して再生を行い再生排液は下部ノ
ズル３から排出される。

再生完了後に同じ経路で洗浄水を下向流で流して再生液
の押出しを行いイオン交換樹脂床１３を洗浄する。

なお再生１桑作は＋　Ｊ水処理の停止後、上部室６内の
水を抜き、再生液を側部ノズル４から供給して実施する
ことができ、この場合は再生剤液カ月二部室６の水で稀
鐸されないので、再生を一層ａ効に行うことができる。

（ＩＩＩ　）汚濁物洗浄除去操作 通水処［！ｌ！操作を繰返すことによりイオン交換樹脂
床１３には原水中に含まれていた懸濁物質が濾過され次
第に蓄積されるので、この場合には。

イオン交換処理を停止しイオン交換樹脂床１３の洗浄を
行い汚濁物質を除去し洗浄排水とともに排出する必要が
ある。　この操作は、側部ノズル４を閉じ上部ノズル２
を排出系に向かって開き、下部ノズル３から洗浄水を供
給することによって行う。　イオン交換樹脂床１３を上
向流で通過した水は、今度は側部ノズル４に流れること
ができず、上向流によって開閉蓋１４が押上げられ開か
れた上向流用の連通孔８を通って下部室７から上部室６
にながれ上部ノズル２から排出される。　この上向流に
よって下部室７内のイオン交換樹脂は流動化しその一部
は連通孔８を通って上部室６に移動し３両室内に同率で
展開するので汚濁物質の洗浄除去が効果的に行われる。

洗浄完了後、上向流を停止し、上部ノズル２から下向流
で通水すると開閉蓋１５が押下げられ開かれた連通孔９
を通って上部室６内のイオン交換樹脂は下部室７に戻り
、イオン交換樹脂床１３が形成される。

本発明装置の構成５作用の関連において重視すべき事項
は、」二間流イオン交換処理操作時にはイオン交換＋１
１脂の■部室６への上昇移動を完全に阻１１．できるこ
と、それと汚濁物洗浄除去操作時には上向流の洗浄水と
イオン交換樹脂をできるだ番」少い抵抗で上部室６に移
動させることとの両立をｄすることである。　この点に
関し。

前記実施例では上向流用達通孔８の開口面積を下向流用
達通孔９のそれより小さくシ、イオン交換処理時にイオ
ン交換樹脂の押上刃の開閉蓋１４への作用面積を小さく
して開閉蓋１４が開かないようになっている。　そして
、汚濁物洗浄排出時に上向流により一旦開閉蓋１４が、
第１図に点線で示すように押−ヒげられるとそれに働く
重力モーメントは小さくなるので開閉蓋１４は上部室６
内に向って大きく開放されてイオン交換樹脂の一部がす
みやかに上部室６に上昇移動し。

少ない抵抗で一ヒ向流洗浄が行なわれる。

第３図は前記と貰なる本発明の実施例に用いる隔壁５へ
の部分の構成を示す。　この実施例では隔壁５Ａ＆；ｌ
格子体に形成され、立体的で耐圧剛性が大きく、また格
子孔からなる連通孔８Ａ、　９Ａの面積割合が大きく通
過抵抗が小さい。　そしてそれぞれ１つの開閉蓋１４Ａ
および１５Ａが複数区割の格子孔にわたる上向流用の連
通孔８Ａおよび下向流用の連通孔９Ａと相対し、蓋に密
着させたゴムシート１６により格子枠の上下縁に密接し
またポルト１７により隔壁５Ａに取付けられる。

上向流用の連通孔８Ａの格子枠の上縁は半円状断面に形
成されて開閉蓋１４Ａの下面のゴムシート１６と線接触
し、イオン交換樹脂が上部室６に移行している状態のも
とて開閉蓋１４Ａが閉止する場合にもイオン交換樹脂を
かみ込むことがないようにせられている。

連通孔は前記実施例の丸孔、角孔に限らずスリット状の
長孔に形成してもよい。

以上のように本発明によると、向流再生型イオン交換処
理に際し、槽内下部にイオン交換樹脂を充填して上向流
通水でイオン交換処理を行う操作段階でイオン交換樹脂
床を槽内下部空間に緊密状態に保持することができ、ま
た上部空間を利用してイオン交換樹脂床内に蓄積した汚
泥物質を少い３ｊｌｌ過抵抗のもとで上向流通水で洗浄
除去することができ、上部空間に移行したイオン交換樹
脂の下部空間への帰還に際してイオン交換樹脂の隔壁上
の残留が少く、装置構成が簡単で安価かつ容易に製作で
きる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例のイオン交換装置の縦１１ｉ
側面図、第２図はその隔壁、連通孔、開閉蓋部分の拡大
紺断側面図、第３図は他の実施例の隔壁、連通孔、開閉
蓋部分の拡大縦断側面図である。 １・・・イオン交換処理槽、２・・・上部ノズル、３・
・・下部ノズル、４・・・側部ノズル、５．５Ａ・・・
隔壁。 ６・・・」二部室、７・・・下部室、８．８Ａ・・・上
向流用達通孔、９．ＯＡ・・・下向流用達通孔、１０・
・・集水器。 １１・・・ストレーナ、】２・・・支持板、１３・・・
イオン交換樹脂床、　１４．１４Ａ・・・上向流用開閉
蓋、１４ａ・・・傾斜面部、　１５．１５Δ・・・下向
流用開閉弁、　１６・・・ゴム１ ２

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）縦型密閉式の槽内の下部に形成した粒状イオン交
   換樹脂の床に被処理液体を上向流で通液してイオン交換
   処理を行い、かくして処理能力の減退したイオン交換樹
   脂床に再生液を下向流で通液して再生を行う向流再生型
   イオン交換処理方式において、槽内を連通孔を分布開設
   した隔壁により上下に区劃し、隔壁の下面と小間隔を隔
   てて処理水集水器を設けるとともに、上向流用の連通孔
   の上側に液より比重の大きい開閉蓋を隔壁に回動自在に
   取付け。 下向流用の連通孔の下側に液より比重の小さい開閉蓋を
   隔壁に回動自在に取付けたことを特徴とする向流再生型
   イオン交換装置。
2. （２）前記隔壁を格子体に形成し１つの開閉蓋が複数の
   格子孔からなる連通孔と相対するようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。
3. （３）比重の大きい開閉蓋に対する連通孔の開口面積を
   比重の小さい開閉蓋の開口面積より小にしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。
4. （４）上向流用の連通孔とその開閉蓋とを線接触の閉止
   状態となるよう形成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。