JPH06304451A - 分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電気泳動法により被処理液から懸濁質を分離す
る場合、懸濁質を充分に脱水した取扱の容易なケ−キと
して低電力量で分離できる分離装置を提供する。 【構成】液面に垂直に配設し、上端を液面上空間におい
て駆動プ−リ−３で支持したエンドレスベルト５により
電着析出用電極を形成し、液面上におけるエンドレスベ
ルト電極部分の表面に接して電着析出物の剥ぎ取り手段
８１を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気泳動により被処理液
から懸濁質を分離する場合に使用する分離装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】水中に分散・懸濁するコロイド粒子、固
体微粒子等の懸濁質を媒体から分離する場合、電気泳動
法を使用することがある。この分離方法の概要は、電極
間での電界の作用下、界面電解作用により、懸濁質と媒
体とを異極性イオンになし、懸濁質を一方の電極に向
け、液媒体を他方の電極に向けそれぞれ移動させて一方
の電極表面に電着・析出させ、この電着析出物をスクレ
−パで剥ぎ取って回収することにあり、通常、懸濁質が
陰性イオンとされ、陽極に懸濁質が電着・析出されてい
く。

【０００３】従来、この陽極としては、水平軸線を有す
るドラム型電極の下半部を液面下に浸漬し、ドラム型電
極を回転させつつその表面に懸濁質を電着・析出させ、
この電着析出物を液面上のドラム表面でスクレ−パによ
り剥ぎ取るものが公知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このドラム型陽極にお
ける電着析出物の移送状態を観察すると、液中でのドラ
ム型陽極表面の電着・析出物においては、多含水状態の
スラリ−状であり、ドラム回転により液面上に引き上げ
られると脱水が進行し、ケ−キ状に近づいて行く。

【０００５】しかしながら、この脱水は自然脱水に依存
し、ドラム表面が比較的緩い勾配であるために、懸濁質
の種類によっては、ドラム型陽極の回転速度を相当に低
速にしなければ、脱水が不充分となり、スラリ−状態か
ら脱しきれずに、剥ぎ取りが困難となり、その後の処
理、例えば、焼却処理にも多大なコストを要することが
ある。他方、ドラム型電極の回転速度を低速にすると、
電着・析出効率の低下が避けられない。

【０００６】また、上記の電着・析出においては、電気
分解による電極面でのガスの発生があり、ドラムの回転
速度を低速にすると、液中のドラム下半部のドラム面で
は、勾配が比較的緩やかであるために、ガスが滞留し易
く、ガス層が形成されて電着・析出効率の低下が余儀な
くされる。

【０００７】このように、上記のドラム型陽極において
は、高速回転すると、電着・析出された懸濁質を充分に
脱水し難く、その電着析出物の剥ぎ取り処理、その後の
焼却処理等が困難になり、または、低速回転して充分な
脱水を行うと、ガス抜き不良も重なって高効率の電着・
析出を保障し難く、エネルギ−消費量が多くなり、高脱
水と低消費エネルギ−の両者を共に充足させることは容
易ではない。

【０００８】本発明の目的は、電気泳動法により被処理
液から懸濁質を分離する場合、懸濁質を充分に脱水した
取扱の容易なケ−キとして、低電力量で分離できる分離
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の分離装置は、電
気泳動により被処理液の懸濁質と液媒体とを互いに逆方
向に移動させ、懸濁質を一方の電極上に電着・析出させ
て懸濁質を分離する方法において使用する装置であり、
液面に垂直に配設し、上端を液面上空間において駆動プ
−リ−で支持したエンドレスベルトにより上記一方の電
極を形成し、液面上におけるエンドレスベルト電極部分
の表面に接して電着析出物の剥ぎ取り手段を設けたこと
を特徴とする構成であり、電着析出物の剥ぎ取り手段と
しては、スクレ−パを使用し、該スクレ−パを液面上に
おけるエンドレスベルト電極部分の降下走行側の表面に
接して設けることができる。

【００１０】

【作用】液面上の電極部分が垂直面であるから、電極の
回転移動に伴い、電極表面の電着析出物が液面上に出て
上昇する間に、良好な水切りで、効率よく脱水される。
また、液中での電気分解によって電極面からガスが発生
しても、液面下の電極部分も垂直面であるから、ガスを
速やかに浮上させて、迅速にガス抜きすることができ、
ガス層を発生させることなく、高効率の電着・析出が保
障される。

【００１１】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の実施例を示す説明図である。図１に
おいて、１は被処理液（コロイド粒子、固体微粒子、油
分等が分散、懸濁された水）を満たしたタンクである。
２はタンクの上部空間に取り付けたフレ−ム、３はフレ
−ムに軸支した駆動プ−リ−、４はプ−リ−駆動モ−タ
である。５はエンドレスベルト陽極であり、上記の駆動
プ−リ−３に吊支し、垂直に配設してある。６は液中の
エンドレスベルト陽極下端に載設したアイドリングプ−
リ−である。

【００１２】７，７は固定式の陰極であり、エンドレス
ベルト陽極５の両側に所定の距離を隔てて上記フレ−ム
２に取着してある。８１は液面上において、エンドレス
ベルト陽極５の降下走行側の表面に接して設けた導電製
のスクレ−パ（例えば、導電ゴムまたはプラスチック
製）、８２はシュ−トである。９は直流電源であり、各
極を陰極７に直接並びにスクレ−パ８１を介してエンド
レスベルト陽極５に接続してある。

【００１３】図１において、プ−リ−３を駆動してエン
ドレスベルト陽極５を回転させると共に両電極５，７を
課電し、両電極５，７間に電界を作用させると、被処理
液中の懸濁質が陰性イオンに、液媒体が陽性イオンにな
り、懸濁質がエンドレスベルト陽極５に、液媒体が陰極
７に向かってそれぞれ移動し、液中において、陽極５の
表面に懸濁質が電着・析出していく。この場合、電解作
用のために、陽極面にガスが発生するが、この陽極面が
垂直面であるから、発生ガスは速やかに浮上し、ガスの
滞留がなく高効率の懸濁質の電着・析出を保障できる。

【００１４】上記のエンドレスベルト陽極５上に電着・
析出された懸濁質の液中での状態は、多含水状態であっ
てスラリ−状である。このスラリ−がエンドレスベルト
陽極５の回動に伴い液面上に移送されると、エンドレス
ベルト陽極５の上昇中に脱水されつつ、固まって保形性
のよいケ−キに成っていく。

【００１５】この場合、エンドレスベルト陽極５の表面
が垂直面であるから、水切り性がよく、脱水が高速度で
進められ、電着析出物がスクレ−パに達するまでに、脱
水が充分に進んだ固い保形性のあるケ−キ状態に到達さ
せることが容易である。従って、スクレ−パで電着析出
物を壊すことなく剥ぎ取ることができ、その剥ぎ取り物
の運搬を容易に行うことができる。また、低含水率のた
めに、焼却処理も容易である。

【００１６】電着析出物が除去され、表面が元の良電着
性に回復されたエンドレスベルト陽極５は、更に液面上
から液中に侵入して再度、電着析出を繰り返していく。

【００１７】上記において、エンドレスベルト陽極５の
走行速度を速くしても、上記の優れた水切り作用のため
に低含水を充分に保障でき、従って、上記のガス滞留の
排除とエンドレスベルト陽極５の高速走行とによって懸
濁質の電着・析出速度を高めて（３ｍ／min以下とする
ことが好ましい)分離処理の高速化を図り得、かかるも
とでも、上記低含水率ケ−キに基づく利益を充分に確保
できる。

【００１８】上記において、陽極５と陰極７との間の距
離は、装置の大きさ、液の懸濁質濃度、電気伝導度、浮
遊析出物の発生、適正電流密度や電圧等に応じて設定さ
れ、その間隔を調整可能とするように、陰極を取り付け
ることが望ましい。

【００１９】上記のスクレ−パに代え、エンドレスベル
ト陽極の上端にエンドレスベルト陽極と同調して走行さ
せるベルトコンベヤを設け、電着析出物をエンドレスベ
ルト陽極からこのベルトコンベヤに転移させ、当該ベル
トコンベヤによって搬出してもよい。

【００２０】また、液上のエンドレスベルト電極内側
に、その内面の付随的な電着析出物を除去するための補
助スクレ−パを設けることもできる。上記のエンドレス
ベルト陽極５には、白金メッキしたステンレスやチタン
シ−トを用いることができ、巾や長さは単位時間当たり
の電着・析出量に応じて設定される。

【００２１】上記エンドレスベルト陽極５のエッジは、
先端効果による過度の析出を防止するために絶縁被覆を
設けるか、鋭角を丸めて電解緩和を図ることが好まし
い。また、エンドレスベルト陽極５の内側面に絶縁被覆
を設けることもでき、この場合、上記の補助スクレ−パ
は不要である。

【００２２】上記において、固定電極７への固体ケ−キ
の堆積、固定電極７の腐食による被処理液の汚損等を防
止するために、固定電極７の近傍（固定電極から３ｃｍ
〜１ｍｍ程度の位置）に電極膜を設けることが好まし
い。

【００２３】なお、上記の実施例においては、懸濁質が
陰性イオンになる場合について説明したが、懸濁質が陽
性イオンになる場合もあり、この場合、エンドレスベル
ト電極が陰極とされ、固定電極が陽極とされる。

【００２４】本発明の分離装置は、懸濁液からの固体微
粒子、コロイド粒子の分離以外に、油分が分散された乳
濁液からの油分の分離・回収にも使用できる。油分を回
収する場合は、上記のエンドレスベルト電極に同じくプ
−リ−駆動式で無課電のスチ−ルエンドレスベルトまた
は油付着性のゴムまたはプラスチックエンドレスベルト
を補助的にオイルスキマ−として並設することもでき
る。

【００２５】本発明の分離装置を使用すれば、コロイド
粒子、固体微粒子または油分が分散・懸濁されている排
水から、コロイド粒子、固体微粒子を低含水率のケ−キ
状態で、または、高油分率で、しかも低電力量にて分離
・回収できる。このことは、以下の実施例についての運
転結果からも明らかである。

【００２６】実施例 図１において、エンドレスベルト陽極５には巾２０ｃｍ
の白金メッキのチタン製ベルトを使用し、駆動プ−リ−
３並びにアイドリングプ−リ−６の径をともに１５ｃｍ
にし、エンドレスベルト陽極５の液中浸漬長さを５０ｃ
ｍとした。スクレ−パ−８１の材質は、導電性ゴムと
し、このスクレ−パ−を液面上から約４０ｃｍの位置で
エンドレスベルトの降下走行側の表面に接触させた。陰
極７には、ステンレスを使用し、陰極７と陽極５間の距
離は３ｃｍ〜３０ｃｍの範囲で調整可能とした。エンド
レスベルト陽極５の走行速度は、毎分１０ｃｍ〜１００
ｃｍの範囲で任意に設定できるようにした。

【００２７】運転例１ ラテックス約５％を含むエマルジョン排水２００リット
ルを、上記実施例を使用し、エンドレスベルト陽極の走
行速度３０ｃｍ／分，電極間距離６ｃｍ，課電直流電圧
４０Vのもとで分離処理したところ、毎時１４５２ｇで
含水率６４％にてラテックスを回収できた。乾燥懸濁質
１ｋｇ当たりの消費電力は１．９３KWHであった。

【００２８】運転例２ COD2700PPMの含油排水２００リットルを、上記実施例を
使用し、エンドレスベルト陽極の走行速度２０ｃｍ／
分，電極間距離１０ｃｍ，課電直流電圧６０Vのもとで
分離処理したところ、毎時１１００ｇで油を回収でき
た。油１ｋｇ当たりの消費電力は１．４３KWHであっ
た。

【００２９】運転例３ ウエハダイシング排水を限外濾過膜で処理したコロイド
状金属シリコン微粒子含有量５００００ｐｐｍの懸濁液
２００リットルを、上記実施例を使用し、エンドレスベ
ルト陽極の走行速度６０ｃｍ／分，電極間距離２ｃｍ，
電流密度０．３５mA/cm²のもとで分離処理したところ、
毎時３２０ｇの金属シリコン微粒子を回収できた。金属
シリコン１ｋｇ当たりの消費電力は０．１６KWHであっ
た。この回収した金属シリコンは純度が高くウエハ原料
として利用可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の分離装置は、上述した通りの構
成であり、懸濁液から電気泳動により懸濁質を取扱の容
易な含水率の低い状態で、充分な電着・析出速度を保持
しつつ回収でき、消費電力量も低く、懸濁排水、エマル
ジョン排水からの固形物、油分の回収に極めて有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

３ 駆動プ−リ− ４ モ−タ− ５ エンドレスベルト電極 ６ アイドリングプ−リ− ７ 固定電極 ８１ スクレ−パ ９ 直流電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気泳動により被処理液の懸濁質と媒体と
   を互いに逆方向に移動させ、懸濁質を一方の電極上に電
   着・析出させて懸濁質を分離する方法において使用する
   装置であり、液面に垂直に配設し、上端を液面上空間に
   おいて駆動プ−リ−で支持したエンドレスベルトにより
   上記一方の電極を形成し、液面上におけるエンドレスベ
   ルト電極部分の表面に接して電着析出物の剥ぎ取り手段
   を設けたことを特徴とする分離装置。
2. 【請求項２】電着析出物の剥ぎ取り手段としてスクレ−
   パを使用し、該スクレ−パを液面上におけるエンドレス
   ベルト電極部分の降下走行側の表面に接して設けた請求
   項１記載の分離装置。