JP2014184398A - 油水分離フィルタ、これを用いた油水分離方法及び油水分離装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】圧損の上昇を抑制し、油水混合被処理液の油水分離処理能力を比較的長時間維持できる油水分離フィルタ、この油水分離フィルタを用いた油水分離方法及び油水分離装置の提供を目的とする。
【解決手段】本発明の油水分離フィルタは、複数の有機繊維により形成され、被処理液中の油を吸着する不織布を備える。上記有機繊維の平均径が1μm以下であるとよい。上記有機繊維の主成分が、ポリオレフィン樹脂又はフッ素樹脂であるとよい。上記不織布の空隙率が80%以上、平均孔径が1μm以上10μm以下であるとよい。また、本発明の油水分離方法は、引火点が70℃以上の油を含有する被処理液から油を分離する油水分離方法であって、本発明の油水分離フィルタに上記被処理液を通過させる工程を有することを特徴とする。
【選択図】なし
【解決手段】本発明の油水分離フィルタは、複数の有機繊維により形成され、被処理液中の油を吸着する不織布を備える。上記有機繊維の平均径が1μm以下であるとよい。上記有機繊維の主成分が、ポリオレフィン樹脂又はフッ素樹脂であるとよい。上記不織布の空隙率が80%以上、平均孔径が1μm以上10μm以下であるとよい。また、本発明の油水分離方法は、引火点が70℃以上の油を含有する被処理液から油を分離する油水分離方法であって、本発明の油水分離フィルタに上記被処理液を通過させる工程を有することを特徴とする。
【選択図】なし
Description
本発明は、油水分離フィルタ、これを用いた油水分離方法及び油水分離装置に関する。
油田や工場等で発生する油水混合液は、環境保全の観点から油の混合量を一定値以下まで低減してから廃棄する必要がある。油を油水混合液から分離除去する方法としては、重力分離、蒸留分離、薬品分離等があるが、低コストで油濃度を低減する方法として微細孔を複数有する多孔質の油水分離フィルタ(膜)を用いて油を分離除去する方法がある。
上記油水分離フィルタは、主として水分のみを通過させ、油分の通過を抑制する微細孔を有する。このような油水分離フィルタとしては、例えば耐水性及び耐油性に優れる多孔質セラミックス等が用いられる(特開平1−139107号公報参照)。
上記従来の油水分離フィルタは、微細孔により油を分離するものであるが、分離する油の粘度が高い場合やエマルジョン化している場合には微細孔が油によって閉塞され易い。その結果、油水混合液(被処理液)の油水分離開始後、微細孔の閉塞によってフィルタの圧力損失が高くなり、比較的短時間で処理能力が低下するという不都合を有している。
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、圧損の上昇を抑制し、油水混合被処理液の油水分離処理能力を比較的長時間維持できる油水分離フィルタ、この油水分離フィルタを用いた油水分離方法及び油水分離装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するためになされた発明は、
複数の有機繊維により形成され、被処理液中の油を吸着する不織布を備える油水分離フィルタである。
複数の有機繊維により形成され、被処理液中の油を吸着する不織布を備える油水分離フィルタである。
また、上記課題を解決するためになされた別の発明は、
引火点が70℃以上の油を含有する被処理液から油を分離する油水分離方法であって、
当該油水分離フィルタに上記被処理液を通過させる工程を有することを特徴とする。
引火点が70℃以上の油を含有する被処理液から油を分離する油水分離方法であって、
当該油水分離フィルタに上記被処理液を通過させる工程を有することを特徴とする。
さらに、上記課題を解決するためになされた別の発明は、
当該油水分離フィルタと、
上記油水分離フィルタに被処理液を供給する供給部と、
上記油水分離フィルタを通過した処理済液を排出する排出部と
を備える油水分離装置である。
当該油水分離フィルタと、
上記油水分離フィルタに被処理液を供給する供給部と、
上記油水分離フィルタを通過した処理済液を排出する排出部と
を備える油水分離装置である。
本発明の油水分離フィルタは、圧損の上昇を抑制し、油水混合被処理液の油水分離処理能力を比較的長時間維持できる。従って、本発明の油水分離フィルタ、これを用いた油水分離方法及び油水分離装置は、高粘度油を含む油水混合液を大量に分離処理することができる。
[本願発明の実施形態の説明]
本願発明は、
複数の有機繊維により形成され、被処理液中の油を吸着する不織布を備える油水分離フィルタである。
本願発明は、
複数の有機繊維により形成され、被処理液中の油を吸着する不織布を備える油水分離フィルタである。
当該油水分離フィルタは、複数の有機繊維により形成される不織布を備えており、この有機繊維が油分を吸着する機能を奏する。つまり、当該油水分離フィルタは油分を通過させず水分のみを通過させることで油水を分離する従来の油水分離フィルタと異なり、油分を有機繊維で吸着することで油水を分離する。従って、繊維間に形成される空孔を微細化する必要がなく孔径を大きくすることができるため、高粘度油によって空孔が閉塞されることを抑制できる。その結果、当該油水分離フィルタは、圧力損失の上昇を抑制して油水分離処理量の低減を防止することができる。
また、当該油水分離フィルタは、洗浄によって油分を有機繊維から比較的容易に分離することができる。従って、当該油水分離フィルタは、油分の付着によって圧力損失が大きくなった場合でも洗浄によって処理量を回復することができる。
上記有機繊維の平均径としては1μm以下が好ましい。このように有機繊維の平均径を上記上限以下とすることで、有機繊維の体積に対する表面積比を大きくできるため、不織布の空孔の大きさ及び空隙率を維持したまま、当該油水分離フィルタの油吸着能力をさらに向上させることができる。なお、有機繊維の平均径とは、走査型電子顕微鏡を用いて100本の繊維について測定した繊維径の平均値を意味する。
上記有機繊維の主成分が、ポリオレフィン樹脂又はフッ素樹脂であるとよい。有機繊維の主成分としてポリオレフィン樹脂を用いた場合、当該油水分離フィルタの油吸着能力をさらに向上させることができる。また、有機繊維の主成分としてフッ素樹脂を用いた場合、当該油水分離フィルタの耐薬品性をさらに向上させることができる。
上記不織布の空隙率としては80%以上が好ましく、平均孔径としては1μm以上10μm以下が好ましい。不織布の空隙率及び平均孔径をそれぞれ上記範囲内とすることで、当該油水分離フィルタの油吸着能力及び圧力損失上昇抑制効果をより高めることができる。なお、不織布の空隙率とは、不織布の体積に対する空孔の総体積の割合をいい、ASTM−D−792に準拠して不織布の密度を測定することで求められる値である。また、不織布の平均孔径とは、細孔径分布測定装置(例えば西華産業株式会社製のパームポロメーター)により測定される値である。
また、別の本願発明は、
引火点が70℃以上の油を含有する被処理液から油を分離する油水分離方法であって、
当該油水分離フィルタに上記被処理液を通過させる工程を有することを特徴とする。
引火点が70℃以上の油を含有する被処理液から油を分離する油水分離方法であって、
当該油水分離フィルタに上記被処理液を通過させる工程を有することを特徴とする。
当該油水分離方法は、当該油水分離フィルタで被処理液を油水分離するため、引火点が70℃以上の高粘度油を含有する被処理液であっても圧力損失の上昇が抑制されるため、油水分離処理量の低減が防止できる。
上記被処理液の油水分離フィルタ通過量としては5m3/m2・day以上が好ましい。被処理液の油水分離フィルタ通過量を上記下限以上とすることで、油田等の大量に油水混合液が発生する施設において当該油水分離方法を好適に用いることができる。
さらに、別の本願発明は、
当該油水分離フィルタと、
上記油水分離フィルタに被処理液を供給する供給部と、
上記油水分離フィルタを通過した処理済液を排出する排出部と
を備える油水分離装置である。
当該油水分離フィルタと、
上記油水分離フィルタに被処理液を供給する供給部と、
上記油水分離フィルタを通過した処理済液を排出する排出部と
を備える油水分離装置である。
当該油水分離装置は、当該油水分離フィルタを備えているため、高粘度油を含有する被処理液を油水分離しても圧力損失の上昇が抑制され、単位時間当たりの油水分離処理量を高く維持することができる。
[本願発明の実施形態の詳細]
以下、本発明に係る油水分離フィルタ、油水分離方法、及び油水分離装置の実施形態について詳説する。
以下、本発明に係る油水分離フィルタ、油水分離方法、及び油水分離装置の実施形態について詳説する。
<油水分離フィルタ>
当該油水分離フィルタは、被処理液中の油を吸着する不織布を備える。この不織布は、複数の有機繊維により形成されている。また、当該油水分離フィルタは、例えばC重油を含有する油水混合液から油分を分離するのに用いられる。
当該油水分離フィルタは、被処理液中の油を吸着する不織布を備える。この不織布は、複数の有機繊維により形成されている。また、当該油水分離フィルタは、例えばC重油を含有する油水混合液から油分を分離するのに用いられる。
当該油水分離フィルタに用いる不織布を形成する有機繊維の主成分としては、油を吸着可能な有機樹脂であれば特に限定されず、例えばセルロース樹脂、レーヨン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂(ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等)、ポリアミド樹脂(脂肪族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂等)、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。これらの中でも、フッ素樹脂又はポリオレフィン樹脂が好ましい。フッ素樹脂を主成分とする有機繊維を用いることで、不織布の耐熱性及び耐薬品性を高めることができる。さらにフッ素樹脂の中でも特に耐熱性等に優れるポリテトラフルオロエチレン樹脂が好ましい。また、ポリオレフィン樹脂を主成分とする有機繊維を用いることで、不織布の油分吸着能力を高めることができる。さらにポリオレフィン樹脂の中でも特に油分吸着能力に優れるポリプロピレン樹脂が好ましい。なお、有機繊維の形成材料には、他のポリマー、潤滑剤などの添加剤等が適宜配合されていてもよい。
上記有機繊維の平均径の上限としては、1μmが好ましく、0.9μmがより好ましく、0.1μmがより好ましい。有機繊維の平均径が上記上限を超えると、有機繊維の単位体積あたりの表面積が小さくなるため一定の油吸着能力を確保するために繊維密度を大きくする必要が生じる。その結果、不織布の孔径及び空隙率が小さくなって油による閉塞が発生し易くなる。特に、水中に分散含有されるC重油の粒径は0.1〜1.0μm程度になりやすいため、有機繊維の平均径を上記上限以下とすることで、より確実にC重油を吸着することができる。一方、有機繊維の平均径の下限としては、10nmが好ましい。有機繊維の平均径が上記下限未満の場合、当該油水分離フィルタに用いる不織布の形成が困難になるおそれや、強度が不足するおそれがある。
上記不織布の空隙率の下限としては、80%が好ましく、85%がより好ましく、88%がさらに好ましい。不織布の空隙率が上記下限未満の場合、当該油水分離フィルタの被処理液の通過量(処理量)が低下するおそれや、油分によって不織布の空孔が閉塞され易くなるおそれがある。一方、不織布の空隙率の上限としては、99%が好ましく、95%がより好ましい。不織布の空隙率が上記上限を超える場合、不織布の強度が維持できないおそれがある。
上記不織布の平均孔径の下限としては、1μmが好ましく、2μmがより好ましく、5μmがさらに好ましい。不織布の平均孔径が上記下限未満の場合、当該油水分離フィルタの被処理液の通過量(処理量)が低下するおそれや、油分によって不織布の空孔が閉塞され易くなるおそれがある。一方、不織布の平均孔径の上限としては、20μmが好ましく、8μmがより好ましい。不織布の平均孔径が上記上限を超える場合、当該油水分離フィルタの油吸着機能が低下するおそれや、不織布の強度が維持できないおそれがある。
上記不織布の平均厚さの下限としては、50μmが好ましく、60μmがより好ましく、80μmがさらに好ましい。不織布の平均厚さが上記下限未満の場合、当該油水分離フィルタの油吸着機能が低下するおそれや、不織布の強度が低下するおそれがある。一方、不織布の平均厚さの上限としては、500μmが好ましく、320μmがより好ましく、190μmがさらに好ましい。不織布の平均厚さが上記上限を超える場合、当該油水分離フィルタの圧力損失が大きくなって被処理液の供給コストが上昇するおそれがある。なお、不織布を複数枚重ねて用いる場合は、複数の不織布の平均厚さの合計を上記範囲内とすることが好ましい。
上記不織布の製造方法としては特に限定されず、公知の不織布の製造方法を用いることができる。具体的には、例えば乾式法、湿式法、スパンボンド法、メルトブロー法等で製造されたフリースを、スパンレース法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、ケミカルボンド法、ステッチボンド法、ニードルパンチ法、エアスルー法、ポイントボンド法等で結合させる方法、又はメルトブローで接着性を有する繊維体を高速噴出することでウエブを形成する方法を挙げることができる。これらの結合方法の中でも、繊維径の小さい不織布を比較的容易に形成することが可能なメルトブローによるウエブ形成方法が好ましい。
当該油水分離フィルタは、上記不織布以外に支持体を備えていてもよい。この支持体としては被処理液を自在に通過させることができるものであれば特に限定されず、当該油水分離フィルタの外縁を囲う枠体や、上記不織布の表面又は裏面に積層される高空隙率の膜等を用いることができる。また、支持体の材質も特に限定されず、金属、合成樹脂、セラミックス等を用いることができる。
(利点)
当該油水分離フィルタは、複数の有機繊維により形成される不織布を備えており、この有機繊維が油分を吸着する機能を奏する。従って、繊維間に形成される空孔を微細化する必要がなく孔径を大きくすることができるため、高粘度油によって空孔が閉塞されることを抑制できる。その結果、当該油水分離フィルタは、圧力損失の上昇を抑制して油水分離処理量の低減を防止することができる。さらに、圧力損失が上昇した場合でも洗浄によって吸着した油分を除去し易いため、比較的容易に油水分離能力を再生することができる。そのため、当該油水分離フィルタは繰り返し使用が可能であり経済性にも優れる。
当該油水分離フィルタは、複数の有機繊維により形成される不織布を備えており、この有機繊維が油分を吸着する機能を奏する。従って、繊維間に形成される空孔を微細化する必要がなく孔径を大きくすることができるため、高粘度油によって空孔が閉塞されることを抑制できる。その結果、当該油水分離フィルタは、圧力損失の上昇を抑制して油水分離処理量の低減を防止することができる。さらに、圧力損失が上昇した場合でも洗浄によって吸着した油分を除去し易いため、比較的容易に油水分離能力を再生することができる。そのため、当該油水分離フィルタは繰り返し使用が可能であり経済性にも優れる。
<油水分離方法>
当該油水分離方法は、当該油水分離フィルタを用いて引火点が70℃以上の油(C重油)を含有する被処理液から油を分離する。
当該油水分離方法は、当該油水分離フィルタを用いて引火点が70℃以上の油(C重油)を含有する被処理液から油を分離する。
当該油水分離方法における被処理液の油水分離フィルタ通過量の下限としては、5m3/m2・dayが好ましく、8m3/m2・dayがより好ましく、10m3/m2・dayがさらに好ましい。被処理液の油水分離フィルタ通過量が上記下限未満の場合、油田等の大量にC重油含有水が発生する環境下で当該油水分離方法が使用に適さなくなるおそれがある。なお、被処理液の油水分離フィルタ通過量の上限は特に限定されないが、例えば100m3/m2・dayとすることができる。
当該油水分離方法で油水分離フィルタを通過した処理済液の油濃度の上限としては、15ppmが好ましく、10ppmがより好ましく、5ppmがさらに好ましい。処理済液の油濃度を上記上限以下とすることで、他の油水分離処理を行なわずとも当該油水分離方法で油水分離した処理済液を環境に負荷を与えず廃棄することができる。
(利点)
当該油水分離方法は、油水分離処理量に優れ、圧力損失上昇抑制効果を有する当該油水分離フィルタを用いて被処理液から油を分離するため、C重油を含有する被処理液を継続的に高い流量で油水分離することができる。
当該油水分離方法は、油水分離処理量に優れ、圧力損失上昇抑制効果を有する当該油水分離フィルタを用いて被処理液から油を分離するため、C重油を含有する被処理液を継続的に高い流量で油水分離することができる。
<油水分離装置>
図1に示す油水分離装置1は、当該油水分離フィルタ2と、当該油水分離フィルタ2に被処理液を供給する供給部である供給管3と、当該油水分離フィルタ2を通過した処理済液を排出する排出部である排出管4と、当該油水分離フィルタ2を内部に有し、上記供給管3及び排出管4が接続される油水分離槽5と、この油水分離槽5に接続され、当該油水分離フィルタ2で分離された油を回収する油回収管6とを備える。
図1に示す油水分離装置1は、当該油水分離フィルタ2と、当該油水分離フィルタ2に被処理液を供給する供給部である供給管3と、当該油水分離フィルタ2を通過した処理済液を排出する排出部である排出管4と、当該油水分離フィルタ2を内部に有し、上記供給管3及び排出管4が接続される油水分離槽5と、この油水分離槽5に接続され、当該油水分離フィルタ2で分離された油を回収する油回収管6とを備える。
油水分離槽5は、筒状の形状を有し、上部に供給管3及び油回収管6が接続され、下部に排出管4が接続されている。また、油水分離槽5の内部には、油水分離槽5の内部空間を上下2つに仕切るように油水分離分離槽5の天面及び底面とに対向して当該油水分離フィルタ2が配設されている。なお、供給管3及び排出管4にはそれぞれ液体供給用又は排出用のポンプを接続してもよい。
油水分離槽5内に配設する当該油水分離フィルタ2は単体で配設してもよく、複数枚を重ねて配設してもよい。当該油水分離フィルタ2の枚数は被処理液の流量(供給量)、油分濃度等によって適宜設計することができる。
当該油水分離装置1の油水分離原理を以下に説明する。まず、供給管3から油を含んだ被処理液が油水分離槽5に供給される。このとき、油分の多くは比重差により油水分離槽5の上方に移動するが、エマルジョン化した油や比重の重い油滴等は水と共に油水分離槽5の下方に向かって流動する。そして、下方に向かって流動する油は当該油水分離フィルタ2通過時に有機繊維によって吸着される。その結果、主として水からなる処理済液が油水分離フィルタ2を通過して油水分離槽5の下方に移動し、排出管4から排出される。なお、比重差により被処理液から分離され油水分離槽5の上方に溜まった油は油回収管6から回収される。
当該油水分離装置1では、当該油水分離フィルタ2は一定時間ごとに洗浄が行われ、付着した油分が除去回収される。この当該油水分離フィルタ2の洗浄は、油水分離槽5内での逆洗によって行ってもよいし、油水分離装置1から当該油水分離フィルタ2を取り外して外部で洗浄を行ってもよい。当該油水分離フィルタ2の洗浄液としては水を用いることができるが、リモネンを用いることで洗浄効果を高めることができる。
当該油水分離装置1は、当該油水分離フィルタ2を用いて油水分離を行うため、C重油のような粘度の高い油でも空孔が閉塞し難く、油水分離フィルタ単位面積当たりの処理能力を高く維持することができる。また、洗浄によって油水分離能力を容易に再生することができ、経済性にも優れる。
図1の油水分離装置1は油回収管6を備えているが、本発明の油水分離装置は、供給管及び排出管を備えていれば油回収管は必ずしも備えていなくてもよい。また、被処理液を循環させる被処理液出口管を油水分離槽5の上部にさらに備えることで、当該油水分離装置1はクロスフロー濾過装置としても用いることができる。
なお、当該油水分離装置1は、重力分離、蒸留分離、薬品分離等を用いた他の油水分離手段と組み合わせて用いてもよい。また、当該油水分離装置1は、並列又は直列に複数接続して用いることができる。
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
ポリテトラフルオロエチレン樹脂を用いてメルトブロー法でウエブを形成することによって不織布を製造し、この不織布からなる実施例1の油水分離フィルタを得た。この不織布を形成するポリテトラフルオロエチレン繊維の平均径は0.8μm、不織布の空隙率は80%、平均孔径は2.1μm、平均厚さは56μmであった。
ポリテトラフルオロエチレン樹脂を用いてメルトブロー法でウエブを形成することによって不織布を製造し、この不織布からなる実施例1の油水分離フィルタを得た。この不織布を形成するポリテトラフルオロエチレン繊維の平均径は0.8μm、不織布の空隙率は80%、平均孔径は2.1μm、平均厚さは56μmであった。
なお、不織布の空隙率はASTM−D−792に準拠し、不織布の空気中の質量と水に浸漬時の質量とを測定して密度を求めた。また、不織布の平均孔径は、西華産業株式会社製のパームポロメーターにより測定した。
[実施例2]
不織布を形成するポリテトラフルオロエチレン繊維の平均径、並びに不織布の空隙率、平均孔径及び平均厚さを表1に記載の値とした以外は実施例1と同様にして不織布を製造し、この不織布からなる実施例2の油水分離フィルタを得た。
不織布を形成するポリテトラフルオロエチレン繊維の平均径、並びに不織布の空隙率、平均孔径及び平均厚さを表1に記載の値とした以外は実施例1と同様にして不織布を製造し、この不織布からなる実施例2の油水分離フィルタを得た。
[実施例3、4]
不織布の原料としてポリプロピレン樹脂を用い、このポリプロピレン繊維の平均径、並びに不織布の空隙率、平均孔径及び平均厚さを表1に記載の値とした以外は実施例1と同様にして不織布を製造し、この不織布からなる実施例3、4の油水分離フィルタを得た。
不織布の原料としてポリプロピレン樹脂を用い、このポリプロピレン繊維の平均径、並びに不織布の空隙率、平均孔径及び平均厚さを表1に記載の値とした以外は実施例1と同様にして不織布を製造し、この不織布からなる実施例3、4の油水分離フィルタを得た。
[比較例1]
ポリカーボネート樹脂製のフィルムに電子線で貫通孔を複数設けて得た多孔質膜を比較例1の油水分離フィルタとした。なお、多孔質膜の空隙率、平均孔径及び平均厚さは表1に示すとおりである。
ポリカーボネート樹脂製のフィルムに電子線で貫通孔を複数設けて得た多孔質膜を比較例1の油水分離フィルタとした。なお、多孔質膜の空隙率、平均孔径及び平均厚さは表1に示すとおりである。
[比較例2]
ポリフッ化ビニリデン樹脂を溶媒に溶解させフィルム状に形成し、その後溶媒を溶出させて相分離することで得た多孔質膜を比較例2の油水分離フィルタとした。なお、多孔質膜の空隙率、平均孔径及び平均厚さは表1に示すとおりである。
ポリフッ化ビニリデン樹脂を溶媒に溶解させフィルム状に形成し、その後溶媒を溶出させて相分離することで得た多孔質膜を比較例2の油水分離フィルタとした。なお、多孔質膜の空隙率、平均孔径及び平均厚さは表1に示すとおりである。
[比較例3、4]
ポリテトラフルオロエチレン樹脂をフィルム状に成形し、延伸することで得た多孔質膜を比較例3、4の油水分離フィルタとした。なお、多孔質膜の空隙率、平均孔径及び平均厚さはそれぞれ表1に示すとおりである。
ポリテトラフルオロエチレン樹脂をフィルム状に成形し、延伸することで得た多孔質膜を比較例3、4の油水分離フィルタとした。なお、多孔質膜の空隙率、平均孔径及び平均厚さはそれぞれ表1に示すとおりである。
[油水分離フィルタの評価]
図2に示す試験装置100を用いて上記実施例1〜4及び比較例1〜4の油水分離フィルタについて油水分離試験を行った。この試験装置100において、油水分離フィルタ104は、直径47mmの浅底のホルダ103内にホルダ103の底面及び天面と平行になるように配設されている。また、貯留槽101にはC重油を50ppmの濃度となるようにオレイン酸ナトリウム0.25ppmを添加して分散させたC重油含有水が貯留されている。この貯留槽101から一定流量(5m3/m2・day)でポンプ102により油水分離フィルタ104にC重油含有水を通過させ、油水分離フィルタ104の下流側の濁度と、油水分離フィルタ104の上流と下流とでの差圧を計測した。
図2に示す試験装置100を用いて上記実施例1〜4及び比較例1〜4の油水分離フィルタについて油水分離試験を行った。この試験装置100において、油水分離フィルタ104は、直径47mmの浅底のホルダ103内にホルダ103の底面及び天面と平行になるように配設されている。また、貯留槽101にはC重油を50ppmの濃度となるようにオレイン酸ナトリウム0.25ppmを添加して分散させたC重油含有水が貯留されている。この貯留槽101から一定流量(5m3/m2・day)でポンプ102により油水分離フィルタ104にC重油含有水を通過させ、油水分離フィルタ104の下流側の濁度と、油水分離フィルタ104の上流と下流とでの差圧を計測した。
なお、濁度はJIS−K0801(1986)に準拠した計測器(EUTECH INSTRUMENTS社製、型式:TN−100)を用いて測定したものである。また、図11に示すようにC重油含有水の濁度は油濃度に略比例するため、油水分離フィルタ104通過後の処理済水の濁度を観測することで、この処理済水の濃度を推定することができる。また、上記貯留槽101に貯留したC重油含有水の水分散粒度の分布をマイクロトラック(日機装株式会社製)を用いて測定した結果、平均粒径は0.3μmであった。
上記濁度及び差圧の計測結果を図3〜10に示す。各図中、上段のグラフは、油水分離フィルタ104に通過させるC重油含有水の濁度及び油水分離フィルタ104を通過後の水の濁度を時間毎にプロットしたものである。下段のグラフは、油水分離フィルタ104の上流側と下流側との差圧を時間毎にプロットしたものである。なお、図中「水洗」と記入されている時点で油水分離フィルタ104をホルダ103から取り出し1000ppmの濃度のリモネン水溶液で洗浄を行い、再度油水分離フィルタ104をホルダ103に取付けて試験を続行した。
図3〜6に示されるように、実施例1〜4の油水分離フィルタは、C重油含有水の濁度を最大で10分1以下に低減することができると共に、差圧の上昇が小さい。また、差圧が上昇した場合でも洗浄を行うことで差圧を回復させる(低減する)ことができる。一方で比較例1の油水分離フィルタは濁度の低減が小さく、油水分離能力が不十分である。また、比較例2〜4の油水分離フィルタは、濁度低減効果は高いが、一定時間経過後に差圧が非常に大きくなり処理能力が大きく低減した。さらにこれらの油水分離フィルタは、洗浄を行っても差圧を回復することはできなかった。
以上のように、本発明の油水分離フィルタは、圧損の上昇を抑制し、油水混合被処理液の油水分離処理能力を比較的長時間維持できる。従って、本発明の油水分離フィルタ、これを用いた油水分離方法及び油水分離装置は、C重油等の高粘度油を含む油水混合液を効率よく分離処理することができるため、油田等の生産施設において好適に用いることができる。
1 油水分離装置
2 油水分離フィルタ
3 供給管
4 排出管
5 油水分離槽
6 油回収管
100 試験装置
101 貯留槽
102 ポンプ
103 ホルダ
104 油水分離フィルタ
2 油水分離フィルタ
3 供給管
4 排出管
5 油水分離槽
6 油回収管
100 試験装置
101 貯留槽
102 ポンプ
103 ホルダ
104 油水分離フィルタ
Claims (7)
- 複数の有機繊維により形成され、被処理液中の油を吸着する不織布を備える油水分離フィルタ。
- 上記有機繊維の平均径が1μm以下である請求項1に記載の油水分離フィルタ。
- 上記有機繊維の主成分が、ポリオレフィン樹脂又はフッ素樹脂である請求項1又は請求項2に記載の油水分離フィルタ。
- 上記不織布の空隙率が80%以上、平均孔径が1μm以上10μm以下である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の油水分離フィルタ。
- 引火点が70℃以上の油を含有する被処理液から油を分離する油水分離方法であって、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の油水分離フィルタに上記被処理液を通過させる工程を有することを特徴とする油水分離方法。 - 上記被処理液の油水分離フィルタ通過量が5m3/m2・day以上である請求項5に記載の油水分離方法。
- 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の油水分離フィルタと、
上記油水分離フィルタに被処理液を供給する供給部と、
上記油水分離フィルタを通過した処理済液を排出する排出部と
を備える油水分離装置。
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