JPH10337420A - 磁性粒子を含む原水を処理する電磁フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 火力、原子力発電プラントの復水に含まれる
磁性粒子等を処理する電磁フィルタに関し、フィルタ目
づまり時の逆洗による付着粒子回収を容易にする。 【解決手段】 原水タンク１内のオキシ水酸化鉄粒子を
含む原水は原水供給ポンプ４からバルブＶ−１１を通
り、マグネット２の励磁で磁化されたフィルタエレメン
ト３を通り、バルブＶ−１２から処理水タンク８ヘ流出
する。原水中のオキシ水酸化鉄粒子は強磁性材料のＳＵ
Ｓ４３０から構成されるフィルタエレメント３に捕獲さ
れ、目づまりするとバルブＶ−１２に、フィルタエレメ
ント充填容器５、バルブＶ−１３の流路で逆洗を行い、
付着した粒子を分離し、フィルタエレメント３を再生す
る。フィルタエレメント３のＳＵＳ４３０は従来は逆洗
の分離が不充分であったが、ＳＵＳ４３０表面にＣｒメ
ッキ膜を生成すると、逆洗時の付着粒子の分離を容易に
し、逆洗後の粒子の付着がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は火力、原子力発電プ
ラントの復水、等を原水として原水中に含まれる磁性粒
子をフィルタを通して処理するために用いられる電磁フ
ィルタに関し、特にフィルタの粒子付着防止効果を有す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図４，図５は従来の原水を処理する電磁
フィルタの系統図で、図４は原水の処理、図５は逆洗の
処理フローを、それぞれ太線で示している。両図におい
て、２１は原水であり、火力、原子力発電プラントでの
蒸気からの復水、等からなり、オキシ水酸化鉄粒子等を
含んでいる。２２はポンプ、２３はフィルタ容器であ
り、内部にフィルタエレメント２４を有している。２５
はマグネットであり、外部の電源に接続されてフィルタ
容器２３の外周囲よりフィルタエレメント２４に磁場を
印加する。このフィルタエレメント２４は強磁性材料の
ＳＵＳ４３０で構成されている。

【０００３】２６は逆洗水加圧タンクであり、逆洗水が
貯蔵されるものである。２７はエアタンク、２８はエア
コンプレッサで、逆洗時に使用されるものである。Ｖ−
１，Ｖ−２，Ｖ−３，Ｖ−４は開閉バルブであり、Ｖ−
１，Ｖ−２は原水、処理水の、Ｖ−３は逆洗水の、Ｖ−
４はエアの各流路を開閉するものである。

【０００４】上記構成の電磁フィルタにおいて、原水の
処理を図中により説明する。まず、マグネット２５を外
部の電源で励磁してフィルタエレメント２４に磁場を印
加して磁化し、バルブＶ−１，Ｖ−２を開、バルブＶ−
３，Ｖ−４を閉とする。このような状態で原水２１をポ
ンプ２２を駆動してバルブＶ−１、フィルタ容器２３、
フィルタエレメント２４、バルブＶ−２をそれぞれ経由
して通水する。この通水状態を図４の太線で示してい
る。これにより、原水２１中の磁性粒子がマグネット２
５で励磁されて磁化されているフィルタエレメント２４
に捕獲され、原水２１から分離する。

【０００５】上記の通水を長時間運転すると、やがてフ
ィルタエレメント２４は捕獲された磁性粒子により目づ
まりを起こすため、フィルタエレメント２４に捕獲され
た磁性粒子をはく離し、回収することによりフィルタエ
レメント２４を再生する必要がある。

【０００６】図５はこのフィルタエレメントを再生する
ための逆洗フローを示している。逆洗はまず、マグネッ
ト２５の電源をＯＦＦとして消磁し、フィルタエレメン
ト２４の磁場を零とする。その後、バルブＶ−１，Ｖ−
２を閉、バルブＶ−３，Ｖ−４を開としてエアタンク２
７からの空気を逆洗水加圧タンク２６に送り、加圧して
逆洗水加圧タンク２６に貯えていた逆洗水を押し出し、
又、逆洗水の逆洗効果を高めるためにエアコンプレッサ
２８により逆洗水をバブリングしてフィルタ容器２３に
送り、フィルタエレメント２４に逆方向から通水して付
着している粒子を洗浄し、バルブＶ−３を通して流出し
ていた。この状態を図５で太線で示している。

【０００７】しかし、従来のフィルタエレメント２４は
強磁性材料であるＳＵＳ４３０が広く用いられており、
又、原水の火力、原子力発電プラントの復水にはオキシ
水酸化鉄粒子が多く含まれている。しかるに、このオキ
シ水酸化鉄粒子は、ＳＵＳ４３０表面に生成している不
動態膜との水素給合等（分子間力等の物理的吸着よりも
吸着力が大きい）の相互作用により、粒子とＳＵＳ４３
０は大きな吸着力で吸着し、前述のような逆洗によって
もフィルタエレメント２４の再生を充分に行うことが困
難であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述のように従来の電
磁フィルタのフィルタエレメントは強磁性材料のＳＵＳ
４３０が用いられており、このような電磁フィルタで火
力、原子力発電プラントの復水を処理しようとすると、
復水中に多く含まれているオキシ水酸化粒子がフィルタ
エレメントに大きな吸着力で付着し、消磁後に逆洗水で
逆洗しても充分にフィルタエレメントを再生することが
困難であった。

【０００９】そこで本発明は、原水に火力、原子力発電
プラントの復水のように水酸化鉄粒子を含んでいる場合
でも、これら粒子を充分に捕獲し、捕獲後のフィルタエ
レメントの目づまりは逆洗水により充分に分離、回収す
ることのできる電磁フィルタを提供し、フィルタエレメ
ントに粒子が付着するのを防止することを課題としてな
されたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の手段を提供する。

【００１１】磁性粒子を含む原水を磁性材料からなるフ
ィルタに導き、同フィルタを励磁して磁化し、前記磁性
粒子を捕獲し、同フィルタに前記磁性粒子が所定量捕獲
されると、前記励磁を解除し、同フィルタに逆洗水を通
して捕獲した磁性粒子を除去し、同フィルタを再生する
電磁フィルタにおいて、前記フィルタは表面にＣｒメッ
キ膜を生成させてなることを特徴とする磁性粒子を含む
原水を処理する電磁フィルタ。

【００１２】電磁フィルタは強磁性材料のＳＵＳ４３０
で構成されており、フィルタを磁化することにより原水
中に含まれる磁性粒子を捕獲することができ、フィルタ
での捕獲が進み、フィルタが目づまりすると励磁を解除
し、逆洗することにより付着した磁性粒子を取除き、フ
ィルタを再生することができる。しかし、従来のＳＵＳ
４３０からなるフィルタは、特に原水が火力、原子力発
電プラントの復水等の場合には水酸化鉄の磁性粒子を含
んでおり、この粒子はフィルタの付着力が強く、逆洗に
よっても充分に再生することができなかった。そこで本
発明ではフィルタ表面にＣｒメッキ膜を生成させたの
で、従来と同様にフィルタを励磁して磁性粒子を捕獲す
ることができ、励磁を解除した時のフィルタ表面と粒子
の付着力をＣｒメッキ膜により弱めて逆洗による磁性粒
子の除去を容易にし、フィルタの再生が完全になされ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基いて具体的に説明する。本発明は従来の電磁
フィルタにおいて、強磁性材料であるＳＵＳ４３０で構
成されていたフィルタエレメントの材料表面にＣｒメッ
キ膜を電解メッキにより生成させたものである。その他
の電磁フィルタの構成は図４，図５に示す従来のものと
同じである。

【００１４】このようにフィルタエレメントの強磁性材
料の表面にＣｒメッキ膜を生成させることにより、フィ
ルタエレメントをマグネットで励磁し、火力、原子力発
電プラントの原水中の水酸化鉄を捕獲すると共に、フィ
ルタエレメントが目づまりを起こすと、消磁した後逆洗
水で洗浄することによりフィルタエレメントに付着した
粒子を容易に分離、回収することができる。

【００１５】図１は上記の本発明の実施の形態における
電磁フィルタのフィルタエレメントの材料表面にＣｒメ
ッキ膜を生成し、粒子の付着を防止するようにした電磁
フィルタを確認するための試験装置の構成図である。図
において、１は原水タンクで、火力、原子力発電プラン
トの復水等に含まれるオキシ水酸化鉄粒子を含む原水を
貯蔵している。２はマグネットで、図示省略の電源に接
続され、後述のフィルタエレメント充填容器周囲からフ
ィルタエレメントを励磁するものである。３はフィルタ
エレメント、４は原水供給ポンプであり、５は前述のフ
ィルタエレメント充填容器で、フィルタエレメント３が
充填されている。６は流量調整バルブ、７は流量計であ
り、これら６，７は原水の流入量を必要量に調節する。
８は処理水タンクであり、Ｖ−１１，Ｖ−１２、Ｖ−１
３はバルブである。

【００１６】上記構成の試験装置において、原水タンク
１内にオキシ水酸化鉄１０ppm の懸濁水を調整し、貯蔵
する。マグネット２に外部の電源より通電し、フィルタ
エレメント３に磁場を印加した後、バルブＶ−１１，Ｖ
−１２を開、バルブＶ−１３を閉として原料供給ポンプ
４を駆動し、流量調節バルブ６と流量計７とで必要流量
に設定して先に調整したオキシ水酸化鉄１０ppm の懸濁
水を原水タンク１より導き、フィルタエレメント３、バ
ルブＶ−１２、処理水タンク８へと通水する。

【００１７】上記の通水により、フィルタエレメント３
へマグネット２により磁場印加中に懸濁水中のオキシ水
酸化鉄が磁気力によりフィルタエレメント３に吸着して
ゆく。所定時間後、バルブＶ−１１，Ｖ１２を同時に閉
とし、原水供給ポンプ４を停止してフィルタエレメント
３への通水を停止し、マグネット２を消磁することによ
りフィルタエレメント３の磁場を零とする。

【００１８】その後、バルブＶ−１２，Ｖ１３を同時に
開とし、フィルタエレメント充填容器５に貯留する水を
バルブＶ−１３側から排水することによりフィルタエレ
メント３を洗浄し、洗浄後、取出した。このような工程
の試験を従来の強磁性材料であるＳＵＳ４３０で構成さ
れたフィルタエレメント２４と、ＳＵＳ４３０の表面上
にＣｒメッキ膜を生成した本実施の形態のフィルタエレ
メント３との２種類について実施した。

【００１９】上記の２種類のフィルタエレメントの試験
を実施し、取出した各フィルタエレメントに対して走査
型電子顕微鏡により、フィルタエレメントへのオキシ水
酸化鉄の付着状況を観察、比較し、ＳＵＳ４３０にＣｒ
メッキ膜を生成させたフィルタエレメントに対する粒子
付着防止効果を確認した。

【００２０】上記の試験により得られたＳＵＳ４３０で
構成された従来のフィルタエレメント表面の粒子構造の
走査型電子顕微鏡写真を図２に、ＳＵＳ４３０表面上に
Ｃｒメッキ膜を生成させた本発明のフィルタエレメント
の粒子構造の走査型電子顕微鏡写真を図３にそれぞれ示
す。

【００２１】図２では磁場を零とし、フィルタエレメン
トを洗浄したにもかかわらず、フィルタエレメント表面
上にオキシ水酸化鉄粒子が無数に吸着していた。一方、
図３ではフィルタエレメント表面上に全くオキシ水酸化
鉄粒子は観察されない。ただし、図３で観察される多数
の孔はＳＵＳ４３０上へＣｒメッキする際にできたもの
で粒子ではない。

【００２２】以上の観察から、電磁フィルタにおいてフ
ィルタエレメント上にＣｒメッキ膜を生成させ、火力、
原子力発電プラントの原水中の粒子を磁力によりフィル
タエレメントに付着させて原水から分離し、フィルタが
目づまりすると消磁して逆洗水により洗浄し、付着した
粒子を回収してフィルタエレメントを再生することがで
き、このようなＳＵＳ４３０表面へＣｒメッキ膜を施す
ことがフィルタへの粒子の付着を防止する効果があるこ
とがわかる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、磁性粒子を含む原水を磁性材
料からなるフィルタに導き、同フィルタを励磁して磁化
し、前記磁性粒子を捕獲し、同フィルタに前記磁性粒子
が所定量捕獲されると、前記励磁を解除し、同フィルタ
に逆洗水を通して捕獲した磁性粒子を除去し、同フィル
タを再生する電磁フィルタにおいて、前記フィルタの表
面にはＣｒメッキ膜を生成させたことを特徴としてい
る。このような構成により、励磁を解除してフィルタに
逆洗水を通し、Ｃ_r メッキ膜を生成したフィルタ表面に
付着した磁性粒子のほとんどを除去することができ、フ
ィルタを完全に再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る磁性粒子を含む原
水を処理する電磁フィルタの試験装置の構成図である。

【図２】従来のＳＵＳ４３０で構成されるフィルタエレ
メント材料表面の走査型電子顕微鏡による粒子構造の写
真である。

【図３】本発明の実施の一形態に係るＳＵＳ４３０表面
上にＣｒメッキを生成させたフィルタエレメント表面の
走査型電子顕微鏡による粒子構造の写真である。

【図４】電磁フィルタの一般的な系統図で、原水の処理
フローを示す。

【図５】電磁フィルタの一般的な系統図で、逆洗フロー
を示す。

【符号の説明】

１ 原水タンク ２ マグネット ３ フィルタエレメント ４ 原水供給タンク ５ フィルタエレメント
充填容器 ８ 処理水タンク Ｖ−１１、Ｖ−１２、Ｖ−１３ バルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性粒子を含む原水を磁性材料からなる
   フィルタに導き、同フィルタを励磁して磁化し、前記磁
   性粒子を捕獲し、同フィルタに前記磁性粒子が所定量捕
   獲されると、前記励磁を解除し、同フィルタに逆洗水を
   通して捕獲した磁性粒子を除去し、同フィルタを再生す
   る電磁フィルタにおいて、前記フィルタの表面にはＣｒ
   メッキ膜を生成させてなることを特徴とする磁性粒子を
   含む原水を処理する電磁フィルタ。