高性能イオン交換樹脂が産業用クライアントの水処理効率を向上

大手化学処理工場は、排水処理において課題に直面していました。この工場は、微量金属やイオン性汚染物質を含む大量の排水を排出していました。従来の処理システムでは、ますます厳しくなる排出基準を満たすことが困難でした。規制要件を満たすため、同社は当社のチームと提携し、高度な樹脂技術を基盤としたカスタムイオン交換システムを設計・導入しました。

顧客の課題と目標

クライアントはイオン交換供給水のpH、温度、イオン強度が変動する場合でも、残留重金属イオン（銅、亜鉛、鉄など）および硝酸塩濃度を確実に低減できるユニット。主な要件は、(1) 高い処理能力、(2) 厳しい水質条件下においても一貫した除去性能、(3) 繰り返し負荷下でも樹脂寿命が長いこと、(4) 再生のためのダウンタイムが最小限であることでした。

ソリューションと実装

最高級の強酸性陽イオン樹脂とキレート型弱酸性樹脂を直列に組み合わせた構造を採用しました。これらのイオン交換樹脂は、社内の信頼できるイオン交換樹脂サプライヤーネットワークから供給され、完全な品質トレーサビリティを確保しています。このシステムには、最適化された樹脂層設計、内部の流量分配機構、そして自動再生サイクルが組み込まれています。また、容量維持率、反応速度、繰り返しサイクルにおける耐久性といったイオン交換樹脂の性能特性を重視し、長期にわたるトレーニングとモニタリングサポートを提供しました。

試運転中のパイロットテストでは、様々な給水条件下において堅牢な性能が実証されました。流量、塩分負荷量、温度変動を広範囲にわたってテストした結果、このプラントにおけるイオン交換樹脂の適用により、残留イオン濃度を規制閾値以下に確実に維持できることが確認されました。6ヶ月間の運転期間中、システムの脱イオン効率は安定しており、樹脂は当初の能力の95%以上を維持しました。

結果とメリット

新しいイオン交換装置により、金属イオンのレベルが 98 %、硝酸塩のレベルが 92 % 削減され、ピーク負荷期間でもコンプライアンスが確保されました。

樹脂の急速な反応速度と安定したイオン交換樹脂の性能特性のおかげで、従来のシステムと比較して再生のためのダウンタイムが 30 % 削減されました。

最初の 1 年間で、クライアントは化学再生剤の消費量が 20 % 削減され、ポンプとフロー制御に関連するエネルギー使用量が 12 % 減少しました。

顧客はまた、樹脂容量の低下が最小限に抑えられた長い運用寿命を高く評価し、顧客の水の化学組成に合わせて調整されたイオン交換樹脂アプリケーションの選択を実証しました。

イオン交換樹脂サプライヤーとの強力なパートナーシップにより、スムーズな物流、スペアパーツの供給、技術バックアップが保証されました。

将来の展望と拡大

この成功に後押しされ、お客様は今年後半にシステムを他の排水ストリームにも拡張する予定です。当社は、より困難な原水におけるイオン分離をさらに向上させるため、高度な混床構成と新規樹脂ブレンドを検討しています。この事例は、イオン交換樹脂の性能特性を実際のプロセス要件に慎重に適合させることの重要性、そして経験豊富なイオン交換樹脂サプライヤーとの緊密な連携が堅牢で拡張性の高いソリューションを提供できることを改めて示しています。

要約すると、カスタムイオン交換樹脂ソリューションを導入することで、化学プラントはコンプライアンスの遵守、効率性の向上、そして運用コストの削減を達成しました。この事例は、要求の厳しい工業用水に合わせてカスタマイズ・設計されたイオン交換樹脂アプリケーションの変革の可能性を強調しています。