JP6434265B2 - 汚染水処理用吸着塔及び汚染水処理方法 - Google Patents
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Description
図1の汚染水処理用吸着塔は、円筒形状の容器1と、この容器1に充填され、金属イオンを吸着する吸着剤2(図1にハッチングで図示)と、上記容器1の下部に配設される排水路3と、容器1内に汚染水を導入するために容器1内の上下複数箇所に配設される3つの給水路4a,4b,4cと、これら給水路4a,4b,4cのいずれか一つに汚染水を供給するバルブ機構5と、このバルブ機構を制御する制御装置6とを備える。
容器1は、ステンレス鋼等で形成される圧力容器であり、中心軸が略鉛直となるよう設置される。この容器1は、内部の底部近傍及び頂部近傍に吸着剤2を封止するメッシュ状の保持部材8a,8bを有する。また、容器1の大きさは、特に限定されず、例えば要求される処理量、設備を設置可能なスペース、使用される吸着剤の種類等に応じて適宜選択されるが、例えば内径70cm、高さ3mとされる。また、保持部材8a,8b間の距離としては、例えば2.8mとされる。なお、略鉛直とは、中心軸の水平面に対する角度が80°以上をいう。
吸着剤2としては、汚染水が含有する金属イオンの種類に応じて適宜選択されるが、一般的には、活性炭やゼオライト等の多孔質体が利用される。
排水路3は、容器1の下端に配設されるが、吸着剤2の層内に汚染水の偏流を生じさせないよう、下側の保持部材8bとの間に十分な隙間を有することが好ましい。
給水路4a,4b,4cは、図2に示すように、例えば鋼管、銅管、樹脂パイプ等により形成されるリング状の管からなり、リングの中心軸が略鉛直となるよう配設され、周方向に略均等に形成された複数の吐出口11を有する。給水路4a,4b,4cとしては、特に限定されないが、例えばリング外径約60cm、管内径約75mmとされ、例えば口径約10mmの吐出口11が12箇所に略鉛直下向きに開口するよう形成される。これにより、複数の吐出口11が水平方向に配設される。給水路4a,4b,4cは、下側の保持部材8bから、例えば2.7m、2m、1.3mの位置にそれぞれ配設される。
バルブ機構5は、給水路4a,4b,4cに接続する接続管12a,12b,12cに汚染水を供給する流路毎に設けた複数のバルブ13a,13b,13cを有する。これらのバルブ13a,13b,13cは、制御装置6の制御信号に応じて駆動可能なアクチュエータを有する弁である。そして、これらバルブ13a,13b,13cは、制御装置6により、いずれか一つのみが選択的に開放される。
制御装置6は、流量検出器9の検出信号が入力され、この検出信号に基づいてバルブ機構5及び流量調整弁10を制御する。
制御装置6は、流量検出器9により検出される処理水流量Fを予め設定した設定流量に一致させるよう、流量調整弁10の開度を調整する。この流量調整弁10の制御は、公知のPID制御等の方法により行うことができる。
制御装置6によるバルブ機構5の制御は、流量調整弁10の開度が全開であり、かつ流量検出器9により検出される処理水流量Fが予め設定した上記設定流量よりも低い閾値以下となったときに汚染水を供給する給水路を一つ下側(排水路3側)の給水路4b又は4cとするようバルブ13a,13b,13cを操作する。処理水流量Fが予め設定した上記設定流量よりも低い閾値以下となったとき、汚染水を供給している給水路の近傍の吸着剤2に浮遊物質及び油が多量に付着して目詰まりすることにより、容器1内の圧力損失、つまり容器1内の吸着剤2の層を汚染水が通過する際に生じる圧力低下がある程度大きくなっていると考えられる。
次に、上記汚染水処理用吸着塔を使用する汚染水処理方法について説明する。
汚染水を供給する工程では、バルブ機構5のバルブ13a,13b,13cのうちのいずれか一つのみを開放することにより、給水路4a,4b,4cのいずれかに汚染水を供給する。新しい汚染水処理用吸着塔を使用する場合、最初に汚染水が供給される給水路は、排水路3から最も遠い第1の給水路4aである。
給水路を切り替える工程は、流量検出器9により検出される処理水流量Fを上記閾値と比較するステップと、上記処理水流量Fの検出値が上記閾値以上となったときに汚染水を供給する給水路を一つ下側(排水路3側)の給水路4b又は4cとするようバルブ13a,13b,13cを操作するステップとを有する。
図3A乃至図3Dに、当該汚染水処理用吸着塔における吸着剤2への浮遊物質及び油の付着状態の変化を順に示す。なお、図3A乃至図3Dでは、吸着剤への浮遊物質及び油の付着の程度を散点によって模式的に示し、散点の密度が高いほど、浮遊物質及び油の付着度合いが高いことを示す。また、図には、容器1内の高さ位置に応じた吸着剤2の飽和度も合わせて示す。
以上のように当該汚染水処理用吸着塔では、排水路3から遠い側の給水路4a又は4bの近傍の吸着剤に浮遊物質や油が付着して圧力損失が増加したとしても、その一つ排水路3側の給水路4b又は4cに汚染水を供給して吸着剤2の層に通水することができる。これにより、吸着剤に浮遊物質や油が多く付着した部分をバイパスして、圧力損失を回避することにより充填されている吸着剤2を最後まで使い切ることができる。
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらはすべて本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
2 吸着剤
3 排水路
4a,4b,4c 給水路
5 バルブ機構
6 制御装置
7 給水ポンプ
8a,8b 保持部材
9 流量検出器
10 流量調整弁
11 吐出口
12a,12b,12c 接続管
13a,13b,13c バルブ
Claims (4)
- 放射性金属イオンと浮遊物質及び油の少なくともいずれかとを含む汚染水から上記放射性金属イオンを除去するための汚染水処理用吸着塔であって、
円筒形状又は球形状の容器と、
上記容器に充填され、上記放射性金属イオンを吸着する吸着剤と、
上記容器の下部に配設される排水路と、
上記容器内に上記汚染水を導入するために上記容器内の上下複数箇所に配設される複数の給水路と
を備え、
上記給水路が水平方向に配設された複数の吐出口を有するリング状の管であり、上記リング状の管が吸着剤の充填部分かつ上記容器と同心軸上に配置され、
上記排水路が、上記容器の中心軸上に配置され、
上記容器が圧力容器であり、
上記複数の給水路のいずれか一つに上記汚染水を供給するバルブ機構を備え、上記バルブ機構が上記容器外に配される複数のバルブを有し、
上記容器の上方から容器内に介在され上記バルブとリング状の配管とを接続する接続管をさらに備える汚染水処理用吸着塔。 - 上記吸着剤が、ゼオライト及び活性炭の少なくともいずれかを含み、上記ゼオライト及び活性炭の少なくともいずれかにより担持されるフェロシアン化金属化合物をさらに含む請求項1に記載の汚染水処理用吸着塔。
- 上記排水路又は上記排水路に接続される流路には、処理水の流量を調整する流量調整弁が配設されており、
上記容器内の圧力損失が大きくなることにより、上記流量調整弁を全開としても、処理水流量が閾値以下となったとき、上記汚染水を供給する給水路を上記排水路側の給水路に切り替えるよう上記バルブ機構を制御する制御装置を備える請求項1又は請求項2に記載の汚染水処理用吸着塔。 - 放射性金属イオンと浮遊物質及び油の少なくともいずれかとを含む汚染水から吸着塔により上記放射性金属イオンを除去する汚染水処理方法であって、
上記吸着塔が、円筒形状又は球形状の容器と、上記容器に充填される上記放射性金属イオンを吸着する吸着剤と、上記容器の下部に配設される排水路と、上記容器内に上記汚染水を導入するために上記容器内の上下複数箇所に配設される複数の給水路とを備え、
上記給水路が水平方向に配設された複数の吐出口を有するリング状の管であり、上記リング状の管が吸着剤の充填部分かつ上記容器と同心軸上に配置され、
上記排水路が、上記容器の中心軸上に配置され、
上記容器が圧力容器であり、
上記複数の給水路のいずれか一つに上記汚染水を供給するバルブ機構を備え、上記バルブ機構が上記容器外に配される複数のバルブを有し、
上記容器の上方から容器内に介在され上記バルブとリング状の配管とを接続する接続管をさらに備え、
上記複数の給水路のいずれかに上記汚染水を供給する工程と、
上記容器内の圧力損失が大きくなることにより、上記排水路又は上記排水路に接続される流路に配設された流量調整弁を全開としても、処理水流量が閾値以下となったとき、上記汚染水を供給する給水路を上記排水路側の給水路に切り替える工程と
を備えることを特徴とする汚染水処理方法。
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