JPH0462770B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は全体に均一でかつ効果的なバブリング
をなす事が可能な中空糸膜濾過装置に関する。

［発明の技術的背景］ 一般に原子力発電プラントにおいては、放射線
低減対策として、腐蝕生成物の発生の抑制および
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性廃液あるいは一次冷却系の
復水中に存在する懸濁物を分離除去するために濾
過装置が使用されている。この濾過装置として
は、従来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か、あるいは瀘紙、濾布
メンブレンフイルタ等の平膜型濾過フイルタを使
用する方法か、さらには焼結金属、セラミツク等
の中空管型フイルタを使用する方法がある。

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、又平膜
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構成が
複雑となり、それに伴ない設備費がかさむという
問題があつた。そればかりか二次廃棄物が発生
し、濾過効率も低いという不具合があつた。

そこでかかる不具合を解消するべく、中空糸膜
フイルタを使用した中空糸膜濾過装置が採用され
ている。以下第８図乃至第１０図を参照して従来
の中空糸濾過装置について説明する。第８図中符
号１は容器本体であり、この容器本体１内には複
数の中空糸膜フイルタ２が仕切板３を介して設置
されている。上記中空糸膜フイルタ２は複数本の
中空糸２Ａを束ねてＵ字状とし、その端部を樹脂
により固定したものであり、この固定部を介して
上記仕切板３に取り付けられている。上記容器本
体１の軸方向略中間位置には廃液供給配管４が接
続されているとともに、上端部には処理液排出配
管５が接続されている。上記廃液供給配管４を介
して供給された廃液は、上記中空糸膜フイルタ２
を通過する際濾過され、各中空糸２Ａの中空部を
介して前記仕切板３の上方に流出し、上記処理液
排出配管５を介して排出される。なお上記廃液供
給配管４および処理液排出配管５には開閉弁６お
よび７が介挿されている。上記処理液排出配管５
には気体供給配管８が分岐接続されている。この
気体供給配管８を介して前記中空糸膜フイルタ２
の各中空糸２Ａの中空部内に逆洗用の加圧気体を
供給する。なお図中符号９は開閉弁である。

上記容器本体１内であつて中空糸膜フイルタ２
の下方には、バブリング装置１１が設置されてい
る。以下このバブリング装置１１の構成について
説明する。図中符号１２はバブリング母管であつ
て、このバブリング母管１２からはバブリング枝
管１３が分岐している。上記バブリング枝管１３
の下面側には気泡孔１４が形成されている。上記
バブリング母管はエアー供給配管１５に接続され
ている。なお図中符号１６は開閉弁である。かか
る構成をなすバブリング装置１１により気泡を発
生し、該気泡により前記中空糸膜フイルタ２をバ
ブリング（振動）させて逆洗時の洗浄効率を高め
るものである。その際、発生する気泡を中空糸膜
フイルタ２近傍に効率良く導入するべく、中空糸
膜フイルタ２の外周には保護管１７が設置されて
いる。

前記容器本体１の下端部流出口には、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
１８が接続されており、この濃縮液廃液管１８に
は開閉弁１９が介挿されている。また前記仕切板
３の取着位置下方にはオーバーフロー管２０が接
続されている。このオーバーフロー管２０には開
閉弁２１が介挿されている。

上記構成によると、まず容器本体１内に廃液供
給管４を介して廃液を一定圧力にて導入する。導
入された廃液は、前述したように中空糸膜フイル
タ２を通過する際濾過されて処理液となり、中空
糸２Ａの中空部を介して仕切板３の上方に流出す
る。そして処理液排出管５を介して排出される。

その後、前記気体供給管８から中空糸２Ａの各
中空部に加圧気体を供給する。これによつて中空
糸２Ａの外周に付着した懸濁物の除去がなされ
る。その際同時に前記バブリング装置１１より気
泡が発生せられ、保護管１７を介して中空糸膜フ
イルタ２に導入される。これによつて中空糸膜フ
イルタ２を振動し、固形物の除去効果が向上せら
れる。そして濃縮廃液の排出が行なわれた後、再
度廃液供給配管４を介して廃液が供給される。そ
して上述したと同様の作用により濾過・逆洗がく
りかえされる。

［背景技術の問題点］ 上記構成によると以下のような問題があつた。
中空糸膜濾過装置は容器本体１の大きさをできる
だけコンパクトにするべく、各機器の配置が決定
される。第１０図は中空糸膜濾過装置の横断面図
であり、この第１０図から明らかなように、中空
糸膜フイルタ２は密に配列されている。かつその
中空糸膜フイルタ２の下方には前述したバブリン
グ装置１１が設置されている。そして図にも示す
ように上記バブリング装置１１のバブリング母管
１２の直上位置にも中空糸膜フイルタ２が位置し
ている。ところが上記バブリング母管１２にはそ
の下部にバブリング枝管１３のように気泡孔が形
成されていない。これはバブリング母管１１が比
較的大径に形成されていて、仮に下部に気泡孔を
形成した場合には気泡が分散してしまうこと、お
よび気泡の大部分が母管１２の気泡孔から流出し
てしまい、枝管１３から気泡が十分発生しないこ
とを防止するためである。したがつてバブリング
母管１２の直上位置にある中空糸膜フイルタ２に
はバブリングが効果的になされないという問題が
あり、その改善が要求されていた。

［発明の目的］ 本発明は以上の点に基づいてなされたものでそ
の目的とするところは、中空糸膜フイルタに均一
に気泡を供給し、それによつて固形物除去効果を
均一に向上させることが可能な中空糸膜濾過装置
を提供することにある。

［発明の概要］ すなわち本発明による中空糸膜濾過装置は、容
器本体内に複数の中空糸膜フイルタを設置し、上
記容器本体内に廃液を導入して上記中空糸膜フイ
ルタを透過させて濾過する中空糸膜濾過装置にお
いて、上記容器本体内であつて中空糸膜フイルタ
の下方に配設されたバブリング母管と、このバブ
リング母管から分岐されその下面側に複数の第１
気泡孔を有するバフリング枝管と、上記バブリン
グ母管に上方から挿入固定されその下端開口を上
記第１気泡孔と同レベルとしかつその上端を閉塞
されるとともに上部に第２気泡孔を有するバブリ
ング短管とを具備したことを特徴とするものであ
る。

つまりバブリング母管の上方位置に、バブリン
グ短管を設置し、このバブリング短管に形成され
た第２気泡孔よりバブリング母管の直上位置の中
空糸膜フイルタに気泡を供給し、これを効果的に
バブリングせんとする。その際上記バブリング短
管はその下端開口をバブリング枝管に形成された
第１気泡孔と同レベルまで延長され、かつその上
端を閉塞したものであり、これによつて均一な気
泡の供給および剥離したごみ等の浸入および気泡
孔の目づまりを効果的に防止するものである。

［発明の実施例］ 以下第１図乃至第３図を参照して本発明の第１
の実施例を説明する。なお従来と同一部分には同
一符号を付して示し、その説明は省略する。図中
符号１１１は本実施例によるバブリング装置を示
す。バブリング装置１１１はバブリング母管１１
２と、このバブリング母管１１２から分岐された
複数のバブリング枝管１１３とから構成されてい
る。これらバブリング母管１１２およびバブリン
グ枝管１１３の位置関係は第３図の横断面図に示
す通りである。上記バブリング枝管１１３の下部
には気泡孔１１４が等間隔に複数形成されてい
る。すなわちエアー供給配管１５を介してバブリ
ング母管１１２内に供給された空気はバブリング
枝管１１３の上記気泡孔１１４を介して流出し、
保護管１７を介して中空糸膜フイルタ２に供給さ
れる。

上記バブリング母管１１２にはバブリング短管
１２１は上方から挿入固定されている。このバブ
リング短管１２１の上端は蓋体１２３により閉塞
されており、該閉塞部の下方位置には第２気泡孔
１２２が複数形成されている。また上記蓋体１２
３はバブリング短管１２１の外形よりも大きなも
のである。又バブリング短管１２１の下端は開放
され、かつ前記バブリング枝管１１３に形成され
た第１気泡孔１１４と同レベル位置まで延長され
ている。したがつてバブリング母管１１２内に供
給された空気の一部は上記バブリング短管１２１
の第２気泡孔１２２を介して流出する。かかる構
成とすることにより従来バブリング母管１１２の
直上位置にあり効果的にバブリングがなされなか
つた中空糸膜フイルタ２に対して、効果的に気泡
が供給されバブリングがなされる構成である。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず廃
液供給管４を介して容器本体１内に供給された廃
液は中空糸膜フイルタ２の各中空糸２Ａを内側に
浸透し、その際濾過される。濾過された処理液は
中空糸２Ａの中空部を介して仕切板３の上方に流
出し、さらに処理液排出配管５を介して排出され
る。かかるルートで濾過が行なわれる。そして容
器本体１内に廃液供給配管４を介して廃液を一定
の圧力で供給しつづけ、中空糸膜フイルタ２の濾
過差圧が予め設定された値になるまで濾過が継続
される。そして上記所定の濾過差圧に達したら濾
過操作は停止せられ、中空糸膜フイルタ２の逆洗
操作が行なわれる。この逆洗は上記濾過とは逆の
ルートでなされる。すなわち図示しない気体供給
源から気体供給配管８を介して中空糸膜フイルタ
２の内部に水又は空気が圧送される。かかる水又
は空気の圧送により中空糸膜フイルタ２の外表面
に付着した固形物を除去する。この時上記中空糸
膜フイルタ２の外側に形成された微孔から気泡が
発生するので、逆洗効果が高められる。又このよ
うな逆洗操作に同期して前記バブリング装置１１
１によるバブリング操作がなされる。

すなわちエアー供給配管１５を介してバブリン
グ母管１１２内にエアーが供給される。供給され
たエアーの一部はバブリング短管１２１の第２気
泡孔１２２を介してバブリング母管１１２の直上
位置の中空糸膜フイルタ２に向つて気泡が供給さ
れる。それと同時にバブリング枝管１１３内に供
給されたエアーは第１気泡孔１１４を介して従来
通り上方の中空糸膜フイルタ２に供給される。そ
の際上記バブリング短管１２１に形成された第２
気泡孔１２２はバブリング短管１２１の側面に形
成されており、よつ中空糸膜フイルタ２から剥離
した固形物等がバブリング母管１１２内に流入す
ることもない。また上記バブリング短管１２１の
下端はバブリング枝管１１３の第１気泡孔１１４
と同レベルまで延長されているので、気泡が流出
する条件としては略同じであり、バブリング短管
１２１から集中的に流出することはない。このよ
うにバブリング装置１１１によるバブリングがな
され、前記逆洗作用と相まつて中空糸膜フイルタ
２の表面から固形物が効果的に剥離される。そし
てこのような逆洗操作により上記中空糸膜フイル
タ２は再生されて次の濾過に供され、前述したと
同様の濾過作用が再度くりかえされる。

以上本実施例によると以下のような効果を奏す
ることができる。

(1) まず従来バブリング枝管１１３のみから気泡
が発生していたのに対して、本実施例の場合に
は、バブリング母管１１２に取着されたバブリ
ング短管１２１の第２気泡孔１２２からも気泡
が発生する構成であるので、従来効果的なバブ
リング操作を施すことができなかつたバブリン
グ母管１１２直上位置の中空糸膜フイルタ２に
ついてもバブリングを効果的になすことが可能
となる。その結果逆洗時の固形物の剥離が全て
の中空糸膜フイルタ２について均一にかつ効果
的になされ、中空糸膜フイルタ２を効果的に再
生することが可能となる。

(2) 次に本実施例によるバブリング短管１２１
は、その下端がバブリング枝管１１３の気泡穴
１１４と同レベルまで延長されており、よつて
気泡が発生する条件としては略均一となる。し
たがつていずれかの気泡孔から集中的に気泡が
発生するといつた事態を防止して均一に気泡を
供給することができるとともに、夫々の気泡孔
１１４および１２２の大きさを適切なものとす
ることにより、気泡の大きさおよび量を均一な
ものとすることが可能となる。

(3) さらに本実施例によるバブリング短管１２１
の第２気泡孔１２２は、バブリング短管１２１
の側面に形成されており、かつ上端開口を閉塞
している蓋体１２３はバブリング短管１２１の
口径より大径であるので、剥離した固形物等が
バブリング短管１２１内に浸入することはな
く、かつ第２気泡孔１２２の目づまりも防止す
ることができる。

次に第４図乃至第７図を参照して第２の実施例
を説明する。前記実施例はいわゆるＵ字型の中空
糸膜フイルタについて実施した例を示したが、こ
の実施例はＩ型の中空糸膜フイルタ適用した場合
を示すものである。一般に濾過流量の増大を図る
ためには中空糸の表面積を増大させることにより
なされ、具体的にはより長い中空糸膜フイルタの
使用が考えられる。しかしながら各中空糸の内径
は約0.3mm程度と非常に小径であるので、中空部
を流通する際の流体抵抗が大きく、その為上記中
空糸膜フイルタを長くすることには限界がある。
そこで考えられたのが上述した型の中空糸膜フ
イルタである。

上記型の中空糸膜フイルタは第４図に示すよ
うに構成されており、中空糸の束１３１を一対の
端部材１３２，１３３で支持したものである。ま
たその中央には集水管１３３が配設されている。
そしてこのように構成されたものを第５図に示す
ように軸方向に連結するものでり、これによつて
表面積の増大を図るものである。なお図中符号１
３４は接続具である。そして廃液は各中空糸をそ
の内部に浸透し、その際濾過される。浸透した廃
液（濾過されて処理液となつたもの）は中空糸の
内部を上方あるいは下方に向つて流通し、前記集
水管１３３を介してあるいは直接仕切板３の上方
に流通す。以降は前記第１の実施例の場合と同様
である。

上記構成をなす型の中空糸膜フイルタ２に本
発明を適用した実施例を第６図および第７図に示
す。なお図中符号１４１は下部蓋体である。なお
バブリング装置１１１の構成および作用について
は前記第１の実施例の場合と同様であり、その説
明は省略する。

以上この第２の実施例によると、前記第１の実
施例と同様の効果を奏することができるとは勿論
のこと、特に大流量の濾過装置の場合には、必然
的にバブリング母管１１２の口径も大きくなり、
それに伴ないバブリング母管１１２の上方に位置
する中空糸膜フイルタ２の数も増加するので、極
めて効果的であるといえる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明による中空糸膜濾過
装置によると、バブリング母管の直上位置にある
中空糸膜フイルタについても気泡を効果的に供給
してバブリンクするとができ、かつ全体について
均一な気泡供給が可能となり、中空糸膜フイルタ
の再生をなす上で極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の第１の実施例を示
す図で、第１図は中空糸膜濾過装置の断面図、第
２図は第１図の一部を詳細に示す断面図、第３図
は中空糸膜濾過装置の横断面図、第４図乃至第７
図は第２の実施例を示す図で、第４図は型中空
糸膜濾過装置断面図、第５図は型中空糸膜フイ
ルタを接続した状態を示す断面図、第６図は中空
糸膜濾過装置の断面図、第７図は第６図の一部を
詳細に示す断面図、第８図乃至第１０図は従来例
を示す図で、第８図は中空糸膜濾過装置の断面
図、第９図は第８図の一部を詳細に示す断面図、
第１０図は中空糸膜濾過装置の横断面図である。 １……容器本体、２……中空糸膜フイルタ、１
１１……バブリング装置、１１２……バブリング
母管、１１３……バブリング枝管、１１４……第
１気泡孔、１２１……バブリング短管、１２２…
…第２気泡孔、１２３……蓋体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 容器本体内に複数の中空糸膜フイルタを設置
   し、上記容器本体内に廃液を導入して上記中空糸
   膜フイルタを透過させて濾過する中空糸膜濾過装
   置において、上記容器本体内であつて中空糸膜フ
   イルタの下方に配設されたバブリング母管と、こ
   のバブリング母管から分岐されその下面側に複数
   の第１気泡孔を有するバフリング枝管と、上記バ
   ブリング母管に上方から挿入固定されその下端開
   口を上記第１気泡孔と同レベルとしかつその上端
   を閉塞されるとともに上部に第２気泡孔を有する
   バブリング短管とを具備したことを特徴とする中
   空糸膜濾過装置。 ２ 上記バブリング短管はその上端を蓋体により
   閉塞され、該蓋体はバブリング短管の外径より大
   きめに形成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。