JPH0366021B2 - - Google Patents

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上部の再生が良く進み、新
しい再生液に最初に遭遇する上層部が完全再生さ
れ、この上層部が上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。従つて所
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
槽頂から処理水を下向流で通水して流動化を押え
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
されたものであつて、イオン交換槽内を多数の連
通孔を分布させて設けた隔壁より上部室と下部室
とに区劃し下部室にはイオン交換樹脂を充填して
床を形成させ、各連通孔にはフロート弁を取付
け、特にこのフロート弁は上向流のイオン交換処
理時には閉じてイオン交換樹脂の上昇移動を阻止
するが、床に蓄積した汚濁物質の上向流洗浄時に
は開いてイオン交換樹脂が下部室から上部室に移
動できるようにし、また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帰還とイオン交
換樹脂床の下向流再生を行なわせるよう多種類の
切換機能を発揮させるよう構成する。

この目的達成のため、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、隔壁の下面に沿わせ
て処理水集水器を設け、各連通孔にはフロート弁
を取付け、該フロート弁は弁筒内にその内径より
小径のフロートを内蔵しかつ弁筒内の上下にフロ
ートを上昇および下降位置で抑止する通液性の保
持枠を設けるとともに上位保持枠に抑止された上
昇位置のフロート弁に対して上方から弾性的に密
接可能な環状弁シートを設けて形成したことを特
徴とする。

以下、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、そのイオン交換処
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とに区劃され、隔壁５には後述の
フロート弁取付用の連通孔８が多数分布させて開
設されている。下部室７内には隔壁５の下面に沿
わせて前記側部ノズル４に接続する集水器９を設
けまた槽底部にはストレーナ１０を分布配置した
支持板１１を設け、集水器９と支持板１１との間
をほぼ満す量の粒状のイオン交換樹脂を充填して
イオン交換樹脂床１２を形成させる。

隔壁５の各連通孔８にはフロート弁１３を取付
ける。第２図は１つのフロート弁１３の詳細に示
す。下端に下位保持枠１４を一体に形成した弁筒
１５内にはこの例では球形で、弁筒１５内径より
小径で、液流に伴なわれて昇降するフロート１６
を収容する。フロート１６の比重は約１とする。
弁筒１５の上縁上に上位保持枠１７を載せ、さら
にその上に弾性材料からなる環板状の可撓性の弁
シート１８を載せ、保持筒１９にねじ込んで固定
する。フロート弁１３は保持筒１９を前記連通孔
８に差込みナツト２０を施して隔壁５に取付け
る。隔壁５が合成樹脂製の場合には各連通孔８に
直接ねじ込んで固定し隔壁５上に突出部がないよ
うにすることもできる。

上位保持枠１７はその外環１７ａから内方に半
径方向の４つの腕１７ｂが中程まで延びてその内
端スパンＳはフロート１６の径より小さく形成さ
れる。こうしてフロート１６が上昇位置で上位保
持枠１７の中心に上部が部分的に突出する状態で
抑止されるとともに、この状態で上位保持枠１７
自体は腕１７ｂ間の空間で上下に通じ通液性を保
持する。

そしてある程度以下の上向流速に対して環状弁
シート１８はその弾性により上昇位置に抑止され
たフロート１６の上部に上方から密接しその中心
の円形開口１８ａは閉じられる。一定以上の上向
流速に対しては、第３図に示すように、フロート
１６が上位保持枠１７に抑止された状態で弁シー
ト１８が液流により押上げられその中心開口１８
ａがフロート１６から離間して開口する。

下位保持枠１４は上位保持枠１７と同様に形成
され、第４図に示すように、下向流により下降位
置に降下したフロート１６を抑止しかつ通液性を
保持する。

上記構成の本発明実施例装置は次のように操作
される。

() 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を開いて被処理原水を槽内に送給
する。原水はイオン交換樹脂床１２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
つて集水器９に集水され、側部ノズル４から送
出される。

この間、下部ノズル２の閉止により隔壁５上
下の水圧はバランスしているので下部室７から
上部室６への上昇流は生じない。下部室７内の
イオン交換樹脂には上向流通水により上向きの
力が働らいており、この力が上位保持枠１７の
腕１７ｂ間の空間から弁シート１８に作用す
る。しかし弁シート１８は第２図のようにフロ
ート１６から離間しないだけの弾力を有してい
るので、イオン交換樹脂の上部室６への移行は
阻止され、イオン交換樹脂床１２は下部室７内
で緊密に保持される。

() 再生、洗浄操作 通水処理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を低下すると、通水を
停止し、側部ノズル４を閉じ下部ノズル３を排
出系に向かつて開き、上部ノズル２から再生剤
液を供給する。再生液は第４図のように下向流
によりフロート弁１３のフロート１６を押下げ
て下部室７に流入しイオン交換樹脂床１２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１２を洗浄する。再生洗浄操
作の完了後、（）の操作に戻す。

なお、再生操作は通水処理の停止後、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もできる。

() 汚濁物洗浄排出操作 通水処理操作を繰返すことによりイオン交換
樹脂床１２内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
１２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を閉じ上向ノズル２を排出系に向つて
開き、下部ノズル３から洗浄水を供給すること
によつて行う。イオン交換樹脂床１２を上向流
で通過した水は、側部ノズル４に流れることが
できず上部ノズル２に向うので、フロート弁１
３を第３図のように上向流で通りこの上向流に
よつて弁シート１８が押上げられフロートから
離間して開口する。その結果、下部室７内のイ
オン交換樹脂は流動化しその一部がフロート弁
１３を通つて上部室６に移動し、両室内に同率
で展開するので汚濁物質の洗浄除去を効果的に
行なわせることができる。

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、フロート１６は第４図の
ように下降して下向流とともに上部室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１
２が形成される。前記のように隔壁５上に突出部
がないようフロート弁１３を取付けて上面を平滑
化すれば、イオン交換樹脂の下部室への返戻に際
し上部室６に残留するイオン交換樹脂の量を最小
限とすることができる。

以上のように、本発明によると、槽内下部にイ
オン交換樹脂床を充填し上向流でイオン交換処理
を行う場合に、イオン交換樹脂床を下部室に抑制
して緊密に保持することができ、そして上部室を
利用して上向流によりイオン交換樹脂床内の蓄積
異物を効果的に洗浄排出することができる。しか
も本発明におけるフロート弁は上向流通弁として
も下向流通弁としても機能するので、それだけ隔
壁の連通孔および弁の数を約1/2に低減でき、製
作費用を安価とすることができる等の諸効果があ
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
縦断側面図、第２図はそのフロート弁のフロート
上昇、弁シート閉止状態を示す縦断側面図、第３
図はそのフロート弁のフロート上昇、弁シート開
口状態を示す縦断側面図、第４図はそのフロート
弁のフロート下降状態を示す縦断側面図、第５図
はその上位保持枠の平面図である。 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……隔
壁、６……上部室、７……下部室、８……連通
孔、９……集水器、１０……ストレーナ、１１…
…支持板、１２……イオン交換樹脂床、１３……
フロート弁、１４……下位保持枠、１５……弁
筒、１６……フロート、１７……上位保持枠、１
７ａ……外環、１７ｂ……腕、１８……弁シー
ト、１８ａ……中心開口、１９……保持筒、２０
……ナツト。

Claims (1)

【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、隔壁の下面に沿わせて処理水集水器を
   設け、各連通孔にはフロート弁を取付け、該フロ
   ート弁は弁筒内にその内径より小径のフロートを
   内蔵し、かつ弁筒の上下フロートを上昇および下
   降位置で抑止する通液性の保持枠を設けるととも
   に上位保持枠に抑止された上昇位置のフロートに
   対して上方から弾性的に密接可能な環状弁シート
   を設けて形成したことを特徴とする向流再生型イ
   オン交換装置。