JPH0256223A - 中空糸膜型ろ過装置 - 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） 本発明は原子力発電プラントの復水浄化系等に適した非
助材型ろ過装置に係り、特に被処理液の整流効果を向上
させた中空糸膜型ろ過装置に関する。

（従来の技術） 沸騰水型原子力発電プラントにおいては、放射線被曝低
減および燃料の健全性を図るため、ＩＩ；子炉内に各種
のクラッドが持込まれないようにχ・ｊ策がたてられて
いる。その対策の一環として、最近の原子力発電プラン
トでは復水浄化系のクラッド除去性能向上のために、混
床式イオン交換塔に加え粉末イオン交換樹脂をプリコー
トしたタイプのろ過器を前置ろ過装置として設置してい
る。

ところが、この種の前置ろ過装置からは二次放射性廃棄
物として多量の使用済みイオン交換樹脂が発生するため
、廃樹脂の貯蔵、処理および運転コスト等について改善
の余地がある。そこで、二次放射性廃棄物の発生量およ
び所要スペースが少なく、かつランニングコストが安価
な非助材型前置ろ過装置の開発が要求されている。

このような要求に対して最近では、放射性廃棄物処理設
備に適用されている中空糸膜型ろ過器を復水浄化系の非
助材型前置ろ過装置として用いる試みがなされている。

第９図は従来のこの種の中空糸膜型復水ろ過装置を示す
もので、以下これについて説明する。

第９図において符号１は蓋２との間が支持板３によって
仕切られた密閉構造の筒状容器である。

この容器１の下部鏡板１ａには被処理液の流入管４およ
びドレン管５が、上部側面にはベント管６がそれぞれ設
けられている。蓋２には逆洗用空気流入管を兼ねる処理
液の流出管７が設けられている。

容器１内には支持板３に押え板８を介して上端が固定さ
れた多数の中空糸膜１３を束ねた中空糸膜モジュール構
造体９が配置され、モジュール構造体９の外周部には保
護管１０が配設されている。

保護管１０の下端は連結部１１を介して相互に連結され
ている。また、モジュール構造体９の下方には多数のノ
ズル１２Ａを有する空気配管１２が設けられている。

上記構成の中空糸膜型ろ過装置に、おいて、被処理液は
流入管４から容器１内に流入し、保護管１０内に流れ込
む。すると、中空糸膜１３は一種のパルプフィルタであ
るので被処理液のうち水だけを通し、クラッド等の固形
物は中空膜糸１３の表面に付着して分離し除去される。

中空糸膜１３内に浸透した水はモジュール構造体９の内
部を通過して、浄化水（処理液）として支持板３の上側
に流れる。この浄化水は蓋２の処理液の流出管７から外
部に排出される。

この復水ろ過装置で復水のろ過運転を長時間実施すると
、中空糸膜１３の表面にはろ過されなかったクラッド等
の異物が多く付着し、中空糸膜１３のろ過性能が低下す
る。そこで、中空糸膜１３のろ過性能を回復させるため
に逆洗操作が一定明間ごとに行われる。

この逆洗操作の際にはバブリング操作も平行して行われ
る。この逆洗操作に際しては、まず蓋２内の循環水を中
空糸膜１３の内側に流入し外側から流出する。この際、
ベント管６を開放し逆流によって増加した水を排出する
とともに空気配管１２のノズル１２ａから空気を流出さ
せ、保護管１０内に気泡を生じさせて中空糸膜１３を振
動させる。保護管１０内の気泡はその保護管１０の上部
に設けた孔から保護管１０外に放出され、保護管１０内
が空気で満されることが防止される。

この逆洗操作によって中空糸膜１３の表面に付着したク
ラッドは除去され、中空糸膜１３は正規のろ過性能を回
復するとともに、容器１内の被処理液はドレン管５から
排出されてドレン処理される。

（発明が解決しようとする課題） 従来の中空糸膜型ろ過装置は、中空糸膜１３へ被処理液
を流入する流入管４が容器１の底の中心線からはずれた
位置の鏡板１ａに設けられ、また、ドレン管５が容器１
の中心軸に沿った真下の鏡板１ａに設けられている。さ
らに、被処理液が流入管４から流入して中空糸膜モジュ
ール構造体９へ直撃しないように、流入管４の張出し部
に緩衝板１４が設けられている。そこで、被処理液は緩
衝板１４の下側に設けられた開口から流出し容器１の内
壁に沿って上方へ流れる。しかしながら、流入管４が容
器１の中心に位置していないため、被処理液は容器緩衝
板１４と保護管１０の下端との間で偏流を生じ、中空糸
膜モジュール構造体９には不均一で異なった流量の彼処
理水が流れる問題点がある。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
中空糸膜モジュール構造体へ流れ込む被処理液の均一性
と装置の小形化を向上させた中空糸膜型ろ過装置を提供
することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、容器内に支持板を介して複数の中空糸膜モジ
ュール構造体を垂設し、前記容器の側壁に被処理液の流
入管を取付け、前記支持板の上部に位置する容器壁に処
理液の流出管を取付け、前記流入管の容器内流入口前面
に開口部を一方向または二方向に有し、かつ前記開口部
に水平方向に邪魔板を設けてなることを特徴とする。

また、容器内に支持板を介して複数の中空糸膜モジュー
ル構造体を垂設し、前記支持板の下部の容器壁に被処理
液の流入管を取付け、前記容器の蓋に被処理液の流出管
を取付け、前記容器の底部に放射状邪魔板を設けてなる
ことを特徴とする。

（作用） 被処理液は容器の上部側面に取付けられた流入管から容
器内に流入し、流入管の開口端と中空糸膜モジュール構
造体を包囲している保護管との間に設けられた邪魔板ま
たは偏流板によって、流れの向きを斜め下方または上方
等へ行い、底部への到達距離を長くとり容器底部の鏡板
に達すると、被処理液は流れの向きを上方に変えて中空
糸膜モジュール構造体内に流入する。このモジュール構
造体の中空糸膜の表面に被処理液中のクラッドが付着し
、中空糸膜内を通過した処理液は流出管から容器外に流
出する。このろ過装置では邪魔板による被処理液の偏向
流によって流量の低下を生じることがなく、中空糸膜へ
の被処理液の流れを均一にすることができる。

（実施例） 第１図および第２図を参照しながら本発明に係る中空糸
膜型ろ過装置の第１の実施例を説明する。なお、第１図
において第９図と同一部分には同一符号を付して重複す
る部分の説明を省略する。

第１の実施例が従来例と異なる点は第１図および第２図
から明らかなように被処理液の流入管１５を容器１の上
部側面に設けるとともに、この流入管１５と保護管１０
との間に第２図に示したような箱形邪魔板１６を設けた
ことにある。また従来、容器１の鏡板に設けられていた
被処理液の流入管４と側面に設けられていたベント管６
とを削除したことにある。邪魔板１６はく第２図（ｂ）
に示したように、下方に開口部１６ａを有し、また第２
図（Ｃ）に示したように、−側面にも開口部１６ｂを有
している。なお、流入管１５は空気抜き等のベント管を
兼ねることができる。

しかして、上記構成の中空糸膜型ろ過装置において、被
処理液は流入管１５から容器１内に流入し、邪魔板１６
によって流れの向きが斜め下方および上方等へ分散され
、鏡板１ａの底部への到達距離を長くされる。到達距離
が長くなると被処理液は分散され、中空糸膜モジュール
構造体９内に流入する。このモジュール構造体９の中空
糸膜１３の表面に被処理液中のクラッドが付着し、中空
糸膜１３内を通過した処理液は容器１外に流出する。そ
の際、被処理液の偏向流は中空糸膜１３の長さだけの距
離を進むため、中空糸膜１３の下端の下向きの流速は均
一となり、流量の低下を生じることな（中空糸膜１３へ
の被処理液の流れを等しくすることができる。

第３図および第４図は、箱形邪魔板１７．１８の他の例
を示しており、各図とも（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（
ａ）図のＢ−Ｂ’矢視断面図、（ｃ）は（ａ）図のｃ−
ｃ’矢視断面図である。

第３図に示した箱形邪魔板１７は下方に開口部１７ａを
一方向のみ有しており、また上面および側面に多数の小
孔１７ｂが設けられている。

第４図に示した箱形邪魔板１８は上下面に開口部１８ａ
と両側面に開口部１８ｂとを二方向有している。

これらの邪魔板１７．１８の作用効果は前述した第２図
の邪魔板１６とほぼ同様なので、その説明を省略する。

第５図および第６図は本発明の第２の実施例を示したも
ので、第１図と同一部分には同一符号で示し重複する部
分の説明を省略する。

この第２の実施例が従来例と異なる点は第５図から明ら
かなように、被処理液の流入管１５を容器１の上部側面
に設けるとともに、この流入管１５と保護管１０との間
に偏流板１９を設け、かつ容器１の下部鏡板１ａに、第
２図に拡大し平面で示したように放射状邪魔板２０を設
けたことにある。また、鏡板１ａに設けられていた被処
理液の流入管４と側面に設けられていたベント管６を削
除したことにある。他の部分は第１の実施例と同様の構
成である。

しかして、上記構成の中空糸膜型ろ過装置において、被
処理液は流入管１５から容器１内に流入し偏流板１９に
衝突して流下し、容器１の内壁面に沿って容器１内の下
部鏡板１ａに設けた邪魔板２０近傍に流れ落ち、この邪
魔板２０によって流れの向きが分散される。特に流入管
１５の直下部は速い流れのため邪魔板２０により分散さ
せることができる。分散した流れは鏡板１ａから邪魔板
２０へ向う流れの向きが反転されて、上方に変更されて
中空板膜モジュール構造体９内に均一に流入する。この
モジュール構造体９の中空糸膜１３の表面に被処理液中
のクラッドが付若し、中空糸膜１３内を通過した処理液
は前記容器１外に流出する。その際、被処理液の偏向流
は中空糸膜１３の長さだけの距離を進むため、中空糸膜
１３の下端の下向きの流速は均一となり、より流量の低
下を生じることなく中空糸膜１３への被処理液の流れを
等しくすることができる。

第７図は第２の実施例において容器内底部つまり鏡板内
の流量分布を示した曲線図で、縦軸は流量を、横軸は容
器内底部の半径方向を示し、曲線２１は従来例を、曲線
２２は第２の実施例をそれぞれ示している。

第７図曲線２２から明らかなように邪魔板２０を設ける
ことによって、中心部の流量を周辺部へ分散させ被処理
液の流れの分散効果を向上させることができる。

第８図は本発明の第３の実施例を示す縦断面図で、この
実施例では鏡板１ａに設ける邪魔板２３を円筒状に形成
した他は第２の実施例と同様である。この実施例におけ
る作用効果は第２の実施例と同様なので、その説明を省
略する。

なお、邪魔板２３には曲率面を形成する他に壁面が鉛直
方向に傾斜を付与することもでき、鏡板底部との間に流
路となる間隙をもたせることもできる。また、邪魔板に
小孔を多数設けることによって、より分散効果をもたせ
ることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、容器の上部側壁に被処理液の流入管お
よび邪魔板を設けることによって、被処理液の流れが均
一になり、中空糸膜によるクラブ等の除去量が一定にな
る。したがって、中空糸膜の再生時期を延長することが
可能であり、それに伴い中空糸膜の寿命を長くすること
ができる。また、容器の長さを短くすることができるの
で容器がコンパクトになり、製作費用の減少だけでなく
、運搬および据付は上の制約が緩和され、経済性の向上
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る中空糸膜型ろ過装置の第１の実施
例を示す縦断面図、第２図から第４図は第１図における
邪魔板の各々の例を示し、第２図から第４図の（ａ）は
邪魔板を示す縦断面図、同（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’矢
視方向断面図、同（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ’矢視方向断
面図、第５図は本発明の第２の実施例を示す縦断面図、
第６図は第５図の要部を拡大して示す横断面図、第７図
は第５図における容器内の流量分布を示す特性図、第８
図は本発明の第３の実施例を示す縦断面図、第９図は従
来の中空糸膜型ろ過装置を示す縦断面図である。 １・・・・・・・・・容器 ２・・・・・・・・・蓋 ３・・・・・・・・・支持板 ４・・・・・・・・・流入管 ５・・・・・・・・・ドレン管 ６・・・・・・・・・ベント管 ７・・・・・・・・・流出管 ８・・・・・・・・・押え板 ９・・・・・・・・・中空糸膜モジュール構造体１０・
・・・・・・・・保護管 １１・・・・・・・・・連結部 １２・・・・・・・・・空気配管 １３・・・・・・・・・中空糸膜 １４・・・・・・・・・緩衝板 １５・・・・・・・・・流入管 １６．１７．１８・・・箱形邪魔板 １９・・・・・・・・・偏流板 ２０・・・・・・・・・放射状邪魔数 ２１・・・・・・・・・従来例 ２２・・・・・・・・・第２の実施例 （ｂ） 第３図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）容器内に支持板を介して複数の中空糸膜モジュー
   ル構造体を垂設し、前記容器の側壁に被処理液の流入管
   を取付け、前記支持板の上部に位置する容器壁に処理液
   の流出管を取付け、前記流入管の容器内流入口前面に開
   口部を一方向または二方向に有し、かつ前記開口部に水
   平方向に箱形邪魔板を設けてなることを特徴とする中空
   糸膜型ろ過装置。
2. （２）容器内に支持板を介して複数の中空糸膜モジュー
   ル構造体を垂設し、前記支持板の下部の容器壁に被処理
   液の流入管を取付け、前記支持板の上部に位置する容器
   壁に処理液の流出管を取付け、前記容器の底部に放射状
   邪魔板を設けてなることを特徴とする中空糸膜型ろ過装
   置。