WO2024147215A1 - Method for separating and regenerating anion exchange resin and cation exchange resin in ion exchange resin mixture - Google Patents
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Definitions
- the concentration of the NaOH aqueous solution can be adjusted with pure water, so that the anion exchange resin regeneration process and the anion exchange resin separation process can each be carried out efficiently.
- the third NaOH solution used for ion type adjustment in which a third NaOH aqueous solution is passed through the mixed ion exchange resin in the backwash separation process in which separation water is passed in an upward flow is the second NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin regeneration process and the NaOH aqueous solution recovered from the first NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin separation process.
- This makes it possible to reduce the amount of NaOH aqueous solution used while adjusting the ion type, i.e., separating the thione exchange resin in the anion exchange resin high-speed separation tower and regenerating the anion exchange resin, with high accuracy.
- the shortage is roughly calculated from the concentration of the aqueous NaOH solution calculated by the specific gravity meter 16B, and the concentrated aqueous NaOH solution N is supplied to the Seplex column 3 via the NaOH aqueous solution supply pipe 10 from the concentrated aqueous NaOH solution tank 7.
- Separation is performed by the Seplex method using both the used aqueous NaOH solution R and the concentrated aqueous NaOH solution N (Seplex separation step).
- the aqueous NaOH solution used in the Seplex separation step is then recovered from the recovery pipe 13 to the NaOH aqueous solution recovery/supply tank 8 via the recovery pipe 11. It is preferable to provide a specific gravity meter 16D in the recovery and supply tank 8 for the aqueous NaOH solution as well, so as to confirm the concentration of NaOH stored in the recovery and supply tank 8.
- the aqueous NaOH solution after the Sephrex separation process and regeneration process cannot be reused due to its water quality, it can be collected from the spare waste pipes 12A and 13A into the waste liquid tank 9, where it can be disposed of after undergoing the required treatment.
- Table 1 shows the amounts of NaOH aqueous solution (100% equivalent) used in the backwash separation process, Seprex separation process and regeneration process
- Table 2 shows, for reference, the specific gravity of a 16% NaOH aqueous solution, the specific gravity of the cation exchange resin (H type) before ion type adjustment, the anion exchange resin (OH type) before ion type adjustment and the cation exchange resin (Na type) after ion type adjustment.
- the anion exchange resin and cation exchange resin separation and regeneration device of the mixed ion exchange resin was composed of the mixed ion exchange resin backwash separation tower, the cation exchange resin regeneration tower, the Seplex separation tower, and the anion exchange resin regeneration tower, and the anion exchange resin was separated and purified by the process shown in Figure 3. At this time, the NaOH aqueous solution was supplied and recovered by the method shown in Figure 4.
- the NaOH aqueous solution used in the regeneration process of the anion exchange resin regeneration tower 4, the Separation process of the Separation tower 3, and the backwash separation process of the backwash separation tower 2 will not be reused but will be discarded.
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Abstract
According to the present invention, by recovering and using a second aqueous NaOH solution that has been used in an anion exchange resin regeneration tower 4 as a first aqueous NaOH solution that separates a cation exchange resin mixed in an anion exchange resin in a seprex tower 3, the anion exchange resin is regenerated with high accuracy while the amount of the aqueous NaOH solutions used is reduced. With such a method for separating and regenerating an anion exchange resin and a cation exchange resin in an ion exchange resin mixture, it is possible to reduce the amount of aqueous NaOH solutions that are used when separating the anion exchange resin and the cation exchange resin in the ion exchange resin mixture using a seprex method.
Description
本発明は、純水製造装置などに用いられる非再生式イオン交換装置や混床式イオン交換装置などで使用したアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂を分離して再生する方法に関する。
The present invention relates to a method for separating and regenerating mixed ion exchange resins of anion exchange resins and cation exchange resins used in non-regenerative ion exchange devices and mixed-bed ion exchange devices used in pure water production systems, etc.
純水製造装置では原水中の不純物を除去して水の清浄度を高めているが、イオン性の不純物、すなわちアニオン性の不純物とカチオン性の不純物を除去するためにアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを混合充填した混床式イオン交換装置が汎用的に用いられている。この混床式イオン交換装置では、イオン交換樹脂はイオン交換容量に相当する量のイオンを交換すると、それ以上のイオン性不純物は除去できずに破過する。そこで、破過する前にある程度の被処理水を処理したら、この混床式イオン交換装置からイオン交換樹脂をそれぞれ回収して、カチオン交換樹脂再生塔、アニオン交換樹脂再生塔でそれぞれ塩酸や苛性ソーダなどにより再生して再利用している。この際、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とは、上向流で通水してアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の比重差による沈降速度の違いを利用して分離するのが一般的である。
In pure water production systems, impurities in raw water are removed to improve the purity of the water. To remove ionic impurities, i.e. anionic and cationic impurities, a mixed-bed ion exchange system filled with a mixture of anion and cation exchange resins is commonly used. In this mixed-bed ion exchange system, when the ion exchange resin exchanges an amount of ions equivalent to its ion exchange capacity, it cannot remove any more ionic impurities and breaks through. Therefore, once a certain amount of water to be treated has been treated before it breaks through, the ion exchange resins are recovered from the mixed-bed ion exchange system and regenerated with hydrochloric acid or caustic soda in a cation exchange resin regeneration tower and an anion exchange resin regeneration tower, respectively, for reuse. In this case, the anion exchange resin and the cation exchange resin are generally separated by passing the water in an upward flow and taking advantage of the difference in sedimentation speed due to the difference in specific gravity between the anion exchange resin and the cation exchange resin.
この混合イオン交換樹脂の分離塔（逆洗分離塔）の一例を図２に示す。図２において、混合イオン交換樹脂の分離塔２１は、円筒形の分離塔本体２１Ａの底部に注排水口２２が設けられているとともに、複数の吐出ノズル２３Ａを備えた吐水部としての給水管２３が設けられていて、頂部には排水口２４が形成されている。この分離塔本体２１Ａの吐出ノズル２３Ａの下側には集水板２５が配置されている。そして、分離塔２１内の上下方向の中間付近にはアニオン交換樹脂抜出部としてのアニオン交換樹脂抜出配管２６が設けられているとともに、このアニオン交換樹脂抜出配管２６の下側で給水管２３よりわずかに上側にカチオン交換樹脂抜出配管２７が設けられている。また、分離塔２１の側面にはのぞき窓２８が形成されている。なお、２９は分離塔２１の側面上側に設けられた使用済の混合イオン交換樹脂の投入口である。
An example of this mixed ion exchange resin separation tower (backwash separation tower) is shown in Figure 2. In Figure 2, the mixed ion exchange resin separation tower 21 has a cylindrical separation tower body 21A with an inlet/outlet 22 at the bottom, a water supply pipe 23 with multiple discharge nozzles 23A as a water discharge section, and a drain port 24 at the top. A water collection plate 25 is arranged below the discharge nozzles 23A of the separation tower body 21A. An anion exchange resin discharge pipe 26 is provided as an anion exchange resin discharge section near the middle of the vertical direction inside the separation tower 21, and a cation exchange resin discharge pipe 27 is provided below the anion exchange resin discharge pipe 26 and slightly above the water supply pipe 23. A peephole 28 is formed on the side of the separation tower 21. Reference numeral 29 denotes an inlet for used mixed ion exchange resin provided on the upper side of the side of the separation tower 21.
このような混合イオン交換樹脂の分離塔２１において、分離塔２１内に使用済の混合イオン交換樹脂を投入し、続いて４重量％程度のＮａＯＨ水溶液を通液し、所定時間放置してイオン交換樹脂の型を調整して比重差を拡大したら、注排水口２２から純水を注入して排水口２４から分離塔内のＮａＯＨ水溶液を押し出し、洗浄を行う。そして、分離塔２１内に所定量の分離用水（純水）が充填された状態とする。この際、分離用水の水面が混合イオン交換樹脂の上面より上位、特に５００ｍｍ以下程度上位となるようにする。
In this type of mixed ion exchange resin separation tower 21, used mixed ion exchange resin is placed into the separation tower 21, followed by passing an approximately 4% by weight aqueous NaOH solution through it, and then leaving it for a specified time to adjust the shape of the ion exchange resin and increase the specific gravity difference. After that, pure water is injected through the inlet/outlet 22 and the aqueous NaOH solution in the separation tower is pushed out through the outlet 24 for cleaning. Then, the separation tower 21 is filled with a specified amount of separation water (pure water). At this time, the water level of the separation water is made to be higher than the top surface of the mixed ion exchange resin, specifically about 500 mm or less above.
次に注排水口２４からエアを分離塔内に注入し、混合イオン交換樹脂をバブリングしコロイド状に絡みついた樹脂粒子をほぐした後バブリングングを停止し、混合イオン交換樹脂を集水板２５上に沈降させる。この際、比重の大きいカチオン交換樹脂が先に沈降し、比重の小さいアニオン交換樹脂が遅れて沈降する。続いて、逆洗に備えて、分離塔２１内が満水となるように注排水口２２から純水（分離用水）を導入する。
Next, air is injected into the separation tower from the inlet/outlet 24, and the mixed ion exchange resin is bubbled to loosen the resin particles that have become entangled in a colloidal state. After that, the bubbling is stopped and the mixed ion exchange resin is allowed to settle on the water collection plate 25. At this time, the cation exchange resin, which has a high specific gravity, settles first, and the anion exchange resin, which has a low specific gravity, settles later. Next, in preparation for backwashing, pure water (water for separation) is introduced from the inlet/outlet 22 so that the separation tower 21 is filled with water.
この満水の状態で吐出ノズル２３Ａから純水を吐出して上向流にて通水して、分離界面がアニオン交換樹脂抜出配管２６の吸込口の下端となるようにのぞき窓２８から目視により確認しながら調整する。そして、アニオン交換樹脂抜出配管２６から吸引してアニオン交換樹脂をアニオン交換樹脂・水混相流として流出させて取り出す。このアニオン交換樹脂・水混相流は、水切りをした後、アニオン交換樹脂再生塔に移送してアニオン交換樹脂の再生処理を行う。
In this full-water state, pure water is discharged from the discharge nozzle 23A and passed through in an upward flow, and adjustments are made while visually checking through the observation window 28 so that the separation interface is at the lower end of the suction port of the anion exchange resin extraction pipe 26. Then, the anion exchange resin is sucked through the anion exchange resin extraction pipe 26 and discharged as an anion exchange resin/water mixed phase flow, which is then removed. After the water is drained from this anion exchange resin/water mixed phase flow, it is transferred to the anion exchange resin regeneration tower for anion exchange resin regeneration treatment.
このようにしてアニオン交換樹脂を抜き出した後は、吐出ノズル２３Ａから純水の吐出を継続しながらカチオン交換樹脂抜出配管２７から吸引し、カチオン交換樹脂・水混相流として流出させて取り出す。このカチオン交換樹脂・水混相流は、水切りをした後カオン交換樹脂再生分離塔）に移送してカチオン交換樹脂の再生処理を行う。このときカチオン交換樹脂は全部取り出さず、ある程度残存させることでアニオン交換樹脂の混入を防止する。
After the anion exchange resin has been extracted in this manner, pure water is continuously discharged from the discharge nozzle 23A while being sucked through the cation exchange resin extraction pipe 27, and is discharged and extracted as a cation exchange resin/water mixed phase flow. This cation exchange resin/water mixed phase flow is drained and then transferred to a cation exchange resin regeneration separation tower for regeneration of the cation exchange resin. At this time, not all of the cation exchange resin is removed, but a certain amount is left to prevent contamination with the anion exchange resin.
しかしながら、上述したようなアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の分離方法では、両者の分離が不十分である、という問題点があった。特にカチオン交換樹脂は界面部を分離塔２１内に残存させることで良好に分離することができるが、最初に抜き出すアニオン交換樹脂にカチオン交換樹脂が混入しやすい、という問題点があった。
However, the above-mentioned method for separating anion exchange resin and cation exchange resin has the problem that the separation of the two is insufficient. In particular, the cation exchange resin can be separated well by leaving the interface portion in the separation tower 21, but there is a problem that the cation exchange resin is likely to be mixed with the anion exchange resin that is extracted first.
そこで、セプレックス法という高濃度のＮａＯＨ水溶液を用いてアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂を分離する方法が適用されている。このセプレックス法は、図３及び図４に示すようなシステム及びプロセスで処理を行う。
Therefore, a method known as the Seplex method is used, in which a highly concentrated NaOH aqueous solution is used to separate the anion exchange resin from the cation exchange resin. The Seplex method uses the system and process shown in Figures 3 and 4.
すなわち、混合イオン交換樹脂の分離再生システムは、図３に示すように逆洗分離塔とセプレックス塔とアニオン交換樹脂再生塔とカチオン交換樹脂再生塔との四塔構成からなる。まず、逆洗分離塔において、逆洗分離工程によりアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを比重差により分離し、アニオン交換樹脂を抜き出す。この際、混合イオン交換樹脂にＮａＯＨ水溶液を通液することで、カチオン交換樹脂をＮａ型に、アニオン交換樹脂をＯＨ型にそれぞれイオン型を調製することにより、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の比重差を大きくして、逆洗分離後のアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂のそれぞれに対する混入率を低減する。
In other words, the mixed ion exchange resin separation and regeneration system is composed of four towers, a backwash separation tower, a Seplex tower, an anion exchange resin regeneration tower, and a cation exchange resin regeneration tower, as shown in Figure 3. First, in the backwash separation tower, the anion exchange resin and the cation exchange resin are separated by the backwash separation process based on the difference in specific gravity, and the anion exchange resin is extracted. At this time, by passing an aqueous NaOH solution through the mixed ion exchange resin, the cation exchange resin is converted to the Na type and the anion exchange resin to the OH type, respectively, thereby increasing the difference in specific gravity between the anion exchange resin and the cation exchange resin, and reducing the contamination rate of the anion exchange resin and the cation exchange resin after backwash separation.
この逆洗分離工程では分離したアニオン交換樹脂にはカチオン交換樹脂が微量混入しているが、カチオン交換樹脂をアニオン交換樹脂高度分離塔としてのセプレックス分離塔に移送する。そして、このセプレックス分離塔にアニオン交換樹脂の比重とカチオン交換樹脂の比重の中間の比重のＮａＯＨ水溶液を注入した状態でバブリングにより樹脂をほぐして静置することで、混入したカチオン交換樹脂を下側に沈降させる。このカチオン交換樹脂をセプレックス分離塔の下部より抜き出して除去する。そして、塔内に純水を供給して、ＮａＯＨ水溶液を押出洗浄した後、残ったアニオン交換樹脂を抜き出す（セプレックス分離工程）。
In this backwash separation process, the separated anion exchange resin contains a small amount of cation exchange resin, but the cation exchange resin is transferred to a Seplex separation tower, which acts as an advanced anion exchange resin separation tower. Then, an aqueous NaOH solution with a specific gravity intermediate between the specific gravity of the anion exchange resin and the specific gravity of the cation exchange resin is injected into this Seplex separation tower, and the resin is loosened by bubbling and left to stand, causing the mixed cation exchange resin to settle to the bottom. This cation exchange resin is extracted and removed from the bottom of the Seplex separation tower. Pure water is then supplied into the tower to push out and wash out the NaOH aqueous solution, and the remaining anion exchange resin is then extracted (Seplex separation process).
この抜き出したアニオン交換樹脂は、アニオン交換樹脂再生塔に移送してさらにＮａＯＨ水溶液によりアニオン交換樹脂の再生洗浄を行う（アニオン交換樹脂再生工程）。一方、逆洗分離工程で分離したカチオン交換樹脂はカチオン交換樹脂再生塔に移送して定法によりカチオン交換樹脂の再生洗浄を行う（カチオン交換樹脂の再生工程）。
The extracted anion exchange resin is transferred to an anion exchange resin regeneration tower, where the anion exchange resin is regenerated and washed with an aqueous NaOH solution (anion exchange resin regeneration process). On the other hand, the cation exchange resin separated in the backwash separation process is transferred to a cation exchange resin regeneration tower, where the cation exchange resin is regenerated and washed using standard methods (cation exchange resin regeneration process).
上述したようなセプレックス法により、アニオン交換樹脂とチオン交換樹脂とを他方の混入を極めて少なくして分離することができる。しかしながら、セプレックス法は、図４に示すような機構及び手順でＮａＯＨ溶液の供給及び回収を行う。すなわち、セプレックス法におけるＮａＯＨ溶液の供給及び回収機構３０は、逆洗分離塔３１、セプレックス塔３２及びアニオン交換樹脂再生塔３３に超純水供給源３４から超純水供給管３５を経由して、超純水Ｗを供給するとともに未使用の濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎを濃厚ＮａＯＨ水溶液タンク３６から供給し、それぞれ所定の濃度のＮａＯＨ水溶液を供給可能となっている。そして、使用済のＮａＯＨ水溶液は、廃ＮａＯＨ水溶液排出支管３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃが合流した廃ＮａＯＨ水溶液排出管３７から廃液タンク３８に貯留し、廃棄する。３９Ａ，３９Ｂ、３９Ｃは、所定の濃度のＮａＯＨ水溶液を供給するために超純水Ｗと濃厚ＮａＯＨ水溶液ＳＨとの混合比を調製するための比重計である。なお、図４はＮａＯＨ溶液の供給及び回収についての説明図であるので、アニオン交換樹脂再生塔については記載していない。
The Seplex method described above allows anion exchange resin and thione exchange resin to be separated with minimal mixing of the other. However, the Seplex method supplies and recovers NaOH solution using the mechanism and procedure shown in Figure 4. That is, the NaOH solution supply and recovery mechanism 30 in the Seplex method supplies ultrapure water W from an ultrapure water supply source 34 via an ultrapure water supply pipe 35 to the backwash separation tower 31, the Seplex tower 32, and the anion exchange resin regeneration tower 33, and supplies unused concentrated NaOH aqueous solution N from a concentrated NaOH aqueous solution tank 36, making it possible to supply NaOH aqueous solutions of a predetermined concentration. The used NaOH aqueous solution is stored in a waste liquid tank 38 from a waste NaOH aqueous solution discharge pipe 37, where waste NaOH aqueous solution discharge branch pipes 37A, 37B, and 37C join, and is discarded. 39A, 39B, and 39C are specific gravity meters for adjusting the mixing ratio of ultrapure water W and concentrated NaOH aqueous solution SH to supply a NaOH aqueous solution of a predetermined concentration. Note that since FIG. 4 is an explanatory diagram of the supply and recovery of NaOH solution, the anion exchange resin regeneration tower is not shown.
このように従来は、逆洗分離工程、セプレックス分離工程及びアニオン交換樹脂の再生工程でそれぞれ未使用のＮａＯＨ溶液を使用し、使用した後のＮａＯＨ溶液は廃棄していた。このため、ＮａＯＨ水溶液を多量に使用する、という問題点があった。
In this way, in the past, unused NaOH solution was used in the backwash separation process, the Sephrex separation process, and the anion exchange resin regeneration process, and the NaOH solution was discarded after use. This resulted in the problem of using a large amount of NaOH aqueous solution.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、セプレックス法を利用して混合イオン交換樹脂のアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを分離する際のＮａＯＨ溶液の使用量を削減することの可能な混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a method for separating and regenerating anion exchange resin and cation exchange resin in a mixed ion exchange resin, which can reduce the amount of NaOH solution used when separating the anion exchange resin and cation exchange resin of the mixed ion exchange resin using the Seplex method.
上記目的に鑑み本発明は、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂からアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを分離再生する方法であって、混合イオン交換樹脂の投入部と、上下方向の途中に設けられたアニオン交換樹脂抜出部と、該アニオン交換樹脂抜出部よりも下方に設けられたカチオン交換樹脂抜出部と、底部に設けられたエア及び分離用水の注入部とを有する略筒状の混合イオン交換樹脂の逆洗分離塔に混合イオン交換樹脂投入し、前記分離塔内にエア及び分離用水の注入部から分離用水を上向流で通水して前記混合イオン交換樹脂を比重差を利用して分離する逆洗分離工程と、前記アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の分離界面より上側のアニオン交換樹脂を前記アニオン交換樹脂抜出部から抜き出してアニオン交換樹脂高度分離塔に移送するとともに、残余のカチオン交換樹脂をカチオン交換樹脂抜出部から抜き出してカチオン交換樹脂再生塔に移送する移送工程と、前記アニオン交換樹脂高度分離塔に５重量％以上３０重量％以下の第一のＮａＯＨ水溶液に浸漬して、アニオン交換樹脂中に混入しているカチオン交換樹脂を分離し、該カチオン交換樹脂を排出するアニオン交換樹脂分離工程と、前記アニオン交換樹脂高度分離塔に残存したアニオン交換樹脂を第二のＮａＯＨ水溶液で再生するアニオン交換樹脂再生工程と、前記カチオン交換樹脂再生塔内のカチオン交換樹脂を再生するカチオン交換樹脂再生工程と、を有する混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法において、前記第二のＮａＯＨ水溶液として未使用の高濃度ＮａＯＨ水溶液を使用するとともに、前記第一のＮａＯＨ水溶液として、前記アニオン交換樹脂再生工程で使用済の第二のＮａＯＨ水溶液、又は前記アニオン交換樹脂再生工程で使用済の第二のＮａＯＨ水溶液及び前記アニオン交換樹脂分離工程で使用済の第一のＮａＯＨ水溶液を回収したＮａＯＨ水溶液を用いる、混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法を提供する（発明１）。
In view of the above object, the present invention provides a method for separating and regenerating anion exchange resin and cation exchange resin from a mixed ion exchange resin of anion exchange resin and cation exchange resin, comprising: feeding the mixed ion exchange resin into a roughly cylindrical mixed ion exchange resin backwash separation tower having a mixed ion exchange resin inlet section, an anion exchange resin outlet section provided midway in the vertical direction, a cation exchange resin outlet section provided below the anion exchange resin outlet section, and an air and separation water injecting section provided at the bottom; a backwash separation step in which separation water is passed through an injection port for separation water in an upward direction to separate the mixed ion exchange resins by utilizing the difference in specific gravity; a transfer step in which the anion exchange resin above the separation interface between the anion exchange resin and the cation exchange resin is extracted from the anion exchange resin extraction port and transferred to an advanced anion exchange resin separation tower, and the remaining cation exchange resin is extracted from the cation exchange resin extraction port and transferred to a cation exchange resin regeneration tower; The method for separating and regenerating anion exchange resin and cation exchange resin in a mixed ion exchange resin includes an anion exchange resin separation step in which the anion exchange resin is immersed in a first NaOH aqueous solution, and the cation exchange resin is separated and discharged; an anion exchange resin regeneration step in which the anion exchange resin remaining in the anion exchange resin high-speed separation tower is regenerated with a second NaOH aqueous solution; and a cation exchange resin regeneration step in which the cation exchange resin in the cation exchange resin regeneration tower is regenerated. The method for separating and regenerating anion exchange resin and cation exchange resin in a mixed ion exchange resin includes an unused high-concentration NaOH aqueous solution as the second NaOH aqueous solution, and an NaOH aqueous solution obtained by recovering the second NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin regeneration step and the first NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin separation step is used as the first NaOH aqueous solution (Invention 1).
かかる発明（発明１）によれば、最終段階のアニオン交換樹脂の再生に第二のＮａＯＨ水溶液として未使用の高濃度ＮａＯＨ水溶液を使用し、アニオン交換樹脂高度分離塔でカチオン交換樹脂を分離する第一のＮａＯＨ水溶液として、使用済の第二のＮａＯＨ水溶液を回収して再利用することで、ＮａＯＨ水溶液の使用量を削減しつつアニオン交換樹脂の再生を高精度で行うことができる。
According to this invention (Invention 1), unused high-concentration NaOH aqueous solution is used as the second NaOH aqueous solution to regenerate the anion exchange resin in the final stage, and the used second NaOH aqueous solution is recovered and reused as the first NaOH aqueous solution to separate the cation exchange resin in the anion exchange resin advanced separation tower, thereby reducing the amount of NaOH aqueous solution used and enabling the anion exchange resin to be regenerated with high accuracy.
上記発明（発明１）においては、前記第一のＮａＯＨ水溶液に未使用の高濃度ＮａＯＨ水溶液を添加することが好ましい（発明２）。
In the above invention (Invention 1), it is preferable to add unused high-concentration NaOH aqueous solution to the first NaOH aqueous solution (Invention 2).
かかる発明（発明２）によれば、アニオン交換樹脂高度分離塔では、アニオン交換樹脂再生工程よりも高濃度のＮａＯＨ水溶液を使用するので、使用済の第二のＮａＯＨ水溶液を回収して再利用しただけではＮａＯＨ水溶液の濃度が不足するので、未使用の高濃度ＮａＯＨ水溶液を添加してアニオン交換樹脂分離工程に適したＮａＯＨ水溶液濃度とすることで、使用済の第二のＮａＯＨ水溶液を回収して再利用するとともにアニオン交換樹脂分離工程に好適なＮａＯＨ水溶液濃度とすることができる。
According to this invention (Invention 2), the anion exchange resin advanced separation tower uses a higher concentration of NaOH aqueous solution than in the anion exchange resin regeneration process, so the concentration of the NaOH aqueous solution is insufficient if the used second NaOH aqueous solution is simply recovered and reused. Therefore, by adding unused high-concentration NaOH aqueous solution to achieve a NaOH aqueous solution concentration suitable for the anion exchange resin separation process, it is possible to recover and reuse the used second NaOH aqueous solution and to achieve a NaOH aqueous solution concentration suitable for the anion exchange resin separation process.
上記発明（発明２）においては、前記第二のＮａＯＨ水溶液及び／又は第一のＮａＯＨ水溶液の濃度を純水により調整することが好ましい（発明３）。
In the above invention (Invention 2), it is preferable to adjust the concentration of the second NaOH aqueous solution and/or the first NaOH aqueous solution with pure water (Invention 3).
かかる発明（発明３）によれば、ＮａＯＨ水溶液の濃度を純水で調整することで、アニオン交換樹脂再生工程、アニオン交換樹脂分離工程をそれぞれ好適に行うことができる。
According to this invention (Invention 3), the concentration of the NaOH aqueous solution can be adjusted with pure water, so that the anion exchange resin regeneration process and the anion exchange resin separation process can each be carried out efficiently.
上記発明（発明１）においては、前記分離用水を上向流で通水して前記混合イオン交換樹脂を比重差を利用して分離する逆洗分離工程において、混合イオン交換樹脂に第三のＮａＯＨ水溶液を通液するイオン型調整を行い、該第三のＮａＯＨ水溶液として、前記アニオン交換樹脂再生工程で使用済の第二のＮａＯＨ水溶液及び前記アニオン交換樹脂分離工程で使用済の第一のＮａＯＨ水溶液を回収したＮａＯＨ水溶液を用いることが好ましい（発明４）。
In the above invention (Invention 1), in the backwash separation process in which the separation water is passed in an upward flow and the mixed ion exchange resin is separated by utilizing the difference in specific gravity, it is preferable to pass a third NaOH aqueous solution through the mixed ion exchange resin to adjust the ion type, and to use, as the third NaOH aqueous solution, an NaOH aqueous solution recovered from the second NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin regeneration process and the first NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin separation process (Invention 4).
かかる発明（発明４）によれば、分離用水を上向流で通水する逆洗分離工程において混合イオン交換樹脂に第三のＮａＯＨ水溶液を通液するイオン型調整に用いる第三のＮａＯＨ溶液として、前記アニオン交換樹脂再生工程で使用済の第二のＮａＯＨ水溶液及び前記アニオン交換樹脂分離工程で使用済の第一のＮａＯＨ水溶液を回収したＮａＯＨ水溶液を用いることで、ＮａＯＨ水溶液の使用量を削減しつつ、イオン型調整、すなわちアニオン交換樹脂高度分離塔でのチオン交換樹脂を分離及びアニオン交換樹脂の再生を高精度で行うことができる。
According to this invention (Invention 4), the third NaOH solution used for ion type adjustment in which a third NaOH aqueous solution is passed through the mixed ion exchange resin in the backwash separation process in which separation water is passed in an upward flow is the second NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin regeneration process and the NaOH aqueous solution recovered from the first NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin separation process. This makes it possible to reduce the amount of NaOH aqueous solution used while adjusting the ion type, i.e., separating the thione exchange resin in the anion exchange resin high-speed separation tower and regenerating the anion exchange resin, with high accuracy.
上記発明（発明１～４）においては、前記アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂が、ポーラス型イオン交換樹脂であることが好ましい（発明５）。
In the above inventions (Inventions 1 to 4), it is preferable that the anion exchange resin and the cation exchange resin are porous ion exchange resins (Invention 5).
かかる発明（発明５）によれば、５重量％以上３０重量％以下のＮａＯＨ水溶液の比重は、ポーラス型アニオン交換樹脂の比重とポーラス型イオン交換樹脂の比重との両者の間とすることができるので、アニオン交換樹脂分離工程において比重差を利用してアニオン交換樹脂中に混入しているカチオン交換樹脂を好適に分離することができる。
According to this invention (Invention 5), the specific gravity of the 5% by weight to 30% by weight NaOH aqueous solution can be set between the specific gravity of the porous anion exchange resin and the specific gravity of the porous ion exchange resin, so that the difference in specific gravity can be utilized in the anion exchange resin separation process to effectively separate the cation exchange resin mixed in the anion exchange resin.
本発明の混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法によれば、アニオン交換樹脂高度分離塔でアニオン交換樹脂中に混入しているカチオン交換樹脂を分離する第一のＮａＯＨ水溶液として、使用済の第二のＮａＯＨ水溶液を回収して用いることで、ＮａＯＨ水溶液の使用量を削減しつつアニオン交換樹脂の再生を高精度で行うことができる。
According to the method of the present invention for separating and regenerating anion exchange resin and cation exchange resin in a mixed ion exchange resin, the second aqueous NaOH solution that has been used is recovered and used as the first aqueous NaOH solution for separating the cation exchange resin mixed in the anion exchange resin in the anion exchange resin high-speed separation tower, so that the anion exchange resin can be regenerated with high accuracy while reducing the amount of aqueous NaOH solution used.
以下、本発明の混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法について、添付図面を参照にして詳細に説明する。
The method for separating and regenerating the anion exchange resin and cation exchange resin in the mixed ion exchange resin of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings.
〔混合イオン交換樹脂の分離再生システム〕
本実施形態の混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生システムは、前述した図３に示す分離再生システムと同じであるので、その詳細な説明を省略する。 [Mixed ion exchange resin separation and regeneration system]
The separation and regeneration system for the anion exchange resin and the cation exchange resin in the mixed ion exchange resin of this embodiment is the same as the separation and regeneration system shown in FIG. 3 described above, and therefore a detailed description thereof will be omitted.
本実施形態の混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生システムは、前述した図３に示す分離再生システムと同じであるので、その詳細な説明を省略する。 [Mixed ion exchange resin separation and regeneration system]
The separation and regeneration system for the anion exchange resin and the cation exchange resin in the mixed ion exchange resin of this embodiment is the same as the separation and regeneration system shown in FIG. 3 described above, and therefore a detailed description thereof will be omitted.
（ＮａＯＨ溶液の供給及び回収機構）
本実施形態においては、図１に示すような構成のセプレックス法におけるＮａＯＨ溶液の供給及び回収機構１により、各構成エレメントにＮａＯＨ水溶液の供給及び回収を行う。すなわち、ＮａＯＨ溶液の供給及び回収機構１は、逆洗分離塔２、アニオン交換樹脂高度分離塔としてのセプレックス塔３及びアニオン交換樹脂の再生塔４を備え、超純水供給源５から超純水供給管６を経由して超純水Ｗを供給するとともに、濃厚ＮａＯＨ水溶液タンク７からＮａＯＨ水溶液供給管１０を経由して未使用の濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎを再生塔４に所定の濃度で供給可能となっている。また、８はＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンクであり、アニオン交換樹脂の再生塔４及びセプレックス塔３を通過したＮａＯＨ水溶液を回収管１１，１２，１３をそれぞれ経由して回収した後、逆洗分離塔２及びセプレックス塔３にＮａＯＨ水溶液供給管１４，１４Ａ，１４Ｂを経由して再利用ＮａＯＨ水溶液Ｒとして供給可能となっている。さらに、９は廃液タンクであり、逆洗分離塔２を通過したＮａＯＨ水溶液を廃棄管１５を経由して回収可能となっている。なお、１２Ａ及び１３Ａは予備廃棄管であり、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄは、所定の濃度のＮａＯＨ水溶液を供給するために超純水Ｗと濃厚ＮａＯＨ水溶液ＳＨとの混合比を調製するための比重計である。なお、図１はＮａＯＨ溶液の供給及び回収についての説明図であるので、アニオン交換樹脂再生塔については記載していない。 (NaOH solution supply and recovery mechanism)
In this embodiment, the NaOH solution is supplied to and recovered from each component by a NaOH solution supply andrecovery mechanism 1 in the Seplex method configured as shown in Fig. 1. That is, the NaOH solution supply and recovery mechanism 1 includes a backwash separation tower 2, a Seplex tower 3 as an anion exchange resin high-level separation tower, and an anion exchange resin regeneration tower 4, and is capable of supplying ultrapure water W from an ultrapure water supply source 5 via an ultrapure water supply pipe 6, and supplying unused concentrated NaOH aqueous solution N from a concentrated NaOH aqueous solution tank 7 via an NaOH aqueous solution supply pipe 10 to the regeneration tower 4 at a predetermined concentration. In addition, 8 is a recovery and supply tank for the NaOH aqueous solution, and the NaOH aqueous solution that has passed through the anion exchange resin regeneration tower 4 and the Seplex tower 3 is recovered via recovery pipes 11, 12, and 13, respectively, and then can be supplied to the backwash separation tower 2 and the Seplex tower 3 as a reused NaOH aqueous solution R via NaOH aqueous solution supply pipes 14, 14A, and 14B. Furthermore, 9 is a waste liquid tank, and the NaOH aqueous solution that has passed through the backwash separation tower 2 can be recovered via a waste pipe 15. Incidentally, 12A and 13A are spare waste pipes, and 16A, 16B, 16C, and 16D are specific gravity meters for adjusting the mixing ratio of ultrapure water W and concentrated NaOH aqueous solution SH to supply a NaOH aqueous solution of a predetermined concentration. Incidentally, since FIG. 1 is an explanatory diagram of the supply and recovery of the NaOH solution, the anion exchange resin regeneration tower is not shown.
本実施形態においては、図１に示すような構成のセプレックス法におけるＮａＯＨ溶液の供給及び回収機構１により、各構成エレメントにＮａＯＨ水溶液の供給及び回収を行う。すなわち、ＮａＯＨ溶液の供給及び回収機構１は、逆洗分離塔２、アニオン交換樹脂高度分離塔としてのセプレックス塔３及びアニオン交換樹脂の再生塔４を備え、超純水供給源５から超純水供給管６を経由して超純水Ｗを供給するとともに、濃厚ＮａＯＨ水溶液タンク７からＮａＯＨ水溶液供給管１０を経由して未使用の濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎを再生塔４に所定の濃度で供給可能となっている。また、８はＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンクであり、アニオン交換樹脂の再生塔４及びセプレックス塔３を通過したＮａＯＨ水溶液を回収管１１，１２，１３をそれぞれ経由して回収した後、逆洗分離塔２及びセプレックス塔３にＮａＯＨ水溶液供給管１４，１４Ａ，１４Ｂを経由して再利用ＮａＯＨ水溶液Ｒとして供給可能となっている。さらに、９は廃液タンクであり、逆洗分離塔２を通過したＮａＯＨ水溶液を廃棄管１５を経由して回収可能となっている。なお、１２Ａ及び１３Ａは予備廃棄管であり、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄは、所定の濃度のＮａＯＨ水溶液を供給するために超純水Ｗと濃厚ＮａＯＨ水溶液ＳＨとの混合比を調製するための比重計である。なお、図１はＮａＯＨ溶液の供給及び回収についての説明図であるので、アニオン交換樹脂再生塔については記載していない。 (NaOH solution supply and recovery mechanism)
In this embodiment, the NaOH solution is supplied to and recovered from each component by a NaOH solution supply and
〔混合イオン交換樹脂の分離再生方法〕
本実施形態の混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法は、前述した図３に示す分離再生システムにおける逆洗分離工程、アニオン交換樹脂分離工程（以下、セプレックス分離工程という）、アニオン交換樹脂の再生工程及びカチオン交換樹脂の再生工程と同じであるので、その詳細な説明を省略する。 [Method for separating and regenerating mixed ion exchange resins]
The method for separating and regenerating the anion exchange resin and the cation exchange resin in the mixed ion exchange resin of this embodiment is the same as the backwash separation step, the anion exchange resin separation step (hereinafter referred to as the Seplex separation step), the anion exchange resin regeneration step, and the cation exchange resin regeneration step in the separation and regeneration system shown in FIG. 3 described above, and therefore detailed description thereof will be omitted.
本実施形態の混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法は、前述した図３に示す分離再生システムにおける逆洗分離工程、アニオン交換樹脂分離工程（以下、セプレックス分離工程という）、アニオン交換樹脂の再生工程及びカチオン交換樹脂の再生工程と同じであるので、その詳細な説明を省略する。 [Method for separating and regenerating mixed ion exchange resins]
The method for separating and regenerating the anion exchange resin and the cation exchange resin in the mixed ion exchange resin of this embodiment is the same as the backwash separation step, the anion exchange resin separation step (hereinafter referred to as the Seplex separation step), the anion exchange resin regeneration step, and the cation exchange resin regeneration step in the separation and regeneration system shown in FIG. 3 described above, and therefore detailed description thereof will be omitted.
（ＮａＯＨ水溶液の供給及び回収方法）
次に前述したような構成を有するＮａＯＨ溶液の供給及び回収機構１による本実施形態のＮａＯＨ溶液の供給及び回収方法について図１に基づいて説明する。なお、ＮａＯＨ水溶液のＮａＯＨ水溶液を供給及び回収方法は、時系列的には、逆洗分離工程、アニオン交換樹脂分離工程、アニオン交換樹脂の再生工程の順に進行するが、本実施形態においては説明の便宜上、アニオン交換樹脂の再生工程、セプレックス分離工程、逆洗分離工程の順に説明する。 (Method of Supplying and Recovering NaOH Aqueous Solution)
Next, the method for supplying and recovering the NaOH solution according to the present embodiment using the NaOH solution supply andrecovery mechanism 1 having the above-mentioned configuration will be described with reference to Fig. 1. The method for supplying and recovering the NaOH solution of the NaOH solution proceeds in the order of the backwash separation step, the anion exchange resin separation step, and the anion exchange resin regeneration step in chronological order, but in this embodiment, for convenience of explanation, the anion exchange resin regeneration step, the Seplex separation step, and the backwash separation step will be described in that order.
次に前述したような構成を有するＮａＯＨ溶液の供給及び回収機構１による本実施形態のＮａＯＨ溶液の供給及び回収方法について図１に基づいて説明する。なお、ＮａＯＨ水溶液のＮａＯＨ水溶液を供給及び回収方法は、時系列的には、逆洗分離工程、アニオン交換樹脂分離工程、アニオン交換樹脂の再生工程の順に進行するが、本実施形態においては説明の便宜上、アニオン交換樹脂の再生工程、セプレックス分離工程、逆洗分離工程の順に説明する。 (Method of Supplying and Recovering NaOH Aqueous Solution)
Next, the method for supplying and recovering the NaOH solution according to the present embodiment using the NaOH solution supply and
（初期段階）
初期状態においては、それぞれ好適な濃度のＮａＯＨ水溶液で逆洗分離工程、アニオン交換樹脂分離工程、アニオン交換樹脂の再生工程を実施するなどして、廃液タンク９に使用済のＮａＯＨ水溶液を貯留した状態とすることが好ましい。また、濃厚ＮａＯＨ水溶液タンク７には、未使用の濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎを貯留しておく、この濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎの濃度は、後述するセプレックス分離工程におけるＮａＯＨ水溶液の濃度より高濃度であればよく、例えば２５～４８重量％の範囲内でセプレックス分離工程におけるＮａＯＨ水溶液の濃度に応じて適宜設定すればよい。 (Early stage)
In the initial state, it is preferable to carry out the backwash separation step, the anion exchange resin separation step, and the anion exchange resin regeneration step using aqueous NaOH solutions of suitable concentrations, and store used aqueous NaOH solution in thewaste liquid tank 9. In addition, unused aqueous concentrated NaOH solution N is stored in the concentrated aqueous NaOH solution tank 7. The concentration of this aqueous concentrated NaOH solution N may be higher than the concentration of the aqueous NaOH solution in the Seplex separation step described below, and may be appropriately set, for example, within the range of 25 to 48% by weight depending on the concentration of the aqueous NaOH solution in the Seplex separation step.
初期状態においては、それぞれ好適な濃度のＮａＯＨ水溶液で逆洗分離工程、アニオン交換樹脂分離工程、アニオン交換樹脂の再生工程を実施するなどして、廃液タンク９に使用済のＮａＯＨ水溶液を貯留した状態とすることが好ましい。また、濃厚ＮａＯＨ水溶液タンク７には、未使用の濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎを貯留しておく、この濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎの濃度は、後述するセプレックス分離工程におけるＮａＯＨ水溶液の濃度より高濃度であればよく、例えば２５～４８重量％の範囲内でセプレックス分離工程におけるＮａＯＨ水溶液の濃度に応じて適宜設定すればよい。 (Early stage)
In the initial state, it is preferable to carry out the backwash separation step, the anion exchange resin separation step, and the anion exchange resin regeneration step using aqueous NaOH solutions of suitable concentrations, and store used aqueous NaOH solution in the
（アニオン交換樹脂の再生工程）
アニオン交換樹脂の再生工程では、超純水供給管６から超純水Ｗを供給するとともに、濃厚ＮａＯＨ水溶液タンク７からＮａＯＨ水溶液供給管１０を経由して未使用の濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎをアニオン交換樹脂の再生塔４に供給する。このとき、比重計１６Ｃで再生塔４に供給される溶液の比重に基づきＮａＯＨの濃度を確認し、必要に応じて超純水Ｗ及び／または濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎの流量を調整することで、所望とする濃度（例えば４重量％程度）のＮａＯＨ水溶液を調製する。この清浄なＮａＯＨ水溶液により、最終段階としてのアニオン交換樹脂の再生を行う。そして、このアニオン交換樹脂の再生に使用した使用済のＮａＯＨ水溶液を回収管１２から回収管１１を経由してＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８に回収する。また、ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８には、後述するようにセプレックス分離工程で使用されたＮａＯＨ水溶液（再生工程よりも濃い）も回収され、合流する。したがって、ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８内のＮａＯＨ水溶液は、セプレックス分離工程で使用されたＮａＯＨ水溶液よりも薄いＮａＯＨ水溶液が貯留されることになる。 (Anion exchange resin regeneration process)
In the regeneration process of the anion exchange resin, ultrapure water W is supplied from the ultrapurewater supply pipe 6, and unused concentrated NaOH aqueous solution N is supplied from the concentrated NaOH aqueous solution tank 7 to the regeneration tower 4 of the anion exchange resin via the NaOH aqueous solution supply pipe 10. At this time, the concentration of NaOH is confirmed based on the specific gravity of the solution supplied to the regeneration tower 4 by the specific gravity meter 16C, and the flow rate of the ultrapure water W and/or the concentrated NaOH aqueous solution N is adjusted as necessary to prepare a NaOH aqueous solution of a desired concentration (for example, about 4% by weight). The anion exchange resin is regenerated as the final stage by using this clean NaOH aqueous solution. Then, the used NaOH aqueous solution used in the regeneration of this anion exchange resin is recovered in the recovery/supply tank 8 of the NaOH aqueous solution via the recovery pipe 12 and the recovery pipe 11. In addition, the NaOH aqueous solution (concentrated more than that in the regeneration process) used in the Sephrex separation process is also recovered and merged in the recovery/supply tank 8 of the NaOH aqueous solution, as described later. Therefore, the aqueous NaOH solution stored in the recovery and supply tank 8 for the aqueous NaOH solution is a more dilute aqueous NaOH solution than the aqueous NaOH solution used in the Sephrex separation step.
アニオン交換樹脂の再生工程では、超純水供給管６から超純水Ｗを供給するとともに、濃厚ＮａＯＨ水溶液タンク７からＮａＯＨ水溶液供給管１０を経由して未使用の濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎをアニオン交換樹脂の再生塔４に供給する。このとき、比重計１６Ｃで再生塔４に供給される溶液の比重に基づきＮａＯＨの濃度を確認し、必要に応じて超純水Ｗ及び／または濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎの流量を調整することで、所望とする濃度（例えば４重量％程度）のＮａＯＨ水溶液を調製する。この清浄なＮａＯＨ水溶液により、最終段階としてのアニオン交換樹脂の再生を行う。そして、このアニオン交換樹脂の再生に使用した使用済のＮａＯＨ水溶液を回収管１２から回収管１１を経由してＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８に回収する。また、ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８には、後述するようにセプレックス分離工程で使用されたＮａＯＨ水溶液（再生工程よりも濃い）も回収され、合流する。したがって、ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８内のＮａＯＨ水溶液は、セプレックス分離工程で使用されたＮａＯＨ水溶液よりも薄いＮａＯＨ水溶液が貯留されることになる。 (Anion exchange resin regeneration process)
In the regeneration process of the anion exchange resin, ultrapure water W is supplied from the ultrapure
なお、本実施形態においは、濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎの希釈及びＮａＯＨ水溶液の濃度調整用に純水、特に超純水Ｗを用いる。ここで、超純水Ｗとしては、例えば、抵抗率：１８．１ＭΩ・ｃｍ以上、微粒子：粒径５０ｎｍ以上で１０００個／Ｌ以下、生菌：１個／Ｌ以下、ＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ）：１μｇ／Ｌ以下、全シリコン：０．１μｇ／Ｌ以下、金属類：１ｎｇ／Ｌ以下、イオン類：１０ｎｇ／Ｌ以下、過酸化水素；３０μｇ／Ｌ以下、水温：２５±２℃のものが好適である。
In this embodiment, pure water, particularly ultrapure water W, is used to dilute the concentrated NaOH aqueous solution N and adjust the concentration of the NaOH aqueous solution. Here, the ultrapure water W preferably has resistivity of 18.1 MΩ·cm or more, particles of 50 nm or more and 1000 particles/L or less, live bacteria of 1 particle/L or less, TOC (Total Organic Carbon) of 1 μg/L or less, total silicon of 0.1 μg/L or less, metals of 1 ng/L or less, ions of 10 ng/L or less, hydrogen peroxide of 30 μg/L or less, and a water temperature of 25±2°C.
（セプレックス分離工程）
セプレックス分離工程では、超純水供給管６から超純水Ｗを供給するとともに、ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８からＮａＯＨ水溶液供給管１４，１４Ａを経由して使用済のＮａＯＨ水溶液ＳＨをセプレックス塔３に供給する。ここで、セプレックス分離工程で用いるＮａＯＨ水溶液の濃度は、例えば９～２５重量％程度と濃厚であることから、ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８に貯留された回収ＮａＯＨ水溶液Ｒでは濃度が不足する。そこで、比重計１６Ｂにより算出されるＮａＯＨ水溶液の濃度から不足分を概算し、濃厚ＮａＯＨ水溶液タンク７からＮａＯＨ水溶液供給管１０を経由して濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎをセプレックス塔３に供給する。この使用済のＮａＯＨ水溶液Ｒと濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎを併用してセプレックス法による分離を行う（セプレックス分離工程）。そして、このセプレックス分離工程に使用したＮａＯＨ水溶液を回収管１３から回収管１１を経由してＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８に回収する。なお、ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８にも比重計１６Ｄを設けて、回収・供給タンク８に貯留中のＮａＯＨ濃度を確認しておくことが好ましい。 (Seplex separation process)
In the Seplex separation step, ultrapure water W is supplied from the ultrapurewater supply pipe 6, and used aqueous NaOH solution SH is supplied from the NaOH aqueous solution recovery/supply tank 8 to the Seplex column 3 via the NaOH aqueous solution supply pipes 14, 14A. Here, the concentration of the aqueous NaOH solution used in the Seplex separation step is high, for example, about 9 to 25% by weight, so the concentration of the recovered aqueous NaOH solution R stored in the NaOH aqueous solution recovery/supply tank 8 is insufficient. Therefore, the shortage is roughly calculated from the concentration of the aqueous NaOH solution calculated by the specific gravity meter 16B, and the concentrated aqueous NaOH solution N is supplied to the Seplex column 3 via the NaOH aqueous solution supply pipe 10 from the concentrated aqueous NaOH solution tank 7. Separation is performed by the Seplex method using both the used aqueous NaOH solution R and the concentrated aqueous NaOH solution N (Seplex separation step). The aqueous NaOH solution used in the Seplex separation step is then recovered from the recovery pipe 13 to the NaOH aqueous solution recovery/supply tank 8 via the recovery pipe 11. It is preferable to provide a specific gravity meter 16D in the recovery and supply tank 8 for the aqueous NaOH solution as well, so as to confirm the concentration of NaOH stored in the recovery and supply tank 8.
セプレックス分離工程では、超純水供給管６から超純水Ｗを供給するとともに、ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８からＮａＯＨ水溶液供給管１４，１４Ａを経由して使用済のＮａＯＨ水溶液ＳＨをセプレックス塔３に供給する。ここで、セプレックス分離工程で用いるＮａＯＨ水溶液の濃度は、例えば９～２５重量％程度と濃厚であることから、ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８に貯留された回収ＮａＯＨ水溶液Ｒでは濃度が不足する。そこで、比重計１６Ｂにより算出されるＮａＯＨ水溶液の濃度から不足分を概算し、濃厚ＮａＯＨ水溶液タンク７からＮａＯＨ水溶液供給管１０を経由して濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎをセプレックス塔３に供給する。この使用済のＮａＯＨ水溶液Ｒと濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎを併用してセプレックス法による分離を行う（セプレックス分離工程）。そして、このセプレックス分離工程に使用したＮａＯＨ水溶液を回収管１３から回収管１１を経由してＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８に回収する。なお、ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８にも比重計１６Ｄを設けて、回収・供給タンク８に貯留中のＮａＯＨ濃度を確認しておくことが好ましい。 (Seplex separation process)
In the Seplex separation step, ultrapure water W is supplied from the ultrapure
（逆洗分離工程）
逆洗分離工程では、超純水供給管６から超純水Ｗを供給するとともに、ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８からＮａＯＨ水溶液供給管１４，１４Ｂを経由して使用済のＮａＯＨ水溶液Ｒを逆洗分離塔２に供給する。このとき、比重計１６Ａで逆洗分離塔２に供給される溶液の比重に基づきＮａＯＨの濃度を確認し、必要に応じ超純水Ｗ及び／または回収ＮａＯＨ水溶液Ｒの流量を調整することで、所望とする濃度（例えば４重量％程度）のＮａＯＨ水溶液を調製する。この使用済のＮａＯＨ水溶液Ｒを用いて逆洗分離工程でイオン型の調整を行う。そして、このイオン型の調整に使用したＮａＯＨ水溶液は、廃棄管１５から廃液タンク９に回収して、所定の処理を施した後廃棄すればよい。 (Backwash separation process)
In the backwash separation step, ultrapure water W is supplied from the ultrapurewater supply pipe 6, and used NaOH aqueous solution R is supplied from the NaOH aqueous solution recovery/supply tank 8 to the backwash separation tower 2 via the NaOH aqueous solution supply pipes 14, 14B. At this time, the concentration of NaOH is confirmed based on the specific gravity of the solution supplied to the backwash separation tower 2 using the specific gravity meter 16A, and the flow rate of the ultrapure water W and/or the recovered NaOH aqueous solution R is adjusted as necessary to prepare a NaOH aqueous solution of a desired concentration (for example, about 4% by weight). The ion type is adjusted in the backwash separation step using this used NaOH aqueous solution R. The NaOH aqueous solution used for adjusting the ion type is then recovered from the waste pipe 15 to the waste liquid tank 9, where it is subjected to a predetermined treatment and then discarded.
逆洗分離工程では、超純水供給管６から超純水Ｗを供給するとともに、ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク８からＮａＯＨ水溶液供給管１４，１４Ｂを経由して使用済のＮａＯＨ水溶液Ｒを逆洗分離塔２に供給する。このとき、比重計１６Ａで逆洗分離塔２に供給される溶液の比重に基づきＮａＯＨの濃度を確認し、必要に応じ超純水Ｗ及び／または回収ＮａＯＨ水溶液Ｒの流量を調整することで、所望とする濃度（例えば４重量％程度）のＮａＯＨ水溶液を調製する。この使用済のＮａＯＨ水溶液Ｒを用いて逆洗分離工程でイオン型の調整を行う。そして、このイオン型の調整に使用したＮａＯＨ水溶液は、廃棄管１５から廃液タンク９に回収して、所定の処理を施した後廃棄すればよい。 (Backwash separation process)
In the backwash separation step, ultrapure water W is supplied from the ultrapure
なお、セプレックス分離工程、再生工程後のＮａＯＨ水溶液が水質的に再利用できないときには、予備廃棄管１２Ａ，１３Ａから廃液タンク９に回収して、所定の処理を施した後廃棄すればよい。
If the aqueous NaOH solution after the Sephrex separation process and regeneration process cannot be reused due to its water quality, it can be collected from the spare waste pipes 12A and 13A into the waste liquid tank 9, where it can be disposed of after undergoing the required treatment.
以上本発明について、前記実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は前記実施形態に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、セプレックス法の実施装置としては種々の構成に適用可能であり、例えば、セプレックス分離工程とアニオン交換樹脂の再生工程とをセプレックス塔内で両方を行う構成としてもよい。
The present invention has been described above based on the above embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified in various ways. For example, the apparatus for implementing the Sephrex method can be configured in various ways, for example, a configuration in which both the Sephrex separation process and the anion exchange resin regeneration process are performed within the Sephrex tower.
以下の具体的実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
The present invention will be explained in more detail with the following specific examples.
［実施例１］
混合イオン交換樹脂の逆洗分離塔、カチオン交換樹脂再生塔、セプレックス分離塔及びアニオン交換樹脂再生塔により混合イオン交換樹脂のアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生装置を構成し、図３に示すプロセスでアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の分離精製とアニオン交換樹脂の再生を行った。この際、図１に示す方法でＮａＯＨ水溶液の供給及び回収を行った。 [Example 1]
The anion exchange resin and cation exchange resin separation and regeneration device of the mixed ion exchange resin was composed of the mixed ion exchange resin backwash separation tower, the cation exchange resin regeneration tower, the Seplex separation tower, and the anion exchange resin regeneration tower, and the anion exchange resin was separated and purified and the anion exchange resin was regenerated by the process shown in Figure 3. At this time, the NaOH aqueous solution was supplied and recovered by the method shown in Figure 1.
混合イオン交換樹脂の逆洗分離塔、カチオン交換樹脂再生塔、セプレックス分離塔及びアニオン交換樹脂再生塔により混合イオン交換樹脂のアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生装置を構成し、図３に示すプロセスでアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の分離精製とアニオン交換樹脂の再生を行った。この際、図１に示す方法でＮａＯＨ水溶液の供給及び回収を行った。 [Example 1]
The anion exchange resin and cation exchange resin separation and regeneration device of the mixed ion exchange resin was composed of the mixed ion exchange resin backwash separation tower, the cation exchange resin regeneration tower, the Seplex separation tower, and the anion exchange resin regeneration tower, and the anion exchange resin was separated and purified and the anion exchange resin was regenerated by the process shown in Figure 3. At this time, the NaOH aqueous solution was supplied and recovered by the method shown in Figure 1.
分離する混合樹脂は６００Ｌで、カチオン樹脂：アニオン樹脂＝１：１とし、アニオン交換樹脂としては比重１．０５ｇ／ｍＬ（湿潤時）のポーラス型アニオン交換樹脂を、カチオン交換樹脂としては比重１．２８ｇ／ｍＬ（湿潤時）のポーラス型カチオン交換樹脂をそれぞれ用いた。
The mixed resin to be separated was 600 L, with a cationic resin:anionic resin ratio of 1:1. The anionic exchange resin was a porous anionic resin with a specific gravity of 1.05 g/mL (when wet), and the cationic exchange resin was a porous cation exchange resin with a specific gravity of 1.28 g/mL (when wet).
アニオン交換樹脂再生塔４には濃厚ＮａＯＨ水溶液タンク７から未使用の濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎを純水Ｗで希釈して供給した。アニオン交換樹脂の再生工程及び後述するセプレックス分離工程で使用したＮａＯＨ水溶液は、回収・供給タンク８で受けて、再利用ＮａＯＨ水溶液Ｒとしてセプレックス分離塔３に供給して再利用し、さらにＮａＯＨ濃度の不足分として未使用の濃厚ＮａＯＨ水溶液Ｎと必要に応じて超純水Ｗを追加して供給した。そして、回収・供給タンク８の再利用ＮａＯＨ水溶液Ｒは、逆洗分離塔２でのイオン型調整で再利用した。
Unused concentrated NaOH aqueous solution N was diluted with pure water W and supplied to the anion exchange resin regeneration tower 4 from the concentrated NaOH aqueous solution tank 7. The NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin regeneration process and the Seplex separation process described below was received in the recovery/supply tank 8 and supplied to the Seplex separation tower 3 as recycled NaOH aqueous solution R for reuse, and unused concentrated NaOH aqueous solution N and ultrapure water W were added as necessary to make up for any deficiencies in the NaOH concentration. The recycled NaOH aqueous solution R in the recovery/supply tank 8 was then reused for ion type adjustment in the backwash separation tower 2.
逆洗分離工程のイオン型調整工程では４重量％に調整したＮａＯＨ水溶液を使用し、再生レベルはアニオン樹脂に対して２００ｇ－ＮａＯＨ／ＬＲとした。ここで、再生レベル［ｇ－－再生剤（ＮａＯＨ／ＬＲ］は、樹脂量に対する再生剤（１００％換算）の使用量を表す。ここでは、アニオン樹脂量に対してであるので、混合樹脂６００Ｌではなく、アニオン交換樹脂３００Ｌに対しての再生剤使用量をあらわす。
In the ion type adjustment process of the backwash separation process, an aqueous NaOH solution adjusted to 4% by weight was used, and the regeneration level was set to 200 g-NaOH/LR for the anion resin. Here, the regeneration level [g--regenerator (NaOH/LR)] represents the amount of regenerator (100% conversion) used relative to the amount of resin. Here, since it is relative to the amount of anion resin, it represents the amount of regenerator used relative to 300 L of anion exchange resin, not 600 L of mixed resin.
セプレックス分離工程では１６重量％に調整したＮａＯＨ水溶液を使用し、アニオン交換樹脂の１．５倍量（体積比）のＮａＯＨ水溶液を使用した。
In the Seprex separation process, an aqueous NaOH solution adjusted to 16% by weight was used, and 1.5 times the amount (volume ratio) of the anion exchange resin was used.
再生工程では４重量％のＮａＯＨ水溶液を使用し、再生レベルはアニオン樹脂に対して５０ｇ－ＮａＯＨ／ＬＲとした。
In the regeneration process, a 4 wt% aqueous NaOH solution was used, and the regeneration level was 50 g-NaOH/LR for the anion resin.
これら、逆洗分離工程、セプレックス分離工程及び再生工程で使用したＮａＯＨ水溶液量（１００％換算）を表１に、参考資料として１６％ＮａＯＨ水溶液の比重、イオン型調整前のカチオン交換樹脂（Ｈ型）、イオン型調整前のアニオン交換樹脂（ＯＨ型）及びイオン型調整後のカチオン交換樹脂（Ｎａ型）の比重を表２それぞれに示す。
Table 1 shows the amounts of NaOH aqueous solution (100% equivalent) used in the backwash separation process, Seprex separation process and regeneration process, and Table 2 shows, for reference, the specific gravity of a 16% NaOH aqueous solution, the specific gravity of the cation exchange resin (H type) before ion type adjustment, the anion exchange resin (OH type) before ion type adjustment and the cation exchange resin (Na type) after ion type adjustment.
表１から明らかなとおり、逆洗分離に必要なＮａＯＨ水溶液は６０Ｌであるが、セプレックス分離工程、再生工程で使用したＮａＯＨ水溶液を再利用しているので、実質“０”であり、廃棄されるＮａＯＨ水溶液は８７Ｌであった。
As is clear from Table 1, 60 L of NaOH aqueous solution is required for backwash separation, but since the NaOH aqueous solution used in the Seplex separation process and regeneration process is reused, the amount of NaOH aqueous solution was essentially "0", and 87 L of NaOH aqueous solution was discarded.
［比較例１］
混合イオン交換樹脂の逆洗分離塔、カチオン交換樹脂再生塔、セプレックス分離塔及びアニオン交換樹脂再生塔により混合イオン交換樹脂のアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生装置を構成し、図３に示すプロセスでアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の分離精製とアニオン交換樹脂の再生を行った。この際、図４に示す方法でＮａＯＨ水溶液の供給及び回収を行った。 [Comparative Example 1]
The anion exchange resin and cation exchange resin separation and regeneration device of the mixed ion exchange resin was composed of the mixed ion exchange resin backwash separation tower, the cation exchange resin regeneration tower, the Seplex separation tower, and the anion exchange resin regeneration tower, and the anion exchange resin was separated and purified by the process shown in Figure 3. At this time, the NaOH aqueous solution was supplied and recovered by the method shown in Figure 4.
混合イオン交換樹脂の逆洗分離塔、カチオン交換樹脂再生塔、セプレックス分離塔及びアニオン交換樹脂再生塔により混合イオン交換樹脂のアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生装置を構成し、図３に示すプロセスでアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の分離精製とアニオン交換樹脂の再生を行った。この際、図４に示す方法でＮａＯＨ水溶液の供給及び回収を行った。 [Comparative Example 1]
The anion exchange resin and cation exchange resin separation and regeneration device of the mixed ion exchange resin was composed of the mixed ion exchange resin backwash separation tower, the cation exchange resin regeneration tower, the Seplex separation tower, and the anion exchange resin regeneration tower, and the anion exchange resin was separated and purified by the process shown in Figure 3. At this time, the NaOH aqueous solution was supplied and recovered by the method shown in Figure 4.
分離する混合樹脂は６００Ｌで、カチオン樹脂：アニオン樹脂＝１：１とし、アニオン交換樹脂としては比重１．０５ｇ／ｍＬ（湿潤時）のポーラス型アニオン交換樹脂を、カチオン交換樹脂としては比重１．２８ｇ／ｍＬ（湿潤時）のポーラス型カチオン交換樹脂をそれぞれ用いた。
The mixed resin to be separated was 600 L, with a cationic resin:anionic resin ratio of 1:1. The anionic exchange resin was a porous anionic resin with a specific gravity of 1.05 g/mL (when wet), and the cationic exchange resin was a porous cation exchange resin with a specific gravity of 1.28 g/mL (when wet).
アニオン交換樹脂再生塔４の再生工程、セプレックス分離塔３のセプレックス分離工程、逆洗分離塔２での逆洗分離工程の各工程で使用されたＮａＯＨ水溶液は再利用せず、廃棄することとした。
The NaOH aqueous solution used in the regeneration process of the anion exchange resin regeneration tower 4, the Separation process of the Separation tower 3, and the backwash separation process of the backwash separation tower 2 will not be reused but will be discarded.
逆洗分離工程のイオン型調整工程では４重量％に調整したＮａＯＨ水溶液を使用し、再生レベルはアニオン樹脂に対して２００ｇ－ＮａＯＨ／ＬＲとした。
In the ion type adjustment process of the backwash separation process, an aqueous NaOH solution adjusted to 4% by weight was used, and the regeneration level was 200 g-NaOH/LR for the anion resin.
セプレックス分離工程では１６重量％に調整したＮａＯＨ水溶液を使用し、アニオン交換樹脂の１．５倍量（体積比）のＮａＯＨ水溶液を使用した。
In the Seprex separation process, an aqueous NaOH solution adjusted to 16% by weight was used, and 1.5 times the amount (volume ratio) of the anion exchange resin was used.
再生工程では４重量％のＮａＯＨ水溶液を使用し、再生レベルはアニオン樹脂に対して５０ｇ－ＮａＯＨ／ＬＲとした。
In the regeneration process, a 4 wt% aqueous NaOH solution was used, and the regeneration level was 50 g-NaOH/LR for the anion resin.
これら、逆洗分離工程、セプレックス分離工程及び再生工程で使用したＮａＯＨ水溶液量（１００％換算）を表３に示す。
The amounts of NaOH aqueous solution (100% equivalent) used in the backwash separation process, the Sephrex separation process, and the regeneration process are shown in Table 3.
表３から明らかなとおり、逆洗分離工程、セプレックス分離工程及びアニオン交換樹脂再生工程を実施する際に使用するＮａＯＨ水溶液を未使用のものとし、一過的に廃棄した場合、その消費量は合計で１４７Ｌであり、実施例１と比較してＮａＯＨの廃液量が６０Ｌ（６５％以上）増加することがわかる。
As is clear from Table 3, if the NaOH aqueous solution used in the backwash separation process, the Sephrex separation process, and the anion exchange resin regeneration process is unused and temporarily discarded, the total consumption is 147 L, which means that the amount of NaOH waste liquid increases by 60 L (65% or more) compared to Example 1.
１ ＮａＯＨ溶液の供給及び回収機構
２ 逆洗分離塔
３ セプレックス塔（アニオン交換樹脂高度分離塔）
４ アニオン交換樹脂再生塔
５ 超純水供給源
６ 超純水供給管
７ 濃厚ＮａＯＨ水溶液タンク
８ ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク
９ 廃液タンク
１０ ＮａＯＨ水溶液供給管
１１，１２，１３ 回収管
１２Ａ １３Ａ 予備廃棄管
１４，１４Ａ，１４Ｂ ＮａＯＨ水溶液供給管
１５ 廃棄管
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ 比重計
Ｗ 超純水
Ｎ 濃厚ＮａＯＨ水溶液
Ｒ 再利用ＮａＯＨ水溶液 1 NaOH solution supply andrecovery mechanism 2 Backwash separation tower 3 Seplex tower (anion exchange resin advanced separation tower)
Reference Signs List 4: Anion exchange resin regeneration tower 5: Ultrapure water supply source 6: Ultrapure water supply pipe 7: Concentrated NaOH aqueous solution tank 8: NaOH aqueous solution recovery/supply tank 9: Waste liquid tank 10: NaOH aqueous solution supply pipes 11, 12, 13: Recovery pipe 12A 13A: Spare waste pipes 14, 14A, 14B: NaOH aqueous solution supply pipe 15: Waste pipes 16A, 16B, 16C, 16D: Specific gravity meter W: Ultrapure water N: Concentrated NaOH aqueous solution R: Recycled NaOH aqueous solution
２ 逆洗分離塔
３ セプレックス塔（アニオン交換樹脂高度分離塔）
４ アニオン交換樹脂再生塔
５ 超純水供給源
６ 超純水供給管
７ 濃厚ＮａＯＨ水溶液タンク
８ ＮａＯＨ水溶液の回収・供給タンク
９ 廃液タンク
１０ ＮａＯＨ水溶液供給管
１１，１２，１３ 回収管
１２Ａ １３Ａ 予備廃棄管
１４，１４Ａ，１４Ｂ ＮａＯＨ水溶液供給管
１５ 廃棄管
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ 比重計
Ｗ 超純水
Ｎ 濃厚ＮａＯＨ水溶液
Ｒ 再利用ＮａＯＨ水溶液 1 NaOH solution supply and
Reference Signs List 4: Anion exchange resin regeneration tower 5: Ultrapure water supply source 6: Ultrapure water supply pipe 7: Concentrated NaOH aqueous solution tank 8: NaOH aqueous solution recovery/supply tank 9: Waste liquid tank 10: NaOH aqueous
Claims (5)
- アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂からアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを分離再生する方法であって、
混合イオン交換樹脂の投入部と、上下方向の途中に設けられたアニオン交換樹脂抜出部と、該アニオン交換樹脂抜出部よりも下方に設けられたカチオン交換樹脂抜出部と、底部に設けられたエア及び分離用水の注入部とを有する略筒状の混合イオン交換樹脂の逆洗分離塔に混合イオン交換樹脂投入し、前記分離塔内にエア及び分離用水の注入部から分離用水を上向流で通水して前記混合イオン交換樹脂を比重差を利用して分離する逆洗分離工程と、
前記アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の分離界面より上側のアニオン交換樹脂を前記アニオン交換樹脂抜出部から抜き出してアニオン交換樹脂高度分離塔に移送するとともに、残余のカチオン交換樹脂をカチオン交換樹脂抜出部から抜き出してカチオン交換樹脂再生塔に移送する移送工程と、
前記アニオン交換樹脂高度分離塔に５重量％以上３０重量％以下の第一のＮａＯＨ水溶液に浸漬して、アニオン交換樹脂中に混入しているカチオン交換樹脂を分離し、該カチオン交換樹脂を排出するアニオン交換樹脂分離工程と、
前記アニオン交換樹脂高度分離塔に残存したアニオン交換樹脂を第二のＮａＯＨ水溶液で再生するアニオン交換樹脂再生工程と、
前記カチオン交換樹脂再生塔内のカチオン交換樹脂を再生するカチオン交換樹脂再生工程と、
を有する混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法において、
前記第二のＮａＯＨ水溶液として未使用の高濃度ＮａＯＨ水溶液を使用するとともに、前記第一のＮａＯＨ水溶液として、前記アニオン交換樹脂再生工程で使用済の第二のＮａＯＨ水溶液、又は前記アニオン交換樹脂再生工程で使用済の第二のＮａＯＨ水溶液及び前記アニオン交換樹脂分離工程で使用済の第一のＮａＯＨ水溶液を回収したＮａＯＨ水溶液を用いる、混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法。 A method for separating and regenerating anion exchange resin and cation exchange resin from a mixed ion exchange resin of anion exchange resin and cation exchange resin, comprising the steps of:
a backwash separation step in which the mixed ion exchange resin is introduced into a substantially cylindrical mixed ion exchange resin backwash separation tower having a mixed ion exchange resin introduction section, an anion exchange resin discharge section provided in the vertical direction, a cation exchange resin discharge section provided below the anion exchange resin discharge section, and an air and separation water injection section provided at the bottom, and separation water is passed through the air and separation water injection section in an upward flow into the separation tower to separate the mixed ion exchange resin by utilizing the difference in specific gravity;
a transfer step of extracting the anion exchange resin above the separation interface between the anion exchange resin and the cation exchange resin from the anion exchange resin extraction section and transferring it to an anion exchange resin high-speed separation tower, and extracting the remaining cation exchange resin from the cation exchange resin extraction section and transferring it to a cation exchange resin regeneration tower;
an anion exchange resin separation step of immersing the anion exchange resin high-speed separation tower in a first NaOH aqueous solution having a concentration of 5% by weight or more and 30% by weight or less to separate the cation exchange resin mixed in the anion exchange resin and discharging the cation exchange resin;
an anion exchange resin regeneration step of regenerating the anion exchange resin remaining in the anion exchange resin high-speed separation column with a second NaOH aqueous solution;
a cation exchange resin regeneration step of regenerating the cation exchange resin in the cation exchange resin regeneration tower;
A method for separating and regenerating anion exchange resin and cation exchange resin in a mixed ion exchange resin having
The method for separating and regenerating anion exchange resin and cation exchange resin in a mixed ion exchange resin comprises using an unused high-concentration NaOH aqueous solution as the second NaOH aqueous solution, and using, as the first NaOH aqueous solution, a second NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin regeneration step, or a NaOH aqueous solution obtained by recovering the second NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin regeneration step and the first NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin separation step. - 前記第一のＮａＯＨ水溶液に未使用の高濃度ＮａＯＨ水溶液を添加する、請求項１に記載の混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法。 The method for separating and regenerating the anion exchange resin and the cation exchange resin in the mixed ion exchange resin described in claim 1, in which unused high-concentration NaOH aqueous solution is added to the first NaOH aqueous solution.
- 前記第二のＮａＯＨ水溶液及び／又は第一のＮａＯＨ水溶液の濃度を純水により調整する、請求項２に記載の混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法。 The method for separating and regenerating anion exchange resin and cation exchange resin in a mixed ion exchange resin according to claim 2, wherein the concentration of the second NaOH aqueous solution and/or the first NaOH aqueous solution is adjusted with pure water.
- 前記分離用水を上向流で通水して前記混合イオン交換樹脂を比重差を利用して分離する逆洗分離工程において、混合イオン交換樹脂に第三のＮａＯＨ水溶液を通液するイオン型調整を行い、該第三のＮａＯＨ水溶液として、前記アニオン交換樹脂再生工程で使用済の第二のＮａＯＨ水溶液及び前記アニオン交換樹脂分離工程で使用済の第一のＮａＯＨ水溶液を回収したＮａＯＨ水溶液を用いる、請求項１に記載の混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法。 The method for separating and regenerating anion exchange resin and cation exchange resin in a mixed ion exchange resin according to claim 1, wherein in the backwash separation process in which the separation water is passed in an upward flow to separate the mixed ion exchange resin by utilizing the difference in specific gravity, a third NaOH aqueous solution is passed through the mixed ion exchange resin to adjust the ion type, and the third NaOH aqueous solution is a NaOH aqueous solution recovered from the second NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin regeneration process and the first NaOH aqueous solution used in the anion exchange resin separation process.
- 前記アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂が、ポーラス型イオン交換樹脂である、請求項１～４のいずれか１項に記載の混合イオン交換樹脂におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との分離再生方法。 A method for separating and regenerating anion exchange resin and cation exchange resin in a mixed ion exchange resin according to any one of claims 1 to 4, wherein the anion exchange resin and the cation exchange resin are porous ion exchange resins.
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