JPS6235816B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、複層床式イオン交換塔におけるイオ
ン交換樹脂の再生方法に関するものである。 従来からイオン交換塔の上層に弱電解質イオン
交換樹脂を、下層に強電解質イオン交換樹脂を充
填した複層床式イオン交換塔があるが、当該イオ
ン交換塔の被処理水の通水は弱電解質イオン交換
樹脂層から強電解質イオン交換樹脂層の順に下降
流で行ない、また再生はイオン交換塔の下部より
再生剤を上昇流で流入させ、同時にイオン交換塔
の上部より水を下降流で流入させ、その流入圧力
により樹脂層を保持しながら強電解質イオン交換
樹脂の再生を行ない、両イオン交換樹脂層のほぼ
境界面、あるいは境界面よりやや下方に設けた収
集装置を介して、再生廃液およびイオン交換塔の
上部より流入させた水を回収し、この回収した再
生廃液をタンクに一旦貯蔵し、次に当該回収再生
廃液をイオン交換塔の上部から流入させ、同時
に、イオン交換塔の下部より水を流入させなが
ら、当該収集装置から排出し、弱電解質イオン交
換樹脂の再生を行なう。このような従来の再生方
法は、再生効率の低い強電解質イオン交換樹脂を
新しい再生液で再生し、その再生廃液で再生効率
の高い弱電解質イオン交換樹脂を再生することに
よつて、再生液を有効利用し、再生剤費を節減す
るものである。また、特にアニオン交換塔におい
て、強電解質イオン交換樹脂を通過した再生廃液
をそのまま上昇流で弱電解質イオン交換樹脂に流
入させると、再生廃液は急激に中性または微酸性
となり、再生廃液中に存在するシリカが沈殿する
ので、強電解質イオン交換樹脂の再生廃液を回収
して、一旦貯蔵し、充分に希釈した回収再生廃液
を弱電解質イオン交換樹脂に通液することによつ
てシリカの析出を防止しているが、両イオン交換
樹脂を別々に再生するので、再生時間が長くかか
るという欠点があり、また回収した再生廃液を貯
蔵するタンクや、水を流入して、その流入圧力に
よつて樹脂層を保持するための装置、および再生
廃液が多量に排出されるので、中和槽が大きくな
るなどの理由により、建設費が高くなるという欠
点がある。また、特にアニオン交換塔において、
前述したような理由で、強電解質イオン交換樹脂
の再生廃液が、弱電解質イオン交換樹脂に流入す
るのを防止するために、再生廃液の収集装置を両
イオン交換樹脂の境界面より下方に設けるので、
収集装置より上方の強電解質イオン交換樹脂は無
効樹脂となり、採水の収量が低下するという欠点
もある。 また、被処理水中にある程度懸濁物質が存在す
るので、数サイクルないし十数サイクルに１回の
割合で逆洗を行なう必要があるが、強電解質イオ
ン交換樹脂を弱電解質イオン交換樹脂の完全分離
を再現するには両イオン交換樹脂の比重差、粒度
分布などに厳しい制限が必要となる。 たとえばカチオン交換塔において、強酸性カチ
オン交換樹脂と弱酸性カチオン交換樹脂とが混合
した場合、このままの状態で通水すると、弱酸性
カチオン交換樹脂中に混入した強酸性カチオン交
換樹脂によつてPH値が低下し、弱酸性カチオン交
換樹脂のイオン交換能力を低下させるという欠点
が生じ、またこのままの状態で再生するという強
酸性カチオン交換樹脂中に混入した弱酸性カチオ
ン交換樹脂の方が再生されやすく、その結果弱酸
性カチオン交換樹脂から脱離した金属カチオンに
よつて再生剤中の金属カチオン濃度が高くなり、
強酸性カチオン交換樹脂の再生効率が低下し、こ
のため再生剤を多量に用いねばならず薬品費が増
加し、さらに自動操作においては操作が複雑とな
り、やはり建設費が増加するという欠点を有して
いる。 本発明は、従来のこのような複層床式イオン交
換塔における再生方法の欠点を解決するものであ
り、イオン交換樹脂層内に特殊な遮蔽物を付設し
て、当該遮蔽物の下方のイオン交換樹脂層を固定
しながら上昇流再生を行なうことによつて、再生
効率の向上と、再生時間の短縮をはかることを目
的とするものである。 すなわち、本発明は、上層に弱電解質イオン交
換樹脂を、下層に強電解質イオン交換樹脂を充填
した複層床式イオン交換塔において、両イオン交
換樹脂の境界面、あるいは両イオン交換樹脂の境
界面よりやや下部に、液体は通過させるが、イオ
ン交換樹脂は通過させない可撓性の遮蔽物を付設
し、当該遮蔽物より下方のイオン交換樹脂を固定
しながら、イオン交換塔の下部より再生剤および
押出水を上昇流で流入させて、両イオン交換樹脂
を再生することを特徴とする。 以下に、本発明の実施態様の一例を図面を用い
て説明する。 第１図は本発明に使用する複層床式カチオン交
換塔の構成を示す説明図であり、カチオン交換塔
１の上層部に弱酸性カチオン交換樹脂４を、また
下層に強酸性カチオン交換樹脂３を充填し、両イ
オン交換樹脂の境界面に、液体は通過させるが、
イオン交換樹脂は通過させない可撓性の遮蔽物２
を挿入し、その周辺をカチオン交換塔１に固定す
る。遮蔽物２はたとえば第４図に示したように、
多数の穴１３をあけた２枚のゴム板１４に、網目
の大きさがたとえば60メツシユのサラン布１５を
はさみ込んだものであり、当該遮蔽物２とイオン
交換樹脂の支持板５との間に強酸性カチオン交換
樹脂３を空間部が生じないように密に充填する。 カチオン交換塔１の下部に排出管６を付設し、
排出管６に再生剤流入管７、逆洗水流入管８、処
理水流管９を連通する。またカチオン交換塔１内
の上部にデイストリビユータ１０を付設し、この
デイストリビユータ１０に被処理水流入管１１を
連通し、さらに被処理水流入管１１に逆洗水流出
管１２を連通する。 本カチオン交換塔１で被処理水を処理する場合
は被処理水流入管１１から被処理水を流入させ
て、下降流にて弱酸性カチオン交換樹脂４および
強酸性カチオン交換樹脂３に通水し、処理水を処
理水流出管９より流出させる。 被処理水としては一般に工業用水などが用いら
れ、被処理水中にカルシウムイオン、マグネシウ
ムイオン、ナトリウムイオンなどのイオンととも
に濁質を若干含んでいるのが通常であるが、この
ような被処理水を弱酸性カチオン交換樹脂４およ
び強酸性カチオン交換樹脂３に下降流で通水する
と、まず弱酸性カチオン交換樹脂４で、(1)・(2)の
反応式に示すように被処理水中の炭酸水素イオン
に相当する硬度成分を除去し、 Ｒ（―COOH）₂＋Ca（HCO₃）₂ →Ｒ（―COOH）₂Ca＋2H₂CO₃ ……(1) Ｒ（―COOH）₂＋Mg（HCO₃）₂ →Ｒ（―COOH）₂Mg＋2H₂CO₃ ……(2) 次いで、強酸性カチオン交換樹脂３において残
余のカチオンを，(3)・(4)の反応式に示すように除
去する。 Ｒ―SO₃H＋NaCl→Ｒ―SO₃Na＋HCl ……(3) Ｒ（―SO₃H）₂＋CaCl₂ →Ｒ（―SO₃）₂Ca＋2HCl ……(4) 通水の終点における両イオン交換樹脂３および
４のイオン形の配列は第２図に示した通り、弱酸
性カチオン交換樹脂４の上層部から下層部へ向か
つて、カルシウム、マグネシウム形（以下カルシ
ウム形という）Ａ、水素形Ｂの順となり、また強
酸性カチオン交換樹脂３の上層部から下層部に向
かつて、カルシウム形A′、ナトリウム形Ｃ、水
素形B′の順となり、また濁質Ｄは弱酸性カチオン
交換樹脂４の上部に蓄積する。 次に再生工程は第２図のようなイオン形の配列
となつているカチオン交換塔１に、たとえば再生
剤として塩酸の水溶液を再生剤流入管７から上昇
流で流入させると、強酸性カチオン交換樹脂３に
おいて、塩酸は水素形の強酸性カチオン交換樹脂
を素通りし、まずナトリウム形の強酸性カチオン
交換樹脂を脱着してこれを水素形とし、その廃液
である塩化ナトリウムがさらに上層のカルシウム
形の強酸性カチオン交換樹脂を脱着してこれをナ
トリウム形とし、さらにまたそのナトリウム形の
強酸性カチオン交換樹脂に塩酸が接触してこれを
水素形にするというように、脱着が順々に行なわ
れ、元来水素イオンでは脱着しにくいカルシウム
形の強酸性カチオン交換樹脂を、水素イオンより
脱着に優れているナトリウムイオンを介在させる
ことによつて効果的に脱着するとともに、通水の
終了時に存在する水素形の強酸性カチオン交換樹
脂をイオン交換樹脂層の下部にそのまま保持して
おくことができるので、再生という操作において
は理想的な状態となり、再生によつて生成される
水素形の強酸性カチオン交換樹脂をより大とする
ことができる。 また、このように強酸性カチオン交換樹脂３
と、水素形に再生すると、強酸性カチオン交換樹
脂が膨潤し、強酸性カチオン交換樹脂層の体積が
増大しようとして、遮蔽物２を押し上げる力が働
くが、遮蔽物２を、可撓性を有するゴム板１４な
どで構成しているので、その中央部分が上方に湾
曲して、強酸性カチオン交換樹脂層の体積の増加
分を吸収し、強酸性カチオン交換樹脂３が破砕す
ることを防ぐことができる。 なお、遮蔽物２をカチオン交換塔１に固定する
ので、強酸性カチオン交換樹脂３が水素形に再生
されたことに起因する体積の増加分のみを吸収し
て、上方に湾曲し、それ以上は湾曲しないので、
再生剤あるいは押出水などの上昇流によつて、強
酸性カチオン交換樹脂層が流動することがないた
めに、前述したイオン形の配列をみだすことなく
イオン交換樹脂の再生を行なうことができる。 また、強酸性カチオン交換樹脂３の再生廃液は
上昇流で、遮蔽物２を通過して弱酸性カチオン交
換樹脂４に流入するが、廃液中に残留する酸によ
り弱酸性カチオン交換樹脂４が再生される。 再生剤の通液終了後、両イオン交換樹脂量の
1.5〜2.0倍量の押出水を再生剤流入管７から上昇
流で流入させ、カチオン交換塔１内の再生廃液を
デイストリビユータ１０を径て逆洗水流出管１２
より押し出す。次に、被処理水を被処理水流入管
１１より下降流で流入させ、両イオン交換樹脂３
および４の洗浄を行ない、処理水流出管９より排
出して再生工程を終了する。なお前述の再生廃液
の押し出しを行ない。弱酸性カチオン交換樹脂４
を沈整した後、弱酸性カチオン交換樹脂４の樹脂
表面よりやや上方に設けた排出管（図示せず）よ
り、カチオン交換塔１内の排出管より上方の水を
塔外に排出させてから前述の洗浄を行なうと、洗
浄水の使用量および押出水量を減少させることが
でき、再生時間を短縮することができる。また、
第２図に示したように、通水と再生を繰り返すこ
とにより濁質Ｄが多量に弱酸性カチオン交換樹脂
４の上部に蓄積し、圧力損失が増大するので、こ
の濁質を取り除くために、どうしてもある時期に
逆洗を実施せねばならない。従来の上昇流再生の
イオン交換樹脂塔においては、逆洗を実施すると
カチオン交換樹脂が混合されることにより各イオ
ン形の配列が乱れてしまうので、逆洗直後の再生
においては前述したような理想的な再生効果が得
られなくなり、したがつて再生剤を多量に用いね
ばならなかつた。本発明は下層の強酸性カチオン
交換樹脂３を遮蔽物２で押さえつけているので、
逆洗を実施してもこの部分のイオン形の配列が乱
れることがない。 すなわち、カチオン交換塔１において逆洗を実
施するにあたり、逆洗水を逆洗水流入管８から上
昇流で流入し、逆洗排水を逆洗水流出管１２から
排出させるが、第３図に示したように下層の強酸
性カチオン交換樹脂３が遮蔽物２で押さえつけら
れているので流動せずにそのままの状態で維持さ
れ、水素形B′、ナトリウム形Ｃおよびカルシウム
形A′の各イオン形のカチオン交換樹脂が混合す
ることがない。一方、遮蔽物２の上方の弱酸性カ
チオン交換樹脂４は上昇流により膨張し、濁質Ｄ
は逆洗排水とともに逆洗水流出管１２より排出す
る。 このようにカチオン交換塔１において、逆洗の
際に遮蔽物２の上方の弱酸性カチオン交換樹脂４
のみが流動し、遮蔽物２の下方の強酸性カチオン
交換樹脂３は流動しないので、通水の終了時にお
ける各イオン形のイオン交換樹脂の配列が乱れ
ず、逆洗を実施しても前述したような理想的な再
生効果を阻害することがない。 以上述べた本発明の再生方法においては、再生
剤を再生剤流入管７から上昇流で通液しても、遮
蔽物２より下方の強酸性カチオン交換樹脂３はま
つたく流動しないことは言うまでもないが、上方
の弱酸性カチオン交換樹脂４が多少流動する程度
の流速で再生剤の通液を行ない、弱酸性カチオン
交換樹脂４に蓄積する濁質Ｄを、数サイクルない
し十数サイクルに１回の割合で逆洗を行なつて除
去してもよい。 また再生剤を比較的高流速、たとえば線速度６
〜12m／Ｈの上昇流で通液し、遮蔽物２より上方
の弱酸性カチオン交換樹脂４を積極的に流動させ
ながら再生を行ない、これと同時に弱酸性カチオ
ン交換樹脂４に蓄積している濁質Ｄをデイストリ
ビユータ１０から再生廃液とともに排出してもよ
く、これによつてイオン交換樹脂層に濁質Ｄが蓄
積して圧力損失が増大するのを防ぐことができ、
逆洗工程を省略することができる。この場合にお
いても、強酸性カチオン交換樹脂３を遮蔽物２で
押さえつけているので、このような比較的高流速
の上昇流で再生剤を通液しても、この部分のイオ
ン形の配列が乱れることなく、効率よく再生する
ことができるとともに、弱酸性カチオン交換樹脂
４は再生効率が高く、流動状態でも再生できるの
で、再生剤を低流速で通液した場合とほぼ同様の
再生効率で再生することができる。 以上本実施態様においてカチオン交換塔の再生
方法について述べたが、アニオン交換塔において
も全く同様なことが言える。ただしアニオン交換
塔においては塔下部より再生剤を上昇流で流入さ
せ、下層の強塩基性アニオン交換樹脂を再生した
再生廃液をそのまま遮蔽物を通過させて、上層の
弱塩基性アニオン交換樹脂に流入させると、シリ
カ成分が析出し、イオン交換樹脂を汚染すること
があるので、再生剤を、通常の濃度より低い濃度
にして通液するか、あるいは当初の再生剤を低い
濃度にして通液し、その後は通常の再生時の濃度
にして、二段に分けて再生剤を通液するなどの考
慮が必要である。 本発明に用いる遮蔽物は、液体は通過させる
が、イオン交換樹脂は通過させないもので、酸や
アルカリなどの薬品に耐え、さらに、逆洗工程、
再生工程などの際に液体を上昇流で流したときに
発生する圧力に耐えてイオン交換樹脂層を保持す
ることができると同時に、再生工程において膨潤
したイオン交換樹脂の体積の増加を湾曲して吸収
できること、すなわち、可撓性を有するものであ
れば何でもよく、本実施態様では第４図に示した
ように、多数の穴のあいた２板のゴム板に、サラ
ン布をはさんだものを用いたが、ゴム板のほかに
可撓性を有する各種合成樹脂を用いてもよい。 次に固定すべき強電解質イオン交換樹脂の量に
ついて説明する。 本発明においては、上層の弱電解質イオン交換
樹脂と下層の強電解質イオン交換樹脂の境界面、
あるいは、両イオン交換樹脂の境界面よりやや下
部に遮蔽物を付設するが、被処理水の組成によつ
て両イオン交換樹脂の充填量を決定するととも
に、遮蔽物の付設位置を決定すればよい。たとえ
ばカチオン交換塔において、第２図に示したよう
に、両イオン交換樹脂層の境界面に遮蔽物を設け
て、被処理水の通水の終点において、ナトリウム
形Ｃ、水素形B′として残留する強電解質イオン交
換樹脂層を固定するが、被処理水中の炭酸水素イ
オンの含有量が少ない場合は弱電解質イオン交換
樹脂の充填量が少なくなり、濁質Ｄが、下層の強
電解質イオン交換樹脂層の上部にも補捉されるの
で、遮蔽物を両イオン交換樹脂層の境界面よりや
や下部に付設して、強電解質イオン交換樹脂層の
上部を固定せずに、弱電解質イオン交換樹脂とと
もに逆洗し、濁者Ｄを除去するようにするとよ
い。 また、アニオン交換塔において、脱カチオン水
を最初に上層の弱塩基性アニオン交換樹脂に通水
し、(5)・(6)の反応式に示すように被処理水中の鉱
酸イオンを除去する。 Ｒ≡NHOH＋HCl→Ｒ≡NHCl＋H₂O ……(5) Ｒ（≡NHOH）₂＋H₂SO₄ →Ｒ（≡NH）₂SO₄＋2H₂O ……(6) また下層の強塩基性アニオン交換樹脂におい
て、(7)・(8)の反応式に示すように、弱酸イオンで
あるHSiO₂ ^-，HCO₃ ^-を除去する。 Ｒ〓NOH＋H₂SiO₃ →Ｒ〓NHSiO₃＋H₂O ……(7) Ｒ〓NOH＋H₂CO₃→Ｒ〓NHCO₃＋H₂O ……(8) したがつて、アニオン交換塔においては被処理
水中のシリカ％が多い場合は、固定すべき強塩基
性アニオン交換樹脂の充填量が多くなり、濁質Ｄ
が下層の強塩基性アニオン交換樹脂の上部にも捕
捉されるので、遮蔽物を両イオン交換樹脂層の境
界面よりやや下部に付設して、強塩基性イオン交
換樹脂の上部を固定せずに、弱塩基性アニオン交
換樹脂とともに逆洗し、濁質Ｄを除去するように
するとよい。 以上説明したように、本発明の複層床式イオン
交換塔の再生方法によれば、弱電解質イオン交換
樹脂と強電解質イオン交換樹脂の境界面か、ある
いは当該境界面よりやや下方の強電解質イオン交
換樹脂層内に可撓性の遮蔽物を付設し、遮蔽物の
下方の強電解質イオン交換樹脂を押さえつけ、逆
洗工程、再生工程などの際の液の上昇流によつて
強電解質イオン交換樹脂が流動するのを防ぎ、ま
た遮蔽物より下方の強電解質イオン交換樹脂に弱
電解質イオン交換樹脂が混入することもないの
で、たとえ、毎回逆洗を実施しても、従来の逆洗
を行なわない上昇流再生の場合と同様な再生効率
を達成することができ、従来の逆洗を行なつた上
昇流再生の場合のような再生効率の低下を招くこ
とがない。 また、本発明は、再生剤を塔下部より上昇流で
流入し、強電解質イオン交換樹脂と弱電解質イオ
ン交換樹脂に連続して通液しながら同時に両イオ
ン交換樹脂を再生することができ、従来のように
強電解質イオン交換樹脂を弱電解質イオン交換樹
脂を別々の操作で再生することがないので、再生
時間を大幅に短縮することができるとともに、従
来のように回収した再生廃液のタンクや、イオン
交換樹脂層の保持装置を設ける必要がなく、また
再生廃液の量を減少させることができるので建設
費が安価となる。 また、再生剤を高流速の上昇流で通液すること
によつて、弱電解質イオン交換樹脂を流動させな
がら、再生と逆洗を同時に行なうことができ、濁
質を再生廃液とともに排出させることもできるの
で、逆洗工程を特に行なう必要がなく、さらに再
生時間を短縮することができるとともに、圧力損
失が増大するのを防ぐことができる。 また、本発明において、再生により強電解質イ
オン交換樹脂が膨潤しても、それによる体積の増
加にしたがつて、当該遮蔽物が湾曲して耐えるの
で、イオン交換樹脂が破砕するのを防止すること
ができるとともに、強電解質イオン交換樹脂が塩
形になつて収縮してもそれに追随して当該遮蔽物
が復元するので、イオン交換樹脂層を液の上昇流
によつて流動しないように固定することができ
る。 また、両イオン交換樹脂の全体を効率よく再生
できるので、従来のように特に、アニオン交換塔
において、無効樹脂が発生することがなく、採水
の収量を増量させることができる。 次に本発明の実施例について説明する。 実施例 １ 第１図に示したような構造のカチオン塔を用い
て以下の条件で本発明のイオン交換方法を実施し
た。すなわち、内径950mm、直線部高さ3200mmの
樹脂塔の下層部に強電解質イオン交換樹脂である
強酸性カチオン交換樹脂アンバーライト（登録商
標、以下同様）IR―124Tを860充填し、その上
部に、直径27mmの穴を無数に開けた厚さ10mmの２
枚のゴムシートの間に、60メツシユのサラン布を
はさみ込んだ可撓性の遮蔽物を配置し、これを樹
脂塔内壁に固定し、当該遮蔽物の上部に弱電解質
イオン交換樹脂である弱酸性カチオン交換樹脂ア
ンバーライトIRC―84を420充填した。本イオ
ン交換樹脂層を再生するにあたり、再生剤として
35％塩酸181Kgを約３％に希釈し、樹脂塔下部よ
り線速度8m／Ｈの上昇流で流入し、遮蔽物の上
部に充填した弱酸性カチオン交換樹脂を約70％流
動膨張させながら通液し、次いで押出水として純
水を線速度8m／Ｈの上昇流で全樹脂量に対して
２倍量通水した。なお再生廃液および押出廃水は
樹脂塔の上部から排出した。その後、イオン交換
樹脂層を沈整し、弱酸性カチオン交換樹脂の沈整
樹脂面から150mm上方に付設した流出管からフリ
ーボード内の水を抜き、次いで第１表に示した組
成の原水を用いて線速度36m／Ｈの下降流で10分
間洗浄した。被処理水の通水は前述の洗浄後、第
１表に示した原水を線速度36m／Ｈの下降流で行
なつた。被処理水の通水の終点は、別に設けた十
分に再生した強塩基性アニオン交換樹脂アンバー
ライトIRA―410を充填している小型カラムに、
本実施例の処理水をバイパスして通水し、小型カ
ラムの流出水の電気伝導度が10μＳ／cmになつた
点とした。 以上説明した再生と通水をそれぞれ繰り返し、
９回目と10回目の通水における処理量の平均値は
710m³であつた。 また本発明における再生時間は80分であり、さ
らに10回目の通水の後期における圧力損失は
4.9mH₂O／ｍ―Bedであつた。 一方、比較のために従来の方法を実施した。す
なわち内径950mm、直線部高さ3200mmの樹脂塔の
下層部にアンバーライトIR―124Tを860充填
し、その上部にアンバーライトIRC―84を420
充填した。なお両イオン交換樹脂の境界面に再生
廃液排出用のコレクタを設置した。 本イオン交換樹脂層を再生するにあたり、35％
塩酸181Kgを約５％に希釈し、樹脂塔の下部より
線速度3m／Ｈの上昇流で通液し、次いで押出水
として純水を線速度3m／Ｈの上昇流で強酸性カ
チオン交換樹脂に対して２倍量通水した。なお再
生剤の通液と押し出しの操作にあたつてはイオン
交換樹脂層の支持水として、同時に樹脂塔の上部
より第１表に示した原水を線速度2m／Ｈの下降
流で通水し、再生廃液、押出水、支持水を前記の
コレクタより排出し、これらの廃液をすべて廃液
回収槽に回収した。 次に廃液回収槽に回収した廃液を樹脂塔の上部
より線速度15m／Ｈの下降流で通液し、次いで押
出水として原水を線速度15m／Ｈの下降流で弱酸
性カチオン交換樹脂に対して２倍量通水した。な
お本操作にあたつては同時に樹脂塔の下部より純
水を線速度3m／Ｈの上昇流で通水し、再生廃
液、押出水などを前記のコレクタより排出した。
次に第１表に示した組成の原水を用いて線速度
36m／Ｈの下降流で10分間洗浄した。被処理水の
通水は前述の洗浄後、第１表に示した原水を線速
度36m／Ｈの下降流で行なつた。なお通水の終点
は同じように強塩基性アニオン交換樹脂を充填し
ている小型カラムの流出水の電気伝導度が10μ
Ｓ／cmになつた点とした。 以上説明した再生と通水をそれぞれ繰り返し、
９回目と10回目の通水における処理量の平均値は
680m³であつた。また本従来法における再生時間
は130分であり、さらに10回目の通水の後期にお
ける圧力力損失は7.6mH₂O／ｍ―Bedであつた。
したがつてこの時点で逆洗を実施せねばならなく
なり、逆洗を実施した後の再生は同じ処理量680
m³を得るためには35％の塩酸が270Kg必要とし
た。 実施例 ２ 第１図に示したような構造のアニオン塔を用い
て以下の条件で本発明のイオン交換方法を実施し
た。すなわち内径1100mm、直線部高さ3300mmの樹
脂塔の下層部に強電解質イオン交換樹脂である強
塩基性アニオン交換樹脂アンバーライトIRA―
402を610充填し、その上部に、直径27mmの穴を
無数に開けた厚さ10mmの２枚のゴムシートの間に
60メツシユのサラン布をはさみ込んだ可撓性の遮
蔽物を配置し、これを樹脂塔内壁に固定し、当該
遮蔽物の上部に弱電解質イオン交換樹脂である弱
塩基性アニオン交換樹脂アンバーライトIRA―94
を950充填した。本イオン交換樹脂層を再生す
るにあたり、45％か性ソーダ109Kgを約２％に希
釈し、温度50℃で樹脂塔下部より線速度6m／Ｈ
の上昇流で流入し、遮蔽物の上部に充填した弱塩
基性アニオン交換樹脂を約100％流動膨張させな
がら通液し、次いで押出水として温度50℃の純水
を線速度6m／Ｈの上昇流で全樹脂量に対して２
倍量通水した。なお再生廃液および押出廃水は樹
脂塔の上部から排出した。その後、イオン交換樹
脂層を沈整し、強塩基性アニオン交換樹脂の沈整
樹脂面から150mm上方に付設した流出管からフリ
ーボード内の水を抜き、次いで第１表に示した組
成の原水を容量的に充分に余力のあるカチオン塔
に通水し、次いで脱炭酸塔に通水して酸性軟水を
得、この酸性軟水を用いて線速度26.8m／Ｈの下
降流で15分間洗浄した。なお、当該酸性軟水の組
成を第２表に示した。被処理水の通水は前述の洗
浄後、第２表に示した酸性軟水を線速度26.8m／
Ｈの下降流で行なつた。通水の終点は処理水のシ
リカが0.1ppm as SiO₂の点とした。 以上説明した再生と通水をそれぞれ繰り返し、
９回目と10回目の通水における処理量の平均値は
730m³であつた。 また本発明における再生時間は100分であり、
さらに10回目の通水の後期における圧力損失は
2.4mH₂O／ｍ―Bedであつた。 一方、比較のために従来の方法を実施した。す
なわち内径950mm、直線部高さ3200mmの樹脂塔の
下層部にアンバーライトIRA―402を610充填
し、その上部にアンバーライトIRA―94を950
充填した。なお両イオン交換樹脂の境界面より10
cm下方に再生廃液排出用のコレクタを設置した。 本イオン交換樹脂層を再生するにあたり、45％
か性ソーダ109Kgを約３％に希釈し、温度50℃で
樹脂塔の下部より線速度3m／Ｈの上昇流で通液
し、次いで押出水として温度50℃の純水を線速度
6m／Ｈの上昇流で強塩基性アニオン交換樹脂に
対して２倍量通水した。なお再生剤の通液と押し
出しの操作にあたつてはイオン交換樹脂層の支持
水として、同時に樹脂塔の上部より第２表に示し
た酸性軟水を線速度2m／Ｈの下降流で通水し、
再生廃液、押出水、支持水を前記のコレクタより
排出し、これらの廃液をすべて廃液回収槽に回収
した。 次に廃液回収槽に回収した廃液を樹脂塔の上部
より線速度10m／Ｈの下降流で通液し、次いで押
出水として酸性軟水を線速度10m／Ｈの下降流で
弱塩基性アニオン交換樹脂に対して２倍量通水し
た。なお本操作にあたつては同時に樹脂塔の下部
より純水を線速度3m／Ｈの上昇流で通水し、再
生廃液、押出水などを前記のコレクタより排出し
た。次に第２表に示した組成の酸性軟水を用いて
線速度26.8m／Ｈの下降流で15分間洗浄した。被
処理水の通水は前述の洗浄後第２表に示した酸性
軟水を線速度26.8m／Ｈの下降流で行なつた。な
お通水の終点は同じように処理水のシリカが
0.1ppm as SiO₂の点とした。 以上説明した再生と通水をそれぞれ繰り返し、
９回目と10回目の通水における処理量の平均値は
695m³であつた。また本従来法における再生時間
は130であり、さらに10回目の通水の後期におけ
る圧力損失は2.8mH₂O／ｍ―Bedであつた。した
がつてこの時点で逆洗を実施せねばならなくな
り、逆洗を実施した後の再生は同じ処理量695m³
を得るためには45％か性ソーダが164Kg必要とし
た。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図ともに本発明の実施態様の
一例を示す図面であり、第１図は本発明のイオン
交換方法を実施する純水装置のカチオン交換塔に
おけるフローの説明図であり、第２図は当該カチ
オン交換塔の通水の終点におけるイオン交換樹脂
のイオン形の配列状態を示した説明図であり、第
３図は当該カチオン交換塔の逆洗時の状態を示し
た説明図であり、第４図は本発明に用いる遮蔽物
の説明図である。 １……カチオン交換塔、２……遮蔽物、３……
強酸性カチオン交換樹脂、４……弱酸性カチオン
交換樹脂、５……支持板、６……排出管、７……
再生剤流入管、８……逆洗水流入管、９……処理
水流出管、１０……デイストリビユータ、１１…
…被処理水流入管、１２……逆洗水流出管および
再生廃液流出管、１３……穴、１４……ゴム板、
１５……サラン布。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上層に弱電解質イオン交換樹脂を、下層に強
   電解質イオン交換樹脂を充填した複層床式イオン
   交換塔において、両イオン交換樹脂の境界面、あ
   るいは両イオン交換樹脂の境界面よりやや下部
   に、液体は通過させるが、イオン交換樹脂は通過
   させない可撓性の遮蔽物を付設し、当該遮蔽物よ
   り下方のイオン交換樹脂を固定しながら、イオン
   交換塔の下部より再生剤および押出水を上昇流で
   流入させて、両イオン交換樹脂を再生することを
   特徴とする複層床式イオン交換塔の再生方法。 ２ 再生剤および押出水を、当該遮蔽物より上方
   のイオン交換樹脂が流動するような流速の上昇流
   で流入させることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の複層床式イオン交換塔の再生方法。