JP2794303B2 - 中空糸膜モジュールの洗浄方法 - Google Patents
中空糸膜モジュールの洗浄方法Info
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- JP2794303B2 JP2794303B2 JP1131013A JP13101389A JP2794303B2 JP 2794303 B2 JP2794303 B2 JP 2794303B2 JP 1131013 A JP1131013 A JP 1131013A JP 13101389 A JP13101389 A JP 13101389A JP 2794303 B2 JP2794303 B2 JP 2794303B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、主に原子力発電所において復水または廃水
の浄化に使用する中空糸膜モジュールの洗浄方法の改良
に関するものである。
の浄化に使用する中空糸膜モジュールの洗浄方法の改良
に関するものである。
＜従来の技術＞ 原子力発電所において使用する復水または廃水に懸濁
物が含まれていると放射線に対する減速効果が低下する
ので、懸濁物の除去が必要であり、膜モジュールによっ
てその懸濁物を除去することが知られている。
物が含まれていると放射線に対する減速効果が低下する
ので、懸濁物の除去が必要であり、膜モジュールによっ
てその懸濁物を除去することが知られている。
膜モジュールには種々の方式のものが存在するが、中
空糸膜モジュールにおいては、単位容積当りの膜面積を
大きくすることができるので、モジュールの小型化に有
利である。而して、原子力発電所の用地難を考慮して上
記の復水または廃水の浄化システムに中空糸膜モジュー
ルを用い、かつ、占有平面積を小にするために、そのモ
ジュールを縦向きで配設することが有利である。
空糸膜モジュールにおいては、単位容積当りの膜面積を
大きくすることができるので、モジュールの小型化に有
利である。而して、原子力発電所の用地難を考慮して上
記の復水または廃水の浄化システムに中空糸膜モジュー
ルを用い、かつ、占有平面積を小にするために、そのモ
ジュールを縦向きで配設することが有利である。
周知の通り、透過膜によって原液を濾過処理する場
合、経時的に原液中の懸濁物が膜面に付着していき、透
過流速の低下が避けなれないので、所定期間ごとに付着
物を除去して透過膜の透過性能を回復させることが必要
であり、膜モジュールの濾過運転中に定期的にモジュー
ルの膜洗浄を行うことが不可欠である。
合、経時的に原液中の懸濁物が膜面に付着していき、透
過流速の低下が避けなれないので、所定期間ごとに付着
物を除去して透過膜の透過性能を回復させることが必要
であり、膜モジュールの濾過運転中に定期的にモジュー
ルの膜洗浄を行うことが不可欠である。
従来、縦型（吊支式）中空糸膜モジュールの洗浄方法
としてエアースクラビング逆洗方法が提案されている。
としてエアースクラビング逆洗方法が提案されている。
第５図は、中空糸膜を用いた原子炉復水濾過装置の一
例を示し、処理塔１′内を仕切板２′によって原液室
４′と透過液室３′とに仕切り、中空糸膜モジュール
５′（中空糸膜の上端は開口、下端は閉塞してある）を
仕切板に吊支してある。この濾過装置により原液を処理
するには、原液を原液供給管13′によって原液室４′に
圧入し、この原液を中空糸膜で濾過し、透過液を中空糸
膜内並びに透過液室３′を経て透過液取出管16′より取
出していく。この中空糸膜モジュールをエアースクラビ
ング逆洗するにあたって、バルブ12′を閉にして原液室
４′への原液の供給を停止、バルブ22′を開にして溢流
液出口ライン21′まで原液室４′内の原液レベルを下
げ、原液室内上部に空間を形成し、次いで、バルブ18′
を閉にしたうえで、バルブ17′を開にして逆逆用気体導
入管15′から中空糸膜内に空気を圧入して中空糸膜表面
から空気を逸出させると共に、バルブ20′を開にして空
気分散器ａ′から空気の気泡を発生させ、この気泡上昇
により原液を回流させ、膜から逸出した空気と空気分散
器から逸出した空気とを原液室内の上部空間に集めたう
えで気体排気管から排気する。而して、逆洗は付着物層
を膜の内側から剥離しようとし、エアースクラビングは
気泡衝突によるマッサージ効果と原液の流れによって付
着物層を膜の外側から剥離しようとする。
例を示し、処理塔１′内を仕切板２′によって原液室
４′と透過液室３′とに仕切り、中空糸膜モジュール
５′（中空糸膜の上端は開口、下端は閉塞してある）を
仕切板に吊支してある。この濾過装置により原液を処理
するには、原液を原液供給管13′によって原液室４′に
圧入し、この原液を中空糸膜で濾過し、透過液を中空糸
膜内並びに透過液室３′を経て透過液取出管16′より取
出していく。この中空糸膜モジュールをエアースクラビ
ング逆洗するにあたって、バルブ12′を閉にして原液室
４′への原液の供給を停止、バルブ22′を開にして溢流
液出口ライン21′まで原液室４′内の原液レベルを下
げ、原液室内上部に空間を形成し、次いで、バルブ18′
を閉にしたうえで、バルブ17′を開にして逆逆用気体導
入管15′から中空糸膜内に空気を圧入して中空糸膜表面
から空気を逸出させると共に、バルブ20′を開にして空
気分散器ａ′から空気の気泡を発生させ、この気泡上昇
により原液を回流させ、膜から逸出した空気と空気分散
器から逸出した空気とを原液室内の上部空間に集めたう
えで気体排気管から排気する。而して、逆洗は付着物層
を膜の内側から剥離しようとし、エアースクラビングは
気泡衝突によるマッサージ効果と原液の流れによって付
着物層を膜の外側から剥離しようとする。
＜解決しようとする課題＞ しかしながら、本発明者等の実験によれば、上記原子
炉復水における膜への付着物が、非晶質である鉄水酸化
物の緻密層であり、エアースクラビング逆洗にようも、
その除去は容易でなく、膜の透過性能の回復には長時間
エアースクラビング逆を続行する必要がある。従って、
モジュールの運転停止時間が長くなり問題がある。
炉復水における膜への付着物が、非晶質である鉄水酸化
物の緻密層であり、エアースクラビング逆洗にようも、
その除去は容易でなく、膜の透過性能の回復には長時間
エアースクラビング逆を続行する必要がある。従って、
モジュールの運転停止時間が長くなり問題がある。
本発明者等は、かかる現況下、原子炉復水における膜
への付着物の有効な除去方法を種々検討したところ、原
液室内を空状態にして糸膜を酸素に曝らしつつ逆洗すれ
ば、当該付着物を短時間で除去し得ることを知った。か
かる有利な結果は、原液中において膜表面に付着した非
晶質の鉄水酸化物が酸素に曝されて結晶質の鉄酸化物に
なるためであると推定できる。
への付着物の有効な除去方法を種々検討したところ、原
液室内を空状態にして糸膜を酸素に曝らしつつ逆洗すれ
ば、当該付着物を短時間で除去し得ることを知った。か
かる有利な結果は、原液中において膜表面に付着した非
晶質の鉄水酸化物が酸素に曝されて結晶質の鉄酸化物に
なるためであると推定できる。
本発明の目的は、かかる知見に基づき、上記原子炉復
水における膜付着物を短時間で除去でき、かくしてモジ
ュールの運転継続性を阻害することなく膜の透過性能を
良好に保持できる洗浄方法を提供することにある。
水における膜付着物を短時間で除去でき、かくしてモジ
ュールの運転継続性を阻害することなく膜の透過性能を
良好に保持できる洗浄方法を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明に係る中空糸膜モジュールの洗浄方法は、処理
塔内を互に上下の透過液室と原液室とに仕切り、その仕
切隔壁に中空糸膜モジュールを吊支し、原液室に被処理
液を供給し、該被処理液を中空糸膜により濾過し、中空
糸膜内に透過した透過液を中空糸膜上端より透過液室に
導く濾過装置の中空糸膜モジュールを洗浄する方法にお
いて、未洗浄膜に接触している被処理液を原液室内から
排出して該室内に酸素を含んだ気体を満し、かかる状態
のもとで、透過液室側から中空糸膜内を加圧して逆洗を
行うことを特徴とする方法である。
塔内を互に上下の透過液室と原液室とに仕切り、その仕
切隔壁に中空糸膜モジュールを吊支し、原液室に被処理
液を供給し、該被処理液を中空糸膜により濾過し、中空
糸膜内に透過した透過液を中空糸膜上端より透過液室に
導く濾過装置の中空糸膜モジュールを洗浄する方法にお
いて、未洗浄膜に接触している被処理液を原液室内から
排出して該室内に酸素を含んだ気体を満し、かかる状態
のもとで、透過液室側から中空糸膜内を加圧して逆洗を
行うことを特徴とする方法である。
＜実施例の説明＞ 以下、図面により本発明の一実施例について説明す
る。
る。
第１図は本発明において使用する原子炉復水系の濾過
装置を示している。
装置を示している。
第１図において、１は処理塔であり、仕切隔壁２によ
って透過液室３と原液室４とに仕切ってある。５・…は
中空糸膜モジュールであり、仕切隔壁２に吊支したあ
る。この中空糸膜モジュールの各中空糸膜の上端は開口
とし、下端は閉塞してある。この中空糸膜モジュールに
は、第２図に示すように、一端51を開口のままとし他端
52は閉塞した中空糸膜の束50をケース53内に収納し、ケ
ース内一端に樹脂隔壁54を注型し、ケース一端部に口金
55を装着してたものを使用できる。第１図において、６
は復水ライン、７は貯水槽、８は液送ポンプ、９は戻し
配管、10・11並びに12はバルブ、13は原液供給管であ
り、原液室４に連通してある。14は逆洗タンクであり、
透過液室３に連通してある。15は逆洗用加圧気体導入
管、16は透過液取出管、17並びに18はバルブである。19
は原液室４に連結した気体導入管、20はバルブである。
21はドレイン管、22はバルブである。23はバイパス配
管、24はバルブである。上記濾過装置は複数箇を並列に
設置するが、一つしか図示していない。
って透過液室３と原液室４とに仕切ってある。５・…は
中空糸膜モジュールであり、仕切隔壁２に吊支したあ
る。この中空糸膜モジュールの各中空糸膜の上端は開口
とし、下端は閉塞してある。この中空糸膜モジュールに
は、第２図に示すように、一端51を開口のままとし他端
52は閉塞した中空糸膜の束50をケース53内に収納し、ケ
ース内一端に樹脂隔壁54を注型し、ケース一端部に口金
55を装着してたものを使用できる。第１図において、６
は復水ライン、７は貯水槽、８は液送ポンプ、９は戻し
配管、10・11並びに12はバルブ、13は原液供給管であ
り、原液室４に連通してある。14は逆洗タンクであり、
透過液室３に連通してある。15は逆洗用加圧気体導入
管、16は透過液取出管、17並びに18はバルブである。19
は原液室４に連結した気体導入管、20はバルブである。
21はドレイン管、22はバルブである。23はバイパス配
管、24はバルブである。上記濾過装置は複数箇を並列に
設置するが、一つしか図示していない。
復水を濾過処理するには、バイパス配管23を閉にし、
バルブ24を開、バルブ10・17・20・22を閉にし、復水を
一たん原水槽７に貯水し、ポンプ８を駆動して原水槽の
復水を処理塔に供給すればよい。而して、復水が原液室
内において中空糸膜により濾過され、中空糸膜内の濾過
水が逆洗タンク14を経て透過液取出管16より出ていく。
従って、逆洗タンク14内には透過液取出管16のレベルに
まで透過水が貯えられる。濾過処理の進行に伴い復水中
の懸濁物質が中空糸膜の表面に付着していく。この付着
物の主成分は非晶質の鉄水酸化物であり、緻密であり、
膜の透過性能が付着層の成長と共に低下していく。
バルブ24を開、バルブ10・17・20・22を閉にし、復水を
一たん原水槽７に貯水し、ポンプ８を駆動して原水槽の
復水を処理塔に供給すればよい。而して、復水が原液室
内において中空糸膜により濾過され、中空糸膜内の濾過
水が逆洗タンク14を経て透過液取出管16より出ていく。
従って、逆洗タンク14内には透過液取出管16のレベルに
まで透過水が貯えられる。濾過処理の進行に伴い復水中
の懸濁物質が中空糸膜の表面に付着していく。この付着
物の主成分は非晶質の鉄水酸化物であり、緻密であり、
膜の透過性能が付着層の成長と共に低下していく。
上記の濾過運転中、所定時間ごとに本発明によって中
空糸膜を洗浄する。
空糸膜を洗浄する。
この洗浄にあたっては、ポンプ８を運転したままでバ
イパス配管23のバレブ230を開、バルブ24・22・18・17
を閉とし、バルブ20を開として、原液室４に加圧気体導
入管19より酸素含有気体を圧入し、原液室４内の液を原
水槽７に戻し、原液室４に酸素含有気体を満せばバルブ
12を閉じ、バルブ17を開にして、逆洗用加圧気体導入管
15より加圧気体を逆洗タンク14内に圧入し、逆洗タンク
14内に貯えられている透過液を加圧して中空糸膜内に圧
入し、逆洗を行う。
イパス配管23のバレブ230を開、バルブ24・22・18・17
を閉とし、バルブ20を開として、原液室４に加圧気体導
入管19より酸素含有気体を圧入し、原液室４内の液を原
水槽７に戻し、原液室４に酸素含有気体を満せばバルブ
12を閉じ、バルブ17を開にして、逆洗用加圧気体導入管
15より加圧気体を逆洗タンク14内に圧入し、逆洗タンク
14内に貯えられている透過液を加圧して中空糸膜内に圧
入し、逆洗を行う。
膜表面に付着した前述の緻密な非晶質鉄水酸化物層が
原液室内４への酸素含有気体の圧入によって酸化され、
結晶質の脆い鉄酸化物になるから、付着物を逆洗によっ
て容易に剥離できる。剥離した鉄酸化物はドレイン21か
ら排出すればよい。上記酸素含有液体には少なくとも10
％以上の酸素を含んだ気体を使用し、例えば、空気、酸
素と窒素、二酸化炭素、水素、ヘリウム、ネオン、アル
ゴン、キセノン等の希ガスとの混合物を使用できる。
原液室内４への酸素含有気体の圧入によって酸化され、
結晶質の脆い鉄酸化物になるから、付着物を逆洗によっ
て容易に剥離できる。剥離した鉄酸化物はドレイン21か
ら排出すればよい。上記酸素含有液体には少なくとも10
％以上の酸素を含んだ気体を使用し、例えば、空気、酸
素と窒素、二酸化炭素、水素、ヘリウム、ネオン、アル
ゴン、キセノン等の希ガスとの混合物を使用できる。
上記において、戻し配管９のバルブ10を開にし、次い
でバルブ12を閉にして、原水槽７内に復水を戻し配管９
を経て循環させ、原液室４内の原液をドレイン管９より
排除し、而るのち加圧気体導入管19より酸素含有気体を
原液室４に導入してもよい。
でバルブ12を閉にして、原水槽７内に復水を戻し配管９
を経て循環させ、原液室４内の原液をドレイン管９より
排除し、而るのち加圧気体導入管19より酸素含有気体を
原液室４に導入してもよい。
次に、試験結果により本発明の逆洗効果を従来のエア
ースクラビング逆洗効果との対比のもとで説明する。
ースクラビング逆洗効果との対比のもとで説明する。
本発明に対する試験 中空糸膜モジュールには、内径100mm、長さ100mmの保
護筒内に外径0.4mm、一端開口、他端閉塞の中空糸膜を2
5000本収納し（中空糸膜の占有率は約40％）、保護筒内
の一端にエポキシ樹脂隔壁を注型したものを使用した。
水酸化鉄70部、酸化鉄30部を混合し、これを模擬クラッ
ドとした濃度2000mg/の懸濁液を、運転圧力1kg/cm2、
膜面流量0.7/秒、温度35℃の条件で濾過処理した。初期
透過流束は0.15m3/m2・ｈであり、時間の経過と共に低
下していく。そこで、24時間乃至40時間毎に原液室内に
加圧空気を注入して原液室内の原液を抜き出し、而るの
ちに、圧力3kg/cm2の加圧空気で、１分間逆洗を行っ
た。透過の進行に伴う透過流束の低下並びに逆洗による
透過流束の回復を測定したところ第３図の通りであっ
た。
護筒内に外径0.4mm、一端開口、他端閉塞の中空糸膜を2
5000本収納し（中空糸膜の占有率は約40％）、保護筒内
の一端にエポキシ樹脂隔壁を注型したものを使用した。
水酸化鉄70部、酸化鉄30部を混合し、これを模擬クラッ
ドとした濃度2000mg/の懸濁液を、運転圧力1kg/cm2、
膜面流量0.7/秒、温度35℃の条件で濾過処理した。初期
透過流束は0.15m3/m2・ｈであり、時間の経過と共に低
下していく。そこで、24時間乃至40時間毎に原液室内に
加圧空気を注入して原液室内の原液を抜き出し、而るの
ちに、圧力3kg/cm2の加圧空気で、１分間逆洗を行っ
た。透過の進行に伴う透過流束の低下並びに逆洗による
透過流束の回復を測定したところ第３図の通りであっ
た。
従来例に対する試験結果 原液室に懸濁液を満したままで、24時間ごとに中空糸
膜モジュールの下方から空気を100／分で送り、かつ
圧力3kg/cm2で逆洗した。透過の進行に伴う透過流束の
低下並びに逆洗による透過流束の回復を測定したところ
第４図の通りであった。
膜モジュールの下方から空気を100／分で送り、かつ
圧力3kg/cm2で逆洗した。透過の進行に伴う透過流束の
低下並びに逆洗による透過流束の回復を測定したところ
第４図の通りであった。
第３図と第４図との対比から明らかな通り、本発明の
逆洗方法によれば、洗浄によりほぼ初期の透過性能に回
復でき、洗浄の時間間隔を従来法の約２倍にしても、従
来法よりも回復度をアップできる。従って、本発明によ
れば、その秀れた洗浄効果からして１回の洗浄時間を短
くできる。
逆洗方法によれば、洗浄によりほぼ初期の透過性能に回
復でき、洗浄の時間間隔を従来法の約２倍にしても、従
来法よりも回復度をアップできる。従って、本発明によ
れば、その秀れた洗浄効果からして１回の洗浄時間を短
くできる。
＜発明の効果＞ 上述した通り、本発明に係る中空糸膜モジュールの洗
浄方法によれば、原子炉腹水を濾過処理する中空糸膜モ
ジュールの逆流において、逆洗時間を短縮できるから、
復水の浄化処理の継続性を実質的に損なうことなく、効
率のよい安定した浄化処理を行い得る。
浄方法によれば、原子炉腹水を濾過処理する中空糸膜モ
ジュールの逆流において、逆洗時間を短縮できるから、
復水の浄化処理の継続性を実質的に損なうことなく、効
率のよい安定した浄化処理を行い得る。
第１図は本発明において使用する濾過装置を示す説明
図、第２図は同上濾過装置における中空糸膜モジュール
を示す説明図、第３図は本発明による洗浄効果を示す図
表、第４図は従来例の洗浄効果を示す図表、第５図は従
来例を示す説明図である。 １……処理塔、２……仕切隔壁 ３……透過液室、４……原液室 ５……中空糸膜モジュール 15……逆洗用加圧気体導入管 19……酸素含有気体導入管
図、第２図は同上濾過装置における中空糸膜モジュール
を示す説明図、第３図は本発明による洗浄効果を示す図
表、第４図は従来例の洗浄効果を示す図表、第５図は従
来例を示す説明図である。 １……処理塔、２……仕切隔壁 ３……透過液室、４……原液室 ５……中空糸膜モジュール 15……逆洗用加圧気体導入管 19……酸素含有気体導入管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 1/44 B01D 65/02 B01D 63/02 G21F 9/06
Claims (1)
- 【請求項１】処理塔内を互いに上下の透過液室と原液室
とに仕切り、その仕切隔壁に中空糸膜モジュールを吊支
し、原液室に処理液を供給し、該処理液を中空糸膜によ
り濾過し、中空糸膜内に透過した透過液を中空糸膜上端
より透過液室に導く濾過装置の中空糸膜モジュールを洗
浄する方法において、未洗浄膜に接触している被処理液
を原液室内から排出して該室内に酸素を含んだ気体を満
たし、かかる状態のもとで、透過液側から中空糸膜内を
加圧して逆洗を行うことを特徴とする中空糸膜モジュー
ルの洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1131013A JP2794303B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 中空糸膜モジュールの洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1131013A JP2794303B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 中空糸膜モジュールの洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307516A JPH02307516A (ja) | 1990-12-20 |
| JP2794303B2 true JP2794303B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=15047946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1131013A Expired - Lifetime JP2794303B2 (ja) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | 中空糸膜モジュールの洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794303B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0624612B2 (ja) * | 1987-04-10 | 1994-04-06 | オルガノ株式会社 | 中空糸膜を用いる濾過方法 |
-
1989
- 1989-05-23 JP JP1131013A patent/JP2794303B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02307516A (ja) | 1990-12-20 |
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