[發明專利]離子交換裝置的運轉方法以及離子交換裝置

有效

• 申請號: 201080002625.1
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN102325728A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 平尾匡章;中村三郎;手島慎一郎;安部元;菅敦;細川宏至
• 申請（專利權）人: 三浦工業株式會社
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;B01J49/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及離子交換裝置的運轉方法以及離子交換裝置。

背景技術

作為一般的離子交換裝置的硬水軟化裝置，出于構造簡單的原因，大多是采用順流再生。但是，由于順流再生在水處理工序(水軟化工序)中的硬度泄漏級別相對較高，易于在使用處理水的鍋爐(boiler)等設備中產生水垢這種缺陷。由此，為了得到高純度的處理水，需要較高地設定再生級別(每升離子交換樹脂的再生劑使用量)。

較之于順流再生，對流再生由于硬度泄漏級別較低，所以，能夠解決處理水的純度低下的課題。但是，由于再生工序中，以不流動的方式來保持離子交換樹脂床，因此，需采用各種復雜的技術。

與此相對，專利文獻1、2中所揭示的分流再生能夠同時解決順流再生以及對流再生的課題。也就是說，即使將再生級別抑制地較低，也具有在實用采水量的范圍內能夠獲得高純度的處理水這樣的優點。

專利文獻1：WO?07/23796號公報

專利文獻2：JP特開2008-55392號公報

發明內容

為了解決順流再生以及對流再生的課題，本發明者們對分流再生型的硬水軟化裝置進行了開發。而且，在開發過程中，發現了分流再生的新課題。

新課題是隨著硬水軟化裝置的大型化，在將樹脂儲存槽的內徑增大的情況下而發生的。也就是說，在不斷減小離子交換樹脂床的深度D1相對于直徑Z的比率時，將觀察到不能獲得所期望的采水量的現象。該現象隨著比率D1/Z的減小而逐漸變得顯著。

本發明者們通過探討其原因，結果得到了以下見解。分流再生中的再生劑形成為圖22的箭頭所示的流動。其結果，位于離子交換樹脂床50的中間集液部51的高度附近且在從中間集液部51朝徑向遠離的部分中，存在再生進行不夠充分的再生不良部分52。換而言之，該再生不良部分52是導致采水量低下的原因(第1見解)。

現有的再生方法(順流再生、對流再生以及分流再生)是基于通過1次過程來進行離子交換樹脂床整體的再生這樣的技術常識的方法。本發明者們基于第1見解進一步研究的結果，打破現有的技術常識，并繼承分流再生的優點，從而完成得到了解決所述新課題并增加采水量的新穎且實用的再生工序。也就是說，新穎的再生工序按照順流再生以及部分對流再生的順序來進行切換，通過2次過程來進行再生。部分對流再生中，從離子交換樹脂床的中間部向下方的部分通過對流進行再生。

本發明者們，關于新穎的再生工序，基于部分對流再生的目的，即基于水處理工序中防止硬度泄漏的觀點出發，進行了更進一步研究。其結果查明了：需要充分進行再生的是所限定的離子交換樹脂床的區域(以下，稱之為“硬度泄漏防止床”)。而且，基于到目前為止的經驗以及追加的實驗，弄清了只要硬度泄漏防止床的深度是100mm即可，至少以規定的再生級別來再生該限定的區域即可防止硬度泄漏(第2見解)。

進一步，基于第2見解還清楚地得知：通過對部分對流再生中所利用的再生劑量的比例進行限制，并且增大在順流再生中所利用的再生劑量的比例，則采水量得以增加(第3見解)。除了利用強酸性陽離子交換樹脂顆粒的硬水軟化裝置以外，以上的見解還可以適用于其他離子交換裝置。

本發明的目的在于同時達成下述3個要求的項目。

(1)獲得與對流再生以及分流再生同等的處理水的純度。

(2)一面抑制再生級別，一面獲得比分流再生更多的采水量。

(3)即使減小離子交換樹脂床的深度相對于直徑的比率也可獲得實用的采水量。

為達成上述目的的第1發明是一種離子交換裝置的運轉方法，其包括：水處理工序，使原水以下降流通過具有深度D1的離子交換樹脂床來制造處理水；以及再生工序，使再生劑通過離子交換樹脂床，其中，離子交換樹脂床由相同種類的離子交換樹脂顆粒構成；再生工序包含第1再生工序以及在該第1再生工序結束后進行的第2再生工序，第1再生工序是通過將再生劑向離子交換樹脂床的頂部進行配液并且在離子交換樹脂床的底部進行集液來生成再生劑的下降流，使離子交換樹脂床的整體進行再生的工序，第2再生工序是通過將再生劑向離子交換樹脂床的底部進行配液并且在離子交換樹脂床的中間部進行集液來生成再生劑的上升流，使離子交換樹脂床的一部分進行再生的工序。

根據第1發明，能夠獲得與對流再生以及分流再生同等的處理水的純度。同時，能夠抑制再生級別，并獲得比分流再生更多的采水量。而且，即使減小離子交換樹脂床的深度相對于直徑的比率也可獲得實用的采水量。