JPS6133208A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は濾過装置に係り、特にｐ過エレメントの洗浄機
構を備えた一過装置に関する。

〔発明の背景〕

従来の濾過装置たとえば原子カフリントに用いられる濾
過装置は、プラント線量率の上昇を抑制して原子炉運転
従事者の被曝防止から原子炉に供給される水質中の懸濁
物質または溶解性物質等の不純物たとえばクラッド鉄等
を濾過装置において除去し、原子炉に供給される水質の
浄化を行っていた。この水質の浄化は当該濾過装置の濾
過器内にろ過エレメントを内装し、このエレメントの表
面にイオン交換樹脂をプリコートして原子炉に供給され
る水質中の不純物を除去することによって行っている。

そこで従来の濾過装置の系統図を図面に表示すると第２
図のようになる。

図において、処理水配管１はバルブ２を介して濾過器本
体３に接続されている。プリコートポンプ４からのプリ
コート入口配管５は、途中のプリコートポンプａとパル
プ７を介して前記処理水入口配管１に接続されている。

前記濾過器本体３からプリコート戻り配管８が、パルプ
９と処理水出口配管１１を介してプリコートタンク４へ
接続されている。また、前記濾過器本体３には途中にパ
ルプ１０が設けられている逆洗空気入口配管２１が接続
されている。前記−過器本体３には途中にパルプ１４が
設けられた処理水出口配管１１が接続され、この処理水
出口配管１１には途中にパルプ１２が設けられている逆
洗水入口配管１３が接続されている。

前記処理水出口配管１１と処理水入口配管１の間には途
中にホールディグポンプ１５とパルプ１６が設けられて
いるホールディグ配管１７が接続されている。前記処理
水入口配管１には途中にパルプ１８が設けられているド
レン配管１９が接続されている。前記濾過器本体３内に
は濾過エレメント２０が設けられている。前記プリコー
ト戻　−り配管８と処理水入口配管１との間には差圧計
３５が設けられている。

次に１この従来の濾過装置の動作について説明する。

濾過器本体３内の濾過エレメント２０にプリコートされ
るイオン交換樹脂はパルプ７を解放しプリコートポンプ
６を駆動してプリコートタンク４からプリコート入口配
管５を通って濾過器本体３内の濾過エレメント２０にプ
リコートされる。プリコートされずに残った樹脂は、ノ
＜ルブ９を解放した状態で処理水出口配管１１およびプ
リコート戻り配管８を通ってプリコートタンク４に戻さ
れる。

濾過エレメント２０にイオン交換樹脂がプリコートされ
た後、パルプ７およびノ（ルブ９を閉鎖してパルプ２お
よびパルプ１４が開設される。そして原子炉に供給され
る処理水が処理水入口配管１から一過器本体）３へ供給
され、内部に設置しであるシ過エレメント２０で処理水
中の不純物が除去され、処理水出口配管１１よ＃）濾過
器の系外に排出される。

処理水流量が低下した場合は、−過エレメントにプリコ
ートされた樹脂のはく離を防ぐために、処理水はホール
ディングポンプ１５によりホールディング配管１６．１
７を通って濾過器本体３３へ戻される。

上記の戸遇エレメントの樹脂層には処理水中の不純物が
付着するために２０日余りで規定差圧（ｉ、　７５　Ｋ
ｑ／ａｔｌ　）に達し濾過性能が低下するので、差圧計
３５が規定差圧を示したらパルプ１０とパルプ１２のみ
を解放し他のパルプは閉鎖し、逆洗空気入口配管２１が
ら空気を逆洗水入口配管１３から水を濾過器本体３に供
給し濾過エレメント２００表面のイオン交換樹脂に捕捉
された処理水中の不純物をイオン交換樹脂と共に逆洗し
、逆洗された樹脂および処理水中の不純物をパルプ１８
を解放してドレン配管１９から濾過器の系外に排出され
る。そして、再びイオン交換樹脂を一過薬。

レメントにプリコートし、原子炉に供給される処理水が
濾過され、以後イオン交換樹脂のプリコートとその樹脂
層の破廃がくシ返される。なお図面には表示されていな
いが、同様の濾過器が予備として設けられており、一方
が逆洗の間部理水は予備の一過器に供給され、濾過が行
われるようにしである。

上記の一過器本体３の構造を拡大してその断面図を表す
と第３図のようになる。

図において、３１はリフティグプレート、３２は上部蓋
、２０は濾過エレメント、３４は処理水入口配管、３５
は処理水出口配管を示す。

前記の金属製エレメントの綱目状の構造で図面には示さ
れていないが一過器本体内に多数装着されている。

以上のような濾過装置においては、濾過器の濾過エレメ
ント２０は、イオン交換樹脂を表面にグリコートし水質
中の不純物除去をくシ返し使用しているので、濾過エレ
メントの目詰りにより、濾過エレメント２０の初期差圧
上昇となシ、濾過装置の運転日数が初期２０日から、原
子プラントの運転と共に短かくなシ、それに早いイオン
交換樹脂の廃棄量が多くなる。第５図にろ過エレメント
の初期差圧と原子カプラントの運転日数の関係を示す。

図によれば２０日ごとにろ過エレメントの洗浄が行われ
てｈるが約１年の運転によって濾過エレメントの初期差
圧が当初よりｏ、ｓＫｇ／ｃｒＡ上昇する。

そこで、廃棄物の低減を図るために、原子カプラントの
定期点検時に、濾過器本体３内の濾過エレメント２０を
、運転作業従事者が濾過器３の上部蓋３２を開放し、濾
過エレメントを１本毎に分解して洗浄している。この洗
浄は、濾過器本体３から持ち出した濾過エレメント２０
を、１本毎に分解後、濾過装置エリアに設置したエレメ
ント細流い洗浄装置を用いて、ジェットポンプによＦ）
濾過エレメント２０の表面を水洗浄し、さらに、ジェッ
トポンプにより粗洗いされ７’Ｃ濾過エレメントを超音
波洗浄装置により超音波エネルギーにより仕上げ洗浄を
行った後にろ過エレメント１本毎にろ過器内に作業従事
者が装着した濾過器上部蓋、をして復旧している。また
、濾過装置エリアにろ過エレメントの細流洗浄装置や超
音波洗浄装置が設置されていないプラントにおいては、
エレメント洗浄場で作業従事者が、たわし等によシ、濾
過エレメントを洗浄している。

このように、目詰りした濾過エレメントは定期点検時の
限られた時間制限下のもとでは洗浄は不十分なものとな
らざるを得す、原子カプラント運転中の濾過エレメント
の目詰りが累積的に進行し、エレメントの初期差圧上昇
をきたし、運転日数の短縮、水質浄化性能低下をおよぼ
している。また、定期点検時に作業従事者が、濾過エレ
メントを濾過器本体３から持ち出し系外へ洗浄装置によ
シ洗浄するため、−過エレメントが放射能を帯びている
関係上、作業従事者が被曝するおそれがらり、洗浄作業
時間に費す時間を短縮する必要があり、また、濾過器の
系外の洗浄装置設置スペース確保等に欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、濾過エレメントを濾過器本体内から取
シ出さなくても十分に初期差圧の上昇をきたさないよう
にろ過エレメントの洗浄可能な機構を備えた一過装置を
提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は内部にろ過用のエレメントを有する一過器本体
と、このろ過器本体のエレメントに処理用の処理液を供
給する手段と、前記濾過器本体内のエレメントに前記処
理液中の不純物を除去する樹脂をブリ：ｒ−１−Ｌエレ
メントに樹脂層を形成する手段と、この樹脂層によって
液中の不純分が除去され次処理液を排出する手段と、前
記エレメントに逆洗用の酸を供給し前記樹脂のプリコー
ト層およびこのプリコート層で除去された前記処理液中
の不純物を逆洗する手段と、との逆洗後の酸溶液を排出
する手段とを備え７’Ｃ濾過装置であって、濾過器本体
から濾過エレメントを取り出さなくても該エレメントの
初期差圧をきたさずＫ濾過エレメントの洗浄が行えるよ
うにしたものである。

本発明に酸を用いることによってエレメントの不純物が
除去されるのはエレメントに付着した不純物を酸が出解
することができるためである。

本発明に用いられる酸はエレメントに付着し次不純物を
溶解できかつエレメントに影響を与えない濃度範囲で各
種の無機酸および有機酸が使用される。

しかしエレメントが金属製のときは金属に対する腐食の
問題があるためにギ酸、シェフ酸、酒石酸などの２塩基
駿、クエン酸などの３塩基酸等の有機酸が金属製エレメ
ントに腐食を与えない濃度で用いることができ、特にＰ
　Ｈ３〜５のクエン酸が以上の点から考慮して好ましい
。

〔発明の実施例〕

次に本発明の好ましい実施例について図面に従って説明
する。なお、前記従来技術において説明した部分に対応
する部分については、同一の符号を付したの説明を省略
する。

第１図は本発明に係る一過装置の第一の実施例を示す系
統図である。

本実施例の一過装置と従来のテ過装置の装置の構成にお
いて異なる点は以下の如くである。

すなわち、途中にパルプ３２が設けられた酸洗浄注入配
管３１がドレン配ｆｒｆ１９に接続されておシ、また、
途中にパルプ３３が設けられた酸洗浄出口配管３４がプ
リコート入口配管６に接続されている。さらにプリコー
トタンク４内には温度計３６が設けられている。

次に本実施例の動作について、従来の濾過装置の動作と
異なる点を説明する。

第２図に示した従来の濾過装置では原子炉に供給される
処理水の処理に従ってエレメントには水または空気でも
逆洗できない目詰りが生じ、これがエレメントの初期差
圧の上昇につながる。この初期差圧の上昇は差圧指示計
３５によって知ることができる。そこで許容できない程
エレメントの初期差圧が上昇したとき、パルプ７．９．
３２のみを解放し、他のパルプは閉鎖して配管３１から
のエン酸溶液を濾過器本体３に供給する。このろ過器本
体３に供給された酸溶液は本体３内でエレメント２０の
洗浄を行い洗浄後のｌ溶液はプリコート戻り配管８を通
ってプリコートタンク４５入り、プリコートポンプ６に
よってプリコート入口配管をとおり再び濾過器本体３内
へ戻る。この動作をプリコートタンク４中に設置された
濁度計２０によって示される濁度が増加しなくなるまで
数回くシ返し、洗浄液がパルプ３３を解放し酸洗浄出口
配管あるいはパルプ１８を解放しドレン配管またはその
両者から排出される。

濾過器本体３および配管５，６．３１に残った酸の洗浄
液はパルプ１２を解放し逆洗水入口配管１３より水を流
すことにより行うことができる。

前記濁度計２０によって行うことができるエレメント２
０の洗浄終了の判定は、エレメント初期差圧の低下を処
理水入口配管１と処理水出口配管１１とに設けた差圧指
示計３５を監視して行うことも可能である。これはエレ
メントが処理水中の懸濁物質で汚染され目詰まりすると
初期差圧が上昇するために、洗浄を行えば目詰まりが解
消され、初期差圧が低下することによるためである。

以上のように本実施例によれば、エレメントの洗浄が完
全になることによシ、このエレメントにプリコートされ
る樹脂層が均一となりｆ’過装置の性能を向上すること
ができる。また洗浄が迅速となるために原子プラントの
運転時間に影響が少なくなる。さらにはエレメント粗洗
浄装置並びに超音波洗浄装置を必要としないので設備コ
ストの低減および設備の合理化を図ることができる。

本実施例による濾過装置を原子カプラントに用いると、
濾過装置の濾過器本体内のエレメントの洗浄を濾過器本
体から取り出すことなく行うことができるために作業従
事者が被曝するおそれがない。また、エレメントの洗浄
が完全になることによシその初期差圧の増加を防ぐこと
が可能となりエレメントの洗浄回数を減らすことができ
る。従って使用樹脂量の減少を図ることができ、これに
伴い放射性廃棄物の量を減らすことが可能となる。

第４図は本発明に係る濾過装置の第二の実施例を示す系
統図である。本実施例において、第１図の実施例と同一
の封子が付しである部分は構成動作とも第１図に示した
実施例と同じである。

本実施例に係る濾過装置と第１図に示した実施例に係る
濾過装置との違いは、逆洗空気入口配管２１と逆洗入口
配管１３が設けられていない点である。

本実施例に係る濾過装置においては、逆洗水入口配管２
１を設けなくて、も濾過器本体３内のエレメント２０′
ｔ−酸によって洗浄することができる。

従って本実施例に係る一過装置を第１の実施例に係る濾
過装置よりもコンパクトなものとなる。

（実施例１） 本実施例では第１または第２の実施例に係る濾過装置に
用いられるエレメントのうち金属製エレメントをビーカ
ー内でクエン酸に浸した場合、クエン酸がエレメントを
構成する金属に与える影響について実験を行った。

以下、実験の要旨を述べる。

（１）　　濃度が５〜１０重量％　テＰ　Ｈ１ｒＪ３．
５　ツクｓ−ｙ酸液（以下Ａ液という〕を調整し、この
クエン酸液をビーカーに入れこの中に金属製ニレメント
チストピース（ＳＵＳ３０４）を浸し液温を９５士２０
０まで過熱し５〜８時間この状態を維持した。

５〜８時間の加熱が終ったら５ＵＳ３０４をビーカーか
ら取り出しＡ液中に溶出した！ｆｃ：ｄ！：を測定した
。

（２）　　次に上記５ＵＳ３０４にイオン変換樹脂をプ
リコートした後人液に浸し上記と同じ条件下で加熱を汀
いＡ液中に溶出する鉄量を測定した。

（３）　　（２）の実験を〈シ返し２０回行った。

（４）　　（３）の実験を終了した後、５Ｕ８３０４の
金属組織の状態を金属顕微鏡を用いて観察した。

本実験の条件は５ＵＳ３０４を前述の第１の実施例また
は第２の実施例に係る濾過装置に用いた場合に換算する
と大体３０〜４０年の運転に相当するものである。

本実施例によれば、５ＵＳ３０４からの鉄の溶出は非常
に微量ではあるが、一部生ずることがわかった。しかし
これは金属製エレメント表層の極く薄い酸化鉄被膜の溶
出に基づくもので、この被膜の溶出が完了すると溶出は
認められなくなる。

そこで、酸化被膜の溶出による金属製エレメント金鋼の
径の減少は過大評価をしても約０．０３１！ｍ程度であ
るために金属製エレメント洗浄にクエン酸溶液を用いる
ことは全く問題はない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば濾過エレメントを濾過器本
体内から取り出さなくても初期差圧の上昇をきたさずに
ろ過エレメントの洗浄を行うことができる。

図面の１！１１単な説明 第１図、第４図は本発明に係る濾過装置の実施例を示し
た系統図、第２図は従来の濾過装置の系統図、第３図は
濾過器本体の構成図、第５図は濾過エレメントの初期差
圧と運転日数の関係を示すグラフである。

１・・・処理水入口配管、３・・・濾過器本体、４・・
・プリコート戻／り、６・・・プリコート入口配管、８
・・・プリコート戻り配管、１２・・・処理水出口配管
、１３・・・逆洗水入口配管、１５・・・ホールディグ
ポンプ、１６・・・ホールディグ配管、１９・・・ドレ
ン配管、２０・・・エレメント、３１・・・有機酸洗浄
液注入管、３．４・・・有機酸洗浄液出口配管、３５・
・・差圧指示針、ａ・・・プリコートポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部にろ過用のエレメントを有するろ過器本体と、
   このろ過器本体内のエレメントに処理用の処理液を供給
   する供給手段と、前記ろ過器本体内のエレメントに前記
   処理液中の不純物を除去する樹脂をプリコートしてエレ
   メント樹脂層を形成する形成手段と、この樹脂層によつ
   て液中の不純物が除去された処理液を排出する第１排出
   手段と、前記エレメントに逆洗用の酸を供給し前記樹脂
   のプリコート層およびこのプリコート層で除去された前
   記処理液中の不純物を逆洗する逆洗手段と、この逆洗後
   の酸溶液を排出する第２排出手段とを有することを特徴
   とする濾過装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された発明において、
   上記酸がクエン酸であることを特徴とするろ過装置。