JP7492387B2 - 含油排水の浄化システム - Google Patents

Description

本発明は含油排水の浄化システムに関し、特に含油設備からの漏水または含油設備の浸水で生じた含油排水を浄化する浄化システムに関する。

水力発電所では、作動や操作のために必要となる作動油や潤滑油などの油を内蔵するポンプ等の設備（以下、含油設備という）が浸水した際に、水が含油設備と接触することで含油排水が発生することがある。特許文献１には、発電所の排水ピットの水面に浮上・浮遊している油を回収する発電所の浮上油回収設備が開示されている。発電所の浮上油回収設備は、発電機からの排気を排水ピット側に導き、浮上油を排水ピット内の所定位置に寄せ集める吹き出し手段と、排水ピット内の所定位置に設けられ、寄せ集められた浮上油を取り出す取り出し手段と、を備えている。

特開２０１５－０２００８６号公報

近年、気候変動に起因して、台風や豪雨などによる降雨量が増大する傾向がみられ、建屋の浸水等が発生しやすくなっている。建屋に侵入した雨水等は、建屋の排水設備で建屋外に排水することができるが、雨水等が含油設備と接触して含油排水となった場合は、直接建屋外に排水することができないため、産業廃棄物として処理することが必要となる場合がある。

本発明は、含油設備からの漏洩または含油設備の浸水で生じた含油排水を浄化する含油排水の浄化システムを提供することを目的とする。

本発明の含油排水の浄化システムは、含油設備と水力発電機とを有する施設に設けられ、含油施設からの漏水または含油設備の浸水で生じた含油排水を保持する含油排水保持部と、含油排水保持部に保持された含油排水をろ過する膜ろ過装置と、含油排水保持部に保持された含油排水を膜ろ過装置に供給する第１の配管と、膜ろ過装置で処理されたろ過水を放水設備に供給する第２の配管と、外部の取水源と接続され、第１の配管に合流する第３の配管と、第２の配管から分岐し、水力発電機に接続され、水力発電機に冷却水とシール水を供給する第４の配管と、を有する。一態様では、浄化システムは含油排水が膜ろ過装置で処理され、放水設備からろ過水として放水される含油排水処理モードと、取水源で取水された水が膜ろ過装置で処理され、冷却水及びシール水として水力発電機に供給される通常運転モードとを切り替えるように、第１～第４の配管を切り替える切替手段を有する。他の態様では、浄化システムは水力発電機の冷却水出口と接続され、水力発電機の冷却水入口に戻る、冷却水の循環流路を有する。

本発明によれば、含油排水保持部で保持される含油排水は第１の配管を通って膜ろ過装置に供給され、膜ろ過装置で処理された含油排水は第２の配管を通って放水設備に送られ、放水設備から放水される。従って、本発明によれば、含油設備からの漏水または含油設備の浸水で生じた含油排水を浄化する含油排水の浄化システムを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る水力発電システムの概略構成図であり、通常運転モードの状態を示している。 図１に示す水力発電システムにおいて、非含油排水送水モードの状態を示す図である。 図１に示す水力発電システムにおいて、含油排水処理モードの状態を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る水力発電システムの概略構成図であり、通常運転モードの状態を示している。 図４に示す水力発電システムにおいて、非含油排水送水モードの状態を示す図である。 図４に示す水力発電システムにおいて、含油排水処理モードの状態を示す図である。 可搬式膜ろ過装置の概略構成図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態に係る含油排水の浄化システムについて説明する。図１～３は、水力発電システム１と、水力発電システム１が備える含油排水の浄化システム２１の概略構成を示している。各図において網掛け部は河川水または冷却水が流通する部位を示している。図１は通常運転時、図２は非含油排水送水時、図３は含油排水処理時の状態を示している。

水力発電システム１はランナ３と発電機４とを備えた水車発電機２を有している。ランナ３は水圧鉄管６に接続されたケーシング５に収容されている。ランナ３には主軸７が取り付けられており、主軸７はケーシング５を貫通している。主軸７の上端部はカップリング（図示せず）を介して発電機４に連結されている。水圧鉄管６から供給された河川水がランナ３を回転させることによって、発電機４による発電が行われる。水圧鉄管６には水車発電機２のメンテナンス時に河川水の供給を止めるための入口弁８が設けられている。ケーシング５の下端は放水管９に接続されており、ランナ３を回転させた河川水は放水管９を介して河川などに放水される。水圧鉄管６の入口弁８の上流側に取水配管Ｌ１の先端部が開口している。先端部には異物を除去するフィルタを備えた取水口２８が設けられている。取水配管Ｌ１は発電機４と軸受部１１（後述）に供給する冷却水、及びシール部１４（後述）に供給するシール水を取水する。取水配管Ｌ１は膜ろ過装置２５（後述）に接続されている。取水配管Ｌ１には第１の弁Ｖ１が設けられている。取水配管Ｌ１は放水管９または河川水以外の任意の水源に接続されてもよい。

主軸７には上から下に向かって、上部軸受１１ａと下部軸受１１ｂと水車軸受１１ｃ（以下、これらをまとめて軸受部１１という）とが設けられている。発電機４と軸受部１１は蛇管１２（コイル状の管）を備えており、蛇管１２に冷却水を通すことによって発電機４と軸受部１１の冷却が行われる。水車軸受１１ｃの下方には、ケーシング５の主軸７の貫通部１３を軸封するシール部１４が設けられている。シール部１４は、軸受水槽１５と、軸受水槽１５の主軸７の貫通部１３に設けられた軸封部１６とを有している。軸受水槽１５はシール水で満たされている。軸受水槽１５の内部には水中軸受１７が収容されており、水中軸受１７はシール水によって潤滑され冷却される。主軸７と軸受部１１とシール部１４は水車発電機２の構成要素の一部である。

水車発電機２を含む水力発電システム１の主要設備は建屋２２に収容されている。建屋２２の構成は特に限定されるものではないが、本実施形態の建屋２２は地上階と地下階とを有している。雨水の侵入等によって建屋２２内に発生する非含油排水を排水するため、各階には排水ピット２３が設けられている。排水ピット２３は床の一般面から掘り下げられており、各階における最も低い部位となっている。排水ピット２３は、建屋２２の床面２４に設けられ、含油設備からの漏水または含油設備の浸水で生じた含油排水を保持する含油排水保持部２３としても機能する。すなわち、含油排水を処理する際も、含油排水は排水ピット２３に集められる。非含油排水及び含油排水の集水が可能であれば、排水ピット２３はピットの形状を有していなくてもよく、例えば凹部のような形状のものであってもよい。各階の排水ピット２３にはドレン配管Ｌ３が接続されており、ドレン配管Ｌ３は鉛直方向に延びるヘッダ配管Ｌ４に接続されている。ヘッダ配管Ｌ４は建屋２２の最地下階から地上階まで貫通し、各階に設けられた排水ピット２３はドレン配管Ｌ３によってヘッダ配管Ｌ４に接続されている。ヘッダ配管Ｌ４から移送配管Ｌ５が分岐している。移送配管Ｌ５には移送ポンプＰ１が設けられている。移送ポンプＰ１は水没を防止するために地上階に設置することが好ましい。ヘッダ配管Ｌ４を設けることによって、配管物量と移送ポンプＰ１の台数を削減することができる。

浄化システム２１は膜ろ過装置２５を有している。膜ろ過装置２５は、通常運転時は河川から採取した冷却水及びシール水をろ過し、建屋２２の漏水または浸水で生じた含油排水を処理するときは、含油排水をろ過する。膜ろ過装置２５は精密ろ過膜モジュールまたは限外ろ過膜モジュールを有する。含油排水は乳化によって粒子径０．１～１００μｍ程度の乳化油粒子を含むことがあるが、膜ろ過装置２５はこのような乳化油粒子を捕捉する性能を有している。本実施形態の膜ろ過装置２５は、ろ過膜モジュールが槽に浸漬された浸漬方式のろ過装置である。槽としては、水力発電機２の冷却水及びシール水が貯留される貯留槽２６を用いている。貯留槽２６は、水力発電システム１に設けられることが多いため、浸漬方式の膜ろ過装置２５を用いた場合に新たに槽を設ける必要はない。

膜ろ過装置２５の出口はろ過水配管Ｌ２に接続されている。ろ過水配管Ｌ２に吸引ポンプＰ２が設けられており、吸引ポンプＰ２で吸引することによってろ過圧力（膜ろ過装置２５の入口と出口の圧力差）が得られる。浸漬方式の代わりに加圧方式の膜ろ過装置２５を用いてもよい。加圧式の場合、膜ろ過装置２５の上流にポンプが設けられ、ろ過圧力はポンプの加圧力によって得られる。膜ろ過装置２５のろ過膜は親水性であることが好ましい。材料として例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）などが挙げられる。ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）は比較的疎水性の高い材料であるが、親水化材を混ぜ込むなどの親水化処理をしていれば、主たる素材がＰＶＤＦでもよい。親水性のろ過膜は油分をはじくため、ろ過膜に油分が付着しにくく、ろ過性能の低下が抑制される。ろ過水配管Ｌ２のシール水供給配管Ｌ６の分岐部の手前には第２の弁Ｖ２が設けられている。

膜ろ過装置２５の薬品洗浄手段が設けられている。薬品としては界面活性剤とアルカリ剤（例えば、苛性ソーダ等）と次亜塩素酸ナトリウムの混合液が好適に用いられる。金属成分（鉄、マンガン、アルミニウム等）が高濃度に含まれる場合には、酸剤（例えば、シュウ酸、クエン酸等）が好適に用いられる。薬品洗浄手段は貯留槽２６または貯留槽２６の入口側若しくは出口側の配管に接続された薬品貯蔵タンク２７を有している（図示の例では、薬品貯蔵タンク２７は貯留槽２６に接続されている）。膜ろ過装置２５を薬品洗浄する際は、貯留槽２６を隔離し、貯留槽２６の内部を薬品で置換する。ろ過膜を所定の時間薬品に浸漬することで、ろ過膜に付着した油分や塵埃が剥離し再生が行われる。薬品洗浄はろ過膜の通水流量が低下したときに適宜行うことが好ましい。特に、含油排水を処理した後はろ過膜が油分で汚染されている可能性が高いことから、通常運転に復帰する前に薬品洗浄を行うことが好ましい。

ろ過水配管Ｌ２から、シール部１４にシール水を供給するシール水供給配管Ｌ６が分岐している。軸封部１６にはケーシング５に流入する河川水の水圧が作用する。このため、河川水が軸封部１６からシール部１４に流入することを防止ないし抑制するため、シール部１４に高圧のシール水が供給される。シール水は軸封部１６から徐々に漏洩してケーシング５に流出し、最終的に河川に放水される。シール水供給配管Ｌ６はシール部１４で失われるシール水を補填する。ろ過水配管Ｌ２の端部は発電機４と軸受部１１に冷却水を供給する冷却水供給配管Ｌ７に接続されている。冷却水は発電機４及び軸受部１１を冷却した後、河川に放出される。

ろ過水配管Ｌ２の膜ろ過装置２５とシール水供給配管Ｌ６の分岐部との間から、排水配管Ｌ８が分岐している。排水配管Ｌ８は放水口２９に接続されている。放水口２９は含油排水の処理水及び非含油排水の放水手段を構成する。ろ過水配管Ｌ２の排水配管Ｌ８の分岐部とシール水供給配管Ｌ６の分岐部との間には第２の弁Ｖ２が設けられている。排水配管Ｌ８のろ過水配管Ｌ２からの分岐部と流路切替配管Ｌ９（後述）の合流部との間には第３の弁Ｖ３が設けられている。

移送配管Ｌ５は流路切替配管Ｌ９に接続されている。流路切替配管Ｌ９は一端で取水配管Ｌ１に接続され、他端で排水配管Ｌ８に接続されている。流路切替配管Ｌ９の移送配管Ｌ５との接続部と取水配管Ｌ１との合流部との間には第４の弁Ｖ４が設けられている。流路切替配管Ｌ９の移送配管Ｌ５との接続部と排水配管Ｌ８との合流部との間には第５の弁Ｖ５が設けられている。

次に、図１～３を参照して浄化システム２１の各運転モードについて説明する。図１は通常運転モードを示しており、第１及び第２の弁Ｖ１，Ｖ２が開き、第３～第５の弁Ｖ３～Ｖ５が閉じている。冷却水とシール水が取水配管Ｌ１から取水され、膜ろ過装置２５でろ過され、冷却水供給配管Ｌ７及びシール水供給配管Ｌ６を通って、発電機４、軸受部１１及シール部１４に供給される。冷却水とシール水は河川に放出される。図２を参照すると、図１に示す通常運転モードにおいて第５の弁Ｖ５が開かれ、移送ポンプＰ１が起動される（非含油排水送水モード）。例えば建屋２２に雨水が侵入したが、雨水が油で汚染されていない場合、水車発電機２の運転を続けながら、排水ピット２３に溜まった雨水（非含油排水）を河川に放出することができる。排水ピット２３に溜まった雨水は、ドレン配管Ｌ３、ヘッダ配管Ｌ４、移送配管Ｌ５、流路切替配管Ｌ９、排水配管Ｌ８を通って放水口２９から放水される。非含油排水の排出は冷却水及びシール水の供給とは独立して行われるため、冷却水及びシール水の供給は何ら影響を受けない。

次に、含油排水処理モードについて説明する。含油排水が発生する原因としては、漏水や浸水が考えられる。漏水は、建屋２２の内部に設置される含油設備（ポンプ、タンク、配管、弁等）などの内蔵油が漏れ出す現象である。この現象は、含油設備が外部から建屋２２内に侵入した雨水、河川水、地下水等と接触することで起こりうるが、含油設備自体の劣化や損傷でも発生する可能性がある。前者の場合、油だけでなく、油と接触した雨水等も含油排水となる。浸水は含油排水が建屋２２に侵入する現象である。発電所敷地内の屋外タンク、屋外変圧器などの損傷により、内蔵油または内蔵油と雨水等の混合液が建屋２２内に侵入することがある。

例えば、建屋２２に侵入した雨水が油で汚染されて含油排水が発生した場合、図３に示すように、第１、第２、第５の弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５が閉じられ、第３及び第４の弁Ｖ３，Ｖ４が開かれる。含油排水処理モードへは、図１に示す通常運転モードと図２に示す非含油排水送水モードのいずれからも移行することができる。通常運転モードから含油排水処理モードに移行する場合、移送ポンプＰ１が起動される。含油排水処理モードでは、水車発電機２の運転を停止し、含油排水を膜ろ過装置２５で処理する。含油排水は排水ピット２３に集められ、排水ピット２３に溜まった含油排水は、ドレン配管Ｌ３、ヘッダ配管Ｌ４、移送配管Ｌ５、流路切替配管Ｌ９、取水配管Ｌ１を通って膜ろ過装置２５に供給される。これらの配管（図３における太線で示す配管のうち、膜ろ過装置２５の上流側の部分）は、含油排水保持部（排水ピット２３）を膜ろ過装置２５に接続する第１の配管を構成する。膜ろ過装置２５で処理された処理水（ろ過水）はろ過水配管Ｌ２、排水配管Ｌ８を通り、放水口２９から放水される。これらの配管（図３における太線で示す配管のうち、膜ろ過装置２５の下流側の部分）は、膜ろ過装置２５を放水設備に接続する第２の配管を構成する。取水配管Ｌ１のうち、取水口２８から流路切替配管Ｌ９との合流部までの区間は、外部の取水源と接続され、第１の配管に合流する第３の配管を構成する。さらに、ろ過水配管Ｌ２のうち排水配管Ｌ８の分岐部より下流側の区間と、冷却水供給配管Ｌ７は、第２の配管から分岐し、建屋２２に設置された被冷却物（発電機４、軸受部１１）に接続され、被冷却物に冷却水を供給する第４の配管を構成する。移送配管Ｌ５，流路切替配管Ｌ９，第２～第４の弁Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４は通常運転モードと含油排水処理モードとを切り替えるように、上記第１～第４の配管を切り替える切替手段を構成する。図２と図３を比べると、図２では、膜ろ過装置２５で処理する必要がない非含油排水がろ過装置２５をバイパスしているのに対し、図３では、膜ろ過装置２５で処理する必要がある含油排水が膜ろ過装置２５を通っており、この点を除けば、非含油排水と含油排水の流れは基本的に同じである。図３において、膜ろ過装置２５のろ過圧力は１００ｋＰａ以下とすることが好ましい。ろ過圧力を低く抑えることによって、膜ろ過装置２５から２次側（出口側）に漏洩する含油排水の量を抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、冷却水とシール水をろ過する膜ろ過装置２５を用いて含油排水を浄化することができるため、設備の追加を最小限に抑えることができる。膜ろ過装置２５が設けられている既設の水力発電システムを改造する場合、流路切替配管Ｌ９を追加するだけで本実施形態を実施することができる。膜ろ過装置２５とドレン配管Ｌ３とヘッダ配管Ｌ４が設けられていない既設の水力発電システムを改造する場合、膜ろ過装置２５とドレン配管Ｌ３とヘッダ配管Ｌ４と流路切替配管Ｌ９を追加するだけで本実施形態を実施することができる。後者の場合、冷却水とシール水を膜ろ過装置２５でろ過することができるため、蛇管１２等の目詰まりを抑制することも可能となる。

（第２の実施形態）
本実施形態は、冷却水を循環利用するとともに、冷却水とシール水を冷却装置で冷却する点で第１の実施形態と異なる。その他の点については第１の実施形態と同様であるため、共通する構成や効果については第１の実施形態の説明を参照されたい。図４～６はそれぞれ図１～３に対応する。冷却水供給配管Ｌ７は発電機４及び軸受部１１の入口側で分岐し、出口側で再び合流し、再循環配管Ｌ１０に接続されている。再循環配管Ｌ１０はろ過水配管Ｌ２のシール水供給配管Ｌ６の分岐部より上流でろ過水配管Ｌ２に合流している。再循環配管Ｌ１０がろ過水配管Ｌ２に合流する位置は、排水配管Ｌ８の上流側でも下流側でもよい。再循環配管Ｌ１０のろ過水配管Ｌ２との合流部の近傍に第６の弁Ｖ６が設けられている。発電機４及び軸受部１１の冷却水は再循環配管Ｌ１０を通って再利用される。一方、シール水は第１の実施形態と同様、河川に放出され再利用されない。従って、取水配管Ｌ１からは、軸受部１６から漏洩するシール水に相当する流量の水が取水される。軸受部１６から漏洩するシール水の流量は少ないため、河川から取水する水の流量はそれほど多くない。何らかの理由により冷却水の循環ができないときは、再循環配管Ｌ１０から分岐する排水配管Ｌ１２に切り替え（切り替えのための弁は図示せず）、冷却水を放水してもよい。

再循環配管Ｌ１０には冷却水の冷却装置３０と移送ポンプＰ３が設けられている。冷却装置３０は例えばヒートポンプで構成することができる。ヒートポンプは低温の冷却水を容易に作ることができる。このため、冷却水供給配管Ｌ７と再循環配管Ｌ１０を流れる冷却水の流量を抑制することができ、これらの配管の小口径化、冷却水流量の低減、膜ろ過装置２５の小型化及び設置スペースの削減が可能となる。ヒートポンプが冷却水から奪った熱は発電所内の熱供給（図示せず）の他、発電所外の熱供給（図示せず）にも利用することができる。発電所内の熱供給としては給湯、暖房、敷地内の融雪などの用途が挙げられる。発電所外の熱供給としては給湯、暖房、融雪などの他、農業用水、ビニールハウスの暖房などの用途が挙げられるが、これらに限定されない。

ろ過水配管Ｌ２から取水配管Ｌ１にろ過水の一部を戻す還流配管Ｌ１１が設けられている。還流配管Ｌ１１は、再循環配管Ｌ１０のろ過水配管Ｌ２との合流部の下流側で、ろ過水配管Ｌ２から分岐している。還流配管Ｌ１１は、排水配管Ｌ８のろ過水配管Ｌ２との合流部の上流側でろ過水配管Ｌ２から分岐しているが、合流部の下流側でろ過水配管Ｌ２から分岐してもよい。還流配管Ｌ１１は循環配管Ｌ１０から分岐してもよい。還流配管Ｌ１１には第７の弁Ｖ７が設けられている。冷却水は膜ろ過装置２５で繰り返し処理されることによって高い清浄度となっているため、その都度全量を膜ろ過装置２５で処理する必要はない。しかし、循環経路を循環中に鉄クラッドなどの含有量が徐々に増加することがあるため、冷却水の一部が膜ろ過装置２５で処理される。なお、河川からの取水は全量が膜ろ過装置２５で処理される。

次に、図４～６を参照して浄化システム２１の各運転モードについて説明する。図４は通常運転モードを示しており、第１、第２、第６、第７の弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ６，Ｖ７が開き、第３～第５の弁Ｖ３～Ｖ５が閉じている。冷却水とシール水は取水配管Ｌ１から取水され、膜ろ過装置２５でろ過されて、発電機４、軸受部１１及シール部１４に供給される。冷却水は再循環配管Ｌ１０を通って冷却装置３０で冷却され、発電機４、軸受部１１及シール部１４に供給される。冷却水の一部は、還流配管Ｌ１１を通って膜ろ過装置２５でろ過される。シール水は河川に放出される。図５を参照すると、図４に示す通常運転モードにおいて第５の弁Ｖ５が開かれ、移送ポンプＰ１が起動される（非含油排水送水モード）。図５に示す状態は図２に示す状態と同じである。

図６を参照すると、第１、第２、第５～７の弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ５～Ｖ７が閉じられ、第３及び第４の弁Ｖ３，Ｖ４が開かれる（含油排水処理モード）。図６に示す状態は図３に示す状態と同じである。ドレン配管Ｌ３、ヘッダ配管Ｌ４、移送配管Ｌ５、流路切替配管Ｌ９及び取水配管Ｌ１（図６における太線で示す配管のうち、膜ろ過装置２５の上流側の部分）は、含油排水保持部（排水ピット２３）を膜ろ過装置２５に接続する第１の配管を構成する。ろ過水配管Ｌ２及び排水配管Ｌ８（図６における太線で示す配管のうち、膜ろ過装置２５の下流側の部分）は、膜ろ過装置２５を放水設備に接続する第２の配管を構成する。取水配管Ｌ１のうち、取水口２８から流路切替配管Ｌ９との合流部までの区間は、外部の取水源と接続され、第１の配管に合流する第３の配管を構成する。さらに、ろ過水配管Ｌ２のうち排水配管Ｌ８の分岐部より下流側の区間と、冷却水供給配管Ｌ７は、第２の配管から分岐し、建屋２２に設置された被冷却物（発電機４、軸受部１１）に接続され、被冷却物に冷却水を供給する第４の配管を構成する。さらに、冷却水供給配管Ｌ７の被冷却物（発電機４、軸受部１１）の出口から下流側の部分と再循環配管Ｌ１０は、第１の配管、第２の配管及び第４の配管とともに、冷却水の循環流路を形成する。冷却水の循環流路は、被冷却物の冷却水出口と接続され、被冷却物の冷却水入口に戻る。

以上、本発明の含油排水の浄化システム２１を実施形態により説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるわけではない。一例として、膜ろ過装置は可搬式としてもよい。図７には可搬式膜ろ過装置４１の構成を示す。図７（ａ）の太線は通常運転時、図７（ｂ）の太線は逆洗時の水の流れを示している。通常運転と逆洗運転は図示しない弁によって切り替えられる。膜ろ過装置４１は、精密ろ過膜モジュールまたは限外ろ過膜モジュール（以下、膜モジュール４２という）と、含油排水を膜モジュール４２に供給する移送ポンプ４３と、膜モジュール４２で処理されたろ過水を貯蔵するろ過水タンク４４と、送水・逆洗ポンプ４５と、を有している。ろ過水タンク４４と送水・逆洗ポンプ４５は膜モジュール４２を逆洗する逆洗設備４６を構成する。これらの設備４１～４６はハウジング４７の内部でユニット化されている。ハウジング４７はその頂部に設けられた吊り治具（図示せず）を用いて、トラック等で輸送することができる。含油排水の供給口４８と、処理水の排出口４９と、逆洗水の排出口５０は外部から配管がつなぎ込めるようにされ、ハウジング４７をトラックに収容した状態でも運転できるように、ハウジング４７の同じ面に設けられている。通常運転時は、含油排水は供給口４８から供給され、移送ポンプ４３で加圧されて膜モジュール４２に上向流で供給される。膜モジュール４２で処理された処理水（ろ過水）はろ過水タンク４４に貯蔵され、送水・逆洗ポンプ４５により排出口４９から排出される。また、ろ過水タンク４４に油検知器を設けて、ろ過水中に油が検知された場合は、切替ライン（図示せず）によってろ過水をさらに膜モジュール４２に送るようにしてもよい。切替ラインはハウジング４７の供給口４８、排出口４９、排出口５０と同じ側に設けることが好ましい。逆洗時はろ過水タンク４４に貯蔵されたろ過水（逆洗水）が、送水・逆洗ポンプ４５で加圧されて膜モジュール４２に下向流で供給される。使用済みの逆洗水は排出口５０から排出される。排出口４９にろ過水を送水するポンプと逆洗水を膜モジュール４２に送るポンプはそれぞれ設けられてもよい。膜ろ過装置４１は第１及び第２の実施形態の貯留槽２６、膜ろ過装置２５及び薬品貯蔵タンク２７の代替設備として用いることができる。建屋２２の浸水等による含油排水の発生が予想される場合、可搬式のろ過装置４１を予め図１～６の貯留槽２６の位置に設置し、含油排水の発生に備えることができる。建屋２２の地下階が浸水した後であっても、ろ過装置４１は地上に設置されることから、大きな困難なく搬入及び据付けを行うことができる。可搬式の膜ろ過装置４１は複数の水力発電システムで共用することができるため、コストの削減が可能である。

本発明は既設の水力発電システムの改造に用いることができる。追加設置する配管や設備は既設の配管や装置によるが、上述した通り、膜ろ過装置２５、４１は非含油排水と含油排水で共通化できるため、追加設置する設備は限られる。なお、非含油排水と含油排水で別々のろ過設備を設けることも可能である。

本発明は建屋２２内で発生した含油排水の処理に好適に適用できるが、屋外で発生した含油排水、例えば、屋外設置のポンプ、タンク、配管等の含油設備から内蔵油が漏れ出し、屋外に含油排水が発生した場合にも適用できる。つまり、本発明は建屋２２内及び屋外の含油排水に対応可能であり、水力発電所の様々な施設に適用できる。本発明は水力発電システム以外の用途にも用いることができる。すなわち、被冷却物は水力発電機に限定されず、作動油または潤滑油を含む含油設備であればよい。

１ 水力発電システム
２ 水力発電機
２１ 浄化システム
２２ 建屋
２３ 含油排水保持部（排水ピット）
２５ 膜ろ過装置
２６ 貯留槽
２７ 薬品洗浄手段
２９ 放水設備（放水口）
４１ 可搬式膜ろ過装置
Ｌ１ 取水配管
Ｌ２ ろ過水配管
Ｌ３ ドレン配管
Ｌ４ ヘッダ配管
Ｌ５ 移送配管
Ｌ６ シール水供給配管
Ｌ７ 冷却水供給配管
Ｌ８ 排水配管
Ｌ９ 流路切替配管
Ｌ１０ 再循環配管
Ｌ１１ 還流配管
Ｌ１２ 排水配管

Claims (8)

1. 含油設備と水力発電機とを有する施設に設けられ、前記含油設備からの漏洩または前記含油設備の浸水で生じた含油排水を保持する含油排水保持部と、
   前記含油排水保持部に保持された前記含油排水をろ過する膜ろ過装置と、
   前記含油排水保持部に保持された前記含油排水を前記膜ろ過装置に供給する第１の配管と、
   前記膜ろ過装置で処理されたろ過水を放水設備に供給する第２の配管と、
   外部の取水源と接続され、前記第１の配管に合流する第３の配管と、
   前記第２の配管から分岐し、前記水力発電機に接続され、前記水力発電機に冷却水とシール水を供給する第４の配管と、
   前記含油排水が前記膜ろ過装置で処理され、前記放水設備から前記ろ過水として放水される含油排水処理モードと、前記取水源で取水された水が前記膜ろ過装置で処理され、前記冷却水及び前記シール水として前記水力発電機に供給される通常運転モードとを切り替えるように、前記第１～第４の配管を切り替える切替手段と、
   を有する含油排水の浄化システム。
2. 含油設備と水力発電機とを有する施設に設けられ、前記含油設備からの漏洩または前記含油設備の浸水で生じた含油排水を保持する含油排水保持部と、
   前記含油排水保持部に保持された前記含油排水をろ過する膜ろ過装置と、
   前記含油排水保持部に保持された前記含油排水を前記膜ろ過装置に供給する第１の配管と、
   前記膜ろ過装置で処理されたろ過水を放水設備に供給する第２の配管と、
   外部の取水源と接続され、前記第１の配管に合流する第３の配管と、
   前記第２の配管から分岐し、前記水力発電機に接続され、前記水力発電機に冷却水とシール水を供給する第４の配管と、
   前記水力発電機の冷却水出口と接続され、前記水力発電機の冷却水入口に戻る、前記冷却水の循環流路と、
   を有する含油排水の浄化システム。
3. 前記膜ろ過装置は、槽内に浸漬される、請求項１または２に記載の浄化システム。
4. 前記膜ろ過装置は可搬式である、請求項１または２に記載の浄化システム。
5. 前記膜ろ過装置は、膜ろ過モジュールと、前記膜ろ過モジュールに前記含油排水を供給する移送ポンプと、前記膜ろ過モジュールを逆洗する逆洗設備と、がユニット化されている、請求項４に記載の浄化システム。
6. 前記膜ろ過装置の薬品洗浄手段を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の浄化システム。
7. 前記膜ろ過装置のろ過圧力は１００ｋＰａ以下である、請求項１から６のいずれか１項に記載の浄化システム。
8. 前記ろ過装置のろ過膜は親水性である、請求項１から７のいずれか１項に記載の浄化システム。

Images