JPH05168866A - 中空糸膜フィルタおよび膜モジュール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】原子力発電所の復水浄化に使用する中空糸膜フ
ィルタにおいて、空気泡逆洗に有利な膜モジュール構造
を提供する。 【構成】中空糸膜モジュール１５に装填する中空糸膜１
４を、親水性膜２０をベースに疎水性膜２１を分散さ
せ、水中の粒子２２の濾過作用を親水性膜２０で行わ
せ、一方、逆洗時には疎水性膜２１の内側から空気泡を
出して親水性膜２０を振動させる。 【効果】中空糸膜フィルタの逆洗において、モジュール
内に分散した疎水性膜からの空気泡により親水性膜を振
動させ、親水性膜に付着した粒子を効果的に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火力，原子力発電所等
において、復水及び廃水等の浄化に使用する中空糸膜フ
ィルタに係り、特に、原子力発電所の水浄化に使用する
に好適な中空糸膜モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の原子力発電所における復水浄化設
備は、その復水処理系のなかにプレフィルタとベッド型
脱塩器とを配置するのが一般的である。このような復水
浄化設備の代表的な一例を図１に示す。

【０００３】図１において、原子炉１で発生した蒸気２
は蒸気タービン３を回転させて発電機４で発電を行わせ
た後、復水器５に入り、海水６により冷却され復水７と
なる。この復水中には配管等の腐食による固形状やイオ
ン状の不純物（酸化鉄が主体である。）が含まれてお
り、発電所の安全性のためには、これらの不純物を除去
することが必要である。そこで復水器５から復水ポンプ
８を介して原子炉１に至る流路中にプレフィルタ９及び
ベッド型脱塩器１０を設置して復水処理系を構成する。
プレフィルタ９は、中空糸状の膜を多数充填したもの
で、復水中の固形状の不純物を除去する。また、脱塩器
１０は、塔内に粒状のイオン交換樹脂を充填したもの
で、イオン状の不純物、特に、復水器５から海水がリー
クした場合の塩素イオンの除去を目的とする。

【０００４】ここで中空糸膜を用いるプレフィルタは、
例えば、特開昭49−9767号，特開昭56−76208 号，59−
4403号公報の公知例があるが、図２に示すように外径１
mm程度の中空糸膜１４を数千本束にして充填した中空糸
膜モジュール１５を約百本濾過塔１１に装着したもの
で、中空糸膜１４の表面には０.１μｍ 程度の微小な孔
が多数あいており、この面で復水中の固形状の不純物を
除去する。中空糸膜モジュール１５は外径１００〜２０
０mm，長さ１〜２ｍの円筒型の形状をしており、復水は
入口１２から流入して中空糸膜モジュール１５内に入
り、中空糸膜モジュール１５の上部端面から膜透過水が
出て、出口１３から流出するようになっている。

【０００５】なお、中空糸膜で固形分を分離するにした
がい、膜を透過する水の圧力損失が大きくなる。この時
には、空気気泡流で膜表面を洗浄する逆洗操作が行われ
る。これに用いられる空気泡は、通常フィルタ底部の空
気孔１６から入り、中空糸膜モジュール１５を通ってモ
ジュール上部に集合後外部への出口孔１７より出る系統
をとる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】中空糸膜フィルタで
は、膜面積を大きくとれる利点を利用して微細な固形分
を分離するのに適しているが、固形分の膜面への堆積と
ともに水の透過に伴う圧力損失が大きくなる。このよう
な状態になった時には、膜面上の固形分を除く必要があ
り、これを逆洗操作と呼んでいる。

【０００７】通常の逆洗操作は、中空糸膜モジール１５
の内部に空気泡を入れて、膜の振動により付着固形分を
分離する。しかし、モジュールに空気泡を入れること
は、モジュールの構造上容易ではない。

【０００８】本発明の目的は、この逆洗を容易にかつ効
率的に行える中空糸膜モジュールを提供することにあ
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、本発明の要旨とするところは次のようである。中空
糸膜モジュール内に空気泡を発生させるために、モジュ
ール内に装填する親水性中空糸膜の一部に水を通さず空
気だけを通す疎水性膜をとり入れたことにある。

【００１０】

【作用】上記のように疎水性膜をモジュール内に分散さ
せておくと、逆洗時に空気泡をモジュールの上部から膜
内に圧入することができ、疎水性膜から微細な気泡がで
て固形分が付着した他の親水性膜を振動させて効果的に
逆洗作用を行える。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を使って説明す
る。

【００１２】図３は、本発明の一実施例を採用した膜モ
ジュール構造を示す。中空糸膜モジュール１５の中に
は、中空糸膜１４が上下に接着固定部１６を介して固定
されており、上部と底部に集水部１７をもっている。中
空糸膜には、水を通しやすい親水性膜２０を主体に疎水
性膜２１も膜束の中に分散させている。このようなモジ
ュール構造の特徴は、従来のモジュール構造に対して中
空糸膜の種類が異なることと、さらに底部集水部１９に
空気導入孔がない点にある。この空気導入孔がない構造
では、モジュールの直径が同じ時にはその分だけ中空糸
膜を多く充填できることになる。

【００１３】このモジュール構造での水の浄化と逆洗時
の働きを図４に示す。同図のＡ方式は、水中の固形分を
分離する濾過操作を行っている時の例である。水はモジ
ュールの下部より入り親水性膜１８を通って膜の上部か
ら出ていき、膜表面では水中の粒子２２が分離する。こ
の時疎水性膜では水の透過はなく、先の親水性膜２０の
膜下部からの水が集水部１９を通り疎水性膜を通って上
部へ出る時にも使われる。

【００１４】同図のＢ方式では、親水性膜に付着した粒
子を逆洗する操作の例を示している。逆洗時には加圧空
気２３をモジュールの上部から送入し、疎水性膜２１か
ら空気泡として発生させ、空気泡を他の親水性膜上の付
着物粒子２３の分離に用いる。粒子はモジュールの底部
に、空気泡は上部孔２４から出るようになっている。

【００１５】

【発明の効果】本発明に係る中空糸膜フィルタによれ
ば、膜へ付着した粒子の逆洗時の空気泡を中空糸膜の一
部の疎水性膜から発生させることにより他の親水性膜の
振動分離に効率的に利用できる。また、従来のモジュー
ル底部の集水管部に空気孔を設ける必要がないので中空
糸膜本数を多くとれる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原子力発電プラントの復水浄化系
統図。

【図２】中空糸膜フィルタの断面図。

【図３】本発明になる中空糸膜フィルタを構成する膜モ
ジュールの断面図。

【図４】本発明の機能を通水時と逆洗時に分けて各々示
した説明図。

【符号の説明】

１４…中空糸膜、１５…中空糸膜モジュール、２０…親
水性膜、２１…疎水性膜、２２…固形粒子。

───────────────────────────────────────────────────── 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 (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の中空糸膜を集合させたモジュール構
   造において、膜の両端に集水部を設け、充填せる膜も親
   水性膜と疎水性膜を適当量比で構成することを特徴とす
   る中空糸膜フィルタ。
2. 【請求項２】請求項１において、親水性膜と疎水性膜と
   は互いに細孔を有する膜で出来ており、本数の比率は親
   水性膜の方が多い中空糸膜フィルタ。
3. 【請求項３】請求項２において、親水性膜と疎水性膜の
   各々の親水性の程度は、水の耐水圧において０.５kg／c
   m²以上の差のある中空糸膜フィルタ。
4. 【請求項４】請求項１において、親水性膜では水だけを
   透過し、疎水性膜で逆洗用の空気だけを通す機能をもた
   せる中空糸膜フィルタ。
5. 【請求項５】請求項１において、疎水性膜に逆洗用の空
   気を送りだす空気送入装置を備えた膜モジュール装置。