JPS5929015A - 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、非磁性成分
と磁性成分とを結合させた磁性フロックを含む原水から
該磁性フロックを捕捉し、逆洗操作により得られた磁性
フロック含有逆洗スラリーから磁性成分と非磁性成分と
を分離するのに１つの磁気フィルターで行う方法を提供
（るもので、設備の合理化と工程の簡略化をはかるもの
・である。

従来、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、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
れにマグネタイト（ＦｅａＯａよりなる磁何粒子）を添
加して強固に結合さ１１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
フロック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セル４内に、
例えば磁性材料の細線からなる多層メツシュのフィルタ
ーメディア５、ノイルターメディア５に均一なＩｊ場を
発１．さけるポールピース６が内装され、フィルターへ
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を囲むようにして
磁力線を導くリターンフレーム８を設（）てなるもので
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７１」−図に示
すような、工程によって行われる。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を開にしておき、
磁気フィルター１の励磁コイル７をｏｎにして、原水Ａ
を太線ライン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ｖ１をとおり、磁
気フィルター１内に上方向に供給され、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
、磁性フロッ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■２をとおり浄化処理水Ｂと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
すような工程によってフィルターメディア５から離脱分
離される。即ち、同図の細線ライン１０と太線ライン９
において、バルブ■１、ｖ２、Ｖ４を閉、バルブＶ３、
Ｖ５、Ｖ６を間どし、磁気フィルター１の励磁コイル７
をｏｆｆにして、エアコンブレツリー１３を作動させ１
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
に滞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、洗浄しフィルターメ
ディア５に捕捉されている磁気フロックを含む逆洗水ス
ラリーＣとして回収覆る。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、別の磁気フィルタ
ー１に通して、前記と同様の処理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、非磁性成分は廃
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Ｉｉｌ＆４４フ１」ツクの生成に再使用される。

ところが、この方法では、第２図のフロー図に示づよう
な、原水中の磁性フロックを捕捉覆る工程、及び第３図
のフロー図に示すような磁性フロックを含む逆洗スラリ
ーから磁性成分と有機性の」［磁性成分を分離づる工程
を行うのに、それぞれ第１図に示すような構成の磁気フ
ィルター１を１基づつ必要とする。観点を変えて言えば
、両者はそれぞれその目的が異なるわけであるから、磁
気フィルターの”フィルターメディアも異なるものが必
要と考えられていた。

本発明は、以上のような問題点の解消された、非磁性成
分と磁性成分の結合体よりなる磁性フロックを含む原水
から、非磁性成分と磁性成分とを合理的に分離する方法
を見い出すべく種々検討の、結果、達成されたもので、
原水中の上記磁性フロックを捕捉する工程、捕捉された
磁性）Ｌ】ツクを磁性成分と非磁性成分とに分Ｉ１１す
る工程を１つの磁気フィルターを共用することが可能な
方式を見い出したものである。即ち、本発明は、流入側
と流出側を間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ｍ場を形成させる励磁コイルをフィルターメ
ディアを囲んで設りた１つの磁気フィルターで、流入側
から非磁性成分を磁性成分に結合させた磁性フロックを
含む原水を導入し、（ａ＞該磁性フロックをフィルター
メディアで捕捉する工程、（ｂ）流出側から逆洗水を導
入してフィルターメディアに捕捉されている磁性フロッ
クを１１１１１１１２させて、磁性フロックを含む逆洗
スラリーを流入側から取り出す工程、及び（Ｃ）該逆洗
スラリーを流入側から導入してｌａｄフロックを構成づ
る磁性成分をフィルターメディアに捕捉させる工程のそ
れぞれをこの順序で連続して行う磁性成分と非磁性成分
とを分離Ｊる方ｄ１を要旨とづるものである−０ 以下、本発明を図面に基づいて説明づる。

第４図において磁性フロックを含む原水Ａは太線で示す
バイブライン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、例えば硫酸ばん土、高分子凝集剤を加
えて凝集させ、更に、これにマグネタイト（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
いわゆる磁性フロックを含む液等が挙げられる。勿論こ
れに限定される訳ではない。磁性フロックを含む原水は
、磁気フィルター１に導入されるが該磁気フィルター１
は、第７図に示づような構造のものが好ましい。同磁気
フィルター１は、前記第１図で示Ｊ１１気フィルターに
、更に、外部に発振器１７と、これ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磁性７０ツ、り
を後記のフィルターメディアに捕捉させるとき、該フィ
ルターメディアに撮動を与え、それによって、磁性フロ
ックがマグネタイ１〜（磁性成分）と非磁性成分に解離
するのを助勢するという利点がある。第４図において磁
性フロックを含む原水は、磁性材料の細線からからなる
フィルターメディア５、電流を流して磁場を形成してい
る励磁コイル７を備えた磁気フィルター１の流入口２よ
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、処理水は磁気フィルター１の
流出口３より排出されて、浄化処理水Ｂとして系外に導
出される。上記バイブライン１０には磁性フロックを捕
捉した後のフィルターメディア５を洗浄するためのエア
バイブライン９（細線で示す）が枝設されている。即ち
、エノ７コンブレッ＋Ｊ−１３で発生させ、エアタンク
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
内を加圧して逆洗水を前記バイブライン１０内に逆流さ
ぼる一方、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ｖ６を開
放して磁気フィルター１内に圧入づる。更に、磁気フィ
ルター１の流入口２側には、パイプライン１０ａを介し
て、前記逆洗操作により、生成する磁性フロック含有ス
ラリーを一時的に退避させ、あるいは後記の磁性フロッ
クが解離して生成するマグネタイ１−（磁性成分）と非
磁性成分を含有づるスラリーを一時的に貯蔵Ｊ−る逆洗
タンク１５が連結されている。この逆洗タンク１５には
加圧空気が導入可能にエアタンク１４との間に配管９ａ
が設けられる。又、図示するとおり、°パイプライン１
０，１０ａ１加圧空気導通用のパイプライン９．９ａに
はそれぞれ必要なバルブＶ１、Ｖ２、■３、Ｖ４、Ｖ５
、Ｖ６が設けられている。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、Ｖ４、Ｖ５、■６、開の状
態で行われる。

第５図は上記第４図をもとに説明しＩＣ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ｄｌｌ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に磁性フロックが過剰に
捕捉され図示せざる検知装置により設定値以上の圧損が
検知されたどぎは、供給ポンプ１１の作動を止め、バル
ブ■１、Ｖ２、■４、Ｖ６を閉、Ｖ３、Ｖ５を間にし、
磁気フィルター１の励磁コイル７は通電をｏｆｆにし磁
場を解いた状態で、ニアコンプレッサー１３を作動させ
、エアタンク１４に貯蔵しである加圧空気により磁気フ
ィルター１に、逆洗水加圧加圧タンク１２内の逆洗水を
流出側３から圧入する。尚、必要に応じ、バルブｖ６は
間にし、加圧空気を導入し、逆洗を助勢させる。即ち、
この状態で、フィルターメディア５に捕捉されている磁
性フロックは、磁場が解かれているから、上記逆洗水に
同伴して離脱し磁性フロックの１ｌｉ１度の高い逆洗ス
ラリーとして、流入側口２からパイプライン１０ａを矢
印方向へ通り逆洗タンク１５に収容される。

逆洗タンーク１５に収容された上記磁性フロックを含む
逆洗スラリーには、ｖ４を間にして、エアタンク１４か
ら加圧空気が導入バブリングされて、磁性フロックがマ
グネタイ１〜（磁性成分）と有機性の非磁性成分に解離
される。第６図は上記磁性フロックが解離されて生成し
たマグネタイト（ｌｉｔｌ性成分性成布機性の非磁性成
分とを含む逆洗スラリーから、それぞれを分解づるフロ
ー図である。

即ら、Ｖ２、Ｖ４、ｖ５を開とし、逆洗タンク１５にエ
アタンク１４から加圧空気を導通し、−り記逆洗スラリ
ーを励磁コイルへ通電して磁場を形成させた磁気フィル
ター１へ、パイプライン１０ａ１を通して流入口２から
圧入する。逆洗スラリー中のマグネタイト（磁性成分）
はフィルターメディア５に捕捉され、フィルターメディ
ア５それ自体には前に述べた超音波発振子１８を作動し
て、振動させるので、逆洗タンク１５内での前記エアバ
ブリングだ（プでは充分マグネタイト（磁↑１成分）と
有機性の非磁性成分とに解離されなかった磁性フロック
が解離されてマグネタイト＜ｍ性成分）、がより完全に
捕捉され、捕捉されないで分離された有機性の非磁性成
分は流出［１３より導出され、有機性の非磁性成分を高
濃度に含有する処理スラリー〇として系外に導出され、
廃棄又は必要に応じて回収される。一方、前記フィルタ
ーメディア５に捕捉されたマグネタイ１〜（Ｉｉｉｌ性
成分）は、励磁コイル７への通電をｏｆｆにして第５図
のフロー図に示す工程と全く同様の操作を行って、マグ
ネタイト〈磁性成分）を高濃度に含むスラリーとして、
逆洗タンク１５に収容され、そのあと沈降分離等の処理
を経て、次の原水に対する磁性フロンク形成用の原料と
して再生回収される。

以上述べたように、本発明は、非磁性成分を含む原水に
マグネタイ１−のような磁性成分を加えて両者の結合し
た磁性フロックを生成させて磁気フィルターで原水中か
ら該磁性フＬ］ツクを捕捉し、更に、該磁性フロックを
磁気フィルターにより、磁性成分及び非磁性成分とをそ
れぞれ高′ａ度含むスラリーとして、分離し、マグネタ
イトは再生回収、非磁性成分は、廃棄又はそれが有用な
ものであれば、回収するといった一連の連続処理を、１
基の磁気フィルターのみで行うことができるので、設備
的にも、又、工程的にも合理化でき、しかも回収された
マグネタイトは純度が高く次回の助剤として充分再使用
できるという利点がある。

次に、本発明を実施例を挙げて説明層るが本発明はその
要旨を超えない限り以下の実施例に限定するこ、とはな
い。

実施例 有機性非磁性成分４８ｐｐｍを含有する紙バルブ工場廃
液に硫酸ばん土、高分子凝集剤及びマグネタイトを加え
て、磁性フロックｉ　０３　ｐｐｍを含有する原水を用
意した。これを通過線速１ｉ２００＋１１／ｈｉｔｉ場
３ｋＱｅの条件で第７図に示す磁気フィルターを用いて
、磁性フロックを捕捉させ逆洗して、磁性フロック３１
００ｔｌＤｍを含有する逆洗スラリーを調整した。これ
を表１のような条件で同じ磁気フィルターにより、第５
図〜第６図に示すフロー図に従って、操作し、有機性の
非磁性成分と磁性成分（マグネタイト）とに分離した。

その、結果を表１に示す。

ここで有機性非磁性成分の回収率とは最初の廃水中の非
磁性成分に対する（Ｃ）工程の磁気フィルターの出口液
中の非磁性成分（６）の割合、磁性成分回収率と岬よ最
初の廃水中に添加した磁性成分量に対する（Ｃ）工程の
磁気フィルターの逆洗廃水中の磁性成分量の割合、回収
磁性成分のＮ！痕とは（Ｃ）工程の磁気フィルターの逆
洗廃水中の全固型物量に対づる磁性成分量の割合である
。

註：　磁性成分の組成 マグネタイ１−１Ｆｅ３０ａ 以上の結果から明らかな通り分離効果の高いことがわか
り、超音波振動を付加づることにより、さらに高くなる
ことがわかる。

【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図は上記磁気フィルターによる磁性成分と非
磁性成分を分離するフロー図、第４図〜第６図は本発明
の一実施例を示すフロー図、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・・・フィルターメアイア ６・・・ポールピース ７・・・励磁コイル ８・・・リターンフレーム ９．１０．９ａ　、　１０ａ　・・・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・・・逆洗タンク １７・・・発振器 １８・・・発振子 第１図 第２図 第３図 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　流入側と流出側を開口させたク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けた１つの磁気フィルター
   で、流入側から１１４　ｆｉｌｌ性成分金成分成分に結
   合させた磁性フロックを含む原水を導入し、（ａ　）該
   磁性フロックをフィルターメディアで捕捉する工程、（
   ｂ）流出側から逆洗水を導入してフィルターメディアに
   捕捉されている磁性フロックをｗＡ脱させて、磁性フロ
   ックを含む逆洗スラリーを流入側から取り出づ工程、及
   び（Ｃ）該逆洗スラリーを流入側から導入して磁性フロ
   ックを構成する磁性成分をフィルターメディアに捕捉さ
   せる工程のそれぞれをこの順序で連続して行うことを特
   徴とする磁性成分と非磁性成分とを分離する方法。