JPS5854604B2 - 油の乳状廃水の浄化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、界面活性剤でエマルジョン化された清浄の
困難な油の乳状廃水を、高能率で、高度に浄化する方法
に関するものである。

従来の油の乳状廃水の処理力法は、塩析工程、凝集用の
ポリマーの投入による凝集沈澱工程、活性炭による浄化
の系統をとるものが大部分を占めていたが、この処理力
法では、油や夾雑物等の微粒子を凝集する凝集分離によ
るスラッジの発生の処理並びに活性炭のコストが問題と
なっていた。

因って、この発明は、従来の凝集沈澱工程や活性炭を使
用することなく、より高性能な、より高度の浄化を日差
したものである。

すなわち、カチオン化ウレタンフオームのすぐれた浄化
性能を有効に活用する浄化力法であって、高濃度乳状廃
水を直接カチオン化ウレタンフオームに通水したのでは
、経済的にも、性能的にも不利であるため、適当な油分
濃度が必要であり、この油分濃度まで低減させるために
塩析工程等を組入れたものであって、まず、油の乳状廃
水を少量の無機塩類にて塩析した後、粗粒無機物質を充
填した無機質ろ（濾）化塔にてろ過し、次に、カチオン
化ウレタンフオームをｔ填したカチオン化ウレタンフオ
ームをろ過塔にてろ過する方法によって、油の乳状廃水
を高能率で、しっ）も高度に浄化するものである。

次に、この発明の油の乳状廃水の浄化力法の実験経過に
ついて述べる。

ます、第一工程の無機塩類の塩析における塩化カルシウ
ムの濃度の検討を行なった。

試験は、廃水の高濃度の場合を考慮し、水溶性切削油（
丸首石油社製、スワロ−カッｌ−４Ｂ）を３０．０００
１１１）ｍ濃度の乳状水とし、この乳状水に対し、塩化
カルシウム（ＣａＣ１２）を、重量係で０．１φ、０．
２斜、０．３係添力口し、約２０分間空気攪拌を行なっ
て、油の塩析状態をテストした。

この無機塩類における塩化カルシウムの濃度と乳状水の
処理後の油濃度（購）との関係は第１表に示すとおりで
あった。

上記第１表に示すとおり、油の乳状水は、塩析により、
乳状油は相当量分離され、浮かす（渣）となって析出さ
れ、油濃度は、ＣａＣ１□の０．１係濃度で約１／９と
なり、０．２％濃度で約１／７０となる。

従って、油の乳状廃水の塩析に必要なＣａＣｌ２の濃度
は０．１５〜０．３重量φの範囲の少量を使用し、廃水
処理後の最終排水中に含有する無機塩類の量も最少とし
て、最終排水の浄化効果を一層良好とする様になすもの
である。

次に、塩解析した廃水を第二工程の無機質ろ過塔を通過
させる。

この無機質ろ過塔は、砂、アンスラサイト、ガラスピー
ス等の無機質物質をそれぞれ単独あるいは組合せて使用
するもので、粒子径は１顧〜５′Ｉ／ｇ／ｌ程度の粗粒
が使用される。

この無機質ろ過塔では、油の外に廃水に含まれる夾雑物
が除去される。

この無機質ろ過塔では、第一工程の塩析後の油濃度が４
２０ｐｐ！ＩＩの場合３ＱＱｐｐｍ程度に浄化される。

このろ過塔は、最終の浄化された処理水を逆流洗浄する
事によって繰り返し使用する事が可能である。

次に、第三工程において最終的に浄化する。

第三工程は、カチオン化ウレタンフオームをチップ状に
して充填したカチオン化ウレタンフオームろ過塔にて処
理する工程である。

このろ過塔におけるカチオン化ウレタンフオームの充填
密度は０．１９７−〜０．２ 、！ｉ’ ／ｃｒｉｔ、
の範囲とする。

このカチオン化ウレタンフオームとは、発明者らが先に
出願したもので、特願昭５１−１１７６５１号（特開昭
５３−４２４５０号に記載のとおり、すなわち、 ａ成分として、多官能性のポリオキシアルキレンポリオ
ール又は２官能性の親油性ポリオールの各単独あるいは
両者の混合物、 ｂ成分として、有機インシアネートと反応することので
きる活性水素を２〜３個を有する３級窒素化合物または
２級いおう化合物を、該化合物の５〜１５重量係の水の
存在下において、アルキル化剤によってカチオン化した
カチオン基含有鎖延長剤、 Ｃ成分として、脂肪族あるいは芳香族のポリイソシアネ
ートの各単独または両者の混合物、上記ａ、ｂ、ｃの３
級分を主成分とする組成からウレタン発泡反応させて得
られたカチオン基含有濃度が０．３〜１．５重量多であ
るカチオン化ウレタンフオームであって、アニオン系又
はノニオン系界面活性剤含有廃水油処理用ポリウレタン
フォームである。

上記ａ成分のポリオキシアルキレンポリオールは、一般
のポリウレタン製造用に使用されるもので、たとえば、
テトラヒドロフラン、エチレンオキシド、プロピレンオ
キシド、ブチレンオキシドなどの重合生成物もしくは共
重合体のポリオールで２００〜１００００程度の分子量
を有するもので、好ましくは２００〜５ｏｏｏの分子量
を有するものである。

また、親油性ポリオールは、分子量が１０００〜３００
０程度のブタジェン重合体、あるいは、ブタジェンとア
クリロニトリル、または、スチレンの共重合体で末端に
水酸基を有するポリブタジェングリコール、または、分
子量が１０００〜３０００程度の末端に水酸基を有する
ポリオレフィン系炭化水素化合物（ポリエチレングリコ
ール等）である。

上記す成分のカチオン基含有鎖延長剤は、カチオン基に
転化することができる基を含み且つ有機インシアネート
と反応することのできる活性水素を２〜３個持つ化合物
で、該化合物の５〜１５重量係の水の存在下において、
アルキル化剤でカチオン化した液状イオン基含有鎖延長
剤を用いる。

また、必要に応じて通常の鎖延長剤を併用してもよい。

たとえば、イオン基に転化できる３級窒素または２級い
おりを有し且つ有機イソシアネートと反応できる活性水
素２〜３個持つ化合物、すなわち、Ｎ−メチルジェタノ
ールアミン、Ｎ−ブチルジェタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、ジヒドロキシエチルサルファイド等をア
ルキル化剤でイオン化するものである。

このアルキル化剤としては、ジメチル硫酸、ジエチル硫
酸等のジアルキル硫酸、メチルクロライド、エチルブロ
マイドなどのアルキルハライドあるいはベンジルクロラ
イド等であり、ジアルキル硫酸の場合には、４級化のあ
とで水を力ｐえる必要がある。

すなわち、ｂ成分は、活性水素２〜３個を持つ３級窒素
化合物または２級いおう化合物であって、５〜１５係の
水の存在下においてアルキル化したカチオン基含有鎖延
長剤である。

たとえば、一例をあげると、Ｎ−メチルジェタノールア
ミン４４重量部、ベンジルクロライド４６重量部、水１
０重量部を８０℃で混合攪拌し２時間反応させて得られ
るものである。

上記Ｃ成分のポリイソシアネートは、脂肪族あるいは芳
香族のポリイソシアネートの単独または両者の混合物が
使用される。

すなわち、このポリイソシアネートは、脂肪族又は芳香
族のポリイソシアネートであってもよい。

たとえば、２．４−トリレンジイソシアネート、２゜６
−トリレンジイソシアネートあるいはその混合物、４，
４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、１．５−ナ
フチレンジイソシアネートその他ポリフェニルポリイソ
シアネート（たとえは、トリフェニルメタン−Ｐ１トリ
イソシアネート等）等がある。

好ましくは、２，４−トリレンジイソシアネートと２，
６−トリレンジイソシアネートおよびポリフェニルポリ
イソシアネートの混合物が使用される。

上記３級分を反応させて得たカチオン化ポリウレタンフ
ォームのイオン基含有濃度はＮ■またはＳ■の重量饅で
、０．３〜１．５ ％が好ましい。

＊このカチオン化ウレタンフオームは、すぐれた
圧縮性を有するもので、従来のような、水頭圧や通水圧
によるへたりの発生と、それに伴う吸着塔内の圧損の増
力口を防止し得る事が出来、フオームの耐久寿命をも増
大するものであるばかりでなく、特に、塩析工程その他
の工程にて浄化困難な乳状廃水中の微量な油分をも吸着
する事が出来るため採用したものであり、高濃度乳状廃
水を直接通水したのでは、経済的にも性能的にも不利で
あるため、経済的・性能的にカチオン化ウレタンフオー
ムを活用するためには、適当な油分濃度が必要であり、
その必要な好適な油分濃度まで低減させるために、前記
のとおり前処理工程として塩析工程を組入れたものであ
って、塩析工程にて第１表に示すように、数百ｐ０程度
までｆ竺させる事が好ましいものである。

このカチオン化ウレタンフオームろ過塔では、水中に分
散したエマルジョンが破壊され、破壊された微粒子は相
互に接触して集合粗粒化される。

因って、このカチオン化ウレタンフオームろ過塔を通過
することによって油の乳状廃水は著しく浄化されるもの
である。

もち論、複数基使用する事によって、より一層完全に近
い浄化が得られることは当然である。

なお、カチオン化ウレタンフオームは同一出願人の出願
になる特願昭５１−１１７６５１号（特開昭５３−４２
４５０号）出願発明のポリウレタンフォーム吸着材と他
の油吸着材との比較の表に記載のとおり、検水の油分１
１０００ｐｐの場合、カチオン化ウレタンフオームの場
合、吸着後の油分は、５岬であるが、従来のウレタンフ
オームの場合は、４５０咽であり、両者の浄化俄’Ｑｌ
こは雲泥の差を有するものである。

次に、カチオン化ウレタンフオームろ過塔を２段直列に
使用した場合の浄化程度の一例を第２表に示す。

以上のとおり、油分については、カチオン化ウレタンフ
オームを使用する事によって完全に近い浄化が得られる
事と、第一工程においてＣａＣ１゜を最少量に抑える事
ができるため、最終処理後の排水には無機塩類の含量も
少なく好適な浄化水が得られるものである。

次に、実施の一例を示す図示の装置に基づいて、この発
明の態様を具体的に説明する。

図において、１は廃水導入ライン、２は塩化カルシウム
供給ライン、３は塩析槽、４は攪拌用空気ライン、５は
スキマー（Ｓｋｉｍｍｅ ｒ ）、６は供給ポンプ、７
は無機質ろ通塔、７ａは無機質充填部、７ｂは空室部、
８，９はカチオン化ウレタンフオームろ通塔、８ａ、９
ａはカチオン化ウレタンフオーム充填部、８ｂ 、９ｂ
は空室部、１０は浄化水貯槽、１１は逆洗用ポンプ、１
２はオーバーフローライン、１３は攪拌塩析剤、１４は
浮上油分離部、１５は排出ラインである。

浄化方法は、廃水導入ライン１カ）ら油の乳状廃水を塩
析槽３に導入し、塩化カルシウム供給ライン２にて塩化
カルシウム水を供給し、塩化カルシウム濃度を約０．２
重量係内外に調整し、攪拌用空気ライン４から空気を送
って空気攪拌を行なうと、乳状油は塩析され、相当量浮
かす（渣）として浮上する。

この浮上油は、浮上油分離部１４のスキマー５によって
除去する。

特に、ベルトスキマー等によって自動的に除去するのが
好ましい。

次に、塩析後の乳状廃水は、浮上油分離部１４の下部か
ら供給ポンプ６にて無機質ろ通塔７の上部の空室部７ｂ
から無機質充填部７ａに供給し、ろ過する。

このろ過水は、さらに、無機質ろ通塔７の下部からカチ
オン化ウレタンフオームろ通塔８に供給される。

このろ通塔によって、前工程にて分離されなかった油の
乳状体は破壊され、集合粗粒化され、はとんど油分は除
去される。

さらに完全に除去するためには、さらに、カチオン化ウ
レタンフオームろ通塔９に供給するとわずかな油分も吸
着され、完全に近い浄化水が得られる。

なお、無機質ろ通塔７が油や夾雑物で目詰まりを生じ、
圧力損失が大きくなると、供給ポンプ６を逆洗用ポンプ
１１に切り換え、破線にて図示したように、浄化水貯槽
１０の処理済の浄化水を無機質ろ通塔７の下部から逆流
して洗浄し、塩析槽３に還流される。

また、カチオン化ウレタンフオームろ通塔８，９の上部
の空室部８ｂ 、９ｂにたまる相粒化集合油は、適宜に
バルブを開閉して排出ライン１５によって塩析槽３に還
流される。

従って、無機質ろ通塔７も２基併設すると、洗浄中は他
の１基にて連続操作が可能である。

また、カチオン化ウレタンフオームろ通塔も複数基併設
すると、フオームの取り替え時に切り換えて連続操作が
出来、好都合である。

このような方法にて油の乳状廃水を処理すれば、能率よ
く、安価に、しかも高度に浄化する事が出来、再利用に
よる水資源の節約と廃水による公害問題を解決に大きく
寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の浄化方法を実施する装置の一例を示
す図解式立面図。 ７・−・・・・無機質ろ通塔、８，９・・・・・・カチ
オン化ウレタンフオームろ通塔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油の乳状廃水を、無機塩類にて塩析する第一工程に
   おいて、最終排水の浄化のため塩化カルシウムの濃度を
   ０．１５〜０．３重量係の少量を使用して、乳状油の相
   当量を分離し、次に、粗粒無機質物質を充填した無機質
   ろ過塔にてろ過する第二工程にて、さらに、油以外の夾
   雑物や残りの分離油を除去し、この浄化水を、カチオン
   基含有濃度が０．３〜１．５重量φであるカチオン化ウ
   レタンフオームを充填したカチオン化ウレタンフオーム
   ろ過塔にてろ過する第三工程によって、はとんど油分の
   ない浄化水とする事を特徴とする油の乳状廃水の浄化力
   法。 ２ 第三工程のカチオン化ウレタンフオームろ過塔にお
   けるカチオン化ウレタンフオームの充填密度を０．１
   ！９ ／ｃｒｔｌ〜０．２９／−の範囲とする特許請求
   の範囲第１項記載の油の乳状廃水の浄化力法。