(57)【要約】【課題】一つのプリコート再生設備で仕様の異なる複数のろ過脱塩器のプリコート型フィルムエレメントの再生処理ができるろ過脱塩装置を提供すること。【解決手段】プリコート材供給タンク３、エダクタ６、プリコートタンク４、プリコートポンプ５を有するプリコート再生設備を具備するろ過脱塩装置であって、複数のろ過脱塩器１、２は仕様の異なるろ過脱塩器を含み、プリコートポンプ５の出口配管にポンプ循環ライン１３を設けると共に、循環流量調整弁２６を設け、該循環流量調整弁２６の開度調整と流量設定弁２３、２４の開閉状態とにより、仕様の異なるろ過脱塩器１、２にプリコート液を供給する。この時のプリコート液のスラリー濃度は複数仕様の最高値が０．０６ｗｔ％（好ましくは０．０５ｗｔ％）、その他はこの値以下になるようにする。【選択図】　　　図２
2004020417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリコート材供給タンク、エダクタ、プリコートタンク、プリコートポンプを有し、該プリコートポンプを起動することにより、プリコートタンクから吸上げた液にプリコート材供給タンクからエダクタによって吸上げたスラリーを混入し、プリコートラインを通して複数のろ過脱塩器に供給できるように構成すると共に、該ろ過脱塩器を通過した液を戻しライン及び該戻しラインに設けた並列に配列したサイズの異なる複数の流量設定弁を通して前記プリコートタンクに戻るように構成したプリコート再生設備を具備するろ過脱塩装置であって、
前記複数のろ過脱塩器は仕様の異なるろ過脱塩器を含み、
前記プリコートポンプの出口配管にポンプ循環ラインを設けると共に、該ポンプ循環ラインに循環流量を調整する循環流量調整弁を設け、該循環流量調整弁の開度調整と前記戻しラインの複数の流量設定弁の開閉状態とにより、前記仕様の異なるろ過脱塩器にプリコート液を供給することを特徴とするろ過脱塩装置。
【請求項２】
請求項１に記載のろ過脱塩装置において、
前記プリコート材供給タンクの容量を粉末樹脂量が粉末樹脂の使用量の最も多いろ過脱塩器の仕様に合わせると共に、スラリー濃度が８ｗｔ％以下になるように設定したことを特徴とするプリコート再生設備を共用したろ過脱塩装置。
【請求項３】
請求項１に記載のろ過脱塩装置において、
前記エダクタの吸上げ流量をプリコート時のプリコートラインのスラリー濃度が０．０６ｗｔ％以下となるように設定することを特徴とするろ過脱塩装置。
【請求項４】
請求項１に記載のろ過脱塩装置において、
前記プリコートポンプの容量を前記仕様の異なるろ過脱塩装置の内最も多くのプリコート液流量を必要とするろ過脱塩装置のプリコート液流量を定格容量とすることを特徴とするろ過脱塩装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ろ過塔に配置されたコアエレメントからろ過助剤を剥離し、新たなろ過助剤をプリコートするプリコート再生設備を複数の仕様の異なるろ過脱塩塔で共用するろ過脱塩装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＢＷＲ（沸騰水型原子炉）を有する原子力発電所に使われているプリコート式ろ過脱塩装置は、原子炉内の炉水を直接浄化する原子炉冷却材浄化系（ＣＵＷ）ろ過脱塩装置と、燃料プール水の浄化を行う燃料プール水冷却浄化系（ＦＰＣ）ろ過脱塩装置がある。この両ろ過脱塩装置は同一の原子炉建屋内に設置され、それぞれのろ過脱塩装置がプリコート再生設備をもっていた。
【０００３】
従来、原子炉冷却材浄化系ろ過脱塩装置と、燃料プール水の浄化を行う燃料プール水冷却浄化系ろ過脱塩装置では用途により採水量、粉末樹脂使用量、樹脂比、プリコート流速、エダクタ容量等の仕様が異なるため、ろ過脱塩塔のサイズ、ろ過面積、プリコート材供給タンク、エダクタ容量を最適に設計し、プリコートタンク内スラリー濃度を８ｗｔ％（重量％）、プリコートラインのプリコート時のプリコート液のスラリー濃度が０．０６ｗｔ％以下（好ましくは０．０５ｗｔ％）となるように設定していた。
【０００４】
図１はこの種のろ過脱塩装置のシステム構成例を示す図である。図において、１０１、１０１はろ過脱塩器、１０２はプリコート材供給タンク、１０３はプリコートタンク、１０４はプリコートポンプ、１０５はエダクタである。原子炉内の炉水又は燃料プール水の被処理水１１８は被処理水入口弁１０６、１０６を通って、ろ過脱塩器１０１、１０１に供給され、ろ過・浄化され処理済水１０９として出口弁１０７、１０７及び処理済水排出弁１０８を通って炉内又は燃料プール内へと供給される。
【０００５】
上記のように原子炉内の炉水又は燃料プール水の被処理水１１８のろ過脱塩器１０１、１０１内でのろ過・浄化が一定期間継続、即ちろ過脱塩装置を一定期間運転すると、ろ過脱塩器１０１、１０１内のプリコート型フィルタエレメントでの差圧が上昇したり、ろ過助剤が種々のイオンにより飽和し、その吸着機能が低下するため、プリコート型フィルタエレメントの再生処理が行われる。
【０００６】
上記再生処理は、入口弁１０６、１０６、出口弁１０７、１０７及び処理済水排出弁１０８を閉じ空気導入弁１１０、１１０を開き、逆洗用の圧縮空気１１１，１１１をろ過脱塩器１０１、１０１のプリコート型フィルタエレメントに導き、逆洗弁１１２、１１２を開いて、該プリコート型フィルタエレメントからろ過助剤を離脱させた後、離脱したろ過助剤の混入した水を排出させ、その後空気導入弁１１０、１１０及び逆洗弁１１２、１１２を閉じる。続いて、水張弁１２２、１２２を開いて水張りを完了した後、プリコートポンプ１０４を起動し、プリコートライン１１９、プリコート入口弁１１３、１１３、出口弁１０７、１０７、プリコート出口弁１１４及び流量設定弁１１５、１１６を通してプリコートタンク１０３の水を所定の流量でろ過脱塩器１０１、１０１に循環させる。
【０００７】
そして駆動水１１７をエダクタ１０５に供給し、エダクタ１０５を起動しプリコート材供給タンク１０２内から所定流量のスラリー（プリコート剤が混入した懸濁水）を吸い込み、プリコートライン１１９を循環する水に混入させる。これを所定時間継続させることにより、プリコート型フィルタエレメントにプリコート剤からなるろ過助剤が充填される。なお、１２０はプリコート材供給タンク１０２内のスラリーを攪拌する攪拌機、１２１は流量計である。
【０００８】
上記のように原子炉冷却材浄化系（ＣＵＷ）ろ過脱塩装置と燃料プール水冷却浄化系（ＦＰＣ）ろ過脱塩装置とは同一の原子炉建屋内に設置され、それぞれのろ過脱塩装置がプリコート再生設備をもっていた。このようにそれぞれプリコート再生設備を持つろ過脱塩装置が狭い原子炉屋内に設置されるため、プリコート再生設備の占有する面積が大きくなると共に、機器点数が増えメンテナンス量も多くなるという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題点を除去し、一つのプリコート再生設備で仕様の異なる複数のろ過脱塩器のプリコート型フィルムエレメントの再生処理ができるろ過脱塩装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、プリコート材供給タンク、エダクタ、プリコートタンク、プリコートポンプを有し、該プリコートポンプを起動することにより、プリコートタンクから吸上げた液にプリコート材供給タンクからエダクタによって吸上げたスラリーを混入し、プリコートラインを通して複数のろ過脱塩器に供給できるように構成すると共に、該ろ過脱塩器を通過した液を戻しライン及び該戻しラインに設けた並列に配列したサイズの異なる複数の流量設定弁を通してプリコートタンクに戻るように構成したプリコート再生設備を具備するろ過脱塩装置であって、複数のろ過脱塩器は仕様の異なるろ過脱塩器を含み、プリコートポンプの出口配管にポンプ循環ラインを設けると共に、該ポンプ循環ラインに循環流量を調整する循環流量調整弁を設け、該循環流量調整弁の開度調整と戻しラインの複数の流量設定弁の開閉状態とにより、仕様の異なるろ過脱塩器にプリコート液を供給することを特徴とする。
【００１１】
上記のようにプリコートポンプの出口配管にポンプ循環ラインを設けると共に、該ポンプ循環ラインに循環流量を調整する循環流量調整弁を設け、該循環流量調整弁の開度調整と戻しラインの複数の流量設定弁の開閉状態とにより、仕様の異なるろ過脱塩器にプリコート液を供給することにより、一つのプリコート再生設備で仕様の異なる複数のろ過脱塩器のプリコートを実施できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のろ過脱塩装置において、プリコート材供給タンクの容量を粉末樹脂量が粉末樹脂の使用量の最も多いろ過脱塩器の仕様に合わせると共に、スラリー濃度が８ｗｔ％以下になるように設定したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のろ過脱塩装置において、エダクタの吸上げ流量をプリコート時のプリコートラインのスラリー濃度が０．０６ｗｔ％以下となるように設定することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のろ過脱塩装置において、プリコートポンプの容量を仕様の異なるろ過脱塩装置の内最も多くのプリコート液流量を必要とするろ過脱塩装置のプリコート液流量を定格容量とすることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図２は本発明に係るろ過脱塩装置のシステム構成例を示す図である。図において、１、１はろ過脱塩器、２、２はろ過脱塩器、ろ過脱塩器１とろ過脱塩器２は互いにその仕様が異なる。３はプリコート材供給タンク、４はプリコートタンク、５はプリコートポンプ、６はエダクタ、７、７’は被処理水供給ライン、８、８’は処理済水排出ライン、９はプリコート用液供給ライン、１０はプリコート済液戻しライン、１１は逆洗用空気供給ライン、１２は逆洗用排水ライン、１３はプリコートポンプ５の出口配管に設けたポンプ循環ラインである。
【００１６】
原子炉内の炉水又は燃料プール水の被処理水１４、１４’は入口弁１５、１５、１５’、１５’を通って、ろ過脱塩器１、１又はろ過脱塩器２、２に供給され、各ろ過脱塩器１、１又はろ過脱塩器２、２でろ過・浄化され処理済水１６、１６’として出口弁１７、１７、１７’、１７’及び処理済水排出弁１８、１８’を通って炉内又は燃料プールに戻される。
【００１７】
上記のように原子炉内の炉水又は燃料プール水の被処理水１４、１４’のろ過脱塩器１、１、ろ過脱塩器２、２でのろ過・浄化が一定期間継続、即ちろ過脱塩装置を一定期間運転すると、ろ過脱塩器１、１又はろ過脱塩器２、２内のプリコート型フィルタエレメントでの差圧が上昇したり、ろ過助剤が種々のイオンにより飽和し、その吸着機能が低下するため、プリコート型フィルタエレメントの再生処理が行われる。
【００１８】
上記再生処理は、まず入口弁１５、１５、１５’、１５’、出口弁１７、１７、１７’、１７’及び処理済水排出弁１８、１８’を閉じ、再生処理を行うろ過脱塩器１又は２の空気導入弁１９、１９’を開き、逆洗用空気供給ライン１１から逆洗浄用の圧縮空気２９をろ過脱塩器１又はろ過脱塩器２内のプリコート型フィルタエレメントに導き、逆洗弁２０、２０’を開いて、該プリコート型フィルタエレメントからろ過助剤を離脱させた後、離脱したろ過助剤の混入した水を逆洗用排水ラインを通して排出させる。
【００１９】
その後、空気導入弁１９、１９’及び逆洗弁２０、２０’を閉じる。続いて、水張り弁３０、３０’弁を開いて水張りを完了した後プリコートポンプ５を起動し、プリコート入口弁２１、２１’、出口弁１７、１７’、プリコート出口弁２２、２２’及び流量設定弁２３、２４を所定の流量に設定し、プリコート用液供給ライン９を通してプリコートタンク４の水を所定の流量でプリコート型フィルタエレメントの再生処理を行うろ過脱塩器１又はろ過脱塩器２に循環させる。
【００２０】
そして駆動水２５をエダクタ６に供給し、エダクタ６を起動しプリコート材供給タンク３内から所定流量のスラリー（プリコート剤が混入した懸濁水）を吸い込み、プリコート用液供給ライン９を循環する水に混入させる。これを所定時間継続させることにより、プリコート型フィルタエレメントにプリコート剤からなるろ過助剤が充填され、プリコート型フィルタエレメントは再生される。再生後は上記と同様の手順で、ろ過脱塩器１、１又はろ過脱塩器２、２に被処理水１４、１４’を供給し、ろ過・浄化させる。なお、２７はプリコート材供給タンク３内のスラリーを攪拌する攪拌機、２８は流量計である。
【００２１】
上記再生処理に際しては、プリコート型フィルタエレメントは再生するろ過脱塩器１、１又はろ過脱塩器２、２の仕様に応じて流量設定弁２３又は流量設定弁２４の開閉状態及びポンプ循環ライン１３に設けた循環流量調整弁２６を調節して行う。
【００２２】
通常、プリコート材供給タンク３内で粉末樹脂を溶解し、スラリー化する場合に、アニオン樹脂とカチオン樹脂を混合してスラリー化する。粉末樹脂は電気的に結合して大きなフロックを形成するから、ここのままでは良いプリコート層が形成されない。プリコートタンク４内で粉末樹脂を溶解し、そのままプリコートする装置では、プリコートタンク４内に分散剤を投入し、フロックを細分化した後、プリコート操作を行っている。
【００２３】
これに対して、図２に示すように、プリコート材供給タンク３で粉末樹脂を溶解し、スラリー化し、エダクタ６により一定流量吸上げ、プリコート用液供給ライン９に供給する本装置では、上記分散剤を使用することなく、プリコート時のスラリー濃度、即ちプリコート用液供給ライン９を通るプリコート液のスラリー濃度を低くすることで、フロックの分散性を上げることができる。この時プリコート用液供給ライン９を通るプリコート液のスラリー濃度は０．０６ｗｔ％（好ましくは０．０５ｗｔ％）以下であればよい。
【００２４】
本発明に係るろ過脱塩装置は、上記のようにプリコート用液供給ライン９にエダクタ６により一定流量のスラリーを供給するよう構成した再生設備を有するろ過脱塩装置の特徴を利用して、一つの再生設備で仕様の異なるろ過脱塩器１、１又はろ過脱塩器２、２をプリコートできるようにしたものである。このため、プリコート材供給タンク３の容量ＶＴ、エダクタ６の吸上流量ＶＥ、プリコートポンプ容量ＷＭを下記のように設定する。
【００２５】
▲１▼プリコート材供給タンク３の容量ＶＴ（ｌ）は、複数のろ過脱塩器１、１、２、２の内、使用する粉末樹脂量の最大量ＷＭ（ｋｇ）を賄うことができ、且つプリコート材供給タンク３のスラリー濃度ρが８（ｗｔ％）になるように設定する。
ＶＴ＝（ＷＭ×１００）／ρ
【００２６】
▲２▼エダクタ６の吸上流量ＶＥ（ｍ３／ｈ）は、複数のプリコート液流量に対して、一定流量吸上げ供給した時、プリコート用液供給ライン９を通るプリコート液のスラリー濃度Ｃ１（ｗｔ％）の最高値が０．０６（好ましくは０．０５）以下になるように設定する。
ＶＥ＝（Ｃ１×Ｗ１）／ρ
但し、Ｗ１はプリコート用液供給ライン９を流れるプリコート液流量（ｍ３／ｈ）、
【００２７】
▲３▼プリコートポンプ５の容量は各仕様でのプリコート再生処理操作中に必要な最高流量ＷＭ（ｍ３／ｈ）をポンプ定格点とする。この場合、ＷＭ≧Ｗ１の関係となる。
【００２８】
▲４▼プリコート再生処理操作中の流量は、全て上記最高流量ＷＭ（ｍ３／ｈ）を最高にしてそれ以下となる。最高流量ＷＭ以下の流量設定は、図２のポンプ循環ライン１３に設けた循環流量調整弁２６とサイズの異なる流量設定弁２３と流量設定弁２４の開閉状態の組合せにより表１に示すように行う。
【００２９】
【表１】
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Ａ、Ｂ、Ｃは流量設定弁２３、２４の開度状態と循環流量調整弁２６の開度により広範囲で流量を設定する。この方法により、１台のプリコートポンプ５でプリコート用液供給ライン９を流れる複数のプリコート液流量を設定することができる。
【００３０】
上記▲１▼〜▲４▼の設定により、仕様の異なる複数のろ過脱塩器に対し、１つのプリコート再生設備を共用することができる。
【００３１】
なお、上記例ではろ過脱塩器１、１とろ過脱塩器２、２が仕様が異なり、それぞれ２台ずつ有する場合を例に示したが、これに限定されるものではなく、仕様の異なる複数の過脱塩器を備えるろ過脱塩装置に適用できることは当然である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように各請求項に記載の発明によれば、プリコートポンプの出口配管にポンプ循環ラインを設けると共に、該ポンプ循環ラインに循環流量を調整する循環流量調整弁を設け、該循環流量調整弁の開度調整と戻しラインの複数の流量設定弁の開閉状態とにより、仕様の異なるろ過脱塩器にプリコート液を供給することにより、下記のような優れた効果が得られる。
【００３３】
一つのプリコート再生設備で仕様の異なる複数のろ過脱塩器のプリコートを実施でき、原子炉建屋内の設置スペースの減少、メンテナンス機器点数の減少、メンテナンス費の低減、プリコート再生設備の有効利用、装置製作コストの削減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のろ過脱塩装置のシステム構成例を示す図である。
【図２】本発明に係るろ過脱塩装置のシステム構成例を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　ろ過脱塩器
２　　　　　　　ろ過脱塩器
３　　　　　　　プリコート材供給タンク
４　　　　　　　プリコートタンク
５　　　　　　　プリコートポンプ
６　　　　　　　エダクタ
７、７’　　　　被処理水供給ライン
８、８’　　　　処理済水排出ライン
９　　　　　　　プリコート用液供給ライン
１０　　　　　　プリコート済液戻しライン
１１　　　　　　逆洗用空気供給ライン
１２　　　　　　逆洗用排水ライン
１３　　　　　　ポンプ循環ライン
１４、１４’　　被処理水
１５、１５’　　入口弁
１６、１６’　　処理済水
１７、１７’　　出口弁
１８、１８’　　処理済水排出弁
１９、１９’　　空気導入弁
２０、２０’　　逆洗弁
２１、２１’　　プリコート入口弁
２２、２２’　　プリコート出口弁
２３　　　　　　流量設定弁
２４　　　　　　流量設定弁
２５　　　　　　駆動水
２６　　　　　　循環流量調整弁
２７　　　　　　攪拌機
２８　　　　　　流量計
２９　　　　　　圧縮空気
３０、３０’　　水張り弁
【図１】
2004020417.tif 000004
【図２】
2004020417.tif 000005