JP2000117059A - 有機性排水の処理方法及び装置 - Google Patents

有機性排水の処理方法及び装置

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JP2000117059A
JP2000117059A JP10291877A JP29187798A JP2000117059A JP 2000117059 A JP2000117059 A JP 2000117059A JP 10291877 A JP10291877 A JP 10291877A JP 29187798 A JP29187798 A JP 29187798A JP 2000117059 A JP2000117059 A JP 2000117059A
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membrane
separation
coalescer
water
organic wastewater
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JP10291877A
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Keisen So
慶泉 蘇
Chiaki Igarashi
千秋 五十嵐
Tsunehiro Noda
倫弘 野田
Koichi Yokoyama
康一 横山
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機性排水、例えば乳化油分含有排水に
対して、安価なコストと優れた処理水質を有する処理方
法と装置を提供する。 【解決手段】 膜分離装置とコアレッサ分離装置とを有
する有機性排水の処理装置において、前記膜分離装置
は、膜分離モジュール6と、該分離膜の一次側7に該有
機性排水を導入して循環させる第1循環ポンプ2を設け
た循環経路26及び膜濃縮液排出路28と、該分離膜の
二次側8に分離膜を透過した膜透過水の排出路27とを
有し、該排出路27を酸調整槽12に接続すると共に、
前記コアレッサ分離装置が、コアレッサカートリッジ1
7及び浮上分離槽18と、前記酸調整槽12の膜透過水
を該コアレッサカートリッジ17と浮上分離槽18との
間に循環させる第2循環ポンプ15を設けた循環経路3
0とを有し、該浮上分離槽18には、頂部に油分32排
出口と底部に処理水31排出路とを設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機性排水の処理
に係わり、特に乳化油分含有排水を膜分離法とコアレッ
サ分離法の2段処理によって処理する有機性排水の処理
方法と装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、有機性排水、特に乳化油分含油排
水の処理方法としては、全量焼却処分法と凝集・浮上分
離法が一般的に用いられている。しかし、全量焼却処分
法の場合は、助燃料を必要とするのでコストが高い上
に、排ガスによる環境汚染の問題がある。また、凝集・
浮上分離法では固形廃棄物が生成し、その処分が問題と
なっている。その他に、精密濾過膜又は限外濾過膜を用
いる膜分離法が試みられているが、溶解性有機物、例え
ば溶解性のノルマルヘキサン抽出物質が分離膜を透過す
るため、膜分離法だけでは十分な処理水質が得られない
という問題があった。
【0003】一方、本発明者らはこれまでに、隔膜電解
法を利用した乳化油分含有排水の処理方法(特願平7−
327140号、特願平8−156384号、特願平8
−262313号、特願平8−324881号)を提案
してきた。これらの方法は、乳化油分含有排水に対して
優れた処理性能を発揮するものであるが、隔膜電解槽の
設計上、処理能力増大のための装置の大型化が難しいと
いう難点があった。また、本発明者らは、上記隔膜電解
法の問題を解決するために、膜分離法と隔膜電解法を組
み合わせた処理方法(特願平10−190985号、特
願平10−190986号)を提案してきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、有機性排水、例えば乳化油分含有排水に対し
て、より安価な処理コストと優れた処理水質を有する処
理方法と装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、有機性排水を膜分離工程とコアレッサ
分離工程とで処理する方法において、まず、該有機性排
水を膜分離工程の一次側に導入し、一次側を循環させな
がら、一次側循環液より水の一部を分離膜を透過させて
二次側から排出させると共に、前記一次側循環液を濃縮
し、次いで、二次側から排出された膜透過水を、鉱酸で
pH6以下に酸調整した後に、コアレッサ分離工程に導
入して処理することとしたものである。前記処理方法に
おいて、コアレッサ分離工程は、コアレッサカートリッ
ジと浮上分離槽とからなり、前記酸調整した膜透過水を
該コアレッサカートリッジから浮上分離槽へと循環させ
ながら処理し、循環液の一部を浮上分離槽の底部より排
出し、中和して処理水とすることができる。
【0006】また、本願発明では、膜分離工程装置とコ
アレッサ分離装置とを有する有機性排水の処理装置にお
いて、前記膜分離装置は、膜分離モジュールと、該分離
膜の一次側に該有機性排水を導入して循環させる第1の
循環ポンプを設けた循環経路及び膜濃縮液排出路と、該
分離膜の二次側に分離膜を透過した膜透過水の排出路と
を有し、該排出路を酸調整槽に接続すると共に、前記コ
アレッサ分離装置が、コアレッサカートリッジ及び浮上
分離槽と、前記酸調整槽の膜透過水を該コアレッサカー
トリッジと浮上分離槽との間に循環させる第2の循環ポ
ンプを設けた循環経路とを有し、該浮上分離槽には、頂
部に油分排出口と、底部に処理水排出口とを設けること
としたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
本発明の処理方法においては、まず有機性排水を膜分離
工程に導入し、1段目の処理を行う。該工程において、
クロスフロー濾過方式による膜分離を行う。即ち、有機
性排水を循環ポンプの吸引口に導入し、分離膜の一次側
に循環させながら、膜間差圧によって水を濾過し、粒子
状油分や固形物等を循環液に濃縮する。用いる分離膜と
しては、処理対象の有機性排水によって、MF膜(即ち
精密濾過膜)又はUF膜(即ち限外濾過膜)の中から選
定すればよく、膜素材としては、特に限定されるもので
はなく、高分子膜又は無機膜のいずれでもよい。また、
膜モジュールの形式としては、中空糸型モジュール、ス
パイラル型モジュール、管型モジュール又は角型平膜モ
ジュールのいずれでもよい。膜一次側の循環流量につい
ては、一次側の膜面流速として1m/秒以上にするよう
に循環流量を調整するのが好ましい。
【0008】本発明では、1段目の処理の膜分離工程に
おいて得られた膜透過水を、一旦酸調整槽に受けて酸調
整してから、コアレッサ分離工程に導入し2段目の処理
を行う。即ち、有機性排水、特に乳化油分含有排水に
は、有機カルボン酸系や有機スルホン酸系のアニオン性
界面活性剤が乳化剤として多量に配合されている。該成
分は、中性からアルカリ性領域においては水溶性のた
め、膜分離においては分離膜を透過し、膜透過水のノル
マルヘキサン抽出物質やCOD等の原因物質となる。本
発明では、該成分を分離除去する手段として、まず、該
成分がもつ酸解離指数のpKa値以下に、膜透過水のp
Hを調整し、該成分を不溶化させる。これに用いる酸と
しては、硫酸、塩酸等の鉱酸が好適であるが、コストと
腐食性の面から鉱酸の中では硫酸が最も好ましい。ま
た、調整するpH範囲は、一般にpH6以下の範囲でよ
いが、pH5.0〜2.5の範囲がより好ましい。
【0009】コアレッサ分離工程では、酸調整した膜透
過水をコアレッサカートリッジに導いて、不溶化した粒
子の合一・粗大化を促進し、次いで、粗大化の結果形成
した油滴を浮上分離槽にて浮上分離する。本発明に使用
するコアレッサカートリッジは、酸性条件において、化
学的に安定で、不溶化成分粒子の合一・粗大化を促進で
きるものであればよく、例えば、ポリスルホン、ポリプ
ロピレンやポリエステルの不織布を濾材として用いたプ
リーツ型カートリッジフィルター、又はポリスルホン、
ポリプロピレンやポリエステルの繊維集合体を充填した
充填層が好適である。また、本発明に用いる浮上分離槽
は、循環液の流量に対して、10分以上の滞留時間を与
える容積を有するステンレス製密閉形タンクが好適であ
る。
【0010】次に、本発明を図面を用いて説明する。図
1に、本発明に基づく有機性排水処理装置の一例の概略
構成図を示す。図1において、原水槽1から被処理水2
5が第1循環ポンプ2の吸引口に導かれ、プレフィルタ
ー3を経て膜分離モジュール6に入り、分離膜の一次側
7を循環する。そして、一次側循環液26より、水の一
部が膜間差圧によって分離膜を透過し、分離膜の二次側
8から、膜透過水27として酸調整槽12に排出され
る。その際、乳化油分粒子等の不溶性有機物や固形物粒
子が分離膜によって阻止されて、一次側循環液26に濃
縮され、そしてバルブ11より膜濃縮液28として系外
に排出される。
【0011】一方、酸調整槽12において、膜透過水2
7のpHが所定値になるように、酸貯槽13より鉱酸2
9が、酸注入ポンプ14によって注入される。酸調整し
た膜透過水が第2循環ポンプ15の吸引口に導入され、
コアレッサ循環液30が、第2循環ポンプ15によって
コアレッサカートリッジ17を通って浮上分離槽18に
入り、そして該槽の底部より該ポンプの吸引口に戻され
る。この際、コアレッサカートリッジ17で形成した油
滴32が、浮上分離槽18において浮上分離し、バルブ
19より排出される。一方、処理水31が、バルブ21
を経て処理水中和槽22に入り、ポンプ24によって注
入される中和剤23により中和されて中和後に排出され
る。なお、図中、4、9は圧力計、5,16は流量計、
10,20は調節弁である。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例1 図1に従って製作した有機性排水処理装置を試験に用い
た。該装置では、分離膜モジュールは、膜が高分子製の
UF中空糸膜で、膜面積が3.5m2であった。濾過方
式としては、内圧型クロスフローを採用した。また、コ
アレッサカートリッジは、ポリプロピレン不織布を濾材
とした、有効濾過面積1.2m2のプリーツ型カートリ
ッジフィルターであり、浮上分離槽は内容積が36リッ
トルのステンレス製密閉形タンクであった。ここで処理
対象の有機性排水としては、表1のA社製W1種1号水
溶性切削油の5%希釈液を用いた。処理条件として、膜
分離工程においては、膜面線速が1m/秒となるよう
に、第1循環ポンプ2による循環流量をインバータによ
って調節し、濾過圧力としては、圧力計4が1.3Kg
f/cm2となるようにバルブ10を調節した。
【0013】また、膜分離工程による濃縮倍率が7倍と
なるように、バルブ11を調整した。即ち、膜分離工程
による膜濃縮液28の排出流量が、膜透過水27の流量
に対して6分の1となるようにバルブ11を調節した。
一方、コアレッサ分離工程においては、第2循環ポンプ
15によるコアレッサ循環液の流量を2リットル/分と
した。また、本試験では酸調整槽12のpHをpH3.
0とし、処理水中和槽22のpHを7.0とした。処理
水31の流量を膜透過水27の流量に合わせた。本試験
による処理は、開始から30分後に定常状態に達した。
定常状態においては、膜分離工程による膜透過水27の
流量が30〜35リットル/時間の範囲で推移した。本
試験に用いた有機性排水25と膜透過水27、及び処理
が定常状態に達した後の処理水31の水質分析値を表1
に記す。
【0014】
【表1】 表1のように、本発明による有機性排水の処理効果は非
常に良好で、特に処理水のノルマルヘキサン抽出物質
は、13mg/Lと極めて低く、除去率としては、有機
性排水の原水に対して99.95%以上、膜透過水に対
しても92.3%に達した。
【0015】実施例2 実施例2では処理対象の有機性排水として、表2のB社
製W2種2号水溶性切削油の5%希釈液を用いたが、試
験装置と試験条件については実施例1と同一のものを用
いた。なお、膜分離工程による濃縮倍率を12倍とし
た。本試験による処理は、開始から30分後に定常状態
に達した。定常状態においては、膜分離工程による膜透
過水27の流量が35〜40リットル/時間の範囲で推
移した。本試験に用いた有機性排水25と膜透過水2
7、及び処理が定常状態に達した後の処理水31の水質
分析値を表2に記す。
【0016】
【表2】 表2のように、本発明による有機性排水の処理効果は非
常に良好で、特に処理水のノルマルヘキサン抽出物質は
25mg/Lと極めて低く、除去率としては、有機性排
水原水に対して99.85%以上、膜透過水に対しても
97.5%に達した。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、有機性排水、とりわけ
乳化油分含有排水に対して、安価なコストと優れた処理
水質を有する処理方法及び装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の処理装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1:原水槽、2:第1循環ポンプ、3:プレフィルタ
ー、4:圧力計、5:流量計、6:膜分離モジュール、
7:膜一次側、8:膜二次側、9:圧力計、10,1
1:バルブ、12:酸調整槽、13:酸貯槽、14:酸
注入ポンプ、15:第2循環ポンプ、16:流量計、1
7:コアレッサカートリッジ、18:浮上分離槽、1
9:油分排出バルブ、20:バルブ、21:処理水排出
バルブ、22:処理水中和槽、23:アルカリ貯槽、2
4:アルカリ注入ポンプ、25:被処理水、26:膜一
次側循環液、27:膜透過水、28:膜濃縮液、29:
鉱酸、30:コアレッサ循環液、31:処理水、32:
油分
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01D 17/04 501 B01D 17/04 501H C02F 1/40 C02F 1/40 E (72)発明者 野田 倫弘 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 横山 康一 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 Fターム(参考) 4D006 GA06 GA07 HA04 HA21 HA61 JA56A KA72 KB13 KB30 KE23Q KE24Q MA01 MA02 MA03 PB08 PB14 PB70 4D051 AA02 AB03 EA09 EB01 EC07 EC16

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機性排水を膜分離工程とコアレッサ分
    離工程とで処理する方法において、まず、該有機性排水
    を膜分離工程の一次側に導入し、一次側を循環させなが
    ら、一次側循環液より水の一部を分離膜を透過させて二
    次側から排出させると共に、前記一次側循環液を濃縮
    し、次いで、二次側から排出された膜透過水を、鉱酸で
    pH6以下に酸調整した後に、コアレッサ分離工程に導
    入して処理することを特徴とする有機性排水の処理方
    法。
  2. 【請求項2】 前記コアレッサ分離工程は、コアレッサ
    カートリッジと浮上分離槽とからなり、前記酸調整した
    膜透過水を該コアレッサカートリッジから浮上分離槽へ
    と循環させながら処理し、循環液の一部を浮上分離槽の
    底部より排出し、中和して処理水とすることを特徴とす
    る請求項1記載の有機性排水の処理方法。
  3. 【請求項3】 膜分離装置とコアレッサ分離装置とを有
    する有機性排水の処理装置において、前記膜分離装置
    が、膜分離モジュールと、該分離膜の一次側に該有機性
    排水を導入して循環させる第1循環ポンプを設けた循環
    経路及び膜濃縮液排出路と、該分離膜の二次側に分離膜
    を透過した膜透過水の排出路とを有し、該排出路を酸調
    整槽に接続すると共に、前記コアレッサ分離装置がコア
    レッサカートリッジ及び浮上分離槽と、前記酸調整槽の
    膜透過水を該コアレッサカートリッジと浮上分離槽との
    間に循環させる第2循環ポンプを設けた循環経路とを有
    し、該浮上分離槽には、頂部に油分排出口と、底部に処
    理水排出口とを設けたことを特徴とする有機性排水の処
    理装置。
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