TWI482175B - Underwater slag purification device and its operation method - Google Patents

Description

水下渣泥淨化裝置及其操作方法

本發明是有關於水下渣泥淨化裝置及其操作方法，特別是指一種以負壓方式操作、體積小、重量輕且便於移動、易於反洗之淨化裝置及操作方法。

傳統核設施冷卻或物料貯存之水池，由於清洗、切割及各種放射性物質貯存等因素，會導致含有放射性微粒固體散佈於水池中，例如：漂浮的固體或沈積於池底的污泥，因此在核設施除役清理或例行池水淨化時，為確保工作人員之安全性與便利性，以及提高池水的潔淨品質，必須將這些放射性固體微粒從水中濾除；而目前一般常用的相關過濾設備於使用時有下列缺失：

1. 目前一般中大型的過濾裝置多係為固定設置於水池附近，其整體之移動性差且無法隨時彈性搬移至不同污染區域進行處理。

2. 傳統相關的過濾裝置係設置於地面上，而非設置於水下，因此會佔用廠區工作區域，且不利於輻射作業之人員防護。

3. 傳統相關的過濾裝置係以正壓方式操作，致使泵浦容易堵塞磨損，且該過濾裝置需要壓力容器外殼以裝載濾材，處理含放射性物質後維護與拆卸，均有安全及輻射防護上的顧慮，且固體微粒可能因壓力鑽入濾材內部，不利後續反洗。

4. 傳統相關的過濾裝置之反洗作動機制較為繁瑣，且反洗途徑缺乏多元化。

5. 傳統相關的過濾裝置多採用拋棄式濾材，容易造成大量二次廢棄物，不符合環保要求。

故而，可知一般正壓式過濾設備於實際應用時有上述之不便與缺失，如何能以簡便且使用彈性方式，有效簡化作業程序與提昇工作效率，並抑低工作人員之輻射劑量及二次廢棄物，乃為一亟待思索之重要課題。

有鑑於習見之正壓式過濾設備有上述缺點，發明人乃針對該些缺點研究改進之道，終於有本發明產生。

本發明之主要目的在於提供一種水下渣泥淨化裝置，其係利用負壓方式操作，因此可有效防止泵或其它內部元件的磨損與堵塞，以提昇各部組件的使用壽命。

本發明之第二目的在於提供一種水下渣泥淨化裝置，其整體結構上無需壓力容器外殼，因此可以有效減少重量與體積，且便於水下拆解與維護作業。

本發明之第三目的在於提供一種水下渣泥淨化裝置，其可依需求擴充濾材數量，以提昇整體過濾面積，進而提高過濾效率。

本發明之第四目的在於提供一種水下渣泥淨化操作方法，其可配合待處理區的彈性調度而搬移，具有極佳之移動性，且於實際應用時，可裝載於池內並利用池水作為屏蔽，以有效降低作業人員輻射劑量。

本發明之第五目的在於提供一種水下渣泥淨化操作方法，其可利用清潔濾液、空氣及超音波等多種途徑對濾材進行反洗，具有極佳的便利性。

本發明為達成上述目的及功效，其所採行的技術手段包括：一種水下渣泥淨化裝置，至少包括：一主固定架，具有一對外開放的容置空間；一中空的集液器，設置於該主固定架的容置空間內，於該集液器上至少設有一輸液孔；至少一濾芯，具有過濾微小顆粒物的外表面，及一輸出清潔濾液之輸出孔，且該濾芯係設置於該集液器上，使該輸出孔係與集液器的輸液孔、反洗孔相連通；一唧水泵，係經由一輸液管與該集液器的輸液孔相連通，以令該濾芯得以產生一由外表面向輸出孔的負壓。

依上述結構，其中該集液器上另設有至少一反洗孔，且該反洗孔可經由一反洗管導入流體。

依上述結構，其中由該反洗管導入集液器的流體係選自空氣、水或清潔濾液其中之一。

依上述結構，其中該濾芯於遠離該集液器的一端側設有一片狀的壓合元件，以令該濾芯保持與集液器緊密結合。

依上述結構，其中該壓合元件係經由複數鎖掣元件連結於該集液器。

依上述結構，其中該主固定架的至少局部周側設有對應的側凸緣，且於該等側凸緣上設有能懸吊該主固定架的吊索。

本發明所採行的技術手段另包括：一種應用於水下渣泥淨化裝置之操 作方法，至少包括下列步驟：a.安裝過濾裝置：係將具有濾芯的集液器移至具有待濾液的待處理區；b.過濾：利用待處理區中的水位壓力與唧水泵抽取待濾液所產生的負壓，可使待濾液通過濾芯至集液器，以使該待濾液內所含的固體微粒被濾除於濾芯表面；c.是否完成過濾作業：判斷該待處理區中的固體微粒是否已被濾除至容許範圍，若為否定"N"，則重覆執行前述「過濾」步驟，若為肯定"Y"，則結束所有步驟。

依上述方法，其中該「是否完成過濾作業」步驟之前，另經由一「濾芯是否阻塞」步驟，判斷該濾芯是否有阻塞情形，若為否定"N"，則執行該「是否完成過濾作業」步驟，若為肯定"Y"，則另執行一「反洗濾芯」步驟，以清除該濾芯表面附著的固體微粒。

依上述方法，其中該「反洗濾芯」步驟，係將濾芯移至清洗槽內，並以適當壓力之流體導入該集液器中，利用其所產生的正壓作用，以使固體微粒脫離該濾芯表面。

依上述方法，其中該「反洗濾芯」步驟，係將濾芯移至具超音波裝置的清洗槽內，以利用超音波振動方式清洗該濾芯表面的固體微粒。

依上述方法，其中該「反洗濾芯」步驟之後設有一「收集反洗液」步驟，以將該「反洗濾芯」步驟所產生的反洗液導入一外部的沉澱收集裝置內，以供進行後續之收集處理。

至於本發明之詳細構造、應用原理、作用與功效，則參照下列依附圖所作之說明即可得到完全的瞭解。

請參考第1、2圖所示，可知本發明第一實施例的結構主要包括：主固定架1、集液器2、濾芯3及唧水泵4等部份，其中該主固定架1具有一對外開放的容置空間11，於該主固定架1至少局部周側設有對應的側凸緣12，於該等側凸緣12上設有吊索121，以供懸吊該主固定架1，集液器2係為一設於該容置空間11內的中空體，於該集液器2上設有一輸液孔21及至少一反洗孔22，濾芯3係設置於該集液器2上，各濾芯3具有過濾微小顆粒物的外表面，及一與集液器2內部相連通的輸出孔3 1，而唧水泵4係經由一輸液管41與該集液器2的輸液孔21相連通。

以下僅對照本發明的流程，詳細說明本發明上述結構的操作方式：首先，執行一「安裝過濾裝置」P11步驟，利用吊具經由吊索121將上述主固定架1上具有濾芯3的集液器2移至一具有待濾液的待處理區(含有放射性微粒固體散佈的水池)中；再經由一「過濾」P12步驟，利用待處理區中的水位壓力，配合該唧水泵4將集液器2內之流體排出，以令該濾芯3得以產生一由外表面向輸出孔31的負壓作用，可使待濾液持續通過該濾芯3表面至集液器2，而該待濾液內所含的固體微粒亦因此得以被濾除於濾芯3表面；在進行上述「過濾」P12步驟時，可依需要執行一「濾芯是否阻塞」P13判斷步驟，確認該濾芯是否有阻塞情形，若判斷結果為否定"N"，表示濾芯仍具有一定容許的過濾能力，則持續進行原有的「過濾」P12步驟，若判斷結果為肯定"Y"，表示濾芯已不具有所需的過濾能力；則另執行一「反洗濾芯」P14步驟，以將該阻塞的濾芯3移至一具超音波裝置的清洗槽內，利用一反洗管5銜接於該集液器2的反洗孔22，以供導入流體(可為空氣、水或清潔濾液)至集液器2，藉以產生一正壓作用，配合該超音波裝置的超音波振動，以使固體微粒脫離該濾芯3表面，達到反洗該濾芯3的功效；然後，經由一「收集反洗液」P15步驟，以將該「反洗濾芯」P14步驟所產生的反洗液導入一外部的沉澱收集裝置內，以供進行後續之收集處理；最後經由一「是否完成過濾作業」P16判斷步驟，確認該待處理區中的固體微粒是否已被濾除至容許範圍(或完全清除)，若判斷結果為否定"N"，則重覆執行前述「過濾」P12步驟，若判斷結果為肯定"Y"，則結束所有步驟。

請參第3圖所示，可知本發明第二實施例的結構至少包括：一方形的中空的集液器2a，於該集液器2a旁側設有一輸液孔21a及至少一反洗孔22a，濾芯30係設置於該集液器2一側，各濾芯30於遠離該集液器2a的一端側設有一與該集液器2a相同形狀(方形)片狀的壓合元件6，該壓合元件6係經由複數鎖掣元件61連結於該集液器2a，利用該壓合元件6的壓迫，可使該濾芯30保持與集液器2a緊密結合之狀；而其應用方式則與前述第一實施例相同，在此不多作贅述。

請參第4圖所示，可知本發明第三實施例的結構至少包括：一圓形的 中空的集液器2b，於該集液器2b底側設有一輸液孔21b及至少一反洗孔22b，濾芯30係設置於該集液器2的頂側，另於各濾芯30遠離該集液器2b的一端側設有一與該集液器2b相同形狀(圓形)片狀的壓合元件60，該壓合元件60係經由複數鎖掣元件601連結於該集液器2b，利用該壓合元件60的壓迫，可使該濾芯30保持與集液器2b緊密結合之狀態；而其應用方式則與前述第一實施例相同，在此不多作贅述。

本發明之上述結構與方法於實際應用時，具有下列特點：

1. 該唧水泵4可裝載於水下或待處理區(水池)邊，以因應不同的環境需求與變化。

2. 易於依需求增減濾芯3數量，以改變過濾面積，提昇濾除效率。

3. 無需壓力容器外殼之設計，可直接將集液器2與濾芯3放置於水面下操作。

4. 濾芯3與集液器2具有多種結合方式，具有多樣性的結構設計。

5. 可利用清水、清潔濾液、空氣或超音波進行反洗。

由上所述可知，本發明之水下渣泥淨化裝置及其操作方法確實具有提昇組件使用壽命、便於水下拆解與維護、易於擴充濾材數量並提高過濾效率，且具有極佳移動性等功效，確已具有產業上之利用性、新穎性及進步性。

惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

1‧‧‧主固定架

11‧‧‧容置空間

12‧‧‧側凸緣

121‧‧‧吊索

2、2a、2b‧‧‧集液器

21、21a、21b‧‧‧輸液孔

22、22a、22b‧‧‧反洗孔

3、30‧‧‧濾芯

31‧‧‧輸出孔

4‧‧‧唧水泵

5‧‧‧反洗管

6、60‧‧‧壓合元件

61、601‧‧‧鎖掣元件

P11‧‧‧安裝過濾裝置

P12‧‧‧過濾

P13‧‧‧濾芯是否阻塞

P14‧‧‧反洗濾芯

P15‧‧‧收集反洗液

P16‧‧‧是否完成過濾作業

第1圖係本發明之過濾裝置第一實施例及其相關組件結構圖。

第2圖係本發明之操作流程圖。

第3圖係本發明之過濾裝置第二實施例結構圖。

第4圖係本發明之過濾裝置第三實施例結構圖。

1．．．主固定架

11．．．容置空間

12．．．側凸緣

121．．．吊索

2．．．集液器

21．．．輸液孔

22．．．反洗孔

3．．．濾芯

31．．．輸出孔

4．．．唧水泵

5．．．反洗管

Claims (9)

1. 一種水下渣泥淨化裝置，至少包括：一主固定架，具有一對外開放的容置空間；一中空的集液器，設置於該主固定架的容置空間內，於該集液器上至少設有一輸液孔；至少一濾芯，具有過濾微小顆粒物的外表面，及一輸出清潔濾液之輸出孔，且該濾芯係設置於該集液器上，使該輸出孔係與該集液器的輸液孔、反洗孔相連通；一唧水泵，係經由一輸液管與該集液器的輸液孔相連通，以令該濾芯得以產生一由外表面向輸出孔的負壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之水下渣泥淨化裝置，其中該集液器上的該反洗孔可經由一反洗管導入流體。
3. 如申請專利範圍第2項所述之水下渣泥淨化裝置，其中由該反洗管導入集液器的流體係選自空氣、水或該清潔濾液其中之一。
4. 如申請專利範圍第1項所述之水下渣泥淨化裝置，其中該濾芯於遠離該集液器的一端側設有一片狀的壓合元件，以令該濾芯保持與集液器緊密結合。
5. 如申請專利範圍第4項所述之水下渣泥淨化裝置，其中該壓合元件係經由複數鎖掣元件連結於該集液器。
6. 如申請專利範圍第1項所述之水下渣泥淨化裝置，其中該主固定架的至少局部周側設有對應的側凸緣，且於該等側凸緣上設有能懸吊該主固定架的吊索。
7. 一種應用於請求項1所記載之水下渣泥淨化裝置的水下渣泥淨化裝置之操作方法，至少包括下列步驟：a. 安裝過濾裝置：係將具有濾芯的集液器移至具有待濾液的待處理區；b. 過濾：利用待處理區中的水位壓力與唧水泵抽取該待濾液所產生的負壓，可使該待濾液通過濾芯至集液器，以使該待濾液內所含的固體微粒被濾除於濾芯表面；c. 是否完成過濾作業：判斷該待處理區中的固體微粒是否已被濾除至容許範圍，若為否定"N"，則重覆執行前述「過濾」步驟，若為肯定"Y"， 則結束所有步驟。
8. 如申請專利範圍第7項所述之應用於水下渣泥淨化裝置之操作方法，其中該「是否完成過濾作業」步驟之前，另經由一「濾芯是否阻塞」步驟，判斷該濾芯是否有阻塞情形，若為否定"N"，則執行該「是否完成過濾作業」步驟，若為肯定"Y"，則另執行一「反洗濾芯」步驟，以清除該濾芯表面附著的固體微粒，直至該「濾芯是否阻塞」步驟判斷為否定"N"；該「反洗濾芯」步驟之後設有一「收集反洗液」步驟，以將該「反洗濾芯」步驟所產生的反洗液導入一外部的沉澱收集裝置內，以供進行後續之收集處理。
9. 如申請專利範圍第8項所述之應用於水下渣泥淨化裝置之操作方法，其中該「反洗濾芯」步驟，係將該濾芯移至一外部的水下清洗槽內，以清除該濾芯表面的固體微粒。