JPS59142807A - 油―水懸濁液の濾過方法と濾過装置 - 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】 本発明は産業廃水のような懸濁液から異物を分離する一
過方法と一過装置、特に油及び粒状汚染物質が混合して
いる水から高粘度油及び他のタール状又はワックス状物
質を分離する一過方法と一過装置に明達する。

従来技侑 水から油を分離する方法と装置は二つの型式に大別され
る。その一つでは分離は重力分離で行われ１例えばＡＰ
Ｉ　（アメリカ石油協会）の重力分離装置が使用される
。この分離法は水と油の比瓜差を利用するものである。

水中の油は次第に上昇して水面上に浮上し、油はすくい
取られる。この分離法はほぼ１５０ｐｐｍまで油濃度を
減少するのには有効である。

約１−２ｐｐｍまで油濃度を減少するだめの別の方法で
は粒状ｆ材のベッドを有するｒ床式一過器を含み、この
方法は比較的低粘度の油に有効であることが実ルＥされ
ている。上記の油−水懸濁液は油が捕集される１床を通
してポンプ移送される。このｒ床は定期的に逆流その他
の方法で捕集油を除去しなければならない。このｆ床逆
流又は再生方法は例えば米国特許第３５５０．７７４号
明細書に開示されている。

油の粘度が大きいか、又はワックス状又（ｄタール状の
高粘度コンシスチンシイ１−を有する場合には、油が次
第に粒状ｒ材に付着して集塊を形成するため深床式一過
器は使用できない。ｆ床を再生する従来の方法と装置で
は充分に捕集油を除去できない。

油が高粘度で４らるか、又は高粘着性のワックス状、タ
ール状又はアスファルト状コンシスチンシイ−を有し、
これが約１００−１５０ｐｐｍの威度で１粒状異物を含
む油−水懸濁液中に存庄する混合物は深床式一過器にポ
ンプで送り込まれる。

本発明ではこの一過器に導入する前に、乳化剤と混合し
た炭化水素系溶剤を含む？容媒化合物液を油−水＠濁液
に添加する。

上記の乳化剤は油−水懸濁液内く溶剤を分散する効果が
ある。溶剤の親油性のため溶剤は油−水懸濁液中に分散
した油滴に付着する。溶剤はこれらの油滴と反応してこ
の表面粘着性を低下する。

油−水懸濁液がｒ床を通過する際１反応した油滴はｒ床
内に形成された間際にｍ果される。

この一過装置から排出される水は殆ど油を含んでいない
。

多量の油を捕集したｆ床は、これを通る制限流動のため
流入背圧が増加し九時ｒ過装置の流入を遮断して停止す
る。一連の弁の選択的調節及びスクラツバーボンプの作
動によって、濾過装置内の油−水懸濁液、Ｐ材及び捕集
油はスラリに生成され閉鎖ループ回路内を循環する。こ
ののループ回路には洗浄用容器が設けられる。スラリの
遣択時間循還後、スラリの油−水部分゛は洗浄用容器を
通して吸引され清浄状暢でｒ材から排出される。ｆ材は
次にｔ１過装置に戻され。

流動する油−水懸濁液に接触する。

ｒ床は又現位置の逆流によっても再生され。

逆流液体は逆方向にゆつ〈シー床を通して流動する。こ
の逆流勅でｒ床は膨張され捕集油の分離を促進する。

本発明のｒ過システム、即ち一過装置は従来のものに比
べて幾つかの利点がある。

第一の利点で最も筺要な点は、油−水混合物から粘性と
け理性のある油を分離できる深床式一過装置が得られる
ことである。この水は衛生的な下水として経済的に処理
することもでき。

又別の目的に再使用することもできる。分離した油は＃
＠し、蛙に目的に氾じて処理することができる。従って
環境衛生の点で処理できなかった廃液を処理可能な状ゆ
に変換することができる。

最低限に維持できる。

好１同実施例の説明 本発明の一過装置は添ｆＣｆ図面の第１図で全体がｌＯ
で示される。蝋ぼ類似の装置はアメリカ合衆国ワイオミ
ング州の油田で現在使用されている。油井から４−られ
た原油はアスファルト系で高粘性があシ枯着性が高い。

原油の採掘を促進するため水と蒸気を原油を含む岩１に
注入して岩屑内の圧力を高め原油の流出を促進する。

注入された水又は蒸気と水は岩屑と混合して油井からポ
ンプで汲み上げられる。公知のように新しい油井は水が
少量で伯ど全部原油として産出する。油井が古くなると
原油中の水量が増加し、原曲が’Ｊ＞ｆになって殆ど全
部水になる。。

この水は業界では“水攻”　（ｐｒｏｄｕｃｅｄ”）水
と呼ばれる。

初期の原油−水分離は流入管１４から流入する原油−水
ｍ合物の重力分離タンク１２による分離で行われた。原
油は水よりも比重が小さいから時間の経過と共に分離タ
ンク１２の下部に沈降して水相１６を形成する。又原油
は夕／り１２の上部に浮上して油相２０を形成する。こ
の油相２０は下方の水相１６からすくい取られる。重力
分離及びすくい取シ、即ちスキミングの後、水相１６内
の油濃度は約ｔｏｏ　＋　１５０ｐｐｍに低下する。上
記の屹分離後、汁離タンク１２内に残る水相１６は接続
管２４を経て保持タンク２２に流動する。

ｒ過装ｆ１０による次の水相処理はボ１ノシング部２５
で行われる。このボリシング部は操作モードと再生モー
ドの２柚のモードを有するつ操作モードでは流入ポンプ
２６を付勢して水相１６をポンプ流入管２８を経て保持
タンク２２から吸引する。次に水相１６は第１弁３０と
ポンプ流出管３４を経てフィルタタンク３２に流入する
。

流入ポンプ２６のけ勢と同時に、定量供給ポンプ流入管
４２を経て溶媒化合物貯蔵タンク４０に接続され・Ｃい
る定量供給ポンプ３６も付勢される。タンク４０は芳香
族炭化水素糸溶禅１と乳化剤とからなる溶媒化合物を入
れである。この溶剤はトルエン、キシソノ又はベンゼン
でよ（１゜ＩＡ型的な乳化剤はポリオキシエチレンｉ旨
Ｖ５酸エステル、脂肪醗アルカノールアミド°及びボ１
ノエチレングリコールオイレン酸エステルテチル。

溶剤と乳化剤の比−率は直置で２０：ｌな（・しｌＯ；
１である。そのまま使用できる市販のｆｆｕｌｌ−乳化
剤混合物の一例はアメリカ合衆国イリノイ州オークプル
ツク市所在のナルコ・ケミカル（Ｎａｌｃｏ　Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ　）社製のナルクリ−ｙ　（ＮＡＬＣＬＦＪＡ
Ｎ：商標名）８９６０である。

定量供給ポンプ３６はポンプ流出管４４を経て選択量の
溶媒化合物をポンプ流入管２ｇｖｃ送υ込む。添加溶媒
化合物の量は水相１６内の油量とほぼ同量である。例え
ば、もし油濃度カニ約１２５ｐｐｍであれば等量の溶媒
化合物がポンプ２６で汲み上げられる水相１６に添加さ
れる０上記の炭化水素系溶剤と水は本質的に非混和性の
液体であるから溶媒化合物中の乳化剤は水相１６中の溶
剤の畝細分散を促値する。この溶剤と油は共に親油性で
あるから溶剤は水相１６中の油滴と反応して油滴の粘度
を低下する。この反応は場合によっては油滴の表面のみ
に１ｆｉｌＪ限されるが油滴の粘着性を低下する。

フィルタタンク３２は粒状ｆ材４６の深床４５を有する
。ｒ材として使用できる物質の例は。

砂１石炭、粉砕くるみ殻又はこれらのｄＡＱｒ物である
。水相１６がフィルタタンク３２の上方入口４８から流
入してｒ材４６の深床４５全通して下方に流動する際、
油滴はｒ材４６で形成される隙間に捕集される。水相１
６け油濃度１１−２ｐｐで下方の出口５０から流出する
。従って水相１６は殆ど油を含まないで第２弁５２を通
シ。

フィルタタンク排出管５６を経て清浄水貯蔵タンク５４
に流入する。タンク５４内の清浄水は。

例えば含油炭層に対する再注入に使用される。

フィルタ深床４５で分離保持される油の蓋が増加すると
、深床４５を通して水相１６を流動させる圧力を層別し
なければ有効なｆ１過が行われない点［達する。この時
点でｒ過装置１０のボリシング部２５は操作モードから
再生モードに切り換えられる。

最初、流入ポンプ２６と定量供給ポンプ３６を消勢し、
第１及び第２弁、即ち３０．５２を閉じる。■に第３．
第４及び講５弁、即ち５８゜６０及６２を開き一、スク
ラツバーボンブ６４を付勢する。スクラツバーボンプ６
４で水相１６゜捕集油及びｒ材はフィルタタンク３２内
でスラリになシ、このスラリは閉鎮ループ回路で循環さ
れる。このループ回路は清浄用容器６６を有する。約１
５分間のこの循環で油はｒ材４６から洗い落とされ９次
に第６弁６８を開いてスラリ状の油と水を、容器６６内
のくさび形断面のワイヤで構成される分離器（図面省略
）を通して排出さ亡る。このくさびワイヤ装置のため油
と水は流動するがｒ材は通過できない。第６弁６８の開
放と同時に第１弁３０を開き、保持用タンク２２から水
相を流入させ、容器６６から排出されたスラリと油−水
混合液とを入れ換える。

弁３０．６８を開いた時、９緻の水相、即ちフィルタタ
ンク３２の容量の約２倍量の水相がボリシング部２５に
加えられる。清浄用容器６６から排出されるスラリと油
−水混合液は逆洗重力分離器７０内に捕集される。この
スラリ液の油部分は比重差によって水部分の上方に分離
するから、すくい取シ又はデカンテーションで除去でき
る。油濃度数１１０００ｐｐの水部分は逆洗分離器７０
から重力分離タイク１２に、戻シ管７２を経て還流され
て再び処理される。分離器７０内の固体粒子は排出管７
４から除去される。

ｒ過装置１０のボリシング部２５を操作モードに戻すに
は、最初に第３．第４．第５及び第６弁、即ちｓｓ、６
０．６２及び６８を閉じ。

第７．第８及び第９弁、即ち７６．７８及び８０を開く
。スクラツバーボンプ６４は付勢状を虚にあるから粒状
ｒ材４６はｒ材戻シ管８４を経てフィルタタンク３２内
に戻されてＡび堆ｍＬＦ床４５を形成する。このＰ末男
形成間にスラリの水部分の一部はスラリ水戻シ管８６を
通る循環を維持する。再生されたｆ床４５は水部分内の
油を４奥するから数分間でスクラツノ（−ポンプ６４は
清浄水を送る。上記の操作の完了後。

ｔ４７．第８及び第９弁、即ち７６．７８及び８０を閉
じてスクラツバーボンブ６４を消勢する。

従ってボリシング部２５は第１及び第２弁、侵口ち３０
．５２を開いてポンプ２６．３８をけ勢することによっ
て操作モードに戻る。

勿論、Ｆ床再生は、洗浄水、ｌＥ縮空気、ガス。

清浄用薬剤又はこれらの組合せの逆流によって行うこと
も可能である。スクラツバーボンプを使用する再生法、
又はｒ床を現位置に保持したままの再生法は使用ｆ材の
型式によっである程度変わる。例えば砂のようなｒ材を
使用する場合には、砂は上述した再生法に抵抗する物理
性を持っていない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のｒ過装置の開示図である。 １２・・・１力分離タンク、　　　１６・・・水相、　
　２０・・・油１１１．２２・・・保持タンク、　　２
５・・・ボリシング部、２６・・・流入ポンプ、　　３
２・・・フィルタタンク、３６・・・定数供給ポンプ、
　　４０・・・溶剤化合物タンク、　　４５・・・深床
、　　４６・・・粒状ｆｉ材。 ５４・・・清浄水貯蔵タンク、６４・・・スクラツバー
ポンプ、　　６６・・・清浄用タンク、　　７０・・・
逆洗重力分離器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　約１００−１５０ｐｐｍの油を含む油−水懸濁液
   から油を分離する一過方法で： ａ）溶剤と分散剤とを含む溶媒化合物を上記懸濁液に添
   加しこの溶剤で油の付着性を低下する過程； い　上記溶剤化合物を含む油−水懸濁液を。 粒状ｒ材のｆ床を通して一方向に流し咳ｆ床で油を捕集
   する過程；及び Ｃ）上記の油を殆ど含まない水を上記ｆ床から排出する
   過程； を含む、油−水懸濁液の一過方法。 ２、　上記第１項記載の方法で、溶剤化合物を。 油・−水懸濁液の童とほぼ等量で添カロする一過方法。 含んでいる一過方法。 ４、　上記第３項記載の方法で、芳香族炭化水素系Ｉｓ
   　剤が、トルエン、キシレン及びベンゼンからなる群の
   一つで、乳化剤が、ポリエチレングリコールオレイン酸
   エステル、ホリオキシエチレン脂肪族エステル及び１畷
   肪酸アルカノールアミドからｑる群の−ろである一過方
   法０ ５、　上記第１項記載の方法で、！＃媒化合物を含む一
   過すべき油−水懸濁液の流動を遮断し。 溶媒化合物を含む核油−水＠濁液の一定量を粒状ｆ床を
   通して油を咳ｒ床で捕集し、核捕集曲を油−水＠濁液か
   ら分離し１次に一過すべき油−水懸濁液を再びｒ床を通
   して流動させる一過方法。 ６、　水と粘性油の！ｌｉ！濁液で油濃度が約ｉｏｏ　
   −１５０ｐｐｍの懸濁液を流動処理するｅ過装置であっ
   て、流入管を経てフィルタタンクに接続された保持タン
   クを含むｒ過装置で； 炭化水素系浴剤と乳化剤とを含む一定量の液体溶媒化合
   物を保持する溶媒化合物タンク装置、及び 上記流入管に該溶媒化合物タンクを接続し。 選択量の核溶媒化合物を上記流入管に県給して水−油懸
   濁液内に分散させ、該＠局液内の油と反応さぜ、該懸濁
   液がフィルタタンクを通過する時粒状ｒ材で保持される
   油が該フィルタタンク内の粒状ｆ材ｒ床から容易に分離
   するようにする足歌供給ポンプ装置。 を含むことを特徴とする。油−水懸濁液の一過装置。 ７、　上記第６項記載の装置で、流入管に添加される液
   体溶媒化合物の選択量が懸濁液内の油の敬にほぼ等量で
   あることを特徴とする一過装置。