JPS6133623B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、アンモニア形復水脱塩装置の再生方
法に関するものであり、アンモニア形復水脱塩装
置の通水塔で使用済みの陽・陰両混合イオン交換
樹脂を再生するにあたり、再生塔において当該
陽・陰両混合イオン交換樹脂を水で逆洗して陽イ
オン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とに分離し、上
層の陰イオン交換樹脂を再生した後、再び水で
陽・陰両イオン交換樹脂を逆洗することによつ
て、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂をより
完全に分離し、次にこの陰イオン交換樹脂と陽イ
オン交換樹脂の両イオン交換樹脂層にアンモニア
水を一貫して下降流で循環通液し、その際の通液
時間を短縮するとともに、通水時における処理水
中へのナトリウムイオンのリークを減少させるこ
とを目的とする。 従来、アンモニア形復水脱塩装置の再生工程に
おいて陽・陰両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分離し、上層の陰
イオン交換樹脂を再生剤の苛性ソーダでOH形に
再生し、次に下層の陽イオン交換樹脂を酸でＨ形
に再生するが、陰イオン交換樹脂の再生時に陰イ
オン交換樹脂層に混在している微量の陽イオン交
換樹脂や二層の分離面付近に存在する陽イオン交
換樹脂が苛性ソーダに接触してNa形となつて残
留する。その結果通水時にナトリウムイオンが処
理水中にリークしたり、また復水中のナトリウム
イオンの吸着量が減少して再生サイクルが短くな
るという欠点があつた。 従来このような欠点を解決する方法として再生
剤の排出管を陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹
脂の分離面より上方の陰イオン交換樹脂層内に付
設することによつて陰イオン交換樹脂の再生剤で
ある苛性ソーダが分離面付近の陽イオン交換樹脂
に接触してNa形陽イオン交換樹脂が生成するの
を防いだり、また上層の陰イオン交換樹脂を再生
したのち陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂の
両イオン交換樹脂層を一貫して下降流でアンモニ
ア水を循環通液する方法が行なわれている。アン
モニア水の通液によつて陰イオン交換樹脂中に混
在しているNa形陽イオン交換樹脂のナトリウム
イオンを脱着しNH₄形とし、脱着したナトリウム
イオンを含むアンモニア水は下層のまだナトリウ
ムイオンを交換する能力を持つている未再生の陽
イオン交換樹脂層に流下してナトリウムイオンを
陽イオン交換樹脂に吸着させ、再びアンモニア水
を循環して使用するものである。アンモニア水の
循環通液時間は陰イオン交換樹脂内に混在してい
るナトリウム形陽イオン交換樹脂の量によつて決
定され、陰イオン交換樹脂層の上方におけるアン
モニア水と、陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹
脂の分離面付近におけるナトリウムイオンを含む
アンモニア水の電気伝導率をそれぞれ測定し、そ
の差が設定値に達した時を終点としているが、従
来ではアンモニア水の循環通液に約130〜200分の
長時間を必要とするという欠点がある。 本発明者は、このような欠点を解決するため実
験を重ねた結果、陰イオン交換樹脂の再生後に行
なうアンモニア水の循環通液の前に再び陽・陰両
イオン交換樹脂の逆洗分離を行ない、その後陰イ
オン交換樹脂と陽イオン交換樹脂の両イオン交換
樹脂層を一貫して下降流でアンモニア水を循環す
るとアンモニア水の循環通液の時間を短縮するこ
とができ、さらに処理水中へのナトリウムイオン
のリークが減少するという知見を得たものであ
る。すなわち、本発明はアンモニア形復水脱塩装
置の通水塔で使用した使用済みの陽・陰両混合イ
オン交換樹脂を再生するにあたり、当該混合イオ
ン交換樹脂を再生塔に移送し、水で逆洗して陽イ
オン交換樹脂と陰イオン交換樹脂とにほぼ分離す
る第１工程、上層の陰イオン交換樹脂をアルカリ
再生剤で再生した後、再び水で陽・陰両イオン交
換樹脂を逆洗することによつて陽イオン交換樹脂
と陰イオン交換樹脂とをより完全に分離する第２
工程、当該陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂
の両イオン交換樹脂層にアンモニア水を一貫して
下降流で循環通液する第３工程、下層の陽イオン
交換樹脂を酸再生剤で再生する第４工程よりな
り、第１工程ないしは第４工程を順次行なうこと
を特徴とするアンモニア形復水脱塩装置の再生方
法である。 以下本発明を詳細に説明すると、アンモニア形
復水脱塩装置の通水塔で使用した使用済みの陽・
陰両混合イオン交換樹脂を再生塔に移送し、逆洗
水を通常の逆洗方法によつて流速約７〜９m/H
（Ｌ．Ｖ．）の上昇流で流入し、15〜40分間逆洗を行な
い、その後沈整して上層に陰イオン交換樹脂およ
び下層に陽イオン交換樹脂の二層にほぼ分離す
る。次に再生塔の上部から再生剤である苛性ソー
ダを陰イオン交換樹脂層に下降流で通液し、その
再生廃液を二層の分離面付近、好ましくは二層の
分離面より上方の陰イオン交換樹脂層内に設けた
再生剤および洗浄排水の排出管から排出し、続い
て陰イオン交換樹脂層内の再生剤を押し出し陰イ
オン交換樹脂を再生する。次に洗浄水を再生塔の
上部から陰イオン交換樹脂層に通水し、洗浄排水
を前記排出管から排出して陰イオン交換樹脂の洗
浄を行なつたのち、再び逆洗水を再生塔下部より
流速約７〜９m/H(L.V.)の上昇流で流入し約10分
間逆流を行ない、上層に陰イオン交換樹脂および
下層に陽イオン交換樹脂の二層を完全に分離す
る。陰イオン交換樹脂の再生後に行なう逆流は、
初回の逆洗に比べ短時間でよく、本逆洗を行なう
と陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂の分離面
付近における陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹
脂の混合部分が減少し、陰・陽両イオン交換樹脂
の分離がより完全に行なわれる。次にアンモニア
水を再生塔の上部から下降流で陰イオン交換樹脂
と陽イオン交換樹脂の両イオン交換樹脂層を一貫
して通液し、再生塔の下部から流出するアンモニ
ア水を再び再生塔の上部に戻し循環して通液す
る。アンモニア水の通液によつて陰イオン交換樹
脂層内のNa形陽イオン交換樹脂のナトリウムイ
オンが脱着し、そのナトリウムイオンは下層のま
だナトリウムイオンを交換する能力を持つている
未再生の陽イオン交換樹脂に吸着するのでアンモ
ニア水は再び循環して使用することができる。ア
ンモニア水の循環通液時間は再生塔上部における
アンモニア水の電気伝導率と、前記排出管付近に
おける陰イオン交換樹脂層から脱着したナトリウ
ムイオンを含むアンモニア水の電気伝導率を測定
し、その差がある設定値となつた点を終点とする
が、初回の逆洗分離だけでなく陰イオン交換樹脂
を再生したのちに再度逆洗分離を行なうので、陰
イオン交換樹脂が比較的密度の小さいOH形とな
るため陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂の分
離効率が上がり短時間の逆洗分離によつて両イオ
ン交換樹脂の分離がより完全に行なわれて陰イオ
ン交換樹脂内に混在する陽イオン交換樹脂量が極
めて少量となり、アンモニア水の循環通液は約20
〜60分で終了することができる。なお初回に行な
う逆洗時間を再度行なう逆洗の際の時間を加算し
てあらかじめ延長したのみでは本発明のような効
果が得られないこととが確認された。 アンモニア水の循環通液が終了したのち、従来
と同じように再生塔の下部から再生剤として硫酸
などの酸溶液を陽イオン交換樹脂層に上昇流で通
液し、その再生排液を前記排出管から排出し、続
いて陽イオン交換樹脂層内の再生剤を押し出し陽
イオン交換樹脂の再生を行なう。次の再生塔の下
部から洗浄水を陽イオン交換樹脂に通水し洗浄排
水を前記排出管より排出して陽イオン交換樹脂の
洗浄を行ない、再生工程を終了する。以下の使用
済みの陽・陰両混合イオン交換樹脂の再生におい
ては、前述した各操作を順次繰り返して行なうこ
とになる。 本発明によれば陰イオン交換樹脂の再生後、再
び逆洗分離を行なうことによつて陰イオン交換樹
脂層に混在する陽イオン交換樹脂量を減少させ、
次に行なうアンモニア水の循環通液の時間を短縮
することができるとともに、処理水中へナトリウ
ムリークを減少させ、処理水純度を向上させるこ
とができる。 以下本発明の実施例について説明する。 実施例 通常の混床式イオン交換装置の再生塔（1600mm
〓×5400mmＨ）に強酸性陽イオン交換樹脂として
アンバーライト（登録商標「以下同じ」）200CT
3700と強塩基性陰イオン交換樹脂としてアンバ
ーライトIRA−900 1800を充填し、再生塔の下
部から逆洗性を流速９m/H(L.V.)の上昇流で40分
間逆洗を行ない、その後15分間沈静し、陰イオン
交換樹脂と陽イオン交換樹脂の二層にほぼ分離し
た。次いで約７％苛性ソーダを再生塔の上部から
陰イオン交換樹脂に流速４（S.V.A.）の下降流
で45分間通液し、続いて押し出しを行なつたのち
洗浄水を流速12（S.V.A.）の下降流で40分間通
水し陰イオン交換樹脂の再生を行なつた。なお陰
イオン交換樹脂の再生排液、押出水および洗浄排
水はイオン交換樹脂層の下から1945mmの高さにあ
る排出管（陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂
の分離面より100mm上方の陰イオン交換樹脂層内
に設置）から排出した。次に逆洗水を再生塔の下
部から流速９m/H(L.V.)の上昇流で10分間逆洗を
行ないその後10分間沈静して両樹脂の分離をより
完全に行なつた。次に約0.2％アンモニア水を再
生塔上部から流速12（S.V.A.）の下降流で陰イ
オン交換樹脂と陽イオン交換樹脂の両イオン交換
樹脂層に一貫して循環通液し、再生塔入口側のア
ンモニア水の電気伝導率と排出管位置におけるア
ンモニア水の電気伝導率を測定し、その差が50μ
υ／cmとなつた時をアンモニア水の循環通液の終
点とし、到達時間に52分所要した。次に再生塔の
下部から再生剤として約５％硫酸を流速４（S.V.
C.）の上昇流で45分間通薬し、続いて押し出し
を行なつたのち洗浄水を流速12（S.V.A.）の上
昇流で60分間行ない陽イオン交換樹脂の再生を行
なつた。なお陽イオン交換樹脂の再生廃液、押出
水および洗浄排水とも前記排出管より排出した。 再生の終了した陽・陰両イオン交換樹脂を通水
塔に移送し第１表に示された原水（復水入口水）
を用いて通水処理を行なつた。 一方比較のために従来の方法として本発明の実
施例とまつたく同様な再生塔とイオン交換樹脂お
よび量を用い、本発明の実施例と同じ条件で陽・
陰両混合イオン交換樹脂を逆洗分離し、次いで上
層の陰イオン交換樹脂の再生および洗浄を行なつ
たのち、直ちに約0.2％アンモニア水を再生塔上
部から流速12（S.V.A.）の下降流で陰イオン交
換樹脂と陽イオン交換樹脂の両イオン交換樹脂層
に一貫して循環通液した。アンモニア水の循環通
液時間は二通りについて行ない、一方はアンモニ
ア水を52分間循環通液し、他方は本発明の実施例
と同様に再生塔入口側のアンモニア水の電気伝導
率と排出管位置におけるアンモニア水の電気伝導
率を測定し、その差が50μυ/cmとなつた時をア
ンモニア水の循環通液の終点としたところ到達時
間に150分所要した。アンモニア水の循環通液を
終了したのち、本発明の実施例と同じ条件で下層
の陽イオン交換樹脂の再生および洗浄を行なつ
た。再生の終了した二種類の陽・陰両混合イオン
交換樹脂をそれぞれ通水塔に移送し第１表に示さ
れた原水を用いて通水処理を行なつた。処理水中
の平均ナトリウムイオン濃度は本発明方法におい
て1.0ppb as Na⁺であり、従来方法においてアン
モニア水の循環通液時間が本発明方法と同じ52分
の間の場合は、2.5ppb as Na⁺、アンモニア水の
循環通液時間が150分の場合は1.1ppb as Na⁺で
あり、本発明方法はアンモニア水の循環通液時間
が短く、処理水中のナトリウムイオン濃度の低い
純度の高い処理水が得られた。

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アンモニア形復水脱塩装置の通水塔で使用し
   た使用済みの陽・陰両混合イオン交換樹脂を再生
   するにあたり、当該混合イオン交換樹脂を再生塔
   に移送し、水で逆洗して陽イオン交換樹脂と陰イ
   オン交換樹脂とにほぼ分離する第１工程、上層の
   陰イオン交換樹脂をアルカリ再生剤で再生した
   後、再び水で陽・陰両イオン交換樹脂を逆洗する
   ことによつて陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹
   脂とをより完全に分離する第２工程、当該陰イオ
   ン交換樹脂と陽イオン交換樹脂の両イオン交換樹
   脂層にアンモニア水を一貫して下降流で循環通液
   する第３工程、下層の陽イオン交換樹脂を酸再生
   剤で再生する第４工程からなるアンモニア形復水
   脱塩装置の再生方法。