JP2000202247A

JP2000202247A - エマルジョン型含油廃水の処理方法および処理装置

Info

Publication number: JP2000202247A
Application number: JP11005078A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Miura; 勤三浦; Hiroshi Kawakami; 博川上
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 2000-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】エマルジョン型含油廃水を高倍率で濃縮が可
能で、自動的かつ安定に処理可能なエマルジョン型廃水
の処理方法および処理装置を提供する。【解決手段】エマルジョン型含油廃水にイオン性物質
を添加してエマルジョンを破壊し、得られた処理液を油
層と水層に分離した後、該水層を膜濾過する。処理装置
は、本質的に、イオン性物質添加設備を備えた処理装
置、処理液を油層と水層に分離する油水分離装置及び該
水層を膜濾過する膜濾過装置から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエマルジョン型含油
廃水の処理方法および処理装置に関する。さらに詳しく
は、エマルジョン型含油廃水にイオン性物質を添加して
エマルジョンを破壊し、エマルジョンを破壊して得られ
た処理液を油層と水層に分離した後、該水層を膜濾過す
るエマルジョン型含油廃水の処理方法および処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】産業の発展に伴い、鉄鋼、機械、石油精
製、繊維、金属などの工業分野、ビルジ水、バラスト水
などの船舶分野、ガソリンスタンド、皮革なめし、コン
プレッサードレンなどの一般産業分野から各種の含油廃
水が排出されている。従来、これらの含油廃水は、機械
的分離法、凝集剤添加による凝集沈殿処理、活性汚泥
法、酸分解、吸着などによって処理され、産業廃棄物と
して埋立、焼却などの処分がなされてきた。

【０００３】例えば、アルミ、鉄、銅などの圧延分野に
おいては、潤滑、冷却などの目的で、圧延油と呼ばれる
乳化油（エマルジョン）が使用されているが、排出され
る含油廃液は、そのまま全量産業廃棄物として焼却処
分する、まず塩酸、硫酸などの強酸類を添加してエマ
ルジョンを破壊して（酸分解）、発生する油分を除去
し、次いで中和、凝集沈殿などの処理を行った後、必要
に応じて生物処理、活性炭処理を追加して下水などへ放
流する、遠心分離などの手法でエマルジョンと水とを
分離し、後処理するなどの方法で処理されてきたが、産
業廃棄物処理の場合、費用が高価となり、環境上の点で
も好ましい方法ではない。また、酸分解、中和、凝集沈
殿などの処理方法では、経験と勘を要する煩雑な手作業
が必要であり、また、遠心分離などによる処理は大がか
りであり、いずれも合理的な処理方法であるとは言い難
い。

【０００４】最近、各種分野から多量に排出される含油
廃水を処理する方法が多く検討されている。例えば特開
平９−２９２４３号公報に、エマルジョン性含油廃水に
含まれる界面活性剤を光触媒で分解した後、油水分離す
る処理方法、特開平８−１９７０８６号公報に、微生物
を使用して分解処理する処理方法、特開平９−１６４３
０３号公報などに隔膜電解を利用する処理方法、特開平
１０−３４１８８号公報に、ｐＨ調整、油水分離及び遠
赤外線を利用する処理方法が開示されている。しかしな
がら、これらの処理方法においても、依然として煩雑な
処理や管理が必要であり、工業的に有利な廃水の処理方
法であるとは言い難い点がある。

【０００５】近年、中空糸膜をはじめとする膜による溶
液の分離・精製に関する技術開発が進み、急速に適用範
囲が拡大しており、上記した分野にも適用され始めてい
る。通常、このような分野で排出される含油廃水は、乳
化剤などにより油分がエマルジョン化されており、混在
する浮上油、分散油などをあらかじめ除去する必要があ
るなどの制約はあるが、分離膜の高い分離精度に起因し
て、廃水の油分濃度を顕著に低下させることが可能とな
り、かつ自動化が容易であるなどの利点を有しているた
め、膜濾過技術の適用が検討されている。

【０００６】例えば、清水博、西村正人「最新の膜処理
技術とその応用」（１９８４年）フジテクノシステムｐ
６９４には、鉄鋼圧延廃水を管状の限外濾過膜で濾過す
る処理方法が提案されている。この方法は、圧延含油廃
水を限外濾過装置で膜濾過し、濃縮液は酸分解処理し、
透過液は生物処理して放流する方法であり、Ｎ−ヘキサ
ン抽出物量が９９．６％除去されることが記載されてい
る。また、特開平９―４７６５７号公報に、含油廃水に
含まれる界面活性剤を光触媒で分解した後、膜分離する
処理方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た鉄鋼圧延廃水を限外濾過膜で濾過する膜濾過法では、
濃縮倍率が１０倍程度と高くなく、しかも濃縮液処理時
には、硫酸酸性下に加熱してエマルジョンを破壊し、発
生する油分を除去し、次いで中和、凝集沈殿などの処理
を行う従来の手法が採用されており、廃水処理システム
全体としてかなり大がかりとなるものである。また、油
分による膜表面の目詰まりは避け難く、頻繁な膜洗浄が
必要である。特開平９−４７６５７号公報に開示された
処理方法においても同様であり、エマルジョン型含有廃
水を膜濾過を利用して処理する合理的な廃水処理システ
ムは未だ見当たらないのが現状である。したがって、本
発明の目的は、高倍率濃縮が可能で、かつ自動化が容易
な含油廃水の処理方法と処理装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ね、エマルジョン型含油廃水にイオン性物質を添加し
てエマルジョンを破壊し、エマルジョンを破壊して得た
処理液を油層と水層に分離し、該水層を膜濾過すること
によって上記目的が達成されることを見出し、本発明に
到達した。すなわち本発明は、エマルジョン型含油廃水
にイオン性物質を添加してエマルジョンを破壊し、エマ
ルジョンを破壊して得た処理液を油層と水層に分離した
後、該水層を膜濾過することを特徴とするエマルジョン
型含油廃水の処理方法である。

【０００９】本発明のもう一つの発明は、本質的に、イ
オン性物質添加設備と撹拌手段を備えたエマルジョン破
壊装置、エマルジョンが破壊された処理液を油層と水層
に分離する油水分離装置及び該水層を膜濾過する膜濾過
装置から構成されることを特徴とするエマルジョン型廃
水の処理装置である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の処理方法に適用されるエ
マルジョン型含油廃水とは、乳化剤などにより油分がエ
マルジョン化されている含油廃水全般をいう。本発明に
れば、まずこのようなエマルジョン型含油廃水にイオン
性物質を添加し、撹拌することによってエマルジョンを
破壊し、エマルジョンを破壊して得た処理液を、主とし
て油分を含む油層と主として水分を含む水層に分離す
る。

【００１１】本発明に使用するイオン性物質は廃水中で
イオン化するものであれば使用可能であり、例えば、塩
酸、硫酸、酢酸、シュウ酸、クエン酸、酒石酸、安息香
酸、フッ化水素酸などの酸類、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウムなどのアルカリ類、およびこれらの塩類をあ
げることができる。酸、アルカリ類を使用した場合、処
理の途中または処理後に中和処理する操作が必要になる
ことがあり、また、有機酸およびその塩を使用した場
合、有機酸に起因する有機物が処理水中に混入するた
め、ＢＯＤなど有機物管理が必要になる場合がある。し
たがって、イオン性物質としては、中和処理又は有機物
管理が不要である点で、水溶液で弱酸性、中性又は弱塩
基性を示す無機塩を使用するのが好ましい。

【００１２】該無機塩として、イオン化したときに、カ
チオン又はアニオンが２価以上の多価イオンとなる正
塩、塩基性塩又は酸性塩を使用すると、エマルジョン破
壊および油水分離の効果（速度、水層の油分濃度低減効
果）が大きくなり、好ましい。このような無機塩の具体
例としては、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸
アルミニウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウムなど
を例示することができる。イオン性物質の添加量は、油
分濃度、使用乳化剤など廃水の性状に応じて決められる
が、一般には０．１〜１０重量％、好ましくは０．３〜
５重量％で実施される。

【００１３】イオン性物質を添加し、撹拌することによ
ってエマルジョン型含油廃水（廃水原液）はエマルジョ
ンが破壊され、エマルジョンが破壊された処理液は油水
分離することによって油層と水層に分離する。油層には
主として油分が含まれ、水層には主として水分が含まれ
る。該油層は系外に除去し、必要ならばさらに濃縮して
焼却などにより処分する。

【００１４】一方、該水層（水層原液）は膜濾過処理に
付されるが、水層原液中の油分の除去率をよくするため
には、分画粒子径が１ミクロン以下の膜を使用するのが
好ましく、分画粒子径が０．０１ミクロン以下の膜を使
用するとさらに好ましい。ここでいう分画粒子径とは、
コロイダルシリカ、エマルジョン、ラテックスなど粒子
径が既知の基準物質を膜で濾過した際、その９０％が排
除される基準物質の粒子径をいう。孔径は均一であるこ
とが好ましい。

【００１５】分画分子量が０．０１ミクロン未満の場
合、孔径が小さすぎて正確な分画粒子径を測定すること
が困難となることがあり、この場合は、分子量が既知の
ポリエチレンオキサイドなどを基準物質とした分画分子
量で表現することがある。分画粒子径０．０１ミクロン
は分画分子量約２００万に相当する。本発明で用いる膜
の分画分子量としては３０００以上であるのが好まし
い。

【００１６】本発明の膜濾過に使用される膜の素材とし
ては、例えば、ポリビニルアルコールで親水化されたポ
リスルホン系樹脂、親水性高分子が添加されたポリスル
ホン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリ
ロニトリル系樹脂、酢酸セルロース系樹脂、親水化処理
されたポリエチレン系樹脂ポリオレフィン系、ポリスル
ホン系、ポリエーテルスルホン系、エチレン−ビニルア
ルコール共重合体系、ポリアクリロニトリル系、酢酸セ
ルロース系、ポリフッ化ビニリデン系、ポリパーフルオ
ロエチレン系、ポリメタクリル酸エステル系、ポリエス
テル系、ポリアミド系などの膜をあげることができる。
また、セラミックス系などの無機系の素材で構成された
膜を使用してもよい。

【００１７】なかでも、油分、界面活性剤に対する耐久
性、耐熱性などの点でポリビニルアルコールにより親水
化されたポリスルホン系樹脂、親水性高分子が添加され
たポリスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエー
テルスルホン系樹脂、ポリパーフルオロエチレン系樹
脂、ポリビニルアルコール系樹脂およびセラミック系素
材からなる膜を使用するのが好ましい。

【００１８】本発明の膜濾過に使用される膜としては、
平膜、平膜を巻いたスパイラル膜、管状膜、中空糸膜な
どをあげることができる。これらの膜を膜モジュールに
組み立て、ポンプなどの付属機器とともに膜濾過装置を
構成する。前記水層原液を濾過処理する方式として、供
給した該原液の全量を濾過する全濾過（デッドエンド濾
過）方式と、該原液を膜表面に平行な方向に流しなが
ら、その一部を透過液として膜面とほぼ直角に取り出す
循環濾過（クロスフロー濾過）方式があり、いずれの方
式においても、該原液を膜の外表面側から供給し、透過
液を内表面側から取り出す外圧濾過方式と、該原液を膜
の内表面側から供給し、透過液を外表面側から取り出す
内圧濾過方式がある。したがって、膜濾過方式として
は、外圧全濾過方式、外圧循環濾過方式、内圧全濾過方
式及び内圧循環濾過方式の４方式に類別されるが、膜の
目詰まりを防止しやすい点で、膜として平膜を使用する
場合は外圧循環方式を採用するのが好ましい。

【００１９】中空糸膜又は管状膜は、単位容積当たりの
有効膜面積を比較的大きくとることができ、膜面の循環
線速度を大きくかつ均一に付与することが容易である点
で、好ましい。膜として中空糸膜又は管状膜を使用する
場合は、膜の目詰まりを防止しやすい点で、前記水層原
液を膜表面に平行に流しながら、その一部を透過液とし
て膜面とほぼ直角に取り出す循環濾過方式を採用するの
が好ましく、内圧循環濾過方式を採用するのがより好ま
しい。以下、図により本発明をさらに具体的に説明す
る。

【００２０】図１は、本発明の処理方法を示すフローで
あり、本質的に、イオン性物質添加設備を備えたエマル
ジョン破壊装置、エマルジョンを破壊して得た処理液を
油層と水層に分離する油水分離装置及び該水層を膜濾過
する膜濾過装置から構成される。図１において、Ａはエ
マルジョン破壊装置、Ｂは油水分離装置、Ｃは膜濾過装
置である。本発明の処理装置は、本質的にこれらの装置
から構成されるが、この他に適宜、他の装置、設備を付
設してもよい。本発明の処理装置には制御装置を装備
し、自動化しておくのが好ましい。

【００２１】本発明の廃水の処理方法において、廃水原
液は、まずエマルジョン破壊装置Ａに供給される。該エ
マルジョン破壊装置はイオン性物質添加設備１を備えて
おり、該添加設備から、イオン性物質が、供給される廃
水原液の性状に応じて定量的に添加される。該添加設備
は、物質の種類、添加量などの条件に応じて適宜その型
式、規模を設定することが可能である。例えば、イオン
性物質が液体である場合には、ダイヤフラムポンプ、ギ
ヤポンプなどの定量添加手段を採用することが可能であ
り、イオン性物質が粉体状、チップ状などの固形物であ
る場合には、重量式または容量式の計量型添加手段を採
用すればよい。

【００２２】エマルジョン破壊装置Ａにおいて、廃水原
液にイオン性物質を添加直後に急速撹拌すると、添加し
たイオン性物質が均一分散しやすく、また、エマルジョ
ン破壊反応時間が短縮できるので、本発明に使用する破
壊装置は撹拌機などの撹拌手段を備える。図２は、エマ
ルジョン破壊装置が撹拌機２を装着した撹拌槽３の例で
あるが、ラインミキサーなどの撹拌手段により、流路内
部で撹拌することも可能である。１はイオン性物質添加
装置であり、４はイオン性物資の供給タンクである。図
２は、廃水原液を連続的に供給して処理する連続式の場
合を示した例であるが、一定量の廃水原液を一括して撹
拌槽に受け入れ、必要量のイオン性物質を添加、撹拌す
るバッチ式を採用することも可能である。

【００２３】処理装置Ａに廃水原液を導入し、イオン性
物質を添加し、撹拌することによりエマルジョンが破壊
され、エマルジョンが破壊されて得られた処理液は油水
分離装置Ｂへ送られる。該油水分離装置において、エマ
ルジョン破壊が完結した処理液を、主として油分を含む
油層と主として水分を含む水層に分離する。油水分離装
置としては、分画粒子径０．１〜１０ミクロン程度のフ
ィルターで油分を凝集し、浮上分離させるコアレッサ
ー、コアレッサーに荷電凝集作用を付加した荷電コアレ
ッサー、遠心分離式の油水分離装置などを使用すること
ができるが、加圧浮上方式による油水分離装置が簡単で
効果的であり、好ましい。図３に加圧浮上方式の油水分
離装置の概略図を示す。

【００２４】エマルジョンが破壊されて得られた処理液
は、加圧ポンプ５からエアー６を連続的又は間欠的に注
入されながら油水分離装置Ｂの加圧浮上槽７の下部から
供給される。該処理液が加圧浮上槽に供給されると圧力
が解放され、同時に微細気泡が多量に発生し、原液に含
有されていた浮上油、分散油、エマルジョンが破壊され
て発生した油分およびＳＳと呼ばれる懸濁物質に微細気
泡が付着し、その浮力により浮上筒８を浮上する間に油
水分離が行われ、油分およびＳＳは槽の最上部に油層９
を形成する。一方、主として水分を含む水層１０は、該
浮上筒を通過した後下方流に転じ、水層取出口１１から
取り出され、膜濾過装置Ｃへ供給される。図３は、エマ
ルジョン破壊装置Ａにおいてエマルジョンが破壊されて
得られた処理液を連続的に受け入れて処理する連続式の
場合を示した例であるが、一定量の処理液を一括して加
圧浮上槽に受け入れ、油水分離を行うバッチ式を採用す
ることも可能である。

【００２５】油層９は、オーバーフローにより系外へ排
出させる方式による他、例えばオイルスキマー、フロー
トタイプの浮上油回収装置などの装置により系外へ排出
することができるが、本発明によれば、該油層中の油分
濃度は約９０％に達するため、油層はそのまま助燃剤な
どの用途に使用することが可能であり、産業廃棄物とし
ての処理費用が発生しない利点をも有する。

【００２６】水層は、前記したように、膜濾過装置Ｃへ
供給される。該水層（水層原液）は、エマルジョン破壊
装置Ａ及び油水分離装置Ｂで大部分の油分が除去された
状態で膜濾過装置Ｃに供給されるが、膜の流路閉塞及び
膜面の目詰まりを防止する目的で膜濾過装置に供給する
前にプレフィルター１２を通すのが望ましい。この場
合、使用するプレフィルターの例としては、糸巻きフィ
ルター、プリーツフィルター、ペーパーフィルターなど
があげられる。膜濾過により、水層原液は、油分が顕著
に低減された透過液と油分が濃縮された非透過成分が濃
縮された濃縮液に分離される。

【００２７】図４は、膜濾過装置Ｃの概略図である。１
３は水層原液を膜モジュール１４に供給、循環するため
のポンプであり、１５は濃縮液、１６は透過液である。
透過液は、必要に応じてｐＨ調整、ＢＯＤなどの有機物
管理などの追加処理を行い、最終的に放流される。一
方、濃縮液は、循環を繰り返すことにより徐々に油分濃
度、ＳＳ濃度が増大するため、常時あるいは定期的に系
外へ排出して、焼却処理、産業廃棄物処理などの最終処
理を実施する。

【００２８】図５は、管状膜または中空糸膜を用いた内
圧循環濾過方式で運転する膜モジュールの概略図を示
す。該膜モジュールは、膜１７、接着剤１８及び筐体１
９からなり、膜１７は、接着剤１８により筐体に固定さ
れ、同時に膜及び接着剤により水層原液の供給側２０と
透過液側２１に分割されている。水層原液導入口２２か
ら導入された水層原液は、膜の内部中空部２３を高線速
度で通過する間に一部が膜の壁面で濾過され、透過液と
して透過液側２１に移行し、透過液出口２４から透過液
として排出される。

【００２９】水層原液から透過液を除去することにより
油分濃度およびＳＳ濃度が増大した濃縮液は、濃縮液出
口２５から排出されるが、この濃縮液を水層原液導入口
２２に再度供給して循環と濾過とを繰り返すことによ
り、順次濃縮倍率が向上し、その結果焼却処理、産業廃
棄物処理などの最終処理が必要な濃縮液が減容化され
る。

【００３０】膜濾過における水層原液の循環速度として
は、油分の膜表面への付着および膜の細孔への侵入を抑
制するために、膜表面の線速度として０．５ｍ／ｓ
（秒）以上とするのが好ましく、１ｍ／ｓ以上とするの
がより好ましい。膜濾過装置においては、濾過方式、運
転方法を問わず膜モジュール内部に濃縮液が発生し、濃
縮液は原液に比較して多量の油分を含み、場合によって
は粘度が上昇して循環線速度低下や分離膜の透過流束低
下を生じるため、常時または間欠的に系外へ排出するこ
とが好ましい。排出された濃縮液は、前述したように、
焼却処理、産業廃棄物処理及び従来の酸分解、中和処理
などの最終処理を行うが、再度エマルジョン破壊装置に
供給して、本発明の処理を繰り返し行うことにより、焼
却処理、産業廃棄物処理などの最終処理が必要な濃縮液
を最小量にまで低減することも可能である。

【００３１】長時間の膜濾過運転や濃縮の進行に伴い、
水層原液中の油分やＳＳが膜表面に付着または膜の細孔
に侵入して透過流束の低下を生じることがあるため、物
理洗浄と呼ばれる操作により、適宜濾過性能の回復を図
るのがよい。物理洗浄の方法は、膜の形状や特性により
適宜選択することが可能であるが、例えば管状膜を用い
て内圧循環濾過を行う場合、処理液をポンプやエアー圧
力により濾過とは逆の方向に流す透過液逆洗浄や、管状
膜の内径に近い大きさのスポンジボールを流して付着物
を掻き取るスポンジボール洗浄を採用することが可能で
あり、中空糸膜を用いて内圧循環濾過を行う場合には、
透過液逆洗浄を採用することが可能である。膜濾過装置
を複数基設置しておき、洗浄を必要とする場合に切り替
えて使用することもできる。

【００３２】なお、上述した物理洗浄操作の他に膜面に
対して平行方向に高速で原液を流すフラッシング洗浄な
ど、必要に応じて他の洗浄操作を追加してもよい。ま
た、濾過処理後または逆洗浄後に中空糸膜を薬液洗浄し
て、分離膜に付着した有機物、無機物などを溶解除去す
ることもできる。ここで、薬液洗浄の方法としては、有
機物、無機物などを除去するために水酸化ナトリウム水
溶液などのアルカリで処理する方法、金属類を除去する
ために酸水溶液などの酸で処理する方法、界面活性剤な
どの洗浄剤で処理する方法、有機物などを分解除去する
ために次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素水溶液などの
酸化剤で処理する方法及びこれらを組み合わせて連続的
に行う方法などがあり、これによって膜の再生が可能で
ある。本発明においては、膜に油分が付着することが多
いため、油分を除去するために界面活性剤などの洗浄剤
で処理するのが好ましく、必要に応じてさらに他の薬品
類で洗浄することが好ましい。

【００３３】これまでに述べてきた各工程における一連
の操作は、自動制御装置を装備することによって自動化
が可能である。とくに、膜濾過工程、逆洗工程、薬品洗
浄工程などは公知のシーケンスコントロールを行うこと
により容易に自動化が可能である。例えば一定時間濾過
を行った後、上述した物理洗浄を１回ないし数回実施
し、次いで、必要に応じて１回ないし数回水洗を行い、
その後薬液洗浄を行うという一連の洗浄工程をシーケン
スコントロールにより自動的かつ連続的に行い、濾過と
洗浄とを交互に繰り返しながら長期間安定的に運転を継
続することが可能である。また濾過工程と洗浄工程とを
シーケンスコントロールにより連続的に繰り返し、目詰
まりが大きくなった時点で手動により薬液洗浄する、い
わゆるセレクトスイッチ方式で長期間安定的に運転を継
続することも可能である。

【００３４】本発明のエマルジョン型含油廃水の処理方
法によれば、該含有廃水を助燃剤などの用途に使用可能
な油分と、油分をほとんど含まない水分に分離可能であ
る。したがって、焼却処理、産業廃棄物処理などの最終
処理が必要な濃縮液は、原液に比較して顕著に減容化さ
れているので、処理費用を大幅に低減することが可能で
ある。さらに本発明のエマルジョン型廃水の処理装置に
よれば、上記処理を自動的かつ安定的に実施可能である
ことから、鉄、アルミニウム、銅などの圧延廃水をはじ
め、種々のエマルジョン型廃水の処理に適用可能であ
る。以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。

【００３５】

【実施例】実施例１Ｎ−ヘキサン抽出物量約８．０％（内鉱物油量約５．９
％）で、２５℃での粘度が１．６×１０^-3Ｐａ・ｓのア
ルミ圧延廃液（廃水原液）に、１重量％の硫酸マグネシ
ウムを添加し、急速撹拌してエマルジョンを破壊した
後、加圧浮上装置に供給し、油層と水層に分離し、油層
を系外に除去した。該油層は原液の６．１重量％、該油
層中のＮ−ヘキサン抽出物量９０．０％であり、そのま
ま助燃剤などの用途に使用可能な油分濃度を有してい
た。一方、分離された水層は原液の９３．９重量％、Ｎ
−ヘキサン抽出物量約０．５３％（内鉱物油量約０．４
０％）であり、原液の約１／１５に低減されていた。

【００３６】この水層（水層原液）を、ポリスルホン系
樹脂からなり、分画分子量１３０００（分画粒子径０．
００４〜０．００５ミクロンに相当）で内径１．２ｍ
ｍ、有効長１ｍの中空糸膜よりなる膜モジュールとポン
プから構成された膜濾過装置に導入し、該原液の循環線
速度２ｍ／ｓ、常温、濾過圧力１００ｋＰａの条件で濾
過を行った。透過流束は常に３０Ｌ／（ｍ²・Ｈ・１０
０ｋＰａ）で安定していた。約３０倍濃縮した時点での
濃縮液の粘度は１．７×１０^-3Ｐａ・ｓであり、原液と
大差がなかった。また、透過液のＮ−ヘキサン抽出物量
は３．２ｍｇ／Ｌ（リットル）（内鉱物油量は１ｍｇ／
Ｌ未満）であり、除去率は９９．９％以上であった。一
方濃縮液のＮ−ヘキサン抽出物量は１５．３％（内鉱物
油量は１２．０％）であった。

【００３７】実施例２実施例１と同じ廃水原液を使用し、イオン性物質として
２重量％の塩化ナトリウムを使用する以外は実施例１と
同様にして廃水の処理を行った。約３０倍濃縮した時点
での濃縮液の粘度は１．７×１０^-3Ｐａ・ｓであり、原
液と大差がなかった。また、透過液のＮ−ヘキサン抽出
物量は３．８ｍｇ／Ｌ（リットル）（内鉱物油量は１ｍ
ｇ／Ｌ未満）であり、除去率は９９．９％以上であっ
た。一方濃縮液のＮ−ヘキサン抽出物量は１５．８％
（内鉱物油量は１２．６％）であった。

【００３８】比較例Ｎ−ヘキサン抽出物量約８．０％（内鉱物油量約５．９
％）であり、２５℃での粘度が１．６×１０^-3Ｐａ・ｓ
のアルミ圧延廃液（廃水原液）を加圧浮上装置に供給
し、ごく少量の浮上油、分散油を除去した後、実施例と
同じ膜モジュールを使用し、循環線速度２ｍ／秒、常
温、濾過圧力１００ｋＰａの条件で濾過を行った。約
４．２倍濃縮した時点で、粘度が原液の２５倍以上であ
る４．２×１０^-2Ｐａ・ｓにまで上昇し、中空糸膜内部
での圧力損失増大により循環線速度が維持できなくなっ
たため、濾過を停止した。このとき、透過流束は３Ｌ／
（ｍ²・Ｈ・１００ｋＰａ）以下にまで低下していた。
透過液のＮ−ヘキサン抽出物量は８ｍｇ／Ｌ（内鉱物油
量は１ｍｇ／Ｌ未満）であり、実施例に比較して高い値
であったが、除去率としては９９．９％以上であった。
一方、濃縮液のＮ−ヘキサン抽出物量は３３．２％（内
鉱物油量は２５．０％）であった。

【００３９】比較例における粘度上昇の主要因は鉱物油
濃度の上昇であり、運転不能となった鉱物油濃度２５％
の時点を濃縮の限界点と仮定した場合、実施例におい
て、油分除去後の水層の鉱物油濃度は約０．４％である
ことから、計算上の濃縮可能倍率は約６３倍となる。本
試算結果を図６に示すが、本発明によれば、焼却処理や
産業廃棄物処理などの最終処理が必要な濃縮液量が、比
較例の約１／１６にまで減少することが判る。

【００４０】

【発明の効果】本発明により、エマルジョン型含油廃水
にイオン性物質を添加し、油水分離と膜濾過とを組み合
わせて処理するエマルジョン型含油廃水の処理方法およ
び処理装置を提供することができる。本発明によれば、
エマルジョン型含油廃水を高倍率で濃縮が可能であるの
で、焼却処理、産業廃棄物処理などの最終処理が必要な
廃液量を顕著に削減可能であり、各種分野から排出され
るエマルジョン型含油廃水を効率よく処理することがで
きるので、産業上の有用性が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃水処理方法を示すフローである。

【図２】本発明の廃水処理方法に使用するエマルジョン
破壊装置の一例である。

【図３】本発明の廃水処理方法に使用する加圧浮上方式
の油水分離装置の例である。

【図４】本発明の廃水処理方法に使用する膜濾過装置の
一例である。

【図５】本発明の廃水処理方法に使用する膜モジュール
の一例である。

【図６】本発明の実施例における最終的な残存濃縮液量
と比較例における残存濃縮液量を示す概念図である。

【符号の説明】

Ａエマルジョン破壊装置Ｂ油水分離装置Ｃ膜濾過装置１イオン性物質添加装置２撹拌機３撹拌槽４イオン性物質供給タンク５加圧ポンプ６エアー７加圧浮上槽８浮上筒９油層１０水層１１水層取出口１２プレフィルター１３水層原液供給循環ポンプ１４膜モジュール１５濃縮液１６透過液１７膜１８接着剤１９筐体２０水層原液の供給側２１水層原液の透過液側２２水層原液導入口２３膜内部の中空部２４透過液出口２５濃縮液出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D006 GA02 HA02 HA18 HA22 JA39A KA03 KA63 KB14 KB30 KC02 KC03 KC12 KC13 KC16 KC18 KD04 KD11 KD17 KD22 KD24 KD30 KE01R KE05P KE07P KE12P KE13P KE15P KE24Q MA01 MA02 MA03 MA22 MA33 MB05 MB11 MB15 MC03 MC18 MC22 MC23 MC28 MC29 MC33 MC34 MC37 MC39 MC48 MC54 MC62X MC63 PA02 PB08 PB14 PB15 PB70 PC23 4D038 AA08 AB01 BA01 BA04 BA06 BB04 BB09 BB17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エマルジョン型含油廃水にイオン性物質
を添加してエマルジョンを破壊し、エマルジョンを破壊
して得た処理液を油層と水層に分離した後、該水層を膜
濾過することを特徴とするエマルジョン型含油廃水の処
理方法。
【請求項２】該イオン性物質が、水溶液で弱酸性、中
性又は弱塩基性を示す無機塩である請求項１記載の廃水
の処理方法。
【請求項３】該無機塩が正塩、塩基性塩又は酸性塩で
ある請求項２記載の廃水の処理方法。
【請求項４】該膜濾過に使用する膜の分画粒子径が１
ミクロン以下である請求項１〜３いずれかの廃水の処理
方法。
【請求項５】該膜濾過に使用する膜の分画粒子径が
０．０１ミクロン以下である請求項１〜３いずれかの廃
水の処理方法。
【請求項６】該膜濾過に使用する膜が中空糸膜又は管
状膜である請求項１〜５いずれかの廃水の処理方法。
【請求項７】該膜濾過の方式が、前記水層を膜表面に
平行に流しながら、その一部を透過液として膜面とほぼ
直角に取り出す循環濾過方式である請求項１〜６いずれ
かの廃水の処理方法。
【請求項８】該循環濾過方式が内圧循環濾過方式であ
る請求項７記載の廃水の処理方法。
【請求項９】本質的に、イオン性物質添加設備と撹拌
手段を備えたエマルジョン破壊装置、エマルジョンが破
壊された処理液を油層と水層に分離する油水分離装置及
び該水層を膜濾過する膜濾過装置から構成されることを
特徴とするエマルジョン型廃水の処理装置。
【請求項１０】該油水分離装置が加圧浮上式の油水分
離装置である請求項９記載の廃水の処理装置。
【請求項１１】該膜濾過装置が、前記水層を膜表面に
平行に流しながら、その一部を透過液として膜面とほぼ
直角に取り出す循環濾過方式に構成されている請求項９
または１０記載の廃水の処理装置。
【請求項１２】該循環濾過方式が内圧循環濾過方式で
ある請求項１１記載の廃水の処理装置。