JP2012110815A - Method and apparatus for treating wastewater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排水の処理方法等に係り、より詳しくは、例えば懸濁物質および油分を含む排水を処理する方法等に関する。 The present invention relates to a method for treating wastewater, and more particularly to a method for treating wastewater containing suspended matter and oil, for example.
例えば、各種の金属、プラスチック、セラミック、ガラスなどの製品製造を行なう工場において、製品を精密加工するための切削工程や研磨工程、あるいは製品の洗浄を行なう洗浄工程を有する場合がある。そしてこれらの工程では、切削屑、研磨屑が発生する。更に研磨工程では、研磨を行なうための研磨材を使用することがある。また、潤滑のために機械油等の油分を使用する。そのためこれらの工程においては、例えば切削屑、研磨屑、研磨材等からなる懸濁物質と、油分を含む排水が排出されることになる。 For example, a factory that manufactures products such as various metals, plastics, ceramics, and glass may have a cutting process and a polishing process for precision processing of products, or a cleaning process for cleaning products. In these processes, cutting scraps and polishing scraps are generated. Further, in the polishing process, an abrasive for polishing may be used. Also, oil such as machine oil is used for lubrication. Therefore, in these processes, for example, suspended substances composed of cutting scraps, polishing scraps, abrasives, etc., and waste water containing oil are discharged.
一方、排水放流量の法的規制や使用する水に要するコスト削減のため、工場外部に放出する排水の量をできるだけ減らすことが求められている。そのため発生する排水についても回収水として再利用するため所定の回収処理が必要である。また、排水を工場外部に放出する場合でも含有する懸濁物質や油分を所定の濃度以下にして排出することが好ましい。 On the other hand, in order to reduce the amount of drainage discharged to the outside of the factory as much as possible, there is a need to reduce the amount of wastewater discharged to the outside of the factory in order to legally regulate the amount of discharged water. For this reason, the wastewater generated also needs to be recovered in order to be reused as recovered water. Further, even when the wastewater is discharged to the outside of the factory, it is preferable to discharge the suspended solids and oil contained therein at a predetermined concentration or less.
ここで、懸濁物質や油分を含む排水を処理するのに、凝集剤を用いて懸濁物質や油分を凝集させ、大きなフロックとした後、沈降または浮上させることにより分離する技術が存在する。
また、油水分離膜を用いて、懸濁物質や油分を濾過することにより分離する技術が存在する（例えば、非特許文献１参照）。
Here, in order to treat waste water containing suspended solids and oils, there is a technique in which suspended solids and oils are agglomerated using a flocculant to form large flocs and then separated by settling or floating.
In addition, there is a technique for separating suspended substances and oil components by filtering them using an oil / water separation membrane (for example, see Non-Patent Document 1).
しかしながら、凝集剤を用いて懸濁物質や油分を凝集させ、沈降または浮上させることにより分離する方法では、添加する凝集剤やｐＨ調整剤により、塩量が大きく増加する。そのため再利用できる水質にするには更に逆浸透膜やイオン交換樹脂で処理を行う必要がある。そしてその場合には、凝集剤により逆浸透膜やイオン交換樹脂が汚染され、処理能力が低下する場合がある。
更に、油水分離膜を用いて、懸濁物質や油分を濾過することにより分離する場合でも、油水分離膜は透過水量が大きくないため装置が大型となる。また油水分離膜の性能劣化が大きく、薬品による洗浄や膜モジュール自体の交換を頻繁に行なう必要がある。そのため運転経費が高くなると共に、薬品による洗浄を行なう場合は、洗浄排液の処理が更に必要になるという問題がある。
However, in the method of separating by flocculating suspended solids and oil using a flocculant, and settling or floating, the amount of salt is greatly increased by the flocculant and pH adjuster to be added. For this reason, it is necessary to further treat with a reverse osmosis membrane or an ion exchange resin in order to obtain a reusable water quality. In that case, the reverse osmosis membrane and the ion exchange resin may be contaminated by the flocculant, and the processing capacity may decrease.
Furthermore, even when using an oil / water separation membrane to separate suspended substances and oil components by filtration, the oil / water separation membrane does not have a large amount of permeated water, resulting in a large apparatus. In addition, the performance of the oil / water separation membrane is greatly degraded, and it is necessary to frequently perform cleaning with chemicals and replacement of the membrane module itself. For this reason, there is a problem in that the operating cost is increased, and when cleaning with chemicals is performed, further processing of cleaning waste liquid is required.
本発明は、従来の技術が有する上記の問題点に鑑みてなされたものである。
即ち、本発明の目的は、懸濁物質および油分を含む排水から、懸濁物質および油分をより効率よく除去することができる排水の処理方法等を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above-described problems of conventional techniques.
That is, an object of the present invention is to provide a wastewater treatment method that can more efficiently remove suspended solids and oil from wastewater containing suspended solids and oil.
かくして本発明によれば、線材を螺旋状に巻回させることで形成されるコイル部と、コイル部の外周に配される多孔質の濾過助剤と、を備えた濾過器に、懸濁物質および油分を含む排水を通水することにより懸濁物質および油分を除去することを特徴とする排水の処理方法が提供される。 Thus, according to the present invention, a suspended substance is provided in a filter including a coil portion formed by winding a wire in a spiral shape and a porous filter aid disposed on the outer periphery of the coil portion. And a wastewater treatment method characterized by removing suspended substances and oil by passing wastewater containing oil and oil.
ここで、濾過器の濾過助剤は、コイル部の線材に設けられた突起部により形成される間隙、またはコイル部と濾過助剤の間に更に配される濾布材を被覆して形成されることが好ましく、濾過器の濾過助剤は、珪藻土または活性炭の少なくとも一方であることが好ましく、排水は、金属、プラスチック、セラミック、ガラスの少なくとも１つを含む材料を切削または研磨することにより生じるものであることが好ましい。 Here, the filter aid of the filter is formed by covering a gap formed by a protrusion provided on the wire of the coil portion, or a filter cloth material further disposed between the coil portion and the filter aid. Preferably, the filter aid of the filter is preferably at least one of diatomaceous earth or activated carbon, and the drainage is generated by cutting or polishing a material including at least one of metal, plastic, ceramic, and glass. It is preferable.
また更に、本発明によれば、線材を螺旋状に巻回させることで形成されるコイル部を備えた濾過器と、コイル部の外周に形成させるための多孔質の濾過助剤を貯留する濾過助剤槽と、を備え、濾過助剤槽からコイル部に濾過助剤を流通させることで濾過助剤をコイル部の外周に配し、懸濁物質および油分を含む排水を通水することで濾過助剤により懸濁物質および油分を除去することを特徴とする排水の処理装置が提供される。 Still further, according to the present invention, a filter having a coil part formed by winding a wire in a spiral shape, and a filtration storing a porous filter aid for forming on the outer periphery of the coil part. An auxiliary agent tank, and by passing the filter aid from the filter aid tank to the coil part, the filter aid is arranged on the outer periphery of the coil part, and the waste water containing suspended substances and oil is passed through. There is provided a wastewater treatment apparatus characterized in that suspended substances and oil are removed by a filter aid.
ここで、濾過器の濾過助剤は、コイル部の線材に設けられた突起部により形成される間隙、またはコイル部と濾過助剤の間に更に配される濾布材を被覆して形成させることが好ましい。
また濾過器の前段に配され排水を前処理する前処理手段および濾過器の後段に配され濾過器を通過した濾過水を更に処理する後処理手段の少なくとも一方を更に有し、前処理手段および後処理手段は、下記（１）〜（４）の少なくとも１つを備えることが好ましい。
（１）前処理手段は、排水から懸濁物質を予め除去するための凝集沈殿手段であること
（２）後処理手段は、濾過水から油分を更に除去するための油分除去器であること
（３）後処理手段は、濾過水から更に懸濁物質を除去するための濾過装置であること
（４）後処理手段は、濾過水を脱塩するための脱塩装置であること
更に脱塩装置は、逆浸透膜装置およびイオン交換装置の少なくとも一方であることが好ましい。
Here, the filter aid of the filter is formed by covering a gap formed by a protrusion provided on the wire of the coil portion, or a filter cloth material further disposed between the coil portion and the filter aid. It is preferable.
In addition, it further includes at least one of pretreatment means disposed in the front stage of the filter and pretreatment of the waste water and post-treatment means disposed in the rear stage of the filter and further processed by the filtered water. The pretreatment means and The post-processing means preferably includes at least one of the following (1) to (4).
(1) The pretreatment means is a coagulation sedimentation means for removing suspended substances from wastewater in advance. (2) The posttreatment means is an oil remover for further removing oil from filtered water. 3) The post-treatment means is a filtration device for further removing suspended substances from the filtered water. (4) The post-treatment means is a desalination device for desalting the filtered water. Is preferably at least one of a reverse osmosis membrane device and an ion exchange device.
本発明によれば、懸濁物質および油分を含む排水を処理する際に、懸濁物質および油分をより効率よく除去することができる排水の処理方法等を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when processing the waste_water | drain containing a suspended solid and an oil component, the processing method of the waste_water | drain etc. which can remove a suspended solid and an oil content more efficiently can be provided.
以下、本発明を実施する形態について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。また、使用する図面は本実施の形態を説明するためのものであり、実際の大きさを表すものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention. The drawings used are for explaining the present embodiment and do not represent the actual size.
（排水）
本実施の形態の排水の処理方法で処理する被処理水は、例えば、切削工程、研磨工程、洗浄工程において発生する排水であって、切削屑、研磨屑、研磨材等からなる懸濁物質と、潤滑のために使用される機械油等の油分を含む。切削屑、研磨屑としては、各種の金属、プラスチック、セラミック、ガラスから生じるものを例示することができる。
ここで、本実施の形態の排水に含まれる懸濁物質濃度としては、例えば、１０ｍｇ／Ｌ〜１００００ｍｇ／Ｌである。また、本実施の形態の排水に含まれる油分濃度としては、例えば、ｎ−ヘキサン抽出物質含有量で１ｍｇ／Ｌ〜１０００ｍｇ／Ｌである。
(Drainage)
The treated water to be treated by the wastewater treatment method of the present embodiment is, for example, wastewater generated in a cutting process, a polishing process, and a cleaning process, and a suspended substance composed of cutting waste, polishing waste, abrasives, and the like Including oil such as machine oil used for lubrication. Examples of cutting scraps and polishing scraps include those generated from various metals, plastics, ceramics, and glass.
Here, the concentration of suspended solids contained in the waste water of the present embodiment is, for example, 10 mg / L to 10000 mg / L. Moreover, as oil concentration contained in the waste_water | drain of this Embodiment, it is 1 mg / L-1000 mg / L by n-hexane extract substance content, for example.
（濾過器）
図１は、本実施の形態で使用する濾過器１０の第１の例を説明した図である。
図１に示した濾過器１０は、所謂コイルバネ型フィルタまたはコイルスプリングフィルタと呼ばれるものである。そして、線材を螺旋状に巻回させることにより形成されるコイル部１１と、コイル部１１の外周に配されコイル部１１を被覆して形成される濾過助剤１２とから主要部が構成される。また、コイル部１１の中心部を貫通して配される芯金１３と、芯金１３の両端においてナット１５ａおよびナット１５ｂにより固定される金具１４ａおよび金具１４ｂを更に備える。
(Filter)
FIG. 1 is a diagram illustrating a first example of a
The
また図２は、図１の一部分を拡大した拡大図であり、コイル部１１と濾過助剤１２について更に詳しく説明した図である。
以下、図１および図２を用いて、濾過器１０について更に詳しく説明を行なう。
コイル部１１は、上述の通り、線材を螺旋状に巻回させることにより形成される。この線材は、断面外周が円形又は略円形の形状をなし、プラスチック、金属等の材料からなる。本実施の形態において、線材としては、例えば、断面が直径１ｍｍの円形形状のものを使用することができる。そして隣接する線材の間には間隙１６が形成されている。この間隙１６は、線材に設けられた突起部１１ａにより予め定められた間隔になるように調整される。即ち、コイル部１１は、芯金１３とナット１５ａおよびナット１５ｂにより固定される金具１４ａおよび金具１４ｂにより圧縮され、これにより隣接する線材同士は、密着している。ただし、線材に設けられた突起部１１ａにより、完全に密着するには至らず、突起部１１ａが形成されている箇所以外の箇所において、予め定められた間隔の間隙１６を形成することができる。本実施の形態において、この間隔は、例えば１０μｍ〜９０μｍとすることができる。
FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG. 1 and is a diagram illustrating the
Hereinafter, the
As described above, the
また、濾過助剤１２は、少なくともこの間隙１６を被覆するように形成される。即ち、間隙１６の間隔は、非常に短い距離で調整することは困難である。よってこの間隙１６のみでは、微細な懸濁物質を濾過することは困難である。よって、濾過助剤１２によりこの間隙１６を被覆することで、微細な懸濁物質を濾過し、除去することが可能となる。つまり、濾過器１０は、コイル部１１の外部から圧力を付加して内部に排水を通水することにより濾過を行なう装置である。そしてこの際に本実施の形態の排水に含まれる懸濁物質は、濾過助剤１２を通過することができず、濾過助剤１２の表面に蓄積する。一方水分は、濾過助剤１２を通過することができる。そのため懸濁物質を除去することができる。また、間隙１６は、濾過助剤１２を通過させることができる間隔より狭い間隔で形成されるため、濾過助剤１２はコイル部１１の間隙１６を通過することができない。そのため濾過助剤１２をコイル部１１の外周表面に留めることができる。
The
ここで、濾過助剤１２は、多孔質の材料からなる。濾過助剤１２を多孔質の材料により形成することで、本実施の形態の排水に含まれる油分を除去することができる。つまり、濾過助剤１２に達した油分は、濾過助剤１２表面に形成されている孔に侵入し、そのまま捕獲される。そのため、油分は濾過助剤１２を通過することができないが、水分は、濾過助剤１２を通過することができる。そのため油分は濾過助剤１２により濾過され、除去される。
結局、濾過部材１２により排水から懸濁物質および油分が濾過され、除去されることになる。なお濾過助剤１２を通過した水分は、コイル部１１の内部を流通して、濾過器１０の外部に濾過水として排出される。
また本実施の形態において、多孔質の材料としては、油分の除去をより効率よく行なうことができるという観点から、珪藻土または活性炭の少なくとも一方を使用することが好ましい。
Here, the
Eventually, suspended matter and oil are filtered and removed from the wastewater by the
In the present embodiment, as the porous material, it is preferable to use at least one of diatomaceous earth and activated carbon from the viewpoint that oil can be removed more efficiently.
なお、本実施の形態で使用する濾過器１０の濾過助剤１２が除去することができる懸濁物質および油分の量には上限が存在する。これは、濾過器１０の入口水圧力を測定することで検知することができる。即ち、濾過助剤１２に堆積した懸濁物質によりケーキ層が形成され、そのため濾過器１０の入口水圧力が上昇する。そして所定の値以上に入口水圧力が上昇した場合は、濾過助剤１２の処理能力が限界に達していると判断できる。このような場合でも濾過器１０を容易に再生することができる。つまり、本実施の濾過器１０のコイル部１１にはわずかに延びしろがある、そしてコイル部１１の内部から圧力をかけた場合、コイル部１１がわずかに延び、緩む。このようにコイル部１１が緩むと、コイル部１１の線材間に上記の間隙より大きな間隙が生じる。そしてケーキ層が堆積した濾過助剤１２はコイル部１１から剥離し、脱落する。このような逆洗処理によりケーキ層を容易に除去することができる。
また、この際に濾過助剤１２は、ケーキ層と共に除去されてしまうが、再度濾過助剤１２をコイル部１１上に被覆することも容易である。実際には、濾過助剤１２は、スラリー状で別途貯留されており、濾過助剤１２を含むスラリーをコイル部１１に流通させる。そして上述の通り、間隙１６は、濾過助剤１２を通過させる間隔より狭い間隔で形成されるため、これにより濾過助剤１２が、コイル部１１表面に堆積することで被覆され、コイル部１１の外周に配される。
Note that there is an upper limit to the amount of suspended matter and oil that can be removed by the
At this time, the
このような排水の処理を行なうのに、有機膜やセラミック膜による濾過膜を使用して濾過するような方法では、濾過膜の閉塞が生じやすく、また閉塞が生じた場合は、薬品洗浄が必要である。また特に有機膜による濾過膜では、排水中に油分等の有機物を含む場合、濾過膜の性能低下が著しく、薬品洗浄を行なっても再生できない場合もある。
一方、本実施の濾過器１０を使用する方法では、濾過助剤１２を被覆→濾過→ケーキ層の除去の繰り返しを行なうことで、高濃度の懸濁物質および油分を含む排水の処理を安定して行なうことができる。
In order to perform such wastewater treatment, filtration using an organic membrane or ceramic membrane filter membrane tends to cause clogging of the filtration membrane, and if clogging occurs, chemical cleaning is required. It is. Particularly, in the case of a filtration membrane using an organic membrane, when the drainage contains an organic substance such as oil, the performance of the filtration membrane is remarkably deteriorated and may not be regenerated even after chemical cleaning.
On the other hand, in the method using the
また図３は、本実施の形態で使用する濾過器１０の第２の例を説明した図である。
図３に示した濾過器１０は、例えば、バネ式フィルタと呼ばれるものである。そして、線材を螺旋状に巻回させることにより形成されるコイル部１１と、コイル部１１の外周に配される濾過助剤１２と、コイル部１１と濾過助剤１２の間に配される濾布材１７とを備える。
FIG. 3 is a diagram illustrating a second example of the
The
コイル部１１の構成は、図１および図２で説明したものとほぼ同様である。ただし線材に設けられた突起部１１ａは必要ではない。また隣接する線材間は予め定められた間隔が開けられて形成される。この間隔は、例えば、０．５ｃｍ〜１ｃｍである。
また濾過助剤１２は、図１および図２で説明したものと同様に多孔質の材料であり、珪藻土または活性炭の少なくとも一方であることが好ましい。
濾布材１７は、例えば、ナイロン、ポリプロピレン（ＰＰ）等の繊維からなる筒状の布材である。そしてこれらの繊維を平織りや綾織り等することで繊維間に微細な間隙が形成されている。この間隙は、例えば、数μｍ程度である。
The configuration of the
Moreover, the
The
図３に示した濾過器１０は、中心部にコイル部１１を有し、その外周に濾布材１７が配される。このときコイル部１１と濾布材１７は密着している。つまりコイル部１１の外径と筒状の濾布材１７の内径はほぼ同じである。また濾過助剤１２は、濾布材１７を被覆して形成される。
The
この濾過器１０もコイル部１１の外部から圧力を付加して内部に排水を通水することにより濾過を行なう装置である。つまり排水に含まれる懸濁物質は、濾過助剤１２を通過することができず、濾過助剤１２の表面に蓄積する。また油分は、濾過助剤１２表面に形成されている孔に侵入し、そのまま捕獲される。一方水分は、濾過助剤１２を通過することができる。そのため排水から懸濁物質および油分を除去することができる。また、濾過助剤１２を通過した水分は、濾布材１７に存在する微細な間隙を通過することで、更にコイル部１１側に侵入することができる。そして本実施の形態では、コイル部１１を形成する線材は、互いに予め定められた間隔を有して形成されているため、水分は、コイル部１１の内部に容易に侵入し、コイル部１１の内部を流通して、濾過器１０の外部に濾過水として排出される。
The
なおコイル部１１を設け、濾布材１７をコイル部１１に密着して配することで、濾過器１０の外部から圧力を付与しても濾布材１７および濾過助剤１２の形状はほとんど変化しない。そのため本実施の形態の濾過器１０では、濾過助剤１２の脱落等は生じにくい。この点でコイル部１１は、濾布材１７および濾過助剤１２を支持する支持体として捉えることができる。
In addition, by providing the
また図３に示した濾過器１０の場合でも再生が容易である。つまり、コイル部１１の内部から圧力をかけると、ケーキ層が堆積した濾過助剤１２は濾布材１７から剥離し、脱落する。このような逆洗処理によりケーキ層を容易に除去することができる。そして濾過助剤１２を濾布材１７上に再び被覆することで再生ができる。
Further, the
次に、図面に基づき、本実施の形態が適用される排水の処理装置および本実施の形態が適用される排水の処理方法について具体的に説明する。
図４は、本実施の形態による排水の処理装置の第１の例を示す図である。また図５は、図４に示した排水の処理装置である排水処理装置１００を使用して排水を処理する手順を示したフローチャートである。以下、図４および図５を使用して説明を行なう。
Next, a wastewater treatment apparatus to which the present embodiment is applied and a wastewater treatment method to which the present embodiment is applied will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a diagram illustrating a first example of the wastewater treatment apparatus according to the present embodiment. FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for treating wastewater using the
図４に示す排水処理装置１００は、切削工程や研磨工程等において発生した懸濁物質および油分を含む排水を導入し一時的な保管を行なう原水槽１０１と、排水を濾過する濾過器１０と、処理を行なった後の排水である濾過水の一時的な保管を行なう濾過水槽１０２と、濾過助剤をスラリーとして貯留する濾過助剤槽１０３とを備える。なお本実施の形態では、濾過器１０は複数本使用している。
また、原水槽１０１、濾過器１０、濾過水槽１０２とは、ステンレス等からなる配管１０４ｂ，１０４ｃによって直列に接続され、濾過助剤槽１０３と濾過器１０とは、配管１０４ｅ，１０４ｆにより接続されている。そして排水を原水槽１０１に導入する配管１０４ａと、濾過水槽１０２から排水処理装置１００の外部に濾過水を放流するための配管１０４ｄとを備える。
更に、配管１０４ｂ，１０４ｄ，１０４ｅの途中には、排水や濾過水等を移送するための移送ポンプ１０５ｂ，１０５ｄ，１０５ｅが設置されている。
A waste
The
Furthermore, transfer pumps 105b, 105d, and 105e for transferring drainage, filtered water, and the like are installed in the middle of the
以下、このように構成された排水処理装置１００を使用して、懸濁物質および油分を含む排水を処理する方法について説明を行う。
Hereinafter, a method for treating wastewater containing suspended solids and oil using the
まず、濾過助剤１２をコイル部１１または濾布材１７に被覆する。そのためには移送ポンプ１０５ｅを使用して、濾過助剤槽１０３から濾過助剤１２を含むスラリーを配管１０４ｅを通して濾過器１０に移送し、流通させる。またこれと共にスラリーは、配管１０４ｆを通して濾過助剤槽１０３に戻される。即ちスラリーは、濾過助剤槽１０３と濾過器１０との間を循環供給される。これはコイル部１１または濾布材１７に濾過助剤１２が予め定められた厚さに堆積するまで続けられる。そしてこれにより濾過助剤１２をコイル部１１または濾布材１７の外周に配することができる（ステップ１０１）。
First, the
次に、排水を原水槽１０１に導入する（ステップ１０２）。排水は、この原水槽１０１に一時的に保管される。そして、一定の量以上になったときに以下に述べる処理を行なうことで、より効率的に排水の処理を行なうことができる。
Next, drainage is introduced into the raw water tank 101 (step 102). The drainage is temporarily stored in the
即ち、まず移送ポンプ１０５ｂを使用して、原水槽１０１から濾過器１０へ排水を送出する。この際に移送ポンプ１０５ｂにより生じる圧力を使用することで、濾過器１０により排水の濾過が行なわれる（ステップ１０３）。つまり図１〜図３において説明したようにコイル部１１または濾布材１７に被覆されている濾過助剤１２により排水に含まれる懸濁物質および油分が除去される。
That is, first, wastewater is sent from the
濾過器１０の処理能力が上限に達しない限りこの処理を続けることができる（ステップ１０４においてＮｏの場合）。そして懸濁物質および油分が除去され、濾過器１０のコイル部１１の内部に侵入した濾過水は、処理水として濾過水槽１０２に導入され、一時的に保管される（ステップ１０５）。そして、一定量以上になったときに、移送ポンプ１０５ｄにより排水処理装置１００の外部に放流される（ステップ１０６）。
This processing can be continued as long as the processing capacity of the
また、濾過器１０の処理能力が上限に達し、上述したように再生を行なう場合（ステップ１０４においてＹｅｓの場合）は、逆洗処理によりコイル部１１または濾布材１７から懸濁物質等からなる濾過助剤１２と共にケーキ層を剥離させる（ステップ１０７）。そして剥離した濾過助剤１２およびケーキ層は、濃縮汚泥として、濾過器１０から取り出され、図示しない脱水装置により脱水されて脱水ケーキとして廃棄される（ステップ１０８）。
Further, when the processing capacity of the
また、濾過助剤１２をコイル部１１または濾布材１７に再度被覆するには、再びステップ１０１に戻り、濾過助剤を含むスラリーを濾過助剤槽１０３と濾過器１０との間で循環供給させる。これにより濾過助剤１２をコイル部１１または濾布材１７の表面に被覆させることができる。
In order to coat the
図６は、本実施の形態による排水の処理装置の第２の例を示す図である。また図７は、図６に示した排水の処理装置である排水処理装置２００を使用して排水を処理する手順を示したフローチャートである。以下、図６および図７を使用して説明を行なう。
FIG. 6 is a diagram illustrating a second example of the waste water treatment apparatus according to the present embodiment. FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for treating wastewater using the
図６に示した排水処理装置２００は、図１に示した排水処理装置１００に対し、原水槽２０１、濾過器１０、濾過水槽２０２、濾過助剤槽２０３を備えることについては同様である。ただし、排水処理装置２００は、濾過器１０の前段に配され排水を前処理する前処理手段の一例として排水中の懸濁物質を凝集させる凝集反応槽２０６と、同様に前処理手段の一例として凝集した懸濁物質を沈殿させる沈殿槽２０７と、沈殿槽２０７の上澄み液を導入し一時的な保管を行なう上澄み液槽２０８と、濾過器１０の後段に配され濾過器１０を通過した濾過水を更に処理する後処理手段の一例として濾過水から油分を更に除去するための油分除去器２０９と、同様に後処理手段の一例であり、脱塩装置の一例である逆浸透膜を備える逆浸透膜装置２１０とを更に備える。なお本実施の形態では、濾過器１０は複数本使用している。
また、原水槽２０１、凝集反応槽２０６、沈殿槽２０７、上澄み液槽２０８、濾過器１０、濾過水槽２０２、油分除去器２０９、逆浸透膜装置２１０とは、配管２０４ｂ，２０４ｃ，２０４ｄ，２０４ｅ，２０４ｆ，２０４ｇ，２０４ｈによって直列に接続され、濾過助剤槽２０３と濾過器１０とは、配管２０４ｊ，２０４ｋにより接続されている。そして排水を原水槽２０１に導入する配管２０４ａと、逆浸透膜装置２１０から排出される回収水を通水するための配管２０４ｉとを備える。
更に、配管２０４ｂ，２０４ｅ，２０４ｇ，２０４ｈ，２０４ｊの途中には、排水や濾過水等を移送するための移送ポンプ２０５ｂ，２０５ｅ，２０５ｇ，２０５ｈ，２０５ｊが設置されている。
The waste
The
Furthermore, transfer pumps 205b, 205e, 205g, 205h, and 205j for transferring drainage, filtered water, and the like are installed in the middle of the
凝集反応槽２０６は、本実施の形態では、無機凝集剤（ポリ塩化アルミニウム、ポリ硫酸鉄、硫酸バンドなど）を添加し排水に含まれる懸濁物質を凝集させるための装置である。排水中に含まれる懸濁物質が多く、直接濾過器１０で排水を処理すると濾過器１０に過度に負担がかかる場合に有効であり、濾過器１０の１サイクルあたりの濾過時間を長くすることができる。また濾過水の水質や濾過速度がより改善される場合がある。なお無機凝集剤の添加量は、排水を凝集剤のみを用いて処理する場合に対して１／５〜１／１０程度が適当である。つまり凝集剤の添加量が少量ですむため、塩量が増加しにくく、逆浸透膜装置２１０を通過した後の濾過水の水質が改善されたり、濾過器１０を通過しリークする微量の無機凝集剤による逆浸透膜装置２１０の汚染が生じにくくなる。
In this embodiment, the
沈殿槽２０７は、凝集反応槽２０６で凝集した懸濁物質を静置することで沈殿させる。これにより沈殿槽２０７では、沈殿する固体としての懸濁物と上澄み液である液体としての排水とに固液分離が行なわれる。
なお本実施の形態では、凝集反応槽２０６と沈殿槽２０７を併せて排水から懸濁物質を予め除去するための凝集沈殿手段として捉えることができる。
The
In this embodiment, the
油分除去器２０９は、油除去フィルタまたは限外濾過膜（ＵＦ膜）を備える装置である。ここで油除去フィルタは、油分を選択的に吸着するフィルタである。また限外濾過膜は、例えば、大きさが２ｎｍ〜２００ｎｍの孔を多数設けた酢酸セルロース膜である。油分除去器２０９により濾過器１０で除去しきれなかった油分を更に除去することができる。本実施の形態では、油分除去器２０９として、例えばＮＯＫ株式会社製の膜式油分分離装置ゆとり革命シリーズや日機装株式会社製Ｅｍｕｌｘフィルタを使用することができる。
The
逆浸透膜装置２１０は、内部に逆浸透膜（ＲＯ膜）を備える装置である。逆浸透膜は、例えば、逆浸透膜は、例えば、酢酸セルロースまたは芳香族ポリアミドを素材とし、大きさが２ｎｍ以下の孔を多数有する濾過膜であり、この膜を通過させることで、金属イオン等のイオン類や塩類を除去することができる。
The reverse
以下、このように構成された排水処理装置２００を使用して、懸濁物質および油分を含む排水を処理する方法について説明を行う。
Hereinafter, a method for treating wastewater containing suspended solids and oil using the
まず濾過助剤１２をコイル部１１または濾布材１７に被覆する。そのためには移送ポンプ２０５ｈ、配管２０４ｊ，２０４ｋを使用して濾過助剤を含むスラリーを濾過助剤槽２０３と濾過器１０との間で循環供給させる。これによりコイル部１１または濾布材１７に濾過助剤１２が予め定められた厚さに堆積し、濾過助剤１２をコイル部１１または濾布材１７の外周に配することができる（ステップ２０１）。
次に排水を原水槽２０１に導入し（ステップ２０２）、移送ポンプ２０５ｂを使用して、原水槽２０１から凝集反応槽２０６へ排水を移送する。そして凝集反応槽２０６で、無機凝集剤を添加し懸濁物質を凝集させる（ステップ２０３）。更に移送ポンプ２０５ｃを使用して沈殿槽２０７へ排水を送出し、沈殿槽２０７で凝集した懸濁物質を沈殿させ除去する（ステップ２０４）。
First, the
Next, waste water is introduced into the raw water tank 201 (step 202), and the waste water is transferred from the
更に沈殿槽２０７の上澄み液は、いったん上澄み液槽２０８に貯留した後、移送ポンプ２０５ｅを使用して、上澄み液槽２０８から濾過器１０へ送出する。そして濾過器１０により排水の濾過を行ない、排水に含まれる懸濁物質および油分を除去する（ステップ２０５）。濾過器１０の処理能力が上限に達するまでこの処理は続けられ（ステップ２０６においてＮｏの場合）、濾過器１０により濾過された濾過水は濾過水槽２０２に導入される（ステップ２０７）。
また濾過器１０の処理能力が上限に達し、再生を行なう場合（ステップ２０６においてＹｅｓの場合）は、逆洗処理によりコイル部１１または濾布材１７から懸濁物質等からなる濾過助剤１２と共にケーキ層を剥離させる（ステップ２１１）。そして剥離した濾過助剤１２およびケーキ層は、濃縮汚泥として、濾過器１０から取り出され、図示しない脱水装置により脱水されて脱水ケーキとして廃棄される（ステップ２１２）。
Furthermore, after the supernatant liquid of the
In addition, when the processing capacity of the
一方、濾過水槽２０２に導入された濾過水は、移送ポンプ２０５ｇにより油分除去器２０９に導入される（ステップ２０８）。これにより濾過水中にわずかに含まれる油分を更に除去することができる。
On the other hand, the filtered water introduced into the filtered
そして、油分除去器２０９により油分が更に除去された濾過水は、移送ポンプ２０５ｈにより逆浸透膜装置２１０に導入される（ステップ２０９）。そして、逆浸透膜装置２１０に備えられる逆浸透膜を通過することで、金属イオン、残存した懸濁物質、有機物等が除去される。なお、移送ポンプ２０５ｈは、逆浸透膜を通過させるための圧力を発生するために高圧ポンプであることが好ましい。
Then, the filtered water from which the oil has been further removed by the
このように油分除去器２０９を逆浸透膜装置２１０の前段に配置することにより、逆浸透膜装置２１０の逆浸透膜が油分により劣化することを抑制することができる。
By disposing the
図４に示した排水処理装置１００は、上述の通り、懸濁物質および油分を含む排水を処理し、排水処理装置１００の外部に放流を行なうことを目的とする。一方、図６に示した排水処理装置２００は、懸濁物質および油分を含む排水を処理し、回収水として再利用することを目的とする。即ち、排水処理装置１００では排水から放流を行なう程度には懸濁物質および油分を除去できるが、回収水として利用するにはその純度が十分ではない。よって、濾過器１０を通過した濾過水を更に処理することで、回収水とする必要がある。逆浸透膜装置２１０を通過した濾過水は、十分に不純物が除去され、回収水として利用することができる（ステップ２１０）。
The purpose of the waste
このように回収水として使用する場合でも、上述した凝集反応槽２０６、沈殿槽２０７、油分除去器２０９、逆浸透膜装置２１０の全てが必要であるとは限らない。即ち、排水に含まれる懸濁物質および油分の量によりこれらの装置を適宜選択し、設置することができる。また後処理手段として、濾過水から更に懸濁物質を除去するための濾過装置を設けてもよい。これにより濾過器１０で除去しきれなかった微細な懸濁物質を除去することができ、濾過水の純度を更に向上させることができる。
なお本実施の形態では、逆浸透膜装置２１０の代わりに、イオン交換樹脂等を充填したイオン交換装置を使用することもできる。この場合、イオン交換装置を脱塩装置として捉えることができる。
Even when used as recovered water in this way, not all of the above-described
In this embodiment, instead of the reverse
また上述した例では、予め珪藻土等を含むスラリーをコイル部１１または濾布材１７に流通させ、コイル部１１または濾布材１７の外周表面に濾過助剤１２を被覆した後に懸濁物質および油分を含む排水を通水し、排水処理を行なっていた（所謂、プリコート法）が、これに限られるものではない。例えば、排水に珪藻土等を添加して通水することにより排水処理を行なう方法（所謂、ボディフィード法）でもよい。この場合、コイル部１１または濾布材１７の外周表面に濾過助剤１２が被覆されると共に、排水に含まれる懸濁物質および油分もこの濾過助剤１２に捕獲される。そして、濾過助剤１２、懸濁物質、および油分が混合したケーキ層がコイル部１１または濾布材１７の外周表面に形成される。
Further, in the above-described example, slurry containing diatomaceous earth or the like is circulated in advance through the
以下、本発明を実施例を用いてより詳細に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限りこれらの実施例により限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, this invention is not limited by these Examples, unless the summary is exceeded.
（実施例１）
本実施例では、排水の処理装置として図４に示した排水処理装置１００を用い、濾過器１０として図１および図２に示したものを用いた。
そして、排水として、金属部品加工工程からの排出される排水を用いた。この排水の懸濁物質濃度は、４０００ｍｇ／Ｌであり、油分濃度は、ｎ−ヘキサン抽出物質含有量で１００ｍｇ／Ｌであった。
濾過器１０のコイル部１１としては、株式会社モノベエンジニアリング製のバネ式フィルタであるモノＭＡＸフィルタであって、大きさが１５ｍｍφ×４００ｍｍＬのものを用いた。そして、このコイル部１１に濾過助剤として珪藻土を１０ｇ被覆した。これは、濾過助剤槽１０３から珪藻土を含むスラリーをモノＭＡＸフィルタに４分間通すことで行なうことができた。
Example 1
In this example, the waste
And the waste_water | drain discharged | emitted from a metal component processing process was used as waste_water | drain. The concentration of suspended substances in this waste water was 4000 mg / L, and the oil concentration was 100 mg / L in terms of n-hexane extract substance content.
As the
そして、このような濾過器１０に上記の排水を流速１．０Ｌ／ｍｉｎで通水し、３０分間濾過を行ない、懸濁物質および油分の除去を行なった。その後、モノＭＡＸフィルタの内側から１分間濾過水を逆流させ、堆積したケーキ層を濾過助剤１２と共に剥離させた。そして、更に１分間続けて逆流を行い、モノＭＡＸフィルタの洗浄を行なった。
Then, the waste water was passed through such a
以上の工程を１０サイクル繰り返すことで排水の処理を行なった。各サイクルの濾過終了時の濾過器１０の差圧は、０．２ＭＰａ以内であり、問題なく処理を行なうことができた。また濾過後の濾過水の懸濁物質濃度は、各サイクルで１ｍｇ／Ｌ以下であり、油分濃度は、ｎ−ヘキサン抽出物質含有量で１ｍｇ／Ｌであった。即ち、良好に排水の処理が行えることを確認した。また、堆積したケーキ層および濾過助剤１２の剥離、および濾過助剤１２の再被覆も各サイクル毎に容易に行なうことができることを確認した。
Waste water was treated by repeating the above steps for 10 cycles. The differential pressure of the
（実施例２）
本実施例では、排水の処理装置として図６に示した排水処理装置２００から逆浸透膜装置２１０を取り除いたものを用い、濾過器１０として図３に示したものを用いた。
ここで排水の懸濁物質濃度は、１７ｍｇ／Ｌであり、油分濃度は、ｎ−ヘキサン抽出物質含有量で４ｍｇ／Ｌであった。
また濾過器１０としては、株式会社三鷹工業所製バネ式フィルタを用いた。このバネ式フィルタの濾布材１７のサイズは、１４ｍｍφ×３００ｍｍＬのものを用い、濾過器１０を３本使用した。そして、この濾布材１７に濾過助剤として珪藻土を１０ｇ被覆した。これは、濾過助剤槽２０３から珪藻土を含むスラリーを濾布材１７に４分間通すことで行なうことができた。
(Example 2)
In the present embodiment, the waste water treatment device obtained by removing the reverse
Here, the suspended solid concentration in the wastewater was 17 mg / L, and the oil concentration was 4 mg / L in terms of n-hexane extractable substance content.
As the
そして凝集反応槽２０６では、無機凝集剤として硫酸バンドを酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の量に換算して６０ｍｇ／Ｌ添加した。この際の凝集反応槽２０６内の排水のｐＨは６．５であり、沈殿槽２０７内の沈降速度は、５ｍ／ｈであった。
そして油分除去器２０９として、日機装株式会社製Ｅｍｕｌｘフィルタを用いた。本実施の形態では、このフィルタとして長さが２５０ｍｍのものを１本用いた。
In the
As the
そして、このような排水処理装置１００に上記の排水を流速１．０Ｌ／ｍｉｎで通水し、１２０分間濾過を行ない、懸濁物質および油分の除去を行なった。
Then, the waste water was passed through such a waste
濾過器１０の出口および油分除去器２０９の出口での懸濁物質濃度および油分濃度を以下の表１に示す。
The suspended substance concentration and the oil concentration at the outlet of the
表１より、懸濁物質については濾過器１０の出口の時点で十分に除去ができていることが確認できる。また油分については、濾過器１０の出口の時点で除去できるが、油分除去器２０９を通すことで更に除去されることが確認できる。
From Table 1, it can be confirmed that suspended substances are sufficiently removed at the outlet of the
また通水時間と濁度、および通水時間と油分濃度との関係を調べた。
図８に、通水時間と濁度との関係を示す。更に図９に通水時間と油分濃度との関係を示す。
なお図８および図９とも濁度および油分濃度については、排水、沈殿槽２０７の出口、濾過器１０の出口、油分除去器２０９の出口について測定を行なった。
図８および図９からわかるように濁度および油分濃度については、沈殿槽２０７、濾過器１０、油分除去器２０９を通過する毎に減少していく。そして少なくとも６日は、懸濁物質および油分について十分に除去ができていることが確認できた。
The relationship between water flow time and turbidity, and water flow time and oil concentration was investigated.
FIG. 8 shows the relationship between water flow time and turbidity. Further, FIG. 9 shows the relationship between the water passage time and the oil concentration.
8 and 9, the turbidity and oil concentration were measured for drainage, the outlet of the
As can be seen from FIG. 8 and FIG. 9, the turbidity and the oil concentration are decreased every time when passing through the
（比較例１）
本比較例では、排水の処理装置として図１に示した排水処理装置１００の濾過器１０の代わりに油除去を行なう膜モジュールを設置したものを使用して処理を行なった。この膜モジュールは、分画分子量として５００００のポリスルホンを使用している。そして、膜面積を、２ｍ２とし、通水方法としてクロスフロー濾過により処理を行なった。なお、排水は、実施例１と同様のものを使用した。
この際、排水の通水は、流速３０Ｌ／ｈで行った。そして、濾過を３０ｍｉｎ、濾過水を逆流させることによる洗浄を３０ｓ行なうことを繰り返した。その結果、懸濁物質や油分を除去した濾過水が２７Ｌ／ｈ、濾過された懸濁物質や油分が含まれる濃縮水が３Ｌ／ｈとなった。
この処理を１０日間行なったところ、濾過水の懸濁物質濃度は、１ｍｇ／Ｌ以下であり、油分濃度は、ｎ−ヘキサン抽出物質含有量で１ｍｇ／Ｌ以下であった。しかし４日目より徐々に膜の差圧が上昇した。そして１０日目には、透過水流量が低下し、差圧が油除去フィルタの耐圧値である０．２ＭＰａを超えたため通水を停止した。この場合、更に、排水の処理を行なうには、膜モジュールを交換するか、薬品による洗浄が必要である。
(Comparative Example 1)
In this comparative example, the treatment was performed using a wastewater treatment apparatus provided with a membrane module for removing oil instead of the
At this time, drainage was conducted at a flow rate of 30 L / h. Then, the filtration was repeated for 30 minutes, and the washing by reversing the filtered water was repeated for 30 seconds. As a result, the filtered water from which suspended substances and oil were removed was 27 L / h, and the concentrated water containing the filtered suspended substances and oil was 3 L / h.
When this treatment was carried out for 10 days, the suspended matter concentration in the filtered water was 1 mg / L or less, and the oil concentration was 1 mg / L or less in terms of the n-hexane extract substance content. However, the differential pressure of the membrane gradually increased from the 4th day. On the 10th day, the permeated water flow rate decreased and the water flow was stopped because the differential pressure exceeded 0.2 MPa, which is the pressure resistance value of the oil removal filter. In this case, in order to further treat the waste water, it is necessary to replace the membrane module or to clean with chemicals.
１０…濾過器、１１…コイル部、１２…濾過助剤、１７…濾布材、１００，２００…排水処理装置、２０６…凝集反応槽、２０７…沈殿槽、２０９…油分除去器、２１０…逆浸透膜装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記コイル部の外周に配される多孔質の濾過助剤と、
を備えた濾過器に、
懸濁物質および油分を含む排水を通水することにより当該懸濁物質および当該油分を除去することを特徴とする排水の処理方法。 A coil portion formed by spirally winding a wire,
A porous filter aid disposed on the outer periphery of the coil portion;
In a filter equipped with
A wastewater treatment method, wherein the suspended matter and the oil are removed by passing a wastewater containing the suspended matter and the oil.
前記コイル部の外周に形成させるための多孔質の濾過助剤を貯留する濾過助剤槽と、を備え、
前記濾過助剤槽から前記コイル部に前記濾過助剤を流通させることで当該濾過助剤を当該コイル部の外周に配し、懸濁物質および油分を含む排水を通水することで当該濾過助剤により当該懸濁物質および当該油分を除去することを特徴とする排水の処理装置。 A filter provided with a coil portion formed by spirally winding a wire,
A filter aid tank for storing a porous filter aid for forming on the outer periphery of the coil part,
The filter aid is distributed on the outer periphery of the coil portion by circulating the filter aid from the filter aid tank to the coil portion, and the wastewater containing suspended solids and oil is passed through the filter aid. An apparatus for treating waste water, wherein the suspended matter and the oil are removed by an agent.
前記前処理手段および前記後処理手段は、下記（１）〜（４）の少なくとも１つを備えることを特徴とする請求項５または６に記載の排水の処理装置。
（１）前記前処理手段は、前記排水から前記懸濁物質を予め除去するための凝集沈殿手段であること
（２）前記後処理手段は、前記濾過水から前記油分を更に除去するための油分除去器であること
（３）前記後処理手段は、前記濾過水から更に懸濁物質を除去するための濾過装置であること
（４）前記後処理手段は、前記濾過水を脱塩するための脱塩装置であること It further comprises at least one of pretreatment means arranged in the front stage of the filter and pretreatment of the waste water and posttreatment means arranged in a rear stage of the filter and further treated of the filtered water passing through the filter,
The wastewater treatment apparatus according to claim 5 or 6, wherein the pretreatment means and the posttreatment means include at least one of the following (1) to (4).
(1) The pretreatment means is a coagulation sedimentation means for removing the suspended matter from the wastewater in advance. (2) The posttreatment means is an oil content for further removing the oil from the filtered water. (3) The post-treatment means is a filtration device for further removing suspended substances from the filtered water. (4) The post-treatment means is for desalting the filtered water. Be a desalination unit
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