JPS59313A - 磁性成分と非磁性成分とを分離する方法 - 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】 本発明は、磁性成分と非磁性成分と、が混在する原水か
ら、鋼成分を分Ｉｌｌる方法に関するもの、−である。

更に詳しくは本発明は磁気フィルターにより、磁性成分
と非磁性成分とが混在づる原水から鋼成分をより高濃度
に分離回収する方法に係わるものである。

従来、例えば高炉スクラバー廃水、転炉スクラバー廃水
等の産業廃水から鉄分のような磁性成分を回収するのに
好適な装置として磁気フィルターが知られている。近年
、磁気フィルターの応用範囲が拡大され、例えば、紙パ
ルプ工場廃水、化学工場廃水、下水中の浮遊固型物を含
有する下水、活性汚泥処理水のようなバクテリア含有廃
液、有用微生物を含む醗酵液等、有機性の非磁性成分を
含む原水に、例えば硫酸ばん土、高分子凝集剤等を加え
て更にこれにマグネタイト（Ｆｅｘ０４よりなる磁性粒
子（以下磁性成分と呼ぶ））を添加して強固に結合させ
、いわゆる磁性フロックを形成させて磁気フィルターで
捕捉し、分離した磁性フロックを逆洗して濃縮状態にし
再度、磁気フィルターで処理して非磁性成分と磁性成分
とに分離し、磁性成分は回収再生し、非磁性成分のうち
、不用なものは廃棄し、有用なものは回収するなどの手
段にも利用されている。

磁気フィルターには各種の型式のものが提案されている
。

第１図に示すものは、磁気フィルターの一例を示す概要
図で、原水の流入と逆洗水の排出を兼ねる流入［１２と
、磁性成分を除去した優の浄化処理水の流出と、逆洗水
導入を兼ねる流出口３を備えたフィルターベゼル４内に
、例えば磁性＠利の細線からなる多層メツシュのフィル
ターメディア５、フィルターメディア５に均一な磁場を
発生させるポールピース６が内装され、フィルターへセ
ル４の外側にはフィルターメディア５を囲んで１ｉｌＪ
Ｉｉコイル７をお（と共に、該励磁コイル７を囲むよう
にして磁力線を導くリターンフレーム８を設けてなるも
のである。

本発明は、このような磁気フィルターを用いて、磁性成
分と非磁性成分とが同時に存在する原水から鋼成分を分
離回収する技術に関するものである。

従来、磁性成分と非磁性成分とが、同時に存在する原水
から鋼成分を分離するために、該原水を磁気フィルター
に導入した場合、磁気フィルターのフィルターメディア
に捕捉された磁性成分中に、フィルターメディアに捕捉
されることなく濾過母液中に同伴して磁気フィルターか
ら系外に導出されるはずの非磁性成分が、それを抱き込
む磁性成分と共にフィルターメディアに吸着される現象
が見られる。このため、濾過母液中の非磁性成分の濃度
は低下する一方、フィルターメディアに捕捉された磁性
成分を洗浄水により逆洗して逆洗スラリーとして磁気フ
ィルターから取り出した場合、非磁性成分を含んだ低い
純度のものとして得られ、回収再生品として使用するに
は、再度磁気フィルターに導入して非磁性成分の分１１
１１１精製を必要とするなどの厄介な手間を要するもの
である。しかも、フィルターメディアの閉塞が比較的早
く、逆洗操作のサイクル回数が多くなり、分離工程の効
率はよくない。

本発明者等は、磁性成分と非磁性成分とが混在する原水
を磁気フィルターに導入して鋼成分を分離回収づるにあ
たって遭遇する上記のような問題を解決するべく種々検
討の結果、磁性成分に抱き込まれてフィルターメディア
に吸着される非磁性成分はその吸着力は極めて弱く、濾
過母液を磁気フィルターに一定条件下に再循環すること
により、フィルターメディアに、捕捉された磁性成分に
抱き込まれている非磁性成分を簡単に脱着し濾過母液側
に移行するとの知見を得て本発明に到達した。

即ち、本発明は、流入側と流出側を開口させたケース内
の流入側と流出側との間に磁性材料からなるフィルター
メディアを備え、更に、通電により、磁場をフィルタ一
部に形成させる励磁コイルを設けた磁気フィルターへ、
磁性成分と非磁性成分とが混在した循環ビット内の原水
を流入側から導入し、磁性成分と非磁性成分とに分離す
るに当り、励磁コイルに通電して磁場をフィルタ一部に
形成させたまま、該原水を通水して、磁性成分をフィル
ターメディアに捕捉し、非磁性成分を高１度に含む濾過
母液は流出側より前記循環ビットに戻し、再度前記磁気
フィルター内に循環導入して、循環液量がもとの原水の
１．２倍以上に達したところで、その循環を中止し、磁
場の通電を遮断して流出側より洗浄水を導入１ノで、フ
ィルターメディアに捕捉されている磁性成分を高濃度に
含む逆洗スラリーを得ると共に、非磁性成分の高濃度な
濾過母液を前記循環ピッ］・から抜き出ずことよりなる
磁性成分と非磁性成分との混在する原水から磁性成分と
非磁性成分とを分離する方法を要旨とする。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。第２図は本発
明の適用されるフローの一例を示す。磁性成分と非磁性
成分の混在Ｊる原水量が、パイプライン９を通り循環ビ
ット１０内に移送され、ポンプ１１により、パイプライ
ン１２を経て、磁性材料からなるフィルターメディア５
を備え該フィルターメディア５に対して通電により磁場
を形成させる励磁コイル７を設けた磁気フィルター１に
流入口２から導入される。このとき、励磁コイル７には
通電して磁場が形成されており、原水中の磁性成分は一
部非磁性成分を抱き込んだ状態で７６イルターメデイア
５に捕捉される。流出口３がらは非磁性成分を含む濾過
母液が導出されパイプライン１３を経て、循環ビット１
ｏに戻され、ポンプ１１により磁気フィルター１に再度
通水され、濾過母液は流出口３より導出される。即ち、
このような濾過母液のリサイクルによりフィルターメデ
ィア５に捕捉されている磁性成分中に緩く抱き込まれて
いる非磁性成分が濾過母液の流勢により容易に離脱して
濾過母液に同伴して導出され、磁性成分はフィルターメ
ディア５上で精製されるのである。この操作において、
濾過母液のリサイクル総量（循環１）は循環ビット１０
に移送された原水Ａ＠量の少なく共１．２倍であってフ
ィルターメディア５に磁性成分が捕捉されたことによる
圧損を生ずるに到るまでであることが必要である。

この濾過母液の循環量は例えば、パイプライン１３途中
に設けられる流量計器（図示せず）により測定される。

このような循環操作で非磁性成分を高濃度に含む濾過母
液は循環ビット１ｏがらパイプライン１４を経て非磁性
成分回収ビット１５に導出される。少なく共１．２倍の
瀘過母８に量の循環が終われば励磁コイル７への通電を
遮断し、流出口３より、磁気フィルター１内へ洗浄水Ｂ
をパイプライン１６を通して通水し、フィルターメディ
ア５に捕捉されている磁性成分を洗い出し、磁性成分を
高ｍ度に含む洗浄水は流入口２がらパイプライン１７を
経て磁性成分含有逆洗スラリー貯蔵ビット１８へ移送さ
れる。

以上のような分離操作において、濾過母液の循環量は循
環ビット１０に移送された原水容量に対して２０％増し
であることを必須とする。即ち、始めの原水量の１．２
サイクル以上の循環量をリサイクルすることにより、フ
ィルターメディア５に捕捉された磁性成分中に抱き込ま
れている非磁性成分を循環濾過母液中に移送さ°μるも
のである。

第３図は、上記濾過母液の循環酷と、逆洗スラリー中に
回収された磁性成分の含有率及び、非磁性成分回収ビッ
ト１５中に移行した磁性成分の含有率の関係を示すもの
であり、後記実施例１の結果をグラフにまとめたもので
ある。図示するとおり、循環量がもとの原水容量に対し
て２０％以上となると急激に逆洗スラリー中の磁性成分
の含有率が高くなると共に、非磁性成分回収ビット１５
内への磁性成分の含有率が低下することが判る。

即ち、循環量をもとの原水容量の少なくとも２０％増し
で磁性成分と非磁性成分とを分離することは本発明者等
によって始めて見い出された事であり、これは本発明に
おける最も重要な要件である。

第４図は以上述べたような磁性成分と非磁性成分との分
離操作における各工程と、第２図における各パイプライ
ンにおける原水及び濾過母液の移動の関係、イの場合の
循環ビット１ｏ内の液量の変動、及び原水のフィルター
メディアの通過率との関係を示ずものである。

本発明による原水中の磁性成分と非磁性成分との分離に
おいて、原水の磁気フィルター１内への導入（通水）速
度は９０（１／ｈｒ以−にであることが好ましい。即ち
、本発明壱の研究結果によれば、逆洗スラリー中に含ま
れる磁性成分の含有率と、磁気フィルター１への原水及
び濾過母液の通水速度とは、磁場の強弱に関係なく、通
水速度（１／ｈｒ）がある一定値以上に達づ゛れば急激
に逆洗スラリー中の磁性成分含有率が向上するという関
係にあるとの知見を得た。第５図はこのことを示すもの
であり後記実施例２の結果をグラフにまとめたものであ
る。

本発明により、磁性成分と非磁性成分とが同時に共存す
る原水から両成分を分離するに当っては、例えば、第２
図のフローにおける逆洗スラリーの導出バイブライン１
７あるいは非磁性成分含有スラリーの導出パイプライン
１４をそれぞれ接続して、第２図のフ〇−を複数個直列
に連結して、磁性成分、非磁性成分の分離を繰り返すこ
とにより、より一層純度の高い両成分を得ることができ
る。

第６図は高い＠度の磁性成分を得るフローの例、第７図
は高い純度の非磁性成分を得るためのフローの例を示し
ており、図中の番号は第２図のフローの番号と同じ意味
を表わしている。

本発明は以上述べたように、磁性成分と非磁性成分とが
同時に混在する原水例えば、転炉ガス湿式集塵排水等か
ら特定の通水条件下に磁気フィルターにより両成分を高
い純度でしかも効率よく、分離回収して、両成分の有効
再生使用を可能にするものであり、その工業的利用価値
は大である。

次に本発明を実施例によって説明するが本発明はその要
旨を超えない限り以下の実施例に限定されることはない
。

実施例１ １）　１１５で、磁性成分３ｇ／Ｌ、及び非磁性成分３
Ｑ／Ｌを含む水温３５℃の転炉ガス湿式集塵廃水を第１
図に示】１＆気フイルターを用い、第２図に示すフロー
に従って磁性成分と非磁性成分とに分離した。磁気フィ
ルターに濾過母液を循環させる原水畿に対する循環量（
倍率）と逆洗スラリー中の磁性成分の含有率、非磁性成
分回収ビットにおける磁性成分の含有率との関係につい
て測定したところ、第３図のような結果を得た。尚、こ
こで用いた磁気フィルターの仕様及び原水導入条件は次
の通りである。

フィルターメディア部サイズ： ６０φ×１５０Ｌ（Ｉｌｌ／ｌ） 磁場：　２ｋ　Ｑｅ 通水速度：４００ｍ／ｈｒ 通水Ｉｌ：約１１ｒ４／ｈｒ 以上の結果から明らかなとおり、濾過母液の循環量が元
の原水容量の１．２倍以上となると逆洗スラリー中の磁
性成分の含有率が急激に上昇し、反対に非磁性成分回収
ビット中の磁性成分の含有率は低下し、両成分の分離が
効果的に進行することが分る。

実施例２ 実施例１と同一の転炉ガス湿式＃４塵廃水を第１図に示
す磁気フィルターを用い、第２図に示すフローに従って
磁性成分と非磁性成分とに分離した。

磁気フィルターに原水を循環させる通水速度と、逆洗ス
ラリー中の磁性成分の含有率との関係について測定した
ところ第５図のような結果を得た。

尚、ここで用いた磁気フィルターの仕様は、実施例１の
場合と同じである。

以１の結果から明らかなとおり、通水速度９００ｎ＋／
ｈｒ以上とすることにより、逆洗スラリー中の磁性成分
の含有率は格段に向上すること及びこの場合、磁場強度
は何等影響しないことが分る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、磁気フィルターを断面で表わした概要図、第
２図は本発明の一例の工程を示すフロー図、第３図は逆
洗スラリー中の磁性成分の含有率と通水量との関係を示
すグラフ、第４図は本発明の工程の経時的説明図、第５
図は逆洗スラリー中の磁性成分の含有率と通水量との関
係を示すグラフ、第６図は及び第７図は本発明による他
の例の工程を示すフロー図である。 １・・・磁気フィルター ４・・・フィルターベゼル ５・・・フィルターメディア ６・・・ポールピース ７・・・励磁コイル ８・・・リターンフレーム ９、１２．１３、１４、１６、１７ ・・・バイブライン １０・・・循環ビット １１・・・ポンプ １５・・・非磁性成分回収ビット １８・・・磁性成分含有逆洗スラリービット代理人　弁
理士　定立　勉 第１図 第２図 ６ 第３図 ７ 通フＫｌ 第４図 第５図 ψＬ爪碧す徒 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　流入側と流出側を開口させたケース内の流入側と流
   出側との間に磁性材料からなるフィルターメディアを協
   え、更に、通電により磁場をフィルタ一部に形成させる
   励磁コイルを設けた磁気フィルターへ、磁性成分と非磁
   性成分とが混在した循環ピット内の原水を流入側から導
   入し、磁性成分と非磁性成分とに分離するに当り、励磁
   コイルに通電して磁場をフィルタ一部に形成させたまま
   、該原水を通水して、磁性成分をフィルターメディアに
   捕捉し、非磁性成分を高濃度に含む濾過母液は流出側よ
   り前記循環ピットに戻し、再度前記磁気フィルター内に
   循環導入して、循環液量がもとの原水量の１．２倍以上
   に達したところで、その循環を中止し、磁場の通電を遮
   断１ノで流出側より洗浄水を導入して、フィルターメデ
   ィアに捕捉されている磁性成分を高濃度に含む逆洗スラ
   リーを得ると共に、非磁性成分の高１Ｉｉｒ！１な濾過
   母液を前記循環ピットから抜きだすことを特徴とする磁
   性成分と非磁性成分との混在する原水から磁性成分と非
   磁性成分とを分離する方法。 ２１つの磁気フィルターにより得られた磁性成分を高濃
   度に含む逆洗スラリーと非磁性成分を高濃度に含む濾過
   母液のうち、濾過母液を前記磁気フィルターと配管によ
   り接続して直列に配置される複数の磁気フィルターに順
   次導通することにより非磁性成分の濃度を高める特許請
   求の範囲第１項記載の磁性成分と非磁性成分とを分離す
   る方法。 ３１つの磁気フィルターにより得られた磁性成分を高濃
   度に含む逆洗スラリーと非磁性成分を高濃度に含む濾過
   母液のうち、磁性成分を高濃度に含む逆洗スラリーを前
   記磁気フィルターと配管により接続して直列に配置され
   る複数の磁気フィルターに順次導通することにより、磁
   性成分の濃酸を高める特許請求の範囲第１項記載の磁性
   成分と非磁性成分とを分離する方法。