JPH01310710A - Partition wall of backwashable precoat filter element - Google Patents
Partition wall of backwashable precoat filter elementInfo
- Publication number
- JPH01310710A JPH01310710A JP1017425A JP1742589A JPH01310710A JP H01310710 A JPH01310710 A JP H01310710A JP 1017425 A JP1017425 A JP 1017425A JP 1742589 A JP1742589 A JP 1742589A JP H01310710 A JPH01310710 A JP H01310710A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- precoat
- septum
- pleats
- core
- filter element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 title claims description 19
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 42
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 12
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 11
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 abstract description 7
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 abstract description 7
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 abstract description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 22
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- NFGXHKASABOEEW-UHFFFAOYSA-N 1-methylethyl 11-methoxy-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadienoate Chemical compound COC(C)(C)CCCC(C)CC=CC(C)=CC(=O)OC(C)C NFGXHKASABOEEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical group 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- VZUGBLTVBZJZOE-KRWDZBQOSA-N n-[3-[(4s)-2-amino-1,4-dimethyl-6-oxo-5h-pyrimidin-4-yl]phenyl]-5-chloropyrimidine-2-carboxamide Chemical compound N1=C(N)N(C)C(=O)C[C@@]1(C)C1=CC=CC(NC(=O)C=2N=CC(Cl)=CN=2)=C1 VZUGBLTVBZJZOE-KRWDZBQOSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D37/00—Processes of filtration
- B01D37/02—Precoating the filter medium; Addition of filter aids to the liquid being filtered
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
- B01D29/13—Supported filter elements
- B01D29/15—Supported filter elements arranged for inward flow filtration
- B01D29/21—Supported filter elements arranged for inward flow filtration with corrugated, folded or wound sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/50—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
- B01D29/52—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition in parallel connection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/88—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
- B01D29/90—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding
- B01D29/902—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices for feeding containing fixed liquid displacement elements or cores
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/04—Supports for the filtering elements
- B01D2201/043—Filter tubes connected to plates
- B01D2201/0438—Filter tubes connected to plates mounted substantially vertically on plates at the lower side of the filter elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/12—Pleated filters
- B01D2201/127—Pleated filters with means for keeping the spacing between the pleats
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 本発明はプレコート型フィルターエレメントに関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a precoated filter element.
プレコードろ過装置は化学処理および産業廃水処理に使
用できる。例えば、珪藻上被覆フィルターを用いてフェ
ス、油、ミルク、ビール、果実ジュースおよび水を濾過
てきる。特に、処理後に液体生成物が非常に高純度であ
りそして定められた基準の脱イオン化または化学組成に
ぴたりと従っていなければならない場合には被覆フィル
ターを用いる。原子炉の水蒸気発生系のボイラー給水処
理および原子力発電所の凝縮工程においてはプレコート
型フィルターを例えばイオン交換樹脂被膜で用いる。Precord filtration equipment can be used for chemical processing and industrial wastewater treatment. For example, diatom-coated filters may be used to filter festivals, oils, milk, beer, fruit juices, and water. In particular, coated filters are used when the liquid product after processing must be of very high purity and closely conform to defined standards of deionization or chemical composition. Pre-coated filters are used, for example, with an ion exchange resin coating, in the boiler feed water treatment of steam generation systems in nuclear reactors and in the condensation process of nuclear power plants.
プレコートフィルターエレメントは一般には多孔質支持
構造体、ろ材で被覆した隔壁と呼ばれるもの、ろ過操作
を行いそしてろ液と化学的に相互作用することのできる
プレコートと呼ばれるものからなる。多くのろ過の用途
に一般に用いられる?濾過材料は珪藻土である。高純度
流出水を必要とする廃水処理の用途ではイオン交換樹脂
を使用できる。各々の場合、ろ過されるものと同じタイ
プの液体のスラリーを形成しそしてこのスラリーを多孔
質隔壁に送りスラリーの懸濁被覆物質を隔壁」二に集め
ることによりフィルター物質をフィルター隔壁上に蓄積
することができる。珪藻土を用いるとき、被覆材料の粒
子は好ましくは隔壁材料の細孔よりかなり小さい。被覆
祠料の粒子は隔壁の細孔を橋渡して、十分な深さの被覆
が堆積してろ過操作が始まるとろ液から汚染粒子をろ過
するように機能する濃厚ではあるが透過性の層を形成す
る。このような被覆フィルターでろ過てきる液体の例は
油;ミルク、シロップ、ビール、ジュースなどの食品;
水;液状ワックス;化学薬品;および種々の化学溶液で
ある。被覆フィルターによる粒状物ろ過の能力は荒い隔
壁を覆う珪藻土または他の被膜の細かさに依る。Precoated filter elements generally consist of a porous support structure, what is called a septum coated with filter media, and what is called a precoat that can perform the filtration operation and chemically interact with the filtrate. Commonly used in many filtration applications? The filter material is diatomaceous earth. Ion exchange resins can be used in wastewater treatment applications that require high purity effluent. In each case, the filter material is accumulated on the filter septum by forming a slurry of the same type of liquid as that to be filtered and sending this slurry to the porous septum and collecting the suspended coating material of the slurry on the septum. be able to. When diatomaceous earth is used, the particles of the coating material are preferably significantly smaller than the pores of the septum material. The particles of the coating material bridge the pores of the septum, forming a thick but permeable layer that acts to filter contaminant particles from the filtrate once a sufficient depth of coating is deposited and the filtration operation begins. do. Examples of liquids that can be filtered through such coated filters are oils; foods such as milk, syrup, beer, and juice;
water; liquid wax; chemicals; and various chemical solutions. The ability of a coated filter to filter particulates depends on the fineness of the diatomaceous earth or other coating that covers the rough septum.
?濾過操作が進行するにつれて、連続濾過が困難となり
被覆フィルターを浄化しなければならなくなるまで被覆
フィルターの圧力降下は徐々に増加し、例えば珪藻土な
どの被覆拐料を除きそしてこれを新しい被覆利料と置き
換える。好ましい洗浄方法は一般にはフィルターエレメ
ントの圧力勾配を逆にすることによりフィルター隔壁へ
の液体の流れを反対にすることである。逆の流体流れは
一般にはろ過工程期間中よりも早い速度で駆動してフィ
ルター層を除く。前にろ過した液体をその目的に用いて
もよくその後貯槽に入れて被覆材料を沈着させる。−担
被覆材料が沈着すると、ろ過工程を繰り返すことにより
流体を生成物として再利用できる。突然の激しい液体の
逆流をしばしば利用してフィルター被膜を取り除いて運
び去られる。? As the filtration operation progresses, the pressure drop across the sheathed filter gradually increases until continuous filtration becomes difficult and the sheathed filter must be cleaned, removing the sheathing material, such as diatomaceous earth, and replacing this with new sheathing material. replace. A preferred method of cleaning is generally to reverse the flow of liquid to the filter septum by reversing the pressure gradient across the filter element. The reverse fluid flow is generally driven at a faster rate than during the filtration process to remove the filter layer. The previously filtered liquid may be used for that purpose and then placed in a reservoir to deposit the coating material. - Once the carrier coating material has been deposited, the fluid can be recycled as product by repeating the filtration process. A sudden and violent backflow of liquid is often used to dislodge the filter membrane and carry it away.
被膜の細孔径は一般には隔壁より小さいが、それにもか
かわらず多くの連続的なろ過と逆洗の後に隔壁は十分に
閉塞するようになって効果的な洗浄を妨げ、被膜を取り
換えなければならない。Although the pore size of the membrane is generally smaller than the septum, nevertheless, after many successive filtration and backwashings, the septum becomes sufficiently occluded to prevent effective cleaning and the membrane must be replaced. .
プレコートフィルターエレメントは懸濁粒子および溶解
した化学成分およびイオン状汚染物質の両者を含む液体
の処理にしばしば利用され、処理した流出水は非常に高
純度であって定められた基準の脱イオン化および化学組
成にぴったりと従っていなければならない。水蒸気発生
系からの水蒸気を利用する工業的方法は腐食生成物、冷
却水の内部漏れ、および工程で用いる種々の物質により
汚染された凝縮液を発生するかもしれない。原子力水蒸
気発生系の凝縮液あるいはボイラー給水中の汚染物質は
系内の伝熱装置の腐食を起し、熱交換表面を損傷させ、
そして伝熱効率を低下させるかもしれない。これは結局
、管の過熱となり、管の破損、さらには装置の損傷、お
よびおそらくは環境への放射性物質の汚染となる。原子
力水蒸気発生系での腐食を防ぐために、水処理は供給原
水の状態調整を含まなければならず、凝縮液はプロセス
水蒸気またはタービン、およびボイラー水から戻る。Precoated filter elements are often utilized to treat liquids containing both suspended particles and dissolved chemical and ionic contaminants, and the treated effluent is of very high purity and meets defined standards of deionization and chemical contaminants. The composition must be followed exactly. Industrial processes that utilize steam from steam generating systems may generate corrosion products, cooling water internal leaks, and condensate contaminated with various materials used in the process. Contaminants in the condensate or boiler feedwater of nuclear steam generation systems can cause corrosion of heat transfer equipment within the system, damage heat exchange surfaces, and
and may reduce heat transfer efficiency. This ultimately results in overheating of the tube, leading to tube breakage, further equipment damage, and possibly radioactive contamination of the environment. To prevent corrosion in nuclear steam generation systems, water treatment must include conditioning of the raw feed water, condensate returns from the process steam or turbine, and boiler water.
厳しい品質制御を必要としそしてプレコートフィルター
の使用が一般的である水処理の特定の例は原子力発電所
の凝縮器工程である。2つの主たるタイプの原子力発電
所は沸騰水型反応器と加圧水型反応器である。これらは
異なる水蒸気発生方法を用いて電気を作るタービンを駆
動しそして異なる水処理を必要とするが、両者はともに
凝縮液ポリラシャ−と一般に呼ばれる類似の水浄化系を
用いる。沸騰水型反応器において、粒子が原水を通って
反応器内に入ると、分解を起して放射性となるかもしれ
ない。放射性粒子が生成すると、費用のかかる廃棄の問
題を起しそして人々を放射性物質にさらすおそれを十分
に示すかもしれない。A particular example of water treatment that requires strict quality control and where the use of precoat filters is common is the condenser process in nuclear power plants. The two main types of nuclear power plants are boiling water reactors and pressurized water reactors. Although they use different steam generation methods to drive turbines that produce electricity and require different water treatment, both use similar water purification systems commonly referred to as condensate polyurethanes. In boiling water reactors, if particles enter the reactor through the raw water, they may decompose and become radioactive. The generation of radioactive particles may pose costly disposal problems and pose a significant risk of exposing people to radioactive material.
加圧水型反応器における粒状汚染物質の存在は熱交換器
のチューブの応力亀裂を起すかもしれない。The presence of particulate contaminants in pressurized water reactors may cause stress cracking of heat exchanger tubes.
供給原水は当初から多くの異なる種類の溶解物質および
懸濁物質を含むかもしれない。最も一般には、これらの
物質はシリカ、鉄、銅、カルシウム、マグネシウム、お
よびナトリウムの化合物を含む。金属成分は一般には重
炭酸塩、炭酸塩、硫酸塩および塩化物として生じる。こ
れら物質の多くは溶液中でイオンであり、これを水処理
において有利に使用して高純度の流出水を得ることがで
きる。Feed water may initially contain many different types of dissolved and suspended substances. Most commonly, these materials include silica, iron, copper, calcium, magnesium, and sodium compounds. Metal components generally occur as bicarbonates, carbonates, sulfates and chlorides. Many of these substances are ions in solution, which can be advantageously used in water treatment to obtain high purity effluent water.
原水は広範囲の種類の有害な汚染物質を含むかもしれな
いので、この処理において1種類以上の技法を用いて汚
染物質を除去するのが一般的である。通常は原水を最初
に清適して懸濁大粒子汚染物質を機械的に除去し次いで
イオン交換により脱イオン化する。凝縮液ポリッシング
として一般に知られている脱イオン化工程はイオン汚染
物質から理論的に最大化学純度にかなり近い水を作る。Because raw water may contain a wide variety of harmful contaminants, it is common to use one or more techniques to remove contaminants during this treatment. Typically, the raw water is first purified to mechanically remove suspended large particulate contaminants and then deionized by ion exchange. The deionization process, commonly known as condensate polishing, produces water from ionic contaminants that is reasonably close to its theoretical maximum chemical purity.
凝縮液ポリッシングは液相とイオンにより運ばれる電荷
により生じる固相との間のイオン可逆的交換を含む。固
相は代表的には、固体が液体と接触すると液体に含まれ
るイオンを新しいイオンと交換するイオン基で飽和した
イオン交換樹脂からなる。凝縮液ポリッシング工程にお
いて、イオン交換を用いて2つの方法で汚染水を処理で
きる;原水中のイオン汚染物質を比較的無害な脱イオン
化生成物と置換でき、そして汚染物質の分子構造内の主
要なイオンを、液体に存在するイオンと結局は反応して
比較的無害な生成物となる他のイオンと置換することに
より、イオン汚染物質を無害または害の少ない生成物へ
と変えることができる。Condensate polishing involves reversible exchange of ions between a liquid phase and a solid phase caused by charge carried by the ions. The solid phase typically consists of an ion exchange resin saturated with ionic groups that exchange ions contained in the liquid for new ions when the solid comes into contact with the liquid. In the condensate polishing process, ion exchange can be used to treat contaminated water in two ways; ionic contaminants in the raw water can be replaced with relatively harmless deionized products, and major components within the contaminant's molecular structure can be replaced. Ionic contaminants can be converted to harmless or less harmful products by replacing the ions with other ions that eventually react with the ions present in the liquid to produce relatively harmless products.
第二の場合に、例えば置換イオンは残りのイオン汚染物
質と反応してさらに水を形成するかもしれない。In the second case, for example, the replacement ions may react with the remaining ionic contaminants to form further water.
ボイラー給水または水蒸気凝縮液を脱イオンする方法に
おいて、例えば、水素イオンで飽和した樹脂′を含む1
つのタンクで水中の金属カチオンを置換し、一連の別の
タンクで水中のアニオンを置換することは一般的である
。各々の樹脂は脱イオン能力がなくなるまで汚染物質の
置換を続ける。In a method for deionizing boiler feedwater or steam condensate, e.g.
It is common for one tank to replace the metal cations in the water and a series of other tanks to replace the anions in the water. Each resin continues to displace contaminants until its deionization capacity is exhausted.
脱イオン能力がなくなると、カートリッジ管状凝縮液ポ
リッシング系の場合には樹脂を交換するかあるいは、深
層脱塩系においては再生してイオン交換能力を回復させ
る。When deionization capacity is exhausted, ion exchange capacity is restored by replacing the resin in the case of cartridge tubular condensate polishing systems or by regenerating it in deep desalination systems.
原子力発電所の凝縮器工程で用いる凝縮液ポリッシング
系において、例えば、プレコートフィルターを備えたろ
過装置を利用して水の状態調整方法の濾過工程と脱イオ
ン工程を同時に行うことは一般的である。このタイプの
装置のフィルターエレメントは代表的には上記の通りの
すべてプレコートフィルターエレメントでありそして多
孔質支持構造体、媒体で被覆した隔壁と呼ばれるもの、
ろ過とイオン交換の両工程を行うプレコートと呼ばれる
ものからなる。プレコートが使い捨て型であるカートリ
ッジ前型の凝縮液ポリッシング系において、プレコート
が粒状汚染物質で閉塞すると、圧力降下の上昇で示され
るように、すなわちイオン交換能力がなくなると、流出
水の分析により示されるように、プレコートを隔壁から
剥離して−11=
系外に洗い出す逆洗操作でプレコートを捨てる。In a condensate polishing system used in a condenser process of a nuclear power plant, it is common to perform the filtration process and deionization process of a water conditioning method at the same time, for example, using a filtration device equipped with a precoat filter. The filter elements of this type of device are typically all pre-coated filter elements as described above and include a porous support structure, referred to as a media-coated septum;
It consists of something called a precoat that performs both filtration and ion exchange steps. In pre-cartridge condensate polishing systems where the precoat is disposable, if the precoat becomes clogged with particulate contaminants, analysis of the effluent water will show that the precoat becomes clogged with particulate contaminants, as indicated by an increase in pressure drop, i.e. no ion exchange capacity. As such, the precoat is peeled off from the partition wall and discarded by a backwash operation in which the precoat is washed out of the -11= system.
次いで新しい樹脂のプレコートを隔壁につける。A new resin precoat is then applied to the septum.
脱イオンの用途に用いる代表的な逆洗可能なプレコー+
−>濾過装置100を第1図に模式的に示す。Typical backwashable Precor+ used for deionization applications
->A filtration device 100 is schematically shown in FIG.
ろ過装置100は人口102と出口103とを有する圧
力容器101からなるハウジングを有する。チューブシ
ート104は容器101の内壁の周囲に固定されており
、容器を下部低圧チャンバー、すなわち空間105と」
一部高圧チャンバー106とに分けている。The filtration device 100 has a housing consisting of a pressure vessel 101 with a port 102 and an outlet 103. A tubesheet 104 is secured around the inner wall of the container 101, forming a lower low pressure chamber or space 105.
It is partially divided into a high pressure chamber 106.
出口103は空間105を容器の外部と連通させている
。」二部チャンバー106はチューブシート104の開
口部を経て容器の外部へおよび入口102へ連通してい
る。Outlet 103 communicates space 105 with the exterior of the container. The two-part chamber 106 communicates through an opening in the tubesheet 104 to the exterior of the container and to the inlet 102.
多数のフィルターエレメント109は」二部チャンバー
106 内に位置する。各々のフィルターニレメンl−
109はチューブシートの穴を通る隔離管111を含む
。各々のフィルターエレメント109はチューブシー1
−104とその隔離管111のベースにあるンート11
0とにより支持されている。各々の穴はガスケット(図
示せず)により取り囲まれてチューブシート104と隔
離管111とのシールを与える。各々のフィルターエレ
メント109は中火コア(図示せず)とプレコート樹脂
を支えることのできる多孔質隔壁112とからなる。上
部チャンバーの圧力が空間105より大きくなると、多
孔質隔壁により水がコア内へと流れる。コアから垂直下
方に延びる隔離管111はエレメント109から空間1
05への炉液の放出通路として役立つ。A number of filter elements 109 are located within the two-part chamber 106. Each filter elm l-
109 includes an isolation tube 111 passing through a hole in the tubesheet. Each filter element 109 is connected to the tube seat 1
-104 and its outlet 11 at the base of the isolation tube 111.
It is supported by 0. Each hole is surrounded by a gasket (not shown) to provide a seal between tubesheet 104 and isolation tube 111. Each filter element 109 consists of a medium core (not shown) and a porous partition wall 112 capable of supporting pre-coated resin. When the pressure in the upper chamber becomes greater than the space 105, the porous partition allows water to flow into the core. An isolation tube 111 extending vertically downward from the core connects the element 109 to the space 1.
Serves as a discharge passage for furnace fluid to 05.
第1図の濾過装置はこのプレコートか過装置には代表的
なものであって、圧力容器101の上部チャンバー10
8内で、チューブシート104の上でそして入口開口1
07にわたってバッフル板113を含んでいる。バッフ
ル板113はチューブシートと間隔を置いた関係で支持
されており水が通るかもしれないバッフル板の周囲に環
状空間を与える。The filtration device shown in FIG.
8, above the tubesheet 104 and inlet opening 1
07 includes a baffle plate 113. A baffle plate 113 is supported in spaced relationship with the tubesheet to provide an annular space around the baffle plate through which water may pass.
こうして、水が入口102を通って上部チャンバー10
6に入ると、流れはバッフル板113に当りそして環状
空間を通って上部チャンバー106全体にわたり流れる
。バッフル板は特に入口近くのチャンバーの下部中心位
置で、一般にはチャンバー全体にわたり乱れ、を減少さ
せるためである。Thus, water passes through the inlet 102 into the upper chamber 10.
6, the flow hits baffle plate 113 and flows through the annular space throughout upper chamber 106. The purpose of the baffle plate is to reduce turbulence, particularly at the lower center of the chamber near the inlet, but generally throughout the chamber.
三種類の基本的な一般に用いられるプレコートフィルタ
ーの隔壁は糸繰多孔コア、荒いメツシュおよび多孔質金
属カートリッジである。一般には、これらは円筒状であ
るが、幾つかは他の形状のものもある。糸繰多孔コア隔
壁は代表的には保護用のひもまたは糸を巻いて包んだ多
孔円筒状ステンレススチール中空コアからなる。ナイロ
ンまたはポリプロピレンなどの高分子糸は一般に用いら
れる。これらの糸は代表的には1.6ミリメードル(1
/16インチ)の直径を有しそして中空コアのまわりに
包んで約1.27センチメードル(1/2インチ)の隔
壁深さを与える。汚染水がプレコートへと流れると、巻
いた糸の隣接するストランド間のどんな空間をも通らず
に糸のフィラメントの微孔質開口部を通ることを図る。Three basic types of commonly used precoat filter partitions are wound porous cores, coarse meshes, and porous metal cartridges. Generally these are cylindrical, but some have other shapes. The wound porous core septum typically consists of a porous cylindrical stainless steel hollow core wrapped with a protective cord or thread. Polymeric threads such as nylon or polypropylene are commonly used. These threads are typically 1.6 mm (1.6 mm)
/16 inch) in diameter and wrapped around a hollow core to provide a septum depth of about 1/2 inch. As the contaminated water flows to the precoat, it attempts to pass through the microporous openings of the yarn filaments without passing through any spaces between adjacent strands of the wound yarn.
荒いメツシュの隔壁はポリプロピレンメツシュおよびワ
イヤメツシュから作られる隔壁を含む。多孔質金属カー
トリッジは一般に焼結したあるいは互いに結合させた金
属微粒子の濾過媒体からなる。荒いメツシュの隔壁およ
び多孔質金属カートリッジを糸で巻いてもよい。Rough mesh septa include septa made from polypropylene mesh and wire mesh. Porous metal cartridges generally consist of a filtration media of sintered or bonded metal particles. The rough mesh septum and porous metal cartridge may be wrapped with thread.
これらフィルターのプレコートは代表的には脱イオン水
に懸濁したイオン交換樹脂粒子のスラリーからなる。懸
濁液は意図する用途に依りあらかじめ定めた割合のカチ
オン粒子とアニオン粒子で配合する。第1図の清適装置
100の操作は2つの段階に分けることができる:(1
)プレコート段階と(2)清適段階である。一般に、プ
レコート樹脂スラリーの流れをバッフル板113の向う
の人口102へとそしてフィルターエレメント109へ
と導入して隔壁112の上流面にプレコート層を蓄積さ
せることにより各々のフィルター隔壁112をプレコー
トする。樹脂粒子径の分布、流量および凝集剤の割合を
最適化して適当なプレコートを達成する。次いで工程流
量で被覆隔壁へ短時間脱イオン水を連続的に循環するこ
とによりプレコート層を各ニレメンl−109の隔壁1
12の表面上で圧縮する。The precoat of these filters typically consists of a slurry of ion exchange resin particles suspended in deionized water. The suspension is formulated with a predetermined ratio of cationic and anionic particles depending on the intended use. The operation of the cleaning device 100 of FIG. 1 can be divided into two stages: (1
) precoat stage and (2) clearing stage. Generally, each filter septum 112 is precoated by introducing a flow of precoat resin slurry into the population 102 across the baffle plate 113 and into the filter element 109 to accumulate a precoat layer on the upstream surface of the septum 112. Optimize the resin particle size distribution, flow rate, and flocculant proportion to achieve a proper precoat. The precoat layer is then applied to each Nilemene L-109 septum 1 by continuously circulating deionized water at the process flow rate for a short period of time to the coated septum.
Compress on 12 surfaces.
良好なプレコートは各々の隔壁の長さ全体に沿う厚さで
プレコートまたは処理のサイクル期間中ラックがなく、
そして清適装置ハウジング内の全ての隔壁上で−様な厚
さである。A good precoat will have a thickness along the entire length of each septum and no racking during the precoating or processing cycle.
and of uniform thickness on all septa within the cleaning device housing.
水処理の間、汚染水は入口112を通ってバッフル板1
13を越えて上部チャンバー106へと容器101に流
れる。この水は各々の隔壁112の表面上で樹脂プレコ
ートと接触しそして最初にプレコートを通り次いで隔壁
112へと半径方向内側へ流れる。水かプレコート内の
樹脂を通って流れると、特に配合したイオン交換樹脂粒
子は前記の方法により水中の無機物および他のイオン汚
染物質を除きまたは変形する。イオン交換プレコートは
また濾過媒体としても作用しそして代表的には隔壁11
2よりも微細な細孔構造を有する。理想的には、粒状汚
染物質はプレコートで捕捉されそして隔壁112への侵
入を防く、次いで処理した2戸液を隔壁112を通って
フィルターエレメント109のコアへと送り、隔離管1
11を通って空間105へと流れ、そして出口103を
通って容器101の外に出る。During water treatment, contaminated water passes through the inlet 112 to the baffle plate 1
13 into the container 101 and into the upper chamber 106. This water contacts the resin precoat on the surface of each septum 112 and flows radially inward first through the precoat and then into the septum 112. As water flows through the resin in the precoat, the specifically formulated ion exchange resin particles remove or transform minerals and other ionic contaminants in the water by the methods described above. The ion exchange precoat also acts as a filtration medium and typically
It has a finer pore structure than 2. Ideally, particulate contaminants would be captured in the pre-coat and prevented from entering the septum 112, and the treated liquid would then be routed through the septum 112 to the core of the filter element 109 and into the isolation tube 1.
11 into space 105 and exits container 101 through outlet 103.
プレコートは脱イオン化操作中に粒状汚染物質を捕捉し
続けるので、所定の流量を維持するのに必要な?濾過装
置100の差圧は、?濾過操作が非効率的となる水準に
達するまで増加し、そしてイオン交換は続くので、流出
水化学種の変化により示されるように、樹脂のイオン交
換容量はなくなる。Because the precoat continues to trap particulate contaminants during the deionization operation, is it necessary to maintain a given flow rate? What is the differential pressure of the filtration device 100? The ion exchange capacity of the resin is exhausted as indicated by the change in effluent water species as the ion exchange continues and increases until a level is reached where the filtration operation becomes inefficient.
この時点で処理工程を止め、そして水を逆方向で装置へ
流す逆洗操作に?濾過装置をかける。使用済プレコート
を各々の隔壁112から剥離しそして逆流により系外へ
洗い出゛す。次いで新しいプレコート操作で次のサイク
ルを始める。At this point, the treatment process is stopped and the water is flowed in the opposite direction to the equipment for a backwash operation? Apply a filtration device. The used precoat is peeled off from each partition wall 112 and washed out of the system by backflow. Then start the next cycle with a new precoat operation.
このタイプの既知の脱イオン化プレコードろ過系は幾つ
かの欠点を有する。従来のプレコートか過装置の多くは
、逆洗頻度をプレコート消耗前の最大許容差圧により示
していたので、効率的でない。差圧限界内で円筒状隔壁
が与える限界流れ域により必要とされる高流量を維持し
つつプレコート内で保持できる汚染物質の量は比較的少
ない。Known deionized pre-coated filtration systems of this type have several drawbacks. Many conventional precoat filtration systems are inefficient because the backwash frequency is dictated by the maximum allowable differential pressure before precoat depletion. The amount of contaminants that can be retained within the precoat while maintaining the high flow rate required by the critical flow area provided by the cylindrical partition within differential pressure limits is relatively small.
樹脂プレコートは、粒子で閉塞していても、その脱イオ
ン性は消耗しておらず、そしてプレコートフィルターを
利用して脱イオンできるより少ない液を濾過する。こう
して、逆先は差圧によりしばしば検知され、有用なプレ
コートは無駄になり、そして廃棄しなければならない放
射性廃棄物の量が増加する。Although the resin precoat is clogged with particles, its deionization properties are not exhausted, and the precoat filter filters less liquid than can be deionized. Thus, tipping is often detected by differential pressure, wasting useful precoat, and increasing the amount of radioactive waste that must be disposed of.
本発明はプレコート型か過装置用フィルターエレメント
を提供し、このフィルターエレメントは上端と、下端と
、中心排水空間とろ液を排水空間へそしてコアの一端へ
と流す多孔壁とを有する中心の円筒コアと;コアを囲み
そしてコアとほぼ同軸の隔壁とからなり、この隔壁は、
プレコートを支持しそしてコア壁に近い谷部とコア壁か
ら遠い先端とを有する縦方向プリーツを含む。The present invention provides a filter element for a precoated filtration device comprising a central cylindrical core having an upper end, a lower end, a central drainage space and a perforated wall that allows filtrate to flow into the drainage space and into one end of the core. and; a bulkhead surrounding the core and approximately coaxial with the core;
It supports the precoat and includes longitudinal pleats having valleys near the core wall and tips distal from the core wall.
本発明はまた流路に沿いろ過装置へとプレコートスラリ
ーを送ることのできるプレコート型ろ過装置のフィルタ
ーエレメントを提供し、このフィルターエレメントは流
路を渡って配置された隔壁からなりかつプリーツの上流
面でプレコートを蓄積する上流面を有する縦長プリーツ
を含む。The present invention also provides a filter element for a precoat type filtration device capable of conveying precoated slurry along a flow path to a filtration device, the filter element comprising a partition wall disposed across the flow path and an upstream surface of the pleats. includes a longitudinal pleat with an upstream surface that accumulates precoat.
本発明はさらにプレコートスラリーを第一の方向でひだ
付隔壁へと送ってこの隔壁のプリーツ上でプレコートを
蓄積させ、液体を第一の方向で隔壁のプレコートしたプ
リーツへと送ってプレコート材料でこの液体を処理し、
そして別の液体を反対方向で隔壁のプレコートしたプリ
ーツへと送って隔壁のプリーツからプレコートを剥離さ
せることからなる液体の処理方法をも提供する。The invention further provides for directing the precoat slurry in a first direction to the pleated septum to accumulate the precoat on the pleats of the septum, and directing the liquid in a first direction to the precoated pleats of the septum to deposit the precoat material on the pleated septum. process liquids,
A method of disposing of a liquid is also provided which comprises sending another liquid in the opposite direction to the precoated pleats of the septum to strip the precoat from the pleats of the septum.
ひだ付隔壁は現状の円筒状隔壁よりもかなり表面積が大
きいので、本発明により与えられるフィルターエレメン
トおよび方法は従来よりも寿命が長く効率が大きい。Because the pleated septum has a significantly larger surface area than current cylindrical septa, the filter element and method provided by the present invention has a longer life and greater efficiency than before.
ニレメン)・の圧力差はろ過処理操作中に所定の流量に
おいて低く、これはより大きいプレコート汚染容量を与
える。こうして、本発明のフィルターエレメントおよび
方法は逆洗頻度が少なくそして許容できる差圧範囲内で
ろ過、逆洗、およびプレコートの操作中に隔壁の差圧を
維持しつつ隔壁を有効に利用する。The pressure difference is lower at a given flow rate during a filtration operation, which gives a larger precoat contamination capacity. Thus, the filter element and method of the present invention efficiently utilizes the septum while infrequently backwashing and maintaining septum pressure differentials during filtration, backwashing, and precoating operations within acceptable differential pressure ranges.
ひだ付隔壁の表面積が大きいことはかなり高い性能を与
える。エレメント直径の包絡線に依るが、ひだ付隔壁は
円筒状隔壁の面積の2倍であることができ、こうして流
れ密度を半分にする。汚染容量は流れ密度に大いに依存
するので、流れ密度を半分にすると隔壁およびプレコー
ト単位面積当りの汚染容量がほぼ2倍になる。こうして
、隔壁の面積を2倍にする組合せ効果はプレコートの汚
染保持容量を4倍に高める。The large surface area of the pleated bulkhead gives significantly higher performance. Depending on the element diameter envelope, the pleated septum can be twice the area of the cylindrical septum, thus halving the flow density. Since contamination capacity is highly dependent on flow density, halving the flow density approximately doubles the contamination capacity per unit area of septum and precoat. Thus, the combined effect of doubling the area of the septum increases the contamination retention capacity of the precoat by a factor of four.
このエレメントの高い汚染容量を利用して差圧限界を越
えることなくより細かい細孔径の隔壁を使用することが
できる。これは重要な利点をもたらす。荒い隔壁エレメ
ントでは、過剰の樹脂がプレコートから隔壁を通って漏
れるのを防ぐためにプレコートのサイクル後に長期間低
流量を維持しなければならない。隔壁が細かいと初期の
処理流量を高めそして容器をよりすばやく定常にするこ
とができる。連続処理サイクル中の樹脂の漏れも低下す
る。樹脂の漏れは脱イオン化器下流の樹脂の堆積をもた
らし、これは浸蝕をもたらしそして熱交換装置の効率を
低下させるかもしれない。The high contamination capacity of this element allows the use of finer pore size partitions without exceeding differential pressure limits. This brings important advantages. With rough septum elements, low flow rates must be maintained for extended periods after the precoat cycle to prevent excess resin from leaking through the septum from the precoat. Fine septa can increase the initial throughput and bring the vessel to steady state more quickly. Resin leakage during continuous processing cycles is also reduced. Resin leakage results in resin build-up downstream of the deionizer, which may lead to erosion and reduce the efficiency of the heat exchange equipment.
第2図は本発明を具現化しているプレコートフィルター
エレメントの一例を示している。本例−20=
のプレコートフィルターエレメントは一般には多孔金属
コア20に同軸で配置された縦方向にひだ付けした形態
の隔壁10からなる。コアは排水用空間を規定する多孔
円筒壁24からなる。コア2oはペースキャップ30に
載置されている。隔離管40はペースキャップから垂直
下方に伸びそして排水空間と流体連通している。多孔円
筒状金属コア2oは例えばステンレススチールなどの何
れの適当な材料で作ることができる。コア20は上端キ
ャップ35とペースキャップ30の2つのキャップを有
する。上端キャップはコアの上端に配置されておりそし
てペースキャップ30はコアの下端に配置されている。FIG. 2 shows an example of a precoated filter element embodying the present invention. The precoated filter element of Example-20= generally consists of a partition 10 in the form of longitudinal pleats disposed coaxially with a porous metal core 20. The core consists of a perforated cylindrical wall 24 defining a drainage space. Core 2o is placed on pace cap 30. An isolation tube 40 extends vertically downward from the pace cap and is in fluid communication with the drainage space. The porous cylindrical metal core 2o can be made of any suitable material, such as stainless steel, for example. The core 20 has two caps, a top cap 35 and a pace cap 30. The upper end cap is located at the upper end of the core and the pace cap 30 is located at the lower end of the core.
これらキャップは溶接あるいは他の何れの適当な結合法
、例えば樹脂結合により円筒状コア壁24にしっかりと
固定されている。The caps are secured to the cylindrical core wall 24 by welding or any other suitable bonding method, such as resin bonding.
第3図は隔壁の軸に対し垂直の切断面からみた第2図の
隔壁の概略断面図であり、これらの図で同じ参照番号は
同じ部材を示す。一般に、隔壁1゜は円筒状コア壁24
に接した谷部14とコア壁から遠い先端16とを有する
縦方向プリーツ12を含む。ブレコード500で部分的
に被覆して示されている隔壁は、濾過操作の直前は、ポ
ール社により市販されている多孔質金属膜材料、PMM
、などの何れの適当な材料で形成してもよい。隔壁材料
は、使用するプレコート樹脂混合物の性質と処理すべき
水の化学的性質により特定の用途により選ぶことができ
る。3 is a schematic cross-sectional view of the septum of FIG. 2 taken through a section perpendicular to the axis of the septum, and like reference numbers refer to like parts in these figures; FIG. Generally, the partition wall 1° is a cylindrical core wall 24
It includes a longitudinal pleat 12 having a trough 14 adjacent to the core wall and a tip 16 remote from the core wall. The septum, shown partially coated with Brecord 500, was coated with PMM, a porous metal membrane material commercially available from Pall Corporation, immediately prior to the filtration operation.
, etc., may be formed of any suitable material. The barrier material can be chosen depending on the particular application depending on the nature of the precoat resin mixture used and the chemistry of the water to be treated.
第2図で見られるように周囲バンド8oは、曲げ応力に
対してプリーツを支持するために隔壁の垂直長さに沿っ
て一定間隔でプリーツ12のまわりを包むことかできる
。これらのバンドは例えばステンレススチールなどの何
れの適当な材料から作ることができる。これらバンドを
例えば加圧取付けなどの何れの適当な手段で先端16に
取り付けることができる。As seen in FIG. 2, peripheral bands 8o may be wrapped around pleats 12 at regular intervals along the vertical length of the septum to support the pleats against bending stresses. These bands can be made from any suitable material, such as stainless steel. These bands may be attached to tip 16 by any suitable means, such as by pressure attachment.
プリーツの設計は、プレコートの沈着用のプリーツ間の
適当な空間を与えるとともに濾過面積を最大にする要求
を満足しなければならない。さらに隔壁の差圧を2.1
ないし6.9バール(30ないし100psi)とする
かもしれない逆洗サイクルの応−〇つ −
力に耐えるための適当な機械的強度を与える要求も満た
さなければならない。解析による最適化手法を用いて、
ろ過に対して最大プリーツ面積を達成するとともに最小
のプレコート厚さと最大許容曲げ応力の臨界値に合致す
ることに基づく好ましい態様のプリーツの枚数とプリー
ツの高さを決定する。ろ過装置ハウジングの上部チャン
バー内でエレメントの中心対中心の配置および所望のプ
レコート厚さが与えられると、ひだ付エレメントが内側
で合わなければならない外側直径の包絡線を決定できる
。特定の用途のための与えられた?濾過媒体の組成は樹
脂プレコートの最小厚さを確立する。The pleat design must satisfy the requirements of maximizing filtration area while providing adequate space between the pleats for precoat deposition. Furthermore, the differential pressure of the partition wall is 2.1
It must also meet the requirements of providing adequate mechanical strength to withstand the stresses of a backwash cycle, which may be from 30 to 100 psi. Using an optimization method based on analysis,
Determine the pleat number and pleat height of the preferred embodiment based on achieving maximum pleat area for filtration and meeting critical values for minimum precoat thickness and maximum allowable bending stress. Given the center-to-center placement of the elements within the upper chamber of the filter housing and the desired precoat thickness, the outer diameter envelope within which the pleated elements must fit can be determined. Given for a specific use? The composition of the filtration media establishes the minimum thickness of the resin precoat.
第3図で説明されているように:
t=4Js過媒体、支持体および排水用複合体の厚さ、
メートル(インチ)
OD=ひだ付エレメントがその中で適合しなければなら
ない外側直径包路線、メートル(インチ)
CD−4戸液流量および圧力降下の臨界値と両立するエ
レメントのコア直径、メーI・ル(インチ)
T R= iJs過媒体複合体の物理的性質と製作上の
臨界値により求められるプリーツの先端における曲げ半
径、メーI・ル(インチ)PT−最小プレコー(・厚さ
、メートル(インチ)PD=エレメントが受ける最大圧
力降下、バール(psi)
SS−何れのプリーツでの許容曲げ応力、バール(ps
i)
プリーツ形態の最適化のためには:
N=エレメント内のプリーツの数
CP−プリーツの円形ピッチ−2π/Nラジアンb −
隔壁軸に沿う周囲バンドの間隔、メートル(インチ)
h −プリーツの高さ、メートル(インチ)PR−プリ
ーツの半径、メートル(インチ)S −バンド間の距離
すに対しプリーツのhインチの高さで生じる半径方向に
沿う曲げ応力、バール、(psi)
相互い影響する方法により、プリーツの数Nと= 2
4 −
コアの直径CDを求めることができ、これは最小プレコ
ート厚さPTより大きいかこれに等しいプリーツ半径P
Rを達成しそしてプリーツの外側半径方向に沿って生じ
る応力SはSS以下またはこれに等しくなる。ビームの
スパンがプリーツの高さhに等しく、ビームの深さが複
合体の厚さtに等しく、ビームの幅が周囲バンド間の間
隔すに等しいとした単に支持されたビームとしてプリー
ツをモデル化し、そしてビームの曲げ理論を適用すると
、最大曲げ応力Sは既知変数に関して次のように示すこ
とができる:
最適化の作業により最適なプレコートに対してプリーツ
の谷部で比較的間いたプリーツ形を与える。この作業は
ほぼ円形断面のプリーツ谷部を明らかにしているが、製
作の容易化の観点から、プリーツの谷部は他の断面、例
えば楕円または台形であってもよい。As illustrated in Figure 3: t=4Js Thickness of filtration medium, support and drainage composite;
meters (inches) OD = Outer diameter envelope line within which the pleated element must fit, meters (inches) CD-4 Core diameter of the element compatible with critical values of liquid flow rate and pressure drop, meters (inches) (inches) T R = iJsBending radius at the tip of the pleat, determined by the physical properties of the permedium composite and manufacturing critical values, in meters (inches) PT - Minimum precot (thickness, meters (inches) ) PD = maximum pressure drop experienced by the element, bar (psi) SS - allowable bending stress at any pleat, bar (psi)
i) For optimization of pleat form: N = number of pleats in the element CP - circular pitch of pleats - 2π/N radians b -
Spacing of the circumferential bands along the septum axis, meters (inches) h - Height of the pleats, meters (inches) PR - Radius of the pleats, meters (inches) S - Height of the pleats in h inches relative to the distance between the bands The bending stress along the radial direction caused by the number of pleats N and = 2 in a mutually influencing way, bar, (psi)
4 - The core diameter CD can be determined, which has a pleat radius P greater than or equal to the minimum precoat thickness PT.
R is achieved and the resulting stress S along the outer radial direction of the pleat is less than or equal to SS. Model the pleats simply as supported beams with the beam span equal to the pleat height h, the beam depth equal to the composite thickness t, and the beam width equal to the spacing between the surrounding bands. , and applying beam bending theory, the maximum bending stress S can be shown for known variables as give. Although this work reveals pleat troughs of approximately circular cross-section, from the point of view of ease of manufacture, the pleat troughs may have other cross-sections, for example elliptical or trapezoidal.
ひだ付隔壁により可能な改良の例として、外径5センチ
メートル(2インチ)およびコア直径2.82センチメ
ートル(1,109インチ)の円筒状エレメントを考え
ると、これは許容される最大曲げ応力1034バール(
15、000psi )を越えることなく最小プレコー
ト厚さ5ミリメートル(0,2インチ)および逆洗圧力
6,9バール(100psi)で操作するのに必要とさ
れる。このようなエレメントを本発明によりプリーツ高
さ1,13センチメートル(0,446インチ)のプリ
ーツ11枚を有するひだ付エレメントと置き換えること
ができるが、ただし最小プレコート厚さ5.21ミリメ
ートル(0,205インチ)で最大誘導応力わずか82
8バール(12,000psi)を受ける。゛このエレ
メントは円筒状エレメントに対して表面積89%の増加
を与える。As an example of the improvements possible with pleated bulkheads, consider a cylindrical element with an outer diameter of 5 centimeters (2 inches) and a core diameter of 2.82 centimeters (1,109 inches), which is the maximum bending stress allowed. 1034 bar (
required to operate with a minimum precoat thickness of 5 millimeters (0.2 inches) and a backwash pressure of 6.9 bar (100 psi) without exceeding 15,000 psi). Such an element may be replaced by the present invention with a pleated element having 11 pleats with a pleat height of 1,13 centimeters (0,446 inches), provided that the minimum precoat thickness is 5.21 millimeters (0,446 inches). 205 inches) with maximum induced stress of only 82
It receives 8 bar (12,000 psi). ``This element provides an 89% increase in surface area over cylindrical elements.
表面積の増加により、与えられた流量に対する圧力降下
は低下する。これはより細かい細孔等級の隔壁の使用を
可能にする。隔壁材料の例はポール社のPMMなどの微
細メツシュ多孔質金属膜、焼結織布ワイヤメツシュ、ス
プラメッシュ、リギメッシュ、および繊維材料である。The increased surface area reduces the pressure drop for a given flow rate. This allows the use of finer pore grade septa. Examples of barrier materials are fine mesh porous metal membranes such as PMM from Pall, sintered woven wire mesh, Spramesh, Rigimesh, and fibrous materials.
PMM、スプラメラシュおよびリギメッシュはポール社
の登録商標である。PMM, Supramerash and Rigimesh are registered trademarks of Pall Corporation.
ひだ伺隔壁の表面積の増加により円筒状隔壁より多くの
容積のプレコートを支持できる。これはプレコートの容
積と汚染容量を高める。上記の通り流れ密度は半分にな
り、汚染容量を2倍にする。The increased surface area of the pleated septum allows it to support a greater volume of precoat than a cylindrical septum. This increases precoat volume and contamination capacity. As above, the flow density is halved, doubling the contamination capacity.
組み合せ効果は被覆エレメントにおいて全体で4倍の汚
染容量の増加である。表面積の増加により、隔壁とプロ
セスパラメーターの最適化は逆洗頻度かプレコートの閉
塞による圧力降下の上昇によるものではなく樹脂の脱イ
オン容量の消耗により求められることを与える。逆洗頻
度の減少は隔壁の摩耗を減らしそしてフィルターエレメ
ントの操作寿命を高める。表面積の増加と流れ密度減少
はまたプレコート内で汚染物質の滞留時間を長くし、こ
れはイオン性汚染物質とイオン交換樹脂とのより長い接
触時間を与える。これは改良されたプレコートの利用を
もたらす。The combined effect is an overall 4-fold increase in contamination capacity in the coated element. Due to the increased surface area, optimization of septum and process parameters is required due to depletion of resin deionization capacity rather than due to increased pressure drop due to backwash frequency or precoat blockage. Reducing backwash frequency reduces bulkhead wear and increases filter element operating life. The increased surface area and decreased flow density also increases the residence time of the contaminant within the precoat, which provides a longer contact time between the ionic contaminant and the ion exchange resin. This results in improved precoat utilization.
エレメントの交換速度を低下させるエレメントの寿命が
長くなると、全体的なエレメントの交換= 27−
費用を低下できる。さらに重要なことは、使用したエレ
メントのラド廃棄物処分費用の低下である。Longer element lifespans that reduce element replacement rates can reduce overall element replacement costs. More importantly, the cost of rad waste disposal of the used elements is reduced.
樹脂脱イオン化容量の十分の利用の結果として、また処
分しなけれはならないプレコート容量の低下はラド廃棄
物処分費用をかなり節約する。As a result of the full utilization of resin deionization capacity, the reduction in precoat volume that must be disposed of also results in considerable savings in rad waste disposal costs.
例えは、ある発電所の解析において、プレコートのサイ
クル寿命を15日間から60日間まで延長することがで
きることがわかり、これは樹脂のラド廃棄物の費用およ
び樹脂交換費用を半分にする。For example, an analysis of one power plant found that the cycle life of the precoat could be extended from 15 days to 60 days, which cut resin rad waste costs and resin replacement costs in half.
さらに、隔壁の表面積が2倍になると隔壁汚染の可能性
が低下し、長い寿命のサイクルを確保し、そして樹脂の
漏れをなくす。隔壁管の交換費用並びに古い管の処分費
用は低下しさらにラド廃棄物の手間は最小になる。この
特定の研究において、2年間の運転にわたる最小の節約
は本発明による隔壁を建設する費用の半分以」二になる
ことが評価された。Furthermore, doubling the surface area of the septum reduces the possibility of septum contamination, ensuring long cycle life and eliminating resin leakage. The cost of replacing bulkhead pipes as well as the cost of disposing of old pipes is reduced and the rad waste effort is minimized. In this particular study, it was estimated that the minimum savings over two years of operation would be more than half the cost of constructing a bulkhead according to the present invention.
本発明を具現化するプレコー)・フィルターエレメント
の一例を示してきたが、本発明はこれに限定されないこ
とを当然ながら理解すべきである。Although an example of a Precot filter element embodying the present invention has been shown, it should be understood that the present invention is not limited thereto.
特に上記の教示に照らして当業者は変形できるであろう
。それ故に、本発明の特徴を含みまたは本発明の真の精
神および範囲を包むどのような変形をカバーすることを
特許請求の範囲により意図する。Modifications may occur to those skilled in the art, especially in light of the above teachings. It is therefore intended, by the appended claims, to cover any modifications that include the features of the invention or which encompass the true spirit and scope of the invention.
第1図は、従来のプレコート消過装置の部分断面図であ
る。
第2図は、本発明の一例の支持体と排水用コアと囲む隔
壁とを示す破断斜視図である。
第3図は、隔壁の軸に対し垂直に切り取った本発明の一
態様の隔壁と排水用コアの断面図であり、隔壁に塗布し
たプレコートの一部をも示している。
図面の浄書(内容に変更なし)
■
FIG +
FIG 3
手続補正書(方式)
%式%
]、事件の表示
平成1年特許願第17425号
2、発明の名称
逆洗可能なプレコートフィルターエレメントの隔壁3、
補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所
名 称 ポール・コーポレーション
4、代理人
住 所 東京都千代田区大手町二丁目2番1号新人手
町ビル 206区
5、補正命令の日付 平成1年 4月25日 (発送
印6、補正の対象FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a conventional precoat extinguisher. FIG. 2 is a cutaway perspective view showing a support body, a drainage core, and a surrounding partition according to an example of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of the septum and drainage core of one embodiment of the present invention taken perpendicular to the axis of the septum, also showing a portion of the precoat applied to the septum. Engraving of drawings (no change in content) ■ FIG + FIG 3 Procedural amendment (method) % formula % ], Indication of case 1999 Patent Application No. 17425 2, Name of invention Partition wall of pre-coated filter element that can be backwashed 3,
Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant address Name: Paul Corporation 4, Agent address: Shintemachi Building 206-5, 2-2-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Date of amendment order: 1999 April 25th (shipping stamp 6, subject to correction)
Claims (1)
用空間へそしてコアの一端へと流す多孔壁(24)とを
有する中心の円筒状コア(20);および前記コア(2
0)を囲みそしてこれとほぼ同軸の隔壁(10)であっ
て、プレコート(500)を支持しそしてコア壁(24
)に近い谷部(14)とコア壁(24)から遠い先端部
(16)とを有する縦方向プリーツ(12)を含む隔壁
(10); からなるプレコート型ろ過装置用フィルターエレメント
。 2、前記谷部(14)は前記先端部(16)よりも曲率
半径が大きい、請求項1記載のフィルターエレメント。 3、前記隔壁(10)は多孔質金属材料からなる、請求
項1または2に記載のフィルターエレメント。 4、前記金属材料は多孔質金属膜を含む、請求項3記載
のフィルターエレメント。 5、フィルターエレメントの長手方向に沿って一定間隔
で配置した周囲支持バンド(80)であって、コア(2
0)と同軸でありかつ隔壁の先端(16)を押えるバン
ド(80)をさらに含む、請求項1、2、3または4に
記載のフィルターエレメント。 6、前記隔壁の周囲にある縦方向プリーツ(12)の形
状と数が、プレコートの脱イオン能力の消耗により求め
た最大プレコート寿命となるように前記隔壁(10)の
表面積とこれらプリーツ間の空間により許容されるプレ
コートの最大厚みとの最適な関係を与えるように選ばれ
た脱イオン化用プレコートを用いる、請求項1、2、3
、4または5に記載のフィルターエレメント。 7、ひだ付隔壁(10)に第一の方向でプレコートスラ
リーを送って隔壁(10)のプリーツ(12)にプレコ
ート(500)を蓄積させ; 隔壁(10)のプレコートしたプリーツ(12)に前記
第一の方向で液体を送ってプレコート材で液体を処理し
;そして プレコートしたプリーツ(12)に反対の方向で別の液
体を送って隔壁(10)のプリーツ(12)からプレコ
ート(500)を剥離させる; 上記各工程からなる液体の処理方法。 8、隔壁(10)のプリーツ(12)上でプレコート(
500)を圧縮する工程をさらに含む、請求項7記載の
方法。 9、隔壁(10)のプレコートしたプリーツ(12)に
第一の方向で液体を送る工程は粒状汚染物を捕捉するこ
とを含む、請求項7または8に記載の方法。 10、隔壁(10)のプレコートしたプリーツ(12)
へ第一の方向で液を送る工程は液体をイオン交換物質で
処理することを含む、請求項7、8または9記載の方法
。 11、プレコートスラリーを流路に沿ってろ過装置を通
って送ることができるプレコート型ろ過装置において、
フィルターエレメントは流路を横切って配置された隔壁
(10)からなりそしてプリーツ(12)の上流面にプ
レコート(500)を蓄積させる上流面を有する縦方向
プリーツ(12)を含む、ろ過装置。 12、各々のプリーツ(12)はある半径を有する谷部
(14)と谷部(14)の半径より小さい半径を有する
先端(16)とを含む、請求項11記載のフィルターエ
レメント。 13、隔壁(10)内に同軸で配置した多孔コア(20
)をさらに含む、請求項11または12記載のフィルタ
ーエレメント。 14、各プリーツ(12)の谷部(14)はコア(20
)に接しておりそして先端(16)はコア(20)から
遠い、請求項11、12または13記載のフィルターエ
レメント。Claims: 1. A central cylindrical core (20 ); and the core (2
a bulkhead (10) surrounding and substantially coaxial with the precoat (500) and supporting the core wall (24);
); and a septum (10) comprising a longitudinal pleat (12) having a valley (14) close to the core wall (14) and a tip (16) remote from the core wall (24). 2. The filter element according to claim 1, wherein the trough (14) has a larger radius of curvature than the tip (16). 3. The filter element according to claim 1 or 2, wherein the partition wall (10) is made of a porous metal material. 4. The filter element according to claim 3, wherein the metal material comprises a porous metal membrane. 5. Peripheral support bands (80) arranged at regular intervals along the longitudinal direction of the filter element, the core (2
5. A filter element according to claim 1, 2, 3 or 4, further comprising a band (80) coaxial with 0) and holding down the septum tip (16). 6. The surface area of the partition wall (10) and the space between these pleats are such that the shape and number of longitudinal pleats (12) around the partition wall are the maximum precoat life determined by the deionization capacity of the precoat. 3. Using a deionizing precoat selected to provide an optimal relationship with the maximum precoat thickness allowed by
, 4 or 5. 7. Sending the precoat slurry in a first direction to the pleated bulkhead (10) to accumulate the precoat (500) on the pleats (12) of the bulkhead (10); A liquid is directed in a first direction to treat the liquid with the precoat material; and another liquid is directed in the opposite direction to the precoated pleats (12) to remove the precoat (500) from the pleats (12) of the septum (10). Peeling; A liquid processing method consisting of each of the above steps. 8. Pre-coat (on the pleats (12) of the partition wall (10)
8. The method of claim 7, further comprising the step of compressing 500). 9. A method according to claim 7 or 8, wherein the step of directing the liquid in a first direction to the pre-coated pleats (12) of the septum (10) comprises trapping particulate contaminants. 10. Pre-coated pleats (12) of bulkhead (10)
10. A method according to claim 7, 8 or 9, wherein the step of directing the liquid in a first direction to comprises treating the liquid with an ion exchange material. 11. In a precoat type filtration device capable of sending a precoat slurry through a filtration device along a flow path,
A filtration device, wherein the filter element consists of a septum (10) disposed across the flow path and comprises longitudinal pleats (12) having upstream surfaces for accumulating precoat (500) on the upstream surfaces of the pleats (12). 12. The filter element of claim 11, wherein each pleat (12) comprises a trough (14) having a radius and a tip (16) having a radius smaller than the radius of the trough (14). 13. Porous core (20) arranged coaxially within the partition wall (10)
) The filter element according to claim 11 or 12, further comprising: ). 14. The valley (14) of each pleat (12) is the core (20
) and the tip (16) is remote from the core (20).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14860688A | 1988-01-26 | 1988-01-26 | |
US148606 | 1988-01-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01310710A true JPH01310710A (en) | 1989-12-14 |
Family
ID=22526522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1017425A Pending JPH01310710A (en) | 1988-01-26 | 1989-01-26 | Partition wall of backwashable precoat filter element |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01310710A (en) |
GB (1) | GB2214447A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021090955A (en) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | ポール・コーポレーションPall Corporation | Filter element, filter, filter device and using method |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5543047A (en) | 1992-11-06 | 1996-08-06 | Pall Corporation | Filter with over-laid pleats in intimate contact |
CN1067291C (en) * | 1992-11-06 | 2001-06-20 | 帕尔公司 | Filter |
RU2108845C1 (en) * | 1994-07-08 | 1998-04-20 | Научно-техническая фирма "ИНПРОКОМ" | Filter element |
US6508934B2 (en) * | 2000-12-15 | 2003-01-21 | Bha Group Holdings, Inc. | Filter cartridge with strap and method |
US6911144B2 (en) | 2000-12-15 | 2005-06-28 | Bha Group Holdings, Inc. | Filter cartridge with strap and method |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB758277A (en) * | 1953-03-31 | 1956-10-03 | Bendix Aviat Corp | Filter |
GB1003164A (en) * | 1961-10-23 | 1965-09-02 | Bendix Corp | Filter element and method of fabrication |
GB1056263A (en) * | 1962-10-02 | 1967-01-25 | Pierre Lucien Theobald | Filtration units |
GB1005987A (en) * | 1963-09-23 | 1965-09-29 | Bowser Inc | Improvements in or relating to filters |
US4218324A (en) * | 1979-05-03 | 1980-08-19 | Textron, Inc. | Filter element having removable filter media member |
US4402830A (en) * | 1982-01-13 | 1983-09-06 | Pall Corporation | Corrugated filter element with external spiral tape support |
US4826597A (en) * | 1986-07-25 | 1989-05-02 | Pall Corporation | Filter assembly with removable sheet |
-
1989
- 1989-01-25 GB GB8901544A patent/GB2214447A/en not_active Withdrawn
- 1989-01-26 JP JP1017425A patent/JPH01310710A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021090955A (en) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | ポール・コーポレーションPall Corporation | Filter element, filter, filter device and using method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8901544D0 (en) | 1989-03-15 |
GB2214447A (en) | 1989-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0876198B1 (en) | Method and device for removing iron from aqueous liquids | |
US5468397A (en) | Gas backwash of pleated filters | |
US4713175A (en) | Water purifier comprising stages mounted side-by-side to unitary header | |
US6398954B2 (en) | Multimedia backwashable filtration system | |
US4414113A (en) | Liquid purification using reverse osmosis hollow fibers | |
EP0326359B1 (en) | Precoat filter element | |
US3616929A (en) | Reverse osmosis module | |
WO1997047375A1 (en) | Membrane filter system and pressure vessel suitable for membrane filtration | |
JPH01310710A (en) | Partition wall of backwashable precoat filter element | |
US4780213A (en) | Filter media and method of filtration | |
JP4402969B2 (en) | Filter | |
CN212141735U (en) | Ammonium nitrate wastewater solid suspended matter removing system | |
GB2142839A (en) | Pressure reactor | |
JP2519319B2 (en) | Filtration device | |
JPS63315109A (en) | Ion exchangeable filter | |
JPH0353999B2 (en) | ||
JP2015009170A (en) | Pleat filter, ballast water treatment apparatus using the same and ballast water treatment method | |
JP5716931B2 (en) | Pleated filter, ballast water treatment apparatus using the pleat filter, and ballast water treatment method | |
CA2265235A1 (en) | Multimedia backwashable filtration system | |
JP4202277B2 (en) | Filter and power plant using the same | |
JPS63274405A (en) | Reverse washing treatment method of hollow fiber membrane filter apparatus | |
JPH0563207B2 (en) | ||
WO1995032041A1 (en) | Gas backwash of pleated filters | |
JPS60255115A (en) | Hollow fiber filtration module | |
SU1764670A1 (en) | Method and device for removal of sediment from filtering cartridge of precoat filters |