JP5918033B2 - 油分含有排水の処理方法及び処理装置 - Google Patents
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
他方、このような油分含有排水を、親水性の膜を用いた膜ろ過によって処理すると、分離回収した油分含有排水には水分が多量に含まれることになり、油分の選択的分離回収という点で課題を抱えていた。
本発明の実施形態の一例に係る油分含有排水の処理方法(「本処理方法1」と称する)は、図1に示すように、被処理水(原水)としての油を含有する排水(「油分含有排水」と称する)を、親水性膜を用いたクロスフロー式の親水性膜ろ過装置2に供給し、親水性膜ろ過によって親水性膜ろ過水と油分含有水とに分離し、該親水性膜ろ過水を回収する一方、該油分含有水をさらに、疎水性膜を用いたクロスフロー式の疎水性膜ろ過装置3に供給し、クロスフロー式疎水性膜ろ過によって油分と油分除去水とに分離し、該油分を回収する一方、該油分除去水を前記被処理水(原水)に加えて、再度クロスフロー式の親水性膜ろ過装置に供給して循環処理することを特徴とする油分含有排水の処理方法である。
次に、当該油分含有水を、クロスフロー式の疎水性膜ろ過装置に供給する。当該油分含有水は、原水に比べて油分濃度が高いので、クロスフロー式疎水性膜ろ過によって、油分を選択的且つ効率的に分離回収することができる。そしてさらに、油分除去水を前記被処理水(原水)に加えて、前記工程を循環させることで、油分が除去された処理水(すなわち親水性膜ろ過水)と、水分の少ない油分とを選択的且つ効率よく回収することができる。
以下、上記処理装置の構成について詳述する。
被処理水貯留タンク1は、被処理水の混合と貯留を行う水槽であり、被処理水貯留タンク1には、その入り口側に原水供給管4及び返送管10が接続され、出口側には配管5が接続されている。
被処理水貯留タンク1は、撹拌手段を備えていてもよい。
親水性膜ろ過装置2は、親水性膜を用いたクロスフロー式の親水性膜ろ過装置であればよい。
親水性膜としては、例えばセラミック膜や親水性を示す有機膜などを挙げることができる。
セラミック膜としては、例えば酸化アルミニウム(アルミナ)や酸化ジルコニウムなどからなる膜を挙げることができる。
親水性の有機膜としては、例えばポリビニルアルコール、酢酸セルロース、ポリアミド、ポリアクリロニトリルなどの親水性を示す樹脂からなる膜や、疎水性の有機膜の膜表面を親水性を高めるように改質処理した膜、さらには疎水性膜にスルフォン基やカルボニル基などの親水基を導入した親水化処理膜などを挙げることができる。
中空糸とする場合には、これらの素材を溶融延伸法、湿式法等により製膜した疎水性多孔質中空糸膜が挙げられる。
疎水性膜ろ過装置3は、疎水性膜を用いたクロスフロー式の疎水性膜ろ過装置であればよい。
疎水性膜としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等の素材からなる膜を挙げることができる。
中空糸とする場合には、これらの素材を溶融延伸法、湿式法等により製膜した疎水性多孔質中空糸膜が挙げられる。
但し、疎水性膜は、少なくとも膜の接液部分が疎水性を有していればよく、材料の全ての部分が疎水性を有するものである必要はない。例えば、疎水性でない材料で製膜された場合であっても、膜の接液部分が疎水性コーティングされていれば疎水性膜として使用可能である。
循環ポンプ6を駆動させることによって、被処理水貯留タンク1内の被処理水としての油分含有排水を配管5を介して親水性膜ろ過装置2に送液させることができる。
ポンプ6としては、必要な流量で送液可能なものであれば特に制限なく用いることができ、例えばトロコイドポンプ、ベーンポンプ等を挙げることができる。
本発明の実施形態の他の一例に係る油分含有排水の処理方法(「本処理方法2」と称する)は、上記本処理方法1における親水性膜ろ過装置2による親水性膜ろ過と、疎水性膜ろ過装置3による疎水性膜ろ過との順序を逆にした処理方法である。
すなわち、本処理方法2は、図2に示すように、被処理水(原水)としての油分含有排水を、疎水性膜を用いたクロスフロー式の疎水性膜ろ過装置3に供給し、疎水性膜ろ過によって油分と油分除去水とに分離し、該油分を回収する一方、該油分除去水を、親水性膜を用いたクロスフロー式の親水性膜ろ過装置2に供給し、親水性膜ろ過によって親水性膜ろ過水と油分含有水とに分離し、該親水性膜ろ過水を回収する一方、該油分含有水に前記被処理水(原水)を加えて、再度クロスフロー式の疎水性膜ろ過装置3に供給して循環処理することを特徴とする油分含有排水の処理方法である。
油分含有排水の処理装置の他例として、前記配管5と、前記循環ポンプ6と、前記親水性膜ろ過装置2と、前記配管8と、当該疎水性膜ろ過装置3と、返送管10とを同一の気密系内に配置してなる構成を備えた油分含有排水の処理装置を挙げることができる。
この際、同一の気密系内に配置するとは、空気が漏れないように連結されていることを意味し、具体的には、前記循環ポンプ6を駆動させることにより、被処理水貯留タンク1内の油分含有排水を、配管5、親水性膜ろ過装置2、配管8、疎水性膜ろ過装置3及び返送管10を通じて被処理水貯留タンク1に戻すことができるように構成されていることを意味する。
被処理水(原水)としての油分含有排水を、親水性膜及び疎水性膜を備えた膜ろ過装置に供給し、親水性膜からは水を、疎水性膜からは油分を同時に回収できるようにするには、例えば、親水性膜及び疎水性膜を一体化して備えた膜ろ過装置と、当該親水性膜から水を回収する回収手段と、当該疎水性膜から油分を回収する回収手段と、を備えた油水含有排水の処理装置によって実施することも可能である。
このように遠心力を用いることで、ポンプ動力の削減もできる可能性がある。
2 親水性膜ろ過装置
3 疎水性膜ろ過装置
4 原水供給管
5 配管
6 循環ポンプ
7 処理水排出管
8 配管
9 油分排出管
10 返送管
11 ろ過装置
12 親水性膜ろ過室
12a 親水性膜
13 疎水性膜ろ過室
13a 疎水性膜
21 配管
22 配管
23 返送管
Claims (7)
- 被処理水としての石油、石炭、天然ガス、シェールガス、コールドヘッドメタン、オイルサンド、シェールオイルのいずれかの産出或いは生産によって発生する油分含有排水を、親水性膜を用いたクロスフロー式の親水性膜ろ過装置に供給し、親水性膜ろ過によって親水性膜ろ過水と油分含有水とに分離し、該親水性膜ろ過水を回収する一方、該油分含有水をさらに、疎水性膜を用いたクロスフロー式の疎水性膜ろ過装置に供給し、疎水性膜ろ過によって油分と油分除去水とに分離し、該油分を回収する一方、該油分除去水に前記被処理水を加えて、前記クロスフロー式の親水性膜ろ過装置に供給し、循環処理することを特徴とする油分含有排水の処理方法。
- 被処理水としての石油、石炭、天然ガス、シェールガス、コールドヘッドメタン、オイルサンド、シェールオイルのいずれかの産出或いは生産によって発生する油分含有排水を、疎水性膜を用いたクロスフロー式の疎水性膜ろ過装置に供給し、疎水性膜ろ過によって油分と油分除去水とに分離し、該油分を回収する一方、該油分除去水を、親水性膜を用いたクロスフロー式の親水性膜ろ過装置に供給し、親水性膜ろ過によって親水性膜ろ過水と油分含有水とに分離し、該親水性膜ろ過水を回収する一方、該油分含有水に前記被処理水を加えて、前記クロスフロー式の疎水性膜ろ過装置に供給し、循環処理することを特徴とする油分含有排水の処理方法。
- 被処理水としての石油、石炭、天然ガス、シェールガス、コールドヘッドメタン、オイルサンド、シェールオイルのいずれかの産出或いは生産によって発生する油分含有排水を、親水性膜ろ過水と油分含有水とに分離する親水性膜を用いたクロスフロー式の親水性膜ろ過装置と、
前記親水性膜ろ過水を回収する一方、前記親水性膜ろ過装置からの油分含有水をさらに、配管の供給により疎水性膜ろ過によって油分と油分除去水とに分離する疎水性膜を用いたクロスフロー式の疎水性膜ろ過装置と、
前記油分を回収する一方、該油分除去水に前記被処理水を加えて、前記クロスフロー式の親水性膜ろ過装置に供給し、循環処理する返送管と、
を備えたことを特徴とする油分含有排水の処理装置。 - 被処理水としての石油、石炭、天然ガス、シェールガス、コールドヘッドメタン、オイルサンド、シェールオイルのいずれかの産出或いは生産によって発生する油分含有排水を、疎水性膜ろ過によって油分と油分除去水とに分離する疎水性膜を用いたクロスフロー式の疎水性膜ろ過装置と、
前記油分を回収する一方、前記疎水性膜ろ過装置からの油分除去水を配管の供給により親水性膜ろ過によって親水性膜ろ過水と油分含有水とに分離する親水性膜を用いたクロスフロー式の親水性膜ろ過装置と、
前記親水性膜ろ過水を回収する一方、該油分含有水に前記被処理水を加えて、前記クロスフロー式の疎水性膜ろ過装置に供給し、循環処理する返送管と、
を備えたことを特徴とする油分含有排水の処理装置。 - 被処理水としての石油、石炭、天然ガス、シェールガス、コールドヘッドメタン、オイルサンド、シェールオイルのいずれかの産出或いは生産によって発生する油分含有排水を、貯留する被処理水貯留タンクと、
前記被処理水貯留タンクに貯留された油分含有排水を循環させる循環ポンプと、
親水性膜を有する親水性膜ろ過室と疎水性膜を有する疎水性膜ろ過室とを一体化して備え、前記循環ポンプにより供給された油分含有排水から親水性膜ろ過水と油分とを回収できるろ過装置と、
前記親水性膜ろ過室からの油分含有水を疎水性膜ろ過室へ供給する配管と、
前記ろ過装置で分離された油分除去水を、前記被処理水貯留タンクに供給する返送管と、
を備えたことを特徴とする油分含有排水の処理装置。 - 循環ポンプにより、前記被処理水或いは前記油分除去水を前記親水性膜或いは前記疎水性膜に透過させることを特徴とする請求項1又は2に記載の油分含有排水の処理方法。
- 前記被処理水と前記油分除去水とを被処理水貯留タンクに貯留することを特徴とする請求項1又は2に記載の油分含有排水の処理方法。
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