(57)【要約】【課題】水浄化システム及び水浄化方法において、浄化槽における高温水の浄化処理速度が高いため、不純物イオンを含む原水の浄化処理効率を向上させること。【解決手段】本実施形態に係る、不純物イオンを含む原水を浄化する水浄化システムは、酸化チタンを含有し前記原水を浄化するフィルタを備える浄化槽と、前記浄化槽内に過酸化水素を供給する過酸化水素供給部前記浄化槽に前記原水を供給し、前記浄化槽から前記原水を排出する配管と、を備えた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不純物イオンを含む原水を浄化する水浄化システムであって、
酸化チタンを含有し前記原水を浄化するフィルタを備える浄化槽と、
前記浄化槽内に過酸化水素を供給する過酸化水素供給部と、
前記浄化槽に前記原水を供給し、前記浄化槽から前記原水を排出する配管と、
を備えた水浄化システム。
【請求項２】
前記過酸化水素供給部は、前記浄化槽に接続され過酸化水素を保持する過酸化水素貯蔵タンクを備えた請求項１に記載の水浄化システム。
【請求項３】
前記過酸化水素供給部は、前記浄化槽内に設置され水を分解して過酸化水素を発生させる過酸化酸素発生手段を備えた請求項１に記載の水浄化システム。
【請求項４】
原子力発電プラント、火力発電プラント、又は化学プラントに設けられる請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の水浄化システム。
【請求項５】
前記酸化チタンの結晶構造が、ブルカイト型、アナターゼ型、及びルチル型のうちいずれか１個で構成された請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の水浄化システム。
【請求項６】
前記フィルタが複数の酸化チタン層を備え、前記複数の酸化チタン層の結晶構造が、ブルカイト型、アナターゼ型、及びルチル型のうち少なくとも２個で構成された請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の水浄化システム。
【請求項７】
前記原水は、前記不純物イオンとして遷移元素のイオンを含む請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の水浄化システム。
【請求項８】
前記浄化槽の下流側の配管に、電気泳動の原理を利用した電気脱塩装置をさらに備えた請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の水浄化システム。
【請求項９】
前記酸化チタンの残量を算出し、前記酸化チタンの残量が閾値未満となった場合に、前記フィルタの交換時期と判断し、その旨を報知する制御部をさらに備えた請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の水浄化システム。
【請求項１０】
前記浄化槽に前記原水を供給するための配管を複数の供給配管に分岐させて前記浄化槽としての複数の浄化槽にそれぞれ接続させ、前記複数の浄化槽から前記原水を排出するための複数の排出配管を合流させる構成を備えた請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の水浄化システム。
【請求項１１】
前記複数の供給配管を介して前記複数の浄化槽に並行して前記原水を供給する構成を備えた請求項１０に記載の水浄化システム。
【請求項１２】
前記複数の供給配管の一部を介して前記複数の浄化槽のうちの第１の浄化槽に前記原水を供給し、前記第１の浄化槽への前記原水の供給を停止するとともに、前記複数の浄化槽のうちの第２の浄化槽への前記原水の供給を開始する構成を備えた請求項１１に記載の水浄化システム。
【請求項１３】
不純物イオンを含む原水を浄化する水浄化方法であって、
酸化チタンを含有し前記原水を浄化するフィルタを備える浄化槽に前記原水を供給する原水供給工程と、
前記浄化槽内に過酸化水素を供給する過酸化水素供給工程と、
前記浄化槽から前記原水を排出する原水排出工程と、
を備えた水浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水浄化システム及び水浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高温水を用いて運転される原子力発電プラント、火力発電プラント、及び化学プラント等のプラントでは、構成機器や配管の健全性確保のために、水質を制御しながら運転される。沸騰水型原子炉（ＢＷＲ：Boiling Water Reactor）では、原子炉内の高温水から蒸気を発生させ、蒸気をタービンに送ることで発電する。タービンで仕事をした蒸気は、復水系で回収され、浄化された後に熱交換器を通って原子炉内に供給される。
【０００３】
炉水の浄化系では、高温水がイオン交換樹脂を用いたろ過脱塩装置で浄化される。ろ過脱塩装置は、再生熱交換器や補機冷却水による非再生熱交換器を通して６０℃程度にまで冷却された水を浄化する。そのため、２８０℃を超える炉水は、６０℃程度にまで冷却されることになり、プラントの熱効率低下にも影響を与えている。また、イオン交換樹脂が廃棄物として発生してしまう。
【０００４】
そこで、イオン交換樹脂廃棄物の削減や熱損失の低減を実現すべく、電気泳動を利用した電気脱塩装置で高温水を浄化する技術が開示されている。また、電気脱塩装置と併せて無機吸着材をフィルタとする浄化槽を備えることで、高温水中の不純物イオンを吸着させる技術も開示されている。なお、高温水とは６０度よりも温度が高い水のことであり、例えば２８０℃程度の水も高温水である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８１１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
浄化槽の無機吸着材は、不純物イオンを含む高温水の浄化処理速度が低いので、浄化処理対象の高温水の水量が制限されていた。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、高温水の浄化処理速度が高く、浄化槽における不純物イオンを含む原水の浄化処理効率を向上させることができる水浄化システム及び水浄化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係る、不純物イオンを含む原水を浄化する水浄化システムは、酸化チタンを含有し前記原水を浄化するフィルタを備える浄化槽と、前記浄化槽内に過酸化水素を供給する過酸化水素供給部と、前記浄化槽に前記原水を供給し、前記浄化槽から前記原水を排出する配管と、を備えた。
【発明の効果】
【０００９】
本実施形態に係る、不純物イオンを含む原水を浄化する水浄化システム及び水浄化方法によれば、浄化槽における高温水の浄化処理速度が高いため、不純物イオンを含む原水の浄化処理効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】プラントとしての原子力発電プラントの構成を示す概略図。
【図２】本実施形態に係る水浄化システムの構成例を示す図。
【図３】図２に示す水浄化システムの構成の変形例を示す図。
【図４】Ｘ線回折による分析結果を示す図。
【図５】図２に示す水浄化システムの構成の第１変形例を示す図。
【図６】図２に示す水浄化システムの構成の第２変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施形態に係る水浄化システム及び水浄化方法について、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、プラントとしての発電プラントの構成を示す概略図である。
【００１３】
図１は、プラントとしてのＢＷＲ発電プラント１を示す。ＢＷＲ発電プラント１は、原子炉圧力容器１１と、蒸気タービン１２と、復水器１３と、復水浄化器１４と、復水ポンプ１５と、給水加熱器１６と、再循環ポンプ１７と、バルブ１８ａ，１８ｂと、浄化系ポンプ１９と、本実施形態に係る水浄化システム２０と、を備える。
【００１４】
原子炉圧力容器１１は、炉内の冷却水を沸騰させ、発生された蒸気を蒸気タービン１２に送る設備である。
【００１５】
蒸気タービン１２は、熱源としての原子炉圧力容器１１で発生した蒸気を、主蒸気管を経て取得することで、回転エネルギーを電気エネルギーとして取り出す発電機を駆動する。
【００１６】
復水器１３は、蒸気タービン１２（通常は、低圧タービン）で仕事を終えた蒸気を排気蒸気として供給して凝縮し、復水として回収する。
【００１７】
復水浄化器１４は、復水器１３によって生成された復水に浄化処理、例えば、ろ過処理や脱塩処理を施す。
【００１８】
復水ポンプ１５は、復水浄化器１４によって浄化された復水を昇圧する。
【００１９】
給水加熱器１６は、１又は複数段の低圧給水加熱器や、１又は複数段の高圧給水加熱器を備える。低圧給水加熱器は、段階的に復水を加熱する。高圧給水加熱器は、段階的に給水を加熱する。その後、給水は、最終的に熱源（原子炉）に供給される。
【００２０】
再循環ポンプ１７は、原子炉圧力容器１１内の冷却水を強制的に循環させるためのポンプである。再循環ポンプ１７は、冷却水の流量［ｌ／時間］を調整し、原子炉の出力を制御する。再循環ポンプ１７が稼働されることによって、再循環ラインが形成される。
【００２１】
バルブ１８ａ，１８ｂは、再循環ラインから高温水を原水として供給し、浄化された高温水を再循環ラインに戻すための弁である。
【００２２】
浄化系ポンプ１９は、再循環ラインの高温水を昇圧する。
【００２３】
水浄化システム２０は、浄化系ポンプ１９で昇圧された高温水中から不純物を除去する。水浄化システム２０は、浄化槽３１と過酸化水素供給部９を備える。過酸化水素供給部９は、浄化槽３１の内部に過酸化水素を供給する構成の総称であるものとする。
【００２４】
図２は、本実施形態に係る水浄化システム２０の構成例を示す図である。
【００２５】
図２に示すように、水浄化システム２０は、浄化槽３１、過酸化水素水貯蔵タンク３２、過酸化水素水供給ポンプ３３、熱交換器３４、バルブ３５ａ〜３５ｃ、及び電気脱塩装置３６を備える。過酸化水素水貯蔵タンク３２、過酸化水素水供給ポンプ３３、及びバルブ３５ａは、過酸化水素供給部９を形成する。水浄化システム２０は、原子炉浄化（ＣＵＷ：Reactor Water Clean-up System）系を形成する。なお、水浄化システム２０において、電気脱塩装置３６は必須の構成ではない。
【００２６】
ＣＵＷ系が、イオン交換樹脂を利用したろ過脱塩装置である場合、イオン交換樹脂の耐熱性の制限から、２８０℃を超える高温水は約６０℃まで冷却された後にイオン交換樹脂で浄化されることになる。よって、高温水の冷却によりプラントの熱効率低下に影響を与え、また、イオン交換樹脂が廃棄物として発生してしまう。そこで、水浄化システム２０は、それらの問題を回避するために、ＣＵＷ系を、非イオン交換樹脂化するものである。
【００２７】
浄化槽３１は、バルブ１８ａから配管を介して高温水を供給し、配管を介してバルブ１８ｂに高温水を排出するように接続される。
【００２８】
浄化槽３１は、高温でクラッドを除去するフィルタを設ける。フィルタは、ブルカイト型（斜方晶）、アナターゼ型（正方晶）、及びルチル型（正方晶）のうちいずれか１個の結晶構造である酸化チタンを備える。フィルタは、製造が容易で不純物が比較的少ないアナターゼ型の結晶構造である酸化チタンによって構成されることが好適である。又は、フィルタは、カリウム系やニオブ系のチタン化合物によって構成されてもよい。以下、フィルタは、酸化チタンによって構成されるものとして説明する。酸化チタンは、ハニカム状でもメッシュ型でも造粒型、ペレット状でもよく、浄化槽３１での差圧が許容される範囲であれば、いずれでもよい。
【００２９】
また、フィルタが複数の酸化チタン層を備え、複数の酸化チタン層の結晶構造が、ブルカイト型、アナターゼ型、及びルチル型のうち少なくとも２個で構成されてもよい。酸化チタンは、結晶構造によって高温水中の不純物イオンとの反応速度が異なるので、浄化処理効率やフィルタの持続性を考慮して任意の結晶構造の酸化チタン層の組み合わせが決定される。
【００３０】
過酸化水素水貯蔵タンク３２は、浄化槽３１のフィルタの入口側に過酸化水素水を供給するために、過酸化水素を含む過酸化水素水を貯蔵する。
【００３１】
過酸化水素水供給ポンプ３３は、過酸化水素水貯蔵タンク３２に貯蔵された過酸化水素水を、配管を介して浄化槽３１のフィルタの入口側に供給する。過酸化水素水供給ポンプ３３は、不純物イオンを含む高温水の浄化槽３１への流量に応じて過酸化水素水の供給量（流量）を調整可能な構成であってもよい。
【００３２】
熱交換器３４は、配管を介して浄化槽３１の後段に接続される。熱交換器３４は、浄化槽３１によって浄化された高温水を熱交換により降温させる。
【００３３】
バルブ３５ａは、過酸化水素水供給ポンプ３３の出口側の配管に備えられる。バルブ３５ａは、過酸化水素水の供給量を調整できる構造となっており、必要に応じて過酸化水素水の供給量を変化させることが可能である。
【００３４】
バルブ３５ｂ，３５ｃは、熱交換器３４の入口側及び出口側の配管にそれぞれ備えられる。
【００３５】
電気脱塩装置３６は、電極間が２個の隔膜が配置され、陽極と第１の隔膜との間の濃縮部と、第１の隔膜と第２の隔膜との間の脱塩装置と、第２の隔膜と陰極との間の濃縮部とが形成されてなる。高温水が脱塩装置に通され、電極により直流電圧が印加される。その場合、脱塩装置の高温水中のプラス電荷を持った陽イオンは、電場の下で、電気泳動の原理により陰極側に移動して回収される。電気泳動の原理を利用して非イオン交換樹脂化することで、約２８０℃のＣＵＷ系を実現でき、イオン交換樹脂廃棄物の削減や熱損失の低減を実現できる。
【００３６】
続いて、図２に示す水浄化システム２０の動作について説明する。
【００３７】
プラントの定格運転中に、バルブ１８ａ，１８ｂが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態となると、浄水ラインが形成される。つまり、バルブ１８ａ，１８ｂが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態で、再循環ラインからバルブ１８ａを介して供給された高温水は、浄化槽３１及び電気脱塩装置３６を経由し、バルブ１８ｂを介して再循環ラインに戻る。
【００３８】
さらに、プラントの定格運転中に、バルブ１８ａ，１８ｂが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態で、過酸化水素水供給ポンプ３３が稼動され、バルブ３５ａが開かれると、過酸化水素水供給ラインが形成される。つまり、バルブ１８ａ，１８ｂが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態で、過酸化水素水供給ポンプ３３が稼動され、バルブ３５ａが開かれると、過酸化水素水貯蔵タンク３２に貯蔵された過酸化水素水が浄化槽３１に供給される。
【００３９】
浄化槽３１では、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｎｉ、及びＣｕ等の遷移元素や、Ａｌ等の、構造体の材料から溶け出した不純物イオンを含む高温水と、過酸化水素水とが共存する。浄化槽３１のフィルタとして酸化チタンが採用される場合、酸化チタンは、次の式１に示す反応により、高温水中の二価の不純物イオンを吸着させ、複合酸化物を形成する。つまり、酸化チタンは、高温水中から二価の不純物イオンを除去することができる。
TiO2  ＋  M2+ + H2O2  + 2e- →  MTiO3 + H2O・・・（式１）
【００４０】
なお、図２に示す水浄化システム２０では、過酸化水素供給部９が過酸化水素水貯蔵タンク３２、過酸化水素水供給ポンプ３３、及びバルブ３５ａによって形成され、浄化槽３１で必要とされる過酸化水素を、別に設置してある過酸化水素水貯蔵タンク３２から過酸化水素水として供給する構成を示している。しかし、水浄化システム２０は、その場合に限定されるものではない。例えば、過酸化水素供給部９として、図３に示すような浄化槽３１内の高温水から過酸化水素を発生させる過酸化水素発生手段であるＵＶランプ３１ａを設け、当該手段が浄化槽３１内で過酸化水素を発生させてもよい。図３は、図２に示す水浄化システム２０の構成の変形例を示す図である。
【００４１】
図３に示すＵＶランプ３１ａは水を分解して過酸化水素を発生させる。浄化槽３１内のフィルタに効率よく過酸化水素が供給されるよう、ＵＶランプ３１ａはフィルタに向かって照射されるよう設けられることが好ましい。なお、過酸化水素水貯蔵タンク３２、過酸化水素供給ポンプ３３及びバルブ３５ａや、ＵＶランプ３１ａなど、浄化槽３１の内部に過酸化水素を供給する構成を総称して過酸化水素供給部９と呼称する。以下、水浄化システム２０が図２に示す構成である場合について説明する。
【００４２】
図２に示すバルブ１８ａ，１８ｂが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態で、バルブ３５ｂ，３５ｃが開かれると、サンプリングラインが形成される。つまり、バルブ１８ａ，１８ｂが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態で、バルブ３５ｂ，３５ｃが開かれると、浄化槽３１によって浄化処理され熱交換器３４によって降温された後の水を採取することが可能である。採取された水を用いて、種々の分析装置によってオンラインで測定が可能である。例えば、採取された水中の不純物イオンの濃度が測定され、不純物イオンの濃度が閾値以上となれば、操作者は、浄化槽３１内のフィルタの交換時期を知ることができる。
【００４３】
図４は、Ｘ線回折による分析結果を示す図である。
【００４４】
アナターゼ型の酸化チタンがフィルタとして設置されたサンプル槽に、ＢＷＲ発電プラント１内の高温水を模擬したサンプル水を送水し、サンプル水中の過酸化水素が２００［ｐｐｂ］となるように過酸化水素水が注入された。サンプル水の溶存酸素は、２５０［ｐｐｂ］であり、溶存酸素は１０［ｐｐｂ］であり、サンプル水は、不純物としてＮｉを４［ｐｐｂ］を含む。温度センサによると、サンプル槽内の温度は２８０℃であった。
【００４５】
サンプル槽内の温度、つまり、反応温度は、材料等の観点から１００℃〜４００℃が望ましい。図４は、サンプル槽から排出されたサンプル水のＸ線回折による分析結果である。サンプル槽から排出されたサンプル水のＸ線回折パターンでは、ＮｉＴｉＯ３と同定されたイルミナイト系のピークＰ１が確認された。つまり、上記反応式に従って、Ｎｉが、過酸化水素の存在の下で酸化チタンと反応し、複合化されたことが分かる。
【００４６】
一方、アナターゼ型のＴｉＯ２ピークＰ２も同定され、酸化チタンも残存していることが確認された。このように、高温条件下で、吸着反応材として酸化チタンを用い、過酸化水素を共存させることで、浄化処理を向上させることができることがわかった。なお、酸化チタンは、ルチル型でもブルカイト型でも同等な分析結果が得られた。
【００４７】
なお、水浄化システム２０の技術思想は、加圧型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）発電プラント、火力発電プラント、及び化学プラント等のプラントで発生する、不純物イオンを含む原水にも適用できる。ＰＷＲ発電プラントでは、特に、復水器から蒸気発生器までの二次系に備えられるイオン交換器の代用として水浄化システム２０を適用することができる。
【００４８】
本実施形態に係る水浄化システム２０及び水浄化方法によれば、酸化チタンを含有するフィルタと過酸化水素の供給により、浄化槽３１における不純物イオンを含む高温水の浄化処理効率を向上させることができる。また、浄化処理効率を向上させることができるため、水浄化システムをよりコンパクトにすることができる。
【００４９】
（第１変形例）
図５は、図２に示す水浄化システム２０の構成の第１変形例を示す図である。
【００５０】
図５は、水浄化システム２０（図２に図示）の変形例としての水浄化システム２０Ａを示す。水浄化システム２０Ａは、浄化槽３１、過酸化水素水貯蔵タンク３２、過酸化水素水供給ポンプ３３、熱交換器３４、バルブ３５ａ〜３５ｃ、電気脱塩装置３６、及び制御部３７を備える。水浄化システム２０Ａは、図２に示す水浄化システム２０と同様に、ＣＵＷ系を形成する。なお、水浄化システム２０Ａにおいて、電気脱塩装置３６は必須の構成ではない。また、図５において、図２に示す水浄化システム２０の部材と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】
制御部３７は、中央制御室に備えられ、制御回路とメモリとを備える。制御回路は、専用又は汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processor Unit）の他、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び、プログラマブル論理デバイス等の処理回路を意味する。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：Simple Programmable Logic Device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：Complex Programmable Logic Device）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等の回路が挙げられる。制御回路は、メモリに記憶された、又は、制御回路内に直接組み込まれたプログラムを読み出し実行する。
【００５２】
続いて、図５に示す水浄化システム２０Ａの動作について説明する。
【００５３】
プラントの定格運転中に、バルブ１８ａ，１８ｂが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態で、過酸化水素水供給ポンプ３３が稼動され、バルブ３５ａが開かれると、過酸化水素水貯蔵タンク３２に貯蔵された過酸化水素水が浄化槽３１に供給される。
【００５４】
過酸化水素水貯蔵タンク３２は、重量センサ（台秤）又は水位センサを備える。そして、制御部３７は、過酸化水素水貯蔵タンク３２から、過酸化水素水の重量を示す重量データや、過酸化水素水の水位を示す水位データを受信する。制御部３７は、重量データや水位データに基づいて、過酸化水素水の供給量の累積値を算出する。制御部３７は、過酸化水素水の供給量の累積値に基づいて、過酸化水素の消費量を算出する。そして、制御部３７は、過酸化水素の消費量と式１とに基づいて、浄化槽３１のフィルタとして採用された酸化チタンの消費量を推定する。制御部３７は、酸化チタンの初期の量から、推定された酸化チタンの消費量を引いた酸化チタンの残量が閾値未満となった場合に、フィルタの交換時期と判断し、その旨を操作者に報知する。
【００５５】
また、制御部３７は、過酸化水素水の供給量の累積値をグラフ化して表示することで、操作者に、過酸化水素水の供給量の累積値を提示することもできる。制御部３７は、酸化チタンの残量をグラフ化して表示することで、操作者に、酸化チタンの残量を提示することもできる。
【００５６】
さらに、浄化槽３１は、温度センサを備えることもできる。その場合、制御部３７は、浄化槽３１内の温度を示す温度データを受信する。そして、制御部３７は、浄化槽３１内の温度データに基づいて、浄化槽３１内で過度な反応の進行や、想定されていない反応が起きていないかを監視することもできる。
【００５７】
本実施形態に係る水浄化システム２０Ａ及び水浄化方法によれば、水浄化システム２０の効果に加えて、浄化槽３１に設置されたフィルタの交換時期を操作者に報知することができる。
【００５８】
（第２変形例）
図６は、図２に示す水浄化システム２０の構成の第２変形例を示す図である。
【００５９】
図６は、水浄化システム２０（図２に図示）の変形例としての水浄化システム２０Ｂを示す。水浄化システム２０Ｂは、図２に示す水浄化システム２０の浄化槽３１がｍ（ｍ≧２）個、例えば、２個の浄化槽を備える場合の構成を示すものである。水浄化システム２０Ｂは、２個の浄化槽が備えられる場合に限定されるものではなく、２個以上の浄化槽が備えられていればよい。水浄化システム２０Ｂは、高温水を供給するための配管をｍ個の配管に分岐させてｍ個の浄化槽にそれぞれ接続させ、ｍ個の浄化槽から高温水を排出するためのｍ個の配管を合流させる構成を備える。
【００６０】
水浄化システム２０Ｂは、浄化槽３１ｘ，３１ｙ、過酸化水素水貯蔵タンク３２、過酸化水素水供給ポンプ３３、熱交換器３４ｘ，３４ｙ、バルブ３５ａ，３５ｄ〜３５ｊ、電気脱塩装置３６、及び制御部３７を備える。水浄化システム２０Ｂは、図２に示す水浄化システム２０と同様に、ＣＵＷ系を形成する。なお、水浄化システム２０Ｂにおいて、電気脱塩装置３６は必須の構成ではない。また、図６において、図２及び図５に示す水浄化システム２０，２０Ａの部材と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
浄化槽３１ｘ，３１ｙは、図２に示す浄化槽３１と同様に、ブルカイト型、アナターゼ型、及びルチル型のいずれかの結晶構造である酸化チタンが設置されている。
【００６２】
熱交換器３４ｘは、配管を介して浄化槽３１ｘの後段に接続される。熱交換器３４ｘは、浄化槽３１ｘ，３１ｙによって浄化された高温水を熱交換により降温させる。
【００６３】
熱交換器３４ｙは、配管を介して浄化槽３１ｙの後段に接続される。熱交換器３４ｙは、浄化槽３１ｙによって浄化された高温水を熱交換により降温させる。
【００６４】
バルブ３５ｄは、浄化槽３１ｘの入口側に備えられ、バルブ３５ｅは、浄化槽３１ｙの入口側に備えられる。バルブ３５ｆは、浄化槽３１ｙの出口側に備えられる。
【００６５】
バルブ３５ｇ，３５ｈは、熱交換器３４ｘの入口側及び出口側にそれぞれ備えられる。バルブ３５ｉ，３５ｊは、熱交換器３４ｙの入口側及び出口側にそれぞれ備えられる。
【００６６】
続いて、図６に示す水浄化システム２０Ｂの第１の動作（併用制御）について説明する。水浄化システム２０Ｂの第１の動作では、複数の浄化槽に並行して高温水を供給する。
【００６７】
プラントの定格運転中に、バルブ１８ａ，１８ｂ，３５ｄ〜３５ｆが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態となると、２系統の浄化ラインが形成される。つまり、バルブ１８ａ，１８ｂ，３５ｄ〜３５ｆが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態で、再循環ラインからバルブ１８ａを介して供給された高温水は、浄化系ポンプ１９、バルブ３５ｄ、浄化槽３１ｘ、及び電気脱塩装置３６を経由し、バルブ１８ｂを介して再循環ラインに戻る。また、バルブ１８ａ，１８ｂ，３５ｄ〜３５ｆが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態で、再循環ラインからバルブ１８ａを介して供給された高温水は、浄化系ポンプ１９、バルブ３５ｅ、浄化槽３１ｙ、バルブ３５ｆ、及び電気脱塩装置３６を経由し、バルブ１８ｂを介して再循環ラインに戻る。
【００６８】
さらに、定格運転中に、バルブ１８ａ，１８ｂ，３５ｄ〜３５ｆが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態で、過酸化水素水供給ポンプ３３が稼動され、バルブ３５ａが開かれると、過酸化水素水供給ラインが形成される。つまり、バルブ１８ａ，１８ｂ，３５ｄ〜３５ｆが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態で、過酸化水素水供給ポンプ３３が稼動され、バルブ３５ａが開かれると、過酸化水素水貯蔵タンク３２に貯蔵された過酸化水素水が浄化槽３１ｘ，３１ｙに供給される。
【００６９】
不純物イオンを含む高温水は、浄化槽３１ｘ，３１ｙでの過酸化水素との共存の下、浄化槽３１ｘ，３１ｙで上記式の化学反応を起こして処理される。浄化槽３１ｘ，３１ｙによって浄化処理された高温水は、バルブ１８ｂを介して再循環ラインに送水される。
【００７０】
本実施形態に係る水浄化システム２０Ｂ及び水浄化方法の第１の動作によれば、水浄化システム２０の効果に加えて、２系統の浄化ラインの併用により、浄化効率を向上させることができる。
【００７１】
続いて、図６に示す水浄化システム２０の第２の動作（切替制御）について説明する。水浄化システム２０Ｂの第２の動作では、複数の浄化槽のうちの第１の浄化槽（１個又は複数の浄化槽）に高温水を供給し、第１の浄化槽への高温水の供給を停止するとともに、複数の浄化槽のうちの第２の浄化槽（１個又は複数の浄化槽）への高温水の供給を開始する。
【００７２】
バルブ１８ａ，１８ｂ，３５ｄ〜３５ｆが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態で、制御部３７がバルブ３５ｅ，３５ｆを閉じるように指示すると、２系統のうち一方の系統の浄化ラインが形成される。つまり、バルブ１８ａ，１８ｂ，３５ｄ〜３５ｆが開かれ、浄化系ポンプ１９が稼働された状態で、制御部３７がバルブ３５ｅ，３５ｆを閉じるように指示すると、再循環ラインからバルブ１８ａを介して供給された高温水は、浄化系ポンプ１９、バルブ３５ｄ、浄化槽３１ｘ、及び電気脱塩装置３６を経由し、バルブ１８ｂを介して再循環ラインに戻る。
【００７３】
制御部３７は、浄化槽３１ｘについて、前述した酸化チタンの残量が閾値未満となった場合に、浄化槽３１ｘの酸化チタンの交換時期と判断し、バルブ３５ｄを閉じるように指示する一方、バルブ３５ｅ，３５ｆを開けるように、または開の状態を維持するよう指示する。つまり、バルブ３５ｄが閉じられバルブ３５ｅ，３５ｆが開かれると、再循環ラインからバルブ１８ａを介して供給された高温水は、浄化系ポンプ１９、バルブ３５ｅ、浄化槽３１ｙ、バルブ３５ｆ、及び電気脱塩装置３６を経由し、バルブ１８ｂを介して再循環ラインに戻る。
【００７４】
浄化槽３１ｙが動作している間、操作者によって、非稼働の浄化槽３１ｘに設置されたフィルタが交換される。
【００７５】
続いて、制御部３７は、浄化槽３１ｙについて、前述した酸化チタンの残量が閾値未満となった場合に、浄化槽３１ｙの酸化チタンの交換時期と判断し、バルブ３５ｅ，３５ｆを閉じるように指示する一方、バルブ３５ｄを開けるように、または開の状態を維持するよう指示する。
【００７６】
制御部３７の指示により、浄化槽のフィルタを交換することができ、処理を停止せずに、浄化処理を継続できる。さらに、一方の浄化槽が動作している間に、他方の浄化槽のフィルタを交換することが可能となり、より効率の高い運転および稼働率を達成することができる。
【００７７】
本実施形態に係る水浄化システム２０Ｂ及び水浄化方法の第２の動作によれば、水浄化システム２０の効果に加えて、２系統の浄化ラインの切り替えにより、高温水の浄化処理効率を向上させながら浄化槽のフィルタ交換を行うことができる。
【００７８】
以上述べた少なくともひとつの実施形態に係る水浄化システム及び水浄化方法によれば、酸化チタンを含有するフィルタと過酸化水素の供給により、浄化槽における不純物イオンを含む高温水の浄化処理効率を向上させることができる。また、浄化処理効率を向上させることができるため、水浄化システムをよりコンパクトにすることができる。
【００７９】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
１…ＢＷＲ発電プラント、９…過酸化水素供給部、２０，２０Ａ，２０Ｂ…水浄化システム、３１，３１ｘ，３１ｙ…浄化槽、３１ａ…ＵＶランプ、３２…過酸化水素水貯蔵タンク、３３…過酸化水素水供給ポンプ、３４，３４ｘ，３４ｙ…熱交換器、３５ａ〜３５ｊ…バルブ、３６…電気脱塩装置、３７…制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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