JPS5922617A - 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】 本発明は、磁性成分と非磁性成分とを分離する方法に関
するものである。更に詳しくは、本発明は磁気フィルタ
ーにより、磁性成分と非磁性成分とが結合したいわゆる
磁性フロックを含む原水から該磁性フロックを捕捉し、
磁気フィルターにより磁性成分と非磁性成分とに効率よ
く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するのに
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、紙パ
ルプ工場廃水、化学工場廃水、下水中の浮遊固型物を含
有する下水、−２− 活性汚泥処理水のＪ：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、高分子凝集剤等を加えて更にこ
れにマグネタイ１〜（「ｅａｏａ’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にし再度
、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。

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図に示すものは、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レル４内に、例え
ば磁性月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、ツー　　３　− イルターメディア５に均一な磁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／Ｖで励磁コイル７をおくと共に
、該励磁コイル７を囲むようにして磁力線を導くリター
ンフレーム８を設（プてなるものである。

本発明は、この磁気フィルターを用いて、原水中の非磁
性成分を除去する技術に関するものである。

従来、原水中の非磁性成分に磁性成分を添加して磁性フ
ロックとし、磁気フィルターで捕捉除去する場合、添加
した磁性成分を再利用するには前記磁気フィルターの逆
洗水から更に分離装置を用いて回収する方法が取られて
いた。しかし、この方法では分１ｉｌｌｔ装置が必要で
あるとか、分離装置として前記磁気フィルターを用いる
場合でも）φ次操作が２度必要であるなどの問題点があ
る。

本発明はこのにうな問題点の解消された、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ベー　　４　− く種々検討の結果、磁性フロックを含む原水スラリーを
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↑ｚ１成分どに分離するに当り、磁気フィ
ルター内で特定の処理操作を行うことにより、分離操作
が簡略化でき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月利からなるフィルター
メディアを備え、更に、通電にＪ：り磁場をフィルタ一
部に形成させる励磁コイルを設（プた磁気フィルターに
、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
ーメディアで捕捉したのち、磁性成分と非磁性成分とを
分離するに当り、 ａ、励磁コイルに通電して、磁場をフィルタ一部に形成
させたまま、フィルターメディアにエアバブリング及び
／又は超音波振動を与えつつ通水して非磁性成分を除去
（分離）する。

ｂ、励磁コイルへの通電を遮断し、フィルター−５− メディアにエアバブリング及び／又は超音波振動を与え
つつ通水してフィルターメディアから離脱させたＩｎ成
分を含む逆洗水を得る。

以上の工程を順次行うことからなる磁性成分と非磁性成
分を分離する方法を要旨とするものである。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。第２図〜第５
図は本発明方法の一実施例を示すフロー図である。

第２図において磁性フロックを含む原水Ａ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、紙パルプ工場廃水、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
性成分を含む原液に硫酸ばん土、高分子凝集剤を加えて
凝集させ、これに磁性成分を添加して非磁性成分と磁性
成分とが強固に結合した磁性フロックを含む液等が挙げ
られる。この磁性フロックを含む原水−〇　　− は、磁気フィルター１に導入されるが磁気フィルター１
は、その概要を第７図に示すような構造のものが使用さ
れる。即ち同磁気フィルター１は、前記第１図で示す磁
気フィルターに、更に内部に発振器１７と電気的に接続
する超音波発振子１８を備えた構造のものである。磁性
フロックを含む原水（↓、磁性材料からなるフィルター
メディア５と、電流を流して磁場を形成している状態に
ある励磁コイル７とを備えた磁気フィルター１の流入口
２　にり磁気フィルター１内に入り、磁性フロックはフ
ィルターメディア５に捕捉され、捕捉後の処理水は磁気
フィルター１の流出口３より排出されて、第２図に示す
ように逆洗水圧力タンク１２に入り、浄化処理水Ｂとし
て系外に導出される。

以上の操作により、フィルターメディア５に捕捉された
磁性フロックから非磁性成分をＭ脱させるに当って、本
発明のａ工程では、励磁コイル７に通電して磁場を形成
させた状態にしておき磁気フィルター１内に通水して、
発振器１７と電気的に接続した超音波発振子１８により
フィルターメ−７− ディア５に超音波を発生させ振動を与えると共に＋＋ｎ
圧空気を導入し、バブリング（空気撹拌）するか、ある
いは超音波による振動のみ、若しくは＋Ｉｒｌ圧空気に
よるバブリングのみを行うことによって、磁気フィルタ
ー１内で磁性ブロックをＪ：り分散させ、非磁性成分と
磁性成分（マグネタイト）に解離させつつ、磁性成分を
フィルターメディア５に捕捉させる一方、非磁性成分は
非磁性成分濃縮水として回収づ−るものである。ｉｌち
、本発明は、従来では必要であった磁性ブロックを含む
逆洗スラリーを予め前処理として行う磁（’ｌフロック
の分散処理を、別途そのための設備を設置しないで１つ
の磁気フィルター内で行うことににす、効果的に磁性フ
ロックを分散させその解離と工程の簡略化をはかる点が
大きす１４徴である。

第３図はイの１稈の１例を示すフロー図である。

即ち、原水はパイプライン１０を供給ポンプ１１によっ
て矢印方向へ流され、流入［］２より磁気フィルター１
内へ導入される。この場合、励磁コイル７には通電して
あって、磁場が形成されている−　　８　− ことと、パイプライン１０．加圧エアー轡人パイプライ
ン９に設【ノられるバルブ開閉状態は後述する第４図の
フロー図で示づ工程の場合と同じである。即ち、磁気フ
ィルター１内へ、その客間に応じた量の磁性フロックを
含むスラリーが充填されたら、供給ポンプ１１を止め、
パイプライン９のバルブｖ７、パイプライン１０のバル
ブＶ９、Ｖ２を間にし、その他のバルブは全て閉にして
、流入口２より、ニアコンプレッサー１３を作動して発
生させエアタンク１４に貯蔵した加圧空気を磁気フィル
ター１内に導通して、充填されているスラリーにバブリ
ングを行う一方、超音波発振子１８により、フィルター
メディア５に振動を与える。

これによってフィルターメディア５に捕捉されている磁
性成分が磁性成分（マグネタイ１〜）と非磁性成分へ解
離するのを促進さゼ、分離した磁性成分はそのままフィ
ルターメディア５に捕捉させる。

尚、上記バブリングとフィルターメディア５に対する超
音波振動とは同時に行ってもよいし、いずれか一方のみ
行うようにしてもよい。この場合に＝　　９　− おけるバブリング、超音波振動を与える条件としては例
えば、超音波の条件として直径１ｍのフィルターに対し
て出力３ｋｗ程度であり、エアの条１′１として直径１
ｍのフィルターに対して５０９．／ｍ１ｎＰｉ！度であ
る。

上記の第３図のフロー図に示す工程を終った後、磁気フ
ィルター１内で分離された有機性非磁性成分を通水１ノ
で除去する。

第４図はこの工程を示づ一フロー図で、バルブ■１、Ｖ
２、ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ９１１、ｖ３、Ｖ４、Ｖ８を
開にし、ニアコンプレッサー１３を作動させ、エアタン
ク１４に貯蔵した加圧空気をパイプライン９に矢印方向
に通し、流出口３から磁気フィルター１内に圧入する。

そして、バブリングしながら磁性成分（マグネタイト）
の分離された通水中に非磁性成分を高濃度に含む非磁性
成分濃縮水として流入口２よりパイプライン１６を通し
て、非磁性成分貯蔵ピット１５に捕集される。

該非磁性成分は廃棄するか、又は原水の種類によって、
別の手段により、例えば有用な微生物から−１０− なる有機性非磁性成分として回収される。第４図は逆洗
水を通水する場合を示しているが、エアバブリング及び
／又は超音波振動を与えつつ、原水をそのまま通水し第
４図破線のようにパンプライン１６Ａを通して非磁性成
分貯蔵ピッ１〜１５Ｂに非磁性成分濃縮水として捕集し
ていも良い。

次に、第５図のフロー図に示すｂ工程により磁性成分を
回収する。即ち、励磁コイル７の通電を遮断し、発振子
１８を作動させ、フィルターメディア５に振動を与えな
がら、Ｖｌ、ｖ２、Ｖｌ、Ｖ８を閉、ｖ３、Ｖ４、Ｖ５
、Ｖ６、Ｖ　９　ヲ開トし、パイプライン９に矢印方向
へ加圧空気を通し、逆洗水加圧タンク１２から逆洗水を
通水し、必要に応じ加圧空気〈バルブ１４を経由するも
の）とを流出口３から磁気フィルター１内へ圧入し、バ
ブリングさせながらバルブＶ６を設けたパイプラインか
ら沈澱槽１５ａに磁性成分（マグネタイト）を高濃度に
含む磁性成分濃縮水りとして取り出し、これから磁性成
分を沈降させ回収して次のバッチの原水処理における磁
性フロック生成に利用され−１１− る。

以上述べたような原水中に含まれるＩｉ　（４１フロツ
クから非磁性成分と磁性成分とに分離回収づる操作を杼
時的に示せば第６図のとおりである。即ち、原水を磁気
フィルター１に導入し磁性フロックの分離及び非磁性成
分の分離回収を終了するまでの間は励磁コイル７には通
電されフィルタ一部に磁場が形成されるが、磁性成分の
分離回収の開始と共に通電は遮断されて磁場は解除され
る、一方、フィルターメディア５における超音波振動の
ト１与及び磁気フィルター内におけるエアバブリングは
非磁性成分の分離回収の開始と同時に行われ、磁性成分
の分離回収が終了するまでこの状態が保持される。

以上述べた如く、本発明方法は、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、その後、磁性フロックを形成してい
る有機性の非磁性成分と磁性成分（マグネタイト）とを
分離し、磁性成分を回収再生するに当り、磁性フロック
を磁気フィル−１２− ター内で、エアバブリング、又はフィルターメディアに
振動を与えるか、又はそれらを併用することにより、磁
性フロックの分散を良くし、同時に磁性フロックの解離
によって生成した磁性成分をフィルターメディアに捕捉
するもので、両者の分離率が優れ、又、高い純度の磁性
成分が回収できると共に、磁性フロックの分散、解離の
ための装置を省略できるという利点がある。

次に本発明を実施例によって説明するが、本発明はその
要旨を超えない限り以下の実施例に限定されることはな
い。

実施例 紙パルプ工場廃液（有機性非磁性成分５３　ｐｐｍ含有
）に、硫酸ばん土、高分子凝集剤、及びマグネタイトを
加えて磁性フロック１０６１）Ｉｌｌｌｌを含有する原
水を用意した。これを通過線速度３００ｍ／ｈ、磁場３
　ｋｏｅの条件で、第７図１のような磁気フィルターに
通した。これを次の第１表のような条件で、磁気フィル
ター内における操作を行って、前述の第２図〜第５図に
示すフロー図に従つ−１３− てａ１稈、ｂＩ稈を施し有機性の非磁性成分と磁性成分
とに分離した。

−１４− 以上の結果から明らかな通り、ａ工程より得ら−１５− れたスラリー中には非磁性成分が濃縮されており、ｂ　
’１１稈により得られたスラリー中には磁性成分が濃縮
されており、本発明のａ工程、ｂ■程により非磁性成分
と磁性成分とが分離されることが判った。

【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〜第５図は本発明の一例の工程を示すフロー図、第６
図は本発明の工程の経時的説明図、第７図は本発明に用
いられる磁気フィルターの一例を断面で示づ概要図であ
る。 １・・・磁気フィルター ４・・・フィルターベセル 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・・・エアコンブレッザー −１６− １４・・・エアタンク １５・・・非磁性成分貯蔵ピット １７・・・発振器 １８・・・超音波発振子 代理人　弁理士　足立　勉 −１７− 第１図 第２図 第３図 第４図 、Ｉ６Ａ 第５図 第６図 Ｏ・パｂ −−１櫂 第７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一部に形成させる
   励磁コイルを設けた磁気フィルターに、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ディアで捕捉
   したのち、磁性成分と非磁性成分とに分離するに当り、
   ａ、励磁コイルに通電して磁場をフィルタ一部に形成さ
   せたまま、フィルターメディアにエアバブリング及び／
   又は超音波振動を与えつつ通水して非磁性成分を除去す
   る。 ｂ、励磁コイルへの通電を遮断し、フィルターメディア
   にエアバブリング及び／又は超音波振動を与えつつ通水
   してフィルターメディアから離脱させた磁性成分を含む
   逆洗水を得る。 ＝　　１　− 以」］の工稈を順次行うことを特徴とづる磁性成分と非
   磁性成分を分離する方法。 ２　磁性成分と非磁性成分とが結合したｇＡ竹ラフロッ
   クマグネタイト（ＦｅａＯａ）と有機物の結合体である
   特許請求の範囲第１項記載の磁性成分と非磁性成分とを
   分離する方法。