JPS62201611A

JPS62201611A - 濾過装置

Info

Publication number: JPS62201611A
Application number: JP61043241A
Authority: JP
Inventors: Tetsuzo Yamamoto; 哲三山本; Yasuyo Taguchi; 田口　耕世; Hiroshi Miyano; 宮野　廣
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-02-28
Filing date: 1986-02-28
Publication date: 1987-09-05
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: JPH0729032B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は原子炉の復水浄化系等に適用される濾過装置に
係り、特に復水浄化系の非助材型濾過手段として中空糸
膜を用いた濾過装置に関する。

（従来の技術）原子力発電プラントにおいては放射線被曝の低減や燃料
の紅全性向上を図るために、種々の炉内持込クラッド低
減対策が採られている。その−環として最近の沸騰水型
原子力発電プラントにおいては、原子炉の復水浄化系で
クラッド等の異物を除去する除去性能の向上を図るため
に、混床式イオン交換塔に加え粉末イオン交換樹脂プリ
コート方式の濾過器を前置濾過装置として設置している
。

ところが、この種の前置濾過装置からは、多量の使用済
イオン交換樹脂が発生するため、その使用済樹脂の貯蔵
、処理および運転コスト等について改善の余地がある。

しかも、原子力発電プラントは貯蔵スペースや処理スペ
ースにスペース的制約を受けるので、二次廃棄物発生量
や所要スペースが少なく、かつランニングコストの安い
非助材型濾過装置の開発が要求されている。

これらの要求に応じて最近では放射性廃棄物処理設備に
適用されている中空糸膜フィルタを復水浄化用の非助材
型濾過手段として用いる試みが行なわれている。

第５図および第６図は従来この種の中空糸膜フィルタを
用いた非助材型復水瀘過装置を示すものである。この復
水濾過装置は二分割可能に密閉された密閉容器１を有す
る。この密閉容器１は筒状の容器本体１ａを蓋体１ｂで
覆うことにより密閉構造に形成される。容器本体１ａと
蓋体１ｂとの間には仕切りを兼ねた支持板２が介装され
、この支持板２で密閉容器１内を濾過室３と浄化室４と
に区画される。そして、容器本体１ａには廃液人口５、
ドレン管６およびベント管７がそれぞれ設けられる一方
、前記蓋体１ｂには逆洗用空気入口を兼ねる処理液出口
８が設けられる。

一方、密閉容器１内には多数の中空糸膜モジュール構造
体１０が配置されており、各モジュール構造体１０はそ
の上端が支持板２に押え板１１を介して固定される。各
中空糸膜モジュール構造体１０は支持板２に溶接等によ
り固定された保護管１２内に収容され、各中空糸膜モジ
ュール構造体１０を保護している。保護管１２の上端部
にはエア抜き用の孔１３が穿設されている。

また、前記密閉容器１の底部近傍には多数のエアーノズ
ル１４ａを有する空気配管１４が配置されている。

さらに、中空糸膜モジュール構造体１０は第６図に示す
ように複数の中空糸膜モジュール１５を継ぎ具１６で直
列に接続して組み立てたもので、各中空糸膜モジュール
１５は、集水管１７の外周部に多数本の中空糸膜１８を
軸方向に配設し、その上下端を充填材１９で固めること
により構成される。中空糸膜モジュール構造体１０の上
端はっかみ具２０に固設され、このつかみ具２０は０リ
ング２１等により支持板２の装着孔に液密に装着される
。装着されたつかみ具２０は押え板１１により扱（プ止
めされる一方、押え板１１は止めボルト２２等の固定具
により支持板２に固定される。

また、中空糸膜モジュール構造体１０の下端には支え貝
２３が装着されている。

第５図および第６図に示される非助材型濾過装置におい
て、被処理液としての復水等の濾過水は廃液人口５から
密閉容器１内に送られ、この密閉容器１内で各保護管１
２内にその下端開口１２ａからほぼ均等に分配されて流
れ込む。保護管１２内に濾過水が流入すると、中空糸膜
モジュール構造体１０の各中空糸膜モジュール１５は各
中空糸ＷＱ１８が多数の濾過用小孔を有する一種のパイ
プフィルタであるので、濾過水のうち水だけが各中空糸
膜内を通って案内され、クラッド等は中空糸１１１８の
表面に付着して除去される。

中空糸膜１８内に透過した水は、中空糸ｇ１１８内に形
成される中心流路を通って継ぎ具１６あるいは支え具２
３内に集水され、続いて集水管１７内を上昇し、つかみ
具２０から浄化室４内に流入し、流入した浄化水は蓋体
１ｂに形成された処理液出口８から外部に排出される。

しかして、この濾過装置により長時間濾過作用を続ける
と、中空糸膜１８の表面にはクラッド等が多く付着し、
濾過用小孔が開基されるため、中空糸膜１８の濾過性能
が低下する。そこで、中空糸膜１８に付着したクラッド
等を除去するために、一定時間経過毎に逆洗とバブリン
グ操作が反復して行なわれる。

この操作の際には、まず処理液出口８に接続された空気
注入口２５から密閉容器１内に高圧空気を注入し、浄化
室４に貯溜されている浄化水を中空糸膜モジュール構造
体１０を通して濾過室３内に逆流させる。その際、ベン
ト管７を開放し、逆流により増えた水を排出する。

また、逆洗作業とともに、空気配管１４のエアノズル１
４ａがら空気を流出させ、各保護管１２上に気泡流を案
内し、この気泡流で中空糸膜モジュール構造体１０の各
中空糸１１１８を振動させる。

各中空糸膜１８を撮動させることにより逆洗効果を高め
る一方、保護管１２内を上昇する気泡は保護管１２上部
の孔１３から管外に放出され、保護管１２内が空気で満
されることが防止される。

この逆洗とバブリング操作により、中空糸膜１８の外表
面に付着したクラッド等の異物は除去され、中空糸膜１
８は正規の濾過性能が回復される。

除去されたクラッド等の異物は、密閉容器１内の底部に
落下して一旦貯えられ、続いてドレン管６から外部に排
出されて処理される。これにより、各中空糸膜１８は正
規の濾過性能が回復され、次の廃液減退作用に備えられ
る。

ところで、従来の非助材型Ｗ１’ｔＡ装置のＪＪｉ合、
中空糸膜モジュール１５を組み立てた中空糸膜モジュー
ル構造体１０は、その構造体下端が保護管１２の下端開
口付近に位置され、下端開口付近の中央部を開基させる
構造となっている。

（発明が解決しようとする問題点）従来の濾過装置においては、中空糸膜モジュール構造体
１０の下端と保護管１２の下端開口が接近しているため
に、濾過水が保護管１２内に流入する際、保護Ｔｇ１２
下端開口付近で流路面積が著しく変化する。このため、
流入する廃液は保護管１２の下端開口付近で流れが乱さ
れ、乱流のまま中空糸膜濾過部に案内される。この結果
、中空糸ｌ１ｗ１過部や中空糸膜モジュール構造体廻り
の圧力分布が不安定となり、中空糸膜モジュール構造体
は流体振動を引き起こす。この流体振動により、中空糸
膜濾過部や固定支持部、集水管固定部に―返し応力が作
用し、濾過装置の健全性や寿命が損われる等の問題があ
った。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、保
護管の下端開口より流入される流体の流れをスムーズに
して中空糸膜モジュール構造体に作用する流力振動の発
生を抑制し、安全性や信頼性を向上させて長寿命化を図
ることができる濾過装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明に係る濾過装置は、密閉容器内を仕切り兼用支持
板で濾過室と浄化室とに区画し、上記支持板に中空糸膜
モジュール構造体を設け、この中空糸膜モジュール構造
体を、支持板に取付けられ下端に開口を有する保護管内
に収容した濾過装置において、前記保ｖＩ！管の下端を
中空糸膜モジュール構造体の下端より下方に延長させ、
その延長部を濾過水の整流部として形成したことを特徴
とするものである。

（作用）本発明の濾過装置は支持板に中空糸膜モジュール構造体
を設け、この中空糸膜モジュール構造体を支持板に取り
付けられた保護管内に収容し、この保護管の下端を中空
糸膜モジュール構造体の下端より下方に延長させ、その
延長部を濾過水の整流部として形成したから、保護管の
下端開口から流入する濾過水を整流部に案内し、この整
流部を通すことにより積極的に整流させる。この整流作
用により、保護管の下端で発生した流れの乱れを整え、
乱れの小さな流れとなって中空糸膜モジュール構造体に
案内される。このため、中空糸膜モジュール構造体廻り
に案内される濾過水の流れは安定し、中空糸膜モジュー
ル構造体に作用する流力振動が有効的に抑制され、中空
糸膜モジュールＩＩＩＪ造体へ作用する流力振動による
弊害を取り除くことができる。

（実施例）以下、本発明に係る濾過装置の実施例について添付図面
を参照して説明する。

濾過装置の密閉容器内を、仕切りを兼ねた支持板で濾過
室と浄化室とに区画し、上記支持板に多数の中空糸膜モ
ジュール構造体を設けた全体の構成については、第５図
および第６図に示す従来の濾過装置と異なるところがな
いので説明を省略する。

本発明の濾過装置は中空糸膜モジュール構造体３０廻り
の構成を改良したものである。中空糸膜モジュール構造
体３０は支持板に垂設されたステンレス製等の保護管３
１内に収容される。上記中空糸膜モジュール構造体３０
は第１図に示すように、複数の中空糸膜モジュール３２
を継ぎ具３３で直列に接続して組み立てたもので、中空
糸膜モジュール構造体３０の上端には図示しないつかみ
具で固定される一方、その下端にはキャップ状の支え具
３４が装着される。

中空糸膜モジュール３２は中央の集水管３５廻りに多数
の中空糸膜３６を配設し、これらの集水管３５および中
空糸膜３６の上下端を充填材３７で束ねて構成される。

中空糸膜３６は多数の濾過用小孔を有する一種のパイプ
フィルタである。

一方、保護管３１の下端は中空糸膜モジュール構造体３
０の下端より下方に延長させ、その下部延長部分が整流
部４０として構成される。整流部４０は保護管３１の内
径りの２倍以上例えば５倍程度までの長さを有し、保護
管３１の下端間口３１ａ付近で乱された被処理液として
の復水等の濾過水の流れは、整流部４０を通る間に流速
が均一化され、乱れのより小さな流れになって中空糸膜
モジュール構造体３０の各中空糸１ｔ１３６の濾過部に
案内される。このため、中空糸膜モジュール構造体３０
廻りの圧力分布が安定化しなめらかなものとなり、濾過
水の流れは安定し、中空糸膜濾過部の中空糸膜モジュー
ル構造体３０の流力振動は防止される。

第１図に示す中空糸膜モジュール構造体３０廻りの構造
においては、保護管３１の下部に形成される整流部４０
の軸方向長さを保護管３１の内径りの２倍から例えば５
倍程度としただけの簡単な構造のもので、中空糸膜モジ
エール構造体３０に作用する流力撮動を抑えることがで
き、濾過装置の安定性や信頼性を向上させることができ
る。

次に、濾過装置の変形例について第２図を参照して説明
する。

第２図に示されたものは、中空糸膜モジュール構造体３
０を覆う保護管３１Ａの下端に整流部としての整流部材
４１を一体あるいは一体的に取り付けたものである。整
流部材４１は保護管３１Ａと同径の整流筒４２（整流１
ｊ４２は保護管の下端部で構成してもよい。）を有し、
この整流筒４２内に、第３図に示すように整流用管束４
３を収容したちのである。管束４３は薄肉小径の整流管
４４を複数本溶接等により束ねてハニカム状に構成され
る。この整流部材４１を保護管３１Ａの下部に設けるこ
とにより、積極的に整流化することができるので、その
軸方向長さを縮小し、短尺化することができる。

また、整流部材４１Ａは第４図に示すように、整流筒４
２内に整流用格子板４５を収容させてもよい。この格子
板４５は薄板を溶接あるいは組合せにより、格子状に組
み立てたものである。この場合にも、第２図および第３
図に示す整流部材４１と同等の効果を奏する。

これらの整流部材４１．４１Ａは、整流管４４の管内径
や格子板４５の格子穴（水力直径）に対し、２倍以上で
例えば５倍程度の軸方向長さを備えることが望ましい。

しかして、保護管の下端部に整流部を形成することによ
り、中空糸膜モジュール構造体廻りの流れをスムーズに
し、圧力分布を安定化させることができるので、中空糸
膜モジュール構造体の振動振幅は整流部を設けない場合
に比べ、実験によると１１５〜１／１５に減少させるこ
とができた。

〔発明の効果〕

以上に述べたように本発明に係る濾過装置においては、
保護管の下端を中空糸膜モジュール構造体の下端より下
方に延長させ、その延長部を濾過水の整流部としたので
、保護管の下端開口から流入する濾過水に整流作用を積
極的に与えることができ、保護管の°ト端部に発生する
流れの乱れを無くし、濾過水を中空糸膜モジュール構造
体の各中空糸膜モジュールにスムーズに案内することが
できる。したがって、中空糸膜モジュール構造体に流れ
の乱れによる流力振動が作用するのを有効的に防止でき
、中空糸膜モジュール構造体の安全性や信頼性を向上さ
せることができる。このため、減退装置の安全性や稼動
率を向上させ、長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る線通装置の一実施例を示すもので
、濾過装置に組み込まれる中空糸膜モジュール構造体の
下部廻りを示す断面図、第２図は上記中空糸膜モジュー
ル構造体の変形例を示す断面図、第３図は第２図の■−
■線に沿う図、第４図は中空糸膜モジュール構造体の下
端部に設けられる整流材の変形例を示す図、第５図は非
助材型濾過装置の一般的な構成を示す縦断面図、第６図
は上記非助材型濾過装置に組み込まれる中空糸膜モジュ
ール構造体を示す図である。１・・・密閉容器、２・・・支持板、３・・・濾過室、
４・・・浄化室、５・・・廃液人口（濾過水入口）、１
０゜３０・・・中空糸膜モジュールｖｔ造体、１２．３
１゜３１Ａ・・・保護管、１２ａ、３１ａ・・・下端開
口、１５．３２・・・中空系膜モジュール、１６．３３
・・・継ぎ具、１７．３５・・・集水管、１８．３６・
・・中空糸膜、２０・・・つかみ具、２３．３４・・・
支え具、４０・・・整流部、４１．４１Ａ・・・整流部
材、４２・・・整流筒、４３・・・管束、４４・・・整
流管、４５・・・格子板。出願人代理人　　　波　多　野　　　入墨　１　図蔓　２　図第　５　区羊　６　図

Claims

【特許請求の範囲】１、密閉容器内を仕切り兼用支持板で濾過室と浄化室と
に区画し、上記支持板に中空糸膜モジュール構造体を設
け、この中空糸膜モジュール構造体を、支持板に取付け
られ下端に開口を有する保護管内に収容した濾過装置に
おいて、前記保護管の下端を中空糸膜モジュール構造体
の下端より下方に延長させ、その延長部を濾過水の整流
部として形成したことを特徴とする濾過装置。２、保護管の下端部に形成される整流部は保護管の内径
の２倍以上の軸方向長さを有する特許請求の範囲第１項
に記載の濾過装置。３、保護管の下端部は筒状をなす整流部材を一体あるい
は一体的に設けることにより構成され、上記下端部を整
流部として形成した特許請求の範囲第１項に記載の濾過
装置。４、整流部材は、薄肉小径の整流管を複数本束ねた管束
を、保護管と同径の整流筒内に収容することにより構成
された特許請求の範囲第３項に記載の濾過装置。５、整流部材の軸方向長さは、薄肉小径整流管の内径の
少なくとも２倍である特許請求の範囲第４項に記載の濾
過装置。６、整流部材は、保護管と同径の整流筒内に薄板を組み
立てた格子板を収容することにより構成された特許請求
の範囲第３項に記載の濾過装置。７、整流部材の軸方向長さは、格子板の格子穴の少なく
とも２倍である特許請求の範囲第６項に記載の濾過装置
。