(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ過器内でその上部胴と下部胴の間の管板に懸架したプリーツ式フィルターであって、下部の被処理水入口ラインから被処理水を導入し、上部の処理水出口ラインから処理水を回収することで処理水中の懸濁不純物をろ過するプリーツ式フィルターの逆洗方法において、通水差圧の上昇により、通水を停止し、ろ過器上部から加圧空気を送り込んで加圧するとともにろ過器下部のドレン弁を開弁して、上部胴水の一部のみをプリーツ式フィルターに通水と逆方向に通し捕捉した懸濁不純物を剥離してろ過器外に出する簡易逆洗方法と、通水差圧の上昇により、通水を停止し、上部胴に加圧空気を送り込んで加圧するとともに下部のドレン弁を開弁して、上部胴水の全量をプリーツ式フィルターに通水と逆方向に通し捕捉した懸濁不純物を剥離してろ過器外に出す逆流させてろ過器外へ排出させ、ろ過器下部から空気と水を導入して空気でフィルター表面をスクラビングし、再び満水となったろ過器の上部から加圧空気を送り込んで加圧し、下部のドレン弁を開弁して、上部胴水の全量をプリーツ式フィルターに通水と逆方向に通し、前記フィルターに残留する不純物をろ過器外に排出させる、という各段階からなる通常逆洗方法とを組み合わせ、
前記簡易逆洗方法と前記通常逆洗方法との選択は、通水差圧の指標値により行い、
前記通水差圧の指標値が、通常逆洗方法では０．１５〜０．４０Ｋｇ／ｃｍ2 、簡易逆洗方法では０．０５〜０．１５Ｋｇ／ｃｍ2 とすることにより逆洗に要する洗浄水の排出量を低減することを特徴とするプリーツ式フィルターの逆洗方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電所の発電用水などの中の懸濁不純物を除去するプリーツ式フィルターを逆洗する方法に関し、プリーツ式フィルターの寿命を長くできる逆洗方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原子力発電所で発電に使用されている水に含まれる懸濁不純物を除去するのに、しばしばプリーツ式フィルターを使用する。プリーツ式フィルターには次に挙げる多くの利点がある。プリコート式ろ過器と異なり、二次廃棄物がない。中空糸式ろ過器と異なり、コストが安い。ろ過膜がプリーツ状に折られているため、体積当たりのろ過面積が大きく、差圧上昇が少ないという特長がある。
こうしたプリーツ式フィルターは、水をろ過して懸濁不純物を除去する操作を継続して行き、やがてフィルターにかかる水圧とフィルター通過後の水圧との間で測定した通水差圧が所定値になれば逆洗して、フィルターが捕捉していた懸濁不純物を除去するというのが普通である。
【０００３】
プリーツ式フィルターの逆洗は通常、次のように行う。通水差圧が初期差圧より０．２〜０．４Ｋｇ／ｃｍ2 上昇したら通水を停止する。ろ過器上部から加圧空気を送り込んでろ過器内を加圧し、ろ過器下部のドレン弁を開弁してプリーツ式フィルターが捕捉した懸濁不純物を加圧空気と上部胴の水とで逆洗し、ろ過器外に排出する。次いで、前記ドレン弁を閉弁しろ過器下部からろ過器下部に純水を導入し、同時にろ過器下部から空気を導入し、この空気でフィルター表面をスクラビングする。その後、ろ過器上部から再び加圧空気を送り込んでろ過器内の上部を加圧し、ろ過器下部のドレンを開弁して加圧空気と上部胴の水とでプリーツ式フィルターに残留する懸濁不純物を逆洗し、ろ過器外に排出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法で、逆洗を実施するまでの差圧上昇度が高い場合、懸濁不純物がフィルター内部にまで深く進入し、逆洗してもなかなか除去できない。結局差圧は僅かしか回復せず、フィルターの寿命は短くなる。逆に差圧上昇度が少ないと、懸濁不純物がフィルター内部に深く進入することはない。差圧は容易に回復し、フィルターの寿命は低下しない。しかしこの場合、逆洗に要する洗浄水の排出量が増大する。こうした実情から、プリーツ式フィルターでは、洗浄水の排出量が少量で済み、ろ過性能の回復性がよい逆洗方法が求められていた。
したがって本発明は、洗浄水の排出量が少量で済み、ろ過性能の回復性もよい逆洗方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の手段によりその課題を解決した。
（１）ろ過器内でその上部胴と下部胴の間の管板に懸架したプリーツ式フィルターであって、下部の被処理水入口ラインから被処理水を導入し、上部の処理水出口ラインから処理水を回収することで処理水中の懸濁不純物をろ過するプリーツ式フィルターの逆洗方法において、通水差圧の上昇により、通水を停止し、ろ過器上部から加圧空気を送り込んで加圧するとともにろ過器下部のドレン弁を開弁して、上部胴水の一部をプリーツ式フィルターに通水と逆方向に通し捕捉した懸濁不純物を剥離してろ過器外に出する簡易逆洗方法と、通水差圧の上昇により、通水を停止し、上部胴に加圧空気を送り込んで加圧するとともに下部のドレン弁を開弁して、上部胴水をプリーツ式フィルターに通水と逆方向に通し捕捉した懸濁不純物を剥離してろ過器外に出す逆流させてろ過器外へ排出させ、ろ過器下部から空気と水を導入して空気でフィルター表面をスクラビングし、再び満水となったろ過器の上部から加圧空気を送り込んで加圧し、下部のドレン弁を開弁して、上部胴水をプリーツ式フィルターに通水と逆方向に通し、前記フィルターに残留する不純物をろ過器外に排出させる、という各段階からなる通常逆洗方法とを組み合わせることにより逆洗に要する洗浄水の排出量を低減することを特徴とするプリーツ式フィルターの逆洗方法。
（２）前記簡易逆洗方法と前記通常逆洗方法との選択は、通水差圧の指標値により行うことを特徴とする前記（１）記載のプリーツ式フィルターの逆洗方法。
（３）前記通常逆洗方法と前記簡易逆洗方法とを組み合わせて行い、通水差圧の指標値が、通常逆洗方法では０．１５〜０．４０Ｋｇ／ｃｍ2 、簡易逆洗方法では０．０５〜０．１５Ｋｇ／ｃｍ2 とすることを特徴とする前記（１）記載のプリーツ式フィルターの逆洗方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明を適用するプリーツ式フィルターは、典型的にはろ過器内でその上部胴と下部胴の間の管板に懸架した形式のフィルターであって、下部の処理水入口ラインから処理水を導入し、上部の処理水出口ラインからそれを回収することで処理水中の懸濁不純物をろ過するプリーツ式フィルターのものである。
本発明は、このようなプリーツ式フィルターの逆洗方法であり、その中の、通水差圧の所定値を指標として行う通常逆洗方法と呼ぶべき方法は、上部胴の滞留水の排出、スクラビング、上部胴水による洗浄という各段階を順に踏むもので、上部胴の滞留水の排出というのは、指標となる所定値以上に通水差圧が初期差圧より上昇したら処理水の通水を停止し、ろ過器内部に上部から加圧空気を送り込み、上部胴に滞留する水をフィルターを通して下部胴の方に逆流させてフィルターが捕捉した懸濁不純物を剥離し、下部のドレン弁を開弁させて上部胴及び下部胴の水、剥離した懸濁不純物の全量を排出させるというもので、それに続くスクラビングとは、更にろ過器下部から下部胴に純水を流すと同時にろ過器下部からスクラビング空気を導入し、このスクラビング空気でフィルター表面をスクラビングするもので、それに続く上部胴水による洗浄というのは、満水になった所でろ過器上部から再び加圧空気を送り込んで加圧し、上部胴の水でプリーツ式フィルターに残留する懸濁不純物を逆洗し、ろ過器下部のドレン弁を開弁して下部胴の水とともにろ過器外に排出するという方法である。
【０００７】
これに対して、簡易逆洗方法と呼ぶべき方法とは、ろ過器上部の滞留水の一部を上部から下部方向に逆流させるもので、指標となる所定値以上に通水差圧が初期差圧より上昇したら通水を停止し、ろ過器下部のドレン弁を開弁し、ろ過器上部から加圧空気を送り込んで加圧するとともに、プリーツ式フィルターを通じてろ過器上部の滞留水の一部をフィルターに通水と逆方向に流して逆流させ、プリーツ式フィルターが捕捉した懸濁不純物を剥離させてろ過器外に排出させ、その後上部から純水を注入してろ過器内を満水とし、通水を再開するという方法である。
【０００８】
本発明のプリーツ式フィルターの逆洗方法は、通常逆洗方法と簡易逆洗方法の両方を組み合わせる。
通水差圧が初期差圧より、好ましくは０．０５〜０．１５Ｋｇ／ｃｍ2 上昇したら簡易逆洗を行う。この場合、差圧上昇が少ない時点で逆洗するため、懸濁不純物がフィルター内部に深くは進入しにくく、少量の水でそれを剥離することができる。そのため通水差圧は容易に回復し、フィルターの寿命も延長できる。１回の差圧上昇は０．０５Ｋｇ／ｃｍ2 程度がよい。通水差圧の差圧上昇が初期差圧より、好ましくは０．１５〜０．４０Ｋｇ／ｃｍ2 上昇したら通常逆洗を行って簡易逆洗を補う。通常逆洗方法と、簡易逆洗方法を組み合わせるため、フィルターのろ過寿命を延長し、発生廃棄物量を低減することができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、プリーツ式ろ過装置の概略図である。
プリーツ式ろ過装置には、上部胴１，２と下部胴３，４との間に管板を懸架し、そこにプリーツ式フィルター５，６を設けた複数のろ過器７，８を備えてある。この各ろ過器７，８の下部胴３，４には処理水入口ライン９が通じている。被処理水入口ライン９には、各ろ過器７，８ごとに入口サンプリング採取器１０，１１を設けてあり、下部胴３，４の直近ではスクラビング空気管１２，１３が合流し、さらに通常常閉のドレン弁１４ａ，１５ａを設けたドレン管１４，１５が分岐している。ろ過器７，８の上部胴１，２からは処理水出口ライン１６が外に延びている。この処理水出口ライン１６は、処理水の流れ方向に逆らう方向でろ過器７，８内に純水を注入する注水ライン１７，１８が途中で合流している。また、ろ過器７，８の上部胴１，２には、処理水出口ライン１６とは別に圧力空気注入ライン１９，２０が通じている。２１、２２はスクラビング時の注水ラインである。
【００１０】
プリーツ式フィルターは，外径約７０ｍｍ×長さ約３００ｍｍ×ポアサイズ０．２μｍで、ろ過面積は約１ｍ2 である。材質はポリオレフィンである。
アクリル製ろ過器７，８に設置したプリーツ式フィルター５，６にＬＶ０．５ｍ／ｈで通水し、ＢＷＲの復水のクラッドを模擬した非晶鉄クラッド１ｐｐｍを含む水をろ過器入口に注入した。この装置を用いて通常逆洗方法のみの場合と、通常逆洗方法と簡易逆洗方法を組み合わせた場合を比較した。
【００１１】
この時の通水差圧の経過を図２、図３に示す。図２は通常逆洗方法のみを行う場合の例を示す。初期差圧０．０５Ｋｇ／ｃｍ2 で０．１５Ｋｇ／ｃｍ2 上昇した時点で通常逆洗を行った。通常逆洗を行うと、初期差圧は０．０５５Ｋｇ／ｃｍ2 に回復した。引き続き２回目の通水を行い、差圧が０．１５Ｋｇ／ｃｍ2 上昇した時点で２度目の通常逆洗を行った。初期差圧は０．０６０Ｋｇ／ｃｍ2 に回復した。
【００１２】
図３は、通常逆洗方法と簡易逆洗方法を組み合わせた場合の例を示す。初期差圧０．０５Ｋｇ／ｃｍ2 で、０．０５Ｋｇ／ｃｍ2 上昇した時点で簡易逆洗した。簡易逆洗を行うと、初期差圧は０．０５５Ｋｇ／ｃｍ2 に回復した。引き続き２回目の通水を行い、差圧が０．１０Ｋｇ／ｃｍ2 上昇した時点で２回目の簡易逆洗を行った。初期差圧は０．０７０Ｋｇ／ｃｍ2 に回復した。
以後、この運転を繰り返し、通水差圧が０．２０Ｋｇ／ｃｍ2 に達した時点で通常逆洗を行った。通常逆洗を行うと初期差圧は０．０５５Ｋｇ／ｃｍ2 に回復した。通常逆洗２回に対して、簡易逆洗４回と通常逆洗１回となった。使用逆洗水量は通常逆洗のみの場合を１とすると、通常逆洗方法と簡易逆洗方法を組み合わせた場合は０．６であった。
【００１３】
図４、図５は通常逆洗方法のみの場合であって、図４はフィルター入口のクラッドの濃度変化を示す図、図５はフィルター出口のクラッドの濃度変化を示す図、図６、図７は通常逆洗方法と簡易逆洗方法を組み合わせた場合であって、図６はフィルター入口のクラッドの濃度変化を示す図、図７はフィルター出口のクラッドの濃度変化を示す図である。
【００１４】
通常逆洗方法のみの場合と通常逆洗方法と簡易逆洗方法を組み合わせた場合を比較すると、通常逆洗方法と簡易逆洗方法を組み合わせた場合の方が出口クラッド濃度は低く、クラッド除去性能は良好であった。
以上により、通常逆洗方法と簡易逆洗方法を組み合わせると、フィルターのろ過寿命は延長でき、発生廃棄物量が少なく、懸濁不純物の除去性能も良好になることが分かった。
また、上記の結果から、必ずしも差圧値に関係なく、簡易逆洗方法を定期的に繰り返し、簡易逆洗を１〜５回繰り返すと通常逆洗を１回行うというサイクルでもよいことが分かった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、プリーツ式フィルターを逆洗する方法であり、通常逆洗方法と簡易逆洗方法とを組み合わせることにより、洗浄水の排出量が少量で済み、ろ過性能の回復性もよい逆洗方法を提供できる。さらに、これによればフィルターのろ過寿命は延長でき、発生廃棄物量も少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  プリーツ式フィルターを使用するプリーツ式ろ過装置の概略図である。
【図２】  通常逆洗方法のみを行った場合の通水差圧の変化を示すグラフ図である。
【図３】  通常逆洗方法と簡易逆洗方法を併用した場合の通水差圧の変化を示すグラフ図である。
【図４】  通常逆洗方法のみを行った場合のフィルター入口のクラッドの濃度変化を示す図である。
【図５】  通常逆洗方法のみを行った場合のフィルター出口のクラッドの濃度変化を示す図である。
【図６】  通常逆洗方法と簡易逆洗方法を併用した場合のフィルター入口のクラッドの濃度変化を示す図である。
【図７】  通常逆洗方法と簡易逆洗方法を併用した場合のフィルター出口のクラッドの濃度変化を示す図である。
【符号の説明】
１    上部胴
２    上部胴
３    下部胴
４    下部胴
５    プリーツ式フィルター
６    プリーツ式フィルター
７    ろ過器
８    ろ過器
９    被処理水入口ライン
１０    入口サンプリング採取器
１１    入口サンプリング採取器
１２    スクラビング空気管
１３    スクラビング空気管
１４    ドレン管
１４ａ  ドレン弁
１５    ドレン管
１５ａ  ドレン弁
１６    処理水出口ライン
１７    注水ライン
１８    注水ライン
１９    圧力空気注入ライン
２０    圧力空気注入ライン
２１    注水ライン
２２    注水ライン
【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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【図７】
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