JPS6287205A - 中空糸膜フイルタの洗浄法 - Google Patents
中空糸膜フイルタの洗浄法Info
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- JPS6287205A JPS6287205A JP22678485A JP22678485A JPS6287205A JP S6287205 A JPS6287205 A JP S6287205A JP 22678485 A JP22678485 A JP 22678485A JP 22678485 A JP22678485 A JP 22678485A JP S6287205 A JPS6287205 A JP S6287205A
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- water
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- gaseous carbon
- clad
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/04—Backflushing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/16—Use of chemical agents
- B01D2321/162—Use of acids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/18—Use of gases
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の背景〕
原子力発電プラントの冷却水中には配管２機器からの腐
食生成物が存在するにの生成物は鉄酸化物、水酸化物が
主成分であり、成分が不明な部分がありクラッドと称さ
れている。このクラッドが原な炉に持ち込まれて、燃料
棒表面に付着すると、ここで中性子照射を受けてクラッ
ド中に微少縫合まれるコバルト、ニッケルが放射化され
る。
食生成物が存在するにの生成物は鉄酸化物、水酸化物が
主成分であり、成分が不明な部分がありクラッドと称さ
れている。このクラッドが原な炉に持ち込まれて、燃料
棒表面に付着すると、ここで中性子照射を受けてクラッ
ド中に微少縫合まれるコバルト、ニッケルが放射化され
る。
放”ｔｔ化されたクラッドは除々に溶出あるいは剥離し
て、原子炉の再循環配管等に付着する。そこで配管の放
射線線は率の」−昇が生じる。このような事態になると
、定期点検時の作業性を低下、あるいは、困難にする。
て、原子炉の再循環配管等に付着する。そこで配管の放
射線線は率の」−昇が生じる。このような事態になると
、定期点検時の作業性を低下、あるいは、困難にする。
放ＨＭｓｉの上昇を防止するには、復水中のクラッドを
予め除去しておく必要があり、除去装置として濾過脱塩
器、脱塩器等が設置されている。
予め除去しておく必要があり、除去装置として濾過脱塩
器、脱塩器等が設置されている。
濾過脱塩器は棒状のエレメントに粉末イオン交換樹脂を
プリコートするようになっており、プリコート部でクラ
ッドを捕捉している。脱塩器には粒状イオン交換樹脂が
充填されており、先の濾過脱塩器で除去されなかったク
ラッドと溶存イオンを除去する。これらの浄化装置の他
に、最近、中空糸膜フィルタの適用が考えられるように
なっている。このフィルタは１ｍｍ程度の径で中空状の
細いファイルバーが数百本束になったモジュールになっ
ている。各ファイバーの表面には０．０１〜０．１μｍ
の小さい孔をもった精密濾過膜と孔径がさらに小さい限
外濾過膜も用いられる。
プリコートするようになっており、プリコート部でクラ
ッドを捕捉している。脱塩器には粒状イオン交換樹脂が
充填されており、先の濾過脱塩器で除去されなかったク
ラッドと溶存イオンを除去する。これらの浄化装置の他
に、最近、中空糸膜フィルタの適用が考えられるように
なっている。このフィルタは１ｍｍ程度の径で中空状の
細いファイルバーが数百本束になったモジュールになっ
ている。各ファイバーの表面には０．０１〜０．１μｍ
の小さい孔をもった精密濾過膜と孔径がさらに小さい限
外濾過膜も用いられる。
この中空糸膜モジュールはクラッドの分離に適している
が、他の分離装置と同じように付着物が多数になると差
圧上昇を招く。このようになった時には運転中でも付着
物を洗浄する必要がある。
が、他の分離装置と同じように付着物が多数になると差
圧上昇を招く。このようになった時には運転中でも付着
物を洗浄する必要がある。
これには膜の内側から水と空気を流す逆洗法、膜の外側
の付着物を空気と水でバグリングする洗浄法がとられる
ことが多い。しかし付着物は粒径が小さく、吸着性のあ
る成分の場合には膜表面に残留する場合が見られる。こ
のような事態では洗浄後の運転時に所定の透過水量が出
なかったり、差圧−１−昇がすぐに生じることになり１
本来の膜分離機能が低下する。そこで膜表面に吸着され
た付着物を除去する洗浄法が必要となってくる。これに
は付着物を溶解する酸性液や錯化剤液の適用が考えられ
るが、運転中の原子カプラントのような放射能をもつ付
着物の除去には薬液廃棄物の発生の点から残留液の問題
等で使用しない、あるいは、できないとされている。そ
こで、水とガスを使用した洗浄法り適用が必要となって
くる。本発明は、炭酸ガスを水に圧入して酸性水として
、これによる酸溶解反応により付着物を除去する方法に
関するものである。
の付着物を空気と水でバグリングする洗浄法がとられる
ことが多い。しかし付着物は粒径が小さく、吸着性のあ
る成分の場合には膜表面に残留する場合が見られる。こ
のような事態では洗浄後の運転時に所定の透過水量が出
なかったり、差圧−１−昇がすぐに生じることになり１
本来の膜分離機能が低下する。そこで膜表面に吸着され
た付着物を除去する洗浄法が必要となってくる。これに
は付着物を溶解する酸性液や錯化剤液の適用が考えられ
るが、運転中の原子カプラントのような放射能をもつ付
着物の除去には薬液廃棄物の発生の点から残留液の問題
等で使用しない、あるいは、できないとされている。そ
こで、水とガスを使用した洗浄法り適用が必要となって
くる。本発明は、炭酸ガスを水に圧入して酸性水として
、これによる酸溶解反応により付着物を除去する方法に
関するものである。
中空糸膜モジュールの再生法には特開昭５９−５５３１
２号公報がある。再生法は、空気と水をフラッシング法
、バブリング法、エアサージ法がある。
２号公報がある。再生法は、空気と水をフラッシング法
、バブリング法、エアサージ法がある。
また、薬剤を使う方法は、酸、アルカリ、錯化剤等によ
る方法がある。これらの方法は前述のように、原子カプ
ラントの−・次冷却水のような純水浄化の場合には適用
できない。
る方法がある。これらの方法は前述のように、原子カプ
ラントの−・次冷却水のような純水浄化の場合には適用
できない。
本発明の目的は、原子カプラント冷却水のクラッド分離
における中空糸膜フィルタの洗浄に、ｔｆいて、膜表面
に付着したクラッドを効果的に溶解する方法を提供する
ことにある。
における中空糸膜フィルタの洗浄に、ｔｆいて、膜表面
に付着したクラッドを効果的に溶解する方法を提供する
ことにある。
本発明は、原子カプラント冷却水の浄化に用いる中空糸
膜フィルタの洗浄法において、炭酸ガスを圧入した水と
ガスの二相流で膜表面への付着物を酸性溶解させる方法
を用いる。ガスは空気でよく、炭酸ガス圧入水はｐ Ｈ
＜ ４になる液が望ましい。操作には、バブリングガス
液を一過式で使用するか、あるいは、再循環式で用いる
場合もある。
膜フィルタの洗浄法において、炭酸ガスを圧入した水と
ガスの二相流で膜表面への付着物を酸性溶解させる方法
を用いる。ガスは空気でよく、炭酸ガス圧入水はｐ Ｈ
＜ ４になる液が望ましい。操作には、バブリングガス
液を一過式で使用するか、あるいは、再循環式で用いる
場合もある。
再循環式では付着物の固形分を分離する装ｒを接続する
。なお、炭酸ガスの溶解にともなうＰＨの変化は次の溶
液内での溶解、解離反応による。
。なお、炭酸ガスの溶解にともなうＰＨの変化は次の溶
液内での溶解、解離反応による。
α
ＣＯ２＋Ｈ２０Ｈ２ＣＯ，・・・・・・・・・ （１）
Ｋ工 Ｈ２ＣＯ，Ｈ＋ＨＣＯ，−−−−−−・−・−（２）Ｈ
ＣＯ，−Ｈ＋Ｃ○、′−・・・・・・・・・ （３）（
１）の反応によりＣＯ２ガス分圧に比例して溶解する。
Ｋ工 Ｈ２ＣＯ，Ｈ＋ＨＣＯ，−−−−−−・−・−（２）Ｈ
ＣＯ，−Ｈ＋Ｃ○、′−・・・・・・・・・ （３）（
１）の反応によりＣＯ２ガス分圧に比例して溶解する。
溶解した炭酸（Ｈ，ＣＯ，）は一部が解離してＨとＨＣ
Ｏｆｆ−になる。さらに、ＨＣＯ３−はその一部がさら
に解離してＨとＣＯ１′−になる。
Ｏｆｆ−になる。さらに、ＨＣＯ３−はその一部がさら
に解離してＨとＣＯ１′−になる。
これらの平衡状態は解離定数に１とに２で決定される。
従ってＣＯ２の溶解に伴うｐ Ｈの変化はＣＯ２の溶解
度（α）とその分圧、さらに解離定数に１゜Ｋ２で決ま
る。純水中でＣＯ□ガス分圧】ｋｇ／ｃＩ１１２ではＰ
Ｉ−１は３．５になる。
度（α）とその分圧、さらに解離定数に１゜Ｋ２で決ま
る。純水中でＣＯ□ガス分圧】ｋｇ／ｃＩ１１２ではＰ
Ｉ−１は３．５になる。
本発明を中空糸膜モジュールへ適用した時の装置構成を
第１図に示す。装置本体１は円筒状の上・下フランジ構
造の容器である。原水は下部の流入孔２から入り上部の
流出管３からろ過水かえられる。上部のフランジ４に中
空糸膜５が多数本束ねられたモジュールが固定されてい
る。モジュールには膜が流動しないように、外とう７が
設けられている。この外とうの上部にはモジュールを洗
浄するためのガス抜き孔８が開いている。モジュールの
表面が汚染された時には、汚染物を除去するためにモジ
ュールの内側から逆洗水を流し、膜の外側からも本発明
の流入管９と本体下部に設置した液分散板１０を通して
バブリング用の液、ガス二相流体を流す。バブリング後
は排気管１１より排出する。バブリング用の液は炭酸ガ
ス圧入槽１２からポンプ１３を介して送られ、途中で空
気などのガスを流入１４する。バブリング後の液・ガス
はガスをバルブから系外１５へ出し、液はクラッドを除
去するフィルタ１６を介して炭酸ガス圧力槽１２に戻さ
れる。炭酸ガス圧入槽では液のＰＨに応じて炭酸ガス１
７を圧入する。以上の装置構成において、定常の中空糸
膜フィルタの作動によりクラッドが付着して濾過に伴う
差圧が上桁すると、前述の逆洗ガス・液バブリング操作
を行なう。
第１図に示す。装置本体１は円筒状の上・下フランジ構
造の容器である。原水は下部の流入孔２から入り上部の
流出管３からろ過水かえられる。上部のフランジ４に中
空糸膜５が多数本束ねられたモジュールが固定されてい
る。モジュールには膜が流動しないように、外とう７が
設けられている。この外とうの上部にはモジュールを洗
浄するためのガス抜き孔８が開いている。モジュールの
表面が汚染された時には、汚染物を除去するためにモジ
ュールの内側から逆洗水を流し、膜の外側からも本発明
の流入管９と本体下部に設置した液分散板１０を通して
バブリング用の液、ガス二相流体を流す。バブリング後
は排気管１１より排出する。バブリング用の液は炭酸ガ
ス圧入槽１２からポンプ１３を介して送られ、途中で空
気などのガスを流入１４する。バブリング後の液・ガス
はガスをバルブから系外１５へ出し、液はクラッドを除
去するフィルタ１６を介して炭酸ガス圧力槽１２に戻さ
れる。炭酸ガス圧入槽では液のＰＨに応じて炭酸ガス１
７を圧入する。以上の装置構成において、定常の中空糸
膜フィルタの作動によりクラッドが付着して濾過に伴う
差圧が上桁すると、前述の逆洗ガス・液バブリング操作
を行なう。
次に、炭酸ガスの圧入による純水のｐＨ変化の実験結果
を示す。まず、使用した実験装置を第２図に示す。透明
塩ビ製の容器１８に入れた純水（２Ｑ、２０℃）にＣＯ
２ガス濃度を調整したガス１９（希釈時にはＮ２ガスを
使用）を散気管２０から吹き込む。この時の水質の変化
はＰＨと比電導度をそれぞれの電極２１で測定する。測
定結果の例を第３図に示す。０ 、５ ａｔｍと１ ａ
ｔＩ＋＋のＣＯ２ガスを１００ｅ／ｈで吹きこんだ時の
時間変化である。
を示す。まず、使用した実験装置を第２図に示す。透明
塩ビ製の容器１８に入れた純水（２Ｑ、２０℃）にＣＯ
２ガス濃度を調整したガス１９（希釈時にはＮ２ガスを
使用）を散気管２０から吹き込む。この時の水質の変化
はＰＨと比電導度をそれぞれの電極２１で測定する。測
定結果の例を第３図に示す。０ 、５ ａｔｍと１ ａ
ｔＩ＋＋のＣＯ２ガスを１００ｅ／ｈで吹きこんだ時の
時間変化である。
両方のガスともに１０ｍ１ｎ程度で一定のｐＨ（ｆｉに
近づく、０ 、５ ａｔｍではｐＨ４に、１ ａｔｍで
はｐＨ３，７になる。これらの値はＣＯ□ガスの吸収と
解離による平衡値に近い（０，５ａｔｍでｐＨ３，９゜
１ ａｔｍでｐＨ３，５）。従ってＣＯ□ガス吸収によ
るｐＨは短時間に応答することが判った。
近づく、０ 、５ ａｔｍではｐＨ４に、１ ａｔｍで
はｐＨ３，７になる。これらの値はＣＯ□ガスの吸収と
解離による平衡値に近い（０，５ａｔｍでｐＨ３，９゜
１ ａｔｍでｐＨ３，５）。従ってＣＯ□ガス吸収によ
るｐＨは短時間に応答することが判った。
次に、ＣＯ□ガス吸収による低ＰＨ液を用いた時の中空
糸膜フィルタの洗浄効果の実験結果を示す。フィルタに
は膜長さ３０ｃＩＩｌ、Ｉ！″ｉ外径０．８１のものが
１６０本で構成されており、膜面積は０．１ｍ２である
。このフィルタを用いて固形分として水酸化第２鉄（Ｆ
ｅ （ＯＨ） ３）を含む液を透過して膜表面に付着
させた。洗浄２程では付着フィルタ各十本ととり出し純
水を入れた容器に入れて各種条件の下で洗浄効果を求め
た。洗浄方法には、（Ａ）純水中で空気をバブリングす
る方法。
糸膜フィルタの洗浄効果の実験結果を示す。フィルタに
は膜長さ３０ｃＩＩｌ、Ｉ！″ｉ外径０．８１のものが
１６０本で構成されており、膜面積は０．１ｍ２である
。このフィルタを用いて固形分として水酸化第２鉄（Ｆ
ｅ （ＯＨ） ３）を含む液を透過して膜表面に付着
させた。洗浄２程では付着フィルタ各十本ととり出し純
水を入れた容器に入れて各種条件の下で洗浄効果を求め
た。洗浄方法には、（Ａ）純水中で空気をバブリングす
る方法。
（Ｂ）硫酸で酸性にした液（ｐＨ３）で空気バブリング
する方法（Ｃ）。ＣＯ２ガスを予め圧入してｐＨ３，５
に調整した液に空気を吹込む方法（Ｄ）。
する方法（Ｃ）。ＣＯ２ガスを予め圧入してｐＨ３，５
に調整した液に空気を吹込む方法（Ｄ）。
ＣＯ，ガス圧入液（ｐＨ３，５）にＣＯ２ガスを吹込む
方法、をとり、ガスの吹込みは空気、ＣＯ２ガスともに
１００ａ／ｈに設定した。洗浄前後の付着物量はＦｅ換
算量である。洗浄結果を表１に示す。
方法、をとり、ガスの吹込みは空気、ＣＯ２ガスともに
１００ａ／ｈに設定した。洗浄前後の付着物量はＦｅ換
算量である。洗浄結果を表１に示す。
表１
（Ａ）の空気バブリングでは除去率４８％にあり、これ
に対して（ｎ）、（Ｃ）、（Ｄ）の酸性水ではいずれ士
ノ除去キ！！（が向」―シている。中でも（Ｄ）の液、
カス共にＣＯ２ガスで洗浄した場合には。
に対して（ｎ）、（Ｃ）、（Ｄ）の酸性水ではいずれ士
ノ除去キ！！（が向」―シている。中でも（Ｄ）の液、
カス共にＣＯ２ガスで洗浄した場合には。
除去率８５％で最も大きい洗浄効果を示した。
このようにＣ○２カスを気液で用いると洗浄効果が大き
いことが判る。
いことが判る。
本発明によれば、酸性液と酸性ガスによる金属水酸化物
の溶解による洗浄効果が大きい。また、これらのガス・
液の処理には空気等によるバブリングがあるいは撹拌等
で放散させて純水に戻すことができ、簡単な操作で無害
化できる。
の溶解による洗浄効果が大きい。また、これらのガス・
液の処理には空気等によるバブリングがあるいは撹拌等
で放散させて純水に戻すことができ、簡単な操作で無害
化できる。
第１図は１本発明の一実施例の中空糸膜フィルタの洗浄
方法の概略図、第２図は、本発明を実証するに必要なＣ
Ｏ□ガス吸収実験装置の説明図、第３図は、ＣＯ２ガス
の純水への吸収にともなう１３・・・ポンプ。
方法の概略図、第２図は、本発明を実証するに必要なＣ
Ｏ□ガス吸収実験装置の説明図、第３図は、ＣＯ２ガス
の純水への吸収にともなう１３・・・ポンプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、中空糸膜フィルタを使用する微細粒子の分離装置の
フィルタ洗浄方法において、 粒子が付着したフィルタ面に炭酸ガスを含有する酸性液
をバブリングして付着物を溶解除去することを特徴とす
る中空糸膜フィルタの洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22678485A JPS6287205A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 中空糸膜フイルタの洗浄法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22678485A JPS6287205A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 中空糸膜フイルタの洗浄法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6287205A true JPS6287205A (ja) | 1987-04-21 |
Family
ID=16850558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22678485A Pending JPS6287205A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 中空糸膜フイルタの洗浄法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6287205A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63290999A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-28 | Hitachi Ltd | 放射性廃液の濃縮方法 |
| JPS6426197A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-27 | Hitachi Ltd | Method and equipment for treating radioactive waste |
| DE102007030105A1 (de) * | 2007-06-28 | 2009-01-02 | Air Liquide Deutschland Gmbh | Verfahren zur Aufbereitung von Wasser |
| JP2013113593A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 除染方法及び装置 |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP22678485A patent/JPS6287205A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63290999A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-28 | Hitachi Ltd | 放射性廃液の濃縮方法 |
| JPS6426197A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-27 | Hitachi Ltd | Method and equipment for treating radioactive waste |
| DE102007030105A1 (de) * | 2007-06-28 | 2009-01-02 | Air Liquide Deutschland Gmbh | Verfahren zur Aufbereitung von Wasser |
| JP2013113593A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 除染方法及び装置 |
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