JP2001108789A - 放射性排水のろ過方法 - Google Patents

放射性排水のろ過方法

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JP2001108789A
JP2001108789A JP28755999A JP28755999A JP2001108789A JP 2001108789 A JP2001108789 A JP 2001108789A JP 28755999 A JP28755999 A JP 28755999A JP 28755999 A JP28755999 A JP 28755999A JP 2001108789 A JP2001108789 A JP 2001108789A
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JP28755999A
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Masamichi Obata
政道 小畑
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NGK Insulators Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 膜の使用寿命を従来よりも大幅に延長するこ
とができる放射性排水のろ過方法を提供する。 【解決手段】 洗濯排水や濃縮廃液等の放射性排水を、
循環ポンプ4によりセラミック膜3を備えたフィルタ2
に循環させてクロスフローろ過を行う。このとき、フィ
ルタ出口5のろ過水流量を定流量弁6等により一定に保
ちながら、クロスフローろ過を行う。この結果、セラミ
ック膜3の閉塞が抑制され、使用寿命を従来よりも大幅
に延長させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力施設から発
生する洗濯排水や濃縮廃液等の放射性排水のろ過方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】原子力発電所等の作業員が着用している
作業服や靴下等の衣類には、放射性核種が付着している
ことがあるため、これらの衣類を洗濯したときに生ずる
洗濯排水についても特別の処理が必要である。この放射
性排水には微量の放射性核種の他に、人体から発生する
有機成分と、砂等の粒子(ss)が含まれている。ま
た、原子炉施設の冷却水や雑用水を蒸発缶で濃縮した濃
縮廃液にも、微量の放射性核種が含まれている可能性が
ある。
【0003】そこで例えば本出願人の特開平6−296
993号公報に示されるように、このような放射性排水
をセラミック膜を備えたフィルタでクロスフローろ過す
ることにより、放射性核種を除去する方法が採用されて
きた。このように放射性核種を分離するためには孔径が
0.1μmよりも小さいMF膜またはUF膜を用いる必
要がある。放射性排水は一定圧力でフィルタと循環タン
クとの間を循環され、セラミック膜を透過したろ液は外
部に取り出されていた。
【0004】しかしこのような微細な孔径を持つ膜は、
目詰まりが生じやすい。そのため膜が新しいうちは多量
のろ液が出るが、運転を継続するとろ液の流量は次第に
低下してくる。そこで従来は定期的に逆洗を行うことに
より膜のろ過能力の回復を図っていたのであるが、それ
でも膜の使用寿命は比較的短い。その結果、膜を交換す
る度に使用済みのセラミック膜が、放射能を含む二次廃
棄物として多量に発生するという問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、膜の使用寿命を従来よりも大幅に延
長することができ、しかも従来と同様に放射性核種を除
去することができる放射性排水のろ過方法を提供するた
めになされたものである。
【0006】
【課題を解決するために手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の放射性排水のろ過方法は、洗濯排
水や濃縮廃液等の放射性排水をセラミック膜を備えたフ
ィルタに循環させてクロスフローろ過を行うに際し、フ
ィルタ出口のろ過水流量を一定に保ちながら、クロスフ
ローろ過を行うことを特徴とするものである。セラミッ
ク膜はMF膜またはUF膜であることが好ましい。な
お、フィルタ出口のろ過水流量を一定に保つには、フィ
ルタ出口に設置した定流量弁による方法や、フィルタ入
口圧力を制御する方法を取ることができる。それでもな
おフィルタ出口のろ過水流量を一定に保てなくなったと
きには、従来と同様にフィルタを逆洗することにより、
ろ過能力を回復させることができる。
【0007】このようにフィルタ出口のろ過水流量を一
定に保ちながらろ過を行えば、従来のようになりゆきの
ままろ過する方法に比較して、セラミック膜の閉塞が進
行しにくくなる。その結果、後記するデータに示される
ように膜の使用寿命を約2倍に延長することができ、逆
洗と組み合わせれば膜の使用寿命を従来の10倍程度に
まで延長することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
を示す。図1は第1の実施形態を示す図であり、1は洗
濯排水や濃縮廃液等の放射性排水を受けるタンク、2は
フィルタ、3はフィルタ2に内蔵されたMF膜またはU
F膜であるセラミック膜、4は循環ポンプである。フィ
ルタ2に内蔵されたセラミック膜3はこの例では多数の
貫通孔を備えたモノリス膜であり、タンク1内の放射性
排水は循環ポンプ4によってフィルタ2に送られ、セラ
ミック膜3の内部を流れる間に貫通孔の表面でろ過され
て濃縮水は再びタンク1に戻る。ろ液はフィルタ出口5
から外部に取り出される。
【0009】放射性排水中に含まれる微細な放射性核種
やssは、このセラミック膜3によって確実に分離され
る。また放射性排水中に溶解している有機成分は後工程
において公知の排水処理法により取り除いてもよいが、
タンク1内で活性炭やセラミック粉末を添加することに
よりこれらに有機成分を吸着させ、セラミック膜3によ
って一挙に取り除くこともできる。
【0010】この第1の実施形態では、フィルタ出口5
に定流量弁6が設けられている。この定流量弁6は流量
が一定になるように自動的に開閉する機能を備えてお
り、フィルタ出口5のろ過水流量を一定に保つことがで
きる。このため、セラミック膜3が新しくろ過抵抗の少
ない場合に定流量弁6がフィルタ出口5を絞り、ろ過水
流量を低く抑える。そしてろ過が進行してろ過抵抗が増
加すると徐々に定流量弁6が開き、フィルタ出口5のろ
過水流量が減少しないようにする。このため定流量弁6
が全開となるまでの間は、ろ過水流量が一定に保たれ
る。
【0011】また図2に示す第2の実施形態において
は、フィルタ出口5に流量センサ7を取り付けておき、
制御器8から循環ポンプ4に信号を送ってフィルタ出口
5の流量が常に一定に保たれるようにフィルタ入口圧力
を制御する。即ちこの第2の実施形態では、セラミック
膜3が新しくろ過抵抗の少ない場合にはフィルタ入口圧
力を低くし、セラミック膜3のろ過抵抗が増加するに連
れてフィルタ入口圧力を高めることにより、フィルタ出
口5の流量を一定に保つ。
【0012】いずれの実施形態においても、本発明では
フィルタ出口5のろ過水流量を一定に保ちながら、放射
性排水のろ過を行う。この結果、図3のグラフに示すよ
うにろ過水流量をある値以下に保てばセラミック膜3の
閉塞が進行しにくくなり、フィルタ入口とフィルタ出口
5との間の差圧はほとんど上昇せず、長時間にわたる連
続ろ過が可能であることが確認された。
【0013】図3のグラフは、横軸にフィルタ出口5の
ろ過水流量(リットル/m2 ・h)を取り、縦軸にフィ
ルタ入口とフィルタ出口との間の差圧(気圧)を取った
グラフである。ろ過水流量を157リットル/m2 ・h
とした場合には、矢印Aで示すように5分間の保持中に
差圧は約0.12気圧上昇した。またろ過水流量を14
5リットル/m2 ・hとした場合には、矢印Bで示すよ
うに5分間の保持中に差圧は約0.1気圧上昇した。し
かしろ過水流量を100リットル/m2 ・hとした場合
には、矢印Cで示すように5分間の保持中に差圧は約
0.01気圧程度と小さくなり、ろ過水流量を86リッ
トル/m2 ・hとした場合には、矢印Dで示すように5
分間の保持中に差圧上昇はゼロとなった。
【0014】この図3のグラフの数値自体は、特定の条
件下のデータであるから意味はないが、フィルタ2の出
口のろ過水流量をある値以下に保つことにより、ろ過中
の差圧上昇を無くすることができる事実を読み取ること
ができる。その値はこの図3のグラフでは86リットル
/m2 ・hであり、ろ過水流量をこの値以下に保てば、
差圧上昇(ろ過抵抗の上昇)をゼロ又はその近傍としな
がら放射性排水のろ過を行うことがわかる。
【0015】この結果、セラミック膜3の使用寿命をな
りゆきのままろ過する従来の方法に比較して、約2倍に
延長することができることが確認された。また、本発明
の方法によっても最終的にはろ過抵抗が上昇してろ過水
流量を一定に維持することができなくなるが、その場合
には公知の逆洗を行えばろ過抵抗を回復させることがで
きる。このように、公知の逆洗と本発明の方法とを組み
合わせれば、セラミック膜3の使用寿命を従来の10倍
程度にまで延長することが可能となる。
【0016】また、図3のグラフは放射性排水の温度を
20〜40℃とした場合のデータであるが、図のように
放射性排水の温度を45〜50℃に高めると、ろ過水流
量が同じであっても差圧の上昇は小さくなることが確認
された。従って、放射性排水の温度を高めて本発明を実
施すれば更に好ましい結果をえることが可能である。
【0017】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の放射性
排水のろ過方法によれば、従来のようになりゆきのまま
ろ過する方法に比較して、膜の使用寿命を大幅に延長す
ることができ、しかもMF膜またはUF膜を用いて放射
性排水の放射性核種をssとともに確実に分離すること
ができる。従って従来に比較して膜の交換頻度を減少さ
せることができるため、二次廃棄物の発生量も減少させ
ることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態を示す断面図である。
【図2】第2の実施形態を示す断面図である。
【図3】放射性排水の温度を20〜40℃とした場合
の、ろ過水流量と差圧との関係を示すグラフである。
【図4】放射性排水の温度を45〜50℃とした場合
の、ろ過水流量と差圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 放射性排水のタンク、2 フィルタ、3 セラミッ
ク膜、4 循環ポンプ、5 フィルタ出口、6 定流量
弁、7 流量センサ、8 制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01D 65/02 B01D 65/02 71/02 71/02 C02F 1/44 ZAB C02F 1/44 ZABK G21F 9/28 525 G21F 9/28 525G

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 洗濯排水や濃縮廃液等の放射性排水をセ
    ラミック膜を備えたフィルタに循環させてクロスフロー
    ろ過を行うに際し、フィルタ出口のろ過水流量を一定に
    保ちながらクロスフローろ過を行うことを特徴とする放
    射性排水のろ過方法。
  2. 【請求項2】 セラミック膜がMF膜またはUF膜であ
    る請求項1に記載の放射性排水のろ過方法。
  3. 【請求項3】 フィルタ出口に設置した定流量弁によ
    り、フィルタ出口のろ過水流量を一定に保つ請求項1に
    記載の放射性排水のろ過方法。
  4. 【請求項4】 フィルタ入口圧力を制御することによ
    り、フィルタ出口のろ過水流量を一定に保つ請求項1に
    記載の放射性排水のろ過方法。
  5. 【請求項5】 フィルタ出口のろ過水流量を一定に保て
    なくなったとき、フィルタを逆洗する請求項1に記載の
    放射性排水のろ過方法。
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