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JP2554494B2 - 油水分離装置 - Google Patents
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JP2554494B2 - 油水分離装置 - Google Patents

油水分離装置

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JP2554494B2
JP2554494B2 JP62130494A JP13049487A JP2554494B2 JP 2554494 B2 JP2554494 B2 JP 2554494B2 JP 62130494 A JP62130494 A JP 62130494A JP 13049487 A JP13049487 A JP 13049487A JP 2554494 B2 JP2554494 B2 JP 2554494B2
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孝 小川
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、アルミナ製多孔質セラミックスのフィルタ
を利用した含油廃水の油水分離装置に関する。
[従来の技術] 油水分離の対象となる含油廃水は、例えば、凝集油滴
が液面上に集合した状態の浮上油、比較的大きな油滴が
水中に混合して分散状態にある分散油、又は主として界
面活性剤や活性助剤によって乳化された乳化油を含んで
おり、産業界のあらゆる分野で排出される。例えば、石
油精製、鉄鋼圧延、繊維処理、食品製造、及び機械加工
の技術分野等の廃水なども典型的な含油廃水である。こ
れらの含油廃水は、その処理方法の一つとして、逆浸透
法、限界濾過法、精密濾過法等の、いわゆる膜法によっ
て処理されている。
[発明が解決しようとする問題点] 膜法は、乳化性の廃液には特に有効である等の幾多の
利点を有するが、膜面の汚染の防止、あるいは膜面に生
じた汚染の除去の点で開発の余地が残されている。ま
た、膜の材質が高分子化合物である場合は、水および油
に対する耐溶剤性を無視し得ないため水と油のエマルジ
ョンの油水分離には適さず、また、スラッジが膜に混入
すると膜面を傷つける。
本発明は前記諸点に鑑みなされたものであり、その目
的とするところは、水および油に浸されても材質が変化
せず、スラッジによってフィルタ面が傷つかないフィル
タを有しており、フィルタ面に生じた汚染を容易に除去
し得る油水分離装置を提供することにある。
[問題点を解決する手段] 本発明によれば前記目的は、容器と、この容器の内部
を第1の室と第2の室に仕切るべく両端が夫々前記容器
の内面に液密的に固着されており、最内層の細孔の孔径
が0.1μm〜1.8μmであると共に内側から外側に向って
細孔の孔径が大きくなる多層構造体の含油廃水を濾過す
るためのアルミナ製多孔質セラミックスからなる筒状の
フィルタと、前記第1の室が前記フィルタの内側にあ
り、該第1の室に前記含油廃水を導入すべく前記フィル
タの一端側において前記容器に設けられた導入口と、前
記第1の室から前記含油廃水を排出すべく前記フィルタ
の他端側において前記容器に設けられた第1の排出口
と、前記フィルタによって濾過された前記含油廃水の濾
過液を前記第2の室から排出すべく前記容器に設けられ
た第2の排出口とからなることを特徴とする油水分離装
置、および前記油水分離装置において特に前記フィルタ
の最内層の細孔の孔径が0.2μmであることを特徴とす
る油水分離装置によって達成される。
[作用] 本発明の装置によれば、フィルタがアルミナ製多孔質
セラミックスであるので、フィルタが耐水性および耐油
性を有しており、スラッジによってフィルタ面が傷つく
のを防止することができる。
さらに、本発明の装置は、フィルタの一端側において
容器に設けられた導入口からフィルタの他端側において
容器に設けられた第1の排出口へ含油廃水が流れるよう
に構成されているので、第1の室を規定するフィルタ面
に沿った含油廃水の流れを形成することができ、その結
果第1の室に導入された含油排水が、第1の室を規定す
るフィルタ面に堆積される汚染を第1の排出口に向けて
流し去り得、含油廃水の濾過と同時にフィルタの洗浄を
も行なうことができる。
本発明によるフィルタは、第1の室がフィルタの内側
に設けられ、最内層の細孔の孔径が0.1μm〜1.8μmで
あると共に内側から外側に向かって細孔の孔径が大きく
なる筒状多層構造であって、アルミナ製の多孔質セラミ
ックスからなる。
また、最内層の厚さは10〜40μmであるのが好まし
い。特に、フィルタが筒状三層構造をなし、フィルタの
最内層の細孔の孔径が0.2μmであるのがよい。
これにより、油水を効率よく捕捉することができる。
このように、内側から外側に向かって細孔の孔径が大き
くなる多層構造のフィルタの外側部分は最内層を支持す
るとともに、堆積する汚染即ちエマルジョンを排出口へ
向けて容易に排出できる役目を果している。
本発明の装置に導入される含油廃水は、0.2〜5kg/cm2
に加圧されるのが好ましく、フィルタ面に沿った含油廃
水の流速を好適に維持し得、含油廃水の濾過量を適宜に
維持することができる。
また、本発明の装置の入口側に、さらに細孔の孔径の
大きな1個以上の前処理用油水分離フィルタを設けても
よく、これによって、前処理用油水分離フィルタにおい
て、比較的径が大きいエマルジョンと油分、スラッジと
を除去し、その結果、本発明の装置のフィルタの目詰ま
り、汚染を低減し得、本発明の装置においては比較的径
が小さいエマルジョンを好適に除去する。
前処理用油水分離フィルタとしては、セラミックス製
筒状多層フィルタが好ましく、最内層の細孔の孔径が10
〜100μmのものが特に好ましい。さらに、固形分の多
いものを濾過するときは、前処理用油水分離フィルタの
前に孔径0.1〜5mmの連続気孔を有する三次元網目構造を
有するセラミックスフォーム製のフィルタ、又は目開き
が0.5〜5mmの網を設けると濾過効率を上げることができ
る。
さらに、本発明の装置に対して洗浄液によってフィル
タの逆洗を行なってもよい。この時、洗浄液として苛性
ソーダを使用するのが好ましい。
本発明の装置のフィルタは、多角柱、好ましくは六角
柱にこの角柱の長手方向に沿って貫通孔、好ましくは断
面円の貫通孔を複数設けたものであってもよい。
また、本発明の装置のフィルタの材質としては、純度
99%以上のアルミナを用いるのが好ましい。
[具体例] 以下、本発明を図面に示す好ましい具体例を用いてよ
り詳細に説明する。
図において、液容器1にはエマルジョン化した含油廃
水が満たされている。この容器1は、両端が閉鎖された
円筒状のフィルタ容器3の一方の端部に設けられた導入
口4に適宜な配管2によって接続されており、配管2の
途中には、容器1内の含油廃水を導入口4に供給するた
めのポンプ5が設けられている。
ポンプ5と導入口4との間には、ポンプ5によって供
給される含油廃水に含まれる比較的径が大きいエマルジ
ョンと油分、スラッジとを除去するための海綿状物質か
らなる1次油水分離フィルタ6が設けられている。
容器3の内部には、細孔の孔径が0.2μmであるアル
ミナ製の管状フィルタ7が収容されており、このフィル
タ7の両端は容器3の両端面に各々液密的に固着されて
いる。
フィルタ7は容器3の内部をフィルタ7の外側の室8
とフィルタ7の内側の室9とに区分しており、室9は容
器3の一端面において導入口4と連通している。容器3
の他端面には排出口10が設けられており、室9は排出口
10にも連通している。排出口10は適宜な配管11によって
容器1に接続されている。容器3の下部には室8と連通
する排出口12が設けられている。
以下に本発明の装置の作動を説明する。
ポンプ5によって、容器1内の含油廃水がフィルタ6
に供給され、このフィルタ66によって含油廃水中の比較
的径が大きいエマルジョンと油分、スラッジとを除去す
る。フィルタ6を経た含油廃水は導入口4を介して室9
に導入され、次にフィルタ7によって比較的径が小さい
エマルジョンが濾過される。
この濾過液は室8から排出口12を介して排出される。
一方、導入口4から室9に導入された含油廃水の一部は
濃縮液となって排出口10を介して容器3から排出され、
配管11によって容器1に戻される。
室9においては、含油廃水がフィルタ7の内周面に沿
ってフィルタ7の長手方向に流れるが故に、この含油廃
水の流れがフィルタ7の内周面に堆積した汚染即ちエマ
ルジョンを排出口10に向けて流し去り得、フィルタ7の
洗浄を行ない得る。
含油廃水として、水道水1l(リットル)に対して、た
ね油5g、界面活性剤5〜10g、フラッジとして活性炭
(粒子径1mm以下)1gを混入しかつ撹拌した液を使用
し、本具体例の装置によって濾過した結果を第2図に示
す。なお、本具体例の液は全有機炭素(TOC)が3000ppm
のエマルジョン水とみなし得る。また、フィルタ7の通
過水量は100l/m2−hである。
第2図によれば、本具体例の装置を使用することによ
って、本実施例の液の濾過液のTOCを600ppm以下とする
ことができる。
第3図によって、本発明の1具体例を使用した三段濾
過式の濾過装置を説明する。液容器11にはエマルジョン
化した含油廃水が満たされている。この容器11は、両端
が閉鎖された円筒状のフィルタ容器12の一方の端部に適
宜な配管13によって接続されており、配管13の途中に
は、容器11内の含油廃水を容器12に供給するためのポン
プ14が設けられている。
容器12の内部には、細孔の孔径が0.5mmの三次元網目
構造のセラミックフォーム製の円柱上フィルタ15が収容
されており、このフィルタ15の一端は配管13に接続して
いる。フィルタ15の他端は適宜な配管16によって容器11
に接続されている。フィルタ15によって濾過された第1
濾過液は排出口17を介して液容器18に導かれる。
液容器18は、両端が閉鎖された円筒状のフィルタ容器
19の一方の端部に適宜な配管20によって接続されてお
り、配管20の途中には、容器18内の第1濾過液を容器19
に供給するためのホンプ21が設けられている。
容器19の内部には、細孔の孔径が10〜100μmである
アルミナ製の管状フィルタ22が収容されている。これら
の容器19とフィルタ22との構造及び機能は第1図の装置
と同様である。フィルタ22内に導入された第1濾過液の
一部は濃縮液となって適宜な配管23によって容器18に戻
される。フィルタ22によって濾過された第2濾過液は排
出口24を介して液容器25に導かれる。
液容器25は、両端が閉鎖された円筒状のフィルタ容器
26の一方の端部に適宜な配管27によって接続されてお
り、配管27の途中には、容器25内の第2濾過液を容器26
に供給するためのポンプ28が設けられている。容器26の
内部には、細孔の孔径が0.1〜1.8μmであるアルミナ製
の管状フィルタ29が収容されている。
これらの容器26とフィルタ29との構造及び機能は第1
図の装置と同様である。フィルタ29内に導入された第2
濾過液の一部は濃縮液となって適宜な配管30によって容
器25に戻される。フィルタ29によって濾過された第3濾
過液は排出口31を介して容器26から排出される。
第3図に示された装置の効果を第4図及び第5図を用
いて説明する。第4図のグラフにおいて、横軸は濾過さ
れた固形分の粒度を示し、縦軸は固形分の累積パーセン
トを示す。実線41はフィルタ29におけるデータ、破線42
はフィルタ22におけるデータ、一点鎖線43はフィルタ15
におけるデータである。
第4図によればフィルタ15によって粒度0.5mm以上の
固形分が除去され得、フィルタ22によって粒度10μm以
上の固形分が除去され得ることがわかる。別な計測によ
れば、排出口31から排出される第3濾過液には固形分が
検出されていない。
第5図のグラフにおいて、横軸は濾過過時間を示し、
縦軸は濾過量を示す。実線44は第1図の装置の濾過量の
データであり、破線45は第3図の装置におけるフィルタ
29の濾過量のデータである。
第5図によれば、第3図の装置のような三段濾過式の
濾過装置は、1段目フィルタ及び2段目フィルタによっ
てあらかじめ大きな固形分を含油廃水から除去し得るの
で、三段目フィルタの濾過量が第1図の装置のような前
処理を行なわない濾過装置に比べて大きい。
[発明の効果] 本発明の装置によれば、フィルタがアルミナ製多孔質
セラミックスであるので、フィルタが耐水性及び耐油性
を有しており、スラッジによってフィルタ面が傷つくの
を防止することができ、油の着火点を越えない範囲の高
温中での濾過も可能である。
さらに、本発明の装置は、フィルタの一端側において
容器に設けられた導入口からフィルタの他端側において
容器に設けられた第1の排出口へ含油廃水が流れるよう
に構成されているので、第1の室を規定するフィルタ面
に沿った含油廃水の流れを形成することができ、その結
果第1の室に導入された含油排水が、第1の室を規定す
るフィルタ面に堆積される汚染を第1の排出口に向けて
流し去り得、含油廃水の濾過と同時にフィルタの洗浄を
も行なうことができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の装置の1具体例を示す部分切断斜視
図、第2図は本発明の装置の1具体例による効果を示す
グラフ、第3図は本発明の装置の1具体例の応用例の説
明図、第4図は第3図に示された装置の効果の説明図、
第5図は本発明の装置の1具体例と第3図に示された装
置との濾過量の説明用グラフである。 3……フィルタ容器、4……導入口、7……フィルタ、
10,12……排出口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 満雅 刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セラミ ツクス株式会社刈谷製造所内 (56)参考文献 特開 昭61−4516(JP,A) 実開 昭62−132707(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】容器と、この容器の内部を第1の室と第2
    の室に仕切るべく両端が夫々前記容器の内面に液密的に
    固着されており、最内層の細孔の孔径が0.1μm〜1.8μ
    mであると共に内側から外側に向って細孔の孔径が大き
    くなる多層構造体の含油廃水を濾過するためのアルミナ
    製多孔質セラミックスからなる筒状のフィルタと、前記
    第1の室が前記フィルタの内側にあり、該第1の室に前
    記含油廃水を導入すべく前記フィルタの一端側において
    前記容器に設けられた導入口と、前記第1の室から前記
    含油廃水を排出すべく前記フィルタの他端側において前
    記容器に設けられた第1の排出口と、前記フィルタによ
    って濾過された前記含油廃水の濾過液を前記第2の室か
    ら排出すべく前記容器に設けられた第2の排出口とから
    なることを特徴とする油水分離装置。
  2. 【請求項2】前記フィルタの最内層の細孔の孔径が0.2
    μmであることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
    載の装置。
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