JPS62162998A - 放射性廃液又は復水の濾過方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、原子力発電所の放射性廃液又は復水の濾過方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、原子力発電所の放射性廃液又は復水の濾過には、
けいそう土、セルロース繊維、粉末イオン交換樹脂等、
ｆｉ過助剤としたプリコートタイプの濾過器が用いられ
ていた。

しかし、これらプリコート材自身も二次廃棄物となシ、
かつ粒径が非常に細かい粒子を含む被処理液は濾過でき
ないという欠点があった。

近年、このような欠点を除去するために中空糸膜を利用
した一過装置が用いられている。中空糸膜フィルタは、
被処理液を中空糸膜の外側から内側に向けて流し、被処
理液中の懸濁物質を中空糸膜の外壁で捕捉して除去する
ように構成されている。

そして、使用中懸濁物質が外壁に付着することにより差
圧が一定の値以上に上昇した場合には、被処理液の供給
を止め、中空糸膜の内側から外側に向けて逆洗水を流す
ことにより中空糸膜の外側に付着している懸濁物質を除
去して再使用が可能となる。

中空糸の径が小さいと中空糸束の単位体積当りの濾過面
積が大きくなるが、糸の径が小さいと中空糸膜の内部抵
抗が大きくなるため、濾過器の差圧が上昇し、差圧管理
上中空糸の長さを長くするのは好ましくない。

即ち、単に中空糸の管板の上部のみから液を引き出す場
合、中空糸の内径にもよるが、中空糸の長さは１〜１．
３惰位が限度である。これ以上に長くしても中空糸の膜
面は有効に利用できず、中空糸の外径がＣ１，５−未満
の場合には１．３ｍ以上のものを用いても無駄になって
しまう。

〔発明の構成〕

本発明は、このような欠点を除去するため、中空糸束の
上・下管板間に管板を貫通した集水管を設け、かつ下管
板の下部に水室を設けて中空糸束の上部及び下部から処
理水を引き出し得るように構成した濾過装置を用いるこ
とにより、中空糸の上下部の透過する水の流速分布を平
均化して差圧を上部からのみ処理水を引き出す場合に比
し膜差圧をほぼ半分程度にすることにより中空糸膜面を
有効に利用するものである。

本発明によれば、中空糸の長さを１．３惇以上とした時
も勿論、１．３ｍｍ以下最長の中空糸を用いる場合にも
その効力を十分に発揮できるものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

先づ第９図に基いて廃液処理系における中空糸膜を用い
た濾過装置の運転の一例を説明する。

廃液は廃液タンク１からポンプ２によシ流量調節弁３を
介して一定の流量を保持しながら給液ライ／８を経て分
配機構６から濾過装置４に供給される。濾過装置４に供
給された廃液はついで中空糸束モジュール５中の中空糸
膜の外側から内側に濾過され、処理液は処理液ライン９
を通して排出される。

廃液の通水時の差圧は差圧検知器ＤＰにより検出され、
差圧が所定値に達した場合逆洗を行う。

即ち、差圧が所定値に達した場合、廃液の供給を止め、
また、処理液ライン９上のパルプを閉とした後ドームド
レンライン１３から濾過装置４の上部のドーム液を排出
しながら加圧空気ライン１１より加圧空気を送って加圧
し、ドームドレン完了後内包液を逆洗液排出ライン１５
より排出して一気に逆洗を行う。逆洗時の圧力は２〜ｈ
５ｋｇ／ｄａであるが、膜のバブルポイントがこの値よ
りも高い場合には夜が容器の管板まで達したところで逆
洗は完了する。

即ち、逆洗空気が中空糸膜を透過しないため、管板まで
しか空気圧によって液を押し出すことはできない。バブ
ルポイントがこの値より低いときは、例えば上部胴にレ
ベルスイッチ等を設けることにより、液が管板まで達し
たときに逆洗弁２閉としスクラビング時に水が無くなる
のを防ぐ必要がある。

ついでスクラビング空気ライン１２及び給液ライン８を
通じて分配機構６から加圧空気を濾過装置中に送気Ｌ７
、中空糸の外部に付着している懸濁物を空気スクラビン
グにより除去する。

この間空気は管板空気抜きライン１４から排出される。

空気スクラビングを終った後濾過装置中の液は、空気ス
クラビングにより剥離された懸濁物と共に、逆洗液排出
ライン１５全通して排出され、逆洗液受タンク中に貯え
られる。

空気スクラビング並びに廃液の排出が終った後排出ライ
ン１５上のパルプを閉とし、液張シライン１０から給液
ライン８及び分配機構６を通じて濾過装置中に復水を導
入して液張りし、ペントライン１６より液が抜けること
により満水を確認した後、液張りライ／１０からの復水
の導入を止め、廃液の処理を開始する。

ｒ過運転を繰り返すに従い、差圧は除々に上昇してくる
が、廃液タンク１に溜った廃液１バツチを処理した後差
圧上昇度が基準値に達していない場合には運転を休止し
、濾過装置の逆洗を行うことなく廃液タンク１に廃液が
溜ったのを確認波廃液の濾過処理を再開する。

第５図に、膜透過性能５００１／時／Ｔｎ２−ＦＡ／（
−−２）の外径４５０ｐ情、内径３５０μｍ及び外径４
５０μ、内径３００μの中空糸夫々４０００本からなる
中空糸束の差圧Ｑ、　３　ｋｇ　／　ｃｍ”における中
空糸の長さと通水量の関係分示すが、該図かられかるよ
うに、糸長がａｏｃＭ以上と長くなっても通水量は変ら
ないこと、中空糸の長さの限度は１？？Ｌ〜１ｍ３０（
７）であることがわかる。

即ち、前にも述べたように、一般に中空糸の匝を小さく
すると単位容積当りのｒ過面積を増加することができる
反面、ｒ適時における中空糸の内部抵抗が大きくなるた
め、装置上の制約等から糸の長さを長くしてｒ過面積を
増加させようとしても不利となり、特に糸径が０．５ｆ
ｉ未満の場合影響を受は易いことがわかる。

ちなみに外径０．”５１１１１％内径α３ｆｎで膜の透
水能力５００　ｅ／時／　ｍ”−ｐ　Ａ／　ｋｙ　ｃｍ
”　）の中空糸膜の膜を通過する液の流速分布（流量分
布）を示すと第６図に示すとおりであって、中空糸の長
さが長い程中空糸の上管板に近い部分と下管板部に近い
部分との流速差は大きくなることがわかる。

本発明は、この流速分布を平均化するために、中空糸束
の上・下管板間に管板を貫通した集水管を設け、かつ下
管板の下部に水室分設けて中空糸束の上部及び下部の両
方から処理水を引き出し得るように構成したものであっ
て、本発明で用いる中空糸束の中空糸における膜透過流
速分布を示すと第７図に示すとおりである。なお比較の
為従来の土管板上からのみ処理水を引き出す従来例にお
ける中空糸の膜透過流速分布？第８図に示す。

第７図及び第８図かられかるように、本発明で使用する
中空糸束は、従来例に比し膜を透過する液の流速を膜の
全長にわたって平均化することができ、かつ、差圧もほ
ぼ１／２に低減できる。

つぎに、第１図及び第２図に基いて本発明において使用
する中空糸膜モジュールの一例を説明する。

第１図は、中空糸束の中央部に集水管を設けた中空糸束
モジュールの縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線にお
ける横断面図を示す。第１図、第２図において、２１は
中空糸束、２２は上管板、２３は下管板、２４は集水管
、２５は水室、２６は容器管板、２７は押え板、２８は
保護網、２９．３０は流路を示す。

中空糸束２１は、その上部を土管板２２に、下部を下管
板２３に固定されており、かつ、上部は上管板２２の上
に、下部は下管板２３の下に開口している。そして上・
下両管板間には両管板を貫通して集水管２４が設けられ
、かつ、下管板２３の下には水室２５が設けられておシ
、まだ、中空糸束は４分割されて廃水あるいは逆洗水の
流路２９及び３０が設けられている。そして該中空糸モ
ジュールは押え板２７により容器管板２６に保持されて
いる。

中空糸束の外部から供給された廃水は、中空糸膜の外壁
に懸濁物を捕捉されながら中空糸膜を透過し、透過した
処理液は中空糸膜中を上・下に移動し、中空糸膜の上・
下開口部より引き出される。そして、下管板の下に引き
出された処理水は水室２５に集められ、集水管２４を経
て上管板上に引き出された処理水と一緒に図示されてい
ないが処理水排出管より排出、される。

このように構成することにより、中空糸の内部抵抗が半
減し、膜を透過する液の流速分布は第７図に示すような
分布となり、従来の上端部のみを開口部とした中空糸膜
モジュールを用いる場合に比し膜面を有効に利用するこ
とができる。

また、中空糸膜束を４分割して流路２９を設けると共に
、保護網との間にも流路３０を設けであるので通水性が
良好であり、かつ逆洗時の懸濁物の排せき性もよい。

つぎに、集水管を中空糸モジュール中に偏心して設け、
中心部に保護網よりなる穴をあけ、通水性及び逆洗時の
懸濁物質の排せき性を更に良好にした中空糸モジュール
の例を第３図及び第４図に示す。

第３図は、その縦断面図、第４図は第３図のＡ−Ａ線に
おける横断面図を示す。

第３図及び第４図に示す例において、第１図及び第２図
に示す符号と同一の符号は同じ意味を有し、また符号２
８′は保護網、５１は該保護網で形成された貫通穴、３
２は流路を示す。

第３図及び第４図に示す例においては、その作用は第１
図及び第２図について説明したのと同じであるが、集水
管を偏心して設け、かつ中央部に保護網２８′からなる
貫通穴２１を設けであるので、該貫通穴５１によって廃
水が中心糸膜束の中心部からも供給されるので通水性が
一段と向上し、また逆洗時においては、剥離された懸濁
物が貫通穴からも排せきされるので、その排せき性も一
段と向上する。

〔発明の効果〕

中空糸束の上部及び下部から処理水が抜ける構造の中空
糸束一過装置を用いることによシ膜面を有効に利用でき
る外、差圧を半減することができるので［１５−未満の
中空糸を有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、中空糸束を上下管板で固定し、中空糸束を上
下で開とし、該管板間で中空糸束中央部に集水管を設け
た中空糸束モジュールの縦断面図、第２図は第１図で示
す中空糸束モジュールのＡ−Ａ線における横断面図、第
５図は中空糸モジュールにおいて集水管を偏心して設け
ると共に中空糸束中央部に貫通穴を設けた中空糸束モジ
ュールの縦断面図、第４図は第３図に示す中空糸束モジ
ュールのＡ−Ａ線における断水 面図、第５図は中空糸の長さと通量の関係を示△ す図、第６図は中空糸の長さと、該長さに滑った膜透過
流量の相対値を示す図、第７図は本発明で用いる中空糸
膜束の中空糸の膜透過流速分布を示す図、第８図は上管
板上のみを開とした中空糸の膜透過流速分布を示す図、
第９図は中空糸膜を用いた一過装置の運転の一例を説明
するための概略フロー図を示す。 １・・・・廃液タンク、２　・・・・供給ポンプ、３−
・・流量調節弁、４・・・・一過装置、５．−・、、７
過メデイア、６・・・・分配機構、７−・・・逆洗受タ
ンク、８−・・給液ライン、９・・・・処理液排出ライ
ン、１０・・・・液張りライン、ｊｌ−・・・加圧空気
ライン、１２−・・スクラビング空気ライン、１３・・
・・ドームドレンライン、１４・・・・管板空気抜き兼
スクラビング時開放ライン、１５−・・逆洗液排液ライ
ン、１６・・・・ベントライン、２１・・・・中空糸束
、２２−・・上管板、２５　・・−下管板、２　ａ−・
・・集水管、２５・・−水室、２８．２８’・・・・保
護網

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、外径が０．５ｍｍ未満の中空糸を多数束ねた中空糸
   束を上・下管板に固定し、該上・下管板間には管板を貫
   通した集水管を設け、かつ、下管板の下部に水室を設け
   て中空糸束の上部及び下部から処理水を引き出し得るよ
   うに構成した中空糸束の中空糸の外側から内側へ全量を
   濾過する放射性廃液又は復水の濾過方法。