JPH022836A - 中空糸膜濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は中空糸膜モジュールを濾過材として使用する中
空糸膜濾過装置に係り、特に保護筒の下端を中空の支持
部材で固定して、クラッド等の堆積を防止して作業員の
被曝低減を図るとともに、逆洗効率を向上させることが
できる中空糸膜濾過装置に関する。

（従来の技術） 一般に原子力発電プラントにおいては、放射能低減対策
として腐蝕生成物の発生の抑制およびその除去を行なっ
ているが１例えば放射性廃液あるいは原子炉復水給水系
に復水中に存在するＵ濁物を分離除去するために濾過装
置が使用されている。

この濾過装置とし°ては、従来から粉末イオン交換樹脂
等のプリコートフィルタを使用した濾過装置や、濾紙、
濾布、メンブレンフィルタ等の平膜型濾過フィルタや、
焼結金属、セラミック等の中空管型フィルタ等が使用さ
れていたが、近年中空糸膜モジュールを濾過材として使
用した中空糸膜濾過装置が広く普及している。

この中空糸膜は、外径が０．３〜３−程度で微細な透過
孔を多数有する中空状の繊維の膜であって、粒径０．１
μｓ以下の＠濁物も補足可能であり、単位濾過材として
、電子工業、医学、排水処理等の分野で広く使用されて
いる。

第５図は、この中空糸膜濾過装置の一例を示す断面図で
ある。この中空糸膜濾過装置は、密閉容器１が管板２に
よって濾過室３と処理液室４とに区画され、濾過室３内
に複数の中空糸膜モジュール５ａが多段に垂設されて構
成されている。そして各中空糸膜６はモジュール固定部
７を介して管板２に固定されており、管板２は密閉容器
１の胴体ＩＡおよび蓋板ＩＢの縁部に取付けた外周フラ
ンジ８および９により挟持されて固定されている。

上記中空糸膜モジュール５ａは一般に繊維状の中空糸膜
６を多数、直線状またはＵ字状に束ね、端部を樹脂等に
より固定したモジュール構造を有し、この樹脂等により
固定した部分が上記モジュール固定部７である。

なお、この例に示す中空糸膜濾過装置においては、第６
図に示すように中空糸膜６を直線状に束ねて端部を固定
した中空糸膜モジュール５ａを直列に３段連設し、その
モジュール固定部７を連結具２３で接続し、さらに上端
部にはつかみ具２２を取付け、下端部には閉止具２４を
接続することにより一体的な中空糸膜モジュール構造体
５を形成し、っかみ具２２を管板２に穿設した取付穴に
嵌合して中空糸膜モジュール構造体５を固定している。

ここで連結具２３は中空糸膜モジュール５ａを相互に連
結するとともに、中空糸膜モジュール５ａの中心部に配
設した集水管１１を構造体５の全長に渡り、連通せしめ
る機能を有する。

上記中空糸膜モジュール構造体５は、第５図に示すよう
に管板２の下面に固着さｔＬ濾過室３内に垂下された円
筒状の保護筒１５内に収容されている。

上記保護筒１５の軸方向の所定位置、すなわち収容した
中空糸膜モジュール構造体５のモジュール固定部７に対
向する部位には第７図に示すように保護筒１５の側壁が
内側に凹陥成形され、複数の突起１９が周方向に形成さ
れている。この突起１９は、モジュール固定部７を抑圧
固定することにより濾過操作時および逆洗操作時におけ
る中空糸膜モジュール構造体５の振動を抑止する。

また保護筒１５の最下端には、整流管束２０が設けられ
ている。この整流管束２０は、第８図に示すように短尺
の整流管２１の中心軸を平行にして多数本を束ね、保護
筒１５の最下端部に装着されている。

この整流管束２０は、濾過室３底部に設けられた供給液
入口ノズル１０から導入された供給液を各保護筒１５内
に均一に流入させるための整流機構として作用する。

そして原子力発電プラントから発生した廃液等は、供給
液入口ノズル１０から濾過室３内に導入され、各中空糸
膜６の表面を通過する際、クラッド等の異物が分離除去
されて濾過され、濾過された処理液は中空糸膜６の中空
部分を通り各中空糸膜モジュール５の束の中心部に設け
た集水管１１に流入し、管板２を経由して処理液室４に
流入した後。

処理液出口ノズル１２を通り系外へ移送される。

ところで１通常所定容量の供給液を濾過処理後。

濾過室３の上部に空気層１３が形成される。この空気層
Ｉ３は水中の微細な気泡、配管内面あるいは機器等の表
面に付着していた気泡等が長時間の運転により徐々に上
部に溜り形成されるもので、従来この空気層を排出する
ためには、ベント１４のノズルの配管下流にある弁（図
示省略）を開通して供給液とともに空気を廃棄物処理系
へ排出していた。

このベント１４は中空糸膜６の目詰まりにより透過圧力
損失が増大したときに中空糸膜６の表面に付着したクラ
ッド等を除去する逆洗操作のとき等にも使用するもので
ある。

逆洗操作時には、濾過室３底部に配設した空気入口ノズ
ル１６から逆洗用空気を導入し、空気吹出管１７から気
泡として空気を噴出せしめ、上昇する気泡の衝撃力によ
って中空糸膜モジュール５ａの中空糸膜６を振動せしめ
、中空糸膜表面に付着したクラッド等を剥離脱落させて
中空糸膜の濾過機能を再生する。逆洗に供した逆洗水は
濾過室３の底部に設けられた逆洗水出口ノズル１８から
廃水処理設備に移送される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の中空糸膜濾過装置においては、保
護筒１５を固定しておらず、管板２より垂設しているだ
けで、保護筒１５と管板２の取付部を強固なものとして
おり、加工性が悪く、多大な製作工数を要している。ま
た保護筒１５を固定する場合も、板に保護筒１５と同数
の穴をあけ、その穴に保護筒１５を通して固定したり、
保護筒１５の下端部に切欠やフック等のひっかけ機構を
予めつけておき、これにより固定していた。

しかし、これらの手法では部品の点数が増加し、製作加
工及び組立作業に多大な労力を要するとともに装置の重
量増加を招いていた。

また、固定板２６等にて固定した保護筒１５下端部は形
状が複雑に構成されているため、逆洗時にクラッド等が
堆積し易く、放射線被曝量を増大するという問題があっ
た６ さらに逆洗時には保護筒１５下部に設けた空気吹出管１
７がら空気を気泡として噴出せしめ、中空糸膜モジュー
ル５ａを振動させて、中空糸膜６表面に堆積したクラッ
ド等を気泡の衝撃により落下させる。しかし、この時保
護筒１５の最下端部が固定されていないため、空気吹出
管１７からの空気気泡が保護筒１５内に均等に入らず、
中空糸膜６表面の振動幅が小さく、逆洗作用が効果的に
進行しないという問題があった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、保護筒下端を中空の支持部材で固定し、製作工数
を低減するとともに逆洗時における中空糸膜の逆洗逆率
を向上させた中空糸膜濾過装置を提供することを目的と
する。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は密閉容器内を下部の濾過室と上部の処理液室と
に区画する管板と、この管板から前記濾過室内に垂設さ
れた保護筒と、保護筒内に収容さ九管板から吊設された
中空糸膜モジュール構造体とを有する中空糸膜濾過装置
において、上記保護筒の揺動を防止する揺動防止機構を
保護筒の下端開口部に設けたことを特徴とする。

（作　用） 上記構成の中空糸膜濾過装置によれば、保護筒と管板の
取付が容易となり、保護筒固定時、保護筒下端部にクラ
ッド等の堆積が防止され、作業員の放射線被曝量を大幅
に低減することができる。

また、保護筒の下端部が固定され、動かないため、逆洗
時の逆洗用気泡が各保護筒に均等に入り込み、どの中空
糸膜モジュールも均等に膜表面の付着堆積したクラッド
が剥離され、逆洗ムラのない効果的な逆洗を実施するこ
とができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例について第１図および第２図を参
照して説明する。第１図は本発明に係る中空糸膜濾過装
置の一実施例を示す断面図であり、第５図に示す従来例
と同一要素部品には同一符号を付して、その詳細な説明
は省略する。

第１図において密閉容器１は管板２によって下部の濾過
室３と上部の処理液室４とに区画されている。管板２の
下面には保護Ｗ１１５の上端部が固着され、保護筒１５
は濾過室３内に垂下されている。

保護筒１５内には中空糸膜モジュール構造体５が収容さ
れ、中空糸膜モジュール構造体５の上端部のモジュール
固定部７が管板２に設けられた取付穴に嵌合固定されて
いる。

上記保護筒１５は側壁面に突起を形成した直管素材で形
成され、その最下端部には保護筒１５の揺動を防止する
揺動防止＠＠２５が設けられている。

揺動防止機構２５の詳細は、第２図に示すように保護筒
１５の下端において拘束用支持部材２５ａが保護筒１５
の周囲に配置され、隣り合う保護筒１５と溶接、接着あ
るいは圧着等により固定されている。

尚、図面の簡素化のため保護ＷＪｌｓ内の整流管束２０
は省略しである。

拘束用支持部材２５ａは、中空であり、逆洗時、クラッ
ド等が拘束用支持部材２５ａの上部に堆積するものを防
止している。

拘束用支持部材２５ａの一例を示せば、長さが１０〜？
０ｎｍ、厚さ１．５１１ｍの薄肉のパイプ材が用いられ
ている。このパイプ材の外径は、保護筒１５の外径及び
中空糸膜モジュール構造体５の配列ピッチ、すなわち、
保護筒１５の配列ピッチにより異なってくる。いずれの
外径、配列ピッチの場合でも、各保護筒１５間のすきま
にうまく適合するパイプ外径を選択する必要がある。

次にこれの作用について説明する。

被処理液は太い矢印で示すように保護筒１５下端から導
入され、整流管束２０を通り中空糸膜６に至り、中空糸
膜６の表面で濾過処理された処理水は細い矢印で示すよ
うに中空糸ＩＩ！６の中空部を下方に流れ、モジュール
固定部７内を通り、先に第６図に示した閉止具２４と同
様な閉止具によってモジュール５の中央部に集められ、
集水管１１を上昇して処理液室４に流入する。

逆洗時においては保護筒１５下端開口へ逆洗用気泡が導
入されるが、保護筒１５は下端にて固定されているため
、下端部の半径方向の位置変動は防止される。したがっ
て、逆洗時には空気吹出管１７からの逆洗用空気気泡が
保護筒１５内に均等に入り、中空糸膜６のみが逆洗用気
泡によって大きく振動し、膜表面に付着堆積したクラッ
ド等を効果的に脱落させ、逆洗効率を向上させることが
できる。

従来のような円板等の多孔のある固定板により保護筒１
５下端を固定するのに比べ、形状が単純化されるため、
製作工数が大幅に低減される上に、固定板上にクラッド
等の堆積が防止され、作業員の放射線被曝量を大幅に低
減することができる。

次に本発明の他の実施例について、第３図を参照して説
明する。尚、図面の簡素化のため、保護筒１５内の整流
管束２０は省略しである６本実施例に係る中空糸膜濾過
装置に使用する保護筒の揺動防止機構は、各保護筒１５
間のすき間に中空の三角柱２５ｂを配置し、各保護筒１
５と固定している。

次に本発明のさらに他の実施例について第４図を参照し
て説明する。

本実施例に係る中空糸膜濾過装置に使用する揺動防止機
構は第２図のような多段つなぎの中空糸膜濾過装置だけ
でなく、第４図のような中空糸膜６の束ねた端部が管板
２の側にしかないような形式の中空糸膜濾過装置にも使
用できる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明に係る中空糸膜濾過装置によ
れば、保護筒の下端に中空の支持部材を配置し、保護筒
外周の複数箇所を固定しているため、従来の固定方式よ
り、構成が簡素化され、部品数及び製作工数が大幅に低
減される上に、保護筒固定部にクラッドの堆積が防止さ
れ、作業員の被曝量を大幅に低減することができた。

また、逆洗時には、保護筒下端が固定されているため逆
洗用空気気泡が保護筒内に均等に入り、中空糸膜のみが
逆洗用空気によって大きく振動し。

膜表面に付着したクラッド等を効果的に脱落させること
が可能となり、逆洗効率を大幅に向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の■−■線を矢視して表す本発明の一実
施例の要部を拡大して示す断面図、第２図は第１図が適
用される中空糸膜濾過装置の一例を示す断面図、第３図
は本発明の他の実施例の要部を拡大して示す断面図、第
４図は第１図が適用される中空糸膜濾過装置の他の例を
示す断面図、第５図は従来の中空糸膜濾過装置を示す断
面図、第６図は第５図の中空糸膜モジュール構造体を示
す断面図、第７図は第５図の■−■線を矢視した断面図
、第８図は第５図の■−■線を矢視した断面図である。 １・・・密閉容器　　　　２・・・管板３・・・濾過室
　　　　　４・・・処理液室５・・・中空糸膜モジュー
ル構造体 １５・・・保護筒　　　　　２５・・・揺動防止機構２
５ａ、　２５ｂ・・・支持部材 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　　第子丸　　　健 第 図 第 図 第 図 ど 第 図 第５ 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密閉容器内を下部の濾過室と上部の処理液室とに区
   画する管板と、この管板から前記濾過室内に垂設された
   保護筒と、この保護筒内に収容され前記管板から吊設さ
   れた中空糸膜モジュール構造体とを有する中空糸膜濾過
   装置において、前記保護筒の揺動を防止する揺動防止機
   構を前記保護筒の下端開口部に設けたことを特徴とする
   中空糸膜濾過装置。 ２、前記揺動防止機構は前記保護筒下端に１ケの前記保
   護筒につき、２ケ以上の開口を有する支持部材が前記保
   護筒と相互に固定されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の中空糸膜濾過装置。