KR910001890B1 - Oil and water seperating method and apparatus - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 정단면도.1 is a front cross-sectional view.
제2도는 제1도의 II-II선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.
제3도는 제1도의 III-III선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
제4도는 다공질막에 의해서 구성된 유분조입화부의 다른 실시예의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of another embodiment of an oil incorporation unit constituted by a porous membrane.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 용기 la : 상부용기1: container la: upper container
1b : 하부용기 2 : 유출구관1b: lower container 2: outlet pipe
3 : 중력분리실 4 : 원통상차폐체3: gravity separation chamber 4: cylindrical shield
5 : 원수공급관 9 : 섬유질의 유분조입화층5: raw water supply pipe 9: fibrous oil incorporation layer
11 : 유분조입화 12 : 처리수 출구관11
13 : 다공질막이다13: porous membrane
본 발명은 선박에 있어서의 밑창에 고인 오수등과 같은 유분을 함유한 물 또는 해수(이하 단지 원수라 칭함)를 물과 유분으로 분리하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a device for separating water or seawater (hereinafter referred to simply as raw water) containing oil such as sewage and the like accumulated on the sole of a ship into water and oil.
일반적으로 유수의 분리에는, ① 유와 물과의 비중차를 이용한 중력분리법, ② 유분을 조대(粗大)입자화하는 유분조입화법 및 ③ 유분을 활성탄 또는 섬유등의 층에 흡착포집시키는 흡착포집법등의 방법이 있지만, 종래는 이러한 분리방법을 적의조합한 것으로 시행하고 있었다.Generally, the separation of oil water includes: ① gravity separation method using the specific gravity difference between oil and water, ② oil granulation method for coarse granulation of oil, and ③ adsorption collection method for adsorption and collection of oil to layers such as activated carbon or fiber. However, the conventional method has been implemented by a suitable combination of these separation methods.
예컨대 선행기술로서의 특공소 58-41887호 공보 또는 특공소 55-16687호 공보는 유분조입화(粗粒化)섬유층 중력분리실 및 흡착포집섬유층의 3자를 조합한 형태로 하는 것을 제안하고 있다.For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-41887 or Japanese Patent Application No. 55-16687 proposes to form a combination of three characters of an oil-incorporated fiber layer gravity separation chamber and an adsorption trapping fiber layer.
그러나, 이러한 선행기술의 분리방법은, 원수를 중력분리실 및 유분조입화섬유층을 통과시키는 것에 의해서 유분을 분리한후, 원수중에 아직 잔존하는 미소유적(油滴)을 최종적으로 흡착포집섬유층에서, 이 흡착포집섬유층의 조직내에서 흡착포집하도록된 것으로, 흡착포집섬유층의 조직내에는 유분이 축차(逐次) 축적되어져서 흡착포집섬유층의 망목에 이물질의 결집이 발생되어 원수가 흡착포집섬유층을 통과할시에 통과저항이 급격하게 증대함에 부가하여 조직내에 축적된 유분이 일정량 이상되면, 원수중의 미소유적은 홉착포집섬유층에서 흡착포집이 되지않은채로 처리수와 함께 흡착포집섬유층을 그대로 통과하게 됨으로 높은 분리효율로서 장기간에 걸쳐서 운전하는 것은 불가능하여 상기 흡착포집섬유층의 조직내에 흡착포집되어 있는 유분을 세정제거하는 재생조작을 빈번하게 행하지 않으면 안되는 점에서 문제가 있는 것이다. 특히 이 문제는 유분농도가 높은 원수의 경우나, C중유와 같은 점도가 높은 유분을 함유한 원수의 경우에 있어서 현저하게 나타나는 것이였다.However, this prior art separation method, after separating the oil by passing the raw water through the gravity separation chamber and the oil-incorporated fiber layer, and finally in the adsorption trapping fiber layer, the micro-droplets still remaining in the raw water. Adsorption trapping in the tissue of the adsorption trapping fiber layer, the oil is accumulated in the tissue of the adsorption trapping fiber layer, and when foreign matter aggregates in the mesh of the adsorption trapping fiber layer, raw water passes through the adsorption trapping fiber layer. In addition to the rapid increase in the passage resistance, if the amount of oil accumulated in the tissue is over a certain amount, the micro-droplets in the raw water pass through the adsorption trapping fiber layer together with the treated water without being trapped in the trapping trapping fiber layer. It is impossible to operate for a long period of time due to efficiency, and the oil trapped in the tissue of the adsorption trapping fiber layer There is a problem in that a regeneration operation for washing and removing the powder must be frequently performed. In particular, this problem was remarkable in the case of raw water having a high oil concentration or raw water containing a high viscosity oil such as C heavy oil.
본 발명은 높은 분리효율로서 장기간에 걸쳐서 연속운전할 수 있는 분리방법 및 분리장치를 제공하는 것이다.The present invention provides a separation method and a separation device capable of continuously operating for a long time with high separation efficiency.
따라서, 본 발명은 유분을 함유한 물 또는 해수등의 원수를 우선 중력 분리실에 있어서 조대유적(粗大油滴) 이하 동일용어를 사용함)을 제거한후, 섬유질의 유분조입화층으로 통과하여 유분의 조분리(粗分離)를 행하고, 이어서 발수성(撥水性) 및 발유성(撥油性)의 성질을 갖는 재료로서 구성된 다공질막을 통과시켜서 유수의 정분리(精分離)를 행하도록 된 것이다.Therefore, in the present invention, raw water, such as oil-containing water or seawater, is first removed from the coarse ruins in the gravity separation chamber), and then passed through a fibrous oil-coated layer to make crude oil. Separation is carried out, and then a porous membrane composed of a material having water-repellent and oil-repellent properties is passed through to allow for precise separation of the running water.
원수는 중력분리실에 있어서 이 원수중에 함유된 조대유적이 분리되고, 다음에 섬유질의 유분조입화층을 통과할시에 상기 중력분리로서는 분리되지 않은 비교적 작은 유적이 상호응집해서 조대유적으로 성장하여 최후로 다공질막을 통과한다. 이 다공질막은 발유성의 성질을 갖는 재료로서 구성되어 있는 것에 의해서, 상기 중력분리 및 섬유질의 유분조입화층에 있어서 분리할 수 없는 미소유적은 다공질막을 통과할시에 다공질막이 갖고있는 발유(撥油)의 작용으로서 다공질막의 표면에서 상호응집되어 조대유적으로 성장하여서 유분을 정분리를 할 수 있다.The raw water is separated in the coarse droplets contained in the raw water in the gravity separation chamber, and the next time, when passing through the fibrous oil incorporation layer, relatively small remnants which are not separated by the gravity separation coagulate and grow into coarse oil. Pass through the porous membrane. Since the porous membrane is composed of a material having oil-repellent properties, the micro-oil droplets that cannot be separated in the gravity separation and fibrous oil incorporation layer are oil-repellent that the porous membrane has when passing through the porous membrane. As a function of, it can coagulate on the surface of the porous membrane and grow coarsely, allowing oil to be separated.
결국, 원수에 아직 잔존하는 미소유적을 최종적으로 분리하기위한 다공질막은 그 발유성의 성질에 의해서 유분이 응집되어 유적을 조대화 하는것에 있어서, 상기 선행기술의 흡착포집섬유층과 같은 조직내에 유분을 축적하는 것은 아니어서, 다공질막에 대한 원수의 통과저항이 시간의 경과와 동시에 급격하게 증대하는 것을 방지할 수 있으며, 또한 상기 다공질막은 발유성의 성질을 갖음과 동시에 발수성의 성질도 갖고 있어서 물 및 유의 침윤에 수반하여 팽윤을 방지할 수 있는 것이다.As a result, the porous membrane for finally separating the micro-residue still remaining in the raw water accumulates oil in the same tissue as the adsorption trapping fiber layer of the prior art in coagulating oil and oil in the coagulation of oil due to its oil-repellent property. Since the passage resistance of raw water to the porous membrane does not increase rapidly with the passage of time, the porous membrane has oil repellent properties and water repellent properties. Swelling can be prevented with infiltration.
실시예Example
이하 본 발명을 실시예의 도면을 참조하면서 설명하면, 도면에 있어서 1은 밀폐형의 용기를 나타내며, 이 용기(1)는 상부용기(a)와 하부용기(1b)를 후랜지부(1c)에서 착탈자재토록 접합하는 것에 의해서 구성되며 상부용기(la)내의 정부에는 유출구관(2)이 개구되어 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, 1 denotes a sealed container, and the
3은 상기 상부용기(la)내에 원통상의 차폐체(4)를 설치하는 것에 의해서 상기 원통상 차폐체(4)의 외측에 형성된 환상의 중력분리실로서, 이 중력분리실(3)내에는 원수의 공급관(5)이 개구됨과 동시에, 상기 원통상 차폐체(4)에 천설된 통공(6)과 상기 원수공급관(5)의 사이를 구성(區成)하는 차폐판(7)을 설치하여, 상기 원수공급관(5)으로부터 유입된 원수가 중력분리실(3)내를 원주방향으로 흐른후에 통공(6)을 통하여 원통상 차폐체(4)내로 인입토록 구성되어 있다. 또한, 상기 중력분리실(3)내에는 이 중력분리실(3)내를 흐르는 원수가 넘어서 흘르도록 언판(8)이 설치되어 있다.3 is an annular gravity separation chamber formed outside the
상기 상부용기(1a)에는 중력분리실(3)의 하부에 예컨대 선경 20-70미크론의 금속섬유를 250-300kg/m3의 충전밀도로서 두께 30-100mm내로 충전하여서된 섬유질의 유분조입화층(9)을 설치한다. 이 유분조입화층(9)은 금속재의 섬유로서 구성되는것 대신에 합성수지제의 섬유에 의해서 구성되어도 좋으며, 또는 이 유분조입화층(9)은 선경이 굵은 것의 상면으로 선경이 가는것을 포개는등, 적층형으로 하여도 된다.The
또한, 상기 하부용기(1b)내에는 상기 상부용기(la)와 하부용기(1b)와의 접합후렌지(1c)에 착탈자재토록 삽입된 차폐판(10)에 대해서 착탈자재토록 취부된 유분조입화부(11)를 배설함과동시에 하부용기(1b)의 저부에 처리수 출구관(12)을 접속한다.In addition, in the lower container (1b), the oil immersion unit attached to the detachable material with respect to the
상기 유분조입화부(11)는 예컨대 폴리에티렌테레프탈레이트와 같은 발수 및 발유성의 성질을 갖는 재료제의 다공질막(13)을 금망등의 다공판제의 지지내통(14)과 이 지지내통(14)의 외측으로 끼워진 금망등의 다공판재의 지지외통(15)과의 사이에 개삽하는 것에 의해서 원통형의 카트릿지상으로 구성되며, 상기 지지내통(14) 및 지지외통(15)은 천정면에 유유출공(16)을, 측면으로 원수의 유입공(19)을 가진 헤더(18)에 대해서 스테이볼트(19)로서 착탈 자재토록 체결하고, 그리고, 상기 헤더(18)를 상기 차폐판(10)에 대해서 볼트(20)로서 착탈자재토록 취부하여서 구성된 것이다. 이경우, 유분조입화부(11)에 있어서의 다공질막(13)의 표면적을 증대하는데에는 상기한 바와같이 원통형의 카트릿지상으로 구성된 유분조입화부(11)를 복수개설치한다든지, 흑은 다공질막(13)을 제4도에 나타낸 바와같이 지그자그상으로 절곡하면 되는 것이다.The
또한 상기 상부용기(la)내의 상부에는 유면검출센서(21)를 설치하여 이 유면검출센서(21)가 유면을 감지하면, 상기 유출구관(2)에 있어서의 전자밸브(22)가 개구토록 구성되고, 상기 섬유질의 유분조입화층(9)의 하측으로 설치된 유출구(23)을 밸브(24) 및 역지밸브(25)를 구비한 관로(26)를 통해서 상기 유출구관(2)에 접속하는 일방, 상기 하부용기(1b)의 상부에는 밸브(27)가 부착된 유출구관(28)을, 상기 중력분리실(3)의 저부에는 밸브(29)가 부착된 스러지 출관(30)을 각각 설치한다.In addition, when the oil
따라서, 상기 원수공급관(5)에서 중력분리실(3)내로 유입된 원수는 중력분리실(3)내를 원주방향으로 흐를시에 상기 원수중에 함유된 스러지는 중력분리실(3)의 저부에 침강분리되어 밸브(29)가 부착된 스러지 출구관(30)으로부터 정기적으로 기외로 배출되는 일방, 원수중의 조대유적이 상부용기(la)내의 정부를 향하여 부상 분리된다.Therefore, the raw water introduced into the
이와같이 중력분리실(3)내에 있어서 스러지 및 조대유적이 분리된 원수는 원통상 차폐체(4)에 설치된 통공(6)을 통해서 원통상 차폐체(4)내로 유입되어 이 원통상 차폐체(4)내를 하강할시에 있어서도 유적이 상부용기(la)내의 정부를 향해서 부상분리 된다.In this way, the raw water from which the sludge and the coarse soil are separated in the
상부용기(1a)내의 정부로 부상된 유는 유면검출센서(21)에 의해서 유면의 검출에 수반하여 유출구관(2)에 있어서의 전자밸브(22)가 열림으로서 기외로 배출된다.Oil raised to the government in the
일방, 상기 원통상 차폐체(4)내를 하강한 원수는 중력분리실(3)의 하부에 설치된 섬유질의 유분조입화층(9)을 통과할시, 상기 중력분리실(3)내 및 원통상 차폐체(4)내에 있어서 분리할 수 없는 비교적 작은 유적은 상호 응집해서 조대유적으로 성장하는 것에 의해서 상부용기(la)내의 정부로 향해서 부상분리되어진다.On the other hand, when the raw water descending in the
이 섬유질의 유분조입화층(9)을 통과한 후의 원수는 헤더(18)에 있어서의 유입공(17)을 통하여 유분조입화부(11)에 있어서 다공질막(13)의 내측으로 유입되어 다공질막(13)을 통과한다. 이때에 다공질막(13)은 발유성의 성질을 갖는 재료로서 구성되어 있는것에 의해서 상기 중력분리실(3)내, 원통상 차폐체(4)내 및 섬유질의 유분조입화층(9)에 있어서 분리할 수 없는 미소유적은 다공질막(13)을 통과할시에 다공질막이 갖고있는 발유의 작용으로서 다공질막(13)의 표면에서 상호 응집해서 조대유적으로 성장해서 부상분리됨으로서 유분을 정분리할 수 있고, 유분을 정분리한 후의 처리수는 출구관(12)에서 기외로 배출되는 일방, 상기 다공질막(13)의 내측 표면에 있어서 조대화한 유적은 헤더(18)에 있어서의 유출공(16)을 통과하여 부상하고, 상기 다공질막(13)의 외측표면에 있어서 조대화한 유적은 차폐판(10)의 하측면을 향하여 부상한 후, 밸브(27)가 부착된 유출구관(28)으로부터 정기적으로 기외로 배출된다.The raw water after passing through the fibrous
또한, 상기 섬유질의 유분조입화층(9)의 하측면에 잔류된 유는 밸브(24)을 정기적으로 개구하는 것에 의해서 관로(26)를 통해서 유출구관(2)으로부터 기외로 배출되어지며, 이 경우에 있어서, 관로(26)중에 설치된 역지밸브(25)는 유출구관(2)에 있어서의 전자밸브(22)가 폐색되어 있을시 밸브(24)를 개구하면 상부용기(la)내의 정부에 잔류된 유가 섬유질의 유분 조입화층(9) 하측면으로 유입됨으로서 이것을 방지하기 위한 것이다.In addition, the oil remaining on the lower side of the fibrous
또한, 상기 장치를 사용해서 C중유가 혼합된 물과, 경유가 혼합된 물에 대해서 분리시험을 행하여 섬유질의 유분 조입화층(9)에 유입되기 전의 A개소에 있어서의 유분농도(ppm), 섬유질의 유분조입화층(9)을 통과후에 있어서의 B개소의 유분농도(ppm) 및 유분조입화부(11)에 있어서의 다공질막(13)을 통과후에 있어서의 C개소의 유분농도(ppm)을 각각 측정한 결과는 다음의 표와 같다.In addition, the oil concentration (ppm) and the fiber at the A portion before entering the fibrous oil-coated
이상과 같이 본 발명은 원수중의 유분을 우선, 중력분리법에 의해서, 다음에 섬유질의 유분조입화층에 의해서 분리하고, 최후로 정분리할때에 최종의 정분리를 발수성 및 발유성의 성질을 갖는 재료로서 구성된 다공질막에 의해서 행하여서 이 다공질막에 대한 원수의 통과저항이 시간의 경과와 함께 급격하게 증대함을 회피할 수 있음과 동시에, 다공질막에 있어서의 물 및 유의 침투에 의한 팽윤을 방지할 수 있어서 내구성이 높아서, 그 분리효율을 향상할 수 있음과 동시에, 높은 분리효율에 의한 운전을 장기간에 걸쳐서 유지할 수 있고, 특히 C중유등과 같은 점도가 높은 유를 함유하는 경유든지, 유분농도가 높은 경우에 있어서 현저한 효과를 발휘할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, the oil content in raw water is first separated by gravity separation method, and then by the oil-incorporated layer of fibrous material. By using a porous membrane constituted as a material, it is possible to avoid the rapid increase in the passage resistance of raw water to the porous membrane with the passage of time, and to prevent swelling due to the penetration of water and oil in the porous membrane. The durability can be high, the separation efficiency can be improved, and the operation by high separation efficiency can be maintained for a long time, and especially the diesel fuel containing high viscosity oils such as C heavy oil, etc. When is high, a remarkable effect can be exhibited.
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