JPH1085566A - プリーツ型ろ過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プリーツ型エレメントの均一な逆洗と使用期間
の延長を図るため、プリーツ型エレメント外表面に付着
した懸濁物の除去を効率よく行うろ過装置を提供する。 【解決手段】胴容器３の下部には入口配管１、上部には
出口配管２が接続される。出口配管２には、空気タンク
７からの空気配管５が接続される。逆洗時の逆洗水は、
補給水配管８を通じて出口配管２に接続される。空気タ
ンク７内の空気は、空気配管６に設けられた弁６を開く
ことにより、蓋容器４へと送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリーツ型ろ過装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、火力・原子力発電プラント内の
復水に存在する鉄錆などを主成分とする懸濁物を分離除
去するために用いられているろ過装置として、従来は、
粉末イオン交換樹脂等のろ過助材を繊維状又は、ステン
レス金網状エレメントにプリコートし、ろ過助材プリコ
ート層で懸濁物を分離除去するプリコート式ろ過装置が
採用されていたが、近年のプラントでは、ろ過助材を使
用しなくても運用可能なプリーツ型エレメントを装着し
たプリーツ型ろ過装置が採用されるようになってきた。
プリーツ型ろ過装置は、ろ過助材を使用しない運用が可
能なため従来プリコート式ろ過装置で発生した廃液中に
含まれるろ過助材がなくなり、廃棄物発生量が少なくな
る。また、除去性能がすぐれていることにより、各種の
懸濁物を除去するための水処理装置に広く用いられてい
る。プリーツ型ろ過装置は、ろ過処理時間の経過に伴
い、膜外表面に原水中の除去対象懸濁物が捕捉され、次
第に膜のろ過効率が低下する。この現象を以下に説明す
る。

【０００３】図４は、プリーツ型ろ過装置のろ過器廻り
の概略構成の一例を示すものであり、プリーツ型エレメ
ント１２が、胴容器３と蓋容器４にはさまれた管板１３
に複数本吊り下げられている場合を示す。

【０００４】ろ過処理の必要な原水は、原水入口管１を
介して胴容器３に導かれプリーツ型エレメント１２内に
束ねられているプリーツ型ろ過膜の外表面から内側に流
れる過程でろ過処理され、蓋容器４に集められ、処理水
出口管２を経て下流系統に送られる。このろ過で分離さ
れた懸濁物はプリーツ型ろ過膜の外表面に捕捉蓄積さ
れ、これによりプリーツ型ろ過膜に開いた細孔が徐々に
塞がれ、これに従いプリーツ型ろ過膜のろ過抵抗が増大
し、ろ過差圧が上昇する。ろ過差圧が規定値に達すると
プリーツ型エレメントの逆洗を行う。プリーツ型エレメ
ントの逆洗は、空気タンク７から、空気弁６，空気配管
５より供給される高圧空気により蓋容器４内に保有する
逆洗水を圧送しプリーツ型ろ過膜の内側から外側に流す
ことによりプリーツ型ろ過膜外表面上の懸濁物を除去す
る高圧空気逆洗を行う。ろ過膜から剥がされた懸濁物は
逆洗水とともにドレン配管１０を通って胴容器３より排
出される。プリーツ型エレメントの逆洗効果を向上させ
るため、高圧空気逆洗は、繰り返し実施する。つまり、
蓋容器４に補給水ライン８，弁９を開として補給水を充
填し、蓋容器４に逆洗水を供給満水とした後、前述の操
作と同様高圧空気によるプリーツ型ろ過膜の内側から外
側への逆洗を行い、胴容器３から排出する。ここで、蓋
容器４に充填された逆洗水はろ過膜の比抵抗が小さいた
め空気圧を掛ける前にその一部がろ過膜を通して胴容器
３に流れてしまう。また、繰り返し逆洗を行っても一回
の逆洗で大量の水を流せないため外表面に捕捉された懸
濁物は完全に除去することができず、一部が残存する。
そのため逆洗を実施した直後のろ過差圧はプリーツ型エ
レメントをろ過に供した当初のろ過差圧まで回復せず、
当初のろ過差圧より高くなり、その後、再びろ過処理に
供した時のろ過差圧もその分だけ増加する。ろ過処理と
逆洗の繰り返しにより、逆洗により除去されずにプリー
ツ型エレメント外表面に残存する懸濁物は徐々に増加す
るためろ過差圧増加も早くなり、逆洗間隔が短くなり、
逆洗によるろ過差圧の回復が実質的になくなって、それ
以上のプリーツ型エレメントの使用が不可能となり、こ
こに至った時はプリーツ型エレメントを新品と交換す
る。

【０００５】図５にろ過装置の通水差圧変化の例を示
す。本図は、プリーツ型ろ過装置の通水と逆洗を繰り返
したときの運転時間とろ過差圧の関係を示した。横軸は
その運転時間を表し、縦軸は入口配管１と出口配管２の
内包流体の圧力差すなわち、ろ過差圧を表す。曲線イは
ろ過差圧変化を示しており、運転時間の経過に伴い、ろ
過差圧が徐々に増加する。これはプリーツ型エレメント
１２の表面に懸濁物が蓄積され、プリーツ型エレメント
１２のろ過抵抗が増大するためである。ロ点でろ過処理
を停止し、逆洗を行い低下した差圧がハ点である。その
後のろ過処理運転でも運転時間の経過に伴い、ロ点差圧
近傍に達した時点でろ過処理を停止し、逆洗を行う。こ
こで前述のように、逆洗毎にプリーツ型エレメント外表
面に懸濁物が残存するためろ過運転時間の経過に伴う差
圧上昇をロ点の差圧までろ過処理し、ろ過と逆洗を繰り
返すと、プリーツ型ろ過膜外表面に残存する懸濁物によ
り運転間隔ｔはｔ′，ｔ″，ｔ′′′と短くなるため、
プリーツ型ろ過装置の運転が煩雑となり、プリーツ型エ
レメントの寿命も短かった。なお、この種の装置として
関連するものは、例えば、特開平8−172043 号公報が挙
げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術には、プ
リーツ型エレメント１２の逆洗毎にプリーツ型エレメン
ト外表面に捕捉懸濁物が残存するため、ろ過時間が徐々
に短くなる問題があった。

【０００７】これは、逆洗時、プリーツ型ろ過膜の比抵
抗が小さく、蓋容器４内に充填された逆洗水が空気圧を
掛ける前に、一部ろ過膜を通じて胴容器３に流れてしま
い逆洗水の通過し易い部分に多く水が流れ、逆洗が不均
一となることによる。

【０００８】本発明の目的は、プリーツ型エレメントの
外表面に捕捉された懸濁物の除去を効率よく行うことに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はプリーツ型エレメントの逆洗時に、プリー
ツ型ろ過膜の比抵抗を増加させるため、プリーツ型エレ
メントが装着される胴容器を水張りすることによりプリ
ーツ型ろ過膜外表面の抵抗を増加させることにより、逆
洗水の均一分配を図り逆洗効率を向上させる。

【００１０】プリーツ型エレメントの逆洗時に、蓋容器
４だけでなく胴容器３内にも補給水を充填させることに
よりプリーツ型ろ過膜外表面の抵抗が増加するため、逆
洗水がプリーツ型ろ過膜内に均一に分配されることにな
る。またプリーツ型ろ過膜は、空気逆洗も可能であるた
め胴容器３内のみを補給水で充填させ、プリーツ型ろ過
膜の抵抗を増加させ、空気タンク７より供給される高圧
空気がろ過膜内に均一分配される。さらに逆洗効果向上
のため胴容器３内の補給水の水位を変化させながら逆洗
を行うことにより、ろ過膜をいくつかの部分に分けて逆
洗でき、極部的な逆洗も可能となり、逆洗効果が向上し
プリーツ型エレメント外表面への懸濁物残存が少なくな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて説明する。

【００１２】原水をプリーツ型エレメントでろ過処理す
る機能は変わらない。

【００１３】図１は、エレメントを吊り下げるタイプの
ろ過装置の全体構成の一例を示す。胴容器３の下部には
入口配管１、上部には出口配管２が接続されている。

【００１４】ろ過装置の構成で、プリーツ型エレメント
１２の逆洗は次のように行う。

【００１５】まず、弁６，弁９及び弁１１を閉じた状態
で入口配管１より原水を胴容器３に流し、出口配管２よ
り処理水を取り出し、ろ過処理運転を行う。ろ過処理運
転に伴い、原水中の懸濁物がプリーツ型エレメント１２
の外表面に捕捉蓄積され図５に示すようにろ過差圧が上
昇し、規定差圧ロ点に達した時点で逆洗操作を行う。ま
ず、弁２０，２１を閉じて、原水の通水を停止する。次
に、弁６を開き、空気タンク７内の圧縮空気で蓋容器４
内を加圧する。加圧後、ドレン弁１１を急速開すること
により蓋容器４内の空気が膨張し、これに伴い、蓋容器
内の逆洗水がプリーツ型ろ過膜の内表面から外表面側へ
逆流し、プリーツ型エレメント１２を逆洗する。この方
式は、繰り返し操作が可能であり、繰り返す場合は蓋容
器４内及び胴容器３内を補給水ライン８，弁９から供給
の補給水で満水状態にしたうえで、再度、空気タンク７
内の圧縮空気による加圧，ドレン弁１１開の操作を繰り
返し、プリーツ型エレメント１２を逆洗する。

【００１６】本実施例のプリーツ型ろ過装置の逆洗方法
により、プリーツ型ろ過膜外面が水張り状態であるた
め、空気圧をかける前に逆洗水がろ過膜を通過すること
がなく、またろ過膜外面に水の圧力がかかるため懸濁物
捕捉のばらつきに影響を受けずに逆洗水が均一に分配さ
れるため、効率的な逆洗が行えることになる。

【００１７】図２は、プリーツ型ろ過膜の逆洗方法の応
用例である。プリーツ型ろ過膜で空気での逆洗が可能な
タイプの場合は、蓋容器４内を空としたのち、弁６を開
き、空気タンク７内の空気を供給し、蓋容器４内の空気
を加圧する。次にドレン弁１１を急速開いてプリーツ型
ろ過膜の内表面から外表面側へ蓋容器４内に保有してい
る圧縮空気を流し、プリーツ型エレメント１２を逆洗す
る。この方式は繰り返し操作が可能であり、繰り返す場
合は胴容器３内のみを補給水ライン８及び弁９を開いて
補給水で満水状態にしたうえで、蓋容器４内を加圧した
後、ドレン弁１１を開いてプリーツ型エレメント１２を
逆洗する。

【００１８】図３は、プリーツ型エレメントの下部を固
定したタイプのプリーツ型ろ過装置を示す。下部固定プ
リーツ型エレメントの場合、逆洗は下部よりの逆洗水で
行う。つまり、弁６を開き、空気タンク７内の空気を一
気に下部鏡板１５と下部仕切板１６の間に保有の逆洗水
へ供給し、プリーツ型エレメント下側からプリーツ型ろ
過膜の内表面から外表面側へ逆洗水を流し、プリーツ型
エレメント１２を逆洗する。このプリーツ型エレメント
下部固定タイプの場合、逆洗水が抵抗の少ないエレメン
ト取付部分からの逆洗水の流れが多く、プリーツ型エレ
メント上部の逆洗効果が低下するため、胴容器３内の補
給水の水位を変化させて逆洗する。

【００１９】つまり、補給水ライン８及び弁９からの補
給水を供給し、エレメントの任意の位置での水位に調整
する。空気供給弁６を開いて、ろ過器下部鏡１５と下部
仕切板１６との間の逆洗水を加圧するとともにベント弁
１８を急速開し逆洗水を下部仕切板１６に固定のエレメ
ント１２の内表面から外表面に逆洗させる。このとき、
エレメント外表面に水のあるエレメント下部は抵抗が大
きく外表面に空気が接しているエレメント部分は膜の抵
抗のみで抵抗が小さいため逆洗水は、外表面が空気に接
している部分に多く流れるため、逆洗効果が向上する。
この水位を調整しながら繰り返し逆洗することにより、
プリーツ型エレメントの均一逆洗を行う。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、プリーツ型ろ過装置
で、プリーツ型ろ過膜の外表面に付着した懸濁物を除去
させる逆洗方法として、ろ過器内の水位を調整すること
により、プリーツ型エレメントの効率的な逆洗ができ、
逆洗間隔の均一化及び使用期間の延長が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプリーツ型ろ過装置の洗浄方法を
示す一実施例の系統図。

【図２】本発明によるプリーツ型ろ過装置の洗浄方法を
示す第二実施例の系統図。

【図３】本発明によるプリーツ型ろ過装置の洗浄方法を
示す第三実施例の系統図。

【図４】従来のプリーツ型ろ過装置の洗浄方法を示す説
明図。

【図５】従来のプリーツ型ろ過装置の性能を示す説明
図。

【符号の説明】

１…入口配管、２…出口配管、３…胴容器、４…蓋容
器、５…空気配管、６…空気供給弁、７…空気タンク、
８…補給水配管、９…補給水供給弁、１０…洗浄水排出
配管、１１…洗浄水排出弁、１２…プリーツ型エレメン
ト、１３…仕切板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 風間 誠一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリーツ型のろ過膜で原水のろ過処理を行
   い、ろ過膜の逆洗は逆洗水をエレメントの通水方向とは
   逆方向に流して前記プリーツ型のろ過膜のろ過処理面に
   付着している懸濁物を除去するプリーツ型ろ過装置にお
   いて、前記ろ過膜を逆洗時の自然逆流を防止するととも
   に逆洗水を均一に分配させることを特徴とするプリーツ
   型ろ過装置。
2. 【請求項２】ろ過器胴容器を水張りとして、前記プリー
   ツ型ろ過膜の外面に水圧をかけることにより、抵抗を増
   加させる請求項１に記載のプリーツ型ろ過装置。
3. 【請求項３】前記ろ過膜の逆洗で、前記プリーツ型ろ過
   膜が装着される胴容器の水位を変化させ前記プリーツ型
   ろ過膜の外面の抵抗を変える請求項１に記載のプリーツ
   型ろ過装置。