(57)【要約】 【課題】    小型であっても高速に油水分離の処理ができる油水分離装置を提供することである。【解決手段】    処理槽１１に貯留した被処理液中に気泡を供給することによって被処理液に含まれる油分を気泡とともに浮上させ水と油分とに分離させるものであり、処理槽１１の下部から汲み出した被処理液に空気混合器３８で空気を混合させ、循環ポンプ３１で昇圧して処理槽１１の下部に設けたノズル３３から噴射して被処理液を処理槽１１に戻して被処理液を循環させ、未処理状態の被処理液は被処理液の循環配管系か処理槽１１の下部に供給する。空気混合器３８は、昇圧した被処理液の一部を循環配管低圧部へ戻す際の高速流で空気をせん断し、空気を小気泡にして循環ポンプ３１に供給する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液に空気を供給しポンプで加圧して被処理液に空気を溶解させ、処理槽の下部から溶解させた空気を気泡として被処理液とともに吹き出させることによって、該処理槽において被処理液に含まれる油分を気泡とともに浮上させ該被処理液を水と油分とに分離させる油水分離方法において、  
該ポンプの出口側と入口側を配管で接続し、該ポンプで空気を溶解させた被処理液および該ポンプで被処理液に溶解できなかった空気の一部を該ポンプの入口側に戻し、該ポンプでの空気の溶解度を向上させることを特徴とする油水分離方法。  
【請求項２】
上記請求項１の油水分離方法において、該配管の途中で該配管における被処理液の圧力を減圧し、被処理液に溶解できなかった該配管における空気を微細化させることを特徴とする油水分離方法。  
【請求項３】
上記請求項１の油水分離方法において、処理槽に貯留した被処理液を汲み出し、汲み出した被処理液に該ポンプで空気を混合し溶解させることを特徴とする油水分離方法。  
【請求項４】
被処理液に空気を供給しポンプで加圧して被処理液に空気を溶解させ、処理槽の下部から溶解させた空気を気泡として被処理液とともに吹き出させることによって、該処理槽において被処理液に含まれる油分を気泡とともに浮上させ該被処理液を水と油分とに分離させる油水分離装置において、  
該ポンプの出口側と入口側の間に該ポンプで空気を溶解させた被処理液および該ポンプで被処理液に溶解できなかった空気の一部を該ポンプの入口側に戻す配管系を設け、該ポンプでの空気の溶解度を向上させることを特徴とする油水分離装置。  
【請求項５】
上記請求項４の油水分離装置において、該配管系の途中に該配管における被処理液の圧力を減圧して被処理液に溶解できなかった該配管における空気を微細化させる空気混合手段を設けたことを特徴とする油水分離装置。  
【請求項６】
上記請求項５の油水分離装置において、該空気混合手段は減圧により空気を吸引し被処理液に空気を供給する吸気部を備えていることを特徴とする油水分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油水分離方法および油水分離装置に係わり、特に、被処理液に空気を供給しポンプで加圧して被処理液に空気を溶解させ、処理槽の下部から溶解させた空気を気泡として被処理液とともに吹き出させることによって、該処理槽において被処理液に含まれる油分を気泡とともに浮上させ該被処理液を水と油分とに分離させる浮上分離法による油水分離方法および油水分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
浮上分離法による分離装置として、下記の特許文献１に記載されるように、渦流ポンプの液体吸込口に気体吸込手段を設けておき、渦流ポンプでの加圧過程で空気を被処理液に溶解（気液混合溶解）させ、処理槽内にノズルから噴射減圧することによって、処理槽内の被処理液中に気泡を発生させるものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６１２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術においては、気液混合溶解を促進するために複数段の渦流ポンプを使用して、最終段吐出圧力を高くしている。この結果、多数のポンプ駆動動力が必要で、電力費が高くなっている。
【０００５】
それゆえ本発明の目的は、ポンプ駆動動力を増加することなく気液混合溶解を促進することができて高速に油水分離の処理ができる油水分離方法および油水分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明油水分離方法の特徴とするところは、被処理液に空気を供給しポンプで加圧して被処理液に空気を溶解させ、処理槽の下部から溶解させた空気を気泡として被処理液とともに吹き出させることによって、該処理槽において被処理液に含まれる油分を気泡とともに浮上させ該被処理液を水と油分とに分離させる油水分離方法において、該ポンプの出口側と入口側を配管で接続し、該ポンプで空気を溶解させた被処理液および該ポンプで被処理液に溶解できなかった空気の一部を該ポンプの入口側に戻し、該ポンプでの空気の溶解度を向上させることにある。
【０００７】
また、上記目的を達成する本発明油水分離装置の特徴とするところは、被処理液に空気を供給しポンプで加圧して被処理液に空気を溶解させ、処理槽の下部から溶解させた空気を気泡として被処理液とともに吹き出させることによって、該処理槽において被処理液に含まれる油分を気泡とともに浮上させ該被処理液を水と油分とに分離させる油水分離装置において、該ポンプの出口側と入口側の間に該ポンプで空気を溶解させた被処理液および該ポンプで被処理液に溶解できなかった空気の一部を該ポンプの入口側に戻す配管系を設け、該ポンプでの空気の溶解度を向上させることにある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、該ポンプの出口側と入口側の間に設けた配管系で被処理液の帰還流路を形成しているので、被処理液に溶解できなかった空気は該ポンプで再度加圧され溶解するようになる。
【０００９】
また、この配管系の途中で被処理液を減圧すると、被処理液に溶解できなかった空気は微細化し、該ポンプでの空気溶解が進み、多量の空気を溶解させた被処理液を処理槽の下部から吹き出させることにより処理槽における微小気泡発生量割合が増加し、１段のポンプでも浮上する多量の気泡により、効率的に高速に油水分離が遂行される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態になる油水分離装置について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１に示した油水分離装置１０は、一例として空気圧縮機から排出されるドレンを処理するものとして使用する。
【００１２】
図１において、処理槽１１には、槽内に被処理液を貯留し油水分離を行う分離部（請求項では処理槽と記載）８１とこの分離部８１で浮上分離した油分を回収する浮上油受け部８３とがあり、両部８１，８３を分離する遮蔽板１２を設けてある。処理槽１１の側壁下部において、分離部８１に大気泡分離部１３を連接してある。
【００１３】
処理槽１１における分離部８１の底に取り付けた配管３０はバルブ３６，配管３２を介して循環ポンプ３１と接続し、循環ポンプ３１の出口側配管３７は大気泡分離部１３内に設置してあるノズル３３に接続してある。配管３０，３２，３７は分離部８１における被処理液の外部循環系を構成しており、後述するように循環ポンプ３１の作動でノズル３３から空気を溶解させた被処理液を噴き出す。
【００１４】
配管３７の中間から分岐配管３９をバルブ３４，本発明になる空気混合器３８を介して配管３２に接続してある。分岐配管３９は、循環ポンプ３１の出口側と入口側を繋いでおり、外部循環系における一部の被処理液の帰還流路となっている。
【００１５】
空気混合器３８にはバルブ４２を介して空気を供給する配管４１を接続してある。空気混合器３８は、後述するように、循環ポンプ３１の作動で分離部８１の被処理液が外部循環系を循環するときに、分岐配管３９を流れる被処理液を減圧するとともに配管４１から空気を吸引し、分岐配管３９を介して配管３２の被処理液に空気を供給するようになっている。循環ポンプ３１では加圧することにより、空気を被処理液中に溶解させる。循環ポンプ３１の一例としては渦流ポンプを使用しており、図示していないが、循環ポンプ３１の出口には被処理液の圧力（水圧）を測定するゲージを設けてある。
【００１６】
大気泡分離部１３には、ノズル３３から噴き出すかもしれない大気泡を分離部８１に廻さないようにする排出管１４を設けてあり、排出管１４の排出口は分離部８１の上部に位置せしめてある。
【００１７】
配管３２には、供給ポンプ２１とバルブ２２を有し未処理な被処理液の供給系統を構成する供給管２３を接続してある。供給管２３は分離部８１の下部に接続して、未処理の被処理液を分離部８１に供給してもよい。
【００１８】
分離部８１の上部には処理済の被処理液を排出する排出管５１を設けてあり、排出管５１は分離部８１との接続部（管座）から持上げ、その下流を分離部８１との接続部よりも低い位置まで配管してあり、その途中にバルブ５２を有している。排出管５１の最高位は、処理槽１１の遮蔽板１２の最高位より低くして位置差Ｄ１を持たせてある。
【００１９】
従って、分離部８１内に被処理液を供給し貯留させる場合、バルブ５２を開放してあれば、被処理液は排出管５１から流出して、分離部８１における被処理液面６１は排出管５１の最高位で規制され、バルブ５２を閉止し分離槽８１内に被処理液を供給していけば、被処理液面６１は排出管５１の最高位よりも上昇していくので、排出管５１はバルブ５２の開閉で被処理液を排出し水位を調整する機能を備えていることになる。
【００２０】
ここで、排出管５１に設けた配管５３は、サイホン効果で排出管５１の最高位水平面以下まで排水されないように大気に開放している。なお、被処理液面６１の上部には油水分離で上昇した浮上油の浮上油液面６２が形成される。
【００２１】
分離部８１内を上昇中の微細気泡および油粒子が分離部８１から排出管５１を介して流出する処理済の被処理液に混入することを防止する仕切板１５を設け、ポケット状吸入部８２を形成してある。即ち、排出管５１における被処理液の流出量と吸入部８２の入口面積で決まる吸入部８２での被処理液の下降速度が気泡の上昇速度より遅くなるようにしてあることにより、分離部８１を上昇中の微細気泡および油粒子が吸入部８２に流入して排出管５１から流出することはない。
【００２２】
仕切板１５の最高位は、排出管５１の最高位、即ち、バルブ５２を開放している時の被処理液面６１より低くして、位置差Ｄ２を持たせている。また、仕切板１５の最高位は排出管５１の分離部８１との接続部（管座）より高くして、位置差Ｄ３を持たせている。
【００２３】
浮上油受け部８３の底部には、分離部８１から遮蔽板１２を乗り越えて流入（溢流）する廃油６３を排出する油分排出管５５を設けてある。また、図示しないが、処理槽１１の底部から外部に配管を設け、その途中にバルブを設けてあり、分離部８１内部の液体を排出する必要がある場合にこれらを用いる。
【００２４】
分離部８１には温度測定器８４を設けてあり、分離部８１における被処理液の温度を測定できるようにしている。温度測定器８４に代えて、配管３０から循環ポンプ３１を経由しノズル３３までの配管３７中に温度測定器を設置して、被処理液の温度を測定してもよい。
【００２５】
次ぎに、空気混合器３８の構造を図２で説明する。
【００２６】
図２において、空気混合器３８は、上流側の分岐配管３９ａと接続する流路面積の小さい流路９１と流路９１に連接し出口が下流側の分岐配管３９ｂに接続する流路面積の大きい流路９２と空気配管４１に接続して流路９２の上流端近傍に空気を供給する流路９３を備えている。
【００２７】
分岐配管３９aには循環ポンプ３１で加圧された気泡の混合した被処理液の一部が流れ、流路９１を高速で流れて流路面積の大きい流路９２内に吹き出す際に被処理液の圧力は低下し、被処理液中に気泡として存在していた空気は被処理液によってせん断されて微細化し小さな気泡となる。被処理液中に溶解していた空気は圧力の低下によって気体として分離されるが、被処理液が高速で流れることによってせん断され、微細気泡となる。
【００２８】
流路９１での増速効果を出させるために、流路９１は入口から出口まで流路面積が増加する円錐状でも差し支えない。流路９１は装置容量が大きいときには１流路の流路面積をほぼ一定にして複数にしてもよい。
【００２９】
配管４１に続く空気混合器３８における流路９３と流路９２は、吸気部を構成しており、流路９２の上流端近傍は被処理液が高速で流れることによって壁面圧力が大気圧よりも低くなるので、溶解用空気は配管４１から吸い込まれて流路９３から被処理液流路９２に流入する。
【００３０】
配管４１から吸い込まれた空気は、流路９１からの被処理液高速流によってせん断されて小さな気泡となる。そしてこれらの気泡を含む被処理液は分岐配管３９bから配管３２に流入して分離部８１から配管３０を介して流れる被処理液と混合したのちに循環ポンプ３１へと流入する。
【００３１】
被処理液中の気泡は小さく、一様に分布するようになるので、循環ポンプ３１でのポンプ吐出圧力の変動は小さく安定であり、循環ポンプ３１の羽根車で更に混合した気泡は表面積が大きいので、被処理液中に溶解する割合が大きい。
【００３２】
吸気量（理論溶解量）に対する被処理液中に溶解する空気量（空気溶解量）は、図３に示すように、循環ポンプ３１を流れる被処理液流量に対する配管３９を通って空気混合器３８に流入する被処理液流量の割合（循環量）が高くなるほど、多くなる。
【００３３】
次に、図１に示す油水分離装置の動作を説明する。  
空気圧縮機から排出されるドレンは、絶対湿度が高い時期（夏季）にはドレン流量が多く、ドレン中の油分濃度は低い。一方、絶対湿度が低い時期（冬期や春秋）にはドレン流量が少なく、ドレン中の油分濃度は高い。絶対湿度が高い時期（夏季）には連続処理運転、絶対湿度が低い時期（冬期や春秋）には間歇処理運転が好適である。
【００３４】
先ず、絶対湿度が高い時期に行う連続処理運転について説明する。
【００３５】
準備として、バルブ５２は開放状態として処理槽１１の分離部８１に清水または処理済の被処理液を充填し、被処理液面６１が排出管５１の最高位に一致したら、循環ポンプ３１を運転させる。この時、バルブ２２は閉止し、供給ポンプ２１は停止している。バルブ３４、３６，４２は開放状態としてある。
【００３６】
循環ポンプ３１の運転で清水または処理済の被処理液が分離部８１から吸引され、昇圧されて配管３７から一部が分岐配管３９を流れることによって、空気供給配管４１側が負圧となり、溶解用空気が空気供給配管４１から流入する。そして、配管３２に到る。循環ポンプ３１では空気を分断し清水または処理済の被処理液に溶解させているが、溶解しきれない空気は大きな気泡のままで配管３７に流出して、一部は上記したように帰還系の分岐配管３９で空気混合器３８に流れる。
【００３７】
図２に示すように空気混合器３８では分岐配管３９ａから流入する被処理液が流路９１で加速されたのちに流路９２へ吹き出される。この被処理液の高速流によって分岐配管３９ａを流れてきた大きな気泡は減圧され、被処理液のせん断効果で小気泡に分裂し、配管４１から吸い込まれた空気も被処理液のせん断効果で小気泡に分裂し、被処理液に溶解していた空気も微小気泡となるので、気泡は微細化して被処理液に溶解しやすくなる。
【００３８】
従って、その下流の循環ポンプ３１では流入した微細気泡と循環する被処理液を攪拌し加圧することによる効果によって空気の溶解量が増加する。循環ポンプ３１で加圧された被処理液と溶解した空気はノズル３３から分離部８１の被処理液中に吐出することで減圧され、水に溶解していた空気は微細な気泡となる。
【００３９】
循環ポンプ３１による加圧で被処理液に溶解する空気量は加圧下ではヘンリー（Ｈｅｎｒｙ）の法則に従ったものとなり、配管３７を流れる清水または処理済の被処理液にかかる圧力及び配管３７を流れる流量に比例して、溶解する空気量は多くなる。また配管３７を流れる清水または処理済の被処理液の温度が低い程、溶解する空気量は多くなる。実際の運転では圧力、流量を設定値一定となるように運転する。
【００４０】
このように運転すると循環ポンプ３１の動力が熱となり被処理液に伝わり、液温が上昇し、溶解する空気量は減少する。このため、予め配管３７，３９における被処理液の流量，被処理液の液温度，循環ポンプ３１による加圧量と溶解空気量の関係を求めておき、温度測定器８４で求めた液温度により空気配管４１から流入させる溶解用空気量が処理槽１１内を気泡がほぼ揃って浮上する量になるようにバルブ４２で調節し、運転する。
【００４１】
上記したように被処理液に溶解していた空気はノズル３３から吐出することで減圧され気泡となって分離部８１内を浮上するが、分離部８１内をほぼ揃って順次浮上するような微細気泡がノズル３３から吐出するように溶解する空気量をバルブ４２で調節しておく。
【００４２】
径の大きな気泡の大気泡は浮力が大きく働くから微細気泡よりも早く浮上する。早い浮上は、油水分離に寄与しないし、分離部８１内での流れを乱して微細気泡と油分の接触を阻害し、分離性能を低下させかねない。大気泡の発生原因は循環ポンプ３１の加圧によっても被処理液に溶解しなかった空気が存在することにあるとみることができるので、空気供給配管４１から取り込む溶解用空気量をバルブ４２で調節して、余分な空気が入らないようにして、連続して大気泡が浮上しないようにしておく。
【００４３】
この特性を図４に示している。空気供給配管４１からの吸込空気流量を増すと循環ポンプ３１の吐出圧力が低下するが、ポンプ内での混合効果によって分離部８１に供給される微細気泡流量は途中まで増加する。しかし、吸込空気流量を更に増加すると、ポンプ吐出圧力の低下による空気溶解可能量が減少する効果によって微細気泡流量が減少し始める。従って、運転は微細気泡流量が最大となる吸込空気流量Ａよりも少ない領域で行うことが良い。
【００４４】
図２の空気混合器３８を用いると、図３に示したように吸込空気流量に対する微細気泡流量を増加させる効果が得られる。
【００４５】
この運転状態を保ちながら、バルブ２２を開放し供給ポンプ２１を駆動して被処理液（ドレン）の供給系統を運転し、分離部１１の外部循環系統を循環している清水または処理済の被処理液に未処理状態の被処理液（ドレン）を混合させる。
【００４６】
すると、ノズル３３から微細気泡と共にドレンが噴射され、ドレン中の油分は微細気泡に付着して浮上し、油分が被処理液（水）から分離する。この際に供給ポンプ２１の動力が熱となり、混合された被処理液に伝わり温度が上がり、溶解可能な空気の量は減少する。減少することで溶解できない余剰気泡（大気泡）が発生しようとする。前述したように、余剰気泡は気泡径が大きく上昇速度は早く、槽内に流れの乱れを起こし、油に付着した微細気泡を引き離したりして、油水分離を妨げる。
【００４７】
そこで、前述したように、予め液温度と溶解空気量の関係を求めておき、温度測定器８４で求めた液温度により空気供給配管４１から流入させる溶解用空気量を処理槽１１内を気泡がほぼ揃って浮上する量になるようにバルブ４２で再調節して運転することにより、余剰空気は発生せず油水分離性能を低下させることはない。また、未処理状態の被処理液を混合することによる液温度の下降を予測して、予め溶解用空気量を下降分だけ減少させた温度での流量に固定して運転するようにしてもよいし、循環流量を少なくしてもよい。
【００４８】
分離部８１の上部にある吸入部８２では、配管２３から供給された未処理状態の被処理液に相当する処理済の被処理液を微細気泡の上昇速度よりも遅い速度で吸込んで排出管５１から排出する。
【００４９】
循環ポンプ３１出口での圧力は、所要動力を少なくすることと微細気泡の直径を小さくすることを考慮すると０．３〜０．８ＭＰａ程度が好ましい。溶解空気量が圧力に比例することを考慮すると、循環水流量は被処理液供給系統から供給された未処理状態の被処理液量の３０〜１００倍で、未処理状態の被処理液は循環水によって３０〜１００倍に希釈されるので、分離部８１に供給される被処理液の油分は低濃度である。
【００５０】
微細気泡で油水分離処理する油水分離処理では、被処理液中の大きな径の油粒子が小さな径の油粒子よりも先に浮上分離するので、連続処理においては、径の小さな油粒子径が処理液中に残っていても処理液の濃度が目標値(例えば油分濃度５ｍｇ／Ｌ)となった状態で、連続的に排出することができ、処理能力が高い。
【００５１】
分離部８１上部に、浮上油が溜まる。連続運転中に排出管５１の途中に設けたバルブ５２を一時的に閉じると、分離部８１内部の被処理液面６１および浮上油液面６２が上昇し、浮上油液面６２が遮蔽板１２の高さを超えると浮上油がオーバフロー（溢流）し、浮上油受け部８３へ流下する。分離部８１での浮上油が減ったら、バルブ５２をゆっくり開けて、排出管５１から被処理液を排出して被処理液面６１を下げて、連続処理を継続する。
【００５２】
次に、絶対湿度の低い時期に行う間歇処理運転について説明する。
【００５３】
先ず、準備として連続処理運転と同様に、分離部８１に清水または処理済の被処理液を充満させた状態で循環ポンプ３１を運転する。バルブ２２は閉じてあるが、バルブ３４，３６，４２は開放してあり、溶解用空気が空気供給配管４１から流入する。循環ポンプ３１の動力が熱となり被処理液に伝わり、分離部８１における被処理液の温度を上昇させるため、被処理液の密度は小さくなる。尚、被処理液の密度を小さくするためには分離部８１において被処理液の温度を上昇させるための加熱手段を配置してもよい。
【００５４】
被処理液が予定した温度まで上昇したら、循環系統における循環ポンプ３１の運転を停止し、バルブ４２を閉じ、被処理液供給系統のバルブ２２を開放状態にして供給ポンプ２１を運転して、未処理状態の被処理液を供給する。被処理液は、配管３０の経路及び配管３２，３７を経由しノズル３３に到る経路と配管３２，３９，３７からノズル３３に到る経路で分離部８１に流入する。
【００５５】
被処理液は分離部８１内の清水または処理済の被処理液よりも温度が低く密度が大きいために分離部８１の底部に溜って行き、密度が小さい処理済の油分濃度の低い被処理液は分離部８１の上部に押し上げられた形となって、吸入部８２から排出管５１とバルブ５２を経由して排出される。例えば、仕切板１５上端から分離部８１の底部までにおける容積が４０Ｌ，清水または処理済の被処理液温度が３２０Ｋ、未処理状態の被処理液温度が２８３Ｋ、未処理状態の被処理液の供給を２０Ｌ／ｈで行うと、処理済の被処理液のみを３０Ｌ以上排出可能である。
【００５６】
処理済の被処理液のみの排出が済んだら、バルブ２２とバルブ５２を閉状態にして未処理状態の被処理液の供給を止めて、循環ポンプ３１による槽外循環を実施する。バルブ４２を開放状態とすると、溶解用空気が空気供給配管４１から流入する。連続処理と同様に圧力、流量を設定値一定となるように運転する。この場合も循環ポンプ３１の動力が熱となり被処理液に伝わり、液温が上昇し、溶解する空気量は減少する。
【００５７】
そこで、予め液温度と溶解空気量の関係を求めておき、温度測定器８４で求めた液温度により空気供給管４１から流入させる溶解用空気量は処理槽１１内を気泡がほぼ揃って浮上する量になるようにバルブ４２で調節する。このため、余剰空気による大気泡は連続して発生せず、油水分離性能を低下させることはない。
【００５８】
バルブ５２は閉止してあり、分離部８１の被処理液中に微細気泡が存在することになり、被処理液面６１は排出管５１の最高位置よりも高くなる。この状態で分離部８１内部の被処理液面６１上側に浮上油が溜まるが、浮上油液面６２よりも遮蔽板１２の上端位置を高くしてあり（図１の浮上油液面６２は連続処理運転時のものであり、間歇処理運転ではもう少し低い位置が浮上油液面６２となっている）、被処理液の循環中に浮上油が浮上油受け部８３へ遮蔽板１２からオーバフローすることはない。
【００５９】
槽外循環中に分離部８１下方の油分は微細気泡によって上昇し、油水分離する。浮上油分離法では油分が高濃度であるほど分離性能は良いので、中間濃度以下までは高速に分離できる。低濃度域は連続処理に近い分離性能を有する。
【００６０】
本発明者らの観察によれば、槽外循環の前半５０％の時間で未処理状態の被処理液の油分濃度は中間濃度以下の１／５程度に低下し、後半５０％の時間で中間濃度以下の油分濃度からさらにその１／５程度の低濃度（連続処理での目標濃度）に低下することを確認している。前後半で低減する比率は同程度であるが、絶対値でみれば前半に大半の油分が分離されていることになる。
【００６１】
分離部８１における被処理液が目標とする濃度に低下したら、循環ポンプ３１を停止し、バルブ４２を閉じて、バルブ２２とバルブ５２を開放させ、供給ポンプ２１を運転して未処理状態の被処理液を分離部８１の底部から供給する。この期間中に分離部８１上部の処理済の被処理液は、新たに供給した未処理状態の被処理液と同量だけ排出管５１から流出する。
【００６２】
以上説明した被処理液の供給と循環のために供給ポンプ２１，循環ポンプ３１の運転と停止を交互に繰り返し、浮上油液面６２と被処理液面６１との差が大きくなったら、即ち、分離部８１上部に浮上油が溜まったら、供給ポンプ２１の運転中に排出管５１のバルブ５２を閉止状態にし、被処理液面６１が遮蔽板１２と同一高さになることによって浮上油を遮蔽板１２の上端からオーバフローさせ、浮上油受け部８３へ排出する。
【００６３】
通常のスクリュー型空気圧縮機では一週間の連続運転により浮上油が約１ｍｍ溜まるので、浮上油の排出は一週間に１回程度の頻度で行えば良い。この排出時期は運転時間で決定するだけでなく、浮上油量，浮上油厚さを測定することによっても決定できる。
【００６４】
この間歇処理では、分離部８１内に清水または処理済の被処理液液と約５０％の未処理状態にある被処理液を混合して油水分離処理し、油分は高濃度から低濃度まで短時間で下げることになる。
【００６５】
前述したように、夏季に相当する大気中の水分量が多い時期にはドレン流量が多く、油分濃度は低い。冬季に相当する大気中の水分量が少ない時にはドレン流量が少なく、油分濃度は高い。そこで前記２つの運転方法の特徴を生かして、ドレン流量が多く油分濃度が低い場合には連続処理を行い、ドレン流量が少なく油分濃度が高い場合には間歇運転を行うことにより、小型で高速処理可能な油水分離装置を構成できる。
【００６６】
間歇処理運転は、槽外循環期間と被処理液供給期間の長さを異ならせた複数のパターンを用意して、中間濃度域の余裕を広くすることも可能である。これらの運転パターン選択にはドレン流量または油分濃度の情報が必要である。
【００６７】
油分濃度は短時間で計測する方法が無いので、運転パターン選択にはドレン流量の情報を用いる。ドレン流量は大気中の水分量，空気圧縮機の吐出空気圧力，空気冷却器の出口温度，凝縮水補集効率などから計算できる。従って、大気温度と大気湿度を計測すれば良い。一方、通常は空気圧縮機からのドレンを溜めるタンクを設けてあり、この中に液面計を取付け、液面の変化からドレン流量を算出しても良い。また、大気温度のみを測定して、大気湿度１００％としたドレン最大流量を計算し、この値を制御に用いることも可能である。実際にはこれらの手法を単独もしくは組み合わせて、制御に用いる。これらのパターンや運転モードの切り替えは図示していない制御装置にシーケンスプログラムとして用意しておき、油分濃度を確認するための大気中における湿度などの上述した各項目の計測結果やカレンダーなどに基づいて適宜に切り替えるようにしておくこともできる。なお、間歇処理運転のみで装置を構成することもできる。
【００６８】
以上説明した実施形態で用いた空気混合器３８は静止機であり、駆動動力を使用することなく空気を被処理液中に効率よく混合し循環ポンプ３１で空気を溶解させてしまうので、一段の小型ポンプで高速に油水分離の処理ができる。また被処理液量やその油分濃度が変化しても高速に油水分離の処理ができる。
【００６９】
次ぎに、図５に示した本発明の他の実施形態について説明する。
【００７０】
図１に示した本発明の実施形態の空気混合器３８は、配管３９を流れる被処理液の帰還流における気泡を微細化するとともに外部から空気を吸引する機能を同時に達成するものであったが、図５に示すの実施形態では、配管３９を流れる被処理液の帰還流における気泡を微細化する気泡微細化器４４と外部から空気を吸引する空気供給器４５を設けている。
【００７１】
気泡微細化器４４は一例としてオリフィス，キャピラリ，膨張弁あるいは減圧弁で構成されており、微小通路を通り抜けた被処理液は直後に減圧され、被処理液に含まれた気泡は、内部でせん断され小さな気泡となる。
【００７２】
空気供給器４５は一例としてベンチェリで構成されており、主通路は配管３２に接続してあり、空気供給器４５における副通路はバルブ４２を備えた配管４１に接続してある。
【００７３】
循環ポンプ３１の運転で配管３２における被処理液の圧力が下がると、空気がバルブ４２を備えた配管４１から空気供給器４５における副通路において吸引され、吸い込まれた空気は被処理液とともに循環ポンプ３１に送られて混合・昇圧されることによって一部の空気は被処理液に溶解し、残りは気泡の状態で配管３７を流れる。
【００７４】
この被処理液の一部が配管３９を介して気泡微細化器４４に流れ、気泡の状態で送られた空気は空気混合器３８内部でせん断され、小さな気泡となる。この気泡を含む被処理液が配管３２で分離部８１から送られてきた被処理液と混合した後に空気供給器４５で供給された空気とともに循環ポンプ３１に送られるので、小さい気泡割合が高くなって被処理液に溶解する。この結果、ノズル３３から噴射された被処理液から発生する微小気泡量が多くなり、油水分離性能が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態になる油水分離装置を示す図である。
【図２】図１における空気混合器の縦断面を示す図である。
【図３】図２に示した空気混合器の空気溶解特性を示す図である。
【図４】図１に示した油水分離装置における微細気泡流量特性を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態になる油水分離装置を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１１…処理槽  
１２…遮蔽板  
１５…仕切板  
２１…供給ポンプ  
２２，３４，３６，４２，５２…バルブ  
２３，３０，３２，３７，３９、４１，５１…配管  
３１…循環ポンプ  
３３…ノズル  
３８…空気混合器  
６１…被処理液面  
６２…浮上油液面  
８１…分離部  
８２…ポケット状吸入部  
８３…浮上油受け部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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