JPS5910317A - 磁性成分と非磁性成分とを分離する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明４．ｔ、ｌｌＡｔ１１成分と非磁性成分とを分離
Ｊる方法に関りるｂのである。更に詳しくは、本発明は
磁気フＣルターにより、磁性成分と非磁性成分とが結合
しｌ、：いわゆる１４　（１１フロツクを含む原水から
該磁性）［１ツクを捕捉し、逆洗操作にＪ：り冑られた
ｌａｆ！ｌ）「１ツク含１ｊ逆洗スラリーを磁気フィル
ターにより磁１う成分どＪ１磁１り成分とに分離するに
当り、該磁Ｍノ［コック含右逆洗スラリーを特定の−２
− 前処理を施してから分離する方法に係わるものである。 従来、例・えば高炉スクラバー廃水、転炉スクラバー廃
水等の産業廃水から鉄分のような磁性成分を回収づるの
に好適な装置として磁気フィルターが知られている。近
年、磁気フィルターの応用範囲が拡大され、例えば、−
パルプエ揚廃水、化学工場廃水・、下水中の浮遊固型物
を含有づる下水、活性′汚泥処理水のようなバクテリア
含有廃液、有用微生物を含む醗酵液等、有機性の非磁性
成分を含む原水に、例えば硫酸ばん土、高分子凝集剤を
加えて更にこれにマグネタイｈ　（’Ｆｅ　ａ　Ｏａよ
りなる磁性粒子（以下磁性成分と呼ぶ））を添加して強
固に結合させ、いわゆる磁性フロックを形成させて磁気
フィルターで捕捉し、分離した磁性フロックを逆洗して
濃縮状態で再度、磁気フィルターで処理して非磁性成分
と磁性成分とに分離し、磁性成分は回収再生し、非磁性
成分のうち、不用なものは廃棄し、有用なものは回収す
るなどの手段にも利用されている。 −３− 磁気フィルターには各種の型式のものが提案されている
。 第１図に示Ｊものは、磁気フィルターの一例の概要図で
、原水の流入と逆洗水の排出を兼ねる流入口２と、磁性
成分を除去した後の浄化処理水の流出と、逆洗水導入を
兼ねる流出口３を備えたフィルターベゼル４内に、例え
ば磁（／ｉ　Ｕ利の細線からなる多層メツシュのフィル
ターメディア５、フィルターメディア５に均一な１１場
を発生させるポールピース６が内装され、フィルターベ
セル４の外側にはフィルターメディア５を囲んで励磁コ
イル７をおくと共に、該励磁コイル７を囲むにうにして
磁力線を導くリターンフレーム８を設４−Ｊ−Ｃなるも
のである。しかして、磁性フロックを含む原水からの磁
性フロックの分離操作は、例えば、第２図のフロー図に
示すような、工程にＪ：って行われる。即ち、同図の細
線ライン９と、太線ライン１０において、バルブｖ１、
ｖ２を開、バルブＶ３、Ｖ４、Ｖ５、ｖ６を閑にしてお
き、磁気フィルター１の励磁コイル７を（ｉｌｌにして
、原水Ａを太−４− 線ライン１０にとおし、矢印方向へ流す。原水Ａは供給
ポンプ１１により圧出されバルブ■１をとおり、磁気フ
ィルター１内に上方内に供給され、磁気フィルター１内
のフィルターメディア５で磁性フロックが捕捉され、磁
性〕

【」ツクの除去、された処理水は矢印方向へ逆洗水
加圧タンク１２に入り、圧出されて開放されているバル
ブＶ２をとおり浄化処理水Ｂどして系外に導出される。 次に、磁気フィルター１内のフィルターメディア５で捕
捉され、た磁性フロックは、例えば第３図のフロー図に
示すような工程ににつてフィルターメディア５から１Ｉ
ｌｌＩＪｌ１２分離される。即ち、同図の細線ライン１
０と太線ライン９において、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ４を
閉、バルブｖ３、Ｖ５、Ｖ６ｔｌＨｌとＬ、磁気フィル
ター１の励磁コイル７をｏｆｆにして、ニアコンプレッ
サー１３を作動させエアタンク１４に貯蔵されている加
圧空気を太線９に矢印方向へとおし、逆洗水加圧タンク
１２を加圧してそこに浦留していた処理水を矢印方向へ
圧出し、下向流によって磁気フィルター１内に流して洗
浄し、ぞ−５− のフィルターメディア５に捕捉されている磁気成分を含
む逆洗水スラリーＣとして回収される。逆洗スラリーＣ
中の磁性フロックは充分、分散させた状態にして、前記
磁気フィルター１に再変通して、前記と同様の８１ａ１
Ｍ！を行って有機性の非磁性成分と磁性成分に分離し、
それぞれ、非磁性成分【よ廃棄又は回収し、磁性成分は
再生回収して、次の原水における磁性フロックの生成に
再使用される。 ところが、この方法では、上記磁性フロックを含む逆洗
スラリーを磁気フィルター１を通して有機性非磁性成分
と磁性成分に分離する場合、分離効果が甚だ低く、例え
ばフィルターメディア５の通過線速［１０９０ｎ＋　／
ｈ　、　ｆ！ｉ場ＰＩ　１　ｋｏ６の処理条件での分離
効果は悪く、磁性成分の回収率は５０％程度、純度も７
０％捏磨がせいぜいという欠点がある。 本発明はこのような間舶点の解消された、非磁性成分と
磁性成分との結合体よりなる磁性フロックから両者を効
率よく分離する方法を見い出すべく種々横目の結果、磁
性）ロックを含む逆洗スラー　　６　− リーを磁気フィルターに通し、捕捉された磁性フロック
から非磁性成分と磁性成分とに分離するに当り、その分
離に先だって、逆洗スラリーそれ自体に特定の前処理を
施すことにより、磁性フロックの逆洗スラリー中にお（
）る分散性がよくなり、分離効率が格段に向上し、しか
も、回収される磁性成分（マグネタイ１〜）も純度の高
いものが得られるとの知見を得て達成されたものである
。即ち本発明は、流入側と流出側を開口させたケース内
の、流入側と流出側との間に磁性材料からなるフィルタ
ーメディアを備え、更に、通電により磁場を形成させる
励磁コイルをフィルターメディアを囲んで設【プた磁気
フィルターへ、流入側から磁性成分と非磁性成分とが結
合した磁性フロックを含む原水を導入し、該磁性フロッ
クをフィルターメゾ「アで捕捉し、逆洗により、フィル
ターメディアから離脱させた該磁性フロックを含む逆洗
スラリーを前記あるいは別の磁気フィルターに通し、磁
性成分と非磁性成分とに分離するに当り、該逆洗スラリ
ーを貯蔵槽内または、貯蔵槽と磁気フィー　　７　− ルターとを接続する配管内でエア撹拌及び／又は高速回
転撹拌して、磁性フロックを分散させ、前記励磁コイル
に通電して磁場を形成させた状態で磁気フィルターに導
入し、フィルターメディアに捕捉される磁性成分と捕１
ｖされない非磁性成分とに分＊ｔ　ｂ、ついで、フィル
ターメディアに捕捉された磁性成分を、励磁＝】イルの
通電を遮断した状態で、前記流出側より逆洗水を磁気フ
ィルター内に通して、フィルターメディアから離脱しｔ
；：　Ｉａ磁性成分高濃度に含む逆洗水を得、これＪ：
り磁性成分を沈降させて回収する磁性成分と非磁性成分
とを分離する方法を要旨とするｂのである。 以下、本発明を図面に基づいて説明する。第４図〜第５
図は本発明方法の一実施例を示すフロー図で、第４図の
フ１コー図は有機性の非磁性成分とマグネタイト（磁性
成分）が強く結合しで形成された磁性フロックを含む原
水から、磁気フィルターのフィルターメディアにより磁
性フロックを捕捉する工程、第５図のフロー図はフィル
ターメディアを逆洗水により、洗浄して、フィルターメ
ゾ−８− イアに捕捉されている磁性フロックを含む逆洗スラリー
にエア撹拌、又は高速回転撹拌、又はこの両者を併用し
た前処理を施して磁性フロックを充分分散させ、第４図
のフロー図に従って磁気フィルターにより有機性の非磁
性成分と磁性成分（マグネタイト）に分離し、磁性成分
を沈降回収する工程を示すフロー図である。 第４図において磁性フロックを含む原水へは太線で示す
パイプライン１０内を供給ポンプ１１によって矢印方向
へ流される。磁性フロックを含む原水Ａとしては、例え
ば、紙バルブ工場廃水、化学工場廃水、下水中の浮遊固
型物を含有する下水、活性汚泥処理水のようなバクテリ
ア含有液、有用微生物を含□む醗酵液等、有機性の非磁
性成分を含む液に、例えば＠酸ばん土、高分子凝集剤を
加えて凝集させ、これに磁性成分（マグネタイト）を添
加して強固に結合させたフロック（ｒＡ落）を含む液等
が挙げられる。 磁性□フロックを含む原水は、磁性材料からなるフィル
ターメディア５、電流を流して磁場を形成−９− している励磁コイル７を備λ、た磁気フィルター１の流
入口２にり磁気フィルター１内に入り、磁性フロック（
よフィルターメディア５に捕捉され、処理水は磁気フィ
ルター１の流出口３より排出されて、逆）ｈ１水１［カ
タンク１２に入り、浄化処顧水Ｂとして系外に導出され
る。上記バイブライン１０にはＩｌｔ＆ＩＩＩ）ロック
をＩｔｌｌＩＩｉ′！Ｌ、、た後のフィルターメディア
５を洗浄−４るための■アバイブライン９（細線で示す
）が枝設されている。即ち、ニアコンプレッサー１３で
発生させ、１アタンク１４に貯蔵される加圧空気を矢゛
印方向に通し、前記フィルターメディア５の洗浄の際に
、逆洗水加圧タンク１２内を加圧して浄化処理水を逆洗
水として用い前記パイプライン１０内を逆流させる一方
、必要な場合は洗浄中のフィルターメディア５における
洗浄を助勢するために、後記のバルブｖ４を開放して磁
気フィルター１内に圧入される。更に、磁気フィルター
１の流入口２にＣよ後記の如く、磁気フィルター１内の
フィルターメディア５の洗浄のとき、磁気フィルター１
内に残存する処理中の原水−１０− を退避させる原水受器１５が設置されている。又、図示
するとおり、パイプライン１０及び加圧空気導通用のパ
イプライン９にはそれぞれ必要なパル７Ｖ１．、Ｖ２、
ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６（７）他原水受器１４に退避原
水を通タパイブ１６にはバルブＶ７が設（）られている
。即ち、原水Ａをパイプライン１０に矢印方向へ流して
、原水中の磁性フロックをフィルターメディア５に捕捉
させるときは、当然のことながら、バルブＶ１、Ｖ２が
間、Ｖ３、Ｖ４．Ｖ５、ｖ６、ｖ７が閉の状態で行われ
る。 第５図は上記第４図をもとに説明したような磁性フロッ
クの捕捉操作が終り、磁気フィルター１の洗浄、いいか
えればフィルターメディア５に捕捉されている磁性フロ
ックを離脱させる状態を示すフロー図である。例えば、
フィルターメディア５に磁性成分が過剰に捕捉され図示
せざる検知装置により設定以上の圧損が検知されたとぎ
は、供給ポンプ１１の作動を止め、バルブＶ１、Ｖ２、
Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６を閉、バルブｖ７を開、磁気フ
ィルター１の励磁コイル７には電流を通し＝　　１１　
− ｏｎにし磁場を形成したままの状態で、磁気フィルター
１に滞留している原水を流入口２からパイプ１６を経て
原水受器１５に全損排出さｌ、磁気フィルター１内をか
らにする。即ち、この状態で番よ、それまでフィルター
メディア５に捕捉された磁性成分は、磁場が解ｐれ−Ｃ
いないから上記滞留原水の排出操作で６よこれに同伴し
てＭ脱Ｊるようなことがないので後記の逆洗処理におい
て磁性成分の１ｌＩＩＩｒ！ｉの高い逆洗スラリーが得
られる。次に、励磁コイル７の通電を止めて、バルブＶ
１、Ｖ２、Ｖ７、Ｖ４を閏、バルブＶ３、Ｖ５、Ｖ６を
開とし］ニアコンプレッ１ｔ　−１３を作動させて発生
させ、エアタンク１４に貯蔵した加圧空気をパイプライ
ン９の矢印方向へ通し、逆洗水加圧タンク１２に滞留Ｊ
る浄化処理水を加圧して矢印方向へ流し磁気フィルター
１内へ流出口３から圧入する。これによって、フィルタ
ーメディア５は洗浄されこれに捕捉されている磁性フロ
ックはｌｖｌ脱し、流入口２から逆洗水と同伴して逆洗
スラリーＯとして系外に導出回収される。 −１２− 以上の操作により、フィルターメディア５に捕捉された
磁性フロックを離脱させるに当って、磁場を形成させる
励磁コイル５に、逆洗水（浄化処理水）を磁気フィルタ
ー１内に流１直前に磁場が逆転するように通電して、フ
ィルターメディア５に捕捉されｊ、：磁性フロックの磁
気を消滅させると磁性フロックを刊１：く分離すること
ができる。 又、逆洗水と共に加圧空気を流出口３から磁気フィルタ
ー１内に圧入バブリングする方法を行うと加圧空気の気
泡の破壊作用による衝撃がフィルターメディア５に加え
られて捕捉されている磁性フロックの分離が容易となる
。この場合、第５図におけるバルブｖ４が開成して行わ
れその開度はバルブＶ５の開度を考慮して調節される。 更に又、例えば第６図に示すような内部に、発振器１７
と電気的に接続する超音波発振子１８を設けた磁気フィ
ルター１を用いることにより、フィルターメディア５に
超音波振動を与えて捕捉されている磁性フロックの分１
１１１（１脱）を促進させるようにしてもよい。勿論、
前記超音波発生装置を設けた磁−１３− 気フィルターの使用ＩＪ当って加圧空気の圧入の併用も
可能である。 本発明方法は、以−１二のようにして、逆洗操作により
取り出された磁性フロックを含む逆洗スラリ図に従って
、磁性フロックにおける有機性の非磁性成分と、磁性成
分（マグネタイ１〜）との粘合を切断し、白成分に分ｌ
ｖｌりるに当って、該逆洗スラリー〇に前処理としてへ
速回転撹拌、及び／又はエア撹拌を与えて磁性フロック
を充分分散させてから磁気フィルターに導通し分離した
磁性成分（マグネタイト）を回収することを特徴とする
もので、この前処理を逆洗スラリー貯蔵槽内、又Ｇま貯
蔵槽と磁気フィルター１との間を接続する配管内で行な
うことにより、白成分の効率的な分離を一層容易にする
ものである。 第７図はこの工程を示すフロー図で、前記第５図のフロ
ー図に示す工程により、得られた磁性フロックを含む逆
洗スラリー〇に、前処理としての−１４− 高速回転撹拌および／又はエア撹拌する工程Ｘを施し、
ついで、再度、前記第４図のフロー図で示１工程を施１
ものである。即ち、磁性フロックを含む逆洗スラリーＣ
は、高速回転撹拌機２０、圧空配管２１を備えた貯蔵槽
１９、又は、高速回転撹拌機２１、圧空配管２１を切り
込んだパイプライン１０内で、高速回転撹拌及び／又は
エア撹拌で磁気フィルターを分散前処理される。この場
合におりる、高速回転撹拌、圧空配管からの圧空導入に
よるＬア撹拌は併用してもよく、又、いずれか一方のみ
を行なってもよい。又、貯蔵槽１９における撹拌と、パ
イプライン１０内におｉノる撹拌を０１用してもよく、
又、いずれか一方のみを行なってもよい。これら撹拌条
件は、圧空による撹拌の場合、スラリー１　ｎｒ当り、
例えば０１５ｎｒ／ｍｉＯ程度、でも良く、０．０２０
ｒ／旧１１以−にであることが好ましい。高速回転の場
合、２００　Ｏｒｐｍ程度である。 次に、上記のｊ：うにして逆洗スラリー中の磁１１１フ
ロックが開離してフィルターメディア５に捕捉−１５− された磁性成分（マグネタイ１〜）（よ、第５図の）［
］−図に示Ｌｌ］ｆｉ！ど同じ方ｉ人で逆洗ににり第８
図のフロー図に示すＪ、うに、磁気フィルター１の流入
１］２からＭｌ　ｒ１成分（マグネタイト）を高濃度に
含む逆洗水りとしτ取り出し、沈降槽２３で静画沈降し
た磁１１１成分（，１■ｌ収して再利用される。 以上述べたＪ、うに、本発明は、磁性フロックを含む原
水を磁気フィルターに通し、磁性フロックをフィルター
メディアに捕捉し、逆洗水で洗浄して得られる磁性フロ
ックを含む逆洗スラリーから、有機性の非磁性成分と磁
性成分とを分前するに当って、前処理として逆洗水の貯
蔵槽、又は貯蔵槽と磁気フィルターとを接続する配飽・
内で、高速回転撹拌機、圧空撹拌又はこれらの供用によ
り磁性フロックを充分分散させるしので、この操作を加
えることにより両者の分離効率を高め、しかも回収され
る磁性成分（マグネタイＩ〜）は純度の高い値のものが
得られるという利点がある。 次に本発明を実施例によって説明Ｊるが、本発明はその
要旨を超えない限り以下の実施例に限定＝　　１６　− されることはない。 実施例１ 紙パルプ工場廃液（有機ｔ！１非磁性成分４８　ｐｐｍ
含有）に、硫酸ばん土、高分子′ｍ東剤、及びマグネタ
イトを加えて磁性フロック１０３１）ＩＪＩＩＩを含有
する原水を用意した。これを通過線速度３００ｍ／ｈ　
、　磁場５　ｋｏｅの条件で、第６図に示す磁気フィル
ターに通して、フィルターメディアに該磁性フロックを
捕捉させ、逆洗して、磁性フロック２ｓ　ｏ　ｏ　ｐｐ
ｍを含有する逆洗スラリーを調製し、次表のｊ：うな条
件でスラリー貯蔵槽内の高速回転撹拌、及び圧空撹拌を
行なって磁気フィルターを通し、有機性の非磁性成分と
磁性成分とに分離し、第１表に示すような結果を得た。 尚、比較のために、高速回転撹拌、及び圧空撹拌を行な
わなかったほかは、実施例と同一条件で分離した結果を
併記する。 実施例２ 第９図に１ア吊を変化させて分離効果を測定した結果を
示す。これからエア量はスラリー１ｍｒ当−１７− リ０　、０２１１「／　１ｌｌｉｎ以１−が効果的であ
ることがわかる。 ＝　　１８　−

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気フィルターを断面で表わした概要図、第２
図及び第３図は従来の磁気フィルターによる磁性フロッ
クを分離する方法を示すフロー図、第４図、第５図、第
７図及び第８図は本発明の一例を示すフロー図、第６図
は、本発明に用いられる磁気フィルターの別の一例を断
面で示°り概飲図、第９図は実施例２におけるエア量と
磁性成分の純度及び回収率の関係を示すグラフである。 １・・・磁気フィルター ４・・・フィルターへセル ５・・・フィルターメディア ６・・・ポールピース ７・・・励磁コイル ８・・・リターンフレーム ９．１０・・・パイプライン １２・・・逆洗水加圧タンク １３・・・ニアコンプレッサー １４・・・エアタンク １５・・・原水受器 −１９− １７・・・発振器 １８・・・発振子 １９・・・貯蔵槽 ２０．２２・・・高速回転撹拌機 ２１・・・圧空配管 ２３・・・沈降槽 代理人　弁１Ｑ！　：Ｌ　　足立　勉 −２０− 第１図 第２図 ３ 第３図 第４図 ９ 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　流入側と流出側を開口させたケース内の流入側と流
   出側との間に磁性材料からなるフィルターメディアを備
   え、更に、通電により磁場をフィルタ部に形成させる励
   磁コイルを設（Ｊた磁気フィルターへ、流入側から磁性
   成分ど非磁性成分とが結合した磁性フロックを含む原水
   を導入し、該磁性フロックをフィルターメディアで捕捉
   し、逆洗により、フィルターメディアから離脱させた該
   磁性）【］ツクを含む逆洗スラリーを磁気フィルターに
   通し、磁性成分と非磁性成分とに分離するに当り、該逆
   洗スラリーを貯蔵槽内又は、貯蔵槽と磁気フィルターと
   を接続する配管内でエア撹拌及び／又は高速回転撹拌し
   て、磁性フロックを分散させ、前記励磁コイルに通電し
   て磁場を形成させた状態で磁気フィルターに導入し、フ
   ィルターメディアに捕捉される磁性成分と捕捉されない
   非磁性−１− 成分とに分離し、ついで該メディアに捕捉された磁性成
   分を、励磁コイルの通電を遮断しＩＣ状態で、前記流出
   側より逆洗水を磁気フィルター内に通して、フィルター
   メディアから離脱した磁性成分を高濃度に含む逆洗水を
   得、これより磁性成分を回収することを特徴とする磁性
   成分と非磁性成分とを分ｍ１ｌｌする方法。 ２　エア撹拌に用いられる■ア導入吊が、スラリー１０
   「当り０　、０２１１「／　１ｌｌｉｎ以−にである特
   許請求の範囲第１項乃争第２拍のいずれかに記載の磁性
   成分と非磁ｆｉｌ成分とを分Ｍする方法。