特許 6271625 放射性廃液の処理方法及び処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6271625

(24)【登録日】2018年1月12日

(45)【発行日】2018年1月31日

(54)【発明の名称】放射性廃液の処理方法及び処理装置

(51)【国際特許分類】

   G21F 9/06 20060101AFI20180122BHJP

   G21F 9/12 20060101ALI20180122BHJP

【ＦＩ】

   G21F9/06 G

   G21F9/12 501D

   G21F9/12 501F

   G21F9/12 512D

【請求項の数】13

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-65167(P2016-65167)

(22)【出願日】2016年3月29日

(65)【公開番号】特開2017-181144(P2017-181144A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2017年1月18日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】住谷 貴子

(72)【発明者】

【氏名】菅野 真貴

(72)【発明者】

【氏名】野下 健司

(72)【発明者】

【氏名】三宅 俊介

(72)【発明者】

【氏名】三宮 豊

(72)【発明者】

【氏名】横北 卓也

(72)【発明者】

【氏名】山口 献

(72)【発明者】

【氏名】小林 敬

(72)【発明者】

【氏名】山根 正嗣

(72)【発明者】

【氏名】増子 雄太

【審査官】 藤原 伸二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１１４３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−００１１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１４５６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０５４７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０５９８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１８７７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５２２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２７５７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２６３０７３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ２１Ｆ９／０４、９／０６、９／１２

Ｃ０２Ｆ１／２８、Ｃ０２Ｆ１／５８−１／６４

Ｂ０１Ｄ１５／００−１５／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原子力施設から発生する酸性または中性の放射性廃液の処理方法であって、
アルカリ成分を溶出するｐＨ緩衝材により前記放射性廃液のｐＨを調整するｐＨ調整工程と、
前記ｐＨ調整工程にて処理した液から、Ｓｒ吸着材を用いてＳｒを除去するＳｒ除去工程と、を含む、放射性廃液の処理方法。

【請求項2】

請求項１に記載の放射性廃液の処理方法であって、
さらに、前記ｐＨ調整工程の前に、前記放射性廃液に酸を添加することにより吸着材では吸着されない形態で存在する非吸着性ＳｒをＳｒイオンに分解する非吸着性Ｓｒ分解工程を含む、放射性廃液の処理方法。

【請求項3】

請求項２記載の放射性廃液の処理方法であって、
さらに、前記非吸着性ＳｒがＳｒ錯体であって、前記非吸着性Ｓｒ分解工程の後に前記Ｓｒ錯体が前記Ｓｒイオンと配位子とに分解し、配位子吸着材により前記配位子を除去する錯体除去工程を含む、放射性廃液の処理方法。

【請求項4】

請求項３記載の放射性廃液の処理方法であって、
前記酸は、塩酸又は硫酸であり、
前記配位子吸着材は、イミノジ酢酸型、ポリアミン型及びグルカミン型のキレート樹脂吸着材である、放射性廃液の処理方法。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項に記載の放射性廃液の処理方法であって、
前記ｐＨ緩衝材は、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、ドロマイト、ハイドロタルサイト又は水酸化鉄である、放射性廃液の処理方法。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか一項に記載の放射性廃液の処理方法であって、
前記Ｓｒ吸着材は、ケイチタン酸系化合物、チタン酸化合物又はゼオライトである、放射性廃液の処理方法。

【請求項7】

原子力施設から発生する放射性廃液の処理装置であって、
前記放射性廃液とアルカリ成分を溶出するｐＨ緩衝材とを混合するｐＨ調整ユニットと、
前記ｐＨ調整ユニットから送られる液に含まれるＳｒを除去するＳｒ吸着材を充填したＳｒ吸着材入り容器と、を備え、
前記ｐＨ調整ユニットは、前記ｐＨ緩衝材が充填されたｐＨ緩衝材入り容器を含む、放射性廃液の処理装置。

【請求項8】

請求項７記載の放射性廃液の処理装置であって、
前記ｐＨ緩衝材入り容器に充填された前記ｐＨ緩衝材を前記ｐＨ緩衝材入り容器から取り出し、入れ替え用のｐＨ緩衝材を前記ｐＨ緩衝材入り容器に充填することができるように構成されている、放射性廃液の処理装置。

【請求項9】

原子力施設から発生する放射性廃液の処理装置であって、
前記放射性廃液とアルカリ成分を溶出するｐＨ緩衝材とを混合するｐＨ調整ユニットと、
前記ｐＨ調整ユニットから送られる液に含まれるＳｒを除去するＳｒ吸着材を充填したＳｒ吸着材入り容器と、を備え、
前記ｐＨ調整ユニットは、処理対象水貯蔵容器であるバッファタンクを含み、
前記ｐＨ緩衝材は、前記バッファタンクに供給される構成である、放射性廃液の処理装置。

【請求項10】

請求項７〜９のいずれか一項に記載の放射性廃液の処理装置であって、
さらに、前記放射性廃液を供給する第１のタンクと、処理水受入タンクである第２のタンクと、を備え、
前記ｐＨ調整ユニット及び前記Ｓｒ吸着材入り容器は、前記第１のタンクと前記第２のタンクとの間に配置されている、放射性廃液の処理装置。

【請求項11】

請求項７〜１０のいずれか一項に記載の放射性廃液の処理装置であって、
さらに、前記放射性廃液に酸を添加して非吸着性ＳｒをＳｒイオンに分解する酸添加ユニットを備え、
前記酸添加ユニットは、前記ｐＨ調整ユニットの上流側に配置されている、放射性廃液の処理装置。

【請求項12】

請求項１１記載の放射性廃液の処理装置であって、
さらに、前記酸により前記放射性廃液に含まれるＳｒ錯体が分解して生じる配位子を除去する配位子吸着材入り容器を備え、
前記配位子吸着材入り容器は、前記ｐＨ調整ユニットの上流側に配置されている、放射性廃液の処理装置。

【請求項13】

原子力施設から発生する放射性廃液の処理装置であって、
前記放射性廃液とアルカリ成分を溶出するｐＨ緩衝材とを混合するｐＨ調整ユニットと、を備え、
前記ｐＨ調整ユニットは、前記ｐＨ緩衝材が充填されたｐＨ緩衝材入り容器を含み、
前記ｐＨ緩衝材入り容器には、前記ｐＨ緩衝材及びＳｒ吸着材が充填されている、放射性廃液の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射性廃液の処理方法及び処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

原子力施設から発生する放射性廃液には、多様な放射性核種が含まれており、特に放射性廃液中の放射性Ｓｒを除去するためには、Ｓｒを吸着除去可能な吸着材（Ｓｒ吸着材）に処理対象となる放射性廃液（以下「処理対象水」という。）を通水する方法がある。

【0003】

Ｓｒ吸着材による放射性Ｓｒの吸着除去を効率良く実施するためには、処理対象水のｐＨ（水素イオン指数）をアルカリ領域に調整する必要があるが、酸性または中性の処理対象水に水酸化ナトリウム等のアルカリ剤を直接注入すると、処理対象水の中で局所的に高アルカリとなる箇所が発生し、処理対象水中に存在するＣａ^２＋やＭｇ^２＋などの金属イオンが炭酸塩や水酸化物として析出してしまう。

【0004】

ｐＨの調整方法はいくつかあるが、酸剤やアルカリ剤を処理対象水に注入して所定のｐＨに調整する方法が主に用いられている。使用される酸剤としては塩酸や硫酸、アルカリ剤としては水酸化ナトリウムなどがある。また、最終的に中性付近にｐＨを制御する場合は、炭酸ナトリウムなど使用することがある。さらに、ｐＨを調整する材料（以下「ｐＨ緩衝材」という。）として固体の炭酸塩鉱物などを利用する方法もある。

【0005】

特許文献１には、農薬排水をｐＨ緩衝材として作用する炭酸塩鉱物に接触させた後、生物担体で農薬を除去する農薬排水の処理方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平６−１５２８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

酸性または中性領域にある処理対象水のｐＨをアルカリ領域とするために、処理対象水中に水酸化ナトリウム溶液等のアルカリ剤を連続的に注入すると、アルカリ剤の注入点近傍のｐＨが局所的に高ｐＨとなってしまい、処理対象水に含まれるＣａ^２＋やＭｇ^２＋等の金属イオンが、炭酸塩や水酸化物として析出してしまう。その結果、析出物が配管内面や後段のＳｒ吸着材に付着し、配管の閉塞やＳｒ吸着塔の差圧上昇の要因になるといった問題が生じる。析出物の発生を抑制するため、低濃度の水酸化ナトリウム溶液を注入してｐＨを調整しようとすると、反応性が低い分、多量の溶液が必要となり、廃棄物の増加につながるといった課題が生じる。

【0008】

処理対象水に含まれる放射性Ｓｒを除去するためには、Ｓｒ吸着材に処理対象水を通水する方法がある。Ｓｒ吸着材の除去性能は、処理対象水のｐＨを適切なアルカリ領域とした上で通水すると効率よく発揮されることが判明している。

【0009】

図１は、Ｓｒ吸着材であるケイチタン酸化合物のＳｒ吸着性能のｐＨ依存性を示したものである。ここで、ケイチタン酸化合物は、ケイ素、チタン、酸素などが結合して形成された化合物であって、細孔を含む立体構造を有するものであり、ストロンチウムを吸着する機能を有する。

【0010】

図１では、ｐＨ３のときのＳｒ吸着性能（Ｓｒに対する分配係数）を１として、その他のｐＨにおけるＳｒ吸着性能は、ｐＨ３のときのＳｒ吸着性能に対する相対値で示している。

【0011】

図１のとおり、ｐＨがアルカリ領域になるにつれて、ケイチタン酸化合物のＳｒ吸着性能が向上している。しかしながら、ｐＨが酸性から中性領域の処理対象水へのアルカリ剤の直接注入によってｐＨを上げようとしても、注入したアルカリ剤が析出物の生成により多く寄与してしまい、処理対象水のｐＨを上げることができない状態でＳｒ吸着材へ通水することになり、Ｓｒ吸着材の除去性能が効率良く発揮されずに短寿命になるといった課題がある。

【0012】

本発明の目的は、放射性廃液の処理においてＳｒ吸着材の性能を維持することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、原子力施設から発生する酸性または中性の放射性廃液の処理方法であって、アルカリ成分を溶出するｐＨ緩衝材により放射性廃液のｐＨを調整するｐＨ調整工程を含む。

【0014】

また、本発明は、原子力施設から発生する放射性廃液の処理装置であって、放射性廃液とｐＨ緩衝材とを混合するｐＨ調整ユニットを備えている。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、放射性廃液の処理においてＳｒ吸着材の性能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】Ｓｒ吸着材であるケイチタン酸化合物のＳｒ吸着性能のｐＨ依存性を示すグラフである。

【図2】実施例１の放射性廃液の処理方法を示すフロー図である。

【図3】実施例１の放射性廃液の処理装置を示す概略構成図である。

【図4】実施例１のｐＨ緩衝材の試験結果を示すグラフである。

【図5】実施例２の放射性廃液の処理方法を示すフロー図である。

【図6】実施例２の放射性廃液の処理装置を示す概略構成図である。

【図7】実施例２のＳｒ吸着材の性能試験結果を示すグラフである。

【図8】実施例３の放射性廃液の処理方法を示すフロー図である。

【図9】実施例３の放射性廃液の処理装置を示す概略構成図である。

【図10】実施例３の非吸着性Ｓｒのイオン化処理の試験結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明は、廃水などを処理する水処理においてアルカリ成分を溶出するｐＨ緩衝材を充填した容器に処理対象水を通水することによりｐＨを調整する方法及び処理装置に関する。

【0018】

本発明は、廃水などを処理する水処理においてアルカリ成分を溶出するｐＨ緩衝材を充填した容器に処理対象水を通水することによりｐＨを調整した後、Ｓｒを吸着する材料を用いて処理対象水中のＳｒを除去する方法及び処理装置に関する。

【0019】

すなわち、本発明においては、酸性または中性の処理対象水を、固体のｐＨ緩衝材を充填した容器に連続通水する。ｐＨ緩衝材からのアルカリ成分の放出は、用いるｐＨ緩衝材の溶解平衡で制限されるため、処理対象水のｐＨは、局所的な高ｐＨとならず、炭酸塩や水酸化物といった析出物の発生を防止することが可能になるとともに、Ｓｒ吸着材の吸着処理に最適なアルカリ領域にすることが可能となる。

【0020】

具体例として、ｐＨ緩衝材に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を使用した場合の作用を示す。以下は、ＭｇＯが水と接触してアルカリ成分を放出する反応式を示したものである。

【0021】

（式１） ＭｇＯ（ｓ）＋Ｈ_２Ｏ→Ｍｇ^２＋＋２ＯＨ⁻
（式２） ２ＯＨ⁻＋２Ｈ^＋→２Ｈ_２Ｏ
式１は、ＭｇＯの溶解を示している。式２は、処理対象水が酸性の場合、式１のＭｇＯの溶解に引き続き、酸（Ｈ^＋）が中和される反応を示している。また、ＭｇＯの中性の水に対する溶解量は９．８×１０^−３ｇ／Ｌ（Ｍｇ（ＯＨ）_２換算）であり、ＭｇＯが飽和溶解した水のｐＨは１０．３のため、ＭｇＯから放出されるアルカリ成分（ＯＨ⁻）によって処理対象水が局所的にも高ｐＨとならず、処理対象水にＣａやＭｇ、または炭酸イオンが含まれる場合であっても、沈殿物やスケールの発生を防ぐことが可能になる。

【0022】

本発明によれば、上記作用によって、ｐＨ緩衝材を充填した容器に酸性または中性の処理対象水を通水することで、処理対象水のｐＨが局所的に高ｐＨになることを回避し、析出物の発生を防止する効果が得られる。また、処理対象水をＳｒ吸着処理に適したｐＨ領域にした上でＳｒ吸着材を充填した容器に通水することで、容器内のＳｒ吸着材の吸着性能維持期間を長期にわたって維持することができる。

【0023】

本発明は、廃水などを処理する水処理において、酸を添加することにより、処理対象水中の非吸着性ストロンチウム（吸着材で吸着可能なＳｒイオンの他に、Ｓｒ錯体やコロイド状のＳｒといったＳｒ吸着材で吸着不可の形態のＳｒを「非吸着性Ｓｒ」と称す。）を分解した後、アルカリ成分を溶出するｐＨ緩衝材を充填した容器に処理対象水を通水することでｐＨを調整した後、Ｓｒを吸着する材料を用いて処理対象水中のＳｒを除去する方法及び処理装置に関する。

【0024】

なお、本発明の処理方法により得られた液は、「処理済水」と呼ぶ。

【実施例1】

【0025】

以下、本発明の一実施例を図２、図３および図４に沿って説明する。

【0026】

図２は、本実施例の放射性廃液の処理方法を示すフロー図である。

【0027】

図２のとおり、処理対象水を固体のｐＨ緩衝材を充填した容器に通水することでｐＨを調整する（ｐＨ調整工程）。なお、ｐＨ緩衝材は、ｐＨ緩衝作用を有する固体材料である。

【0028】

このときの処理対象水は、水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨを調整すると、水酸化物等の析出物が生成する。

【0029】

表１は、実施例１で使用した処理対象水の水質を示したものである。なお、後述の実施例２においても同じ水質の処理対象水を用いた。

【0030】

なお、処理済水にＳｒ除去工程を施した場合（実施例２参照。）、処理対象水のｐＨが初期値より増加することで使用するＳｒ吸着材のＳｒ吸着性能が向上する。

【0031】

【表1】

【0032】

本実施例においては、処理対象水のｐＨの初期値は、中性以下の所定値で調整している。本実施例では、通水流速を空間速度（ＳＶ）１５（ｈｒ^−１）で設定しており、ｐＨ緩衝材は酸化マグネシウムを使用している。

【0033】

図３は、本実施例で用いた試験装置を示す概略構成図である。

【0034】

本図に示す試験装置は、処理対象水Ｓを貯留する処理対象水収集タンク１（第１のタンク）、供給ポンプ２、ｐＨ緩衝材入り容器３および処理水受入タンク４（第２のタンク）で構成されている。ここで、ｐＨ緩衝材入り容器３は、ｐＨ調整ユニットの構成要素である。ここで、処理対象水Ｓは、酸性又は中性の廃液である。

【0035】

なお、本図においては、ｐＨ緩衝材入り容器３にあらかじめｐＨ緩衝材を入れておき、これに処理対象水Ｓを注入することにより、ｐＨ緩衝材と処理対象水Ｓとを混合しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、ｐＨ調整ユニットにおいて処理対象水を貯留した状態でｐＨ緩衝材を投入してもよい。本明細書においては、これらの方式を合わせて「ｐＨ緩衝材と処理対象水とを混合する」という。

【0036】

図４は、本実施例での通水日数ごとの処理対象水（ここで、処理対象水とは、表１に示す処理対象水のｐＨをｐＨ３．５〜３．８に調整した水をいう。）のｐＨに対するｐＨ緩衝材入り容器３の出口で採取した水のｐＨを測定し、ｐＨ緩衝材入り容器３を通過する前の処理対象水のｐＨとの差を、ｐＨ増加分を示したものである。ｐＨ増加分について式で表すと、次のようになる。

【0037】

（ｐＨ増加分）＝（ｐＨ緩衝材入り容器出口水ｐＨ）−（処理対象水のｐＨ）
図４のとおり、ｐＨ緩衝材入り容器出口水のｐＨは、通水期間が５０日以上経過しても、処理対象水のｐＨ初期値より高くできることを確認した。また、ＮａＯＨ溶液等による連続的な薬液注入では、局所的にｐＨが高くなることで析出物が生成してしまう可能性があったが、ｐＨ緩衝材である酸化マグネシウムを充填した容器に処理対象水を通水することで、析出物が生成するｐＨを下回り、且つ後段のＳｒ除去性能が発揮されるｐＨを上回る範囲に処理対象水のｐＨを調整できることを確認した。

【0038】

処理対象水の水質によっては、ｐＨ緩衝材入り容器出口水のｐＨが変化する。従って、最適なｐＨ緩衝材を選定することで、析出物を発生させることなく目的のｐＨに調整することが可能となる。ｐＨ緩衝材の例としては、酸化マグネシウムのほかに、水酸化マグネシウム、ドロマイト、ハイドロタルサイト、水酸化鉄等が挙げられる。

【実施例2】

【0039】

以下、本発明の一実施例を図５、図６および図７に沿って説明する。

【0040】

なお、実施例１と重複する箇所は説明を省略する。

【0041】

図５は、図２に示す実施例１の処理方法にＳｒ除去工程を追加した実施例２の処理方法を示すフロー図である。

【0042】

図５においては、処理対象水をｐＨ緩衝材に通してｐＨを調整した後に、Ｓｒイオンを吸着する材料（Ｓｒ吸着材）を充填した容器に通水することでＳｒを除去する（Ｓｒ除去工程）。本実施例に用いた処理対象水、通水流速およびｐＨ緩衝材は、実施例１と同様である。また、Ｓｒイオンを吸着する材料として、ケイチタン酸化合物を使用している。

【0043】

図６は、本実施例の試験装置の概略構成を示したものである。

【0044】

図６の試験装置は、図３の試験装置を構成する処理対象水収集タンク１、供給ポンプ２、ｐＨ緩衝材入り容器３及び処理水受入タンク４のほかに、Ｓｒ吸着材入り容器５を備えている。Ｓｒ吸着材入り容器５は、ｐＨ緩衝材入り容器３と処理水受入タンク４との間に配置されている。この構成により、ｐＨ緩衝材入り容器３を通過した液は、Ｓｒ吸着材入り容器５を通過する間に、Ｓｒが除去されるようになっている。

【0045】

図７は、本実施例のＳｒ吸着材の性能がどれくらい維持されるか実測した結果を示すグラフである。縦軸のＳｒ吸着性能は、処理対象水のＳｒ濃度を１としたときの相対値であり、試験装置最終出口Ｓｒ濃度Ｃと試験装置入口Ｓｒ濃度Ｃ_０との比Ｃ／Ｃ_０で表している。また、比較例１としてｐＨ緩衝材によるｐＨ調整なしのときのデータも記載している。

【0046】

図７のとおり、ｐＨ調整なしのときの試験装置入口出口のＳｒ濃度比Ｃ／Ｃ_０は、１０日通水した時点でおよそ０．５にまで上昇している。これに対し、実施例１の図４に示すｐＨ調整後の処理対象水を通水したときの試験装置入口出口のＳｒ濃度比Ｃ／Ｃ_０は、ｐＨ調整なしのときと比較すると低い値を示しており、５０日以上通水しても顕著な上昇傾向は見られていない。言い換えると、Ｓｒ吸着性能は、５０日以上維持されている。

【0047】

本図に示す結果から、ｐＨ緩衝材によるｐＨ調整により、ケイチタン酸化合物のＳｒ吸着性能維持期間が延びたことがわかる。なお、Ｓｒイオンを吸着する材料としては、ケイチタン酸化合物のほかにチタン酸化合物およびゼオライトが挙げられる。

【実施例3】

【0048】

以下、本発明の一実施例を図８、図９および図１０に沿って説明する。

【0049】

なお、実施例１および実施例２と重複する箇所は説明を省略する。

【0050】

図８は、処理対象水中に非吸着性Ｓｒが存在する場合の処理工程を示すフロー図である。

【0051】

図８においては、図５に示す実施例２の処理方法の前処理として、酸を添加することにより、処理対象水中の非吸着性ＳｒをＳｒイオンと配位子（ここで、配位子とは、非吸着性ＳｒからＳｒイオンを分離した物質の総称とする。）とに分解し、その後、ｐＨ緩衝材に通してｐＨを調整し、Ｓｒ吸着材を充填した容器に通水することにより、Ｓｒを除去する。さらに、配位子を吸着する吸着材又はフィルタを用いて、配位子を除去してもよい。ここで、この前処理を「錯体分解除去工程」と呼ぶ。なお、「錯体分解除去工程」に含まれる分解工程は「非吸着性Ｓｒ分解工程」と呼び、「錯体分解除去工程」に含まれる除去工程は、「錯体除去工程」と呼ぶ。

【0052】

図９は、本実施例の試験装置の概略構成を示したものである。

【0053】

図９の試験装置は、図６の試験装置を構成する処理対象水収集タンク１、供給ポンプ２、ｐＨ緩衝材入り容器３、Ｓｒ吸着材入り容器５及び処理水受入タンク４のほかに、酸供給タンク６、酸を供給するための供給ポンプ２、及び配位子吸着材入り容器７を備えている。処理対象水収集タンク１から供給された処理対象水は、酸供給タンク６から供給される酸と混合され、配位子吸着材入り容器７に送られる。配位子吸着材入り容器７で配位子を除去した後、ｐＨ緩衝材入り容器３に送られる。これにより、錯体となっていた非吸着性Ｓｒも除去することができる。なお、酸供給タンク６及び供給ポンプ２を合わせて「酸添加ユニット」と呼ぶ。

【0054】

追加した処理プロセス（酸添加による非吸着性Ｓｒのイオン化）の効果を確認するため、図９に示すとおり、非吸着性Ｓｒ（Ｓｒ錯体）を含有する処理対象水に塩酸を添加した後、Ｓｒ吸着材入り容器５に通水する試験を実施した。このときの通水流速は、実施例１および実施例２と同様である。また、Ｓｒイオンを吸着する材料は、実施例２と同様である。配位子を吸着する材料としては、キレート樹脂吸着材を使用している。キレート樹脂吸着材としては、イミノジ酢酸型、ポリアミン型及びグルカミン型といった型式の化合物が知られている。

【0055】

表２は、本実施例で使用した処理対象水の水質を示したものである。

【0056】

本表に示すとおり、実施例１及び２とはｐＨのみ異なる処理対象水を用いた。すなわち、ほぼ中性（ｐＨ７．１）の処理対象水を用いた。

【0057】

【表2】

【0058】

図１０は、図９の試験装置による試験でおよそ１４日通水したときのＳｒ吸着材のＳｒ吸着性能を示すグラフである。試験条件は、配位子吸着材入り容器７の入口で処理対象水のｐＨが３．５になるように酸供給タンク６から酸を供給するための供給ポンプ２によって塩酸を注入し、ｐＨ緩衝材入り容器３の出口で図４に示すように処理対象水のｐＨを増加させて、Ｓｒ吸着材入り容器５に通水するものとしている。図１０の縦軸は、試験装置最終出口Ｓｒ濃度Ｃと試験装置入口Ｓｒ濃度Ｃ_０との比Ｃ／Ｃ_０で表しており、値が小さいほどＳｒ吸着性能が高いことを示している。また、比較例２として図９の試験装置による試験のうち非吸着性Ｓｒのイオン化処理およびｐＨ緩衝材によるｐＨ調整をしていないときのデータを、比較例３として図９の試験装置による試験のうち非吸着性Ｓｒのイオン化処理のみを実施したときのデータを記載している。なお、およそ１日通水のしたときのＳｒ吸着材のＳｒ吸着性能も併記している。

【0059】

図１０のとおり、非吸着性Ｓｒのイオン化処理およびｐＨ緩衝材を用いたｐＨ調整ともになし、すなわち比較例２におけるＳｒ濃度比Ｃ／Ｃ_０は、通水１日でも１４日でも０．１と変化しなかった。一方、非吸着性Ｓｒのイオン化処理あり、すなわち比較例３におけるＳｒ濃度比Ｃ／Ｃ_０は、通水１日では４×１０^−３と低い値を示すが通水１４日になると５×１０^−２に上昇した。この結果は、非吸着性Ｓｒのイオン化処理により初期のＳｒ除去性能は向上するが、処理対象水のｐＨが酸性のままＳｒ吸着材に通水されたため性能持続時間が短いことを意味している。

【0060】

これらに対し、非吸着性Ｓｒのイオン化処理およびｐＨ緩衝材を用いたｐＨ調整ともにあり、すなわち本実施例におけるＳｒ濃度比Ｃ／Ｃ_０は、通水１日で１×１０^−３と低い値を示し、通水１４日でもその値を維持している。即ち本実施例により、Ｓｒ除去性能及び性能持続時間ともに向上することが確認された。

【0061】

本図に示す結果から、非吸着性Ｓｒのイオン化を実施した後にｐＨ緩衝材を用いたｐＨ調整をすることにより、ケイチタン酸化合物のＳｒ吸着性能は向上することがわかる。

【実施例4】

【0062】

実施例１〜実施例３におけるｐＨ緩衝材を用いたｐＨ調整方法を、ｐＨ緩衝材入り容器への圧送通水ではなく、処理対象水貯蔵容器（バッファタンク）へのｐＨ緩衝材浸漬とする。言い換えると、バッファタンクにｐＨ緩衝材を供給する。これにより、容器への圧送通水が不要となるため、ｐＨ緩衝材および容器の差圧は不要となり、差圧起因による設備停止の必要性が無くなる。その結果、連続的に処理運転を継続することが可能となり、高い設備稼働率の維持が可能となる。なお、バッファタンクは、ｐＨ調整ユニットを構成する。

【実施例5】

【0063】

実施例１、２、３および４で使用するｐＨ緩衝材が劣化し、ｐＨが目標範囲外となった場合、容器ごと交換とはせず、使用済のｐＨ緩衝材のみを取り出して新しいｐＨ緩衝材を容器に充填する運用とする。言い換えると、容器に充填されたｐＨ緩衝材は、容器から取り出し、入れ替え用のｐＨ緩衝材を容器に充填する。これにより、容器の再利用が可能となり、ランニングコストの低減が可能となる。

【実施例6】

【0064】

実施例２〜実施例４で使用するｐＨ緩衝材およびＳｒ吸着材を１つの容器に充填し、処理対象水のｐＨ調整とＳｒ除去を行う。これにより、必要容器の員数の低減が可能となる。

【符号の説明】

【0065】

１：処理対象水収集タンク、２：供給ポンプ、３：ｐＨ緩衝材入り容器、４：処理水受入タンク、５：Ｓｒ吸着材入り容器、６：酸供給タンク、７：配位子吸着材入り容器。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】