JPS62502731A - 水から炭化水素汚染物質を除去するための、詳しくは油で汚染された水を浄化するための濾過装置 - 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】 水から炭化水素汚染物質を除去するための、詳しくは油で汚染された水を浄化す るための濾過装置本発明は、水から炭化水素汚染物質を除去するための濾過装置 、詳しく述べるならば油で汚染された水を浄化するための濾過装置に関する。

油で汚染された産業廃水の浄化は、通常は廃水をして分離装置又は分離池を通過 させることによって果され、油はそれらの分離装置又は分離池で表面に浮上して スキミング操作により除去される。従来使われている最も進んだ浄化方法によれ ば１．廃水は浮遊によって浄化され、この方法では、汚染廃水は空気を分散させ た、全流量の１０〜２０％に達する量の水と混合される。設備能力の観点からは 、この方法は、水深２ｍで時間当り１．（の面積について８ｒｒｉを浄化するの を可能にする。線速度に換算すれば、公知の方法は０．２２ｃｍ／　ｓの速度を 示す。このように、この方法は時間がかかり、得られる浄化能力は意に満たない 小さなものである。その上この方法は、廃水中に分散した炭化水素の分離を可能 とするだけであり、廃水中に溶解した炭化水素を浮遊によって分離することはで きない。浄化水中の炭化水素の許容最小含有量に関して設定された必要条件に従 うためには、汚染廃水は、その上例えばコールスクリーン（ｃｏａｌ　５ｃｒｅ ｅｎ）を用いて、第２の清浄工程で浄化しなくてはならない。コールスクリーン での処理時間は１５〜２０分に達し、これは水の線速度に換算して約０．２５ｃ ｍ／Ｓであり、油で汚染された一定量の廃水を浄化するのに必要な時間が更に増 加することを意味する。

上述の公知の方法は、浮遊操作を実行する溜池もしくは貯水池が非常に場所をと るので、所要空間に関して不都合を伴う。浮遊を行なう溜池についての所要空間 に、十分な能力のコールスクリーン用の所要空間をも加えるべきである。従って 、言及した種類の公知の浄化装置についてこのように必要とされる空間は、利用 できる空間が限られているそのような産業プラント、例えば洋上プラントや船上 環で前記装置及び方法を使用することを困難とし、また、油で汚染された廃水を 排出すること又は部分的に浄化されただけの廃水を排出することに帰着する。

コールスクリーンを使用して第２の浄化工程で廃水を処理する必要性は、コール スクリーンで使用された活性炭をその場で再生することができず、スクリーンか ら取り出して再生工場まで運ばなければならないという事実のため、付加的な不 都合を伴う。

本発明の１つの目的は、上述の不都合が除去されあるいは実質的に小さなものと なっており、且つ、以前から公知である方法を使用して得られる浄化能力に比べ て全く異なる大きさの油汚染水の浄化能力、例えば水の線速度がｌＱｃｍ／ｓの 大きさの浄化能力を可能にする濾過装置を提供することであり、同時に、寸法及 び所要空間が、以前から公知である浄化プラントを使用した場合必要とされるも のの小部分に過ぎない濾過装置を提供することである。本発明のもう１つの目的 は、油で汚染された廃水を１段階で浄化することを可能とし、それにより浄化水 中に許容される炭化水素の最大含有量に関して設定された必要条件、例えばスウ ェーデン標準規格５ＳＯ２８１４５又は同様ないずれかの測定用標準規格に従っ て測定された例えば１１につき完全に抽出できる物質が最大５ｎｗであるという 必要条件に従うのに十分な純度が得られる濾過装置を提供することであり、同時 に、コールスクリーンを使用する第２の浄化工程の必要を取除くことである。本 発明の更にもう１つの目的は、温水の噴流を濾過器を通して逆方向に向けること により濾材をその場で再生することができ、その後濾過の目的のために該濾過器 を再び使用することができる濾過装置を提供することである。本発明の更に別の 目的は、流体が濾材を押し分けることを防止するように濾材の多孔度が実質上変 わらずにそのままである濾過装置を提供することであり、さもなければ該濾過装 置には濾材を通過する漏れが生じよう。本発明の更に別の目的は、濾過器部分が 均一に負荷される濾過装置を提供することである。

上に言及した目的は、添付の請求の範囲に従って濾過装置を設計することによっ て達成される。

添付の図面に図解した態様を参照して本発明を説明する。

図面について述べるならば、 第１図は、付属の配管設備と共に示した本発明による濾過装置の図であり、 第２図は、本発明による濾過装置の縦断面図である。

図に示した濾過装置は、好ましくはドーム状の端壁の形態をした耐圧端壁３Ａ及 び３Ｂにより両端において閉じられた円筒形の外殻２を有する圧力容器として設 計された容器１からなり、前記端壁は、好ましくはフランジ継手４によって円筒 形の殻２の端部に取付けられている。容器１の内部には、外殻２から半径方向に 一定間隔を保ち、且つ、該容器の片方の端壁３Ａから反対側の端壁３Ａまで前記 外殻と同中心的に延びる第１内殻５を配置する。第１内殻５は外殻２ど共に環状 流路６を定め、これは、外殻２の一端の接続ピース７により汚染水を供給するた めの供給配管８に接続することができ、また前記供給配管８には締切り弁９を用 意する。外殻２の反対端には接続ピース１ｏが設けられ、これを通して環状流路 ６と、油又は油で汚染された水又は再生液を排出するための排出配管１１とを連 絡することができ、また前記排出配管１１にも締切り弁１２を用意する。第１内 殻５は、それぞれ対応する端壁３Ａ、３Ｂにシールして取付けられた流体の漏れ のない２個の円筒形端部１３Ａ　、　１３Ｂ、及び、液は通過させるが一定粒度 を超える粒状物質は通さない外側スクリーンチューブを形成する中間円筒部１４ を含む。

第１内殻５の内側には、該第１内殻と同中心的に配列されて端壁３Ａ、３Ｂの間 を軸方向に延び、且つ、容器１を通して軸方向の管状流路１６を定める第２内殻 １５が配置される。

端壁３Ａ、３Ｂのそれぞれには、流路１６の末端に接続ピース１７Ａ　、　１７ Ｂを設け、管状流路１６は、これらを通して、該濾過装置で浄化された水を排出 するだめの排出配管１８の枝管１８Ａ　、　１８Ｂのそれぞれ１つに連絡される 。枝管１８Ａ、１８Ｂは、排出配管１８のＴ継手１９によって相互に連絡され、 また前記排出管にもＴ継手１９の下流側に締切り弁２０を配置する。

第２内殻１５は、第１内殻５と同様に、端壁３Ａ、３Ｂにシールして取付けられ た流体の漏れのない２つの円筒形端部２１Ａ、２１Ｂ、及び、液は通過させるが 一定粒度を超える粒状物質は通さない内側スクリーンチューブを形成する中間円 筒部２２を含む。

第１内殻５ば、第２内殻１５と共に環状濾過室２３を形成し、これは、粒状で弾 力があり、油を吸収する再生可能な濾材、例えば粒状高分子物質で満たされる。

それぞれ第１内殻５及び第２内殻１５のスクリーンチューブ１４及び２２は、液 は浸透させるが粒状の濾材はスクリーン殻１４　、２２の間に留めるように大き さを決められる。

第１内殻及び第２内殻のそれぞれ円筒形端部１３Ａと２１Ａ、及び１３Ｂと２１ Ｂとにより形成された環状室２５Ａ及び２５Ｂのおのおのには、環状ピストン２ ６Ａ　、　２６Ｂを取付け、これらは、ガスケットによりそれぞれ端部１３Ａ　 、　１３Ｂの内側及びそれぞれ端部２１Ａ、２１Ｂの外側に対してシールされた 関係にされる。

ピストン２６Ａ、２６Ｂは、環状室２５Ａ、２５Ｂ内を軸方向に移動可能である 。ピストン２６Ａ　、２６Ｂは、端壁３Ａ、３Ｂと共に圧力室２７Ａ、２７Ｂを 形成し、これらは、配管２８Ａ、２８Ｂ及び弁２９を通じて、例えば予め決めら れた圧力の水のような液体によって加圧することができる。ピストント２６Ａ、 ２６Ｂは、圧力室２７Ａ、、２７Ｂの圧力の影響を受けてお互いに向かい合う方 向に押しやられ、それにより、濾過室２３内に入れられた粒状濾材を圧縮する。

この方法によって、汚染水の流入が濾材の層構成又は流路の分割を引き起しうる という危険が回避される。前記圧縮は、濾材粒子が互いに対して連続的に締めつ けられるため濾材に及ぼされる摩耗に対して連続的な補償を与える。

濾過器の再生は、温水の戻し洗浄によって実行され、そしてその趣旨で温水配管 ３０が、好ましくは端壁３Ｂの接続ピース１７Ｂの近くで枝管１８Ｂに通じてい る。温水の供給は、温水配管３０の締切り弁３１によって管理され、そして弁３ １を開くことによって温水を、接読ピース１７Ｂを通すのはもちろん、枝管１８ Ｂ　、　１８Ａ、そして接続ピース１７Ａをも通して内殻１５によって形成され た環状流路１６に供給する。

図から明らかになるように、本発明による濾過装置は、垂直位置に、すなわち容 器１の円筒部分が実質的に垂直に延びるように据えつけられる。これは、油で汚 染された水が大量の′Ｍ離した油を含んでいる場合に特別の利点を伴う。遊離し た油の含有量が大きい油汚染水を環状空間６に供給する場合、その遊離した油を 環状空間６の上部に集め、そして次に接続ピース１０、配管１１、及び開いた弁 １２を経由して外部の回収タンクへ直接その遊離した油を排出することが可能で ある。

本発明による濾過装置を使用することにより油で汚染された廃水を浄化しようと する場合、手順は次のとおりである。

濾過室２３内の濾材に必要な圧縮を加えるため圧力室２７Ａ及び２７Ｂの予定の 圧力を維持するように弁２９が開いていることを点検後、供給配管８の弁９及び 排出配管１８の弁２０を開き、次に外殻２と第１内殻１４との間の環状空間６に 汚染水をポンプ注入する。大量の遊離した油が環状空間６で検出されたならば、 弁１２も開けて遊離した油を上述の回収タンクへ直接排出する。弁１２は、その 後閉じられる。次に、廃水は、第１のスクリーンチューブを通して半径方向に内 側へ、そして粒状濾材を通して半径方向に軸方向流路１６へと通過させ、その後 、排出用接続ピース１７Ａ　、　１７Ｂ、枝管１８Ａ。

１８Ｂを通って排出管１８へと進ませる。その時油性汚染物質は、粒状濾材の表 面に吸収される。本発明による濾過装置についての大いなる利点は、濾過面積が 濾過器の外周において最大であり、内側のスクリーン殻に向かう方向において半 径方向に内側に向かって小さくなる、ということである。本発明による濾過装置 は、このように濾過器の、廃水が供給されそして汚染物質の含有量が最も大きい 側に最も大゛きな濾過面積を与える。廃水が濾過室２３を半径方向に通り抜ける につれて、汚染物質の油の含有量も減少し、利用可能な濾過面積もまた前記の方 向に減少する。浄化されるべき廃水の供給は、濾過装置が飽和状態に近づくまで 続けられ、この飽和状態は、浄化水中の炭化水素の含有量が許容しうる最大量に 近づくということで表わされる。この状態に到達した場合、弁９及び２０を閉じ 、それから濾過装置を再生する。

濾過器の再生を実行しようとする場合、排出配管１１の弁１２及び温水配管３０ の弁３１を開放にする。その後、温度１５０〜１６０℃の温水、すなわち過熱さ れた水を、接続ピース１７Ｂ、枝管１８Ａと１８Ｂ及び接続ピース１７Ａを経由 して内側スクリーンチューブ２２の内側の管状の軸方向流路１６に供給する。温 水は約１０ｂａｒの圧力で供給され、“濾材及び外側のスクリーンチューブ１４ を通って半径方向に外側へ浸透する。

温水による戻し洗浄は、濾材のきわめて効果的な洗浄を提供し、濾材粒子から取 除かれた油は、温水によって運ばれて外部の容器へ排出される。再生サイクルを 完了後、温水配管の弁３１及び排出配管の弁１２を閉じ、その後再び先に述べた 方法で汚染水を浄化するために濾過装置を使用する準備をする。廃水を連続的に 浄化することを可能にするためには、本発明による２つの濾過装置を平行に配列 して使用するのが好ましく、この場合該濾過装置の一方は、もう一方の濾過装置 が再生されているのと同時に浄化を行なうために接続されている。

図面に図解された態様を参照して上に述べられた本発明は、この特定の態様に限 定されるのではなく、添付の請求の範囲に記載された範囲内で変更することがで きよう。それゆえに、圧力室２７Ａ、２７Ｂ内の圧力の影響を受けてお互いに向 き合う方向に締めつけられる弾性膜でピストン２６Ａ、２６Ｂを取替えることが 可能かもしれない。図解した態様では、軸方向の管状流路１６のそれぞれの端に １つの排出用接続ピース１７Ａ。

１７Ｂが配置されており、これは濾過室を通して液の流れが均一に分布するのに 寄与する。しかしながら、本発明は、前記流路１６の一方の端に配置した１つの 排出用接続ピース１７Ｂのみを使用することによっても実行することができよう 。

ＦＩＧ、　２

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．耐圧性の円筒形外殻（２）を有し、その端部が耐圧性の端壁（３Ａ，３Ｂ） により閉じられた圧力容器として設計された容器（１）を含んでなる、水から炭 化水素汚染物質を除去するための、詳しく述べるならば油で汚染された水を浄化 するための濾過装置であって、 第１の円筒形内殻（５）が外殻（２）の内側に同中心的に配置されて前記端壁（ ３Ａ，３Ｂ）の間に延びており、且つ前記外殻（２）と共に環状空間（６）を定 めていて、この環状空間が該空間に汚染水を供給するための配管（８）に連絡さ れ、前記環状空間（６）が該空間から汚染水を排出するための排出配管（１１） にも連絡されていること、第２の内殻（１５）が前記第１の内殻（５）の内側に 同中心的に配置されて前記端壁（３Ａ，３Ｂ）の間に延びており、且つ前記容器 （１）を通して管状の中央軸流路（１６）を定めていて、前記流路が浄化水を排 出するための配管（１８）及び再生液を前記中央流路（１６）に供給するための 配管（３０）に連絡されていること、 前記第１の円筒形内殻（５）並びに前記第２の円筒形内殻（１５）が、粒状で弾 力があり、油を吸収する再生可能な濾材（２４）、例えば粒状高分子物質をその 中に納めるための環状濾過室（２３）を定めること、 前記第１の円筒形内殻（５）も前記第２の円筒形内殻（１５）も、それぞれの前 記端壁（３Ａ，３Ｂ）にシールして取付けられた流体の漏れのない２つの円筒形 の端部（１３Ａと１３Ｂ、及び、２１Ａと２１Ｂ）、並びに、流体は通過させる が粒状の濾材は通り抜けさせない中間円筒部（１４及び２２）を、それぞれ含ん でなること、 前記流体の漏れのない端部の間で定められた環状室（２７Ａ及び２７Ｂ）のおの おのに、その中を軸方向に動くことができる横断壁（２６Ａ，２６Ｂ）を配置し 、前記横断壁が軸方向に前記濾過室（２３）を定め、且つ、該濾過室（２３）中 に納められた粒状濾材を締めつけるために軸方向に互いに向って移動可能である こと、 を特徴とする濾過装置。
2. ２．前記容器（１）の円筒形の殻（２，５，１５）が実質的に垂直に延びており 、前記環状空間（６）がその下方端で汚染水を供給するための前記配管（８）に 連絡され、且つその上方端で汚染水を排出するための前記排出配管（１１）に連 絡されていることを特徴とする、請求の範囲第１項記載の濾過装置。
3. ３．前記管状中央軸流路（１６）のそれぞれの末端が、浄化水を排出するための 配管（１８Ａ，１８Ｂ）に連絡されることを特徴とする、請求の範囲第１項又は 第２項記載の濾過装置。
4. ４．前記横断壁（２６Ａ，２６Ｂ）と、もよりの前記端壁（３Ａ，３Ｂ）との間 に定められた前記室（２７Ａ，２７Ｂ）のそれぞれが、前記可動壁（２６Ａ，２ ６Ｂ）に互いに向う方向に圧力を加えるため前記室（２７Ａ，２７Ｂ）に圧力媒 体を供給するための配管に連絡されることを特徴とする、請求の範囲第１項から 第３項までのいずれかに記載の濾過装置。
5. ５．前記可動壁のおのおのが、軸方向に動くことができる環状ピストン（２６Ａ ，２６Ｂ）からなることを特徴とする、請求の範囲第１項から第４項までのいず れかに記載の濾過装置。