申请日2018.03.27
公开(公告)日2019.02.05
IPC分类号C02F1/44; B01D17/00; B01D61/02; B01D61/08; B01D61/14; B01D61/16; B01D61/18; B01D61/58; B01D63/06; B01D63/08; B01D63/10; B01D69/02; B01D71/34; B01D71/36
摘要
本发明提供一种含油废水处理装置以及使用该装置的含油废水处理方法，本发明能够顺利地进行废水处理并降低处理成本，能够将废水净化到等于或小于公共用水区域的排放标准值，从而能够实现对环境影响较少的废水处理。含油废水处理装置1包括：一次过滤器部7，对含油废水中含有的含油乳状液执行超滤处理，将含油乳状液分离为油分和一次处理水;二次过滤器部8，对由上述一次过滤器部分离的一次处理水执行使用反渗透膜的过滤处理，将一次处理水分离为未在一次过滤器部中除去的低分子量杂质和二次处理水。上述一次过滤器部7是具有管状膜式或螺旋状膜式的超滤膜过滤器结构的过滤器，并且，上述二次过滤器部8是具有通过重叠多层圆片状反渗透膜而成的过滤器结构的过滤器。
权利要求书
1.一种含油废水处理装置，其将含油废水分离为油和水，其特征在于，包括：
一次过滤器部，对所述含油废水中含有的含油乳状液执行超滤处理，将含油乳状液分离为油分和一次处理水;以及
二次过滤器部，对由所述一次过滤器部分离的一次处理水执行使用反渗透膜的过滤处理，将一次处理水分离为未在一次过滤器部中除去的低分子量杂质和二次处理水，
其中，所述一次过滤器部是具有管状膜式或螺旋状膜式的超滤膜过滤器结构的过滤器，并且，所述二次过滤器部具有通过重叠多层圆片状反渗透膜而成的过滤器结构的过滤器。
2.根据权利要求1所述的含油废水处理装置，其特征在于，包括：
一次处理槽，储存所述含油乳状液，向一次过滤器部供给含油乳状液，并储存从一次过滤器部返回的含油乳状液;以及
二次处理槽，储存由所述一次过滤器部处理的一次处理水，向二次过滤器部供给一次处理水，并储存从二次过滤器部返回的一次处理水。
3.根据权利要求2所述的含油废水处理装置，其特征在于，具备固液分离部，所述固液分离部由所述含油废水分离出固体和含油乳状液，
向所述一次处理槽供给含油乳状液。
4.根据权利要求1所述的含油废水处理装置，其特征在于，由所述二次过滤器部分离的二次处理水符合公共用水区域的排放标准。
5.根据权利要求1所述的含油废水处理装置，其特征在于，用于所述一次过滤器部的膜由聚偏二氟乙烯树脂(PVDF)、聚四氟乙烯树脂(PTFE)、聚丙烯腈树脂(PAN)中的任何一种制成，截留分子量为1×104Da以上5×105Da以下。
6.根据权利要求1所述的含油废水处理装置，其特征在于，所述二次处理部包括：
周壁部;
壳体，由封闭所述周壁部的上下端面的端面部构成;
一次处理水导入口，形成在所述端面部;
一次处理水导出口，用于将未经所述反渗透膜过滤的一次处理水送回二次处理槽;
轴部，被收纳在所述壳体中;
圆片状反渗透膜，相对于所述轴部，在轴线方向上间隔着垫片进行层叠;
流路形成部件，被设置在所述反渗透膜之间，并沿着所述反渗透膜的表面在径向方向形成流路;
可供二次处理水流动的流路，所述流路和所述圆片状反渗透膜的内部连通，并形成在所述垫片和轴部之间;以及
导出口，用于导出所述二次处理水。
7.一种含油废水处理方法，其特征在于，使用权利要求1至6中任一项所述的含油废水处理装置将含油废水分离为油和水，所述含油废水处理方法包括：
对所述含油废水中含有的含油乳状液执行超滤处理从而将所述含油乳状液分离为油分和一次处理水的步骤;以及
使用反渗透膜对所述被分离的一次处理水执行过滤处理从而将一次处理水分离为未在一次过滤器部除去的低分子量杂质和二次处理水的步骤，
其中，将所述二次处理水净化至等于或小于公共用水区域的排放标准值。
8.根据权利要求7所述的含油废水处理方法，其特征在于，在由所述含油废水分离出固体和含油乳状液的步骤后，进行以下步骤：对被分离的含油乳状液执行超滤处理，将所述含油乳状液分离为油分和一次处理水。
说明书
含油废水处理装置以及使用该装置的含油废水处理方法
技术领域
本发明涉及含油废水处理装置以及使用该装置的含油废水处理方法，特别涉及能够进行对环境不利影响较小的废水处理的含油废水处理装置以及使用该装置的含油废水处理方法。
背景技术
在汽车部件等的制造过程中，在进行金属加工时使用切削油等的油来改善润滑性。通常，一边将油涂覆到加工金属表面，一边进行金属加工，但由于油易于燃烧，所以有可能引起火灾。
因此，近年使用水溶性油水(金属加工用油)。该油水是将表面活性剂等用作介质的水和油的混合物。
该水溶性的油水使用过难以进行废弃处理，作为废弃处理方法采用蒸发水分或者使油分成为雾状并用焚烧炉燃烧等方法。
然而，蒸发方式或在焚烧炉中进行燃烧等的处理方法，因含油废水的含水率高，在燃烧等中需要大量的能量，所以具有处理成本增加的问题。此外，将回收的油分进行焚烧处理时产生大量的二氧化碳(CO2)，因此，具有对环境产生不利影响的问题。
作为该含油废水的处理方法，专利文献1公开了一种使用离心分离装置的处理方法，该处理方法将比重最小的油分分离到内侧层(上层)、将比重最大的污泥分离到外层(下层)、将乳状液(乳浊液)分离到中间层，此外，通过下游的过滤装置对乳状液进行膜分离。
根据这种处理方法，可以通过过滤装置分离乳状液中含有的油分，并将其作为含水率低的油分进行回收。
因此，能够减少在销毁所回收的油分时燃烧等过程所需的能量，从而抑制处理成本。此外，可以减少焚烧处理时所产生的二氧化碳(CO2)的量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本“特开平5-245471号”专利公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在专利文献1中公开的处理方法中，对乳状液进行膜分离处理时，陶瓷分离膜采用氧化铝、氧化锆等的非对称膜。
然而，上述陶瓷分离膜是过滤油微粒(数nm至数十nm)的程度的膜，因此，无法除去低分子量杂质(例如，表面活性剂、防锈剂、低分子量钠等)，具有无法将废水净化到可向河流排放的水平(等于或小于公共用水区域的排放标准值)的技术问题。
另外，还存在这样的技术问题，即，油膜附着在上述陶瓷分离膜的膜面，在早期阶段引起堵塞，从而无法顺利地分离油和水。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种含油废水处理装置以及使用该装置的含油废水处理方法，能够顺利地进行废水处理并降低处理成本，能够将废水净化到等于或小于公共用水区域的排放标准值，从而能够实现对环境影响较少的废水处理。
解决问题的技术手段
为解决上述问题，本发明的含油废水处理装置是一种用于将含油废水分离为油和水的装置，其特征在于，包括：一次过滤器部，对上述含油废水中含有的含油乳状液执行超滤处理，将含油乳状液分离为油分和一次处理水;二次过滤器部，对由上述一次过滤器部分离的一次处理水执行使用反渗透膜的过滤处理，将一次处理水分离为未在一次过滤器部中除去的低分子量杂质和二次处理水，其中，上述一次过滤器部是具有管状膜式或螺旋状膜式的超滤膜过滤器结构的过滤器，并且，上述二次过滤器部是具有通过重叠多层圆片状反渗透膜而成的过滤器结构的过滤器。
根据本发明的含油废水处理装置，能够通过具有超滤结构的一次过滤器部除去油分，并能够通过具有反渗透膜结构的二次过滤器部除去如表面活性剂那样的低分子量杂质。即，能够将含油废水净化至等于或小于公共用水区域的排放标准值。
特别是，由于一次过滤器部采用具有管状膜式或螺旋状膜式的超滤膜过滤器结构的过滤器，因此，含油乳状液以高流速(线速度)沿着超滤膜的表面流动。结果，能够抑制油分附着在超滤膜面上，从而能够抑制膜的堵塞。
此外，由于二次过滤器部采用具有通过重叠多层圆片状反渗透膜而成的过滤器结构的过滤器，因此，能够提高膜的操作压力，能够除去表面活性剂等低分子量杂质，能够提高浓缩率。
并且，上述具有通过重叠多层圆片状反渗透膜而成的过滤器结构的过滤器中，与一次过滤器部同样地，一次处理水沿着膜的表面以高流速(线速度)流动，因此，能够抑制低分子量杂质附着在膜面上，从而抑制膜的堵塞。
如上所述，由于使用了特定结构的一次过滤器部和二次过滤器部，含油乳状液、一次处理水沿着膜的表面以高流速(线速度)流动，因此，能够在抑制膜的堵塞的情况下进行废水处理。结果，可以长时间顺利地进行废水处理。
并且，在一次过滤器部中能够浓缩油分，并且在二次过滤器部中能够浓缩表面活性剂等低分子量杂质，因此，可以降低处理成本。
在此，优选的是，具备：一次处理槽，储存上述含油乳状液，向一次过滤器部供给含油乳状液，并储存从一次过滤器部返回的含油乳状液;二次处理槽，储存由上述一次过滤器部处理的一次处理水，向二次过滤器部供给一次处理水，并储存从二次过滤器部返回的一次处理水。
如上所述，在一次处理槽中储存从一次过滤器部返回的含油乳状液，并再次向一次过滤器部供给含油乳状液，因此，能够浓缩含油乳状液。
而且，同样地，在二次处理槽中储存从二次过滤器部返回的一次处理水，并再次向二次过滤器部供给一次处理水，因此，能够减少要进行废弃处理的最终处理液的量。
另外，优选的是，具有固液分离部，该固液分离部由上述含油废水分离出固体和含油乳状液，并向上述一次处理槽供给含油乳状液。
该固液分离部例如是离心分离机，可以设置在含油废水处理装置中。或者，也可以将固液分离部(离心分离机)设置为与含油废水处理装置分开的单独的装置，将由固液分离部(离心分离机)分离的含油乳状液供给到上述一次处理槽。
优选为，由上述二次过滤器部分离的二次处理水符合公共用水区域的排放标准。
另外，优选为，用于上述一次过滤器部的膜由聚偏二氟乙烯树脂(PVDF)、聚四氟乙烯树脂(PTFE)、聚丙烯腈树脂(PAN)中的任何一种制成，截留分子量为1×104Da(道尔顿)以上且5×105Da(道尔顿)以下。
如上所述，由于膜是由聚偏二氟乙烯树脂(PVDF)、聚四氟乙烯树脂(PTFE)、聚丙烯腈树脂(PAN)中的任何一种制成，所以具有耐久性和耐油性，因此是优选的。
当截留分子量小于1×104Da(道尔顿)时，净化量少，处理花费时间，在早期产生堵塞，因此不是优选的。
另一方面，当上述截留分子量大于5×105Da(道尔顿)时，由于油分透过膜并且不能进行充分的过滤，因此不是优选的。
此外，本发明的特征在于，上述二次处理部包括：周壁部;壳体，由封闭上述周壁部的上下端面的端面部构成;一次处理水导入口，形成在上述端面部;一次处理水导出口，用于将未经上述反渗透膜过滤的一次处理水送回二次处理槽;轴部，被收纳在上述壳体中;圆片状反渗透膜，相对于上述轴部，在轴线方向上间隔着垫片进行层叠;流路形成部件，被设置在上述反渗透膜之间，并沿着上述反渗透膜的表面在径向方向形成流路;可供二次处理水流动的流路，上述流路和上述圆片状反渗透膜的内部连通，并形成在上述垫片和轴部之间;以及导出口，用于导出上述二次处理水。
由于上述二次过滤器部具有上述构成，从而能够将膜的操作压力例如提高到约3MPa-12MPa，因此，能够除去表面活性剂等低分子量杂质并提高浓缩率。
另外，由于一次处理水沿着膜的表面以高流速(例如，以1m/s-3m/s的线速度)流动，因此，抑制低分子量杂质粘附在膜面上，从而抑制膜的堵塞。
此外，本发明提供一种含油废水处理方法，该方法使用上述含油废水处理装置将含油废水分离为油和水，其特征在于，包括：对上述含油废水中含有的含油乳状液执行超滤处理从而将上述含油乳状液分离为油分和一次处理水的步骤;以及用反渗透膜对上述被分离的一次处理水执行过滤处理从而将一次处理水分离为未在一次过滤器部除去的低分子量杂质和二次处理水的步骤，另外，将上述二次处理水净化至等于或小于公共用水区域的排放标准值。
根据这种方法，能够通过超滤处理除去油分，并通过使用反渗透膜结构的过滤处理除去低分子量杂质。即，能够将含油废水净化至等于或小于公共用水区域的排放标准值。
在此，优选为：经过由上述含油废水分离出固体和含油乳状液的步骤后，对被分离的含油乳状液执行超滤处理，将上述含油乳状液分离为油分和一次处理水。
该固液分离部例如是离心分离机，可以将通过固液分离部(离心分离机)分离的含油乳状液供给到一次处理槽。
发明效果
根据本发明，提供这样一种含油废水处理装置以及使用该装置的含油废水处理方法，即：能够顺利地进行废水处理并降低处理成本，能够将废水净化到等于或小于公共用水区域的排放标准值，从而能够实现对环境影响较少的废水处理。
