JPS6380896A - 発電所ブロ−水の処理方法 - 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〉 本発明はヒータドレン水やタービンドレン水等の酸化鉄
を比較的多量に含有する発電所ブロー水の処理方法に関
するものである。

〈従来の技術〉 火力発電所あるいは原子力発電所においては、基本的に
は復水をボイラで加熱して蒸気を得、当該蒸気でタービ
ンを駆動させ、次いでタービンを駆動させた後の蒸気を
コンデンサで冷却して復水を得、当該復水を再びボイラ
に供給するという循環サイクルで発電している。

このような復水中にはヒータ、ボイラ、タービン、コン
デンサ、配管等の金属面の腐蝕に起因する１０ｐｐｂ前
後の微量の酸化鉄が含まれており、またコンデンサの冷
却水である海水がリークして塩類が含まれることもある
ので、通常は微粉末状のイオン交換樹脂等のプレコート
剤を用いるプレコート濾過や中空糸濾過膜等で処理して
復水中の酸化鉄を除去し、次いでイオン交換樹脂を用い
る復水脱塩装置で脱塩するのが普通である。

一方このような蒸気および復水循環系統からはブロー水
としてヒータドレン水やタービンドレン水等が排出され
る。これらのブロー水は、常時排出されるものと、発電
タービンの起動時に特に排出されるものとがあるが、い
ずれも比較的高温であり、かつ酸化鉄の含有量が１００
〜１，０００ｐｐｂ以上とかなり多い。

これらのブロー水は酸化鉄の含有量は多いものの、塩類
等はほとんど含まれておらず、したがってそのまま放流
するのは得策でなく、従来からブロー水単独あるいは他
の水と混合したのち、種々の処理方法たとえば凝集沈殿
濾過、凝集浮上濾過、砂とアンスラサイトの二層濾過、
電磁フィルタなどで酸化鉄を除去し、その処理水を回収
することが試みられている。

しかしながら凝集沈殿濾過あるいは凝集浮上濾過の場合
は、酸化鉄微粒子を凝集するために多量の凝集剤を必要
とし、ランニングコスト的に難点があり、また前記二層
濾過の場合は、酸化鉄の除去効果が極めて悪いという欠
点があり、また電磁フィルタの場合も酸化鉄の除去効果
が悪いという欠点がある。

一方近年において前述したごとく、中空糸濾過膜で直接
復水を濾過し、復水中の酸化鉄を除去することが行われ
ている。

この方法は、濾ｉ！１５膜を中空糸状に形成し、当該中
空糸濾過膜を多数本束ねて、中空糸モジュールとなし、
この中空糸モジュールの多数本を濾過塔内に装着し、各
中空糸濾過膜の外側から内側に復水を通過させたり、あ
るいは各中空糸濾過膜の内側から外側に復水を通過させ
て当該濾過膜面で酸化鉄を除去し、また濾過差圧が上昇
した時点で、各中空糸濾過膜に気液混合水を接触させる
ことにより、前記濾過面の酸化鉄を剥離し、再び濾過を
行うものである。

この中空糸濾過膜を用いる濾過方法は、古くから行われ
ている微粒子状のイオン交換樹脂等をプレコート剤とし
て用いるプレコート濾過と比較して、プレコート剤その
ものが不用となり、かつ使用済プレコート剤が廃棄され
ない点で優位性がある。

したがって本発明者も前述のブロー水を中空糸濾過膜で
濾過し、酸化鉄を除去することを試みた。

前述した復水と比較してブロー水は酸化鉄の含有量が多
いので、酸化鉄の含有量に応じて濾過面積当たりの処理
容量は小さくなるのは当然ではあるが、安定して処理す
ることができれば工業的装置として充分に実用化し得る
ものである。

しかしながら本発明者の実験によれば濾過後に中空糸′
濾過面に付着した酸化鉄を常法により気液混合水で洗浄
しても、その差圧かもとの状態に回復しないという欠点
があることが判明した。当該欠点は気液混合水による洗
浄の都度に処理容量が減少することを示すものであり、
工業上致命的な欠点であると言える。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、発電所の前記ブロー水を中空糸濾過膜で処理
する際における前述の欠点を解決することを目的とする
もので、気液混合水による洗浄の都度に処理容量が減少
せずに、安定して処理することができる中空糸濾過膜に
よる処理方法を提供するものである。

〈問題点を解決する手段〉 本発明は発電所における発電タービンを駆動させるため
の蒸気および復水循環系統から得られるブロー水を処理
するにあたり、当該ブロー水に酸化剤を添加した後に、
中空糸濾過膜で濾過することを特徴とする発電所ブロー
水の処理方法に関する。

く作用〉 前記ブロー水を中空糸濾過膜で処理し、ブロー水中の酸
化鉄を濾過膜で除去した後、気液混合水で濾過膜を洗浄
しても差圧が回復しない理由は、前記気液混合水によっ
て膜面を充分に洗浄することができず、酸化鉄等の微粒
子あるいは有機物等の付着性の大きい不純物が膜面に残
留するためであると考えられる。

したがって気液混合水による洗浄後にアルカリ、酸、還
元剤、酸化剤等の膜面に付着残留した不純物を剥離でき
るような適当な薬品を用いて中空糸濾過膜を再び洗浄す
れば差圧を回復することができよう。

しかしながら洗浄の都度にこのような薬品を使用するこ
とは操作が繁雑となるばかりでなく、ランニングコスト
が上昇し、とても採用されるものではない。

本発明者はこのような薬品を用いることなく、気液洗浄
のみで差圧が回復し得る処理方法について種々検討した
結果、中空糸濾過膜の被処理水であるブロー水に酸化剤
を添加した後に、中空糸濾過膜で濾過すると、気液混合
水のみの洗浄で差圧がもとの状態に回復することを知見
した。

このように被処理水であるブロー水に酸化剤を添加した
後に中空糸濾過膜で濾過すると、気液混合水のみの洗浄
でいかなる理由に、より差圧がもとの状態に回復するの
か、今のところ明確ではないが、被処理水に常に酸化剤
が共存することにより膜面におけるバクテリアの発生が
防止されたり、あるいは被処理水中に存在する微量の有
機物が酸化剤により分解されたり、あるいは被処理水中
に存在する酸化鉄が酸化剤に接触することにより、剥離
性が良好な酸化鉄に変化したりするためと思われる。い
ずれにしても被処理水であるブロー水に酸化剤を添加し
た後に中空糸濾過膜で濾過すると、本発明の目的は確実
に達成される。

本発明の酸化剤としては、次亜塩素酸ソーダ等の塩素系
酸化剤、過酸化水素、オゾン等を用いることができるが
、ランニングコスト的には次亜塩素酸ソーダ等の塩素系
酸化剤が有利である。なお過酸化水素、オゾンを酸化剤
として用いる場合は、ランニングコスト的には不利であ
るが、濾過水のイオン量を増加させないという利点があ
る。

本発明における酸化剤の添加量としては、濾過水中に酸
化剤が少量残留する程度の添加量が望ましく、たとえば
次亜塩素酸ソーダを用いる場合は、濾過水の残留塩素が
ｉｐｐｍ程度とするとよい。

本発明の対象となる被処理水は、ヒータドレン水やター
ビンドレン水等の酸化鉄を１００〜１゜０００ｐｐｂ以
上含む、発電所における発電タービンを駆動させるため
の蒸気および復水循環系統から得られるブロー水である
。

当該ブロー水は、その発生時は比較的高温であって、中
空糸濾過膜の耐熱性からそのまま処理することは好まし
くなく、常温まで冷却してから処理する必要がある。

なお当該ブロー水を冷却するひとつの手段として、当該
ブロー水に常温の市水、工業用水、工業用水の除濁濾過
水を混合することにより冷却し、当該混合水を被処理水
とすることもできる。このような常温水と混合する冷却
法を採れば、混合槽を設置するのみで特に冷却のための
熱交換器の設置を不用とすることができる。

本発明に用いる中空糸濾過膜は、耐酸化性が優れたもの
で、材質としてはポリオレフィン系、ポリビニルアルコ
ール系、ポリスルホン系等が好ましく、膜面に０．０１
〜１μ、好ましくは０．１μ前後の微細孔を有したもの
で、外径０．３〜２ｍｍ、内径０．２〜１．５　ｍｍの
中空糸状に形成されたものを用い、当該中空糸を多数本
束ねて中空糸モジュールとなし、当該中空糸モジュール
の多数本を濾過塔内に装着して用いる。

以下に本発明の実施態様を説明する。

第１図は本発明の実施態様の一例を示すフローの説明図
であり、濾過塔１の上方部に仕切板２を横設し、当該仕
切板２に多数本の中空糸モジュール３を懸架する。

当該中空糸モジュール３は、外筒（図示せず）内に多数
本の中空糸濾過膜４を配置したもので、各中空糸濾過膜
４の外側から内側に水を通して、各中空糸濾過膜４の外
表面で酸化鉄を濾過し、濾過水を前記仕切板２の上方で
集合させるものである。

各中空糸モジュール３の下端には、各中空糸モジュール
３内に気泡を流入させるための気泡流入機構５が配置さ
れており、濾過塔１の下端に流入管６、前記仕切板２の
やや下方に空気抜き管７Ａ、および濾過塔１の上方部に
空気抜き管７Ｂおよび濾過水流出管８をそれぞれ接続す
る。また前記流入管６にそれぞれ被処理水流入管９、ド
レン管１０、空気流入管１１Ａを連通し、濾過水流出管
８に空気流入管１１Ｂを連通ずる。さらに空気サージ槽
１２、空気貯槽１３を設置するとともに、空気サージ槽
１２と空気貯槽１３とを空気管１４で連通し、前記空気
流入管１１Ａおよび空気流入管１１Ｂをそれぞれ空気貯
槽Ｉ３および空気サージ！ｆｆ１２に連通ずる。

また次亜塩素酸ソーダ溶液槽１５を設置し、注入ポンプ
１６を介して当該次亜塩素酸ソーダ溶液槽１５と被処理
水流入管９とを注入管１７で連通ずる。なお１８ないし
２５はそれぞれ弁であり、２６は差圧計、２７は空気供
給管である。

次に本発明の処理方法を説明すると、弁１８、弁２４を
開口して酸化鉄を含むブロー水、あるいは当該ブロー水
に市水、工業用水あるいはその除濁濾過水を混合した混
合水を被処理水流入管９から流入する。なお本発明にお
いては、注入ポンプ１６を駆動して、当該被処理水に次
亜塩素酸ソーダ溶液を、濾過水流出管８から流出する濾
過水中の残留塩素がｉｐｐｍ前後となるように添加する
。

被処理水流入管９から流入した被処理水は濾過塔１内を
上昇し、各中空糸モジュール３内に入り、各中空糸濾過
膜４の外側から内側に通過し、各中空糸濾過膜４の外表
面で酸化鉄を濾過し、濾過水を仕切板２の上方で集合し
、濾過水流出管８から取り出す。このような濾過の続行
により、差圧計２６で示される差圧があらかじめ定めた
値となった時点で濾過を終了し、弁１８．２４を閉める
。

次に以下に説明する気液混合水による洗浄を行う。

すなわち仕切板２の上方に濾過水を、また仕切板２の下
方に被処理水を満たしたまま、弁２２および弁２０を開
口し、空気流入管１１Ａから圧縮空気を流入する。当該
圧縮空気は気泡流入機構５から各中空糸モジュール３内
に気泡状となって流入し、各中空糸モジュール３内の水
を攪拌するとともに、各中空糸濾過膜４を振動させてそ
の表面に付着している酸化鉄を剥離する。なお気泡は各
中空糸モジュール３の上方に設けた流通口（図示せず）
から流出し、空気抜き管７Ａから濾過塔１外に放出する
。

このような空気攪拌を終了した後、弁２２を開口したま
ま、弁２０を閉じ、弁１９を開口して、仕切板２の下方
に存在する酸化鉄を多量に含む洗浄排水をドレン管１０
から抜き、次いで弁２５を開口して空気サージ槽１２内
の圧縮空気を濾過塔１の」三方から流入し、仕切板２の
上方に存在する濾過水を各中空糸°濾過膜４に逆流させ
る。当該逆流排水もドレン管１０から濾過塔１外に抜く
。

以上のような洗浄工程が終了した後、再び濾過を行うが
、この際はまず弁２２および弁１８を開口して、次亜塩
素酸ソーダ溶液を添加した被処理水を流入して、仕切板
２の下方の空気を被処理水により押し出して空気抜き管
７Ａから抜き、次いで弁２２を閉じ弁２３を開口して仕
切板２の上方の空気を濾過水により押し出して空気抜き
管７Ｂから抜き、次いで弁２３を閉じて弁２４を開口し
、前述した濾過を行う。

第１図に示した実施態様では、使用する中空糸濾過膜と
して膜の外側から内側に被処理水を通過させるものを用
いたが、これに限定されることなく、膜の内側から外側
に被処理水を通過させるものを用いても差し支えない。

く効果〉 以上説明したごとく、本発明の処理方法により、ヒータ
ドレン水やタービンドレン水等の酸化鉄を比較的多量に
含有する発電所ブロー水を中空糸濾過膜で効果的に処理
することができ、その濾過水をメーキャソプ水あるいは
メーキャップ水を製造するイオン交換装置の供給水とし
て回収するができる。

また本発明の処理方法によれば、濾過後の気液混合水に
よる洗浄の都度に処理容量が；成少することなく、安定
して処理することができる。

以下に本発明の効果をより明確とするために実施例を説
明する。

実施例 内径９０１ｍ、長さ１．６００ｍｍ＋のアクリル製の濾
過塔２基を用い、それぞれの濾過塔内に第１図に示した
ごとく仕切板を介して外径３インチ、長さ１ｍの同じ中
空糸モジュールを１本づつ装着した。

当該中空糸モジュールは、外径１．２　窮鳳、内径０゜
７鯖の中空糸濾過膜を約２．０００本束ねたもので、当
該中空糸濾過膜は膜面に０．１μの微細孔を多数有した
ポリオレフィン系の膜である。

当該濾過塔それぞれに第１図に示したフローに準じて、
発電所ブロー水に、仁業用水の除濁濾過水を混合した酸
化鉄２００〜７２０ｐｐｂ、平均５ｏｏｐｐｂを含む混
合水を１．５ｎ？／Ｈで通水した。

なお一方の濾過塔の被処理水としては、本発明方法とし
て、′ｔｊ、過水の残留塩素がｉｐｐｍとなるごとく混
合水に次亜塩素酸ソーダ？容液を添加したものとし、他
方の濾過塔の被処理水としては、比較例として混合水に
次亜塩素酸ソーダ溶液を添加しないものとした。

濾過塔の差圧が、下記の洗浄後の初期差圧より０．７ｋ
ｇ／ｃａｔ上昇した点を終点とし、当該終点に達した際
に濾過を中断し、同じ条件で第１図に示したフローに準
じて気液混合水による洗浄を行い、再び濾過を続行した
。

本発明方法および比較例の濾過における差圧の上昇カー
ブおよび気液洗浄における差圧の回復の程度をそれぞれ
第２図および第５図に示した。

第３図に示したごとく、比較例においては気液洗浄の都
度初期差圧が上界するが、第２図に示したごとく本発明
方法においては、そのようなことは見られず安定して濾
過処理することができた。

なお、本発明方法および比較例ともに、全サイクルを通
じ、濾過水の酸化鉄は５ｐｐｂ以下であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様の一例を示すフローの説明図
であり、第２図および第３図は実施例における差圧の上
昇カーブと気液洗浄における差圧の回復の程度を示した
グラフであり、縦軸に差圧、横軸に積算処理星を示す。 ｌ・・・濾過塔　　　　　　　２・・・仕切板３・・・
中空糸モジュール　　４・・・中空糸濾過膜５・・・気
泡流入機構　　　　６・・・流入管７・・・空気抜き管
　　　　　８・・・濾過水流出管９・・・被処理水流入
管　　１０・・・ドレン管１１・・・空気流入管　　　
　１２・・・空気サージ１３・・・空気貯槽　　　　　
１４・・・空気管１５・・・次亜塩素酸ソーダ溶液槽 １６・・・注入ポンプ　　　　１７・・・注入管１８〜
２５・・・弁　　　　　２６・・・差圧計２７・・・空
気供給管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発電所における発電タービンを駆動させるための蒸
   気および復水循環系統から得られるブロー水を処理する
   にあたり、当該ブロー水に酸化剤を添加した後に、中空
   糸濾過膜で濾過することを特徴とする発電所ブロー水の
   処理方法。 ２、ブロー水に市水、工業用水あるいはその除濁濾過水
   を混合して中空糸濾過膜で濾過する特許請求の範囲第１
   項記載の発電所ブロー水の処理方法。