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特開2023-184205直接冷却水系の運転方法および油分分離促進剤ならびに直接冷却水系の処理設備
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023184205
(43)【公開日】2023-12-28
(54)【発明の名称】直接冷却水系の運転方法および油分分離促進剤ならびに直接冷却水系の処理設備
(51)【国際特許分類】
C02F 1/40 20230101AFI20231221BHJP
B21B 9/00 20060101ALI20231221BHJP
B22D 11/124 20060101ALI20231221BHJP
【ＦＩ】
C02F1/40 A
C02F1/40 D
B21B9/00 A
B22D11/124 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022098228
(22)【出願日】2022-06-17
(71)【出願人】
【識別番号】000001258
【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000154727
【氏名又は名称】株式会社片山化学工業研究所
(71)【出願人】
【識別番号】505112048
【氏名又は名称】ナルコジャパン合同会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000040
【氏名又は名称】弁理士法人池内アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】荻野 哲
(72)【発明者】
【氏名】加藤 雅敏
【テーマコード（参考）】
4D051
4E004
【Ｆターム（参考）】
4D051AA01
4D051AB03
4D051BA02
4D051CA22
4D051DB01
4D051EA05
4E004MC30
(57)【要約】 （修正有）
【課題】油と酸化鉄、鉄等の金属スケールを含有する直接冷却水から油分と懸濁物質とを効率よく分離し、かつ、油分を簡便に回収可能な直接冷却水系の運転方法を提供する。
【解決手段】スケールスルース１からスケールピット２に至るまでの乱流状態の経路において、直接冷却水系廃水に油分分離促進剤を存在させること、分離した浮上油分をスケールピットの下流側の横流沈殿槽３で除去すること、及び横流沈殿槽で油分が除去された廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用することを含み、横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が横流沈殿槽の底面と離間した状態で横流沈殿槽内に配置され水面から所定の深さまでの位置に仕切り堰を備えると共に、仕切り堰によって浮上油分の流れを堰き止め、かつ仕切り堰の下端下方と横流沈殿槽の底面との間から油分が分離された冷却水廃水を通過させる。
【選択図】図１
【解決手段】スケールスルース１からスケールピット２に至るまでの乱流状態の経路において、直接冷却水系廃水に油分分離促進剤を存在させること、分離した浮上油分をスケールピットの下流側の横流沈殿槽３で除去すること、及び横流沈殿槽で油分が除去された廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用することを含み、横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が横流沈殿槽の底面と離間した状態で横流沈殿槽内に配置され水面から所定の深さまでの位置に仕切り堰を備えると共に、仕切り堰によって浮上油分の流れを堰き止め、かつ仕切り堰の下端下方と横流沈殿槽の底面との間から油分が分離された冷却水廃水を通過させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
油と金属スケールとを含有する直接冷却水系の運転方法であって、
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態の経路において、当該直接冷却水系廃水に油分分離促進剤を存在させること、
分離した浮上油分をスケールピットの下流側の横流沈殿槽で除去すること、及び
前記横流沈殿槽で油分が除去された前記廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用することを含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で前記横流沈殿槽内に配置され、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れを堰き止め、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間の離間部分から前記油分が分離された廃水を通過させる、
直接冷却水系の運転方法。
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態の経路において、当該直接冷却水系廃水に油分分離促進剤を存在させること、
分離した浮上油分をスケールピットの下流側の横流沈殿槽で除去すること、及び
前記横流沈殿槽で油分が除去された前記廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用することを含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で前記横流沈殿槽内に配置され、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れを堰き止め、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間の離間部分から前記油分が分離された廃水を通過させる、
直接冷却水系の運転方法。
【請求項2】
前記仕切り堰は、前記横流沈殿槽の流れ方向に対して斜め又はＶ字形となるように配置されている、請求項１に記載の直接冷却水系の運転方法。
【請求項3】
油分分離促進剤が、カチオン性又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーである、請求項１に記載の直接冷却水系の運転方法。
【請求項4】
カチオン性の有機凝結剤又はポリマーが、アルキルアミン・エピクロルヒドリン縮合物、ポリエチレンイミン、アルキレンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ジシアンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、及びポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドから選ばれた一種以上の有機凝結剤又はポリマーである、請求項３に記載の直接冷却水系の運転方法。
【請求項5】
両性の有機凝結剤又はポリマーが、トリアルキルアミンとアクリル酸の共重合物及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリル酸の共重合物から選ばれた一種以上の有機凝結剤又はポリマーである、請求項３に記載の直接冷却水系の運転方法。
【請求項6】
油と金属スケールとを含有する直接冷却水系の処理設備であって、
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態を形成する経路と、
前記冷却水に油分分離促進剤を添加するための油分分離促進剤供給装置と、
スケールピットの下流側に配置され、分離した浮上油分を除去する横流沈殿槽と、を含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、
前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れが堰き止められ、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間の離間部分から前記油分が分離された廃水が通過可能であるように前記横流沈殿槽内に配置されている、直接冷却水系の処理設備。
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態を形成する経路と、
前記冷却水に油分分離促進剤を添加するための油分分離促進剤供給装置と、
スケールピットの下流側に配置され、分離した浮上油分を除去する横流沈殿槽と、を含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、
前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れが堰き止められ、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間の離間部分から前記油分が分離された廃水が通過可能であるように前記横流沈殿槽内に配置されている、直接冷却水系の処理設備。
【請求項7】
請求項１～５のいずれかに記載の直接冷却水系の運転方法を実施するための油分分離促進剤であって、
該油分分離促進剤は、カチオン性又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーからなる、油分分離促進剤。
該油分分離促進剤は、カチオン性又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーからなる、油分分離促進剤。
【請求項8】
カチオン性の有機凝結剤又はポリマーが、アルキルアミン・エピクロルヒドリン縮合物、ポリエチレンイミン、アルキレンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ジシアンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、及びポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドから選ばれた一種以上の有機凝結剤又はポリマーである、請求項７に記載の油分分離促進剤。
【請求項9】
両性の有機凝結剤又はポリマーが、トリアルキルアミンとアクリル酸の共重合物及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリル酸の共重合物から選ばれた一種以上の有機凝結剤又はポリマーである、請求項７に記載の油分分離促進剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、製鉄所の連続鋳造や圧延におけるスプレー水などのいわゆる直接冷却水系の運転方法に関する。
【背景技術】
【0002】
製鉄所においては、鋼材の製造中に鋼材の冷却等に用いる直接冷却水等の処理設備より多量のミルスケールが発生する。このようなスケール類は、鋼材より発生する酸化鉄や鉄等の金属が主体であり、油分を含まない金属スケール類については、製銑、製鋼工程等において再利用される有用な資源となる。しかし、連鋳工程や圧延工程中に、圧延油や圧延機等の製造用機械に用いられる潤滑油や圧延油が、スケール類を含む冷却水に混入するため、発生する金属スケール類は多くの場合水と数質量％の油分を含有することになる。その上、圧延ロールの組換え等の作業時に不可避的に油分が混入する場合もある。このような作業を実施するたびに、スケール中の油分濃度が大きく変動し、具体的には１～１０数質量％の範囲で変動することがある。
【0003】
このような直接冷却水は、スケールピットや凝集沈殿設備において、有機や無機の凝集剤を用いて処理され、冷却後、冷却水として再使用される。
【0004】
このような直接冷却水系の処理として、直接冷却水に含まれる粒径が５０μｍ以上の金属粉や油分等の粗大な懸濁物質（粗大ＳＳ）と粒径が５０μｍに満たない微細な懸濁物質（微細ＳＳ）とを同一の処理で凝集沈降させ、同時に除去する技術が提案されている（特許文献１～４参照）。この処理方法は、特定のポリマーを添加することにより、スケールピットで油を含む懸濁物質を凝集沈降させ、除去することにより、清澄な処理水を得ようとするものである。
上記の油分等を含む粗大ＳＳと微細ＳＳとを同一処理で凝集沈降させる処理方法の場合、スケールピット等に蓄積するスラッジは油分を含有する。一方、油分を含まないスケール類は、上記のとおり、製鋼工程等において再利用される有用な資源となる。このため、スケールピットに蓄積するスラッジが油分を含有する場合、スラッジを再利用するには油分を分離する必要がある。
上記の油分等を含む粗大ＳＳと微細ＳＳとを同一処理で凝集沈降させる処理方法の場合、スケールピット等に蓄積するスラッジは油分を含有する。一方、油分を含まないスケール類は、上記のとおり、製鋼工程等において再利用される有用な資源となる。このため、スケールピットに蓄積するスラッジが油分を含有する場合、スラッジを再利用するには油分を分離する必要がある。
【0005】
含油スラッジから油分を分離する方法としては、例えば、含油スラッジに抽出剤として有機溶剤を混合して強撹拌して、含油スラッジから有機溶剤に油分を抽出する方法がある（特許文献５参照）。一方、含油スラッジには水分が含まれているため、このような処理では、安定化したエマルションが形成される。
このような安定化したエマルションを破壊（解乳化）させるには、多重円盤型の遠心分離機が必要となり、高価な投資となる（特許文献６及び７参照）。
このような安定化したエマルションを破壊（解乳化）させるには、多重円盤型の遠心分離機が必要となり、高価な投資となる（特許文献６及び７参照）。
【0006】
さらに、含油スラッジは、製鉄所における沈殿池や濃縮層等の層に一時的に貯留され、廃棄のために処理される際や製鉄原料のために処理される際には処理施設に運搬する必要がある。この際、含油スラッジは、含水率が高く、流動しやすいものが多いため、運搬時に含油スラッジ、及びそれに含まれる油分が流出することが懸念される。そのため、含油スラッジは、油分を含有しないスラッジ等のような、そのまま製鉄原料として利用されるスラッジと比べて、運搬の際の運搬量や乾燥等の制限を受けることになる。そこで、含油スラッジを運搬しやすい処理物にすることが必要となる（特許文献８）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特許６０６８１１２号公報
【特許文献2】特許６３７４１５７号公報
【特許文献3】特許６３７４３５２号公報
【特許文献4】特許６３７４３５１号公報
【特許文献5】特開２０１５－１３２０１１号公報
【特許文献6】特開平３－２３８０５９号公報
【特許文献7】特開２００５－３４９３７１号公報
【特許文献8】特開２０１９－９８３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
このように含油スラッジは、その処理だけでなく運搬等においても制限を受けることになる。
そこで、本開示は、油と酸化鉄及び鉄等の金属スケールとを含有する直接冷却水から油分とそれ以外の懸濁物質とを効率よく分離し、含油スラッジの発生を抑制しつつ、かつ、油分を簡便に回収可能な直接冷却水系の運転方法を提供する。
そこで、本開示は、油と酸化鉄及び鉄等の金属スケールとを含有する直接冷却水から油分とそれ以外の懸濁物質とを効率よく分離し、含油スラッジの発生を抑制しつつ、かつ、油分を簡便に回収可能な直接冷却水系の運転方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示は、一態様において、油と酸化鉄や鉄等の金属スケールとを含有する直接冷却水系の運転方法であって、
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態の経路において、当該直接冷却水系廃水に油分分離促進剤を存在させること、
分離した浮上油分をスケールピットの下流側の横流沈殿槽で除去すること、及び
前記横流沈殿槽で油分が除去された前記廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用することを含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で前記横流沈殿槽内に配置され、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れを堰き止め、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間の離間部分から前記油分が分離された廃水を通過させる、直接冷却水系の運転方法に関する。
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態の経路において、当該直接冷却水系廃水に油分分離促進剤を存在させること、
分離した浮上油分をスケールピットの下流側の横流沈殿槽で除去すること、及び
前記横流沈殿槽で油分が除去された前記廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用することを含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で前記横流沈殿槽内に配置され、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れを堰き止め、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間の離間部分から前記油分が分離された廃水を通過させる、直接冷却水系の運転方法に関する。
【0010】
本開示は、その他の態様として、油と金属スケールとを含有する直接冷却水系の処理設備に関する。本開示の処理設備は、
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態を形成する経路と、
前記冷却水に油分分離促進剤を添加するための油分分離促進剤供給装置と、
スケールピットの下流側に配置され、分離した油分を除去する横流沈殿槽と、を含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、
前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れが堰き止められ、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間の離間部分から前記油分が分離された廃水が通過可能となるように前記横流沈殿槽内に配置されている。
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態を形成する経路と、
前記冷却水に油分分離促進剤を添加するための油分分離促進剤供給装置と、
スケールピットの下流側に配置され、分離した油分を除去する横流沈殿槽と、を含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、
前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れが堰き止められ、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間の離間部分から前記油分が分離された廃水が通過可能となるように前記横流沈殿槽内に配置されている。
【0011】
本開示は、さらにその他の態様として、本開示の直接冷却水系の運転方法を実施するための油分分離促進剤であって、該油分分離促進剤は、カチオン性又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーからなる、油分分離促進剤に関する。
【発明の効果】
【0012】
本開示の方法によれば、油と酸化鉄や鉄等の金属スケールとを含有する直接冷却水から油分を効率よく分離し、含油スラッジの発生を抑制しつつ、かつ、水面に浮上させた油分を簡便に回収することができる。
本開示によれば、一又は複数の実施形態において、発生したスラッジに含まれる油分の量を抑制できる。このため、本開示によれば、一又は複数の実施形態において、油分を含む粗大ＳＳと微細ＳＳとを同一の処理で凝集沈降させて除去するという従来の方法では必要であった含油スラッジから油分を分離するための特別な処理等が不要になるという効果を奏しうる。
本開示によれば、一又は複数の実施形態において、発生したスラッジに含まれる油分の量を抑制できる。このため、本開示によれば、一又は複数の実施形態において、油分を含む粗大ＳＳと微細ＳＳとを同一の処理で凝集沈降させて除去するという従来の方法では必要であった含油スラッジから油分を分離するための特別な処理等が不要になるという効果を奏しうる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
本開示は、油と酸化鉄や鉄等の金属スケールとを含有する直接冷却水を処理するにあたり、スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態の経路において、当該冷却水に油分分離促進剤を存在させることにより、油分を効率よく分離し、含油スラッジの発生を抑制でき、かつ、分離浮上した油をスケールピットの下流側の、仕切り堰を備える横流沈殿槽で簡便に回収できるという知見に基づく。
【0015】
本開示の一態様によれば、分離した浮上性の油分（浮上油分）を、横流沈殿槽に配置された仕切り堰によって前記浮上油分の流れを堰き止め、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間から前記油分が分離された冷却水廃水を通過させることにより当該処理水を回収し冷却することによって再度直接冷却水として使用することができる。
【0016】
［本開示の運転方法］
本開示は、製鉄所の連続鋳造や圧延におけるスプレー水などのいわゆる直接冷却水系の運転方法に関する。
本開示の運転方法は、以下の（１）～（３）を少なくとも含む。
（１）スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態の経路において、当該冷却水に油分分離促進剤を存在させること
（２）スケールピットの下流側の、仕切り堰を備える横流沈殿槽において、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れを堰き止め該油分を除去し、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間から前記油分が分離された冷却水を通過させること
（３）前記横流沈殿槽で油分が除去された前記廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用すること
本開示は、製鉄所の連続鋳造や圧延におけるスプレー水などのいわゆる直接冷却水系の運転方法に関する。
本開示の運転方法は、以下の（１）～（３）を少なくとも含む。
（１）スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態の経路において、当該冷却水に油分分離促進剤を存在させること
（２）スケールピットの下流側の、仕切り堰を備える横流沈殿槽において、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れを堰き止め該油分を除去し、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間から前記油分が分離された冷却水を通過させること
（３）前記横流沈殿槽で油分が除去された前記廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用すること
【0017】
本開示における「直接冷却水系」とは、一又は複数の実施形態において、対象物に直接噴霧又は対象物を浸漬する冷却水を再冷却して使用する水系のことをいう。本開示における直接冷却水は、油分と金属スケールとを含む。直接冷却水としては、一又は複数の実施形態において、製鉄所の連続鋳造工程や圧延工程の成形過程における鋼材や鋼板等の鋼鉄製品や圧延ロール等に直接スプレー又は浸漬等して、これらの冷却又はスケール落とし等に用いた油と金属スケールとを含有する冷却水等が挙げられる。
金属スケールとしては、一又は複数の実施形態において、酸化鉄及び鉄等が挙げられる。
金属スケールとしては、一又は複数の実施形態において、酸化鉄及び鉄等が挙げられる。
【0018】
本開示の運転方法は、乱流状態の経路に油分分離促進剤を存在させることを含む。
本開示における「乱流状態」としては、一又は複数の実施形態において、当該冷却水の水流又は渦流が不規則であること、又は、当該冷却水の流速が０．５ｍ／ｓ以上であることが挙げられる。冷却水の流速が０．５ｍ／ｓ以上であれば、金属スケールを含有する冷却水の水流又は渦流は不規則になるからである。
本開示における「スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態の経路」としては、特に限定されない一実施形態において、スケールスルース、スケールピット、及びスケールスルースとスケールピットとの間の配管等が挙げられる。
本開示における「乱流状態」としては、一又は複数の実施形態において、当該冷却水の水流又は渦流が不規則であること、又は、当該冷却水の流速が０．５ｍ／ｓ以上であることが挙げられる。冷却水の流速が０．５ｍ／ｓ以上であれば、金属スケールを含有する冷却水の水流又は渦流は不規則になるからである。
本開示における「スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態の経路」としては、特に限定されない一実施形態において、スケールスルース、スケールピット、及びスケールスルースとスケールピットとの間の配管等が挙げられる。
【0019】
スケールスルースとしては、一又は複数の実施形態において、連続鋳造工程又は圧延工程の直接冷却水を回収する箇所が挙げられる。スケールスルースは、一又は複数の実施形態において、連続鋳造工程又は圧延工程から回収された冷却水を排出して循環させて再使用する機能と、油と酸化鉄や鉄等の金属スケールとを含む冷却水を屋外のスケールピットに移動させる機能とを担いうる。
【0020】
油分分離促進剤としては、一又は複数の実施形態において、カチオン性の有機凝結剤若しくはポリマー又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーが好ましい。カチオン性の有機凝結剤又はポリマーとしては、一又は複数の実施形態において、アルキルアミン・エピクロルヒドリン縮合物、ポリエチレンイミン、アルキレンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ジシアンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、及びポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。両性の有機凝結剤又はポリマーとしては、一又は複数の実施形態において、トリアルキルアミンとアクリル酸の共重合物、及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリル酸の共重合物等が挙げられる。
【0021】
油分分離促進剤は、一又は複数の実施形態において、１種類でもあってもよいし、複数種類であってもよい。
本開示の運転方法は、一又は複数の実施形態において、油分分離促進剤とは別に酸化鉄や鉄スケールを凝集沈殿させるために通常用いられている有機や無機の凝集剤を通常の用法で用いることができる。
本開示の運転方法において使用する油分分離促進剤は、一又は複数の実施形態において、無機凝集剤を含んでいてもよいし、無機凝集剤を含んでいなくてもよい。
本開示の運転方法は、一又は複数の実施形態において、油分分離促進剤とは別に酸化鉄や鉄スケールを凝集沈殿させるために通常用いられている有機や無機の凝集剤を通常の用法で用いることができる。
本開示の運転方法において使用する油分分離促進剤は、一又は複数の実施形態において、無機凝集剤を含んでいてもよいし、無機凝集剤を含んでいなくてもよい。
【0022】
油分分離促進剤の添加量としては、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．０５ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌである。
本開示における特に限定されない一実施形態として、乱流状態の経路における油分分離促進剤の濃度は、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．０５ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌである。
本開示における特に限定されない一実施形態として、乱流状態の経路における油分分離促進剤の濃度は、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．０５ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌである。
【0023】
本開示の運転方法は、分離した浮上油分を、スケールピットの下流側の、仕切り堰を備える横流沈殿槽で除去することを含む。
仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が横流沈殿槽の底面と離間した状態で横流沈殿槽内に配置されている。これにより、仕切り堰によって浮上した油分（浮上油分）の流れが堰き止められ、かつ仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間（離間部分）から油分が分離された廃水を通過させることができる。
仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が横流沈殿槽の底面と離間した状態で横流沈殿槽内に配置されている。これにより、仕切り堰によって浮上した油分（浮上油分）の流れが堰き止められ、かつ仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間（離間部分）から油分が分離された廃水を通過させることができる。
【0024】
仕切り堰によって流れが堰き止められた油分の回収（又は除去）は、一又は複数の実施形態において、スキマーや、横流沈殿槽の水面に浮かせた油分回収装置等を用いて行うことができる。よって、横流沈殿槽は、一又は複数の実施形態において、スキマー及び油分回収装置、並びに回収した油を貯蔵又は処理するための回収槽（タンク）等を備えていてもよい。
【0025】
横流沈殿槽（横流式凝集沈殿槽ともいう）は、一又は複数の実施形態において、槽の長手方向に被処理水が移動する過程（時間）で、油分を浮遊させ、かつそれ以外の懸濁物質を沈殿（又は凝集沈殿）させる。このため、横流沈殿槽の大きさ（特に長さ等）は、分離効率を向上させる観点からは、大きければ大きいほどよい（長ければ長いほどよい）が、設備投資等の費用の点から、直接冷却水系が排出される設備の大きさ及び排出される廃水の量、並びに横流沈殿槽を設置する場所の大きさ等に応じて適宜決定すればよい。
【0026】
仕切り堰は、一又は複数の実施形態において、流れ方向に対して垂直方向に配置されていてもよい。仕切り堰の形状は、冷却水の流れをスムーズにするとともに油分の回収及び／又は分離をより簡便に又は効率よく行うことができる点から、一又は複数の実施形態において、流れ方向に対して斜め方向であってもよいし、横流沈殿槽の側面から伸びる２つの板状物が流れ方向に沿って閉じるように配置されたＶ字形であってもよいし、凹字形であってもよい。図２Ａ及びＢは、横流沈殿槽３に、仕切り堰１０を配置した一例を説明するための図面であって、図２Ａは上面から見た図の一例であり、図２Ｂは２Ａ－２Ａ線に沿った断面図である。図２Ａにおいて、仕切り堰１０は、横流沈殿槽３の側面から伸びる２つの板状物の交点（頂点）が、横流沈殿槽３の下流側に位置するようにＶ字形に配置されている。図２Ａ及びＢに示すように、横流沈殿槽３は、仕切り堰１０に加えて、浮上分離した油分を回収するための油分回収装置１１、及び凝集沈殿した懸濁物質を回収するための排泥ポンプ１４が配置されていてもよい。油分回収装置１１は、一又は複数の実施形態において、フロートを備え、仕切り堰１０よりも上流の水面に浮かべて配置する。排泥ポンプ１４は、一又は複数の実施形態において、仕切り堰１０よりも上流の横流沈殿槽３の底面に配置する。
【0027】
仕切り堰は、一又は複数の実施形態において、図２Ａに示すとおり、横流沈殿槽の側面から伸びる２つの板状物によりＶ字形となるように構成されていてもよく、油分の回収及び／又は分離をより効率よく行うことができる点から、２つの板状物のなす角（θ）が、鋭角になるように配置されてもよいし、仕切り堰で堰き止められた油分の回収がより簡便になることから、鈍角になるように配置されていてもよい。なす角（θ）は、一又は複数の実施形態において、３０°以上、４０°以上、５０°以上、６０°以上、７０°以上、８０°以上、９０°以上又は１１０°以上である。なす角（θ）は、一又は複数の実施形態において、１７０°以下、１６０°以下、１５０°以下、１４０°以下、１３０°以下又はは１２５°以下である。
【0028】
仕切り堰は、一又は複数の実施形態において、水面と仕切り堰の下端との距離（図２Ｂにおけるｄ１）が、０．５ｍ以上となるように横流沈殿槽に配置されている。水面と仕切り堰の下端との距離（図２Ｂにおけるｄ１）は、一又は複数の実施形態において、１ｍ以上、１．５ｍ以上、又は２ｍ以上である。水面と仕切り堰の下端との距離は、一又は複数の実施形態において、２．５ｍ以下又は２ｍ以下である。仕切り堰は、一又は複数の実施形態において、仕切り堰の下端と横流沈殿槽の底面との距離（仕切り堰の下端と横流沈殿槽の底面との離間部分の長さ）（図２Ｂにおけるｄ２）が、０．５ｍ以上となるように横流沈殿槽に配置されている。仕切り堰の下端と横流沈殿槽の底面との距離（図２Ｂにおけるｄ２）は、一又は複数の実施形態において、１ｍ以上又は２ｍ以上である。仕切り堰の下端と横流沈殿槽の底面との距離は、一又は複数の実施形態において、３ｍ以下又は２．５ｍ以下である。仕切り堰は、一又は複数の実施形態において、水面と仕切り堰の下端との距離（ｄ１）が、横流沈殿槽の深さ（水面と横流沈殿槽との距離：Ｄ）の１／２以上、２／３以上、又は３／４以上となるように配置されてもよい。
【0029】
仕切り堰の上端は、一又は複数の実施形態において、浮上油分の流れを堰き止めることがき、油分が仕切り堰の上端をオーバーフローしない範囲で水面上に突出（露出）していればよい。仕切り堰の上端は、一又は複数の実施形態において、水面から１０ｃｍ以上、３０ｃｍ以上、又は５０ｃｍ以上露出していればよい。
【0030】
仕切り堰の数は、特に制限されるものではなく、一又は複数の実施形態において、１個であってもよいし、横流沈殿槽の流れ方向に向かって２又は３以上は配置されていてもよい。
【0031】
仕切り堰の配置箇所は、特に限定されるものではなく、一又は複数の実施形態において、横流沈殿槽の下流側の端部から上流側に向かって１／２以下、１／３以下又は１／４以下の位置に配置することができる。
【0032】
本開示の運転方法は、一又は複数の実施形態において、横流沈殿槽で沈殿した油分以外の懸濁物質（金属スケールを含むスラッジ成分）を回収することを含んでいてもよい。本開示の運転方法において、一又は複数の実施形態において、油分は浮上分離させることから、懸濁物質（スラッジ成分）は、油分の含有量が少なく、好ましくは実質的に油分を含んでいない。本開示において「実質的に油分を含んでいない」とは、懸濁物質（スラッジ成分）における油分の量が０．５ｍｇ／Ｌ未満（検出限界以下）であることをいう。本開示の運転方法における横流沈殿槽は、一又は複数の実施形態において、懸濁物質（スラッジ成分）を回収するためのポンプ（排泥ポンプ等）、及び該ポンプで回収した排泥を貯蔵又は処理するための排泥回収槽（タンク）等をさらに備えていてもよい。
【0033】
本開示の運転方法は、横流沈殿槽で油分が除去された前記廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用することを含む。
本開示の運転方法により処理された含油廃水（直接冷却水）は、一又は複数の実施形態において、濾過機及び冷却塔を経て、圧延工場等における直接冷却水として使用されうる。
本開示の運転方法は、一又は複数の実施形態において、直接冷却水の処理方法ということもできる。また、本開示の運転方法は、一又は複数の実施形態において、本開示における直接冷却水系の処理設備の運転又は操業方法ということもできる。
本開示の運転方法により処理された含油廃水（直接冷却水）は、一又は複数の実施形態において、濾過機及び冷却塔を経て、圧延工場等における直接冷却水として使用されうる。
本開示の運転方法は、一又は複数の実施形態において、直接冷却水の処理方法ということもできる。また、本開示の運転方法は、一又は複数の実施形態において、本開示における直接冷却水系の処理設備の運転又は操業方法ということもできる。
【0034】
［本開示の処理設備］
本開示は、その他の態様として、油と金属スケールとを含有する直接冷却水系の処理設備に関する。本開示の処理設備は、
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態を形成する経路と、
前記冷却水に油分分離促進剤を添加するための油分分離促進剤供給装置と、
スケールピットの下流側に配置され、分離した浮上油分を除去する横流沈殿槽と、を含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、
前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で前記横流沈殿槽内に配置されおり、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れが堰き止められ、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間から前記油分が分離された廃水が通過可能である。本開示の処理設備によれば、本開示の直接冷却水系の運転方法を効率よく行うことができる。
本開示は、その他の態様として、油と金属スケールとを含有する直接冷却水系の処理設備に関する。本開示の処理設備は、
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態を形成する経路と、
前記冷却水に油分分離促進剤を添加するための油分分離促進剤供給装置と、
スケールピットの下流側に配置され、分離した浮上油分を除去する横流沈殿槽と、を含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、
前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で前記横流沈殿槽内に配置されおり、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れが堰き止められ、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間から前記油分が分離された廃水が通過可能である。本開示の処理設備によれば、本開示の直接冷却水系の運転方法を効率よく行うことができる。
【0035】
本開示の処理設備における、スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態を形成する経路、横流沈殿槽及び仕切り堰等のそれに付帯する設備は、本開示の運転方法と同様である。
【0036】
［本開示の油分分離促進剤］
本開示は、さらにその他の態様として、本開示の直接冷却水系の運転方法を実施するための油分分離促進剤であって、該油分分離促進剤は、カチオン性又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーからなる、油分分離促進剤に関する。
本開示の油分分離促進剤における、カチオン性又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーは、本開示の運転方法と同様である。
本開示は、さらにその他の態様として、本開示の直接冷却水系の運転方法を実施するための油分分離促進剤であって、該油分分離促進剤は、カチオン性又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーからなる、油分分離促進剤に関する。
本開示の油分分離促進剤における、カチオン性又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーは、本開示の運転方法と同様である。
【0037】
本開示の特に限定されない一実施形態を、図１を参酌しながら説明する。本開示の運転方法の一実施形態は、以下の（１）～（４）を含む。
（１）スケールスルース１において、直接冷却水系廃水に両性の有機凝結剤又はポリマーを添加する。
（２）スケールピット２において、直接冷却水系廃水にカチオン性の有機凝集剤又はポリマー及び無機凝結剤を添加する。
（３）仕切り堰を備える横流沈殿槽３において、前記薬剤が添加された廃水中の油分を浮遊させ、かつそれ以外の懸濁物質（スラッジ成分）を凝集沈殿させる。
（４）油分が除去された廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用する。
以下に、（１）～（４）の各工程について詳述する。
（１）スケールスルース１において、直接冷却水系廃水に両性の有機凝結剤又はポリマーを添加する。
（２）スケールピット２において、直接冷却水系廃水にカチオン性の有機凝集剤又はポリマー及び無機凝結剤を添加する。
（３）仕切り堰を備える横流沈殿槽３において、前記薬剤が添加された廃水中の油分を浮遊させ、かつそれ以外の懸濁物質（スラッジ成分）を凝集沈殿させる。
（４）油分が除去された廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用する。
以下に、（１）～（４）の各工程について詳述する。
【0038】
（１）スケールスルース１において、薬剤添加装置７により直接冷却水系廃水に両性の有機凝結剤又はポリマーを添加する。
両性の有機凝結剤又はポリマーの添加量としては、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．０５ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌである。また、スケールスルースにおける廃水中の両性の有機凝結剤又はポリマーの濃度は、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．０５ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌである。
両性の有機凝結剤又はポリマーの添加量としては、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．０５ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌである。また、スケールスルースにおける廃水中の両性の有機凝結剤又はポリマーの濃度は、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．０５ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌである。
【0039】
（２）スケールピット２において、薬剤添加装置（図示せず）により直接冷却水系廃水にカチオン性の有機凝集剤又はポリマー及び無機凝結剤を添加する。
カチオン性の有機凝集剤又はポリマー及び無機凝結剤は、それぞれ別々に添加してもよいし、混合して添加してもよい。カチオン性の有機凝集剤又はポリマー及び無機凝結剤の添加位置は、スケールピットの同じ位置であってもよく、異なる位置であってもよい。
カチオン性の有機凝集剤又はポリマーの添加量としては、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．０５ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌである。また、スケールスルースにおける廃水中のカチオン性の有機凝集剤又はポリマーの濃度は、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．０５ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌである。
無機凝結剤の添加量としては、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～２０ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．１ｍｇ／Ｌ～１０ｍｇ／Ｌである。また、スケールスルースにおける廃水中のカチオン性の有機凝集剤又はポリマーの濃度は、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～２０ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．１ｍｇ／Ｌ～１０ｍｇ／Ｌである。
カチオン性の有機凝集剤又はポリマー及び無機凝結剤は、それぞれ別々に添加してもよいし、混合して添加してもよい。カチオン性の有機凝集剤又はポリマー及び無機凝結剤の添加位置は、スケールピットの同じ位置であってもよく、異なる位置であってもよい。
カチオン性の有機凝集剤又はポリマーの添加量としては、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．０５ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌである。また、スケールスルースにおける廃水中のカチオン性の有機凝集剤又はポリマーの濃度は、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．０５ｍｇ／Ｌ～５ｍｇ／Ｌである。
無機凝結剤の添加量としては、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～２０ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．１ｍｇ／Ｌ～１０ｍｇ／Ｌである。また、スケールスルースにおける廃水中のカチオン性の有機凝集剤又はポリマーの濃度は、一又は複数の実施形態において、０．００１ｍｇ／Ｌ～２０ｍｇ／Ｌが挙げられ、好ましくは０．１ｍｇ／Ｌ～１０ｍｇ／Ｌである。
【0040】
（３）仕切り堰を備える横流沈殿槽３において、前記薬剤が添加された廃水中の油分を浮遊させ、かつそれ以外の懸濁物質（スラッジ成分）を凝集沈殿させる。
前記薬剤が添加されかつ横流沈殿槽３に導入された廃水中の油分は、廃水から分離され、水面に浮上する。浮上した油分（浮上油分）は横流沈殿槽に設けられた仕切り堰でその流れが堰き止められる。堰き止められた油分は、例えば、スキマーや水面上に配置した油分回収装置によって、簡便に回収することができる。また、油分以外の懸濁物質（スラッジ成分）は、横流沈殿槽３において凝集沈殿し、例えば、排泥ポンプ等で回収することができる。このため、仕切り堰の下端と横流沈殿槽の底面との間から油分及びそれ以外の懸濁物質が除去された廃水を通過させることができる。
前記薬剤が添加されかつ横流沈殿槽３に導入された廃水中の油分は、廃水から分離され、水面に浮上する。浮上した油分（浮上油分）は横流沈殿槽に設けられた仕切り堰でその流れが堰き止められる。堰き止められた油分は、例えば、スキマーや水面上に配置した油分回収装置によって、簡便に回収することができる。また、油分以外の懸濁物質（スラッジ成分）は、横流沈殿槽３において凝集沈殿し、例えば、排泥ポンプ等で回収することができる。このため、仕切り堰の下端と横流沈殿槽の底面との間から油分及びそれ以外の懸濁物質が除去された廃水を通過させることができる。
【0041】
（４）油分が除去された廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用する。
【0042】
上記実施形態では、両性の有機凝結剤又はポリマーをスケールスルース１で添加し、カチオン性の有機凝結剤又はポリマー及び無機凝結剤をスケールピット２で添加した形態を例にとり説明したが、本開示の運転方法において使用する薬剤の種類及び添加位置はこれに限定して解釈されるものではない。
【0043】
本開示はさらに以下の一又は複数の実施形態に関する。
［１］ 油と金属スケールとを含有する直接冷却水系の運転方法であって、
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態の経路において、当該直接冷却水系廃水に油分分離促進剤を存在させること、
分離した浮上油分をスケールピットの下流側の横流沈殿槽で除去すること、及び
前記横流沈殿槽で油分が除去された前記廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用することを含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で前記横流沈殿槽内に配置され、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れを堰き止め、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間の離間部分から前記油分が分離された廃水を通過させる、
直接冷却水系の運転方法。
［２］ 前記仕切り堰は、前記横流沈殿槽の流れ方向に対して斜め又はＶ字形となるように配置されている、［１］に記載の直接冷却水系の運転方法．
［３］ 油分分離促進剤が、カチオン性又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーである、［１］又は［２］に記載の直接冷却水系の運転方法。
［４］ カチオン性の有機凝結剤又はポリマーが、アルキルアミン・エピクロルヒドリン縮合物、ポリエチレンイミン、アルキレンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ジシアンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、及びポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドから選ばれた一種以上の有機凝結剤又はポリマーである、［３］に記載の直接冷却水系の運転方法。
［５］ 両性の有機凝結剤又はポリマーが、トリアルキルアミンとアクリル酸の共重合物及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリル酸の共重合物から選ばれた一種以上の有機凝結剤又はポリマーである、［３］に記載の直接冷却水系の運転方法。
［６］ 油と金属スケールとを含有する直接冷却水系の処理設備であって、
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態を形成する経路と、
前記冷却水に油分分離促進剤を添加するための油分分離促進剤供給装置と、
スケールピットの下流側に配置され、分離した浮上油分を除去する横流沈殿槽と、を含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、
前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れが堰き止められ、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間の離間部分から前記油分が分離された廃水が通過可能であるように前記横流沈殿槽内に配置されている、直接冷却水系の処理設備。
［７］ ［１］～［５］のいずれかに記載の直接冷却水系の運転方法を実施するための油分分離促進剤であって、
該油分分離促進剤は、カチオン性又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーからなる、油分分離促進剤。
［８］ カチオン性の有機凝結剤又はポリマーが、アルキルアミン・エピクロルヒドリン縮合物、ポリエチレンイミン、アルキレンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ジシアンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、及びポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドから選ばれた一種以上の有機凝結剤又はポリマーである、［７］に記載の油分分離促進剤。
［９］ 両性の有機凝結剤又はポリマーが、トリアルキルアミンとアクリル酸の共重合物及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリル酸の共重合物から選ばれた一種以上の有機凝結剤又はポリマーである、［７］又は［８］に記載の油分分離促進剤。
［１］ 油と金属スケールとを含有する直接冷却水系の運転方法であって、
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態の経路において、当該直接冷却水系廃水に油分分離促進剤を存在させること、
分離した浮上油分をスケールピットの下流側の横流沈殿槽で除去すること、及び
前記横流沈殿槽で油分が除去された前記廃水を回収し、冷却して再度直接冷却水として使用することを含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で前記横流沈殿槽内に配置され、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れを堰き止め、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間の離間部分から前記油分が分離された廃水を通過させる、
直接冷却水系の運転方法。
［２］ 前記仕切り堰は、前記横流沈殿槽の流れ方向に対して斜め又はＶ字形となるように配置されている、［１］に記載の直接冷却水系の運転方法．
［３］ 油分分離促進剤が、カチオン性又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーである、［１］又は［２］に記載の直接冷却水系の運転方法。
［４］ カチオン性の有機凝結剤又はポリマーが、アルキルアミン・エピクロルヒドリン縮合物、ポリエチレンイミン、アルキレンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ジシアンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、及びポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドから選ばれた一種以上の有機凝結剤又はポリマーである、［３］に記載の直接冷却水系の運転方法。
［５］ 両性の有機凝結剤又はポリマーが、トリアルキルアミンとアクリル酸の共重合物及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリル酸の共重合物から選ばれた一種以上の有機凝結剤又はポリマーである、［３］に記載の直接冷却水系の運転方法。
［６］ 油と金属スケールとを含有する直接冷却水系の処理設備であって、
スケールスルースからスケールピットに至るまでの乱流状態を形成する経路と、
前記冷却水に油分分離促進剤を添加するための油分分離促進剤供給装置と、
スケールピットの下流側に配置され、分離した浮上油分を除去する横流沈殿槽と、を含み、
前記横流沈殿槽は、仕切り堰を備え、
前記仕切り堰は、上端が水面から突出し、かつ下端が前記横流沈殿槽の底面と離間した状態で、前記仕切り堰によって前記浮上油分の流れが堰き止められ、かつ前記仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽の底面との間の離間部分から前記油分が分離された廃水が通過可能であるように前記横流沈殿槽内に配置されている、直接冷却水系の処理設備。
［７］ ［１］～［５］のいずれかに記載の直接冷却水系の運転方法を実施するための油分分離促進剤であって、
該油分分離促進剤は、カチオン性又は両性の有機凝結剤若しくはポリマーからなる、油分分離促進剤。
［８］ カチオン性の有機凝結剤又はポリマーが、アルキルアミン・エピクロルヒドリン縮合物、ポリエチレンイミン、アルキレンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ジシアンジクロライド・ポリアルキレンポリアミン縮合物、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、及びポリジアリルジメチルアンモニウムクロライドから選ばれた一種以上の有機凝結剤又はポリマーである、［７］に記載の油分分離促進剤。
［９］ 両性の有機凝結剤又はポリマーが、トリアルキルアミンとアクリル酸の共重合物及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリル酸の共重合物から選ばれた一種以上の有機凝結剤又はポリマーである、［７］又は［８］に記載の油分分離促進剤。
【0044】
以下、実施例を用いて本開示をさらに説明する。ただし、本開示は以下の実施例に限定して解釈されない。
【実施例0045】
図１及び２に示すような、連続鋳造工程の直接冷却水循環系（循環水量：１４００ｍ３／ｈ）において、スラッジ成分を除去する処理を行った。図１に示す直接冷却水循環系は、スケールスルース１、スケールピット２、横流沈殿槽３、濾過機４及び冷却塔５を備える。圧延工程で鋼材の冷却に使用された冷却水は、鋼材圧延ラインの下に設けられたスケールスルース１から、配管（トラフ、樋）６を通じてスケールピット２に導入される。スケールスルース１は、薬剤添加装置７を備える。横流沈殿槽３は、仕切り堰１０、油分回収装置１１、油分回収槽（タンク）８、排泥ポンプ１４及び排泥回収槽（タンク）９を備え、油分回収装置１１で回収された油分は油分回収槽（タンク）８に貯蔵され、排泥ポンプ１４で回収された懸濁物質（スラッジ成分）は排泥回収槽（タンク）９に回収される。
【0046】
スラッジ成分を除去する処理は、以下の手順で２ヶ月間実施した。
スケールスルース１
・添加する油分分離促進剤：ジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリル酸との共重合体（重量平均分子量：約４００，０００、ナルコカンパニー社製）
・添加量：循環水に対して０．５ｍｇ／Ｌ
スケールピット２
・添加する薬剤：ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）６ｍｇ／Ｌ
カチオン系有機凝集剤（（株）片山化学工業研究所製、商品名「フロクラン（登録商標）ＳＣ－６４０」）１ｍｇ／Ｌ
上記のとおりスケールスルース１において、油分分離前の循環水に油分分離促進剤を添加し、スケールピット２において上記のＰＡＣとカチオン系有機凝集剤とを添加し、横流沈殿槽３において油分を浮遊させ、かつそれ以外の懸濁物質（スラッジ成分）を凝集沈殿させた。
スケールピット２の下流側の横流沈殿槽３にＶ字型の仕切り堰（水面と下端との距離（ｄ２）：１ｍ、水面と上端との距離：３０ｃｍ、θ：１２０°）を、横流沈殿槽３の端部から上流側に向かって排泥ポンプ１４後方１ｍの位置に配置し、仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽３の底面との間から前記油分が分離された冷却水を通過させた。
仕切り堰の上流側の水面付近と仕切り堰の下流側の水面付近から試験水を採取し、試験水の含有する油分をＪＩＳ Ｋ ０１０２に基づきＮ－ヘキサン抽出物質測定法によって測定した。
仕切り堰１０の上流側の水面付近（図２Ａの▽１２）から採取した試験水の油分は、最高値５２ｍｇ／Ｌ、最低値１５ｍｇ／Ｌ、平均値３５ｍｇ／Ｌで推移したのに対して、仕切り堰１０の下流側の水面付近（図２Ａの▽１３）から採取した試験水の油分は、最高値３．５ｍｇ／Ｌ、最低値０．５ｍｇ／Ｌ未満、平均値０．７ｍｇ／Ｌで推移した。
また、横流沈殿槽３で凝集沈殿されたスラッジの油分は不検出（０．５ｍｇ／Ｌ未満）であった。
これらの結果から明らかなように、本開示の運転方法を実施することにより、油と酸化鉄及び鉄等の金属スケールとを含有する直接冷却水から油分を効率よく分離でき、処理された処理水はそのまま冷却して直接冷却水として使用することができ、かつ、発生したスラッジに含まれる油分の量を抑制できるという効果を奏し得る。
スケールスルース１
・添加する油分分離促進剤：ジアリルジメチルアンモニウムクロライドとアクリル酸との共重合体（重量平均分子量：約４００，０００、ナルコカンパニー社製）
・添加量：循環水に対して０．５ｍｇ／Ｌ
スケールピット２
・添加する薬剤：ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）６ｍｇ／Ｌ
カチオン系有機凝集剤（（株）片山化学工業研究所製、商品名「フロクラン（登録商標）ＳＣ－６４０」）１ｍｇ／Ｌ
上記のとおりスケールスルース１において、油分分離前の循環水に油分分離促進剤を添加し、スケールピット２において上記のＰＡＣとカチオン系有機凝集剤とを添加し、横流沈殿槽３において油分を浮遊させ、かつそれ以外の懸濁物質（スラッジ成分）を凝集沈殿させた。
スケールピット２の下流側の横流沈殿槽３にＶ字型の仕切り堰（水面と下端との距離（ｄ２）：１ｍ、水面と上端との距離：３０ｃｍ、θ：１２０°）を、横流沈殿槽３の端部から上流側に向かって排泥ポンプ１４後方１ｍの位置に配置し、仕切り堰の下端と前記横流沈殿槽３の底面との間から前記油分が分離された冷却水を通過させた。
仕切り堰の上流側の水面付近と仕切り堰の下流側の水面付近から試験水を採取し、試験水の含有する油分をＪＩＳ Ｋ ０１０２に基づきＮ－ヘキサン抽出物質測定法によって測定した。
仕切り堰１０の上流側の水面付近（図２Ａの▽１２）から採取した試験水の油分は、最高値５２ｍｇ／Ｌ、最低値１５ｍｇ／Ｌ、平均値３５ｍｇ／Ｌで推移したのに対して、仕切り堰１０の下流側の水面付近（図２Ａの▽１３）から採取した試験水の油分は、最高値３．５ｍｇ／Ｌ、最低値０．５ｍｇ／Ｌ未満、平均値０．７ｍｇ／Ｌで推移した。
また、横流沈殿槽３で凝集沈殿されたスラッジの油分は不検出（０．５ｍｇ／Ｌ未満）であった。
これらの結果から明らかなように、本開示の運転方法を実施することにより、油と酸化鉄及び鉄等の金属スケールとを含有する直接冷却水から油分を効率よく分離でき、処理された処理水はそのまま冷却して直接冷却水として使用することができ、かつ、発生したスラッジに含まれる油分の量を抑制できるという効果を奏し得る。
【図1】
【図2】