JPS6291217A - 懸濁液の濾過方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、固形不純物が懸濁する原液から′？！！、濁
物を除去して精製濾液を効率的に回収する方法に関する
。

従来の技術 通常、濾過原液中に含有される固形不純物が微細であっ
て沈降し難いとき、または沈降しても濾滓の含水率が高
く圧縮性が大きいときに、加圧濾過を行なうと濾滓が漏
出して濾過精度が低下したり、濾材が目詰りして濾過の
サイクルが短くなるという結果を招く。そして従来は、
濾過精度を高めるために開孔度の小さい濾材を用いると
、早く目詰りして精製濾液の収得量を高めることができ
ないという問題があり、これを解決しようとして種々の
改良が試みられている。

その改良の一つに、目詰りした濾材の洗浄再生や交換を
容易とし、濾過機の整備に要する時間を短縮することに
より相対的に濾過運転時間を長く取って、一定操業期間
中の精製濾液の収量を増加させようとするものがある。

この目的を達する一方法に、精密濾材を用い、目詰りし
たら容易に交換できる濾過装置とすることがあり、他の
方法には普通の濾布等の面にたとえばケイソウ土のよう
な濾過助剤をプリコートした濾材を用い、目詰りしたら
プリコートのみを排出して再びプリコートをしなおず装
置がある。しかし、これらの装置はいずれも特殊の構造
を持つ必要があり、濾材の使用量が多く、使用ずみの濾
材や濾過助剤の処分や再生等が面倒であるという欠点が
あった。

解決しようとする問題占 上述のような事情のもとで、本発明では、固定式濾材を
設けた通常の構造を持つ濾過装置を用いて精密濾過を行
なうに当り、目詰りした濾材を取外すことなく洗浄再生
することによって短時間に濾過槻能を回復させ、一定操
業期間中の精製濾液の収量向上を達成する方法を提供し
ようとするものである。

問題解決のための手段 懸濁物を含有する原液を濾過精製するに当って上述の目
的を達成するため、本発明では、濾液の利用に対して無
害な薬剤と作用して溶解しうる固形微粒子を濾材のプリ
コートに使用し、このように準備した濾過装置を用いて
原液の濾過精製を行ない、濾過を終了したのち該薬剤を
含有する洗浄液により該濾材の洗浄を行なって濾滓を排
出し、更に必要に応じて該濾過装置内を洗浄して該薬剤
を除去し、以後同様の操作を反復して濾過を実施するよ
うにしたものである。

本発明の方法で、濾材のプリコートに使用される固形微
粒子は濾過洗浄用助剤であって、原液から得た精製濾液
を利用するに当って本質的に無害のものである必要があ
る。更に、かかる濾過洗浄助剤に作用して溶解させるた
めの薬剤もまた、精製濾液を利用するに当って無害のも
のである必要がある。

たとえば、原液が有機溶剤を含むものであるとき、薬剤
が水であり、固形微粒子が有機溶媒には溶解しないが水
溶性を有しているものであるような組合せが用いうる。

また原液がアルカリ性水性液であるとき固形微粒子が金
属水酸化物または全屈炭酸塩などであり、薬剤が塩酸ま
たは硫酸の如き酸であるような組合せが用いうる。

濾過洗浄助剤である固形微粒子は、最初から原液中に含
まれている成分の一部を利用したものであってもよい。

このような場合、濾過洗浄助剤が溶解して精製濾液中に
混合しても濾液の利用に当って本質的な障害は生じない
。かかる濾過洗浄助剤はプリコート材調製用装置内で水
等の分散媒中に粉体を添加混合することによってスラリ
ー状懸濁液をｆＪｉ製してもよく、また溶液から沈澱さ
せる手段、たとえば塩化カルシウム水溶液に炭酸ナトリ
ウムなどを添加することにより炭酸カルシウムを析出さ
せるなどの方法によって懸濁液を調製してもよい。

本発明の方法を実施する濾過装置としては、洗浄可能な
固定濾材を備えているものであればどのような構造のも
のでも使用できる。このような濾過装置の例としては、
濾過板に織布を積層したｔｌ造の濾材や、粗な漉網の上
に織布や不織布などを積層した構造の濾材、あるいは多
孔質セラミックスの板体や筒体、糸巻き式円筒形カート
リッジ濾材など、液を逆流させて洗浄できる構造の濾材
を備えた装置が好ましいが、これらに限定されるもので
はない。また、フィルタプレスなどでも本発明の方法を
用いてよいが、濾材の分解取外しがあまり容易でない構
造の濾過装置に適用すれば、特に本発明の利点が発揮さ
れる。

このような濾過装置で、濾過洗浄助剤をプリコートする
には、濾過洗浄助剤である固形微粒子のスラリーを通常
の濾過操作と同様の方法で濾過装置に流通させ、濾材の
上に濾過洗浄助剤を堆積させる公知の方法を用いること
ができる。

かくして濾材上に濾過洗浄助剤をプリコートした濾過装
置によって、濾過処理すべき原液の濾過を行なうが、そ
れぞれ濾過装置の構造や容量、また濾過原液の懸濁物濃
度などに応じて、それぞれ最適の操業条件すなわち濾過
圧力や濾過速度などを選択して濾過車り度を維持できる
範囲内での濾過操業を行うべきことはいうまでもない。

濾過を実施するに当って、濾材の目詰りによって濾過速
度が限度以下に低下するか、または濾過速度の低下を補
うために濾過圧力を上げたときに懸濁物の漏出が始まる
か、あるいは濾過圧力が限度以上に上昇するに至ったと
きは、濾過操作を停止して濾材の逆洗を開始する。通常
は、濾液および原液をできるだけ回収したのち、濾過洗
浄助剤を溶解しうる薬剤を含有する溶液を濾過装置内に
送入し、プリコートを溶解させる。このようにすると濾
材上に堆積した濾滓は容易に濾材から離れて溶液中に剥
落するから、溶液を排出することによって濾滓を濾過装
置外に取り出すことができる。

この際、溶液は通常の濾過における液の流通方向と逆に
流通させることにより、一層容易に濾材の洗浄再生を行
うことができる。また、薬剤を含有する溶液を排出した
のち、更に精製濾液や溶媒たとえば純水などで逆洗する
ことが一層好ましい。

このようにして濾材が再生され、濾過装置内の余分の助
剤溶解用薬剤が除去されたのち、再び濾材上に濾過洗浄
助剤をプリコートし、原液の濾過操作を反復して実施す
ることができる。

一方、濾過洗浄助剤である固形微粒子を溶解する薬剤の
残りと懸濁物とを含んだ洗浄排液は、別に用意された小
型の脱液装置などを用いて溶液部分を濾滓部分から分離
し、再び濾材洗浄用溶液として利用するか、濾過洗浄助
剤を再生するための原料として回収するか、あるいは支
障がなければ濾過処理用原液の一部に加えて循環使用す
るなどしてもよい。

以下、実施例に基づいて更に本発明を説明する。

実施例１ 第１図のフローシートに示すように構成された濾過装置
を使用して、粘土含有液の濾過試験を行なった。

濾過機１には、ポリプロピレン繊維で織製された面積５
ｒｒｒの濾材２が設けられており、原液槽（図示せず）
から原液供給管Ａを経てポンプ３により原液室１ａに送
入された原液は、濾材２で濾過されて濾液室１ｂに入り
濾液送出管Ｂより送出されるように構成されている。ま
た、４は濾過洗浄助剤槽であり、濾過洗浄助剤である固
形微粒子のスラリーを調製し貯留するためのものである
。５は洗浄用薬液槽であり、水や濾液などを注入し、こ
れに濾過洗浄助剤と作用してこれを溶解させるための薬
剤を混合して、洗浄用薬液を調製し貯留する。６は洗浄
排出液槽である。

濾過洗浄助剤として、粒径１〜１５μｍの炭酸カルシウ
ム微粉末５　ｋｇを濾過洗浄助剤槽４の中の水１Ｍに分
散させ、プリコート用スラリーを調製した。このスラリ
ーをポンプ３により原液室１ａに圧送し、濾材２及び濾
液室１ｂを経て再び助剤槽４に循環し、濾材２の表面に
炭酸カルシウム微粉末をコートした。プリコート終了後
、濾過機１内の残留液はすべて排出した。

濾過処理すべき原液として、粒径１０μｍ以下でその大
部分が１〜１０μｍの範囲にある粘土をＬｏｇ／ｒｒ？
含有する懸濁液を用怠し、これを濾過機１に対して５　
ｍ３／　ｈｒの流量すなわち濾材に対して１ｍ／ｈｒの
流速で供給して濾過した。濾材の通液抵抗が増加して原
液室１ａの圧力が１．５　ｋｇ　／　ｃｆに達したとき
、原液の供給を停止して代りに加圧空気を供給し、濾液
室ｌｂ内の精製濾液を回収した（約５分）。次いで、洗
浄用薬液槽５から０．２％の塩酸を含む洗浄用薬液をポ
ンプ３によって濾液室１ｂ側から濾過機１内に充満させ
た。発生する泡を溢流させながら１０分間静置し、濾滓
が剥落懸濁した洗浄薬液を原液室１ａ側から洗浄排出液
槽６へ約５分かけて徐々に排出した。この後、洗浄水を
濾過機１内へ散布し、原液室ｌａ内の洗浄水は排水液槽
６へ、また濾液室ｌｂ内の洗浄水は洗浄用薬液槽５へ回
収しく約１分）、加圧空気により濾過機１内を完全に脱
液した（約１分）。

このように、約２２分で濾材を洗浄し、再び前と同じよ
うに濾過洗浄助剤のプリコートと原液の濾過を実施した
ところ、濾材の通液抵抗が僅かに増大していることが認
められた。しかし、続いて同一の濾材を用いて、同様の
プリコートおよび濾過の操作を２０回反復したが、濾材
の通液抵抗による圧損値は０．４　ｋｇ　／　ｃＩＩｔ
に達せず、濾材は半永久的に使用可能であることが推定
された。

実施例２ 濾過洗浄助剤として実施例Ｉと同じ炭酸カルシウムを２
　ｋｇを使用したほか、実施例１と同様にして濾過試験
を反復実施した。この結果、プリコートａが半分以下で
も、実施例１と殆ど同様の濾材洗浄ができることが確認
された。

実施例３ 濾過洗浄助剤として酸化マグネシウム微粉末を５　ｋｇ
使用したほか、実施例１と同様にして濾過試験を反復実
施した。この結果、実施例１と殆ど同様の効果が得られ
ることがわかった。

比較例 本発明の濾過洗浄助剤の代りに、珪藻土５　ｋｇを使用
したほか、実施例１と同様にして濾過試験を実施した。

この場合、本発明のような逆洗によっては濾滓は殆んど
除去できず、高圧で大量の水で逆洗しても再び濾過に使
用できる程度に目詰りを回復することはできなかった。

本発明の濾過方法は、以上のように、薬剤と作用して溶
解しうる固形微粒子からなる濾過洗浄助剤を濾材に対し
てプリコートに用いたので、プリコート層上に堆積した
濾滓は薬剤を含有する洗浄液と接崩することによって容
易に濾材から剥落し、とくに炭酸カルシウムのように気
体を発生するものの場合にはその発生ガスの圧力によっ
て迅速に剥離崩壊するので、濾材の洗浄が非常に容易と
なる。

このようにして濾滓を含有したまま排出された洗浄液は
、本質的に濾液の利用に対して無害であるので、別の小
型の脱液装置を用いて濾滓と濾液とに分離して再利用す
ることができる。たとえば濾液にまだ利用し残された薬
剤が含まれているときには、更に薬剤を添加して洗浄用
薬液として再利用することにより、薬剤を限度まで存効
に利用することができる。更には、洗浄能力を失った濾
液を、たとえば中和や炭酸化などの適宜の回収手段を適
用することにより、濾過洗浄助剤を再生し回収すること
も可能である。

発明の効果 本発明の懸濁液の濾過方法によれば、濾材の洗浄再生が
容易で作業工数が少い上に短時間で濾材再生ができるの
で、濾過装置の実質的操業効率を高めるのみならず、自
動運転も可能となった。また、濾材の寿命が長くなり半
永久的に使用できるので、濾材の着脱を極度に減少でき
、装置の保守が非常に容易になるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の懸濁液の濾過方法を実施するための
装置の構成を示す図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）懸濁物を含有する原液を濾過精製するに当り、濾
   液の利用に対して無害な薬剤と作用して溶解しうる固定
   微粒子によりプリコートした濾材を設けた濾過装置を用
   いて原液濾過を行ない、該濾過を終了したのち該薬剤を
   含有する洗浄液により該濾材の洗浄を行なって濾滓を排
   出し、更に必要に応じて該濾過装置内を洗浄して該薬剤
   を除去し、以後同様の操作を反復して実施することを特
   徴とする懸濁液の濾過方法。
2. （２）固形微粒子が薬剤と反応して可溶性となるもので
   ある、特許請求の範囲第１項記載の濾過方法。
3. （３）固形微粒子が薬剤と作用して気体を発生するもの
   である、特許請求の範囲第１項記載の濾過方法。