(57)【要約】【課題】被処理水を再生用水として使用しても、所望の水質を得ることができるイオン交換塔の再生方法を提供すること。【解決手段】塔本体１１に逆洗水を供給し、当該逆洗水とともに懸濁物質を塔本体１１の外部へ排出する逆洗工程（図２（ｂ））と、前記逆洗工程後、強酸性カチオン交換樹脂単層１２を再生させる酸を塔本体１１に注入する薬注工程（図２（ｃ））と、前記薬注工程後、塔本体１１に押出水を供給し、塔本体１１内に残留する濃い酸を押出水とともに塔本体１１の外部へ排出する押出工程（図２（ｄ））と、を備える。前記逆洗水および／または前記押出水として被処理水を用いる。前記押出工程において、前記押出水とともに酸を塔本体１１に供給する（図２（ｄ））。【選択図】図２
2014188440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塔本体にイオン交換樹脂が充填されてなる向流再生式のイオン交換塔の再生方法であって、
塔本体に逆洗水を供給し、当該逆洗水とともに懸濁物質を塔本体の外部へ排出する逆洗工程と、
前記逆洗工程後、イオン交換樹脂を再生させる薬品を塔本体に注入する薬注工程と、
前記薬注工程後、塔本体に押出水を供給し、塔本体内に残留する前記薬品を押出水とともに塔本体の外部へ排出する押出工程と、
を備え、
前記逆洗水および／または前記押出水として被処理水を用い、
前記押出工程において、前記押出水とともに前記薬品を塔本体に供給する、イオン交換塔の再生方法。
【請求項２】
請求項１に記載のイオン交換塔の再生方法において、
前記押出工程において、前記薬注工程で用いた薬品よりも希薄な薬品を前記押出水とともに塔本体に供給する、イオン交換塔の再生方法。
【請求項３】
塔本体にイオン交換樹脂が充填されてなる向流再生式のイオン交換塔の再生方法であって、
塔本体に逆洗水を供給し、当該逆洗水とともに懸濁物質を塔本体の外部へ排出する逆洗工程と、
前記逆洗工程後、イオン交換樹脂を再生させる薬品を塔本体に注入する薬注工程と、
を備え、
前記逆洗水として被処理水を用い、
前記薬注工程において、希薄な前記薬品を塔本体に注入する、イオン交換塔の再生方法。
【請求項４】
塔本体にイオン交換樹脂が充填されてなる向流再生式のイオン交換塔と、
イオン交換樹脂の再生用水として被処理水を塔本体に供給するポンプと、
イオン交換樹脂を再生させる薬品を塔本体に注入する薬注手段と、
前記薬品よりも希薄な薬品を塔本体に注入する希薄薬注手段と、
を備える、イオン交換装置。
【請求項５】
請求項４に記載のイオン交換装置において、
前記薬品が酸の場合、塔本体に充填されたイオン交換樹脂の層は、強酸性カチオン交換樹脂単層、または強酸性カチオン交換樹脂層と弱酸性カチオン交換樹脂層との複層であって、
前記薬品がアルカリの場合、塔本体に充填されたイオン交換樹脂の層は、強塩基性アニオン交換樹脂単層、または強塩基性アニオン交換樹脂層と弱塩基性アニオン交換樹脂層との複層である、イオン交換装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のイオン交換装置において、
前記薬品が酸の場合、塔本体に充填されたイオン交換樹脂の層は、強酸性カチオン交換樹脂層と弱酸性カチオン交換樹脂層との複層であって、当該強酸性カチオン交換樹脂層と当該弱酸性カチオン交換樹脂層との境界に、水は通すがカチオン交換樹脂を通さない隔壁が設置されており、
前記薬品がアルカリの場合、塔本体に充填されたイオン交換樹脂の層は、強塩基性アニオン交換樹脂層と弱塩基性アニオン交換樹脂層との複層であって、当該強塩基性アニオン交換樹脂層と当該弱塩基性アニオン交換樹脂層との境界に、水は通すがアニオン交換樹脂を通さない隔壁が設置されている、イオン交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塔本体にイオン交換樹脂が充填されてなるイオン交換塔の再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン交換塔の再生方法（イオン交換塔内のイオン交換樹脂の再生方法）に関する技術としては、例えば、特許文献１、２に記載されたものがある。特許文献１、２に記載されているように、イオン交換塔の再生工程における逆洗工程、押出工程においては、従来、純水、脱塩水が再生用水として用いられている。なお、これら純水・脱塩水は、イオン交換塔で処理した（イオン交換塔を含むイオン交換装置で処理した）処理水である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１６２６１４号公報
【特許文献２】特許第３９０７０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
イオン交換塔（イオン交換装置）で処理した処理水（純水または脱塩水）を再生用水として使用する場合、次のような問題がある。
【０００５】
イオン交換装置は、通常、処理水を溜めておく処理水槽を備えている。イオン交換塔で処理した処理水（純水または脱塩水）を再生用水として使用する場合、処理水槽の容量は、再生用水量を見込んだものとする必要がある。同様に、イオン交換塔など処理水槽以外のイオン交換装置を構成する機器も、再生用水量を加味した処理能力を有するものとする必要がある。このため、従来、イオン交換装置は、被処理水量に比して非常に大型なものとなっている。
【０００６】
ここで、イオン交換塔で処理した処理水（純水または脱塩水）を再生用水として使用せず、イオン交換塔で処理する被処理水を再生用水として使用することができれば、イオン交換塔を含むイオン交換装置を飛躍的に小型化することが可能となる。
【０００７】
しかしながら、単に被処理水を再生用水として使用すると、再生工程における押出工程において、イオン交換樹脂が被処理水で汚染されてしまう。その後、通水を開始すると（被処理水の処理を開始すると）、汚染されたイオン交換樹脂から汚染物がリークして所望の水質を得ることができない。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、被処理水を再生用水として使用しても、所望の水質を得ることができるイオン交換塔の再生方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、塔本体にイオン交換樹脂が充填されてなる向流再生式のイオン交換塔の再生方法である。この再生方法は、塔本体に逆洗水を供給し、当該逆洗水とともに懸濁物質を塔本体の外部へ排出する逆洗工程と、前記逆洗工程後、イオン交換樹脂を再生させる薬品を塔本体に注入する薬注工程と、前記薬注工程後、塔本体に押出水を供給し、塔本体内に残留する前記薬品を押出水とともに塔本体の外部へ排出する押出工程と、を備える。前記逆洗水および／または前記押出水として被処理水を用い、前記押出工程において、前記押出水とともに前記薬品を塔本体に供給することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、塔本体にイオン交換樹脂が充填されてなる向流再生式のイオン交換塔の再生方法であって、塔本体に逆洗水を供給し、当該逆洗水とともに懸濁物質を塔本体の外部へ排出する逆洗工程と、前記逆洗工程後、イオン交換樹脂を再生させる薬品を塔本体に注入する薬注工程と、を備え、前記逆洗水として被処理水を用い、前記薬注工程において、希薄な前記薬品を塔本体に注入するイオン交換塔の再生方法でもある。
【００１１】
また、本発明は、別のカテゴリーでは、イオン交換装置という物の発明としてとらえることもできる。すなわち、本発明は、塔本体にイオン交換樹脂が充填されてなる向流再生式のイオン交換塔と、イオン交換樹脂の再生用水として被処理水を塔本体に供給するポンプと、イオン交換樹脂を再生させる薬品を塔本体に注入する薬注手段と、前記薬品よりも希薄な薬品を塔本体に注入する希薄薬注手段と、を備えるイオン交換装置でもある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、被処理水を再生用水として使用しても、所望の水質を得ることができる。被処理水を再生用水として使用することで、従来は別に設けていた再生用水を送るのみのポンプおよび配管が不要になる結果、イオン交換塔を含むイオン交換装置を飛躍的に小型化することが可能となる。また、使用するイオン交換樹脂量を従来よりも少なくできコストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るイオン交換装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るイオン交換塔の再生方法における各工程を示す図である。
【図３】図１に示したイオン交換装置の変形例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明するイオン交換塔（イオン交換装置）は、下向流通水・上向流再生を行う向流再生式のものであるが、本発明は、上向流通水・下向流再生を行う向流再生式のイオン交換塔（イオン交換装置）にも適用することができる。
【００１５】
（イオン交換装置の構成）
図１に示したように、イオン交換装置１００は、カチオン塔１、脱炭酸塔２、アニオン塔３などを具備してなる装置である。
【００１６】
カチオン塔１、脱炭酸塔２、およびアニオン塔３は、相互に配管で接続されており、これら配管には、被処理水や薬品の供給・流路の切替えなどの用途で、複数のバルブ（１７〜３０）がその必要箇所に取り付けられている。バルブ（１７〜３０）の駆動は、電動であったり、手動であったり、空気作動であったりする。
なお、図１に示したイオン交換装置１００の構成はあくまで一例であり、実装置には、通常、図１に示した以外のバルブ（弁）、機器が設けられる。また、実装置では、図１に示した配管構成・バルブ配置を採らないこともある。
【００１７】
（カチオン塔）
カチオン塔１は、被処理水に含まれるカチオン（陽イオン、例えばＣａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｎａ＋など）を吸着除去するためのものであり、塔本体１１内に強酸性カチオン交換樹脂が充填されてなる（強酸性カチオン交換樹脂単層１２が形成されてなる）向流再生式のイオン交換塔である。
【００１８】
なお、塔本体１１内に形成されるカチオン交換樹脂の層は、強酸性カチオン交換樹脂層と弱酸性カチオン交換樹脂層との複層であってもよい。強酸性カチオン交換樹脂層と弱酸性カチオン交換樹脂層との複層とする場合、後述するアニオン塔３の場合と同様に、強酸性カチオン交換樹脂層と弱酸性カチオン交換樹脂層との境界に、水は通すがカチオン交換樹脂を通さない隔壁が設置されていることが好ましい。
【００１９】
カチオン塔１には、原水ポンプ４から被処理水が供給される。通水時（被処理水を処理するとき）には、バルブ１７・１８・２０が開にされて下向流通水とされる（バルブ１９・２１・２９は閉）。再生時（塔本体１１内のカチオン交換樹脂を再生させるとき）には、バルブ１７・２１・１９が開にされて上向流再生とされる（バルブ２０・１８は閉）。バルブ２９は、後述する水洗工程時のみ開とされる。
【００２０】
また、カチオン塔１は、薬注ポンプ７から酸（例えば塩酸（ＨＣｌ））が供給されるようになっている。カチオン塔１再生時、塔本体１１内の強酸性カチオン交換樹脂単層１２よりも下方に薬注ポンプ７から酸が供給される。薬注ポンプ７は、イオン交換樹脂を再生させる薬品を塔本体１１に注入する薬注手段である。
【００２１】
なお、薬注手段としてポンプを使用する必要は必ずしもない。例えば、原水ポンプ４からの被処理水を駆動水としたエゼクターにて、薬品タンク（不図示）からカチオン塔１（イオン交換塔）へ酸（薬品）を供給するようにしてもよい。この場合、原水ポンプ４が薬注手段を兼ねる。
【００２２】
薬注ポンプ７は、制御器９によりその吐出量が制御される。この制御器９は、希薄な酸（薬品）を塔本体１１に注入する希薄薬注手段である。
なお、薬注ポンプ７を複数台設けて、薬注ポンプ７の例えば稼働台数の切替え制御を行うことで、希薄な酸（薬品）を塔本体１１に注入するようにしてもよい。この場合、切替え制御を行う制御器が希薄薬注手段ということになる。
また、薬注手段として原水ポンプ４を用いる場合（エゼクター方式とする場合）、例えばバルブ２２の開度調整または複数台設置されたバルブ２２の開閉動作切替によって薬注量を調整する。この場合、バルブ２２が希薄薬注手段である。
【００２３】
（脱炭酸塔）
脱炭酸塔２は、被処理水に含まれるＣＯ２を除去するためのものであり、下部に中間水槽３１を備えている。脱炭酸塔２には、送風機６から空気が供給される。
【００２４】
カチオン塔１を出て脱炭酸塔２に導入された被処理水は、送風機６からの空気と向流接触する。ガス化したＣＯ２は、脱炭酸塔２の上部から放出される。
【００２５】
（アニオン塔）
アニオン塔３は、被処理水（脱炭酸水）に含まれるアニオン（陰イオン、例えばＳＯ４２−、ＮＯ３−、Ｃｌ−など）を吸着除去するためのものであり、塔本体１３内に、強塩基性アニオン交換樹脂および弱塩基性アニオン交換樹脂が充填されてなる（強塩基性アニオン交換樹脂層１５と弱塩基性アニオン交換樹脂層１４との複層が形成されてなる）向流再生式のイオン交換塔である。
【００２６】
強塩基性アニオン交換樹脂層１５と弱塩基性アニオン交換樹脂層１４との境界には、水は通すがアニオン交換樹脂を通さない隔壁１６が設置されている。
【００２７】
なお、塔本体１３内に形成されるアニオン交換樹脂の層は、強塩基性アニオン交換樹脂単層であってもよい。
【００２８】
アニオン塔３には、脱炭酸水ポンプ５から被処理水（脱炭酸水）が供給される。通水時（脱炭酸水を処理するとき）には、バルブ２３・２４・２６が開にされて下向流通水とされる（バルブ２５・２７・３０は閉）。再生時（塔本体１３内のアニオン交換樹脂を再生させるとき）には、バルブ１７・２７・２５が開にされて、原水ポンプ４から被処理水が供給されることで上向流再生とされる（バルブ２６・２４は閉）。バルブ３０は、後述する水洗工程時のみ開とされる。
【００２９】
なお、アニオン塔３周りの構成については図３に示した構成を用いてもよい。この場合、脱炭酸塔２の中間水槽３１に予めカチオン塔処理水を溜めておき、再生時（塔本体１３内のアニオン交換樹脂を再生させるとき）には、バルブ２３・２７・２５が開にされて、脱炭酸水ポンプ５から被処理水が供給されることで上向流再生とされる（バルブ２６・２４は閉）。中間水槽３１からでていく水はアニオン塔３からみれば被処理水である。
【００３０】
図１に戻る。アニオン塔３は、薬注ポンプ８からアルカリ（例えば苛性ソーダ（ＮａＯＨ））が供給されるようになっている。アニオン塔３再生時、塔本体１３内の強塩基性アニオン交換樹脂層１５よりも下方に薬注ポンプ８からアルカリが供給される。薬注ポンプ８は、イオン交換樹脂を再生させる薬品を塔本体１３に注入する薬注手段である。
薬注手段の変形例としては、前記したカチオン塔１の場合と同様、原水ポンプ４を利用したエゼクター方式がある。
【００３１】
薬注ポンプ８は、制御器１０によりその吐出量が制御される。この制御器１０は、希薄なアルカリ（薬品）を塔本体１３に注入する希薄薬注手段である。
希薄薬注手段の変形例としては、前記したカチオン塔１の場合と同様、薬注ポンプ８を複数台設けた場合の稼働台数の切替え制御器、エゼクター方式とした場合のバルブ２８の開度調整もしくは複数台設置されたバルブ２８の開閉動作切替などが挙げられる。
【００３２】
（イオン交換塔の再生方法）
次に、イオン交換塔の再生方法（再生運転）について図２を参照しつつ説明する。なお、カチオン塔１とアニオン塔３とで、その再生方法における異なる点は、再生対象であるイオン交換樹脂、および再生に用いる薬品が、それぞれ、カチオン交換樹脂かアニオン交換樹脂か、酸かアルカリか、という点であり、両者（カチオン塔１、アニオン塔３）の再生方法を重複説明する必要は特にないので、代表して、カチオン塔１の再生方法（再生運転）について説明する。
【００３３】
図２（ａ）は、再生運転前の通水時（被処理水を処理するとき）の状態を示す。通水時、被処理水は原水ポンプ４によって昇圧され、塔本体１１の上部からカチオン塔１に供給される。カチオン塔１に供給された被処理水は、強酸性カチオン交換樹脂単層１２を通り、塔本体１１の下部から出ていく。強酸性カチオン交換樹脂単層１２を通る際に、被処理水に含まれるＣａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｎａ＋などのカチオンが、強酸性カチオン交換樹脂に吸着されることで、被処理水からこれらのカチオンが除去される。
【００３４】
なお、図２（ａ）において、塔本体１１の下部から出ていく水を処理水と表記している。これは、カチオン塔１の処理水ということであり、脱アニオン処理は、後段のアニオン塔３でなされる。すなわち、塔本体１１の下部から出ていく水は、アニオン塔３からみれば被処理水である。
【００３５】
強酸性カチオン交換樹脂単層１２の吸着能力（イオン交換能力）が無くなったら（低下したら）、図２（ｂ）〜（ｇ）に示す順で、強酸性カチオン交換樹脂単層１２（カチオン塔１）の再生を行う。
【００３６】
（逆洗工程（図２（ｂ）））
原水ポンプ４を駆動し、塔本体１１の下部から塔本体１１内に逆洗水として被処理水を供給し、当該逆洗水とともに塔本体１１内の懸濁物質を塔本体１１の外部へ排出する。
【００３７】
このとき、塔本体１１内の上昇流の線流速（ＬＶ）を、強酸性カチオン交換樹脂単層１２が塔本体１１内の上部に押し付けられる高流速（２５ＬＶ〜３０ＬＶ）とする。これにより、強酸性カチオン交換樹脂単層１２は塔本体１１内の上部に押し付けられて固定された状態となる。
【００３８】
（薬注工程（図２（ｃ）））
強酸性カチオン交換樹脂単層１２を塔本体１１内の上部に押し付けたまま、薬注ポンプ７により、塔本体１１の下部から塔本体１１内に酸（塩酸、硫酸など）を注入する。塔本体１１内に供給された時点での（塔本体１１内での）酸の濃度が、例えば１ｗｔ％から５ｗｔ％の範囲の中の所定の濃度となるように、薬注ポンプ７から酸が注入される。すなわち、上記した１ｗｔ％、５ｗｔ％という酸の濃度は、薬注ポンプ７から吐出する酸溶液と、原水ポンプ４から供給される被処理水との混合状態での濃度のことである。
【００３９】
（押出工程（図２（ｄ）））
強酸性カチオン交換樹脂単層１２の再生が完了すると、薬注工程で用いた酸よりも希薄な酸を、押出水としての被処理水とともに塔本体１１の下部から塔本体１１内に供給することで、塔本体１１内に残留する濃い薬品（酸）を塔本体１１の上部から外部へ排出する。なお、薬注工程で用いた酸よりも希薄な酸を押出水としての被処理水とともに塔本体１１内に供給するとは、塔本体１１内に供給された時点での（塔本体１１内での）酸の濃度が薬注工程の場合よりも薄くなるように、塔本体１１内に酸を供給するということである。また、明記するまでもないが、薬注工程で用いる酸（薬品）の種類と、押出工程で用いる酸（薬品）の種類とは、通常同じであるが、両工程で異なる種類の酸（薬品）を用いてもよい。
【００４０】
なお、塔本体１１内に供給された時点での（塔本体１１内での）酸（薬品）の濃度が薬注工程の場合と同等（同じ）となるように、塔本体１１内に酸（薬品）を供給する場合もある。例えば、薬注工程を１ｗｔ％程度の酸濃度で実施する場合（例えば酸として硫酸を用いる）、押出工程においても同じ１ｗｔ％程度の酸濃度（硫酸濃度）となるように薬注ポンプ７から塔本体１１内へ酸（硫酸）を供給する場合もある。
アニオン塔３の場合も同様である。その薬注工程は、アルカリの濃度を、例えば１ｗｔ％から５ｗｔ％の範囲の中の所定の濃度にして行う。ここで、例えば、薬注工程を１ｗｔ％程度のアルカリ濃度で実施する場合（例えばアルカリとしてＮａＯＨを用いる）、押出工程においても同じ１ｗｔ％程度のアルカリ濃度（ＮａＯＨ濃度）となるように薬注ポンプ８から塔本体１３内へアルカリ（ＮａＯＨ）を供給する場合もある。
【００４１】
また、薬注工程で用いた酸よりも希薄な酸を押出水としての被処理水とともに塔本体１１内に供給するとは、薬注工程の場合よりも酸の注入量を少なくすることであり、本実施形態においては、薬注ポンプ７の吐出量を制御器９により薬注工程のときよりも低下させることを意味する。
【００４２】
仮に、イオン交換樹脂の再生用水（逆洗水および／または押出水）として単に被処理水のみを使用した場合、押出工程において、強酸性カチオン交換樹脂単層１２のうちの被処理水入口に近い樹脂（強酸性カチオン交換樹脂単層１２のうちの下端部）が被処理水で汚染されてしまう。なお、強酸性カチオン交換樹脂単層１２のうちの被処理水入口に近い樹脂（強酸性カチオン交換樹脂単層１２のうちの下端部）とは、通水時（被処理水を処理するとき）に、処理水出口に最も近い樹脂である。また、被処理水で汚染されるというのは、被処理水に含まれる例えばＣａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｎａ＋などがカチオン交換樹脂に吸着されるということである。
その後、処理水出口に最も近いカチオン交換樹脂が被処理水で汚染された状態で通水を開始すると（被処理水の処理を開始すると）、汚染されたカチオン交換樹脂から汚染物がリークして所望の水質を得ることができない。
【００４３】
そのため、本実施形態では、塔本体１１に押出水を供給し、塔本体１１内に残留する濃い薬品（酸）を押出水とともに塔本体１１の外部へ排出する押出工程において、薬注工程で用いた薬品（酸）よりも希薄な薬品（例えば酸）を押出水とともに塔本体１１に供給する。
【００４４】
希薄な薬品とは、薬品が酸の場合、様々なカチオンをカチオン交換樹脂が交換吸着する強さ（イオンの選択制）において、Ｈ＋が優先的に交換吸着される状態を作り出す濃度であって、従来の薬注工程における濃度よりも低い濃度の薬品のことである。薬品がアルカリの場合（アニオン塔３の場合）も同様である、この場合、上記した文章のうち、「カチオン」を「アニオン」に、「Ｈ＋」を「ＯＨ−」に読み替えてもらいたい。
【００４５】
カチオン塔１の塔本体１１に供給された時点での（塔本体１１内での）薬品の濃度（換言すれば、押出水（被処理水）との混合状態での薬品の濃度）として、希薄な酸とは、酸（例えば塩酸、硫酸）の濃度が、例えば、０．１ｗｔ％以上、１ｗｔ％未満の酸のことである。
また、アニオン塔３の塔本体１３に供給された時点での（塔本体１３内での）薬品の濃度（換言すれば、押出水（被処理水）との混合状態での薬品の濃度）として、希薄なアルカリとは、アルカリ（例えばＮａＯＨ）の濃度が、例えば、０．１ｗｔ％以上、１ｗｔ％未満のアルカリのことである。
【００４６】
（沈静工程（図２（ｅ）））
塔本体１１への被処理水および酸の供給を停止し、塔本体１１内の上部に押し付けた強酸性カチオン交換樹脂単層１２を塔本体１１内の下方へ沈降させる。強酸性カチオン交換樹脂単層１２を構成する強酸性カチオン交換樹脂は、沈降しつつほぐされる。
【００４７】
（水洗工程（図２（ｆ）））
塔本体１１の上部から被処理水を通水して塔本体１１下部から排出し、押出工程で供給した薬注工程と同等、または薬注工程の場合よりも希薄な酸を排除する。酸やアルカリが塔内に多く残った状態で循環をかけると、例えば酸のＣｌ、アルカリのＮａがそれぞれアニオン塔３、カチオン塔１の負荷となって性能が下がることがあるが、水洗工程を行うことでこれを防ぐことができる。
【００４８】
（循環工程（図２（ｇ）））
処理水質が目標水質に到達するまで、処理水（カチオン塔１、脱炭酸塔２、およびアニオン塔３を通過させた処理水）を原水配管に戻した被処理水の循環運転を行う（なお、図１では、循環配管などの循環手段の図示を省略している）。
【００４９】
以上がカチオン塔１の再生方法（再生運転）の全工程である。
【００５０】
（作用・効果）
本発明では、イオン交換樹脂の再生用水（逆洗水および／または押出水）として被処理水を用い、押出工程において、薬注工程の場合と同等の濃度の薬品、または薬注工程で用いた薬品よりも希薄な薬品を押出水とともに塔本体に供給する。
【００５１】
この構成によると、押出工程において、イオン交換樹脂が被処理水で汚染されることを防止できる。その結果、その後の通水時（被処理水を処理するとき）に、イオン交換樹脂から汚染物がリークすることを抑制できる。押出工程において、薬品が酸の場合は、Ｈ＋が優先的に交換吸着される状態が作り出され、薬品がアルカリの場合は、ＯＨ−が優先的に交換吸着される状態が作り出されるからである。
これらの結果、被処理水を再生用水として使用しても、所望の水質を得ることができる。被処理水を再生用水として使用することで、イオン交換塔を含むイオン交換装置を飛躍的に小型化することが可能となる。
【００５２】
（変形例）
Ｈ＋またはＯＨ−が優先的に交換吸着される状態を作り出す濃度であって、従来の薬注工程における濃度よりも低い濃度の薬品（酸またはアルカリ）、すなわち希薄な薬品（酸またはアルカリ）を用いて薬注工程を行えば（イオン交換樹脂を再生させれば）、塔本体内に濃い薬品がそもそも残留しない。すなわち、希薄な薬品を用いて薬注工程を行えば、その後の押出工程を省略することができる。
【００５３】
（比較実験）
再生用水として被処理水を用いた本発明の再生方法と、再生用水として純水を用いた従来の再生方法との比較実験を行った。
【００５４】
共通の条件として、φ２３ｍｍ×Ｈ（高さ）１２００ｍｍのカチオン塔に強酸性カチオン交換樹脂を４１０ｍＬ投入した。
【００５５】
<従来の再生方法による実験結果>
純水とＨＣｌとを混合して５ｗｔ％ＨＣｌ溶液を作製し、３００ｇ−ＨＣｌ／Ｌ−Ｒで初期再生を行った（薬注工程に相当する）。その後、純水で押出工程を行った（初期再生工程完了）。
このカチオン塔に、Ｔ−Ｃ７０ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌの市水を被処理水として通水し、いったん破過させたのち、再度純水とＨＣＬとを混合して５ｗｔ％ＨＣｌ溶液にて樹脂１Ｌ当り５０ｇ−ＨＣＬ／Ｌ−Ｒでの薬注、純水での押出しを行った（再生工程完了）。このカチオン塔に、Ｔ−Ｃ７０ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌの市水を被処理水として通水し、処理水水質：０．０４ｍＳ／ｍ、ＢＴＣ：５３ｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ−Ｒを得た。
【００５６】
<本発明の再生方法による実験結果>
被処理水としてのＴ−Ｃ７０ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌの市水と、ＨＣｌとを混合して５ｗｔ％ＨＣｌ溶液を作製し、５０ｇ−ＨＣｌ／Ｌ−ＲのＨＣｌで再生を行った（薬注工程に相当する）。その後、Ｔ−Ｃ７０ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌの市水に０．５ｗｔ％のＨＣｌ溶液を溶解させた液で、樹脂１Ｌ当り１２．５ｇ−ＨＣＬ／Ｌ−Ｒで押出工程を行った（再生工程完了）。
このカチオン塔に、Ｔ−Ｃ７０ｍｇ−ＣａＣＯ３／Ｌの市水を被処理水として通水し、処理水水質：０．０９ｍＳ／ｍ、ＢＴＣ：６６ｇ−ＣａＣＯ３／Ｌ−Ｒを得た。
【００５７】
上記した比較実験の結果、本発明の再生方法により、従来と同様の処理水水質を得ることができることが検証された。
【符号の説明】
【００５８】
１：カチオン塔（イオン交換塔） 
２：脱炭酸塔
３：アニオン塔（イオン交換塔）
４：原水ポンプ
５：脱炭酸水ポンプ
６：送風機
７、８：薬注ポンプ（薬注手段）
９、１０：制御器（希薄薬注手段）
１１、１３：塔本体
１２：強酸性カチオン交換樹脂単層
１４：弱塩基性アニオン交換樹脂層
１５：強塩基性アニオン交換樹脂層
１６：隔壁
１００：イオン交換装置
【図１】
2014188440.tif 000003
【図２】
2014188440.tif 000004
【図３】
2014188440.tif 000005