JPH0542318B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の目的 ［産業上の利用分野］ この発明は原子力発電所の原子炉冷却材、復水
の浄化、火力プラントの復水浄化、一般廃液の処
理等の水処理に使用するイオン交換性フイルタに
関するものである。

［従来の技術］ 例えば原子力発電所の冷却材中にはイオン状の
放射性物質と、粒子状の放射性物質が存在してい
るが、放射線の被曝低減化を図るためには、原子
炉冷却材中のイオン状及び粒子状の放射性物質を
除去する必要がある。

しかるに、従来の精密濾過フイルタを使用して
も、粒子状の放射性物質の捕捉は可能であるが、
イオン領域の放射性物質を捕捉することは困難で
ある。一方、従来のイオン交換樹脂塔はイオン領
域の放射性物質を捕捉することは可能であるが、
粒子領域の放射性物質は良好に捕捉することがで
きない。

このために従来は、原子力発電所の水処理装置
においては、イオン状の放射性物質を捕捉するた
めのイオン交換樹脂塔と粒子状の放射性物質を捕
捉するための濾過フイルタの両方を組合せたシス
テムとなつている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、このように、濾過フイルタとイオン
交換樹脂塔の両方を備えた処理システムは設置の
ために大きな空間を必要とし、構造が複雑とな
り、運転員の労力を多く要し、設備費も高価にな
る。

この発明は上記の如き事情に鑑みてなされたも
のであつて、濾過フイルタの機能とイオン交換樹
脂塔の機能を兼備し、イオン領域から粒子領域ま
で広い領域の放射性物質の分離に適用することが
でき、構造が簡単で小型化が可能であり、設置の
ために大きな空間を必要とせず、運転員の省力化
及び設備費の低減化を計ることができるイオン交
換性フイルタを提供することを目的とするもので
ある。

(ロ) 発明の構成 ［問題を解決するための手段］ この目的に対応して、この発明のイオン交換性
フイルタは、通水性を有する材料からなる筒体の
外側若しくは内側にポリスチレン系、ポリエチレ
ン系、ポリプロピレン系、ポリアクリロニトリル
系及びポリサルホン系のうち少なくとも１つの系
の合成樹脂を基材として糸径が0.1〜300μｍのイ
オン交換糸からなる繊維状のイオン交換体を巻い
てなることを特徴としている。

以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面に
ついて説明する。

第１図において２はイオン交換性フイルタ塔で
ある。イオン交換性フイルタ塔２は上端開放の容
器３を有し、容器３の上端開放部は上蓋４で閉じ
られている。また、容器３には入口管５及び出口
管６が接続している。容器３内には複数のイオン
交換性フイルタ１が配設されている。イオン交換
性フイルタ１は第２図及び第３図に示すように、
中心部に支持管７が位置する。支持管７は壁が通
水可能な多孔質をなしている。このような支持管
７は例えばステンレス鋼製の金網を筒状に丸めて
形成することができる。支持管７の周囲にイオン
交換系８が巻かれている。イオン交換糸８はイオ
ン交換樹脂やイオン交換セルロース等のイオン交
換体を糸状に形成したものであり、イオン交換樹
脂の場合は母体合成樹脂に酸性水酸基、カルボキ
シル基、スルホ基などのような酸性基が結合して
いる高分子酸からなる陽イオン交換樹脂や母体合
成樹脂にアミノ基やイミノ基のような塩基性基が
結合している高分子塩基からなる陰イオン交換樹
脂で構成することができるが、そのうちでも、ポ
リスチレン系、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリアクリロニトリル、ポリサルホン等の合成樹
脂を基材としたものが良好である。イオン交換糸
８の糸径は0.1〜300μｍである。

イオン交換糸は１種類でもよいが、イオン交換
性フイルタ１の半径方向の位置によつて糸径の異
なる複数種類のイオン交換糸８を用いてもよい。
また、イオン交換糸８は布状に織つた後に支持管
７の外側に巻いてもよい。

イオン交換性フイルタ１の上端は中央部に凹部
１１をもつ上部止め板１２によつて閉じられてお
り、また、イオン交換性フイルタ１の下端は環板
状の下部止め板１３が支持管７の下端部に取付け
られていて巻いたイオン交換糸８の束の下端部を
閉じている。但し、支持管７の下端部は下部止め
板１３の下方に突出している。

容器３の内容の下端近傍には支持板１４が設け
られており、イオン交換性フイルタ１の支持管７
の下端が、支持板１４の孔１５に差し込まれて支
持されている。

イオン交換性フイルタ１の上端部はスプリング
１６を介して上蓋４の内側面に支持されている。

また、水等によりフイルタ塔出口管６側からイ
オン交換系８へ逆洗する場合、イオン交換系８の
表面に付着した粒子を除去排出させるためのドレ
ン管２５を設けている。

［作用］ このような構成のイオン交換性フイルタ塔にお
いては、被処理水の流路は、入口管５と出口管６
との間に形成され、処理前の被処理水２１は、入
口管５から容器３内に入り、次にイオン交換フイ
ルタ１を半径方向に通過して支持管７に入る。こ
の間処理前の被処理水２１に含まれる粒子領域の
放射性物質はイオン交換糸８の束で濾過され、か
つイオン領域の放射性物質はイオン交換糸の８イ
オン交換能力により捕捉される。

処理後の被処理水２２は出口管６から排出され
る。

(ハ) 発明の効果 この発明のイオン交換性フイルタでは、イオン
交換糸の束が濾過機能とイオン交換機能を兼備
し、イオン領域から粒子領域まで幅広い範囲で放
射性物質等の不純物を捕捉することができるた
め、従来のように、フイルタと脱塩塔の両方を使
用する必要がなく、設備用の空間を削減し、コス
トを低減させることができる。また、この発明の
イオン交換性フイルタでは被処理水中の陽イオン
物質濃度と陰イオン物質濃度の比等により、陽イ
オン交換糸と陰イオン交換糸とを交互に巻くこと
ができるので、性能の調整も容易である。また、
イオン交換性フイルタの外層側のイオン交換糸の
径を内層部より細くすることにより、被処理液中
の粒子が外層表面にのみ付着、濾過されるので、
イオン交換性フイルタの厚さ方向の内層部全体を
有効に利用してイオン状クラツドを除去すること
ができる。定期的にイオン交換性フイルタ出口管
６側からイオン交換性フイルタエレメントである
イオン交換糸８側に水または、水−ガス混合体等
を逆流洗浄することにより、このエレメント外層
表面付着の粒子を除去し、ドレン管２５により外
部に排出することができるために、目詰まりによ
る寿命低下はなくなり、イオン交換性フイルタの
寿命を永くすることができる。

更に、イオン交換糸を補強糸を束ねて巻くこと
により、イオン交換性フイルタ自体の強度を高め
ることができる。

イオン交換性能は、イオン交換材の接液面積が
大きいほど高くなる。従来の脱塩塔樹脂径は約
500μｍ程度である。この発明のイオン交換糸を
使用したイオン交換性フイルタは、0.1〜300μｍ
径の糸として密に巻いているため、イオン交換材
の単位体当たりの接液面積は従来の脱塩塔よりも
大きくなり、イオン交換性能を高めることができ
る。また、被処理液の線速度は脱塩塔の線速度
（約100ｍ／hr以下）よりも大きな線速度（約100
〜約200ｍ／hr）とすることがてきるので、大容
量の処理ができ、コンパクトの設計ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わるイオン交
換性フイルタを使用したイオン交換性フイルタ塔
を示す縦断面説明図、第２図はこの発明の一実施
例に係わるイオン交換性フイルタを示す縦断面説
明図、及び第３図は第２図における−部断面
図である。 １……イオン交換性フイルタ、２……イオン交
換性フイルタ塔、３……容器、４……上蓋、５…
…入口管、６……出口管、７……支持管、８……
イオン交換糸、１３……下部止め板、１４……支
持板、１５……孔、２１……処理前の被処理水、
２２……処理後の被処理水、２５……逆洗時フイ
ルタ付着粒子除去排出用ドレン管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 通水性を有する材料からなる筒体の外側若し
   くは内側にポリスチレン系、ポリエチレン系、ポ
   リプロピレン系、ポリアクリロニトリル系及びポ
   リサルホン系のうちの少なくとも１つの系の合成
   樹脂を基材として糸径が0.1〜300μｍのイオン交
   換糸からなる繊維状のイオン交換体を巻いてなる
   ことを特徴とするイオン交換性フイルタ。