JP7693501B2 - Method and apparatus for purifying emulsion-type oil-containing wastewater - Google Patents
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Description
本発明は、エマルション性含油廃水の浄化方法及び浄化装置に関する。より具体的には、本発明は、エマルション性含油廃水を従来よりも高いレベルにまで浄化することが可能なエマルション性含油廃水の浄化方法及び浄化装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for purifying emulsion-type oil-containing wastewater. More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for purifying emulsion-type oil-containing wastewater that can purify emulsion-type oil-containing wastewater to a higher level than conventional methods.
近年、廃棄物の削減による環境負荷の軽減は産業界における大きな課題となっている。中でも、含油廃水が発生する産業においては、含油廃水の廃棄量の低減が大きな課題となっている。例えば大量の水が使用される洗車場については、廃水に含まれる油等を効率的に除去して洗浄水としての再利用を可能とする技術が提案されている(例えば、特許文献1及び2を参照)。また、潤滑油剤及び/又は切削油剤としてエマルションを使用して塑性加工及び/又は切削加工等を行う工場についても、斯かる工場から排出されるエマルション性含油廃水の油水分離を効率良く行うことができる油水分離方法が提案されている(例えば、特許文献3を参照)。
In recent years, reducing the environmental burden by reducing waste has become a major issue in the industrial world. In particular, in industries that generate oil-containing wastewater, reducing the amount of oil-containing wastewater discharged is a major issue. For example, for car washes that use large amounts of water, technologies have been proposed that efficiently remove oil and other substances contained in the wastewater, enabling it to be reused as washing water (see, for example,
ところで、ハイドロフォーミング加工が行われる工場においては、管状のワーク(パイプ)の内部に高い圧力を付与するための流体(以降、「加圧流体」と称呼される場合がある。)としてエマルションが広く使用されている。斯かる工場から排出されるエマルション性含油廃水においては、加工時に付与される高い圧力に起因して、当該エマルションを構成する油の液滴(以降、「油滴」と称呼される場合がある。)が更に微細化される。加えて、潤滑油剤及び/又は切削油剤として使用される他の油剤並びにスラッジがエマルション性含油廃水に徐々に混入する場合がある。斯くして混入した油剤もまた、加工時に付与される高い圧力に起因して微細な油滴となりエマルション性含油廃水中に分散される。このようなエマルション性含油廃水については、上述したような従来技術に係る浄化技術によって再利用が可能なレベルにまで浄化された水を得ることは極めて困難である。 In factories where hydroforming is performed, emulsions are widely used as a fluid (hereinafter, sometimes referred to as a "pressurized fluid") for applying high pressure to the inside of tubular workpieces (pipes). In the emulsion-type oil-containing wastewater discharged from such factories, the oil droplets (hereinafter, sometimes referred to as "oil droplets") that constitute the emulsion are further refined due to the high pressure applied during processing. In addition, other oils used as lubricants and/or cutting oils and sludge may gradually be mixed into the emulsion-type oil-containing wastewater. The oils thus mixed also become fine oil droplets due to the high pressure applied during processing and are dispersed in the emulsion-type oil-containing wastewater. It is extremely difficult to obtain water purified to a level that can be reused by the purification technology related to the conventional technology described above.
即ち、当該技術分野においては、エマルション性含油廃水を従来よりも高いレベルにまで浄化することが可能な技術が求められている。 In other words, there is a demand in this technical field for a technology that can purify emulsion oil-containing wastewater to a higher level than ever before.
前述したように、当該技術分野においては、エマルション性含油廃水を従来よりも高いレベルにまで浄化することが可能な技術が求められている。 As mentioned above, there is a demand in this technical field for a technology that can purify emulsion oil-containing wastewater to a higher level than ever before.
そこで、本発明者は、鋭意研究の結果、水中油滴型のエマルション及びエマルションを構成していない分離油を含むエマルション性含油廃水を、分離油の凝集除去及びエマルション破壊に付し、更に活性炭に接触させた後に逆浸透膜に通すことにより、従来よりも高いレベルにまで浄化された水を得ることができることを見出した。 The inventors have therefore conducted extensive research and discovered that by subjecting emulsified oil-containing wastewater containing oil-in-water emulsions and separated oil that does not form an emulsion to a process for coagulating and removing the separated oil and breaking the emulsion, and then contacting the wastewater with activated carbon before passing the wastewater through a reverse osmosis membrane, it is possible to obtain water that has been purified to a higher level than before.
具体的には、本発明に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(以降、「本発明方法」と称呼される場合がある。)は、水中油滴型のエマルション及びエマルションを構成していない油である分離油を含むエマルション性含油廃水から水を回収するエマルション性含油廃水の浄化方法である。本発明方法は、凝集工程と、エマルション破壊工程と、吸着工程と、逆浸透工程と、を含む。 Specifically, the method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater according to the present invention (hereinafter, sometimes referred to as the "method of the present invention") is a method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater in which water is recovered from emulsion-type oil-containing wastewater that contains an oil-in-water emulsion and separated oil, which is oil that does not constitute an emulsion. The method of the present invention includes a flocculation process, an emulsion destruction process, an adsorption process, and a reverse osmosis process.
凝集工程は、エマルション性含油廃水に凝集剤を添加して分離油を凝集させて除去する工程である。
エマルション破壊工程は、エマルション性含油廃水に油水分離剤を添加してエマルション破壊を行う工程である。
吸着工程は、凝集工程及びエマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水を活性炭に接触させることによりエマルション破壊によって分離された油を活性炭に吸着させて除去する工程である。
逆浸透工程は、吸着工程を経たエマルション性含油廃水を逆浸透膜に通して不純物を除去する工程である。
The flocculation step is a step in which a flocculant is added to the emulsion oil-containing wastewater to flocculate and remove the separated oil.
The emulsion breaking step is a step in which an oil-water separating agent is added to the emulsion-type oil-containing wastewater to break the emulsion.
The adsorption step is a step in which the oil-containing emulsified wastewater that has been subjected to the coagulation step and emulsion breaking step is brought into contact with activated carbon, thereby adsorbing the oil separated by emulsion breaking onto the activated carbon and removing it.
The reverse osmosis process is a process in which the emulsion-like oil-containing wastewater that has been subjected to the adsorption process is passed through a reverse osmosis membrane to remove impurities.
一方、本発明に係るエマルション性含油廃水の浄化装置(以降、「本発明装置」と称呼される場合がある。)は、上述した本発明方法を実施するように構成された装置である。具体的には、本発明装置は、水中油滴型のエマルション及びエマルションを構成していない油である分離油を含むエマルション性含油廃水から水を回収するエマルション性含油廃水の浄化装置である。本発明装置は、凝集部と、エマルション破壊部と、吸着部と、逆浸透部と、を有する。 On the other hand, the purification apparatus for emulsion oil-containing wastewater according to the present invention (hereinafter, sometimes referred to as the "apparatus of the present invention") is an apparatus configured to carry out the above-mentioned method of the present invention. Specifically, the apparatus of the present invention is an apparatus for purifying emulsion oil-containing wastewater that recovers water from emulsion oil-containing wastewater that contains oil-in-water type emulsions and separated oil, which is oil that does not constitute an emulsion. The apparatus of the present invention has a flocculation section, an emulsion destruction section, an adsorption section, and a reverse osmosis section.
凝集部は、エマルション性含油廃水を収容する容器である凝集槽及び凝集槽に収容されたエマルション性含油廃水に凝集剤を添加するように構成された凝集剤添加手段を備える。凝集部は、凝集剤添加手段によりエマルション性含油廃水に凝集剤を添加して分離油を凝集させて除去する凝集工程を実行するように構成されている。 The flocculation unit includes a flocculation tank, which is a container for storing emulsion-type oil-containing wastewater, and a flocculation agent adding means configured to add a flocculation agent to the emulsion-type oil-containing wastewater stored in the flocculation tank. The flocculation unit is configured to execute a flocculation process in which a flocculation agent is added to the emulsion-type oil-containing wastewater by the flocculation agent adding means to flocculate and remove the separated oil.
エマルション破壊部は、エマルション性含油廃水を収容する容器であるエマルション破壊槽及びエマルション破壊槽に収容されたエマルション性含油廃水に油水分離剤を添加するように構成された油水分離剤添加手段を備える。エマルション破壊部は、油水分離剤添加手段によりエマルション性含油廃水に油水分離剤を添加してエマルション破壊を行うエマルション破壊工程を実行するように構成されている。 The emulsion breaking section includes an emulsion breaking tank, which is a container for storing emulsion-type oil-containing wastewater, and an oil-water separating agent adding means configured to add an oil-water separating agent to the emulsion-type oil-containing wastewater stored in the emulsion breaking tank. The emulsion breaking section is configured to execute an emulsion breaking process in which the oil-water separating agent is added to the emulsion-type oil-containing wastewater by the oil-water separating agent adding means to break the emulsion.
吸着部は、活性炭及び活性炭を収容する容器である吸着槽を備える。吸着部は、凝集工程及びエマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水を活性炭に接触させることによりエマルション破壊によって分離された油を活性炭に吸着させて除去する吸着工程を実行するように構成されている。 The adsorption unit includes activated carbon and an adsorption tank, which is a container for storing the activated carbon. The adsorption unit is configured to carry out an adsorption process in which the oil-containing emulsion wastewater that has been subjected to the flocculation process and emulsion breaking process is brought into contact with the activated carbon, thereby adsorbing the oil separated by emulsion breaking onto the activated carbon and removing it.
逆浸透部は、逆浸透膜によって内部空間が仕切られた容器である逆浸透槽及び逆浸透槽の逆浸透膜の一方の側に収容された吸着工程を経たエマルション性含油廃水に圧力を加えるように構成された加圧手段を備える。逆浸透部は、加圧手段によってエマルション性含油廃水に加圧することによりエマルション性含油廃水を逆浸透膜に通して不純物を除去する逆浸透工程を実行するように構成されている。 The reverse osmosis section includes a reverse osmosis tank, which is a container whose internal space is partitioned by a reverse osmosis membrane, and a pressurizing means configured to apply pressure to the emulsion-containing wastewater that has undergone the adsorption process and is contained on one side of the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis tank. The reverse osmosis section is configured to perform a reverse osmosis process in which the emulsion-containing wastewater is pressurized by the pressurizing means, thereby passing the emulsion-containing wastewater through the reverse osmosis membrane to remove impurities.
上述したように、本発明方法及び本発明装置においては、水中油滴型のエマルション及びエマルションを構成していない分離油を含むエマルション性含油廃水が、分離油の凝集除去及びエマルション破壊に付され、更に活性炭に接触させられた後に逆浸透膜に通される。その結果、本発明方法及び本発明装置によれば、従来よりも高いレベルにまで浄化された水を回収することができる。 As described above, in the method and device of the present invention, emulsified oil-containing wastewater containing oil-in-water emulsions and separated oil that does not form an emulsion is subjected to coagulation removal of the separated oil and emulsion destruction, and is then brought into contact with activated carbon before being passed through a reverse osmosis membrane. As a result, the method and device of the present invention make it possible to recover water that has been purified to a higher level than before.
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。 Other objects, features and associated advantages of the present invention will be readily understood from the description of the embodiments of the present invention described below with reference to the drawings.
《第1実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第1実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(以降、「第1方法」と称呼される場合がある。)について説明する。
First Embodiment
Hereinafter, a method for purifying emulsion oil-containing wastewater according to a first embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as the "first method") will be described with reference to the drawings.
〈構成〉
第1方法は、水中油滴型のエマルション及びエマルションを構成していない油である分離油を含むエマルション性含油廃水から水を回収するエマルション性含油廃水の浄化方法である。第1方法は、凝集工程と、エマルション破壊工程と、吸着工程と、逆浸透工程と、を含む。
<composition>
The first method is a method for purifying emulsive oil-containing wastewater, which involves recovering water from emulsive oil-containing wastewater containing an oil-in-water emulsion and separated oil, which is oil not constituting an emulsion, and includes a coagulation step, an emulsion breaking step, an adsorption step, and a reverse osmosis step.
図1は、第1方法に含まれる各工程の流れの一例を示す模式的なフローチャートである。図1に例示する第1方法においては、凝集工程(ステップS10)の後にエマルション破壊工程(ステップS20)が実行されている。しかしながら、後述するように、凝集工程(ステップS10)及びエマルション破壊工程(ステップS20)の実行順序は必ずしも図1に例示した通りでなくてもよく、エマルション破壊工程(ステップS20)の後に凝集工程(ステップS10)を実行してもよい。また、これも後述するように、凝集工程(ステップS10)、エマルション破壊工程(ステップS20)及び吸着工程(ステップS30)については、基本的には、従来技術に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(以降、「従来方法」と称呼される場合がある。)に含まれるこれらの工程と同様である。 Figure 1 is a schematic flow chart showing an example of the flow of each process included in the first method. In the first method illustrated in Figure 1, the emulsion breaking process (step S20) is performed after the aggregation process (step S10). However, as described later, the order of execution of the aggregation process (step S10) and the emulsion breaking process (step S20) does not necessarily have to be as illustrated in Figure 1, and the aggregation process (step S10) may be performed after the emulsion breaking process (step S20). Also, as described later, the aggregation process (step S10), emulsion breaking process (step S20), and adsorption process (step S30) are basically the same as those processes included in the conventional method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater (hereinafter, sometimes referred to as the "conventional method").
水中油滴型のエマルションは特に限定されず、様々な組成及び/又は用途を有するエマルションに第1方法を適用することができる。第1方法が適用される水中油滴型のエマルションは、例えば、乳化剤としての界面活性剤(例えば、イオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤)を含有するものであってもよく、或いは、界面活性剤を含有しないものであってもよい。また、第1方法が適用される水中油滴型のエマルションは、例えば、潤滑油剤、切削油剤及び/又は前述した加圧流体として使用されるものであってもよい。 The oil-in-water emulsion is not particularly limited, and the first method can be applied to emulsions having various compositions and/or uses. The oil-in-water emulsion to which the first method is applied may, for example, contain a surfactant (e.g., an ionic surfactant and a nonionic surfactant) as an emulsifier, or may not contain a surfactant. The oil-in-water emulsion to which the first method is applied may, for example, be used as a lubricant, cutting oil, and/or the pressurized fluid described above.
分離油は、例えば、ハイドロフォーミング加工等の塑性加工及び/又は切削加工等が行われる加工現場において水中油滴型のエマルションに混入した潤滑油剤及び/又は切削油剤等、水中油滴型のエマルションを構成していない油剤である。分離油は、エマルション性含油廃水において、例えば分離層及び/又は比較的大きな液滴として、水中油滴型のエマルションとは分離した状態にて存在する。エマルション性含油廃水は、水中油滴型のエマルション及び分離油に加えて、例えばスラッジ等の異物を更に含む場合がある。 Separated oil is an oil that does not constitute an oil-in-water emulsion, such as a lubricating oil and/or cutting oil that is mixed into an oil-in-water emulsion at a processing site where plastic processing such as hydroforming and/or cutting processing is performed. In the emulsion-type oil-containing wastewater, the separated oil exists in a state separated from the oil-in-water emulsion, for example as a separation layer and/or relatively large liquid droplets. In addition to the oil-in-water emulsion and separated oil, the emulsion-type oil-containing wastewater may further contain foreign matter such as sludge.
凝集工程(ステップS10)は、エマルション性含油廃水に凝集剤を添加して分離油を凝集させて除去する工程である。凝集工程(ステップS10)において使用される凝集剤は、分離油を構成する油剤(及びエマルション性含油廃水にスラッジ等の異物が含まれる場合は異物)の組成及び/又は性状等に応じて、当該技術分野において広く使用されている凝集剤から適宜選択することができる。 The flocculation step (step S10) is a step in which a flocculant is added to the emulsion-type oil-containing wastewater to flocculate and remove the separated oil. The flocculant used in the flocculation step (step S10) can be appropriately selected from flocculants that are widely used in the technical field, depending on the composition and/or properties of the oil agent that constitutes the separated oil (and the foreign matter, such as sludge, if the emulsion-type oil-containing wastewater contains such foreign matter).
有機凝集剤としては、例えば、アルギン酸ナトリウム等のアルギン酸塩並びにポリアミン類、ポリジシアンジアミド類、カチオン化デンプン、カチオン化ポリ(メタ)アクリルアミド、水溶性アニリン樹脂、ポリチオ尿素、ポリエチレンイミン、第4級アンモニウム塩類、ポリビニルピリジン類、キトサン等のカチオン系高分子凝集剤等を挙げることができる。 Examples of organic flocculants include alginates such as sodium alginate, as well as cationic polymer flocculants such as polyamines, polydicyandiamides, cationic starch, cationic poly(meth)acrylamide, water-soluble aniline resins, polythiourea, polyethyleneimine, quaternary ammonium salts, polyvinylpyridines, and chitosan.
上記以外の有機凝集剤としては、例えば、(メタ)アクリル酸及び/又は(メタ)アクリルアミド等の親水性モノマーのコポリマーであるアクリル系共重合体等、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、マレイン酸共重合体、ポリ(メタ)アクリルアミド、リグニンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンジプロピルアミン、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等の界面活性剤、(メタ)アクリル酸とアクリルアミドとのコポリマー等のアニオン系又は非イオン系の高分子凝集剤、両性高分子凝集剤、プロピレンジアミン等の低分子アミン凝集剤等を挙げることができる。尚、本明細書において「(メタ)アクリル」なる用語は「アクリル」及び「メタクリル」を総称するものとする。 Other organic flocculants include, for example, acrylic copolymers, which are copolymers of hydrophilic monomers such as (meth)acrylic acid and/or (meth)acrylamide, sodium salt of carboxymethylcellulose, maleic acid copolymers, poly(meth)acrylamide, sodium ligninsulfonate, surfactants such as polyoxyethylene dipropylamine, polyoxyethylene lauryl ether, and polyoxyethylene octylphenyl ether, anionic or nonionic polymer flocculants such as copolymers of (meth)acrylic acid and acrylamide, amphoteric polymer flocculants, and low molecular weight amine flocculants such as propylene diamine. In this specification, the term "(meth)acrylic" collectively refers to "acrylic" and "methacrylic".
また、無機凝集剤として使用されるイオン性鉱物には、例えば、ベントナイト、モンモリロナイト、カオリン及びゼオライト等の粘土鉱物並びに硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化マグネシウム、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、消石灰、珪酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウム、アルミニウムミョウバン類等が含まれる。 Ionic minerals used as inorganic flocculants include, for example, clay minerals such as bentonite, montmorillonite, kaolin, and zeolite, as well as aluminum sulfate, polyaluminum chloride, magnesium chloride, ferric chloride, ferrous sulfate, ferric sulfate, hydrated lime, sodium silicate, sodium aluminate, and aluminum alums.
凝集工程(ステップS10)においては、上述したような種々の凝集剤のうちの1種又は2種以上の組み合わせを凝集剤として使用することができる。また、凝集工程においては、凝集剤に加えて、所謂「凝集促進剤」を併用してもよい。凝集促進剤もまた、分離油を構成する油剤(及びエマルション性含油廃水にスラッジ等の異物が含まれる場合は異物)並びに凝集剤として使用される薬剤の組成及び/又は性状等に応じて、当該技術分野において広く使用されている凝集促進剤から適宜選択することができる。このような凝集促進剤としては、例えば、上述したような種々の凝集剤の中から凝集剤として選択された薬剤以外のものを選択して使用することができる。或いは、凝集剤として上記に挙げた薬剤以外の凝集促進剤を使用してもよい。 In the flocculation step (step S10), one or a combination of two or more of the various flocculants described above can be used as the flocculant. In addition to the flocculant, a so-called "flocculation promoter" may be used in the flocculation step. The flocculation promoter can also be appropriately selected from flocculation promoters widely used in the technical field depending on the composition and/or properties of the oil agent constituting the separated oil (and the foreign matter such as sludge if the emulsion oil-containing wastewater contains such foreign matter) and the agent used as the flocculant. For example, an agent other than the agent selected as the flocculant from the various flocculants described above can be selected and used as such a flocculation promoter. Alternatively, an flocculation promoter other than the agents listed above may be used as the flocculant.
上記のようにして凝集した分離油(及びエマルション性含油廃水にスラッジ等の異物が含まれる場合は異物)は、エマルション性含油廃水の上方に浮いたり、エマルション性含油廃水の下方に沈んだりするので、エマルション性含油廃水から容易に除去することができる。尚、凝集した分離油(及び異物)がエマルション性含油廃水の上方に浮くか或いは下方に沈むかは、エマルション性含油廃水に含まれる水中油滴型のエマルションの密度と凝集した分離油(及び異物)の密度との大小関係によって定まる。 The separated oil that has been coagulated in the above manner (and the foreign matter, if the emulsified oil-containing wastewater contains sludge or other foreign matter) floats to the top of the emulsified oil-containing wastewater or sinks to the bottom of the emulsified oil-containing wastewater, and can therefore be easily removed from the emulsified oil-containing wastewater. Whether the coagulated separated oil (and foreign matter) floats to the top or sinks to the bottom of the emulsified oil-containing wastewater is determined by the relative density of the oil-in-water type emulsion contained in the emulsified oil-containing wastewater and the density of the coagulated separated oil (and foreign matter).
また、凝集した分離油(及び異物)をエマルション性含油廃水から除去するための手法は、凝集した分離油(及び異物)がエマルション性含油廃水の上方に浮くか或いは下方に沈むか等に応じて適宜選択することができる。凝集した分離油(及び異物)がエマルション性含油廃水の上方に浮く場合は、例えば、凝集工程においてエマルション性含油廃水が収容されている容器の下方からエマルション性含油廃水を抜き取ることができる。一方、凝集した分離油(及び異物)がエマルション性含油廃水の下方に沈む場合は、凝集工程においてエマルション性含油廃水が収容されている容器の上方からエマルション性含油廃水を抜き取ることができる。更に、凝集した分離油(及び異物)の量、組成及び/又は性状によっては、凝集した分離油(及び異物)を濾過によって除去してもよい。 The method for removing the coagulated separated oil (and foreign matter) from the emulsion-type oil-containing wastewater can be appropriately selected depending on whether the coagulated separated oil (and foreign matter) floats to the top or sinks to the bottom of the emulsion-type oil-containing wastewater. When the coagulated separated oil (and foreign matter) floats to the top of the emulsion-type oil-containing wastewater, the emulsion-type oil-containing wastewater can be extracted from the bottom of the container in which the emulsion-type oil-containing wastewater is stored in the coagulation process. On the other hand, when the coagulated separated oil (and foreign matter) sinks to the bottom of the emulsion-type oil-containing wastewater, the emulsion-type oil-containing wastewater can be extracted from the top of the container in which the emulsion-type oil-containing wastewater is stored in the coagulation process. Furthermore, depending on the amount, composition and/or properties of the coagulated separated oil (and foreign matter), the coagulated separated oil (and foreign matter) may be removed by filtration.
エマルション破壊工程(ステップS20)は、エマルション性含油廃水に油水分離剤を添加してエマルション破壊を行う工程である。当業者に周知であるように、所謂「エマルション破壊」(「エマルション崩壊」と称呼される場合がある。)は、共に液体である分散質及び分散媒からなる分散系溶液であるエマルションを維持することができなくなる現象である。このエマルション破壊は、凝集工程(ステップS10)における凝集剤の添加による分離油(及び異物)の凝集及び除去に伴って少なくとも部分的に起こる場合がある。しかしながら、前述したように、ハイドロフォーミング加工においては、加圧流体として使用されるエマルションに高い圧力がかかるため、当該エマルションを構成する油滴が更に微細化され、エマルション破壊がより困難となりがちである。 The emulsion destruction step (step S20) is a step in which an oil-water separator is added to the emulsion-type oil-containing wastewater to destroy the emulsion. As is well known to those skilled in the art, the so-called "emulsion destruction" (sometimes called "emulsion collapse") is a phenomenon in which an emulsion, which is a dispersion solution consisting of dispersoids and a dispersion medium, both of which are liquids, cannot be maintained. This emulsion destruction may occur at least partially as a result of the flocculation and removal of separated oil (and foreign matter) by the addition of a flocculating agent in the flocculation step (step S10). However, as mentioned above, in the hydroforming process, high pressure is applied to the emulsion used as the pressurized fluid, so that the oil droplets that make up the emulsion are further refined, making emulsion destruction more difficult.
そこで、第1方法においては、エマルション性含油廃水に油水分離剤を添加してエマルション破壊を行うエマルション破壊工程(ステップS20)により、エマルション破壊が確実に実行される。油水分離剤は「エマルション・ブレーカー」とも称呼される。油水分離剤の具体例としては、例えば、酸(例えば、塩酸又は硫酸等)、アルカリ(例えば、水酸化ナトリウム又は次亜塩素酸ナトリウム等)及び塩類等の無機化合物並びに界面活性剤、フェノール誘導体及びポリカチオン等の有機化合物等を挙げることができる。エマルション破壊工程(ステップS20)において好適に使用される油水分離剤は、エマルション性含油廃水に含まれる水中油滴型のエマルションの組成及び/又は性状等に応じて適宜選択することができる。 Therefore, in the first method, the emulsion is reliably broken by the emulsion breaking step (step S20) in which an oil-water separating agent is added to the emulsion-type oil-containing wastewater to break the emulsion. The oil-water separating agent is also called an "emulsion breaker." Specific examples of the oil-water separating agent include inorganic compounds such as acids (e.g., hydrochloric acid or sulfuric acid), alkalis (e.g., sodium hydroxide or sodium hypochlorite), and salts, as well as organic compounds such as surfactants, phenol derivatives, and polycations. The oil-water separating agent preferably used in the emulsion breaking step (step S20) can be appropriately selected depending on the composition and/or properties of the oil-in-water emulsion contained in the emulsion-type oil-containing wastewater.
アニオン性界面活性剤が乳化剤として使用されている場合は、例えば、多価金属塩類カチオン性界面活性剤又はポリカチオン等を油水分離剤としてエマルション性含油廃水に添加してアニオン性界面活性剤を不溶化することによりエマルション破壊を起こすことができる。或いは、エチレンオキシド等の非イオン界面滑性剤が乳化剤として使用されている場合は、例えば、フェノール誘導体等を油水分離剤としてエマルション性含油廃水に添加して界面活性剤を不溶化することによりエマルション破壊を起こすことができる。或いは、乳化剤としての界面活性剤が使用されていない場合は、例えば、硫酸等の鉱酸又は次亜塩素酸ナトリウム等のアルカリを油水分離剤として添加してエマルション性含油廃水のpHを酸性又はアルカリ性に偏らせることによりエマルション破壊を起こすことができる。 When an anionic surfactant is used as an emulsifier, for example, a polyvalent metal salt cationic surfactant or a polycation is added as an oil-water separating agent to the emulsion-type oil-containing wastewater to insolubilize the anionic surfactant, thereby causing emulsion destruction. Alternatively, when a nonionic interfacial lubricant such as ethylene oxide is used as an emulsifier, for example, a phenol derivative is added as an oil-water separating agent to the emulsion-type oil-containing wastewater to insolubilize the surfactant, thereby causing emulsion destruction. Alternatively, when a surfactant is not used as an emulsifier, for example, a mineral acid such as sulfuric acid or an alkali such as sodium hypochlorite is added as an oil-water separating agent to bias the pH of the emulsion-type oil-containing wastewater toward the acidic or alkaline side, thereby causing emulsion destruction.
エマルション破壊工程(ステップS20)は、上述した凝集工程(ステップS10)の後に実行してもよく、或いは、凝集工程(ステップS10)の前に実行してもよい。前者の場合、油水分離剤は、エマルション性含油廃水に含まれる水中油滴型のエマルションの組成及び/又は性状等に応じて、適宜選択することができる。一方、後者の場合は、エマルション破壊工程に付されるエマルション性含油廃水に分離油(及びエマルション性含油廃水にスラッジ等の異物が含まれる場合は異物)が含まれているので、油水分離剤は、水中油滴型のエマルションのみならず、分離油を構成する油剤(及びエマルション性含油廃水にスラッジ等の異物が含まれる場合は異物)の組成及び/又は性状等に応じて、適宜選択することができる。 The emulsion breaking step (step S20) may be performed after the above-mentioned flocculation step (step S10), or may be performed before the flocculation step (step S10). In the former case, the oil-water separator can be appropriately selected depending on the composition and/or properties of the oil-in-water emulsion contained in the emulsion-type oil-containing wastewater. On the other hand, in the latter case, the emulsion-type oil-containing wastewater subjected to the emulsion breaking step contains separated oil (and foreign matter if the emulsion-type oil-containing wastewater contains foreign matter such as sludge), so the oil-water separator can be appropriately selected depending on the composition and/or properties of not only the oil-in-water emulsion, but also the oil agent constituting the separated oil (and foreign matter if the emulsion-type oil-containing wastewater contains foreign matter such as sludge).
また、後者の場合は、エマルション破壊によりエマルションから新たに分離してきた油と元々エマルションを構成していなかった油である分離油とを纏めて凝集させることができるので、凝集効果は高くなる。しかしながら、凝集工程(ステップS10)を経ていないがために分離油(及び異物)を含んだままのエマルション性含油廃水は濁っている場合が多く、エマルション破壊の効果を視認することが困難である。また、凝集工程(ステップS10)を経ていないエマルション性含油廃水にはエマルションを構成する油滴に加えて分離油(及び異物)が含まれているため、凝集工程(ステップS10)を経たエマルション性含油廃水に比べて、より多くの油水分離剤を添加する必要がある。従って、エマルション性含油廃水に含まれる分離油(及び異物)の含有率によっては、凝集工程(ステップS10)を実行した後にエマルション破壊工程(ステップS20)を実行することが望ましい場合がある。 In the latter case, the oil newly separated from the emulsion by the emulsion destruction and the separated oil, which is the oil that was not originally part of the emulsion, can be condensed together, so the condensation effect is high. However, since the emulsion-type oil-containing wastewater that does not go through the condensation process (step S10) and still contains the separated oil (and foreign matter) is often cloudy, it is difficult to visually confirm the effect of the emulsion destruction. In addition, since the emulsion-type oil-containing wastewater that has not gone through the condensation process (step S10) contains the separated oil (and foreign matter) in addition to the oil droplets that make up the emulsion, it is necessary to add more oil-water separator than the emulsion-type oil-containing wastewater that has gone through the condensation process (step S10). Therefore, depending on the content of the separated oil (and foreign matter) contained in the emulsion-type oil-containing wastewater, it may be desirable to perform the emulsion destruction process (step S20) after performing the condensation process (step S10).
更に、エマルション破壊工程(ステップS20)において、油水分離剤の添加に加えて、エマルション性含油廃水を加熱することにより、エマルション破壊を促してもよい。例えば、油水分離剤として硫酸を使用する場合、エマルション性含油廃水を約100℃に加熱することにより、エマルション破壊を促すことができる。 Furthermore, in the emulsion breaking step (step S20), in addition to adding an oil-water separating agent, the emulsion-type oil-containing wastewater may be heated to promote emulsion breaking. For example, when sulfuric acid is used as the oil-water separating agent, emulsion breaking can be promoted by heating the emulsion-type oil-containing wastewater to approximately 100°C.
吸着工程(ステップS30)は、凝集工程(ステップS10)及びエマルション破壊工程(ステップS20)を経たエマルション性含油廃水を活性炭に接触させることによりエマルション破壊によって分離された油を活性炭に吸着させて除去する工程である。吸着工程(ステップS30)において使用される活性炭は、エマルション破壊によって分離された油を有効に吸着することが可能である限り特に限定されず、当該技術分野において廃水処理用途等において広く使用されている多種多様な活性炭から適宜選択することができる。活性炭の形態もまた特に限定されず、例えば、粉末活性炭、粒状活性炭及び造粒活性炭等の多様な形態を有する活性炭の中から、第1方法を実施する設備に応じたものを適宜選択することができる。 The adsorption step (step S30) is a step in which the oil-containing emulsion wastewater that has been through the coagulation step (step S10) and emulsion breaking step (step S20) is brought into contact with activated carbon to adsorb the oil separated by emulsion breaking and remove it. The activated carbon used in the adsorption step (step S30) is not particularly limited as long as it is capable of effectively adsorbing the oil separated by emulsion breaking, and can be appropriately selected from a wide variety of activated carbons that are widely used in the technical field for wastewater treatment applications, etc. The form of the activated carbon is also not particularly limited, and can be appropriately selected from activated carbons having various forms, such as powdered activated carbon, granular activated carbon, and granulated activated carbon, depending on the equipment in which the first method is carried out.
吸着工程(ステップS30)においては、例えば、上記のような活性炭が収容又は充填された容器(例えばカラム等)に凝集工程(ステップS10)及びエマルション破壊工程(ステップS20)を経たエマルション性含油廃水を通して当該廃水を活性炭に接触させることにより、エマルション破壊によって分離された油を活性炭に吸着させて除去する。尚、吸着工程(ステップS30)においては、活性炭による吸着のみならず、活性炭による濾過によっても、エマルション破壊によって分離された油(及びエマルション性含油廃水にスラッジ等の異物が含まれる場合は異物)もまた除去され得る。 In the adsorption step (step S30), for example, the emulsified oil-containing wastewater that has been through the coagulation step (step S10) and emulsion breaking step (step S20) is passed through a container (e.g., a column, etc.) that contains or is filled with activated carbon as described above, and the wastewater is brought into contact with the activated carbon, so that the oil separated by emulsion breaking is adsorbed onto the activated carbon and removed. Note that in the adsorption step (step S30), the oil separated by emulsion breaking (and foreign matter such as sludge, if present in the emulsified oil-containing wastewater) can be removed not only by adsorption with activated carbon, but also by filtration with activated carbon.
以上説明してきた凝集工程(ステップS10)、エマルション破壊工程(ステップS20)及び吸着工程(ステップS30)については、上述したように、基本的には、従来技術に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(従来方法)に含まれるこれらの工程と同様である。 The above-described flocculation process (step S10), emulsion destruction process (step S20), and adsorption process (step S30) are, as mentioned above, basically the same as those processes included in the conventional method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater (conventional method).
逆浸透工程(ステップS40)は、吸着工程(ステップS30)を経たエマルション性含油廃水を逆浸透膜に通して不純物を除去する工程である。逆浸透工程(ステップS40)において使用される逆浸透膜は、逆浸透によって不純物を除去することが可能である限り特に限定されない。逆浸透膜の具体例としては、例えば、酢酸セルロース又は芳香族ポリアミド等の高分子材料によって形成された中空糸膜又はスパイラル膜等を挙げることができる。当業者に周知であるように、このような逆浸透膜の一方の側に収容されたエマルション性含油廃水に(浸透圧を超える)所定の圧力を加えて逆浸透膜の他方の側へと浸透させることにより、吸着工程を経たエマルション性含油廃水に残留している不純物を除去することができる。 The reverse osmosis process (step S40) is a process in which the emulsion-like oil-containing wastewater that has been through the adsorption process (step S30) is passed through a reverse osmosis membrane to remove impurities. The reverse osmosis membrane used in the reverse osmosis process (step S40) is not particularly limited as long as it is capable of removing impurities by reverse osmosis. Specific examples of reverse osmosis membranes include hollow fiber membranes and spiral membranes formed from polymeric materials such as cellulose acetate or aromatic polyamide. As is well known to those skilled in the art, impurities remaining in the emulsion-like oil-containing wastewater that has been through the adsorption process can be removed by applying a predetermined pressure (exceeding the osmotic pressure) to the emulsion-like oil-containing wastewater contained on one side of such a reverse osmosis membrane to cause it to permeate to the other side of the reverse osmosis membrane.
尚、逆浸透工程(ステップS40)においてエマルション性含油廃水に加えられる圧力の大きさは、例えば、吸着工程(ステップS30)を経たエマルション性含油廃水の組成及び/若しくは性状並びに/又は逆浸透膜の構成及び/若しくは材質等に応じて適宜定めることができる。 The magnitude of pressure applied to the emulsion-type oil-containing wastewater in the reverse osmosis process (step S40) can be appropriately determined depending on, for example, the composition and/or properties of the emulsion-type oil-containing wastewater that has been subjected to the adsorption process (step S30) and/or the configuration and/or material of the reverse osmosis membrane.
また、第1方法に含まれる各工程の少なくとも一部の実行後に、所定の指標(例えば、濁度、透明度及び/又は着色の程度等)に基づいて各工程の実行による浄化効果を確認する工程を設けてもよい。更に、逆浸透工程の実行後に、逆浸透工程を経て回収された水(以降、「回収水」と称呼される場合がある。)の純度を所定の測定機器(例えば、純水度計及び/又は電導率計等)を用いて確認する工程を設けてもよい。 In addition, after performing at least some of the steps included in the first method, a step may be provided for confirming the purification effect of performing each step based on a predetermined index (e.g., turbidity, transparency, and/or degree of coloration, etc.). Furthermore, after performing the reverse osmosis step, a step may be provided for confirming the purity of the water recovered through the reverse osmosis step (hereinafter, sometimes referred to as "recovered water") using a predetermined measuring device (e.g., a water purity meter and/or a conductivity meter, etc.).
〈効果〉
以上のように、第1方法においては、水中油滴型のエマルション及びエマルションを構成していない分離油を含むエマルション性含油廃水が、分離油の凝集除去及びエマルション破壊に付され、更に活性炭に接触させられた後に逆浸透膜に通される。その結果、第1方法によれば、従来よりも高いレベルにまで浄化された水を回収することができる。
<effect>
As described above, in the first method, the emulsified oil-containing wastewater containing the oil-in-water emulsion and the separated oil not forming an emulsion is subjected to the coagulation removal of the separated oil and the emulsion destruction, and is then contacted with activated carbon and passed through a reverse osmosis membrane. As a result, the first method makes it possible to recover water that has been purified to a higher level than before.
《第2実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第2実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(以降、「第2方法」と称呼される場合がある。)について説明する。
Second Embodiment
Hereinafter, a method for purifying emulsion oil-containing wastewater according to a second embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as the "second method") will be described with reference to the drawings.
上述したように、エマルション破壊工程においては、酸(例えば、塩酸又は硫酸等)又はアルカリ(例えば、水酸化ナトリウム又は次亜塩素酸ナトリウム等)を油水分離剤として添加してエマルション性含油廃水のpHを酸性又はアルカリ性に偏らせる場合がある。また、水中油滴型のエマルションの用途によっては、例えば使用環境における酸又はアルカリの混入等により、エマルション性含油廃水のpHが酸性又はアルカリ性に偏っている場合もある。 As described above, in the emulsion destruction process, an acid (e.g., hydrochloric acid or sulfuric acid, etc.) or an alkali (e.g., sodium hydroxide or sodium hypochlorite, etc.) may be added as an oil-water separating agent to bias the pH of the emulsion-type oil-containing wastewater toward the acidic or alkaline side. In addition, depending on the application of the oil-in-water emulsion, the pH of the emulsion-type oil-containing wastewater may be biased toward the acidic or alkaline side due to, for example, the inclusion of an acid or alkali in the usage environment.
上記のように酸性又はアルカリ性にpHが偏っているエマルション性含油廃水は、浄化方法に含まれる各工程が実行される設備を構成する部材を損傷させる虞がある。具体的には、例えば、エマルション性含油廃水のpHが酸性又はアルカリ性に偏っている場合、吸着工程において使用される活性炭が損傷を受ける虞がある。 As described above, emulsion oil-containing wastewater with a pH biased toward acidic or alkaline may damage the components constituting the equipment in which each process included in the purification method is carried out. Specifically, for example, if the pH of the emulsion oil-containing wastewater is biased toward acidic or alkaline, the activated carbon used in the adsorption process may be damaged.
〈構成〉
そこで、第2方法は、上述した第1方法であって、エマルション破壊工程と吸着工程との間に中和工程を更に含むエマルション性含油廃水の浄化方法である。中和工程は、エマルション破壊工程の後であり且つ吸着工程の前である時点において、エマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水に中和剤を添加してエマルション性含油廃水のpHを中性に近づける工程である。
<composition>
Therefore, the second method is the above-mentioned first method, which is a method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater, further comprising a neutralization step between the emulsion breaking step and the adsorption step. The neutralization step is a step of adding a neutralizing agent to the emulsion-type oil-containing wastewater that has been subjected to the emulsion breaking step at a point in time after the emulsion breaking step and before the adsorption step to bring the pH of the emulsion-type oil-containing wastewater closer to neutral.
中和工程において使用される中和剤は、エマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水のpHを中性に近づけることが可能であり且つ第2方法によるエマルション性含油廃水の浄化作用に悪影響を及ぼさないものである限り、特に限定されない。中和工程に付されるエマルション性含油廃水のpHが酸性に偏っている場合、例えば水酸化ナトリウム又は次亜塩素酸ナトリウム等のアルカリを中和剤として添加することにより、エマルション性含油廃水のpHを中性に近づけることができる。一方、中和工程に付されるエマルション性含油廃水のpHがアルカリ性に偏っている場合、例えば塩酸又は硫酸等の酸を中和剤として添加することにより、エマルション性含油廃水のpHを中性に近づけることができる。 The neutralizing agent used in the neutralization step is not particularly limited, so long as it can bring the pH of the emulsion-containing wastewater that has been subjected to the emulsion destruction step closer to neutral and does not adversely affect the purification action of the emulsion-containing wastewater by the second method. If the pH of the emulsion-containing wastewater to be subjected to the neutralization step is biased toward acidic, the pH of the emulsion-containing wastewater can be brought closer to neutral by adding an alkali such as sodium hydroxide or sodium hypochlorite as a neutralizing agent. On the other hand, if the pH of the emulsion-containing wastewater to be subjected to the neutralization step is biased toward alkaline, the pH of the emulsion-containing wastewater can be brought closer to neutral by adding an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid as a neutralizing agent.
図2は、第2方法に含まれる各工程の流れの一例を示す模式的なフローチャートであり、エマルション破壊工程(ステップS20)と次の吸着工程(ステップS30)との間に中和工程(ステップS25)が含まれる点においてのみ、図1に例示した第1方法のフローチャートと異なる。 Figure 2 is a schematic flow chart showing an example of the flow of each process included in the second method, which differs from the flow chart of the first method shown in Figure 1 only in that a neutralization process (step S25) is included between the emulsion destruction process (step S20) and the subsequent adsorption process (step S30).
尚、図2に例示する第2方法においては、凝集工程(ステップS10)の後にエマルション破壊工程(ステップS20)が実行されており、エマルション破壊工程(ステップS20)と次の吸着工程(ステップS30)との間において中和工程(ステップS25)が実行されている。しかしながら、第1方法に関する説明において述べたように、凝集工程(ステップS10)及びエマルション破壊工程(ステップS20)の実行順序は必ずしも図1及び図2に例示した通りでなくてもよく、エマルション破壊工程(ステップS20)の後に凝集工程(ステップS10)を実行してもよい。 In the second method illustrated in FIG. 2, the emulsion breaking step (step S20) is performed after the aggregation step (step S10), and the neutralization step (step S25) is performed between the emulsion breaking step (step S20) and the next adsorption step (step S30). However, as described in the explanation of the first method, the order of the aggregation step (step S10) and the emulsion breaking step (step S20) does not necessarily have to be as illustrated in FIG. 1 and FIG. 2, and the aggregation step (step S10) may be performed after the emulsion breaking step (step S20).
エマルション破壊工程(ステップS20)の後に凝集工程(ステップS10)を実行する場合、中和工程(ステップS25)は、エマルション破壊工程(ステップS20)と凝集工程(ステップS10)との間又は凝集工程(ステップS10)と吸着工程(ステップS30)との間において実行することができる。但し、凝集工程(ステップS10)に付されるエマルション性含油廃水のpHが酸性又はアルカリ性に偏っていると凝集工程(ステップS10)における凝集効果が低下する等の悪影響が懸念される場合は、エマルション破壊工程(ステップS20)と凝集工程(ステップS10)との間において中和工程(ステップS25)を実行することが望ましい。 When the coagulation step (step S10) is performed after the emulsion destruction step (step S20), the neutralization step (step S25) can be performed between the emulsion destruction step (step S20) and the coagulation step (step S10) or between the coagulation step (step S10) and the adsorption step (step S30). However, if there is concern that adverse effects such as a decrease in the coagulation effect in the coagulation step (step S10) may occur if the pH of the emulsion-type oil-containing wastewater subjected to the coagulation step (step S10) is biased toward acidic or alkaline, it is desirable to perform the neutralization step (step S25) between the emulsion destruction step (step S20) and the coagulation step (step S10).
〈効果〉
以上のように、第2方法においては、エマルション破壊工程の後であり且つ吸着工程の前である時点において、エマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水に中和剤を添加してエマルション性含油廃水のpHを中性に近づける工程である中和工程が実行される。その結果、第2方法によれば、エマルション性含油廃水のpHの偏りに起因して吸着工程において使用される活性炭が損傷を受ける可能性を低減することができる。
<effect>
As described above, in the second method, a neutralization step is carried out after the emulsion breaking step and before the adsorption step, in which a neutralizing agent is added to the emulsion oil-containing wastewater that has been subjected to the emulsion breaking step to bring the pH of the emulsion oil-containing wastewater closer to neutral. As a result, according to the second method, the possibility that the activated carbon used in the adsorption step is damaged due to the bias in the pH of the emulsion oil-containing wastewater can be reduced.
《第3実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第3実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(以降、「第3方法」と称呼される場合がある。)について説明する。
Third Embodiment
Hereinafter, a method for purifying emulsion oil-containing wastewater according to a third embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as the "third method") will be described with reference to the drawings.
上述したように、第1方法及び第2方法を始めとする本発明の種々の実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(本発明方法)においては、水中油滴型のエマルション及びエマルションを構成していない分離油を含むエマルション性含油廃水が、分離油の凝集除去及びエマルション破壊に付され、更に活性炭に接触させられた後に逆浸透膜に通される。当業者に周知であるように、逆浸透工程によれば、水分子よりも大きい不純物を有効に除去することができる。従って、本発明方法によれば、従来よりも高いレベルにまで浄化された水を回収することができる。 As described above, in the method for purifying emulsified oil-containing wastewater according to various embodiments of the present invention, including the first and second methods (the method of the present invention), emulsified oil-containing wastewater containing an oil-in-water emulsion and separated oil that does not form an emulsion is subjected to coagulation removal of the separated oil and emulsion destruction, and is then contacted with activated carbon before being passed through a reverse osmosis membrane. As is well known to those skilled in the art, the reverse osmosis process can effectively remove impurities larger than water molecules. Therefore, the method of the present invention can recover water that has been purified to a higher level than before.
更に純度の高い水を回収することが求められる場合は、逆浸透工程を経て回収された水(回収水)を、イオン交換能を有する樹脂(イオン交換樹脂)によるイオン交換処理に付すことにより、回収水に含まれ得る微量のイオンをも除去することが望ましい。 When it is required to recover water of even higher purity, it is desirable to subject the water recovered through the reverse osmosis process (recovered water) to an ion exchange treatment using a resin with ion exchange capacity (ion exchange resin) to remove even trace amounts of ions that may be contained in the recovered water.
〈構成〉
そこで、第3方法は、上述した第1方法又は第2方法であって、逆浸透工程の後に、イオン交換工程を更に含む、エマルション性含油廃水の浄化方法である。イオン交換工程は、逆浸透工程を経たエマルション性含油廃水をイオン交換樹脂に接触させることによりエマルション性含油廃水に含まれるイオン性の不純物を除去する工程である。
<composition>
Therefore, the third method is a method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater, which is the above-mentioned first or second method, and further includes an ion exchange step after the reverse osmosis step. The ion exchange step is a step of removing ionic impurities contained in the emulsion-type oil-containing wastewater by contacting the emulsion-type oil-containing wastewater that has been subjected to the reverse osmosis step with an ion exchange resin.
イオン交換工程において使用されるイオン交換樹脂は、回収水に含まれ得る微量のイオン(対立イオン)をイオン交換作用によって吸着することが可能である限り、特に限定されない。具体的には、当業者に周知であるように、吸着により除去しようとする対立イオン(例えば、ナトリウムイオン及び/又は塩化物イオン等)を選択的に吸着することができるイオン交換基を有するイオン交換樹脂が選択される。イオン交換樹脂の形態もまた特に限定されず、例えば粒状、繊維状及び膜状等の多様な形態を有するイオン交換樹脂の中から、第3方法を実施する設備に応じたものを適宜選択することができる。 The ion exchange resin used in the ion exchange step is not particularly limited as long as it is capable of adsorbing trace amounts of ions (counterions) that may be contained in the recovered water through ion exchange action. Specifically, as is well known to those skilled in the art, an ion exchange resin having ion exchange groups capable of selectively adsorbing the counterions (e.g., sodium ions and/or chloride ions) to be removed by adsorption is selected. The form of the ion exchange resin is also not particularly limited, and can be appropriately selected from ion exchange resins having various forms such as granular, fibrous, and membrane forms, depending on the equipment in which the third method is carried out.
図3は、第3方法に含まれる各工程の流れの一例を示す模式的なフローチャートであり、逆浸透工程(ステップS40)の後にイオン交換工程(ステップS50)が含まれる点においてのみ、図2に例示した第2方法のフローチャートと異なる。凝集工程(ステップS10)、エマルション破壊工程(ステップS20)及び中和工程(ステップS25)の実行順序については、第2方法に関する説明において述べた通りである。 Figure 3 is a schematic flow chart showing an example of the flow of each process included in the third method, which differs from the flow chart of the second method shown in Figure 2 only in that it includes an ion exchange process (step S50) after the reverse osmosis process (step S40). The order of execution of the flocculation process (step S10), emulsion destruction process (step S20), and neutralization process (step S25) is as described in the explanation of the second method.
〈効果〉
以上のように、第3方法においては、逆浸透工程の後に、逆浸透工程を経たエマルション性含油廃水をイオン交換樹脂に接触させることによりエマルション性含油廃水に含まれるイオン性の不純物を除去する工程であるイオン交換工程が実行される。その結果、第3方法によれば、回収水に含まれ得る微量のイオンをも除去して、更に純度の高い水(以降、「浄化水」と称呼される場合がある。)を得ることができる。
<effect>
As described above, in the third method, after the reverse osmosis step, an ion exchange step is carried out, which is a step of removing ionic impurities contained in the emulsion-containing wastewater by contacting the emulsion-containing wastewater that has been subjected to the reverse osmosis step with an ion exchange resin. As a result, according to the third method, even trace amounts of ions that may be contained in the recovered water can be removed to obtain water with a higher purity (hereinafter, sometimes referred to as "purified water").
《第4実施形態》
本明細書の冒頭において述べたように、本発明は、エマルション性含油廃水の浄化方法のみならず、エマルション性含油廃水の浄化装置にも関する。本発明に係るエマルション性含油廃水の浄化装置(本発明装置)は、上述した第1方法乃至第3方法を始めとする種々の実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(本発明方法)を実施するように構成された装置である。
以下、図面を参照しながら本発明の第4実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化装置(以降、「第1装置」と称呼される場合がある。)について説明する。
Fourth Embodiment
As described at the beginning of this specification, the present invention relates not only to a method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater, but also to an apparatus for purifying emulsion-type oil-containing wastewater. The apparatus for purifying emulsion-type oil-containing wastewater according to the present invention (apparatus of the present invention) is an apparatus configured to carry out the method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater according to various embodiments including the above-mentioned first to third methods (method of the present invention).
Hereinafter, an apparatus for purifying emulsion-type oil-containing wastewater according to a fourth embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as the "first apparatus") will be described with reference to the drawings.
〈構成〉
第1装置は、水中油滴型のエマルション及びエマルションを構成していない油である分離油を含むエマルション性含油廃水から水を回収するエマルション性含油廃水の浄化装置である。第1装置は、凝集部と、エマルション破壊部と、吸着部と、逆浸透部と、を有する、エマルション性含油廃水の浄化装置である。
<composition>
The first device is an apparatus for purifying emulsion-type oil-containing wastewater, which recovers water from emulsion-type oil-containing wastewater containing an oil-in-water type emulsion and a separated oil that is not an emulsion. The first device is an apparatus for purifying emulsion-type oil-containing wastewater, which has a flocculation section, an emulsion destruction section, an adsorption section, and a reverse osmosis section.
図4は、第1装置の構成の一例を示す模式的なブロック図である。図4に例示する第1装置101は、凝集部10と、エマルション破壊部20と、吸着部30と、逆浸透部40と、を有する。
Figure 4 is a schematic block diagram showing an example of the configuration of the first device. The
凝集部10は、エマルション性含油廃水を収容する容器である凝集槽11及び凝集槽11に収容されたエマルション性含油廃水に凝集剤を添加するように構成された凝集剤添加手段12を備える。更に、図4に例示する凝集部10は、凝集槽11に収容されたエマルション性含油廃水に凝集促進剤を添加するように構成された凝集促進剤添加手段13をも備える。凝集剤添加手段12及び凝集促進剤添加手段13の構成は、凝集剤及び凝集促進剤として添加される薬剤の組成及び/又は性状等に応じて適宜定めることができる。加えて、図4に例示する凝集部10は、凝集槽11におけるエマルション性含油廃水と凝集剤及び凝集促進剤との混合を促すことを目的として、モータM1によって駆動される攪拌手段を備えるが、例えば窒素又は空気等の気体の微少な泡によって攪拌を促すバブル攪拌ユニット等の攪拌手段を用いてもよい。但し、凝集促進剤添加手段13及び攪拌手段は、第1装置101の必須の構成要素ではない。
The
凝集部10は、凝集剤添加手段12によりエマルション性含油廃水に凝集剤を添加して分離油を凝集させて除去する凝集工程を実行するように構成されている。更に、図4に例示する凝集部10は、上記のように凝集促進剤添加手段13及び攪拌手段を備えるので、これらにより、分離油の凝集が促され、分離油を効果的に除去することができる。尚、凝集工程の詳細については、本発明の第1実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(第1方法)に関する説明において既に述べたので、ここでの説明は割愛する。
The
図4に例示する凝集部10においては、凝集した分離油(及び異物)がエマルション性含油廃水の上方に浮く場合が想定されており、凝集工程により分離油(及び異物)が除去されたエマルション性含油廃水が凝集槽11の下方から排出されて次のエマルション破壊部20へと供給される。但し、前述したように、凝集した分離油(及び異物)をエマルション性含油廃水から除去するための手法は、凝集した分離油(及び異物)がエマルション性含油廃水の上方に浮くか或いは下方に沈むか等に応じて適宜選択することができる。
In the
エマルション破壊部20は、エマルション性含油廃水を収容する容器であるエマルション破壊槽21及びエマルション破壊槽に収容されたエマルション性含油廃水に油水分離剤を添加するように構成された油水分離剤添加手段22を備える。油水分離剤添加手段22の構成は、油水分離剤として添加される薬剤の組成及び/又は性状等に応じて適宜定めることができる。加えて、図4に例示するエマルション破壊部20は、エマルション破壊槽21におけるエマルション性含油廃水と油水分離剤との混合を促すことを目的として、モータM2によって駆動される攪拌手段を備えるが、例えば窒素又は空気等の気体の微少な泡によって攪拌を促すバブル攪拌ユニット等の攪拌手段を用いてもよい。但し、斯かる攪拌手段は、第1装置101の必須の構成要素ではない。
The
エマルション破壊部20は、油水分離剤添加手段22によりエマルション性含油廃水に油水分離剤を添加してエマルション破壊を行うエマルション破壊工程を実行するように構成されている。図4に例示するエマルション破壊部20は、上記のように攪拌手段を備えるので、これにより、より効果的にエマルション破壊を行うことができる。尚、エマルション破壊工程の詳細については、本発明の第1実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(第1方法)に関する説明において既に述べたので、ここでの説明は割愛する。
The
図4に例示するエマルション破壊部20においては、エマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水がポンプP1によってエマルション破壊槽21から汲み出されて次の吸着部30へと供給される。但し、エマルション破壊部20においてエマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水を次の吸着部30へと供給するための構成は、このようなポンプP1を含む構成に限定されず、エマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水の量、組成及び/又は性状等に応じて適宜選択することができる。
In the
吸着部30は、活性炭(図示せず)及び活性炭を収容する容器である吸着槽31を備える。典型的には、吸着部30は、吸着工程に付されるべきエマルション性含油廃水の流入口及び吸着工程を経たエマルション性含油廃水の流出口を備え且つ活性炭が内部に収容又は充填されたカラム等の容器である。
The
吸着部30は、凝集工程及びエマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水を活性炭に接触させることによりエマルション破壊によって分離された油を活性炭に吸着させて除去する吸着工程を実行するように構成されている。図4に例示する吸着部30においては、エマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水が、エマルション破壊槽21から吸着部30へとポンプP1によって供給され、吸着槽31の内部を流れる過程において活性炭に接触する。これにより、エマルション破壊によって分離された油を活性炭に吸着させてエマルション性含油廃水から除去することができる。尚、吸着工程の詳細については、本発明の第1実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(第1方法)に関する説明において既に述べたので、ここでの説明は割愛する。
The
ところで、第1方法に関する説明において述べたように、各工程の少なくとも一部の実行後に、所定の指標(例えば、濁度、透明度及び/又は着色の程度等)に基づいて各工程の実行による浄化効果を確認する工程を設けてもよい。そこで、図4に例示する第1装置101においては、吸着工程の実行による浄化効果を確認することを目的として、吸着効果確認部30’が吸着部30の下流側に設けられている。吸着効果確認部30’は吸着槽31から排出されたエマルション性含油廃水を収容する容器である吸着効果確認槽31’及びエマルション性含油廃水を吸着効果確認槽31’から汲み出して次の逆浸透部40へと供給するためのポンプP2を備える。吸着効果確認部30’においては、吸着効果確認槽31’に収容されたエマルション性含油廃水の濁度、透明度及び/又は着色の程度等に基づいて、吸着工程の実行による浄化効果が確認される。
As described in the explanation of the first method, after at least a part of each process is performed, a process for confirming the purification effect of each process based on a predetermined index (e.g., turbidity, transparency, and/or degree of coloration, etc.) may be provided. Therefore, in the
尚、吸着効果確認部30’において吸着工程の実行による浄化効果が不十分であると判断された場合、吸着効果確認部30’から吸着部30へとエマルション性含油廃水を戻して循環させてもよい。この場合、吸着効果確認部30’は、吸着効果確認槽31’から吸着槽31へとエマルション性含油廃水を戻すための手段(例えば、ポンプ等)を備える(図中に示す二点鎖線の矢印R1を参照)。この手段は、吸着効果確認槽31’から吸着槽31へとエマルション性含油廃水を戻すことのみを目的として設けられる専用の手段であってもよい。或いは、この手段は、第1装置101を構成する他の構成要素が備える同様の手段(例えば、エマルション破壊槽21に配設されたポンプP1等)が吸着効果確認槽31’に移設されてなる共用の手段であってもよい。但し、吸着効果確認部30’は第1装置101の必須の構成要素ではない。第1装置101が吸着効果確認部30’を備えない場合は、吸着効果確認部30’を介すること無く、吸着槽31の下流側から上流側へと直接的にエマルション性含油廃水を戻してもよい。
In addition, if the adsorption effect confirmation unit 30' determines that the purification effect by performing the adsorption process is insufficient, the emulsion-type oil-containing wastewater may be returned from the adsorption effect confirmation unit 30' to the
逆浸透部40は、逆浸透膜(図示せず)によって内部空間が仕切られた容器である逆浸透槽41及び逆浸透槽の逆浸透膜の一方の側に収容された吸着工程を経たエマルション性含油廃水に圧力を加えるように構成された加圧手段(図示せず)を備える。尚、逆浸透部40が備える加圧手段は、上述した吸着効果確認部30’が備えるポンプP2によって構成されていてもよい。
The
逆浸透部40は、加圧手段によってエマルション性含油廃水に加圧することによりエマルション性含油廃水を逆浸透膜に通して不純物を除去する逆浸透工程を実行するように構成されている。これにより、吸着工程を経たエマルション性含油廃水に残留している不純物を除去することができる。尚、逆浸透工程の詳細については、本発明の第1実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(第1方法)に関する説明において既に述べたので、ここでの説明は割愛する。
The
図4に例示する第1装置101は、逆浸透工程を経て逆浸透部40から排出された水(回収水)を貯蔵する貯水部60が逆浸透部40の下流側に設けられており、貯水部60は回収水を収容する容器である回収水タンク61を備える。但し、貯水部60は第1装置101の必須の構成要素ではない。
The
ところで、当業者に周知であるように、逆浸透部40においては、逆浸透膜を通ることができなかった不純物が濃縮された濃縮水が連続的に排出される。この濃縮水は、一般的には、図示しない廃棄配管等の経路を介して逆浸透部40から排出され、廃棄される。しかしながら、濃縮水の廃棄量を削減する観点からは、逆浸透槽41の逆浸透膜の上流側へと濃縮水を戻して循環させることが望ましい。この場合、逆浸透部40は、逆浸透槽41から排出される濃縮水を逆浸透槽41の逆浸透膜よりも上流側(例えば、吸着効果確認槽31’)へと戻すための手段を備える(図中に示す二点鎖線の矢印R2を参照)。この手段は、例えば、加圧手段によってエマルション性含油廃水に加えられる圧力によって濃縮水を戻す流路であってもよく、或いは、濃縮水を積極的に戻すためのポンプ等を備える流路であってもよい。
As is well known to those skilled in the art, in the
ところで、第1方法に関する説明において述べたように、凝集工程(ステップS10)及びエマルション破壊工程(ステップS20)の実行順序は必ずしも図1に例示した通りでなくてもよく、エマルション破壊工程(ステップS20)の後に凝集工程(ステップS10)を実行してもよい。従って、第1装置101における凝集部10とエマルション破壊部20との配置もまた必ずしも図4に例示した通りでなくてもよく、エマルション破壊部20の下流側に凝集部10が配置されていてもよい。
〈効果〉
以上のように、第1装置においては、水中油滴型のエマルション及びエマルションを構成していない分離油を含むエマルション性含油廃水が、分離油の凝集除去及びエマルション破壊に付され、更に活性炭に接触させられた後に逆浸透膜に通される。その結果、第1装置によれば、従来よりも高いレベルにまで浄化された水を回収することができる。
As described in the description of the first method, the order of the aggregation step (step S10) and the emulsion breaking step (step S20) does not necessarily have to be as illustrated in Fig. 1, and the aggregation step (step S10) may be performed after the emulsion breaking step (step S20). Therefore, the arrangement of the
<effect>
As described above, in the first device, the emulsified oil-containing wastewater containing the oil-in-water emulsion and the separated oil that does not form an emulsion is subjected to the coagulation removal of the separated oil and the emulsion destruction, and is then contacted with activated carbon and passed through a reverse osmosis membrane. As a result, the first device can recover water that has been purified to a higher level than before.
《第5実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第5実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化装置(以降、「第2装置」と称呼される場合がある。)について説明する。
Fifth Embodiment
Hereinafter, a purification apparatus for emulsion oil-containing wastewater according to a fifth embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as the "second apparatus") will be described with reference to the drawings.
本発明の第2実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(第2方法)に関する説明において述べたように、エマルション破壊工程においては、酸(例えば、塩酸又は硫酸等)又はアルカリ(例えば、水酸化ナトリウム又は次亜塩素酸ナトリウム等)を油水分離剤として添加してエマルション性含油廃水のpHを酸性又はアルカリ性に偏らせる場合がある。また、水中油滴型のエマルションの用途によっては、例えば使用環境における酸又はアルカリの混入等により、エマルション性含油廃水のpHが酸性又はアルカリ性に偏っている場合もある。 As described in the explanation of the method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater according to the second embodiment of the present invention (second method), in the emulsion destruction step, an acid (e.g., hydrochloric acid or sulfuric acid, etc.) or an alkali (e.g., sodium hydroxide or sodium hypochlorite, etc.) may be added as an oil-water separating agent to bias the pH of the emulsion-type oil-containing wastewater toward the acidic or alkaline side. In addition, depending on the application of the oil-in-water emulsion, the pH of the emulsion-type oil-containing wastewater may be biased toward the acidic or alkaline side due to, for example, the inclusion of an acid or alkali in the usage environment.
上記のように酸性又はアルカリ性にpHが偏っているエマルション性含油廃水は、上述した第1装置を始めとする本発明の種々の実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化装置(本発明装置)を構成する部材を損傷させる虞がある。具体的には、例えば、エマルション性含油廃水のpHが酸性又はアルカリ性に偏っている場合、吸着部が備える活性炭が損傷を受ける虞がある。 As described above, emulsion oil-containing wastewater with a pH biased toward acidic or alkaline may damage the components that constitute the emulsion oil-containing wastewater purification device (the present invention device) according to various embodiments of the present invention, including the first device described above. Specifically, for example, if the pH of the emulsion oil-containing wastewater is biased toward acidic or alkaline, the activated carbon in the adsorption section may be damaged.
〈構成〉
そこで、第2装置は、上述した第1装置であって、中和部を更に有する、エマルション性含油廃水の浄化装置である。図5は、第2装置の構成の一例を示す模式的なブロック図である。図5に例示する第2装置102は、凝集部10、エマルション破壊部20、吸着部30及び逆浸透部40に加えて、中和部25を更に有する点において、図4に例示した第1装置101とは異なる構成を有する。
<composition>
Therefore, the second device is the above-mentioned first device, which is a purification device for emulsion oil-containing wastewater, further having a neutralization section. Figure 5 is a schematic block diagram showing an example of the configuration of the second device. The
中和部25は、エマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水を収容する容器である中和槽26及び中和槽に収容されたエマルション性含油廃水に中和剤を添加するように構成された中和剤添加手段27を備える。図5に例示する第2装置102においては、エマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水をエマルション破壊槽21から他の容器に移し替えること無く中和工程に付すことが想定されている。従って、エマルション破壊部20が備えるエマルション破壊槽21が中和槽26としても機能するように構成されているが、別個の容器としてエマルション破壊槽21及び中和槽26がそれぞれ構成されていてもよい。尚、中和剤添加手段27の構成は、油水分離剤として添加される薬剤の組成及び/又は性状等に応じて適宜定めることができる。
The
中和部25は、エマルション破壊工程の後であり且つ吸着工程の前である時点において中和剤添加手段によってエマルション性含油廃水に中和剤を添加してエマルション性含油廃水のpHを中性に近づける中和工程を実行するように構成されている。即ち、中和部25は、各工程の実行順序という観点からは、エマルション破壊部20よりも下流側であり且つ吸着部30よりも上流側である位置に配置されている。これにより、エマルション性含油廃水のpHの偏りに起因して吸着部30が備える活性炭が損傷を受ける可能性を低減することができる。
The
〈効果〉
以上のように、第2装置においては、エマルション破壊工程の後であり且つ吸着工程の前である時点において、エマルション破壊工程を経たエマルション性含油廃水に中和剤を添加してエマルション性含油廃水のpHを中性に近づける工程である中和工程が実行される。その結果、第2装置によれば、エマルション性含油廃水のpHの偏りに起因して吸着工程において使用される活性炭が損傷を受ける可能性を低減することができる。
<effect>
As described above, in the second device, a neutralization step is carried out after the emulsion breaking step and before the adsorption step, in which a neutralizing agent is added to the emulsion oil-containing wastewater that has been subjected to the emulsion breaking step to bring the pH of the emulsion oil-containing wastewater closer to neutral. As a result, the second device can reduce the possibility that the activated carbon used in the adsorption step is damaged due to the bias in the pH of the emulsion oil-containing wastewater.
《第6実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第6実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化装置(以降、「第3装置」と称呼される場合がある。)について説明する。
Sixth Embodiment
Hereinafter, a purification apparatus for emulsion oil-containing wastewater according to a sixth embodiment of the present invention (hereinafter, sometimes referred to as the "third apparatus") will be described with reference to the drawings.
上述したように、第1装置及び第2装置を始めとする本発明の種々の実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化装置(本発明装置)においては、水中油滴型のエマルション及びエマルションを構成していない分離油を含むエマルション性含油廃水が、分離油の凝集除去及びエマルション破壊に付され、更に活性炭に接触させられた後に逆浸透膜に通される。当業者に周知であるように、逆浸透工程によれば、水分子よりも大きい不純物を有効に除去することができる。従って、本発明装置によれば、従来よりも高いレベルにまで浄化された水を回収することができる。 As described above, in the purification apparatus for emulsified oil-containing wastewater according to various embodiments of the present invention, including the first and second apparatuses (the apparatus of the present invention), emulsified oil-containing wastewater containing oil-in-water emulsions and separated oil that does not form an emulsion is subjected to coagulation removal of the separated oil and emulsion destruction, and is then brought into contact with activated carbon before being passed through a reverse osmosis membrane. As is well known to those skilled in the art, the reverse osmosis process can effectively remove impurities larger than water molecules. Therefore, the apparatus of the present invention can recover water that has been purified to a higher level than before.
更に純度の高い水を回収することが求められる場合は、逆浸透工程を経て回収された水(回収水)を、イオン交換能を有する樹脂(イオン交換樹脂)によるイオン交換処理に付すことにより、回収水に含まれ得る微量のイオンをも除去することが望ましい。 When it is required to recover water of even higher purity, it is desirable to subject the water recovered through the reverse osmosis process (recovered water) to an ion exchange treatment using a resin with ion exchange capacity (ion exchange resin) to remove even trace amounts of ions that may be contained in the recovered water.
〈構成〉
そこで、第3装置は、上述した第1装置又は第2装置であって、イオン交換部を更に有する。イオン交換部は、イオン交換樹脂及びイオン交換樹脂を収容する容器であるイオン交換槽を備える、エマルション性含油廃水の浄化装置である。
<composition>
The third device is the first or second device described above, further comprising an ion exchange unit. The ion exchange unit is a purification device for emulsion oil-containing wastewater, comprising an ion exchange resin and an ion exchange tank that is a container for accommodating the ion exchange resin.
図6は、第3装置の構成の一例を示す模式的なブロック図である。図6に例示する第3装置103は、凝集部10、エマルション破壊部20、中和部25、吸着部30及び逆浸透部40に加えて、イオン交換部50を更に有する点において、図5に例示した第2装置102とは異なる構成を有する。
Figure 6 is a schematic block diagram showing an example of the configuration of the third device. The
イオン交換部は、逆浸透工程を経たエマルション性含油廃水をイオン交換樹脂に接触させることによりエマルション性含油廃水に含まれるイオン性の不純物を除去するイオン交換工程を実行するように構成されている。これにより、逆浸透工程を経て回収された水(回収水)に含まれ得る微量のイオンをも除去して、更に純度の高い水(浄化水)を得ることができる。尚、イオン交換工程の詳細については、本発明の第3実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化方法(第3方法)に関する説明において既に述べたので、ここでの説明は割愛する。 The ion exchange section is configured to carry out an ion exchange process in which the emulsion-type oil-containing wastewater that has been subjected to the reverse osmosis process is brought into contact with an ion exchange resin to remove ionic impurities contained in the emulsion-type oil-containing wastewater. This makes it possible to remove even trace amounts of ions that may be contained in the water (recovered water) recovered through the reverse osmosis process, thereby obtaining water of even higher purity (purified water). Details of the ion exchange process have already been described in the explanation of the method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater according to the third embodiment of the present invention (third method), and therefore will not be described here.
ところで、図6に例示する第3装置103においては、逆浸透工程の実行による浄化効果を確認することを目的として、逆浸透効果確認部40’が逆浸透部40の下流側に設けられている。逆浸透効果確認部40’は逆浸透槽41から排出されたエマルション性含油廃水を収容する容器である逆浸透効果確認槽41’及びエマルション性含油廃水を逆浸透効果確認槽41’から汲み出して次のイオン交換部50へと供給するためのポンプP3を備える。逆浸透効果確認部40’においては、逆浸透効果確認槽41’に収容されたエマルション性含油廃水の濁度、透明度及び/又は着色の程度等に基づいて、逆浸透工程の実行による浄化効果が確認される。
In the
更に、図6に例示する第3装置103は、イオン交換工程を経てイオン交換部50から排出された水(浄化水)を貯蔵する貯水部60がイオン交換部50の下流側に設けられており、貯水部60は浄化水を収容する容器である浄化水タンク62を備える。
Furthermore, the
加えて、図6に例示する第3装置103においては、イオン交換工程の実行による浄化効果を確認することを目的として、イオン交換部50と貯水部60との間に純水度計52が設けられている。純水度計52は、例えば電気伝導度(電導率)に基づいて水の純度を計測することができる。
In addition, in the
但し、逆浸透効果確認部40’、貯水部60及び純水度計52は、第3装置103の必須の構成要素ではない。
However, the reverse osmosis effect confirmation unit 40', the
〈効果〉
以上のように、第3装置においては、逆浸透工程の後に、逆浸透工程を経たエマルション性含油廃水をイオン交換樹脂に接触させることによりエマルション性含油廃水に含まれるイオン性の不純物を除去する工程であるイオン交換工程が実行される。その結果、第3装置によれば、回収水に含まれ得る微量のイオンをも除去して、更に純度の高い水(浄化水)を得ることができる。
<effect>
As described above, in the third device, after the reverse osmosis process, an ion exchange process is carried out, which is a process of removing ionic impurities contained in the emulsion oil-containing wastewater by contacting the emulsion oil-containing wastewater that has been subjected to the reverse osmosis process with an ion exchange resin. As a result, the third device can remove even trace amounts of ions that may be contained in the recovered water, thereby obtaining water with a higher purity (purified water).
以上のように説明してきた第1方法乃至第3方法を始めとする本発明の様々な実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化方法並びに第1装置乃至第3装置を始めとする本発明の様々な実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化装置の1つの実施例につき、以下に図面を参照しながら説明する。但し、以下に説明する実施例は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。 The following describes an example of the method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater according to various embodiments of the present invention, including the first to third methods described above, and the apparatus for purifying emulsion-type oil-containing wastewater according to various embodiments of the present invention, including the first to third devices, with reference to the drawings. However, the example described below is merely illustrative and does not limit the scope of the present invention.
図7は、本発明の実施例に係るエマルション性含油廃水の浄化装置(実施例装置)の構成の一例を示す模式的な斜視図である。図7に例示する実施例装置110は、図6を参照しつつ上述した本発明の第6実施形態に係るエマルション性含油廃水の浄化装置(第3装置103)に対応する構成を有する。即ち、実施例装置110は、エマルション性含油廃水の流れにおける上流側から順に、凝集部10、エマルション破壊部20、中和部25、吸着部30、吸着効果確認部30’、逆浸透部40、逆浸透効果確認部40’、イオン交換部50及び貯水部60を有する。
Figure 7 is a schematic perspective view showing an example of the configuration of an emulsion oil-containing wastewater purification device (embodiment device) according to an embodiment of the present invention. The
前述した第3装置103と同様に、凝集部10は凝集槽11並びに図示しない凝集剤添加手段及び凝集促進剤添加手段を備え、エマルション破壊部20はエマルション破壊槽21及び図示しない油水分離剤添加手段を備える。また、中和部25はエマルション破壊槽21を中和槽26として使用すると共に図示しない中和剤添加手段を備え、吸着部30は活性炭が内部に充填された吸着槽31を備え、吸着効果確認部30’は吸着効果確認槽31’を備える。更に、逆浸透部40は図示しない逆浸透膜によって内部空間が仕切られた逆浸透槽41を備え、逆浸透効果確認部40’は逆浸透効果確認槽41’を備える。加えて、イオン交換部50は図示しないイオン交換樹脂が内部に収容されたイオン交換槽51及び電導度式の純水度計52を備え、貯水部60は浄化水タンク62を備える。
As with the
凝集部10において実行される凝集工程においては、市販の無機系凝集剤及び凝集促進剤を使用した。また、エマルション破壊部20において実行されるエマルション破壊工程においては次亜塩素酸ナトリウムを油水分離剤として使用し、中和部25において実行される中和工程においては塩酸を中和剤として使用した。また、エマルション破壊槽21兼中和槽26にはエマルション破壊工程及び中和工程を経たエマルション性含油廃水を次の吸着部30へと供給するためのポンプP1を設け、吸着効果確認槽31’には吸着工程を経たエマルション性含油廃水を次の逆浸透部40へと供給するためのポンプP2を設け、逆浸透効果確認槽41’には逆浸透工程を経たエマルション性含油廃水を次のイオン交換部50へと供給するためのポンプP3を設けた。
In the flocculation process carried out in the
上記のような構成を有する実施例装置110により、ハイドロフォーミング加工において加圧流体として使用された水中油滴型のエマルション(HYSOL X,CASTROL LIMITED製)を主成分とするエマルション性含油廃水から浄化水を回収した。尚、当該エマルション性含油廃水には、ハイドロフォーミング加工において使用された機械油が混入しており、上記エマルションとは分離した層を形成していた。即ち、この機械油は上述した分離油に該当する。
Using the
上記のようなエマルション性含油廃水を実施例装置110によって浄化した結果、純水レベルの極めて清浄な水を回収することができた。即ち、本発明によれば、エマルション性含油廃水を従来よりも高いレベルにまで浄化することができる。従って、本発明によれば例えば環境負荷の軽減、水資源の節約、及びエマルション性含油廃水を排出する用途(例えば、塑性加工等)におけるコストの削減等の優れた効果を達成することが可能であることが確認された。
As a result of purifying the above-mentioned emulsion oil-containing wastewater using the
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び実施例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び実施例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。 For the purpose of explaining the present invention, several embodiments and examples having specific configurations have been described above, sometimes with reference to the attached drawings. However, the scope of the present invention should not be construed as being limited to these exemplary embodiments and examples, and it goes without saying that appropriate modifications can be made within the scope of the claims and the matters described in the specification.
101,102,103,110…エマルション性含油廃水の浄化装置
10…凝集部
11…凝集槽
12…凝集剤添加手段
13…凝集促進剤添加手段
20…エマルション破壊部
21…エマルション破壊槽
22…油水分離剤添加手段
25…中和部
26…中和槽
27…中和剤添加手段
30…吸着部
31…吸着槽
30’…吸着効果確認部
31’…吸着効果確認槽
40…逆浸透部
41…逆浸透槽
40’…逆浸透効果確認部
41’…逆浸透効果確認槽
50…イオン交換部
51…イオン交換槽
52…純水度計
60…貯水部
61…回収水タンク
62…浄化水タンク
101, 102, 103, 110...Emulsion oil-containing
Claims (6)
前記エマルション性含油廃水に凝集剤を添加して前記分離油を凝集させて除去する凝集工程と、
前記凝集工程を経た前記エマルション性含油廃水に油水分離剤を添加してエマルション破壊を行うエマルション破壊工程と、
前記エマルション破壊工程を経た前記エマルション性含油廃水を活性炭に接触させることにより前記エマルション破壊によって分離された油を前記活性炭に吸着させて除去する吸着工程と、
前記吸着工程を経た前記エマルション性含油廃水を逆浸透膜に通して不純物を除去する逆浸透工程と、
を含む、
エマルション性含油廃水の浄化方法。 A method for purifying emulsion oil-containing wastewater, comprising recovering water from emulsion oil-containing wastewater containing an oil-in-water emulsion and a separated oil that is not an oil constituting the emulsion, comprising the steps of:
a flocculation step of adding a flocculant to the emulsion oil-containing wastewater to flocculate and remove the separated oil;
an emulsion breaking step of adding an oil-water separating agent to the emulsion-containing wastewater that has been subjected to the coagulation step to break the emulsion;
an adsorption step of contacting the emulsion oil-containing wastewater that has been subjected to the emulsion breaking step with activated carbon to adsorb the oil separated by the emulsion breaking onto the activated carbon and remove it;
a reverse osmosis process for removing impurities from the emulsion-type oil-containing wastewater that has been subjected to the adsorption process by passing the emulsion-type oil-containing wastewater through a reverse osmosis membrane;
Including,
A method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater.
前記エマルション破壊工程の後であり且つ前記吸着工程の前である時点において、前記エマルション破壊工程を経た前記エマルション性含油廃水に中和剤を添加して前記エマルション性含油廃水のpHを中性に近づける中和工程を更に含む、
エマルション性含油廃水の浄化方法。 The method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater according to claim 1,
The method further includes a neutralization step of adding a neutralizing agent to the emulsion-containing wastewater that has been subjected to the emulsion breaking step at a point in time after the emulsion breaking step and before the adsorption step, thereby making the pH of the emulsion-containing wastewater closer to neutral.
A method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater.
前記逆浸透工程を経た前記エマルション性含油廃水をイオン交換樹脂に接触させることにより前記エマルション性含油廃水に含まれるイオン性の不純物を除去するイオン交換工程を更に含む、
エマルション性含油廃水の浄化方法。 A method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater according to claim 1 or 2, comprising the steps of:
The method further comprises an ion exchange step of contacting the emulsion-type oil-containing wastewater that has been subjected to the reverse osmosis step with an ion exchange resin to remove ionic impurities contained in the emulsion-type oil-containing wastewater.
A method for purifying emulsion-type oil-containing wastewater.
前記エマルション性含油廃水を収容する容器である凝集槽及び前記凝集槽に収容された前記エマルション性含油廃水に凝集剤を添加するように構成された凝集剤添加手段を備え、前記凝集剤添加手段により前記エマルション性含油廃水に前記凝集剤を添加して前記分離油を凝集させて除去する凝集工程を実行するように構成された凝集部と、
前記エマルション性含油廃水を収容する容器であるエマルション破壊槽及び前記エマルション破壊槽に収容された前記エマルション性含油廃水に油水分離剤を添加するように構成された油水分離剤添加手段を備え、前記油水分離剤添加手段により前記エマルション性含油廃水に前記油水分離剤を添加してエマルション破壊を行うエマルション破壊工程を実行するように構成されたエマルション破壊部と、
活性炭及び前記活性炭を収容する容器である吸着槽を備え、前記凝集工程及び前記エマルション破壊工程を経た前記エマルション性含油廃水を前記活性炭に接触させることにより前記エマルション破壊によって分離された油を前記活性炭に吸着させて除去する吸着工程を実行するように構成された吸着部と、
逆浸透膜によって内部空間が仕切られた容器である逆浸透槽及び前記逆浸透槽の前記逆浸透膜の一方の側に収容された前記吸着工程を経た前記エマルション性含油廃水に圧力を加えるように構成された加圧手段を備え、前記加圧手段によって前記エマルション性含油廃水に加圧することにより前記エマルション性含油廃水を前記逆浸透膜に通して不純物を除去する逆浸透工程を実行するように構成された逆浸透部と、
を有し、
前記凝集工程を経た後に前記エマルション破壊工程を実行するように構成された、
エマルション性含油廃水の浄化装置。 An apparatus for purifying emulsion oil-containing wastewater, which recovers water from emulsion oil-containing wastewater containing an oil-in-water emulsion and a separated oil that is an oil not constituting the emulsion, comprising:
a flocculation section including a flocculation tank which is a container for accommodating the emulsion-type oil-containing wastewater and a flocculation agent adding means configured to add a flocculation agent to the emulsion-type oil-containing wastewater accommodated in the flocculation tank, and configured to execute a flocculation step in which the flocculation agent is added to the emulsion-type oil-containing wastewater by the flocculation agent adding means to flocculate and remove the separated oil;
An emulsion breaking unit is provided with an emulsion breaking tank which is a container for accommodating the emulsion-type oil-containing wastewater, and an oil-water separating agent adding means configured to add an oil-water separating agent to the emulsion-type oil-containing wastewater accommodated in the emulsion breaking tank, and configured to execute an emulsion breaking step of adding the oil-water separating agent to the emulsion-type oil-containing wastewater by the oil-water separating agent adding means to break the emulsion;
an adsorption unit that includes activated carbon and an adsorption tank that is a container for accommodating the activated carbon, and is configured to perform an adsorption step in which the oil-containing emulsion wastewater that has been subjected to the coagulation step and the emulsion breaking step is brought into contact with the activated carbon to adsorb the oil separated by the emulsion breaking onto the activated carbon and remove it;
a reverse osmosis section including a reverse osmosis tank which is a container with an internal space partitioned by a reverse osmosis membrane and a pressurizing means configured to apply pressure to the emulsion oil-containing wastewater that has been subjected to the adsorption process and is accommodated on one side of the reverse osmosis membrane of the reverse osmosis tank, and configured to perform a reverse osmosis process in which the emulsion oil-containing wastewater is pressurized by the pressurizing means to pass the emulsion oil-containing wastewater through the reverse osmosis membrane to remove impurities;
having
The emulsion breaking step is performed after the aggregation step.
Emulsion oil-containing wastewater purification equipment.
前記エマルション破壊工程を経た前記エマルション性含油廃水を収容する容器である中和槽及び前記中和槽に収容された前記エマルション性含油廃水に中和剤を添加するように構成された中和剤添加手段を備え、前記エマルション破壊工程の後であり且つ前記吸着工程の前である時点において前記中和剤添加手段によって前記エマルション性含油廃水に前記中和剤を添加して前記エマルション性含油廃水のpHを中性に近づける中和工程を実行するように構成された中和部を更に有する、
エマルション性含油廃水の浄化装置。 The apparatus for purifying emulsion-type oil-containing wastewater according to claim 4,
The method further comprises a neutralization unit including a neutralization tank which is a container for accommodating the emulsion-type oil-containing wastewater that has been subjected to the emulsion breaking step, and a neutralizing agent adding means configured to add a neutralizing agent to the emulsion-type oil-containing wastewater accommodated in the neutralization tank, and configured to execute a neutralization step of adding the neutralizing agent to the emulsion-type oil-containing wastewater by the neutralizing agent adding means at a time point after the emulsion breaking step and before the adsorption step to bring the pH of the emulsion-type oil-containing wastewater closer to neutral.
Emulsion oil-containing wastewater purification equipment.
イオン交換樹脂及び前記イオン交換樹脂を収容する容器であるイオン交換槽を備え、前記逆浸透工程を経た前記エマルション性含油廃水を前記イオン交換樹脂に接触させることにより前記エマルション性含油廃水に含まれるイオン性の不純物を除去するイオン交換工程を実行するように構成されたイオン交換部を更に有する、
エマルション性含油廃水の浄化装置。 The apparatus for purifying emulsion-type oil-containing wastewater according to claim 4 or 5,
The apparatus further includes an ion exchange unit that is provided with an ion exchange resin and an ion exchange tank that is a container for accommodating the ion exchange resin, and is configured to carry out an ion exchange process for removing ionic impurities contained in the emulsion-containing wastewater by contacting the emulsion-containing wastewater that has been subjected to the reverse osmosis process with the ion exchange resin.
Emulsion oil-containing wastewater purification equipment.
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