JP4063616B2 - Method for separating or concentrating oil in oil-water mixed phase fluid - Google Patents

Description

この出願の発明は、油水混相流体中の油分の分離あるいは濃縮方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、汚水排水施設等において、油水混相の液流体から油分を選択的に分離・濃縮して、水分を下水道や一般河川等に流すことができるまで容易に浄化可能とする、簡便なプロセスで、経済性にも優れた新しい油水混相流体の処理方法に関するものである。
【０００１】
【従来の技術と発明の課題】
従来より、危険物施設や一般施設の汚水排水処理施設では、下水道や一般河川等に流す前に、法的に定められた水質まで浄化するようにしている。
【０００２】
その処理過程では、▲１▼物理学的方法（スクリーニング、沈殿、ろ過、浮上、攪拌）、▲２▼化学的方法（凝集、活性炭吸着、ｐＨ調整、酸化還元、消毒、イオン交換）、▲３▼生物学的方法（好気処理、嫌気・好気処理、嫌気処理）が利用されており、通常これらが組み合わされて処理されている。
【０００３】
ここで、▲１▼物理学的方法とは、水との重さの違いや、除去する物の大きさを利用した処理方法であり、▲２▼化学的方法とは、分子間の引力や電荷、化学反応を利用した方法、▲３▼生物学的方法とは、汚水中の有機物をえさとして生活できる細菌などを利用した方法である。
【０００４】
これら従来の処理施設では、処理が必要とされる規模と混在する油分の処理が大きな課題になっている。
【０００５】
たとえば、大規模な上水使用後の処理や雨水等の処理において油分の分離が必要とされる空港施設が例として挙げられる。
【０００６】
空港施設においては、上水は、空港ターミナルビルのレストラン厨房やオフィス洗面台等に、国際空港の規模において、年間２００〜２５０万トンが使用され、処理後に下水道や河川に放流され、一部は中水（再利用水）に処理されてターミナルビルのトイレ洗浄水等として利用されることになる。この場合の処理施設設計上の水質基準としては、たとえば、厨房処理において表１のようであり、中水については表２のように定められる。
【０００７】
【表１】

【０００８】
【表２】

【０００９】
また、雨水等については、空港エプロン地区や給油施設地区等において、たとえば成田国際空港では年間４６０万トンの雨水が降り、一部は排水溝を通して滞水池に流れ込み希釈されて下流河川に流れ、一部は中水として空調用冷却水等に利用される。また、さらに一部は下水道品質基準に適合する為の処置を施して専用下水道を通じ排水されている。
【００１０】
たとえば、以上の例において、上水使用後の処置で油分の分離・回収を効果的に行なうことが重要な課題になる。また雨水等の外部水が外に出ていく場合は、空港内で汚れたり、有機・無機、化学物質の混入により雨水の性格が変わらないよう監視するシステムが導入されている。しかし、突発的な物質の混入を未然に防止し、下流河川に安全な水の流下を保証する対策は極めて重要な視点である。
【００１１】
その意味で空港から排出される雨水等の混相水の中から、油分を分離・回収するか、あるいは、希釈放流可能となる安全な濃度まで取り除いてやる装置の開発は極めて重要な検討課題である。
【００１２】
食用油、燃料、オイル等の油分を水と分離する方法としては、水と油の比重差を利用した分離処理が多く採用されている。
【００１３】
その方法としては、まず、たとえば図３に例示したように、排水処理経路に、処理量に応じた大きさの分離槽を２つ以上設け、上流槽から下流槽に流入する位置を水面より下の高さにすることによって、比重の軽い油分を上流槽の水面上に溜めて分離するようにしたものが知られている。また、この方法において、分離槽の数を増やすことにより、分離を繰り返し、下流槽の水質をさらに向上させるようにしたものが知られている。
【００１４】
そして、水分中に溶け込んでいる油分については、流量を抑え、分離槽に長い時間滞留させることにより、自然作用により油分を浮上させ水と分離することや、図４のように、圧力をかけた圧縮空気を水に溶解させ、それを分離槽下から流し込んで細かい気泡を油分に付着させることにより、水面に浮上させて分離するようにした工夫もなされている。
【００１５】
さらに分離槽の水面に浮いた油分の処理方法については、従来は、分離槽が小さいものであれば柄杓等ですくい、大きな分離槽であれば油吸着剤、油処理剤を用いて除去している。
【００１６】
また、このような作業のほかには、図５に例示したように、油分の滞留している分離槽の水面高さを調整し、水面上に浮いた油分を重力で別の槽に排出する方法や、吸引により処理する方法が知られている。
【００１７】
しかしながら、従来の油水分離の方法については▲１▼処理流量の制限、設備の規模▲２▼分離油処理の手間、▲３▼加圧水による浮上分離においては、当然のこととして、加圧水を生成させるための設備が必要となり、その設置と保守コストも問題となる。
【００１８】
また、排水含有油分の分離における自然作用における油分の浮上処理に関しては、分離に要する時間に応じた処理流量の制限があり、上流側において流量の調整が必要になる。さらにまた、浮上分離の処理流量を上げる場合は、分離槽の容量を大きくしたり、増設することが必要であり、施設全体の規模も大きくならざるを得ない。
【００１９】
そして、いずれの場合においても、浮上油分の除去のための多くの労力と資材コスト等が問題にならざるを得ない。
【００２０】
そこで、この出願の発明は、油水混合物の処理として油分を効率的に分離することができ、以上のような既存の設備と組合わせることによってもこれら設備の負担を大幅に軽減することができる、簡便なプロセスで、省スペース、省エネルギー化が図られ、コスト負担の軽減が可能とされる、新しい油水分離のための技術手段を提供することを課題としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとしては、第１には、管路内において、上流側で油水混相流体の旋回流を生成させ、旋回流の軸中心付近の油分の流れを抜き出すことを特徴とする油水混相流体中の油分の分離あるいは濃縮方法を提供する。
【００２２】
また、この出願の発明は、上記の方法について、第２には、管路ベント部における非対称２次流の利用、管路内への案内羽根の設置、管路内への噴出ノズルの設置および管路の接線方向に流入させる流入管の設置のうちの少くともいずれかの手段により管路内の上流側に油水混相流体の旋回流を生成させることを特徴とする油水混相流体中の油分の分離あるいは濃縮方法を、第３には、管路ベント部において非対称２次流により旋回流を生成させ、その下流側に漸縮小管を設けることにより旋回流を変形させ、流れの軸中心近傍の油分を抜き出すことを特徴とする油水混相流体中の油分の分離あるいは濃縮方法。
【００２３】
第４には、管路内部に、上流側に向けて開口する小径管路を管路と同心に配置して、この小径管路により軸中心付近の油分を抜き出すことを特徴とする油水混相流体中の油分の分離あるいは濃縮方法を、第５には、管路内に、紐を軸中心付近に設けることで、軸中心付近の油分の抜き出しを促進することを特徴とする油水混相流体中の油分の分離あるいは濃縮方法を提供する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００２５】
この出願の発明においては、油水混相流体中の油分を、流体現象の渦を利用して容易に、かつ、高効率に分離・濃縮して、油分の再利用や、浄化水の中水としての利用、さらには河川への放出を可能とする。
【００２６】
このような流体の渦現象の利用は、この出願の発明者による着想とその実証についての数多くの事例を通しての検討の結果導かれたものであって、その一部はスパイラル流体技術として実用化されてもいる。この出願の発明はこれらの背景からなされたものである。
【００２７】
この出願の発明においては、油水混相流体からの油分の分離、つまり油分としての濃縮を行うために、基本的には、管路内において、その上流側で油水混合の混相流体の旋回流を生成させ、下流側で、旋回流の軸中心付近の油分を流水として抜き出すことを特徴としている。
【００２８】
この方法では、対象とする油水混相流体についてはその種類（油分と水分）について特に限定はない。たとえば前記の空港施設地区においては、油分としては、石油系、尿素系、そしてグリコール系のものを主な対象として考慮されることになる。
【００２９】
その混合比についても特段の制約はないが、一般的には、油分／水の重量比として１％以下程度のものであることが好ましい。この比率は、多くの処理施設において油分含有の水の浄化処理の対象として一般的なものである。
【００３０】
旋回流の生成については、各種の手段が考慮されてよく、自然旋回流の生成手段、強制旋回流の生成手段のうちの適宜なものであってよい。このような手段としては、たとえば前記のとおり、管路ベント部における非対称２次流を利用することや、管路内への案内板の設置、管路内への噴出ノズルの設置、あるいは管路の接線方向に流入させる流入管の設置等の手段が好適なものとして挙げられる。もちろん、これらの手段は１種でもよいし、２種以上のものが組合わされてもよい。
【００３１】
これら手段によって生成された旋回流においては、流れに追随できる油分（追随性は、油であれば粒径と比重に依存する）が旋回流の軸中心近傍に集まった流れを形成することになる。そこで、この出願の発明では、この軸中心近傍の流れとしての油分を管路内から抜き出すことになる。抜き出しのための手段も各種のものが考慮されてよいが、代表的な手段としては、上流側に向けて開口する小径管路を管路と同心に配置して、この小径管路により軸中心付近の流れとしての油分を抜き出すことが例示される。
【００３２】
より具体的な実施の形態を例示したものが図１および図２の例である。図１の例においては、油水混相流体（Ａ）が流れる管路（１）にベント部（１１）を設け、このベント部（１１）で非対称２次流による旋回流が生成されるようにしている。そしてさらに管路（１）には、下流側に漸縮小管部（１２）を設け、ここで旋回流が変形されて、軸中心の流れの分布度（流速分布）が強められたスパイラル流が形成されるようにしている。
【００３３】
軸中心付近の油分の流れは、より軸中心への集中の度合を高められることになる。
【００３４】
軸中心付近の油分（Ｂ）については、管路（１）内に、上流側に向けて開口し、管路（１）と同心に配置された小径管路（２）によって、その開口から抜出すようにしている。
【００３５】
管路（１）に設けたベント部（１１）と漸縮小管部（１２）そして小径管路（２）という簡単な手段の配置によって、油水混相流体（Ａ）からの効率的な油分（Ｂ）の分離回収（濃縮）が可能となる。油分（Ｂ）が分離された後には、管路（１）からは浄化された水（Ｃ）が回収される。
【００３６】
この図１の例においては、油水混相流体（Ａ）の組成や流速等によっても相違するが、油分の効果的な分離・濃縮のためには、その装置や操作の条件としては一般的に以下のものが好ましいものとして考慮される。
【００３７】
▲１▼ 油水混相流体（Ａ）の
流速（ｍ／ｍｉｎ）：５０〜１００
▲２▼ 管路（１）の上流側小径（Ｄ₁）
と下流側内径（Ｄ₂）の比
Ｄ₂／Ｄ₁ ：１０／１００〜２５／１００
▲３▼ 小径管路内径（Ｄ₃）と上流
側内径（Ｄ₁）の比Ｄ₃／Ｄ₁：２／１０〜５／１０
▲４▼ 漸縮小管部（１２）の長さ（Ｌ₁）
との比Ｌ₁／Ｄ₁：１〜３
▲５▼ 小径管路（２）開口までの
距離（Ｌ₂）の比Ｌ₂／Ｌ₁：７／１０〜１５／１０
もちろんこれらは一般的な目安である。そして、図１の例においては、そのバリエーションとして、ベント部（１１）への上流側に漸拡大管部を設けることも有効である。油分の種類や比重によってはこの方法によってより効果的な分離が可能ともなる。
【００３８】
そして、図２は、図１の例の構成に加えて、旋回流の軸中心付近になるように紐（３）を配置したこの出願の発明の例を示している。この紐（３）は、軸中心付近の流れとなる油分を小径管路（２）へと効果的に誘導する役割を果たすものである。その素材については特に限定はないが、合成樹脂繊維や天然繊維、たとえば毛糸等として構成されたものが考慮される。紐（３）の性状としては、その表面は毛糸のように細い繊維が沢山存在する状態が望ましい。その理由としては、油・水・空気（表面が毛羽たっているために小さな空気バブルが合成繊維に内包されている）の電気的極性と紐の電気的極性の相互作用が考慮される。水中では表面電荷はディスチャージされて、電気極性の相互作用は生じないが、紐に内包されている空気が何らかの役割を演じているように思われるからである。
【００３９】
実際、たとえば合成繊維は、水をはじくが、油を吸着する。これは、空気の泡が存在することで、電気的極性の相互作用が生じ、紐近傍に旋回流により収れんしてきた油を吸着するものと考えられる。
【００４０】
そして紐（３）は、油分の吸着捕獲とともに、旋回流の中で渦芯近傍に位置決めされやすく、しかも紐（３）は渦の崩壊を防ぎ、渦度を高めるという作用効果も奏する。
【００４１】
そして、紐（３）については、その始端が漸縮小管部（１２）の始まりの位置とし、終端は、小径管路（２）内に挿入された位置とするのが好ましい。
【００４２】
たとえば以上のとおりのこの出願の発明の方法は、単独のプロセスとして浄水装置や浄化設備に配置してもよいし、より大規模な処理の場合には、従来既設の処理設備が従来公知のプロセスと組合わせて複合化してもよい。この複合化によれば、従来プロセスに比べて油分の分離・濃縮のための操作作業やエネルギー、そしてコストの負担ははるかに小さなものに軽減可能とされる。
【００４３】
好適にこの出願の発明が実施される例が、前記のとおりの大規模な上水使用後の処理や雨水等の処理が必要とされる空港施設である。
【００４４】
前記の従来技術の項でも説明したとおり、油分が混入された油水混相流体について、たとえば空港施設では、従来法としての加圧水ポンプ設備を備えた加圧浮上槽方式による油分の分離回収が行われるが、この従来の設備において、その前段プロセスとして、たとえば図１もしくは図２の方法によるプロセスを配置することで、エネルギー消費とコストを１／５以下にまで軽減することができる。空港からの排水は窒素成分が希薄なため生物処理が難しく、凍結濃縮はエマルジョンになっているために対応が難しいという問題があるが、この出願の発明においては簡便に油分の濃縮回収が可能であって、回収された油分は、たとえば防水剤成分のプロピレングリコールの引火点が９９℃であることからも、これを燃料として再資源化を図ることもできる。
【００４５】
また、この発明のプロセスを、複数並列に、あるいは直列に配置することによって、従来プロセスの全面的代替も可能となる。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、油水混合物の処理として油分を効率的に分離することができ、以上のような既存の設備と組合わせることによってもこれら設備の負担を大幅に軽減することができる、簡便なプロセスで、省スペース、省エネルギー化が図られ、コスト負担の軽減が可能とされる、新しい油水分離のための技術手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の一例を示した構成断面図である。
【図２】図１とは別の一例を示した構成断面図である。
【図３】従来の簡易分離の方法とその設備を例示した概要断面図である。
【図４】従来の加圧水による分離とその処理槽を例示した概要断面図である。
【図５】油回収装置付分離槽を例示した概要断面図である。
【符号の説明】
Ａ 油水混相流体
Ｂ 油分
Ｃ 水
１ 管路
１１ ベント部
１２ 漸縮小管部
２ 小径管路
３ 紐The invention of this application relates to a method for separating or concentrating oil in an oil-water mixed phase fluid. More specifically, the invention of this application is capable of easily purifying oil in a sewage drainage facility or the like until the oil can be selectively separated and concentrated from the oil-water mixed phase liquid fluid to flow the water into a sewer or a general river. The present invention relates to a new method for treating a mixed oil-water fluid that is a simple process and excellent in economic efficiency.
[0001]
[Prior art and problems of the invention]
Conventionally, in sewage and wastewater treatment facilities of hazardous materials facilities and general facilities, water is purified to legally defined water quality before flowing into sewers or general rivers.
[0002]
In the process, (1) physical method (screening, precipitation, filtration, flotation, stirring), (2) chemical method (aggregation, activated carbon adsorption, pH adjustment, redox, disinfection, ion exchange), (3) ▼ Biological methods (aerobic treatment, anaerobic / aerobic treatment, anaerobic treatment) are used, and these are usually treated in combination.
[0003]
Here, (1) the physical method is a treatment method using the difference in weight with water and the size of the object to be removed, and (2) the chemical method is an attractive force between molecules. The method using electric charge and chemical reaction, and (3) biological method are methods using bacteria that can live on the basis of organic matter in sewage.
[0004]
In these conventional treatment facilities, the treatment of the oil content mixed with the scale that requires treatment is a major issue.
[0005]
For example, airport facilities that require oil separation in large-scale water treatment and rainwater treatment are examples.
[0006]
In airport facilities, 2 to 2.5 million tons of water is used for restaurant kitchens and office washbasins in airport terminal buildings at the scale of the international airport, and is discharged into sewers and rivers after processing. It is treated as middle water (reused water) and used as toilet washing water for the terminal building. In this case, the water quality standard in designing the treatment facility is, for example, as shown in Table 1 for kitchen processing, and is determined as shown in Table 2 for middle water.
[0007]
[Table 1]

[0008]
[Table 2]

[0009]
As for rainwater, in the airport apron area and refueling facility area, for example, Narita International Airport receives 4.6 million tons of rainwater annually, and some of it flows through the drainage ditch and dilutes and flows into the downstream river. The section is used as medium water for cooling water for air conditioning. In addition, some of them are drained through dedicated sewers after taking measures to meet the sewer quality standards.
[0010]
For example, in the above example, it is an important issue to effectively separate and recover the oil by the treatment after using the clean water. In addition, when external water such as rainwater goes out, a system has been introduced to monitor the characteristics of rainwater so that it does not get dirty due to contamination in the airport or contamination of organic, inorganic, or chemical substances. However, measures to prevent sudden contamination of substances and ensure safe water flow in downstream rivers are an extremely important viewpoint.
[0011]
In that sense, development of a device that separates and recovers oil from mixed-phase water such as rainwater discharged from the airport or removes it to a safe concentration that can be diluted and discharged is an extremely important issue. .
[0012]
As a method for separating oil such as edible oil, fuel, and oil from water, a separation process using a difference in specific gravity between water and oil is often employed.
[0013]
As the method, first, as illustrated in FIG. 3, for example, two or more separation tanks having a size corresponding to the processing amount are provided in the waste water treatment path, and the position where the upstream tank flows into the downstream tank is below the water surface. It is known that an oil component having a light specific gravity is accumulated on the water surface of an upstream tank and separated by setting the height of the oil. Further, in this method, a method is known in which separation is repeated to further improve the water quality of the downstream tank by increasing the number of separation tanks.
[0014]
And about the oil component dissolved in the moisture, the flow rate was suppressed and the oil component was floated and separated from the water by natural action by holding in the separation tank for a long time, or pressure was applied as shown in FIG. There is also devised a method in which compressed air is dissolved in water and poured from the bottom of the separation tank to allow fine bubbles to adhere to the oil, so that it floats on the water surface and is separated.
[0015]
Furthermore, with regard to the method of treating the oil floating on the water surface of the separation tank, conventionally, if the separation tank is small, it is scooped with a handle or the like, and if it is a large separation tank, it is removed using an oil adsorbent or an oil treatment agent. Yes.
[0016]
In addition to such operations, as illustrated in FIG. 5, the water surface height of the separation tank in which the oil component stays is adjusted, and the oil component floating on the water surface is discharged by gravity to another tank. A method and a method of processing by suction are known.
[0017]
However, with regard to conventional oil-water separation methods, (1) treatment flow rate limitation, facility scale, (2) labor of separation oil treatment, and (3) flotation separation with pressurized water, of course, to generate pressurized water Equipment, and its installation and maintenance costs are also a problem.
[0018]
In addition, regarding the floatation process of the oil in the natural action in the separation of the wastewater-containing oil, there is a limitation on the process flow rate according to the time required for the separation, and the flow rate needs to be adjusted on the upstream side. Furthermore, in order to increase the flow rate of the flotation separation, it is necessary to increase the capacity of the separation tank or increase the size of the facility, and the scale of the entire facility must be increased.
[0019]
In any case, much labor and material costs for removing the floating oil are unavoidable.
[0020]
Therefore, the invention of this application can efficiently separate the oil component as a treatment of the oil-water mixture, and can greatly reduce the burden on these facilities by combining with existing facilities as described above. It is an object to provide a new technical means for oil / water separation that can save space and energy by a simple process and can reduce the cost burden.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of this application firstly generates a swirling flow of the oil-water mixed phase fluid upstream in the pipe, and flows the oil component near the axial center of the swirling flow. Provided is a method for separating or concentrating oil in an oil-water mixed phase fluid, which is characterized by being extracted.
[0022]
Further, the invention of this application relates to the above method, and secondly, use of an asymmetric secondary flow in the pipe vent part, installation of guide vanes in the pipe line, installation of a jet nozzle in the pipe line, and The swirling flow of the oil-water mixed phase fluid is generated upstream of the pipe by at least one of the means for installing the inflow pipe flowing in the tangential direction of the pipe. Thirdly, in the separation or concentration method, a swirling flow is generated by an asymmetric secondary flow at the pipe vent, and the swirling flow is deformed by providing a gradually reducing pipe on the downstream side thereof. A method for separating or concentrating oil in an oil-water mixed phase fluid, wherein the oil is extracted.
[0023]
Fourth, an oil-water mixed phase fluid characterized in that a small-diameter pipe that opens toward the upstream side is disposed concentrically with the pipe inside the pipe, and the oil component near the shaft center is extracted by the small-diameter pipe. In the oil-water mixed phase fluid characterized in that the method for separating or concentrating the oil content in the oil is characterized in that, in the fifth place, a string is provided in the vicinity of the shaft center in the pipe to facilitate the extraction of the oil content near the shaft center . A method for separating or concentrating oil is provided.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention of this application has the features as described above, and an embodiment thereof will be described below.
[0025]
In the invention of this application, the oil content in the oil-water mixed phase fluid can be separated and concentrated easily and highly efficiently using the vortex of the fluid phenomenon, and the oil content can be reused or purified water It can be used and released into rivers.
[0026]
The use of such a fluid vortex phenomenon has been derived as a result of examinations through numerous examples of the idea and demonstration by the inventors of this application, and some of them have been put into practical use as spiral fluid technology. There is also. The invention of this application has been made from these backgrounds.
[0027]
In the invention of this application, in order to separate the oil component from the oil-water mixed phase fluid, that is, concentrate as the oil component, basically, a swirl flow of the mixed phase fluid of the oil-water mixture is generated in the upstream side in the pipe. The oil component in the vicinity of the axial center of the swirling flow is extracted as flowing water on the downstream side.
[0028]
In this method, there is no particular limitation on the type (oil content and moisture content) of the target oil / water mixed phase fluid. For example, in the airport facility area, oil-based, urea-based, and glycol-based oils are considered as main targets.
[0029]
The mixing ratio is not particularly limited, but in general, the weight ratio of oil / water is preferably about 1% or less. This ratio is common as a target for purification of oil-containing water in many treatment facilities.
[0030]
Various means may be considered for the generation of the swirl flow, and may be an appropriate one of the natural swirl flow generation means and the forced swirl flow generation means. As such means, for example, as described above, an asymmetric secondary flow in the pipe vent part is used, a guide plate is installed in the pipe, a jet nozzle is installed in the pipe, or a pipe Means such as installation of an inflow pipe for allowing the gas to flow in the tangential direction are preferably used. Of course, these means may be one kind, or two or more kinds may be combined.
[0031]
In the swirling flow generated by these means, an oil component that can follow the flow (followability depends on the particle diameter and specific gravity if oil is used) forms a flow in the vicinity of the axial center of the swirling flow. . Therefore, in the invention of this application, oil as a flow in the vicinity of the axial center is extracted from the inside of the pipe. Various means for extracting may be considered, but as a typical means, a small-diameter pipe that opens toward the upstream side is arranged concentrically with the pipe, and this small-diameter pipe is used to center the shaft. It is exemplified that oil is extracted as a nearby flow.
[0032]
A more specific embodiment is illustrated in the examples of FIGS. In the example of FIG. 1, a vent part (11) is provided in the pipe line (1) through which the oil-water mixed phase fluid (A) flows, and a swirl flow by an asymmetric secondary flow is generated in the vent part (11). Yes. Further, the pipe (1) is provided with a gradually reducing pipe portion (12) on the downstream side, where the swirling flow is deformed, and a spiral flow with an enhanced degree of flow distribution (flow velocity distribution) at the center of the shaft is generated. To be formed.
[0033]
The flow of oil in the vicinity of the shaft center can increase the degree of concentration at the shaft center.
[0034]
The oil (B) in the vicinity of the shaft center is extracted from the opening by a small-diameter pipe (2) that opens toward the upstream side in the pipe (1) and is concentric with the pipe (1). I try to put it out.
[0035]
Efficient oil content (B) from the oil-water mixed phase fluid (A) can be obtained by arranging simple means of the vent (11), the gradually reducing pipe ( 12 ) and the small diameter pipe (2) provided in the pipe (1). ) Can be separated and recovered (concentrated). After the oil (B) is separated, purified water (C) is recovered from the pipe (1).
[0036]
In the example of FIG. 1, although it differs depending on the composition and flow rate of the oil-water mixed phase fluid (A), for the effective separation and concentration of oil, the conditions for the apparatus and operation are generally as follows. Are considered preferred.
[0037]
(1) Flow velocity (m / min) of oil / water mixed phase fluid (A): 50 to 100
(2) Upstream small diameter (D ₁ ) of pipe ( ₁ )
And downstream inner diameter (D ₂ ) ratio D ₂ / D ₁ : 10/100 to 25/100
( ₃ ) Ratio D ₃ / D ₁ : 2/10 to 5/10 between the small diameter pipe inner diameter (D ₃ ) and the upstream inner diameter (D ₁ )
(4) Length (L ₁ ) of gradually reducing pipe part (12)
Ratio L ₁ / D ₁ : 1-3
(5) Small diameter pipe line (2) Ratio of distance to opening (L ₂ ) L ₂ / L ₁ : 7/10 to 15/10
Of course, these are general guidelines. In the example of FIG. 1, it is also effective to provide a gradually expanding pipe part on the upstream side to the vent part (11) as a variation. Depending on the type and specific gravity of the oil, more effective separation can be achieved by this method.
[0038]
FIG. 2 shows an example of the invention of this application in which the string (3) is arranged near the axial center of the swirling flow in addition to the configuration of the example of FIG. This string (3) plays a role of effectively guiding the oil component that becomes the flow near the axial center to the small-diameter pipe (2). Although there is no limitation in particular about the raw material, the thing comprised as a synthetic resin fiber and a natural fiber, for example, a wool yarn etc. is considered. As the properties of the string (3), it is desirable that the surface has many thin fibers such as wool. The reason is considered to be the interaction between the electrical polarity of oil, water, and air (small air bubbles are encapsulated in the synthetic fiber because the surface is fuzzy) and the electrical polarity of the string. This is because the surface charge is discharged in water and no electric polarity interaction occurs, but the air contained in the string seems to play a role.
[0039]
In fact, for example, synthetic fibers repel water but adsorb oil. This is presumably because the presence of air bubbles causes an electrical polarity interaction, and adsorbs oil that has converged due to the swirling flow in the vicinity of the string.
[0040]
The string (3) is easily positioned in the vicinity of the vortex core in the swirling flow together with the oil trapping, and the string (3) also has an effect of preventing the collapse of the vortex and increasing the vorticity.
[0041]
And as for a string (3), it is preferable that the start end is made into the position of the beginning of a gradual reduction pipe part (12), and the terminal end is made into the position inserted in the small diameter pipe line (2).
[0042]
For example, the method of the invention of this application as described above may be arranged in a water purifier or a purification facility as a single process, or in the case of a larger scale treatment, a conventionally known treatment facility is a conventionally known process. And may be combined. According to this combination, the operation work, energy and cost for separating and concentrating oil components can be reduced to a much smaller one than in the conventional process.
[0043]
An example in which the invention of this application is preferably implemented is an airport facility that requires treatment after use of large-scale water as described above or treatment of rainwater or the like.
[0044]
As described in the above-mentioned section of the prior art, for oil-water mixed phase fluid mixed with oil, for example, in an airport facility, separation and recovery of oil is performed by a pressurized floating tank system equipped with a pressurized water pump facility as a conventional method. In this conventional facility, for example, by arranging a process according to the method of FIG. 1 or FIG. 2 as the preceding process, energy consumption and cost can be reduced to 1/5 or less. The wastewater from the airport is difficult to handle biologically because the nitrogen component is dilute, and freeze concentration is difficult to deal with because it is an emulsion, but in the invention of this application, it is possible to easily concentrate and recover oil. And since the flash point of propylene glycol which is a waterproofing agent component is 99 degreeC, for example, the collect | recovered oil components can also be recycled by using this as a fuel.
[0045]
Further, by arranging a plurality of the processes of the present invention in parallel or in series, it is possible to completely replace the conventional process.
[0046]
【The invention's effect】
As explained in detail above, the invention of this application can efficiently separate the oil component as a treatment of the oil-water mixture, and the burden on these facilities can be greatly reduced by combining with the existing facilities as described above. It is possible to provide a new technical means for oil / water separation that can save space and energy by a simple process and can reduce the cost burden.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of this application.
FIG. 2 is a structural cross-sectional view showing an example different from FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic sectional view illustrating a conventional simple separation method and its equipment.
FIG. 4 is a schematic sectional view illustrating a conventional separation with pressurized water and its treatment tank.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a separation tank with an oil recovery device.
[Explanation of symbols]
A Oil-water mixed phase fluid B Oil content C Water 1 Pipe line 11 Vent part 12 Gradually reduced pipe part 2 Small diameter pipe line 3 String

Claims (5)

管路内において、上流側で油水混相流体の旋回流を生成させ、旋回流の軸中心付近の油分の流れを抜き出すことを特徴とする油水混相流体中の油分の分離あるいは濃縮方法。  A method for separating or concentrating oil components in an oil-water mixed phase fluid, wherein a swirling flow of an oil-water mixed phase fluid is generated upstream in a pipe, and a flow of oil in the vicinity of the axial center of the swirling flow is extracted. 管路ベント部における非対称２次流の利用、管路内への案内羽根の設置、管路内への噴出ノズルの設置および管路の接線方向に流入させる流入管の設置のうちの少くともいずれかの手段により管路内の上流側に油水混相流体の旋回流を生成させることを特徴とする請求項１の油水混相流体中の油分の分離あるいは濃縮方法。At least one of the use of an asymmetric secondary flow in the pipe vent, installation of guide vanes in the pipe, installation of the ejection nozzle in the pipe, and installation of an inflow pipe flowing in the tangential direction of the pipe 2. A method for separating or concentrating oil in an oil / water mixed phase fluid according to claim 1, wherein a swirling flow of the oil / water mixed phase fluid is generated upstream of the pipe by any means. 管路ベント部において非対称２次流により旋回流を生成させ、その下流側に漸縮小管を設けることにより旋回流を変形させ、流れの軸中心近傍の油分を抜き出すことを特徴とする請求項１または２の油水混相流体中の油分の分離あるいは濃縮方法。  2. A swirling flow is generated by an asymmetric secondary flow in a pipe vent part, and a swirling flow is deformed by providing a gradually reducing pipe on the downstream side thereof to extract oil in the vicinity of the axial center of the flow. Alternatively, the method for separating or concentrating oil in the oil-water mixed phase fluid of 2. 管路内部に、上流側に向けて開口する小径管路を管路と同心に配置して、この小径管路により軸中心付近の油分を抜き出すことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの油水混相流体中の油分の分離あるいは濃縮方法。  4. A small-diameter pipe that opens toward the upstream side is arranged concentrically with the pipe inside the pipe, and oil in the vicinity of the axial center is extracted by the small-diameter pipe. Method for separating or concentrating oil in oil-water mixed phase fluid. 管路内に、紐を軸中心付近に設けることで、軸中心付近の油分の抜き出しを促進することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの油水混相流体中の油分の分離あるいは濃縮方法。The method for separating or concentrating oil in an oil-water mixed phase fluid according to any one of claims 1 to 4, wherein a string is provided in the vicinity of the shaft center in the pipe line to facilitate oil extraction near the shaft center. .

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