JP3454924B2 - 中空糸膜濾過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は例えば原子力発電プラン
トで発生する放射性廃液または原子炉復水給水系の復水
などの被処理液中に含まれている不溶性不純物例えば懸
濁物（以下、クラッドと記す）を分離するために使用さ
れる中空糸膜濾過装置に係り、特に中空糸膜の長寿命化
等が図れる中空糸膜濾過装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図９〜図１１によって、この種の中空糸
膜濾過装置の従来例を説明する。 【０００３】図９は、中空糸膜濾過装置の全体構成を示
している。この中空糸膜濾過装置は、濾過装置本体を構
成する容器１を有し、この容器１内の上方位置に水平な
仕切板２が設けられ、この仕切板２の下側に濾過室３、
上側に濾液室４がそれぞれ区画形成されている。 【０００４】仕切板２には、濾液室４側にそれぞれ一端
が開口する複数本の中空糸膜モジュール５が、吊り下げ
状態で組み込まれ、各中空糸膜モジュール５は外周部に
保護管６をそれぞれ有している。なお、各保護管６の下
端部は連結部７を介して相互に連結されている。 【０００５】容器１の底板１ａは球面状をなしており、
この底板１ａの中心からずれた位置に、復水等の被処理
液を容器１内に導入する被処理液入口ノズル８が設けら
れている。この被処理液入口ノズル８は被処理液供給ラ
イン８ａに接続され、そのライン上に入口弁８ｂが設け
られている。また、底板１ａの中心部には逆洗水排出ノ
ズル９が設けられている。この逆洗水排出ノズル９は逆
洗水排出ライン９ａに接続され、そのライン上に逆洗水
排出弁９ｂが設けられている。 【０００６】容器１は球面状の上蓋１ｂを有し、この上
蓋１ｂには逆洗空気止め弁１０ａを有する逆洗用空気ラ
イン１０が接続され、この逆洗空気止め弁１０ａの出口
側から分岐した濾液出口ライン１１に濾液出口弁１１ａ
が設けられている。 【０００７】また、容器１の周壁下部にはバブリング空
気入口ノズル１２が設けられ、このバブリング空気入口
ノズル１２はバブリング空気ライン１２ａに接続されて
いる。バブリング空気ライン１２ａにはバブリング空気
止め弁１２ｂが設けられている。そして、中空糸膜モジ
ュール５の下方に位置してバブリング空気入口ノズル１
２にバブリング装置１３が接続されている。このバブリ
ング装置１３は、容器１の中心部を通る太径の水平な１
本のバブリング母管１３ａと、このバブリング母管１３
ａから枝状に分岐した複数のバブリング分岐管１３ｂと
からなり、各バブリング分岐管１３ｂの下面側の管壁に
気泡吹出し用のバブリング孔が多数穿設されている。 【０００８】容器１の濾過室３の周壁上部にはオーバー
フロー止め弁１５ａを有するオーバーフローライン１５
が接続されている。このオーバーフローライン１５の開
口部に位置した容器１の内面には、その開口部への流入
水位を高める堰板１５ｂが取付けられている。この堰板
１５ｂによって、容器１内の液が直接オーバーフローラ
イン１５へ流れ込むことが防止され、また、後述する濾
過再生時において中空糸膜モジュール５が気中に晒され
て、疏水化することが防止される。 【０００９】図１０は容器１の内部を横断面で示してい
る。各バリブング分岐管１３ｂは容器１の内壁間に亘る
長さとされ、容器１の内壁に円周方向に沿って取付けた
鋸歯状の邪魔板１７の上に支持されている。この邪魔板
１７の機能については後述する。 【００１０】図１１は、中空糸膜モジュール５の構成を
拡大断面で示している。この図示の例では、複数（三
つ）の中空糸膜モジュール構造体５ａが長手方向に沿っ
て接続され、その接続体の一端が仕切板２に吊下げ状態
で取付けられている。 【００１１】即ち、各中空糸膜モジュール構造体５ａ
は、平行に配置された多数本の細長繊維状の中空糸膜５
ｂと、この中空糸膜５ｂと同一長さでその群の中央に平
行に配置された両端が開口する集水管２１と、これら中
空糸膜５ｂおよび集水管２１の両端部を充填材２３で固
化する環状の端栓２２とによって構成されている。端栓
２２の外周面には雄ねじ２４ａが形成されている。そし
て、互いに隣接する中空糸膜モジュール構造体５ａの端
栓２２同士が、その両端側内周面に雌ねじ２４ｂを有す
る短筒状の継ぎ具２５によって螺合接続されている。こ
うして、三つの中空糸膜モジュール構造体５ａが中空糸
膜５ｂおよび集水管２１を連通させた状態で一本化さ
れ、その一端側（上端側）に位置する端栓２２が、雌ね
じ２４ｂを有する異径筒状の固定部材２６に螺合された
状態で、この固定部材２６を介して仕切板２に吊下げら
れている。なお、固定部材２６は、仕切板２上にあけた
貫通孔２ａに上方から挿入されて段部を介して載置さ
れ、この固定部材２６の上面が、仕切板２上に押え板２
７によって押えられるとともに、その押え板２７を仕切
板２にボルト２８で締付けることにより固定保持されて
いる。 【００１２】また、接続体となったモジュール構造体５
ａの他端（下端）は、雌ねじ２４ｂ付き有底筒状の閉止
栓２９の螺着により塞がれている。 【００１３】このように複数の中空糸膜モジュール構造
体５ａの連結体としての中空糸膜モジュール５が、仕切
板２に溶接等により接合して吊下げた下端開口の保護管
６により、若干の隙間６ａを有する状態で外周側から被
覆されている。なお、保護管６には、中空糸膜モジュー
ル構造体５ａの継ぎ具２５部位に該当する位置に絞り部
６ｂを有するとともに、上端部周壁にトップベントホー
ル１８を有している。 【００１４】上記構成の中空糸膜濾過装置によって被処
理液中のクラッド等を濾過する場合には、次の操作を行
う。 【００１５】まず、被処理液を被処理液供給ライン８ａ
から入口弁８ｂを通して被処理液入口ノズル８に供給
し、容器１の底部１ａから濾過室３に流入させる。これ
により、被処理液は保護管６の底部から保護管６の内部
に流れ込み、中空糸膜モジュール５に達する。被処理液
中のクラッドは中空糸膜５ａの表面で捕獲され、中空糸
膜５ａ内に浸透した濾過液、例えば濾過水は、中空糸膜
モジュール５の内部を通過して仕切板２の上側の濾液室
４に流れる。そして、この濾過水は上蓋１ｂに接続した
濾液出口ライン１１から流出する。 【００１６】この濾過装置によって被処理液の濾過運転
を長時間実施すると、中空糸膜５ａの表面には濾過され
て残ったクラッドなどの異物が多く付着し、中空糸膜５
ａの濾過性能が低下する。 【００１７】そこで、中空糸膜５ａの濾過性能を回復さ
せるための逆洗操作が一定期間毎に行われる。この逆洗
操作は、入口弁８ｂおよび濾液出口弁１１ａを閉じて、
濾過操作を中断して行う。即ち、容器１の上蓋１ｂに接
続された逆洗用空気ライン１０上の逆洗空気止め弁１０
ａを開け、容器１の上蓋１ｂ内に高圧空気を注入し、濾
液室４の濾過水を中空糸膜５ａの内側から外側に流通さ
せて行う。 【００１８】この際、濾過室３の上部側面のオーバーフ
ローライン１５のオーバーフロー止め弁１５ａを開き、
逆流によって増加した水を排出すると共にバブリング空
気ライン１２のバブリング空気止め弁１２ａを開き、バ
ブリング分岐管１３ｂの下側の空気吹き出しノズル１４
から低圧の空気を流出させ、保護管６内に気泡を生じさ
せて中空糸膜５ａを振動させる。保護管６内の気泡はそ
の保護管６の上部に設けたトップベントホール１８から
保護管６外に放出され、保護管６内が空気で満たされる
ことが防止される。 【００１９】この逆洗操作によって、中空糸膜５ａの表
面に捕獲されたクラッドは除去され、中空糸膜５ａは正
規の濾過性能を回復する一方、容器１内の被処理水は底
板１ａの逆洗水排出ノズル９から逆洗水排出ライン９ａ
の逆洗水排出弁９ｂを開いて排出され、ドレン処理され
る。 【００２０】 【発明が解決しようとする課題】上述した従来の中空糸
膜濾過装置では、中空糸膜モジュール５へ被処理水を流
入させる被処理水入口ノズル８が容器１の底板１ａの中
心からずれた位置に設けられ、また、逆洗水排出ノズル
９が容器１の中心線に沿った真下の底板１ａに設けられ
ている。 【００２１】さらに、被処理液が被処理液供給ライン８
ａを通して、被処理液入口ノズル８から流入して中空糸
膜モジュール５へ直撃しないように容器１の底板１ａ内
部に門型の平面バッフル板１６が張り出して設けられて
いる。そこで、被処理水は平面バッフル板１６の下側で
門型の両側開口から流出し、容器１の底板１ａの内周面
に沿って斜め上方へ流れる。 【００２２】しかしながら、被処理液入口ノズル８は容
器１の中心に位置していないため、容器１と保護管６と
の下端で偏流を生じ、各中空糸膜モジュール５における
流量が不均一となる問題がある。即ち、被処理液はバッ
フル板１６によりまず下向きの流れとなり、容器１の底
面に衝突した後に横向き流れとなり、その後底板１ａの
上部内周面に沿う上昇流となるが、この時、図１０に矢
印ｃで示すように、容器１の内壁の鋸歯状の邪魔板１７
に当接して向きを容器１の中心側に変える。この時、全
ての流れが容器１の中央に集中することになり、容器１
の中央部の中空糸膜に多量の被処理水が流入するという
偏流の問題が生じる。 【００２３】一方、中空糸膜モジュール５は図１１に示
すように、多数の中空糸膜５ａの軸心部に集水管２１を
有し、この集水管２１の両端が多数の中空糸膜５ａとと
もに充填材２３で固定されている。このため、前記の如
く被処理液入口ノズル８から流入した被処理液が偏流し
た状態で保護管６内に流入すると、中空糸膜モジュール
５が大きく横揺れし、軸心部の集水管２１と充填材２３
との接着部にクラックが入り、破損し易くなるという問
題も生じる。この中空糸膜モジュール５を例えば原子力
発電所の復水濾過に適用する場合、大容量の復水を処理
するため非常に多くの本数が必要となり、もし上述のよ
うに破損が生じて全数を交換するような事態になっては
莫大な費用が発生する。 【００２４】また、上述した従来の装置では被処理液入
口ノズル８が容器１の中心に位置していないため、バッ
フル板１６の高さが容器１の底部からかなり高くなり、
これにより容器１の全体の高さが余分に大きくなり、建
屋内の装置据付け用の空間を十分に確保するためには、
例えば建屋の梁を逆梁にするなど、建屋耐震計算やコン
ポジット調整等に多大な時間とコストが費される。 【００２５】さらに、バブリング装置１３を容器１内に
支持する手段として、従来では図示しないが例えば横長
なＬ形鋼からなる支持梁をバブリング分岐管１３ｂの下
側に交差状態で配置し、これによりバブリング分岐管１
３ｂを支持している。そして、この支持梁は中空糸膜モ
ジュール５の配列ピッチに対応してバブリング分岐管１
３ｂに設けられた空気吹き出しノズル１４の間に、その
ノズル孔を塞がないように配置してあるが、Ｌ形鋼を用
いた場合には水平な板部の幅が広いため、空気吹き出し
ノズル１４から噴出した気泡が、そのＬ形鋼の水平な板
部と干渉して保護管６内に流入しにくくなって分散状態
となる。このため、気泡による中空糸膜５ａの振動が得
にくくなって、直接的なクラッドの剥離作用が十分に行
われず、濾過性能が低下するという問題がある。 【００２６】一方、前記のように、個々のバブリング分
岐管１３ｂの端部の支持と、被処理液の容器１壁面に沿
う上昇流の阻止とを行うため、容器１内の円周方向で分
割された邪魔板１７を設けた場合には、中空糸膜５ａの
濾過再生によって中空糸膜５ａから剥離したクラッド
が、この邪魔板１７に堆積して容器１内から逆洗水を排
出した時に完全に排出されない事態が生じ得る。このよ
うな事態が生じた場合には、原子炉用復水を処理する装
置では容器１内が高放射線量となり、定期検査時等の作
業能率が非常に低下するなどの問題がある。 【００２７】以上のように、従来の中空糸膜濾過装置で
は、容器１内における被処理液の流れが偏流となって中
空糸膜モジュール毎の濾過作用が不均一となったり、耐
用寿命を短かくする場合があり、また被処理液入口の配
置関係等により容器やその収納用建屋の設計，施工に不
都合を生じたり、逆洗やバブリングによる中空糸の再生
に支障が生じる場合もあり、特に原子力設備等に適用し
た場合には放射性クラッド処理の不十分さにより検査作
業等に支障が及ぶなど、種々の運用上の問題が生じてい
たものである。 【００２８】本発明はこのような事情に基づいてなされ
たもので、濾過時から再生処理時等に亘る一連の作用が
均一かつ能率よく行えるとともに中空糸膜モジュールの
耐用寿命や関連設備の構造上の問題、ならびに検査等に
ついての支障等を解消して、中空糸膜濾過装置の機能性
をより一層向上させることを目的とする。 【００２９】 【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、容器内を水平な仕切板によって下部の
濾過室と上部の濾液室とに区画し、前記濾液室内に一端
を開口した複数本の中空糸膜モジュールを前記仕切板に
支持して前記濾過室内に垂設するとともに、前記中空糸
膜モジュールの下方にバブリング装置を配設し、かつ前
記濾過室の底部に被処理液入口、前記濾液室の上部に濾
液出口をそれぞれ設けた中空糸膜濾過装置において、前
記被処理液入口を前記濾過室の底部中心位置に配置する
とともに、その被処理液入口の上方に、その被処理液入
口を覆う略円形で下面が凹んだバッフル板をその外周端
が略水平となる配置で設け、前記バブリング装置を、水
平に設けられた複数の縦形の連結板で前記容器に支持し
たことを特徴とする。 【００３０】本発明において、バッフル板は球面状また
は円錐状をなしており、このバッフル板を被処理液入口
の上方に固定支持するための支持脚は、前記被処理液入
口から上方に噴出する被処理液を容器の外周側に向ける
ガイド機能を有する間隔で配置された複数の板体または
流路孔付きの筒体からなるものとすることが望ましい。 【００３１】本発明において、バブリング装置は、中空
糸膜モジュールの下方における容器中心位置を通る水平
な１本の給気用のバブリング母管と、このバブリング母
管と略直交する配置で水平方向に連通接続された複数の
バブリング分岐管と、これらの各バブリング分岐管と格
子状をなす配置でそれぞれ水平方向に沿って複数平行に
設けられ、前記各バブリング分岐管を前記容器に固定す
る一定上下幅の平板状の連結板とからなり、前記各バブ
リング分岐管の下面側に穿設される気泡吹出し用のバブ
リング孔の多数を前記中空糸膜モジュールの略直下に対
応する配置とするとともに、前記連結板の多数を前記中
空糸膜モジュールから横にずれた配置とすることが望ま
しい。 【００３２】本発明において、バッフル板の上面部とバ
ブリング装置の下面部との間の間隔を、前記バブリング
装置から下向きに吹出される気泡が前記バッフル板に衝
突しない距離に設定することが望ましい。 【００３３】本発明において、被処理液入口には、被処
理液供給ラインとともに排液ラインを接続し、これら両
ラインを選択的に前記被処理液入口に連通させる弁を設
けることにより、前記被処理液入口を逆洗時その他にお
ける排液口として適用可能とすることが望ましい。 【００３４】 【作用】本発明の中空糸膜濾過装置によれば、被処理液
入口を容器底部の中心位置に配置し、円形バッフル板の
外周端を水平に形成したことにより、被処理液の十分な
噴流抑止効果が得られるとともに容器周壁に沿う上昇流
が減少するので、被処理液の中空糸膜への流入流量が均
一になる。これによって被処理液の流れが均一となり、
中空糸膜によるクラッドなどの除去量の一定化が図れ
る。また、全ての中空糸膜モジュール構造体の処理クラ
ッドの負荷が殆ど同一となるため、中空糸膜の長寿命化
を図ることができる。 【００３５】一方、被処理液が偏流せずに保護管内に流
入するため、中空糸膜モジュール自身の横揺れを低減ま
たは阻止することができ、これにより軸心部の集水管と
充填材との接着部へのクラックの発生が防止され、これ
によっても中空糸膜の長寿命化が図られる。 【００３６】また、被処理液入口を容器の中心位置に配
置することで、バッフル板を高所で傾斜させる等の余分
な高さ要因がなくなるため容器全体の高さが低下でき、
また建屋の梁を逆梁にするなどの必要がなくなり、建屋
耐震計算やコンポジット調整時間が節約される。 【００３７】さらに、バブリング分岐管を固定する連結
板を水平な縦形の板で構成した場合には、バブリング孔
から噴出する上昇気泡の干渉が殆どなく、分散すること
なく保護管６内に流入するので、気泡による中空糸膜の
振動が効果的に作用する。したがって、逆洗時における
クラッドの剥離効果が向上できるようになる。 【００３８】一方、容器内には、円周上に分割された邪
魔板が不要となるので、中空糸膜の濾過再生により中空
糸膜から剥離するクラッドがこの邪魔板に堆積すること
もなく、容器内から排出できるようになり、原子力プラ
ントの復水処理に適用した場合などにおいて容器が高放
射線量となることが防止され、定期検査時等における作
業員の放射線被曝低減、作業効率の向上等が有効に図れ
る。 【００３９】また、配管システム上からみた場合、逆洗
水排出ノズルと被処理液入口ノズルとを兼用することに
より、配管構成が簡素化でき、配管設備コストの大幅な
低減も図れるなど、経済的な効果も奏される。 【００４０】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４を参照
して説明する。図１は本実施例による中空糸膜濾過装置
の要部を示す縦断面図、図２は全体の系統構成を示す
図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図、図４は容器底部を拡
大して示す縦断面図である。 【００４１】本実施例の中空糸膜濾過装置では、図２に
示すように、濾過装置本体を構成する容器３１を有し、
この容器３１内の上方位置に水平な仕切板３２が設けら
れ、この仕切板３２の下側に濾過室３３、上側に濾液室
３４がそれぞれ区画形成されている。 【００４２】仕切板３２には、濾液室３４側にそれぞれ
一端が開口する複数本の中空糸膜モジュール３５が、吊
り下げ状態で組み込まれ、各中空糸膜モジュール３５は
外周部に保護管３６をそれぞれ有している。なお、各保
護管３６の下端部は連結部３７を介して相互に連結され
ている。 【００４３】容器３１の底板３１ａは球面状をなしてお
り、この底板３１ａの中心位置に、復水等の被処理液を
容器３１内に導入する被処理液入口ノズル３８が設けら
れている。この被処理液入口ノズル３８は被処理液供給
ライン３８ａに接続され、そのライン上に入口弁３８ｂ
が設けられている。この被処理液入口ノズル３８は逆洗
水排出ノズルを兼用しており、逆洗水排出ライン３９ａ
に接続されている。逆洗水排出ライン３９ａ上には、逆
洗水排出弁３９ｂが設けられている。 【００４４】容器３１は球面状の上蓋３１ｂを有し、こ
の上蓋３１ｂには逆洗空気止め弁４０ａを有する逆洗用
空気ライン４０が接続され、この逆洗空気止め弁４０ａ
の出口側から分岐した濾液出口ライン４１に濾液出口弁
４１ａが設けられている。 【００４５】また、容器３１の周壁下部にはバブリング
空気入口ノズル４２が設けられ、このバブリング空気入
口ノズル４２はバブリング空気ライン４２ａに接続され
ている。バブリング空気ライン４２ａにはバブリング空
気止め弁４２ｂが設けられている。そして、中空糸膜モ
ジュール３５の下方に位置してバブリング空気入口ノズ
ル４２にバブリング装置４３が接続されている。このバ
ブリング装置４３は、容器３１の中心部を通る太径の水
平な１本のバブリング母管４３ａと、このバブリング母
管４３ａから枝状に分岐した複数のバブリング分岐管４
３ｂとからなり、各バブリング分岐管４３ｂの下面側の
管壁に気泡吹出し用のバブリング孔が多数穿設されてい
る。このバブリング孔等については後に詳しく説明す
る。 【００４６】このような基本的構成の下で、本実施例に
おいては図１に示すように、被処理液入口ノズル３８の
上方に、その被処理液入口ノズル３８を覆う略円形で下
面が凹んだバッフル板５１が、その外周端が略水平とな
る配置で設けられている。 【００４７】詳述すると、バッフル板５１は球面状をな
しており、このバッフル板５１を被処理液入口ノズル３
８の上方に固定支持するための支持脚５２が、被処理液
入口ノズル３８から上方に噴出する被処理液を容器３１
の外周側に向けるガイド機能を有する間隔で配置された
複数の板体によって構成されている。即ち、バッフル板
５１の支持脚５２は、被処理液入口ノズル３８の周囲に
複数本、例えば４本、等角度間隔（９０度間隔）で起立
した板状のものであり、図３および図４に示すように、
板幅がバブリング分岐管４３ｂと平行な方向およびこれ
と直交する方向に沿う配置とされている。これにより、
支持脚５２は、被処理液入口ノズル３８から容器３１内
に流入した被処理液を図３に矢印ａで示す如く、平面視
でバブリング分岐管４３ｂの管軸に対して約４５度交差
する方向にガイドするようになっている。 【００４８】一方、バブリング装置４３は、中空糸膜モ
ジュール３５の下方における容器３１中心位置を通る水
平な１本の給気用のバブリング母管４３ａと、このバブ
リング母管４３ａと略直交する配置で水平方向に連通接
続された複数のバブリング分岐管４３ｂと、これらの各
バブリング分岐管４３ｂと格子状をなす配置でそれぞれ
水平方向に沿って複数平行に設けられ、各バブリング分
岐管４３ｂを固定する一定上下幅の平板状の連結板４４
と、この連結板４４を容器３１に支持する小形の支持片
４４ａとからなっている。 【００４９】そして、図３に示すように、各バブリング
分岐管４３ｂの下面側に穿設される気泡吹出し用のバブ
リング孔３９の多数が、中空糸膜モジュール５の略直下
に対応する配置とされている。さらに、連結板４４の多
数は、中空糸膜モジュール５から横にずれた配置とされ
ている。 【００５０】一方、バッフル板５１の上面部とバブリン
グ分岐管４３ｂの下面部との間の間隔は、バブリング孔
３９から下向きに吹出される気泡がバッフル板５１に衝
突しない距離に設定されている。 【００５１】また、前述したように、被処理液入口ノズ
ル３８には、被処理液供給ライン３８ａとともに排液ラ
イン３９ａが接続されており、これら両ライン３８ａ，
３９ａを選択的に被処理液入口ノズル３８に連通させる
弁５３が設けられ、これにより、被処理液入口ノズル３
８が逆洗時その他における排液口として適用可能とされ
ている。 【００５２】次に作用を説明する。 【００５３】濾過時においては、被処理液が容器３１の
中心線に沿った真下の底板中央最下部の被処理液入口ノ
ズル３８から流入する。この被処理液は、図４に矢印ｂ
で示すように、被処理液入口ノズル３８の上部の球面円
形バッフル板５１の内面に衝突して流れが緩和され、バ
ッフル板５１の内面外周端の水平部分において、全周に
亘って一様に大きく緩やかな渦状となる。 【００５４】緩やかで大きくなった渦状の被処理液流
は、球面円形バッフル板５１の支持脚５２の開口部から
容器１内の半径方向に拡がり、上部で、バブリング分岐
管４３ｂおよび連結管４４に沿って整流され、水平方向
に拡がる流れとなる。そして、さらに上昇する被処理液
は保護管３６内に流入し、中空糸膜モジュール３５内に
流入する。 【００５５】この中空糸膜モジュール３５の中空糸膜の
表面で被処理液中のクラッドが捕捉され、中空糸膜を通
過した処理液は、濾過液として容器３１の上蓋３１ｂに
接続した濾液出口ライン４１から容器１外に流出する。 【００５６】この濾過装置によって被処理液の濾過運転
を長時間実施すると、中空糸膜の表面には濾過されて残
ったクラッドなどの異物が多く付着し、中空糸膜の濾過
性能が低下する。 【００５７】そこで、中空糸膜の濾過性能を回復させる
ための逆洗操作が一定期間毎に行われる。この逆洗操作
は、入口弁３８ｂおよび濾液出口弁４１ａを閉じて、濾
過操作を中断して行う。即ち、容器１の上蓋３１ｂに接
続された逆洗用空気ライン４０上の逆洗空気止め弁４０
ａを開け、容器３１の上蓋３１ｂ内に高圧空気を注入
し、濾液室３４の濾過液を中空糸膜の内側から外側に流
通させて行う。 【００５８】この際、濾過室３３の上部側面のオーバー
フローライン４５のオーバーフロー止め弁４５ａを開
き、逆流によって増加した水を排出すると共にバブリン
グ空気ライン４２のバブリング空気止め弁４２ａを開
き、バブリング分岐管４３ｂの下側の空気吹き出しノズ
ル３９から低圧の空気を流出させ、保護管３６内に気泡
を生じさせて中空糸膜を振動させる。保護管３６内の気
泡はその保護管３６の上部に設けたトップベントホール
から保護管３６外に放出され、保護管３６内が空気で満
たされることが防止される。 【００５９】この逆洗操作によって、中空糸膜の表面に
捕獲されたクラッドは除去され、中空糸膜は正規の濾過
性能を回復する一方、容器３１内の被処理液は弁５３の
切換えにより逆洗水排出ノズルとなった被処理液入口ノ
ズル３８から逆洗水排出ライン３９ａを経て排出され、
ドレン処理される。 【００６０】以上の実施例によれば、被処理液入口ノズ
ル３８を容器３１底部の中心位置に配置するとともに、
その上方に球面状のバッフル板５１を設け、このバッフ
ル板５１の外周端を水平に形成したことにより、濾過時
においては容器３１の中心部から上方に噴出する被処理
液がバッフル板５１の周囲に渦流状態で十分に拡散し、
しかも支持脚５２の開口部にガイドされた後、バブリン
グ分岐管４３ｂおよび支持板４４によって水平方向に広
く流動する。したがって、十分な噴流抑止効果が得られ
るとともに、被処理液の中空糸膜への流入流量が均一に
なる。これによって被処理液の流れが一層均一になり、
中空糸膜によるクラッドなどの除去量が一定になる。ま
た、全ての中空糸膜モジュール３５の処理クラッドの負
荷が略一定となるため、中空糸膜の長寿命化を図ること
ができる。 【００６１】一方、被処理液は偏流することなく保護管
３６内に流入するため、中空糸膜モジュール３５自身の
横揺れがなくなり、軸心部の集水管と充填材との接着部
にクラックが発生すること等が有効に防止され、中空糸
膜の長寿命化を図ることができる。 【００６２】また、被処理液入口ノズル３８が容器３１
中心の最も低い位置に設置されるため、容器全体の高さ
が低くなり、建屋の梁を逆梁にするなどの建屋耐震計算
やコンポジット調整に必要な手間や時間が節約される。 【００６３】さらに、バブリング装置４３の支持がバブ
リング分岐管４３ｂを固定した平板状の板で構成される
ため、バブリング孔３９から噴出した気泡の干渉を回避
して分散を防止し、効率よく保護管３６内に流入するこ
とができるので、気泡による中空糸膜の振動が効果的に
得られ、クラッドの剥離効果が均一に、かつ円滑に行え
るよになり、濾過性能を低下させるという問題が解決で
きる。 【００６４】一方、本実施例によると容器３１の内周面
に沿う液流が生じないので、従来用いられていた邪魔板
が不要となり、中空糸膜の濾過再生時に中空糸膜から剥
離したクラッドが、邪魔板に堆積すること等の不都合も
解消される。したがって、例えば原子炉の復水濾過に適
用した場合等において、クラッドが効果的に容器３１内
から排出されるので容器３１が高放射線量となることも
なく、したがって、例えば定期検査時の作業員の放射線
被曝量が低減され、作業性が大幅に改善される。また、
逆洗水排出ノズルと被処理液入口ノズルとを兼用するこ
とができるので、配管構成が簡素化できるとともに、配
管設備コストが大幅に低減できるなど経済的な利点も得
られる。 【００６５】なお、上記実施例においては、被処理液入
口部分のバッフル板５１の支持脚５２を、複数の間隔的
に配置した起立板状のものとしたが、例えば図５および
図６に示すように、支持脚５２を円筒状のものとし、そ
の周壁全体に亘って多数の整流用の小孔６０および切欠
６１等を形成した構成としてもよい。 【００６６】また、上記実施例においては、バッフル板
５１を球面状としたが、例えば図７および図８に示すよ
うに、円錐状のものとしてもよい。 【００６７】さらに同図に示すように、支持脚５２を平
面視十字状に交差するものとし、被処理液入口ノズル３
８の中心部と交差部を一致させるようしてもよい。 【００６８】このような図５〜図８に示した構成によっ
ても、被処理液を容器１の中心位置から外周側に向っ
て、均一に分散させることができ、中空糸膜モジュール
への均一な液供給を可能とすることができる。 【００６９】 【発明の効果】本発明の中空糸膜濾過装置によれば、被
処理液入口を容器底部の中心位置に配置し、円形バッフ
ル板の外周端を水平に形成したことにより、被処理液の
十分な噴流抑止効果が得られるとともに容器周壁に沿う
上昇流が減少するので、被処理液の中空糸膜への流入流
量が均一になる。これによって被処理液の流れが均一と
なり、中空糸膜によるクラッドなどの除去量の一定化が
図れる。また、全ての中空糸膜モジュール構造体の処理
クラッドの負荷が殆ど同一となるため、中空糸膜の長寿
命化を図ることができる。 【００７０】一方、被処理液が偏流せずに保護管内に流
入するため、中空糸膜モジュール自身の横揺れを低減ま
たは阻止することができ、これにより軸心部の集水管と
充填材との接着部へのクラックの発生が防止され、これ
によっても中空糸膜の長寿命化が図られる。 【００７１】また、被処理液入口を容器の中心位置に配
置することで、バッフル板を高所で傾斜させる等の余分
な高さ要因がなくなるため容器全体の高さが低下でき、
また建屋の梁を逆梁にするなどの必要がなくなり、建屋
耐震計算やコンポジット調整時間が節約される。 【００７２】さらに、バブリング分岐管を固定する連結
板を水平な縦形の板で構成した場合には、バブリング孔
から噴出する上昇気泡の干渉が殆どなく、分散すること
なく保護管６内に流入するので、気泡による中空糸膜の
振動が効果的に作用する。したがって、逆洗時における
クラッドの剥離効果が向上できるようになる。 【００７３】一方、容器内には、円周上に分割された邪
魔板が不要となるので、中空糸膜の濾過再生により中空
糸膜から剥離するクラッドがこの邪魔板に堆積すること
もなく、容器内から排出できるようになり、原子力プラ
ントの復水処理に適用した場合などにおいて容器が高放
射線量となることが防止され、定期検査時等における作
業員の放射線被曝低減、作業効率の向上等が有効に図れ
る。 【００７４】また、配管システム上からみた場合、逆洗
水排出ノズルと被処理液入口ノズルとを兼用することに
より、配管構成が簡素化でき、配管設備コストの大幅な
低減も図れるなど、経済的な効果も奏される。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る中空糸膜濾過装置の一実施例を示
す要部断面図。 【図２】本発明に係る中空糸膜濾過装置の一実施例を示
す全体系統図。 【図３】図１のＡ−Ａ線断面図。 【図４】本発明に係る中空糸膜濾過装置の一実施例を示
す容器底部の拡大断面図。 【図５】本発明の他の実施例を示すもので、容器底部の
拡大断面図。 【図６】図５の平面図。 【図７】本発明のさらに他の実施例を示すもので、容器
底部の拡大断面図。 【図８】図７の平面図。 【図９】従来の中空糸膜濾過装置を示す全体系統図。 【図１０】図９に示す容器を一部断面で示す平面図。 【図１１】中空糸膜モジュールの構成を示す拡大断面
図。 【符号の説明】 ３１ 容器 ３１ａ 底板 ３２ 仕切板 ３３ 濾過室 ３４ 濾液室 ３５ 中空糸膜モジュール ３６ 保護管 ３７ 連結部 ３８ 被処理液入口ノズル ３８ａ 被処理液供給ライン ３８ｂ 入口弁 ３９ バブリング孔 ３９ａ 逆洗水排出ライン ３９ｂ 逆洗水排出弁 ４０ 逆洗用空気ライン ４０ａ 逆洗空気止め弁 ４１ 濾液出口ライン ４１ａ 濾液出口弁 ４２ バブリング空気入口ノズル ４２ａ バブリング空気ライン ４２ｂ バブリング空気止め弁 ４３ バブリング装置 ４３ａ バブリング母管 ４３ｂ バブリング分岐管４４ 連結板 ４５ オーバーフローライン ５１ バッフル板 ５２ 支持脚 ６０ 小孔 ６１ 切欠

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 容器内を水平な仕切板によって下部の濾
   過室と上部の濾液室とに区画し、前記濾液室内に一端を
   開口した複数本の中空糸膜モジュールを前記仕切板に支
   持して前記濾過室内に垂設するとともに、前記中空糸膜
   モジュールの下方にバブリング装置を配設し、かつ前記
   濾過室の底部に被処理液入口、前記濾液室の上部に濾液
   出口をそれぞれ設けた中空糸膜濾過装置において、前記
   被処理液入口を前記濾過室の底部中心位置に配置すると
   ともに、その被処理液入口の上方に、その被処理液入口
   を覆う略円形で下面が凹んだバッフル板をその外周端が
   略水平となる配置で設け、前記バブリング装置を、水平
   に設けられた複数の縦形の連結板で前記容器に支持した
   ことを特徴とする中空糸膜濾過装置。