JPH0456655B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、濾過装置、特に中空糸膜フイルタを
用いた中空糸膜濾過装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 原子力発電プラントにおいては、放射線低減対
策として腐食生成物の発生と抑制とその除去を行
なつている。例えば、原子力発電プラントで発生
する放射線廃液や一次冷却系の復水中に存在する
懸濁物を分離除去するために濾過装置が用いられ
ている。かかる濾過装置として従来は粉末イオン
交換樹脂のようなプリコートフイルタを使用する
方法、あるいは瀘紙、濾布メンブレン膜等の平膜
型濾過フイルタを使用する方法、さらには晶結金
属、セラミツク等の中空管型フイルタを使用する
方法等が行なわれている。

しかしながら、粉末イオン交換樹脂を使用した
濾過方法では樹脂廃棄物が多量に発生し、また平
膜型フイルタあるいは中空管型フイルタを使用し
たものでは、大流量の循環流量が必要なため系統
構成が複雑となり設備費が大きくなるという不具
合がある。さらには二次廃棄物が発生し、濾過効
率も低く、スペースおよび設備費等も嵩むという
不具合があつた。

そこで、最近中空糸膜フイルタを用いた中空糸
膜濾過装置により廃液中の懸濁物を分離除去する
方法が採用されるようになつてきた。第１図は、
本発明の先行技術の中空糸膜濾過装置の概略構成
図を示すもので、同図に示すように容器本体１内
に設けた仕切板３にほぼＵ字型の中空糸膜フイル
タ２を取付固定している。そして、この容器本体
１の側面の流入口には廃液を流入する廃液供給管
４を設け、また容器本体１の上端部の流入口には
供給された廃液を中空糸膜フイルタ２で濾過した
後処理液を排出する処理液排出管５を設けてい
る。また排出管５にはこの排出管より分岐し中空
糸膜フイルタ２の中空部に逆洗用の加圧気体を供
給する気体供給管６を設けている。さらに容器本
体１の下端部の流出口には処理液を排出した後の
濃縮廃液を排出する濃縮廃液排出管７が設けられ
ている。また仕切板３の取付位置の下方にはオー
バーフロー管８が配設されている。そして前記各
管には図に示すようにそれぞれ開閉弁９，１０，
１１，１２，１３が設けられている。

しかして、このような中空糸膜濾過装置では、
容器本体１内に廃液供給管４を介して廃液を一定
圧力で流入させつつ、中空糸膜フイルタ２の濾過
差圧が予め定められた値となるまで濾過が行なわ
れ、この間処理液は処理液排出管５から排出され
る。

そして、その後、気体供給管６から中空糸膜フ
イルタ２の中空部に加圧気体が供給され、中空糸
膜フイルタ２の外側に付着した懸濁物の剥離除去
に続いて濃縮廃液の排出が行なわれた後再び廃液
供給管４から新な廃液が容器本体１内に供給され
前述した廃液の濾過が繰り返し行なわれる。

ところで、原子力発電プラントにおける立地条
件等から廃液濾過装置の設置されるスペースが制
限され、また容器本体自体も縦長構造のものの方
が横長構造のものより構造上有利であることは知
られている。しかし、先行技術の中空糸膜濾過装
置では、濾過面積を大きくするため内径が0.1〜
0.5mmφのような糸径の小さな中空糸膜フイルタ
が用いられているので、その長さは圧損等からみ
て約１ｍが限界と考えられていた。そのため、廃
液濾過装置としては相当なスペースを必要として
おり、このスペースをできるだけ少なくするには
前述したような縦長構造の中空糸膜濾過装置の開
発が望まれていた。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的は、限られた場所に設置するのに適する
とともに高い濾過効率を有し、かつコンパクトな
中空糸膜濾過装置を提供するにある。

［発明の概要］ 本発明は、上記目的を達成するために、少くと
も流入口と流出口を設けた容器本体に仕切板を配
設し、また取水管の外側に多数の空気孔を有する
空気圧送管を縦方向に配置するとともに少くとも
取水管の両端を解放状態で端部材にに固定しさら
に前記取水管と空気圧送管の周囲に多数本の中空
糸膜フイルタを配置してこの中空糸膜フイルタの
両端を解放状態で前記端部材に接着固定してなる
中空糸膜モジユールを備えており、この中空糸膜
モジユールを１個または複数個直列接続してその
端栓となる端部材を前記仕切板に固定した中空糸
膜濾過装置に関するものである。そして、取水管
と空気圧送管は二重管または並列配置構成となつ
ており、また、中空糸膜モジユールの直列接続は
スペーサを介して接続されている。

［発明の実施例］ 本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、本発明の一実施例の概略図を示すも
ので、第１図と同一個所には同一符号を附して説
明する。同図に示すように、容器本体１４内に設
けた仕切板１９に中空糸膜モジユール１７を２個
縦方向に固定金具１８により直列接続したモジユ
ール結合体を取付固定している。そして、この容
器本体１４の側面の流入口には廃液を流入する廃
液供給管４を設け、また容器本体１４の上端部の
流出口には供給された廃液を中空糸膜モジユール
１７で濾過した後処理液を排出する処理液排出管
５を設けている。またこの排出管５より分岐して
中空糸膜モジユール１７に逆洗用の加圧気体を供
給する気体供給管６を設けている。容器本体１４
の下端部の流出口には処理液を排出した後の濃縮
廃液を排出する濃縮廃液排出管７が設けられてい
る。また仕切板１９の取付位置の下方にはオーバ
ーフロー管８が配設されている。さらに、中空糸
膜モジユール結合体の下部にも加圧気体を供給す
る期待供給管１５を配設している。そして、前記
各管には図に示すようにそれぞれ開閉弁９，１
０，１１，１２，１３，１６が設けられている。

しかして、本実施例の中空糸膜モジユール１７
は、第３図に示すように取水管２０の両端を開放
状態で端部材２３（以下端栓という）または端部
材２４に固定するとともにこの取水管２０の外側
には図示しない空気孔を設けた空気圧送管２１を
配設する。つまり取水管２０と空気圧送管２１と
からなる二重管を形成している。また図からも分
かるように取水管２０の両端は開放状態で端栓２
３または端部材２４に固定されており、一方空気
圧送管２１は端部材２４とは開放状態で固定され
ているが端栓２３とは閉塞状態で固定されてい
る。さらにこの取水管２０および空気圧送管２１
の周囲に直線状でその外周に微孔を形成した中空
糸膜フイルタ２２を多数配置するとともにこの中
空糸膜フイルタ２２を端栓２３および端部材２４
に開放状態で接着固定した構成となつている。

このように構成された中空糸膜モジユール１７
を複数個（図では２個）縦方向に図のようにスペ
ーサ２５を介して固定金具１８で固定して中空糸
膜モジユール結合体を構成する。このような中空
糸膜モジユール結合体の最上端の端部材すなわち
端栓２３は仕切板１９と結合するように幅広の端
部を形成しており、またこのモジユール結合体の
最下端にはスペーサ２７を配置して固定金具２６
で固定する。そしてスペーサ２５は第４図に示す
ようにスペーサ２５のほぼ中央部に位置する十字
状に取水孔２８を設け、この取水孔２８と交わら
ないところで上下方向の開口を有する空気孔２９
が形成されている。図ではこの空気孔２９は２個
であるが、さらに増してもよい。スペーサ２７が
スペーサ２５と相違するところは、十字状に取水
孔２８の下端に形成されている孔が閉塞されてい
ることのみである。また、少くとも端栓２３と仕
切板１９との間および端部材２４と固定金具１８
または２６との間にシール材３０を設けて廃液と
処理液とが混合しないように構成されている。な
お、図では端部材２４とスペーサ２５または２７
との間にもシール材３０が設けられている。

次に、本実施例の濾過作用について説明する。

流入口により流入された廃液は、中空糸膜フイ
ルタ２２の外側より中空糸膜フイルタ２２を通つ
てその中側に水のみを浸透させ、廃液中の分散固
形物は中空糸膜フイルタ表面に捕捉されることに
より固液分離が行なわれる。そして中空糸膜フイ
ルタ２２内に浸透した水は中空糸膜フイルタ２２
の中空部を通つて、一方は端栓２３上に取り出さ
れ、他方は固定金具１８とスペーサ２５の間およ
び固定金具２６とスペーサ２７との間の隙間に流
れ、スペーサ２５，２７の取水孔２８および取水
管２０を通つて、端栓２３上に取り出され、さら
に処理排出管５を経て装置外に排出される（第３
図実線矢印が廃液または水の流れる方向）。そし
て、濾過操作は容器本体１４内に廃液供給管４を
経て廃液を一定圧力で流入させつつ、中空糸膜フ
イルタ２２の濾過差圧が予め定められた値となる
まで濾過が行なわれる。

そして、その後、中空糸膜フイルタ２２の濾過
差圧が所定値以下になると、濾過操作は中止され
中空糸膜フイルタ２２の逆洗操作が行なわれる。
この逆洗は濾過操作とは逆に行なわれる。すなわ
ち、図示しない気体供給源から気体供給管１５を
介して中空糸膜フイルタ２２の内側から外側に空
気を圧送せしめて中空糸膜フイルタ２２の外表面
に付着した分散固形物を中空糸膜フイルタ２２の
外側に形成した微孔から発生する気泡により洗浄
する（第３図点線矢印が空気の流れる方向）。さ
らに、圧送された空気はスペーサ２５，２７の空
気孔２９を通つて空気圧送管２１内に入り、この
空気圧送管２１の外周に設けた空気孔から気泡と
なつて放出される。これによつて中空糸膜フイル
タ２２は外側からも気泡による振動が与えられる
ので、その洗浄効果は高められることになる。そ
して、洗浄が終れば再び廃液供給管４から新たな
廃液が容器本体１４内に供給され前述したように
して廃液の濾過が繰返して行なわれる。

なお、以上の説明では取水管と空気圧送管は二
重管であるが、並置してもよく、また洗浄用の空
気または水は中空糸膜モジユールの上方から供給
してもよい。さらに中空糸膜モジユールは１個の
みでも廃液の濾過作用を奏することは勿論であ
る。そして、上記実施例では主として原子力発電
プラントにおける廃液について説明しているが、
他のプラントにおける廃液あるいは懸濁液を有す
る液体の固液分離に適用できることは勿論のこと
である。

［発明の効果］ 本発明によれば、中空糸膜モジユールを複数個
直列接続しても中空糸膜フイルタの圧損の影響を
受けることなく１本の中空糸膜フイルタと同じ性
能が得られるので、中空糸膜濾過装置を縦長構造
にすることができる。その結果、スペースを有効
に利用することができる。さらに、取水管を配設
することにより取水効果を上げるとともに空気孔
を有する空気圧送管を配置しているので、洗浄時
に気泡または水を吹き出すことにより短時間で多
数の中空糸膜フイルタの洗浄を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の先行技術の中空糸膜濾過装置
の概略構成図、第２図は本発明の一実施例の概略
構成図、第３図は第２図の中空糸膜モジユールと
その結合体を説明するための断面図、第４図は、
スペーサの斜視図である。 ４……廃液供給管、５……処理廃液排出管、７
……濃縮廃液排出管、１４……容器本体、１５…
…気体供給管、１７……中空糸膜モジユール、１
８，２６……固定金具、１９……仕切板、２０…
…取水管、２１……空気圧送管、２２……中空糸
膜フイルタ、２３……端栓、２４……端部材、２
５，２７……スペーサ、３０……シール材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも流入口と流出口を設けた容器本体
   と、該容器本体内に配設した仕切板と、取水管の
   外側に多数の空気孔を有する空気圧送管を縦方向
   に配置するとともに少くとも取水管の両端を解放
   状態で端部材に固定しさらに前記取水管と空気圧
   送管の周囲に多数本の中空糸膜フイルタを配置し
   て該中空糸膜フイルタの両端を解放状態で前記端
   部材に接着固定してなる中空糸膜モジユールとか
   らなり、前記中空糸膜モジユールを１個または複
   数個直列接続してその端栓となる端部材を前記仕
   切板に固定してなることを特徴とする中空糸膜濾
   過装置。 ２ 取水管と空気圧送管は二重管または並列配置
   構成である特許請求の範囲第１項記載の中空糸膜
   濾過装置。 ３ 中空糸膜モジユールの直列接続はスペーサを
   介して接続されている特許請求の範囲第１項記載
   の中空糸膜濾過装置。