보은화학(주) 기술자료 - 이온교환수지의 충전과 교체작업

가.

2상2탑의 신규충전

ⓐ 충전과 역세

음이온탑에 양이온교환수지가 혼입되어서는 절대로 안되므로 음이온탑 작업을 먼저한다.
음이온탑에 양이온교환수지가 혼입되면 순도가 올라가지 않는다.
수지를 Vessel에 채우기전에 다음사항을 점검한다.
Vessel의 하부collector, 상부와 중간 distributor, Vessel의 lining 또는 지지대 등의 이상유무를 점검한다.
수지의 일부분교체도 이와같은 사항을 먼저 점검한 후 실시한다.

Vessel하부의 plate, 중간 distributor나 collector 그리고 상부 distributor에 해당하는 선을 vessel의 바깥 부분에 페인트로 표시를 해놓는것이 도움이 될수있다. 양이온교환수지는 feed water로 채울수 있지만 음이온교환수지는 반드시 양이온을 제거한 물 또는 softener를 통과한 물로 채워준다. 이온교환수지를 충전할때는 통상적으로 수동으로 실시하나 기계적인 장치를 사용하여도(ejector, pump) 수지에는 별 지장을 주지 않는다.
기계적 장치를 사용할때에는 물을 수지와함께 1-2 BV로 충전을 실시한다.

ⓑ 이온교환수지 충전 절차

이온교환수지를 충전할 때에는 3번 내지 4번에 나누어 같은량을 충전 할 수 있을 정도로 실시한다. 여기서 설명하는 충전방법은 일반 column (conventional)에 적용되는 것이지만 일반 Packed Bed에서도 같다.

① 수지를 충전하기에 앞서 반드시 vessel의 반을 물로 채워준다.
② 이온교환수지를 충전할 때 수지를 1/3 정도를 먼저 vessel에 붓는다.
③ 역세 valve 를 열고 유량을 6-15m/hr 정도로 맞추고, 수지의 특성에 맞게 온도를 유지하며 역세를 실시
    한다
④ 비중이 낮은 수지의 경우 역세의 유량을 낮춘다.
⑤ 위의 유량을 약 15분 정도 유지를 하며, 수지 level은 상부 manhole로 점검을하며 역세된 물은 overflow
    시킨다.
⑥ 역세공정이 끝나면 수지층을 settling 시킨다.
⑦ 수지층의 settling이 끝나면, rinse outlet valve 를 열고 drain 시킨다. 이때 drain 시키는 물의 level 은
    수지층보다 약 1m 정도 상부에 오도록한다.
⑧ 이상과 같은 방법을 2번째 3번째 수지를 충전할때까지 반복한다.
⑨ 모든 수지 충전작업이 끝나면 full backwash를 약 30분 정도 실시한다.
⑩ 끝으로 충전작업이 종료된 후 빈bag 이나, drum을 확인하여 충전된 양이 정확한지 다시 한번 확인 한다

① 역세공정은 운전중에 있을 수 있는 TROUBLE 을 없애기위해 중요한 공정이다.
② 역세공정이 완전히 끝나면 6m/hr의 유량으로 수지층위 10cm정도까지 물이 남도록 drain시킨다.
③ 마지막으로 vessel의 바깥부분의 표시선까지의 수지를 점검한 후 수지량을 계산하여 본다.
④ 맨홀 밀폐작업이 완전한가 확인한다. 수지탑내에 물을 만수로 한 후 압력계의 수치가 약 30분 경과후에도
변화가 없어야 한다.

여기까지가 재생공정을 위한 모든 준비가 끝난 상태이다

나.

혼상탑의 신규충전

혼상탑은 통수 할 때 airmixng을 통하여 양,음이온교환수지를 혼합하여 사용하지만 재생할 때에는 역세후에 겉보기 밀도 차이로 분리한 후 재생을 실시한다. 따라서 중간 collector 상하로 양,음이온교환수지가 분리되는 것은 혼상탑 재생시에 매우 중요하다.
초기 충전시 양,음이온교환수지의 레벨을 정확히 맞추는것이 혼상탑 처리수 순도를 높이는 지름길이다.

혼상탑 처리수 순도저하 원인은 중간 collector 상하로 양,음이온교환수지의 balance가 맞지 않는것이 대부분의 원인이며 혼합이 안되는 원인이 그 다음 순서이다. 사용전 양,음이온교환수지는 색상으로 구별이 가능하여 분리상태나 레벨을 check하기 용이하지만 사용시간이 경과하면서 점차 색상이 비슷해져서 육안으로 구별하기가 어렵게 된다.

따라서 上記한 위험성 때문에 혼상탑은 부분교체를 하지 않으며 전량교체 또는 계속 사용하는 것이 바람직하다.

ⓐ 양이온교환수지의 충전

역세수로 수지탑내에 물을 채운다. 수위는 중 Collector의 상부 이상으로 한다
양이온교환수지를 수지탑 상부 맨홀로 충전하고 배수가 필요한 경우에는 수지탑 하부로 배수한다. 수지의 충전량은 아래 주의사항에서 기술한다.
수지탑 하부에서 공기를 불어넣어 5분간 공기교반을 행한 후 수지량 2배량의 순수로 10분정도 수세한다
수지탑 상부에서 물을 넣으며 수위는 수지탑 상부 Collector의 상부 부근까지로 한다.

ⓑ 음이온교환수지의 충전

충전된 양이온교환수지의 상부층이 평평한가를 확인하고 그렇지 않은 경우 수지층 상부가 조금 움직일 정도의 역세를 하여 평평하게 만든다.
음이온교환수지를 수지탑 상부 맨홀로부터 충전, 배수가 필요할 경우 중간 Collector를 통해 배수 한다.
수지의 충전이 완료되면 수지탑 상부에서 물을 넣고 중간 Collector로 배수하는 방법으로 수지량의 2배정도의 물로 10분 정도 수세한다.

양이온수지의 충전은 피처리 원액중 경도성분이 포함된 경우 음이온교환수지의 약주공정시 NaOH 의 양이온교환수지의 접촉에의한 수산화물의 생성을 가능한한 막기위해 양이온교환수지층의 윗부분을 부하형(Na형, 제품 출하시 일반적으로 Na형)으로 Collectir 하부에서 조금(보통5cm) 아래로한다. 혼상탑전에 경도성분 등을 처리하는 전처리공정(2상식등)이 있는 경우와 피처리 원액중에 경도성분이 함유되어 있지않은 경우의 양이온교환수지 층 윗부분은 부하형으로 중간 Collector의 중심부에서 상부 부근으로 한다. 수처리에 의한 완전한 Polisher로서 사용되는 경우의 양이온교환수지층 윗부분은 재생형(H형)으로 중간 Collector의 중심으로 한다.
음이온교환수지의 충전을 종료한 후 물을 넣을때, 수지탑 상부 또는 수지탑 상부 Collector까지 넣고 배수는 중간 Collector로 한다.
역세 또는 중간 Collector로 넣으면 수지층의 흔들림현상이 발생하여 수지의 분리가 곤란하기 때문에 이와 같은 조작을 절대 행하면 안된다.
잘못하면 양,음이온교환수지의 엉킴현상이 일어난다.
수지가 양,음이온으로 분리되어 있으므로 역세 공정을 생략하고 바로 재생작업에 들어간다.
약주-압출-수세가 끝난후 반드시 역세(수세)와 양,음이온교환수지의 혼합작업을 하여야 한다.

다.

이온교환수지의 교체, 충전작업

수지탑속의 기존의 폐이온교환수지를 제거하고 신규 수지를 충전하는 작업이다.

ⓐ 준비
	- 수지를 수지탑 가까이 운반한다.
	- 작업 장비, 도구 준비
	- 수지 투입용 프라스틱통(100ℓ)과 수중펌프 준비
ⓑ 맨홀 OPEN 작업
ⓒ 수지탑에서 수지 빼내기 작업(1000ℓ 작업시간 약20분)
	- 수지층 상부를 수평으로 하고 역세수는 양이온탑을 통과한 물을 사용하며 음이온탑부터 작업을 실시한다. - 처음 수지 빼내기는 상수도에 밸브를 연결하여 유도한다.

ⓓ 수지탑내 점검

- 수지 빼내기가 끝나면 수지탑내의 스트레이나와 고무라이닝등의 파손유무를 확인한다.

ⓔ 수지탑에 수지넣기 작업(1000ℓ 작업시간 약 15분)

ⓕ 압력테스트

- 맨홀을 닫은 후 탑내에 물을 가득 채우고나서 압력계의 수치가 약 30분 후에도 변화가 없어야 한다.

ⓖ 재생

- 재생은 배량재생을 사용한다.

ⓗ 기타 참고사항은 가, 나의 운전요령을 참고한다.