油水分离处理系统和油水分离处理方法与流程

本发明涉及油水分离处理系统和油水分离处理方法。

背景技术：

从环境保护的观点出发，在油田等中产生的含有油和悬浮物的油水混合液(采出水)需要在混合的油和悬浮物的量降到一定值以下后废弃。用于从油水混合液分离出并除去油和悬浮物的方法的实例包括重力分离、蒸馏分离和化学分离。在低成本下分离出并除去油和悬浮物的方法的实例是使用填充有粒子的水处理层的方法。

使用水处理层的处理装置为通过使用粒子分离出油水混合液中的油和悬浮物并且将已经除去油和悬浮物的水排出的装置(参照日本特开平5-154309号公报)。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开平5-154309号公报

技术实现要素：

技术问题

包含现有的水处理层的处理装置可以合适地用于含有尺寸在一定范围内的杂质如油的粒子的油水混合液。然而，因为处理装置仅包含单一处理层，所以在还含有例如具有各种尺寸的悬浮物和油的乳液的油水混合液的情况下，需要在多阶段中重复处理多次，因此装置尺寸的增加是不可避免的。此外，通过单独使用该处理层可能不能充分除去微细油滴等。

鉴于以上情况做出本发明。本发明的一个目的是提供能够以节省的空间有效地处理含有具有各种粒径的油滴和悬浮物的油水混合液的油水分离处理系统和油水分离处理方法。本发明可以合适地用于在油田等中产生的油田采出水。本发明的应用不限于这种油田采出水。本发明可以广泛应用于来自工厂等的含油废水的除油净化处理。

技术方案

根据为解决上述问题而做出的本发明的一个实施方式的油水分离处理系统为从油水混合液分离出非水溶性油分的油水分离处理系统，所述系统按序包括：包含至少一个吸附塔模块的吸附塔单元，和包含至少一个过滤膜模块的过滤单元。所述吸附塔模块包含垂直或水平设置的筒状主体，和沿着所述主体的轴方向彼此划分开、并且其中装入有多个粒子的多个处理层。所述过滤膜模块包含过滤槽，设置在所述过滤槽中并且以布置为在一个方向上延伸的状态保持的多个中空纤维膜，和固定所述多个中空纤维膜的两端部的保持构件。

根据为解决上述问题而做出的另一发明的一个实施方式的油水分离处理方法为从油水混合液分离出非水溶性油分的油水分离处理方法，所述方法按序包括：通过包含至少一个吸附塔模块的吸附塔单元进行油水混合液的吸附处理步骤，和通过包含至少一个过滤膜模块的过滤单元进行过滤处理步骤。在所述方法中，所述吸附塔模块包含垂直或水平设置的筒状主体，和沿着所述主体的轴方向彼此划分开、并且其中装入有多个粒子的多个处理层，并且所述过滤膜模块包含过滤槽，设置在所述过滤槽中并且以布置为在一个方向上延伸的状态保持的多个中空纤维膜，和固定所述多个中空纤维膜的两端部的保持构件。

有益效果

本发明的油水分离处理系统和油水分离处理方法能以节省的空间有效地处理含有具有各种粒径的油滴和悬浮物的油水混合液。因此，根据本发明的油水分离处理系统和油水分离处理方法能够大量地分离处理含有油以及各种悬浮物的油水混合液。

附图说明

[图1]图1是示出根据本发明的一个实施方式的水处理系统的示意性概念图。

[图2]图2是示出图1中的吸附塔单元的一个实施方式的示意性端面图。

[图3]图3是示出图1中的过滤单元的示意性端面图。

[图4]图4是示出图3中的过滤单元中包含的过滤膜模块的中空纤维膜的示意性横截面图。

[图5]图5是示出图1中的吸附塔单元的一个实施方式的示意性端面图，所述实施方式不同于图2中示出的实施方式。

附图标记

1、201 吸附塔模块

2 主体

3 第一处理层

3a 第一粒子

4 第二处理层

4a 第二粒子

5 吸附剂层

6 第一隔板

7 第二隔板

8 第三隔板

9 第一空间部

10 第二空间部

11 头部

12 供给管

13 回收管

14 排出管

15 喷射水流供给管

21 第一处理层

21a 第一粒子

21b 第一空间

22 第二处理层

22a 第二粒子

22b 第二空间

23 第三处理层

23a 第三粒子

23b 第三空间

24 第一空隙层

25 第二空隙层

31 第一隔板

31a 第一壁部

32 第二隔板

32a 第二壁部

33 第三隔板

33a 第三壁部

34 第四隔板

34a 第四壁部

35 第五隔板

35a 第五壁部

36 第六隔板

41 供给管

41a 隔板

42 回收管

50 隔板

50a 壁部

51 连接部

51a 壁部

70 过滤膜模块

71 过滤槽

72 中空纤维膜

72a 支持层

72b 过滤层

73 上部保持构件

74 下部保持构件

74a 外框

74b 固定部位

75 气体供给器

76 排出管

100 隔膜

200 吸附塔单元

300 过滤单元

X 采出水

Y 被处理液

Z 滤液

A 喷射水流

B 清洗用流体

C 气泡

具体实施方式

[本发明的实施方式的说明]

根据本发明的一个实施方式的油水分离处理系统为从油水混合液分离出非水溶性油分的油水分离处理系统，所述系统按序包括：包含至少一个吸附塔模块的吸附塔单元，和包含至少一个过滤膜模块的过滤单元。所述吸附塔模块包含垂直或水平设置的筒状主体，和沿着所述主体的轴方向彼此划分开、并且其中装入有多个粒子的多个处理层。所述过滤膜模块包含过滤槽，设置在所述过滤槽中并且以布置为在一个方向上延伸的状态保持的多个中空纤维膜，和固定所述多个中空纤维膜的两端部的保持构件。

所述油水分离处理系统包含如下吸附塔模块，所述吸附塔模块包含沿着筒状的主体的轴方向彼此划分开、并且其中装入有多个粒子的多个处理层。因此，所述油水分离处理系统能够有效地逐步处理含有油和各种悬浮物的油水混合液，特别地能够有效地除去相对大的油分和悬浮物。另外，因为吸附塔模块包含多个处理层，所以可以减小装置的尺寸。所述油水分离处理系统包含进一步处理从吸附塔模块排出的被处理液的过滤膜模块。因此，可以有效地分离出更微细的油和悬浮物。结果，油水分离处理系统可以以节省的空间显示高的水处理效率。

吸附塔模块优选从上游侧按序包含其中装入有多个第一粒子的第一处理层，和其中装入有平均直径比所述第一粒子的平均直径小的多个第二粒子的第二处理层。

所述第一粒子的平均直径优选为100μm以上且2000μm以下，并且所述第二粒子的平均直径为10μm以上且500μm以下。当吸附塔模块具有这种构造并且第一粒子和第二粒子分别具有在以上范围内的平均直径时，吸附塔模块可以在第一处理层中分离出具有相对大粒径的油滴和悬浮物，然后在第二处理层中分离出乳化油滴和微细悬浮物。利用该结构，可以在不组合多个水处理装置的情况下处理含有油和各种悬浮物的油水混合液，因此可以进一步降低油水分离处理系统的尺寸。术语“粒子的平均直径”是指通过如下确定的值：使用在JIS-Z8801-1(2006)中规定的筛以开口尺寸的递减次序按序筛分粒子，并且从各筛上的粒子数和筛的开口进行计算。

所述中空纤维膜优选各自包含含有聚四氟乙烯作为主成分的支持层和设置在所述支持层的表面上并且含有聚四氟乙烯作为主成分的过滤层。

当所述中空纤维膜各自包含含有聚四氟乙烯(PTFE)作为主成分的支持层和也含有PTFE作为主成分的过滤层时，即使在中空纤维膜具有高长径比的情况下，弯曲量也是小的。因此，可以提高过滤膜模块的机械强度，并且可以减少由于气泡的擦过而导致的中空纤维膜表面的损伤等。结果，过滤膜模块的过滤能力和表面清洗效率可以以均衡的方式提高，并且与现有的油水分离处理系统相比，该油水分离处理系统可以保持高水平的过滤能力。

所述油水混合液优选为油田采出水。采油现场等中产生的油田采出水中含有的油分的量为约2000ppm以下。所述油水分离处理系统可以特别合适地用在这种油田采出水的分离用途中。

所述油水分离处理系统优选包含清洗所述吸附塔模块和所述过滤膜模块的控制单元。当设置有清洗所述吸附塔模块和所述过滤膜模块的这种控制单元时，所述油水分离处理系统可以容易且可靠地保持吸附塔模块的处理能力。

所述过滤膜模块优选还包含从所述中空纤维膜的下方供给气泡的气泡供给器。当所述过滤膜模块还包含这种气泡供给器时，可以有效地清洗中空纤维膜的表面，并且油水分离处理系统可以以低的操作成本显示高的处理能力。

油水分离处理系统优选还包含载置所述吸附塔单元、所述过滤单元和所述控制单元的移动体。当设置有这种移动体时，所述油水分离处理系统可以容易地运送至油田等，并且可以降低油水分离处理系统的运送和安装的成本。

油水分离处理系统优选还包含从钻井流体分离出油水混合液的隔膜。当设置有这种隔膜时，油水分离处理系统能够有效地从钻井流体中回收油、气体等，并且可以进一步提高油水分离效率。

根据为解决上述问题做出的另一发明的一个实施方式的油水分离处理方法为用于从油水混合液分离出非水溶性油分的油水分离处理方法，所述方法按序包括：通过包含至少一个吸附塔模块的吸附塔单元进行油水混合液的吸附处理步骤；和通过包含至少一个过滤膜模块的过滤单元进行过滤处理步骤。在该方法中，所述吸附塔模块包含垂直或水平设置的筒状主体，和沿着所述主体的轴方向彼此划分开、并且其中装入有多个粒子的多个处理层，并且所述过滤膜模块包含过滤槽，设置在所述过滤槽中并且以布置为在一个方向上延伸的状态保持的多个中空纤维膜，和固定所述多个中空纤维膜的两端部的保持构件。

所述油水分离处理方法包括吸附塔模块，所述吸附塔模块包含沿着筒状主体的轴方向彼此划分开、并且其中装入有多个粒子的多个处理层。因此，能够有效地逐步处理含有油和各种悬浮物的油水混合液。所述油水分离处理方法包含进一步处理从吸附塔模块排出的被处理液的过滤膜模块。因此，可以有效地分离出更微细的油和悬浮物。结果，所述油水分离处理方法可以以节省的空间显示高的水处理效率。

[本发明的实施方式的细节]

现在将详细说明根据本发明的实施方式的油水分离处理系统和油水分离处理方法。

[油水分离处理系统]

图1中示出的油水分离处理系统按序主要包括隔膜100、吸附塔单元200和过滤单元300。

油水分离处理系统可以合适地从含有油和悬浮物的油田采出水中分离出非水溶性油分。所述悬浮物例如含有沙子，由二氧化硅、碳酸钙等形成的粒子，铁粉，微生物和木片。

<隔膜>

隔膜100为将油田等的钻井流体分离为气体、油和采出水的装置。

油水分离处理系统的隔膜100可以为已知的隔膜。例如，可将分离气体和液体的隔膜与油水分离隔膜组合使用。可以使用将钻井流体一次分离为气体、油和采出水的隔膜。

<吸附塔单元>

如图2中所示，吸附塔单元200包含吸附塔模块1。吸附塔模块1包含垂直设置的筒状主体2，和沿着主体2的轴方向彼此划分开、并且其中装入有多个粒子的多个处理层。处理层从上游侧按序包括其中装入有多个第一粒子3a的第一处理层3，其中装入有平均直径比第一粒子3a的平均直径小的多个第二粒子4a的第二处理层4，和其中装入有吸附油的吸附剂的吸附剂层5。此外，在稳定状态下，吸附塔模块1包含在第一处理层3上的第一空间部9，在第二处理层4上的第二空间部10，和在吸附剂层5下方的头部11。吸附塔模块1使用设置在主体2中的多个处理层净化从其上方供给的采出水X，并且从其下方回收被处理液Y。

吸附塔模块1还包含从主体2的下方供给逆洗水的逆洗水供给部(未示出)，从主体2的上方回收逆洗水的逆洗水回收部(未示出)，和从第二空间部10的侧方喷射逆洗水的喷射水流产生部(未示出)。

(主体)

主体2为筒状体，并且以使得其中心轴与垂直方向一致或基本一致的方式配置。主体2包含与上表面部连接并且供给采出水X的供给管12，与底表面部连接并且回收被处理液Y的回收管13，与侧表面部的上方连接并且逆洗时排出清洗用流体B的排出管14，和与后述第二空间部10的侧表面连接并且供给喷射水流A的喷射水流供给管15。

所述回收管13为回收被处理液Y的管，其连接至后述的逆洗水供给部，并且以逆洗状态向主体2的内部供给逆洗水。排出管14为连接至后述的逆洗水回收部并且从主体2的内部排出逆洗水的管。喷射水流供给管15为连接至后述的喷射水流产生部并且以逆洗状态向主体2的内部供给喷射水流A的管。在排出管14和喷射水流供给管15中设置开闭机构(未示出)如阀，使得在稳定状态下被处理水不流入排出管14侧和喷射水流供给管15侧。

主体2的材料没有特别限制。例如，可以使用金属或合成树脂。特别地，从强度、耐热性、耐化学性等的观点出发，优选不锈钢、聚丙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)。可以使用利用碳纤维或玻璃纤维增强的纤维增强塑料(FRP)。

主体2的平面形状(底面形状)没有特别限制，并且可以为圆形、矩形等。然而，主体2的平面形状优选为圆形。当主体2的平面形状为圆形时，主体2内部不具有角部。因此，可以防止粒子等在角部堵塞。该结构的有利之处还在于：容易设计主体2的强度。

主体2的尺寸可以根据采出水的处理量适当地设计。主体2可以具有例如0.5m以上且5m以下的直径。主体2可以具有例如0.5m以上且10m以下的高度。

(第一处理层)

第一处理层3设置在主体2内部的最上游侧，并且多个第一粒子3a被装入第一处理层3中。所述多个第一粒子3a通过下述第一隔板6而免于落下，并且堆积在所述第一隔板6的上表面侧上而形成层。第一处理层3主要除去采出水中含有的粒径相对大的油滴和悬浮物粒子。

可以使用已知的用于过滤处理的粒子作为第一粒子3a。例如，可以使用粒径相对大的沙子和含有高分子化合物、天然材料等作为主成分的粒子。

沙子的实例包括无烟煤、石榴石和锰砂。这些物质可以单独使用或作为其两种以上的混合物使用。

高分子化合物的实例包括乙烯基树脂、聚烯烃、聚氨酯、环氧树脂、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、三聚氰胺树脂和聚碳酸酯。其中，具有良好耐水性、耐油性等的乙烯基树脂、聚氨酯和环氧树脂是优选的，并且具有良好吸附性的聚烯烃是更优选的。此外，在聚烯烃中，具有特别良好的油分吸附能力的聚丙烯是优选的。在高分子化合物的情况下，优选使用具有不规则形状的粉碎粒子。通过使用具有不规则形状的粉碎粒子，可以致密地堆积粒子。因此，可以提高过滤效率，并且可以防止在稳定状态下粒子的上浮。

通过筛分来调整粒度的天然材料可被用作天然材料。其实例包括胡桃壳、锯屑和天然纤维如麻。

优选将含有上述高分子化合物作为主成分的粒子用作第一粒子3a。通过使用含有高分子化合物作为主成分的第一粒子3a，可以降低吸附塔模块1的成本和重量。另外，因为可以降低第一粒子3a的比重，所以可以提高逆洗时的搅拌效果。

第一粒子3a的平均直径的下限优选为100μm，更优选为150μm，还更优选为200μm。第一粒子3a的平均直径的上限优选为2000μm，更优选为1000μm，还更优选为500μm。当第一粒子3a的平均直径小于下限时，装入第一处理层3中的粒子的密度变高。因此，吸附塔模块1的压力损失可能增加，并且吸附塔模块1的成本和重量可能增加。当第一粒子3a的平均直径超过上限时，粒径相对大的油滴和悬浮物粒子的除去性能可能变得不足。

在稳定状态下(处理采出水期间)，所述多个第一粒子3a堆积在下述第一隔板6的上表面上。在稳定状态下所述多个第一粒子3a的堆积层的平均厚度没有特别限制，但是优选等于或小于下述第一空间部9的平均高度，从而提高逆洗时的搅拌效果。在稳定状态下所述多个第一粒子3a的堆积层的平均厚度可以例如为10cm以上且1m以下。

(第一隔板)

第一隔板6为设置在第一处理层3和第二处理层4之间并且防止第一粒子3a落下的板。也就是说，第一隔板6具有第一粒子3a通不过但液体可通过的构造。具体地，第一隔板6具有网眼(网)结构。

第一隔板6的材料没有特别限制。例如，可以使用金属或合成树脂。当使用金属时，从防腐蚀的观点出发优选使用不锈钢(特别是SUS316L)。当使用合成树脂时，优选组合使用支持构件如增强线，使得开口不被水压和粒子的重量改变。

设计第一隔板6的网眼的标称开口使得其等于或小于所述多个第一粒子3a的最小直径(第一粒子3a通不过的筛的最大开口)。第一隔板6的网眼的标称开口优选小于下述第二粒子4a的最小直径，使得第二粒子4a在逆洗时不进入第一处理层3。第一隔板6的网眼的标称开口的上限优选为100μm，更优选为80μm。标称开口的下限优选为10μm，更优选为40μm。当标称开口超过上限时，第一粒子3a或第二粒子4a可能通过第一隔板6。当标称开口小于下限时，吸附塔模块1的压力损失可能增加，并且水处理效率可能变得不足。

(第一空间部)

第一空间部9为在稳定状态下在第一处理层3上形成并且设置在第一处理层3与主体2的上表面之间的空间。在第一处理层3中分离出的油和悬浮物粒子的一部分滞留(上浮分离)在第一空间部9中，并且在逆洗时与清洗用流体B一起从排出管14排出。此外，因为逆洗时第一粒子3a在第一空间部9中飞舞而被搅拌，所以可以有效地进行第一处理层3的逆洗。排出管14连接至第一空间部9的侧方。所述排出管14的与第一空间部9连接的部分(开口部)优选设置有具有与第一隔板6的标称开口基本上相同的标称开口的网眼构件等，使得第一粒子3a不流入排出管14侧。

稳定状态下的第一空间部9的平均高度没有特别限制，但优选等于或大于所述多个第一粒子3a的堆积层的平均厚度，从而提高逆洗时的搅拌效果。稳定状态下第一空间部9的平均高度可以例如为10cm以上且2m以下。

稳定状态下第一空间部9的平均高度对所述多个第一粒子3a的堆积层的平均厚度的比的下限优选为1，更优选为2。该比的上限优选为10。当该比小于下限时，可能不能充分获得第一处理层3的逆洗效果。当该比超过上限时，吸附塔模块1的高度可能不必要地大。

(第二处理层)

第二处理层4设置在第一处理层3的下游侧，并且在第二处理层4中装入有多个第二粒子4a。所述多个第二粒子4a通过下述第二隔板7而免于落下，并且堆积在第二隔板7的上表面侧上而形成层。第二处理层4主要除去采出水中含有的中等到微细尺寸的油滴和悬浮物。

可以将已知的用于过滤处理的粒子用作第二粒子4a。例如，可以使用粒径相对小的沙子和含有高分子化合物等作为主成分的粒子。沙子的实例为硅藻土。高分子化合物的实例包括乙烯基树脂、聚烯烃、聚氨酯、环氧树脂、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、三聚氰胺树脂和聚碳酸酯。其中，具有良好耐水性、耐油性等的乙烯基树脂、聚氨酯和环氧树脂是优选的，并且具有良好吸附性的聚烯烃是更优选的。此外，在聚烯烃中，具有特别良好的油分吸附能力的聚丙烯是优选的。在高分子化合物的情况下，优选使用具有不规则形状的粉碎粒子。通过使用具有不规则形状的粉碎粒子，可以致密地堆积粒子。因此，可以提高过滤效率，并且可以防止在稳定状态下粒子的上浮。

优选将含有上述高分子化合物作为主成分的粒子用作第二粒子4a。通过使用含有高分子化合物作为主成分的第二粒子4a，可以降低吸附塔模块1的成本和重量。另外，因为可以降低第二粒子4a的比重，所以可以提高逆洗时的搅拌效果。

第二粒子4a的平均直径小于第一粒子3a的平均直径。第二粒子4a的平均直径的下限优选为10μm，更优选为30μm，还更优选为50μm。第二粒子4a的平均直径的上限优选为500μm，更优选为300μm，还优选为100μm。当第二粒子4a的平均直径小于该下限时，装入第二处理层4的粒子的密度变高。因此，吸附塔模块1的压力损失可能增加，并且吸附塔模块1的成本和重量可能增加。当第二粒子4a的平均直径超过上限时，微细油滴和悬浮物的除去性能可能变得不足。第二粒子4a的均匀系数可以与第一粒子3a的均匀系数相同。

在稳定状态下(处理采出水期间)，所述多个第二粒子4a堆积在下述第二隔板7的上表面上。在稳定状态下所述多个第二粒子4a的堆积层的平均厚度没有特别限制，但是优选等于或小于下述第二空间部10的平均高度，从而提高逆洗时的搅拌效果。在稳定状态下所述多个第二粒子4a的堆积层的平均厚度可以例如为1cm以上且50cm以下。

(第二隔板)

第二隔板7是设置在第二处理层4和吸附剂层5之间并且防止第二粒子4a落下的板。也就是说，类似于第一隔板6，第二隔板7具有第二粒子4a通不过但液体可通过的构造。具体地，第二隔板7具有网眼(网)结构。

第二隔板7的材料可以与第一隔板6的材料相同。

设计第二隔板7的网眼的标称开口使得其等于或小于第二粒子4a的最小直径(第二粒子4a通不过的筛的最大开口)。第二隔板7的网眼的标称开口的上限优选为80μm，更优选为50μm。标称开口的下限优选为10μm，更优选为20μm。当标称开口超过上限时，第二粒子4a可能通过第二隔板7。当标称开口小于下限时，吸附塔模块1的压力损失可能增加，并且水处理效率可能变得不足。

(第二空间部)

第二空间部10为在稳定状态下在第二处理层4上形成并且设置在第二处理层4与第一隔板6之间的空间。在第二处理层4中分离出的油和悬浮物粒子的一部分滞留(上浮分离)在第二空间部10中，并且在逆洗时按与在稳定状态下的方向相反的方向通过第一处理层3，并且经由第一空间部9与清洗用流体B一起从排出管14排出。另外，因为逆洗时第二粒子4a在第二空间部10中飞舞而被搅拌，所以可以有效地进行第二处理层4的逆洗。在该第二空间部10中，粒子如滞留的油滴生长，并且其粒径增大。结果，还获得逆洗时增加除去效果的效果。喷射水流供给管15连接至第二空间部10的侧方。喷射水流供给管15的与第二空间部10的连接部分(开口部)优选设置有具有与第二隔板7的标称开口基本上相同的标称开口的网眼构件等，使得第二粒子4a不流入喷射水流供给管15侧。

稳定状态下的第二空间部10的平均高度没有特别限制，但优选等于或大于所述多个第二粒子4a的堆积层的平均厚度，从而提高逆洗时的搅拌效果。稳定状态下第二空间部10的平均高度可以例如为2cm以上且1m以下。

稳定状态下第二空间部10的平均高度对所述多个第二粒子4a的堆积层的平均厚度的比的下限优选为0.3，更优选为1，还更优选为2。该比的上限优选为10。当该比小于下限时，可能不能充分获得第二处理层4的逆洗效果。当该比超过上限时，吸附塔模块1的高度可能不必要地变大。

从所述多个第二粒子4a的堆积层的表面到喷射水流供给管15在主体2内部的开口中心的距离的上限优选为稳定状态下第二空间部10的平均高度的0.8倍，更优选为0.6倍。该距离的下限优选为第二空间部10的平均高度的0.2倍，更优选为0.3倍。当该距离在上述范围内时，可以显著提高通过喷射水流A搅拌第二粒子4a的效果。

(吸附剂层)

吸附剂层5设置在第二处理层4的下游侧。吸附油的吸附剂被装入吸附剂层5中。该吸附剂通过下述第三隔板8而免于落下，并且填充在第三隔板8和第二隔板7之间而形成层。该吸附剂层5主要吸附并除去不能被第一处理层3和第二处理层4除去的微细油滴。

可以使用已知的油用吸附剂作为所述吸附剂。其实例包括多孔陶瓷、无纺布、织布、纤维和活性炭。其中，优选由多种有机纤维形成的无纺布。这种由多种有机纤维形成的无纺布利用有机纤维吸附油分从而将油和水分离。因此，在该无纺布中，在纤维间形成的孔的直径不需要是小的，并且所述孔可以具有大的直径。因此，可以抑制高粘度油导致的孔的堵塞，并且可以抑制压力损失的上升。

形成无纺布的有机纤维的主成分没有特别限制，只要主成分是能吸附油的有机树脂即可。其实例包括纤维素树脂、人造丝树脂、聚酯、聚氨酯、聚烯烃(如聚乙烯和聚丙烯)、聚酰胺(如脂族聚酰胺和芳族聚酰胺)、丙烯酸类树脂、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚酰亚胺、有机硅树脂和氟碳树脂。其中，优选氟碳树脂和聚烯烃。含有氟碳树脂作为主成分的有机纤维的使用可以提高无纺布的耐热性和耐化学性。此外，在氟碳树脂中，优选具有特别良好的耐热性等的聚四氟乙烯。使用含有聚烯烃作为主成分的有机纤维可以增加无纺布的油分吸附能力。此外，在聚烯烃中，优选具有特别良好的油分吸附能力的聚丙烯。形成有机纤维的材料可以任选地含有例如其它聚合物和添加剂如润滑剂。

有机纤维的平均直径的上限优选为1μm，更优选为0.9μm，还更优选为0.1μm。有机纤维的平均直径的下限优选为10nm。当有机纤维的平均直径超过上限时，有机纤维具有小的每单位体积的表面积。因此，需要增加纤维密度以确保一定的油分吸附能力。

结果，无纺布的孔径和孔隙率降低，并且由油造成的堵塞容易发生。特别地，当采出水X含有重油C时，在水中分散含有的重油C的粒径容易变为约0.1～1.0μm。因此，当有机纤维具有上述上限以下的平均直径时，无纺布能够更可靠地吸附重油C。当有机纤维的平均直径小于下限时，可能变得难以形成无纺布，并且无纺布的强度可能不足。

无纺布的孔隙率的下限优选为80％，更优选为85％，还更优选为88％。无纺布的孔隙率的上限优选为99％，更优选为95％。当无纺布的孔隙率小于下限时，被处理液的通过量(处理量)可能降低，并且无纺布的孔容易被油分堵塞。

当无纺布的孔隙率超过上限时，可能不能保持无纺布的强度。

无纺布的平均孔径的下限优选为1μm，更优选为2μm，还更优选为5μm。无纺布的平均孔径的上限优选为20μm，更优选为8μm。当无纺布的平均孔径小于下限时，被处理液的通过量(处理量)可能降低，并且无纺布的孔容易被油分堵塞。

当无纺布的平均孔径超过上限时，无纺布的油吸附功能可能降低，并且可能不能保持无纺布的强度。

无纺布的制造方法没有特别限制，并且可以使用已知的无纺布的制造方法。所述方法的实例包括其中将通过干法、湿法、纺粘法、熔喷法等制造的绒头织物通过水刺法、热粘合法、针刺法、化学粘合法、针脚接合法、针刺法、通风法(air-through process)、点式粘合法等结合的方法；和包括通过熔喷高速喷出具有粘附性的纤维体而形成网的方法。在这些结合方法中，优选可用来相对容易地形成具有小纤维直径的无纺布的通过熔喷的网形成方法。

可以通过利用多个纤维来填充主体2的内部而形成吸附剂层5。优选地将具有1μm以下的平均直径的长纤维用作所述纤维。

吸附剂层5的平均厚度可以根据吸附剂的类型适当地设计，并且可以例如为1cm以上且1m以下。

(第三隔板)

第三隔板8为设置在吸附剂层5的下游侧并且防止吸附剂落下的板。也就是说，第三隔板8具有吸附剂通不过但液体可通过的构造。具体地，第三隔板8具有网眼(网)结构。

第三隔板8的材料可以与第一隔板6的材料相同。第三隔板8的网眼的标称开口可以为能防止吸附剂落下(流动)的尺寸，并且可以根据吸附剂的类型适当地设计。

(头部)

头部11为在吸附剂层5的下方，即，在第三隔板8和主体2的底表面之间形成的空间。回收被处理液Y的回收管13连接至头部11的下部。通过第一处理层3、第二处理层4和吸附剂层5的被处理液Y在头部11中被收集，然后排出至下述的过滤单元300。

(逆洗水供给部)

逆洗水供给部(未示出)通过回收管13从吸附塔模块1的下方向上方供给逆洗水。

逆洗水供给部通过例如利用泵在压力下输送被处理液Y等来供给逆洗水。所述多个第一粒子3a和第二粒子4a通过逆洗水的上升流而向上飞舞并且被搅拌。因此，在粒子间被捕获的油滴、悬浮物等被分离，并且被分离的油滴、悬浮物等流入吸附塔模块1的上方。流入所述上方的油滴和悬浮物经由排出管14与清洗用流体B一起在下述的逆洗水回收部中被回收。为了更平稳地进行第二处理层4的逆洗水回收的目的，除排出管14外，可在第二处理层4的喷射水流供给管15附近设置另一个排出管来回收逆洗水。

(喷射水流产生部)

喷射水流产生部经由喷射水流供给管15向第二空间部10喷射喷射水流A(逆洗水)。

喷射水流产生部向第二空间部10喷射喷射水流A。例如，可以将鼓泡喷射装置、喷射器等用作喷射水流产生部。

所述鼓泡喷射装置为包含设置在喷射水流供给管15上的鼓泡喷嘴并且通过向鼓泡喷嘴供给气体和逆洗水来喷射喷射水的装置。例如，空气可以被用作所述气体。可以吸入并且使用在吸附塔模块1外部的空气。在喷射水中，气体对逆洗水的体积比优选为高的。气体的体积对逆洗水的体积的比例如优选为2以上且5以下。由气体形成的气泡的平均直径优选为1mm以上且4mm以下。逆洗水的供水压力优选为0.2MPa以上。鼓泡喷嘴的排出口中喷射水的流速优选为20m/d以上。

所述喷射器为引入周围的水并且产生强水流的装置。该装置的可用实例具有如下的结构：其中吸引口设置在排出喷射水的喷嘴和向所述喷嘴供给流体(逆洗水)的管之间的咽部中，并且利用通过该咽部的流体的流动从所述吸引口进一步吸引流体而从所述喷嘴喷射喷射水。

通过喷射水流产生部产生的喷射水流A从喷射水流供给管15从侧方喷入第二空间部10中。除了从逆洗水供给部供给的逆洗水的上升流外，来自侧方的喷射水流A更显著地搅拌第二粒子4a。因此，能够更可靠地分离出并且除去捕获的油滴、悬浮物等。

逆洗水的流量(逆洗水供给部和喷射水流产生部的总流量)可以例如为过滤时采出水的供给量的两倍。逆洗时间可以例如为30秒以上且10分钟以下。逆洗间隔可以例如为1小时以上且12小时以下。

(逆洗水回收部)

逆洗水回收部(未示出)经由排出管14回收含有油滴和悬浮物的清洗用流体B。该回收逆洗水可以例如作为采出水X再次供给至吸附塔模块1。

(吸附塔模块的优点)

吸附塔模块1可以在第一处理层3中分离出具有相对大粒径的油滴和悬浮物，然后在第二处理层4中分离出乳化油滴和微细悬浮物。因此，吸附塔模块1可以处理含有油和各种悬浮物的采出水，特别地，可以有效地除去相对大的油和悬浮物。另外，因为吸附塔模块1包含多个处理层，所以能够实现装置尺寸的减小。因此，包含吸附塔模块1的吸附塔单元200能够处理含有油和各种悬浮物的采出水，特别地，能够有效地除去相对大的油和悬浮物。

<过滤单元>

如图3中所示，过滤单元300包含过滤膜模块70。过滤膜模块70包含存储被处理液Y的过滤槽71，浸渍在过滤槽71中并且以布置为在一个方向上延伸的状态保持的多个中空纤维膜72和固定所述多个中空纤维膜72的两端部的保持构件(上部保持构件73和下部保持构件74)。过滤膜模块70还包含从中空纤维膜72的下方供给气泡C的气泡供给器75。排出管76连接至过滤膜模块70的上部保持构件73的排出部。滤液Z从排出管76排出。

(过滤槽)

过滤槽71为其中能够存储液体的容器。过滤槽71为筒状体。

过滤槽71的平面形状没有特别限制，并且可以为圆形、多角形等。中空纤维膜72置于过滤槽71中使得过滤膜延伸的方向与过滤槽71的轴方向一致。此外，能够提供被处理液Y的被处理液供给管(未示出)与过滤槽71的上部连通。被处理液Y经由被处理液供给管从吸附塔单元200供给至过滤槽71。例如作为连接至排出管76的抽吸泵(未示出)驱动的结果，被供给至过滤槽71中并且填充过滤槽71的被处理液Y透过中空纤维膜72，经历固液分离，并且作为滤液Z经由排出管76排出。

(中空纤维膜)

中空纤维膜72为多孔中空纤维膜，其使水渗透到其内侧中空部中而防止被处理液Y中含有的粒子渗透。

如在图4中所示，各中空纤维膜72包含圆筒状支持层72a和在支持层72a的表面上形成的过滤层72b。因为中空纤维膜72具有这种多层结构，所以兼顾透水性和机械强度，并且可以提高由气泡C获得的表面清洗效果。

形成支持层72a和过滤层72b的材料优选含有聚四氟乙烯(PTFE)作为主成分。当形成支持层72a和过滤层72b的材料含有PTFE作为主成分时，中空纤维膜72具有良好的机械强度；即使在高长径比下也可以降低弯曲量，所述长径比为中空纤维膜的平均长度对平均外径的比；并且由气泡C的擦过而导致的中空纤维膜表面的损伤等不容易发生。形成支持层72a和过滤层72b的材料可以任选地含有其它聚合物、添加剂等。

支持层72a和过滤层72b的PTFE的数均分子量的下限优选为500,000，更优选为2,000,000。支持层72a和过滤层72b的PTFE的数均分子量的上限优选为20,000,000。当PTFE的数均分子量小于下限时，中空纤维膜72的表面可能由于气泡C的擦过而损伤，并且中空纤维膜72的机械强度可能下降。当PTFE的数均分子量超过上限时，可能变得难以形成中空纤维膜72的孔。

例如，可以将通过挤出成形PTFE获得的管用作支持层72a。当将挤出成形管用作支持层72a时，可以为支持层72a提供机械强度，并且也可以容易地形成孔。该管优选在轴方向上以50％以上且700％以下的拉伸率和在圆周方向上以5％以上且100％以下的拉伸率拉伸。

拉伸时的温度优选等于或小于管的材料的熔点，例如约0℃至300℃。为了获得具有直径相对大的孔的多孔体，优选在低温下拉伸。为了获得具有直径相对小的孔的多孔体，优选在高温下拉伸。在保持其中多孔体的两端固定的拉伸状态的同时，在200℃以上且300℃以下对拉伸多孔体进行热处理约1至30分钟。在这种情况下，获得高尺寸稳定性。通过组合拉伸温度和拉伸率等条件，可以控制多孔体的孔的尺寸。

可以通过例如如下获得形成支持层72a的管：掺合液体润滑剂如石脑油和PTFE细粉，例如通过对所得混合物挤出成形等而形成管，随后拉伸该管。此外，通过在其中保持等于或大于PTFE细粉的熔点的温度、例如约350℃～550℃的加热炉中保持并烧结该管数十秒至数分钟，可以增加尺寸稳定性。

支持层72a优选具有0.1mm以上且3mm以下的平均厚度。当支持层72a具有在以上范围内的平均厚度时，可以以均衡方式向中空纤维膜72提供机械强度和透水性。

可以通过例如围绕支持层72a卷绕PTFE片，并且进行烧结而形成过滤层72b。使用片作为形成过滤层72b的材料可以促进拉伸，容易地控制孔的形状和尺寸，并且降低过滤层72b的厚度。另外，通过卷绕所述片并且在该状态下进行烧结，将支持层72a和过滤层72b一体化，并且支持层72a的孔和过滤层72b的孔彼此连通。由此，可以提高透水性。该烧结温度优选等于或大于形成支持层72a的管和形成过滤层72b的片的熔点。

用于制备形成过滤层72b的片的方法的实例包括(1)其中将通过挤出树脂获得的未烧结成形体在等于或小于其熔点的温度下拉伸，然后烧结的方法，和(2)其中将烧结的树脂成形体缓慢冷却以提高结晶度，然后拉伸的方法。该片优选在长度方向上以50％以上且1000％以下的拉伸率和在短方向上以50％以上且2500％以下的拉伸率拉伸。特别地，在短方向上的拉伸率在以上范围内的情况下，可以提高在卷绕所述片时圆周方向上的机械强度，并且可以提高利用气泡C进行的表面清洗的耐久性。

当通过围绕形成支持层72a的管卷绕所述片来形成过滤层72b时，优选在管的外周面上设置有微细的凹凸。通过在管的外周面上设置微细的凹凸，可以防止与片的位置错位，并且可以提高管和片之间的粘附性，以防止在利用气泡C清洗期间过滤层72b从支持层72a分离。卷绕所述片的次数可以根据片的厚度调整，并且可以为1次或2次以上。或者，可以围绕所述管卷绕多个片。片的卷绕方法没有特别限制。除了其中在管的圆周方向上卷绕片的方法以外，可以使用以螺旋方式卷绕片的方法。

微细凹凸的尺寸(高低差)优选为20μm以上且200μm以下。

优选在管的整个外周面上形成微细凹凸。或者，可以部分地或断续地形成微细凹凸。用于在管的外周面上形成微细凹凸的方法的实例包括火焰处理、激光辐射、等离子体辐射、和利用氟碳树脂等的分散体的涂布。优选可用来容易地形成凹凸而不影响管性状的火焰处理。

或者，可以使用未烧制的管和未烧制的片。可以将未烧制的片围绕未烧制的管卷绕，然后可以烧结所得产物以提高管和片之间的粘附性。

过滤层72b优选具有5μm以上且100μm以下的平均厚度。当过滤层72b具有在该范围内的平均厚度时，可以容易且可靠地为中空纤维膜72提供高过滤性能。

中空纤维膜72的平均外径的上限优选为6mm，更优选为4mm。

中空纤维膜72的平均外径的下限优选为2mm，更优选为2.1mm。当中空纤维膜72的平均外径超过上限时，各中空纤维膜72的表面积对横截面积的比变小，并且过滤效率可能降低。另外，单个气泡能擦过的表面积可能降低。当中空纤维膜72的平均外径小于下限时，中空纤维膜72的机械强度可能变得不足。

中空纤维膜72的平均内径的上限优选为4mm，更优选为3mm。

中空纤维膜72的平均内径的下限优选为0.5mm，更优选为0.9mm。当中空纤维膜72的平均内径超过上限时，各中空纤维膜72的厚度变小，并且机械强度和防止杂质透过的效果可能变得不足。当中空纤维膜72的平均内径小于下限时，在排出中空纤维膜72中的滤液时压力损失可能增加。

中空纤维膜72的平均内径对平均外径的比的上限优选为0.8，更优选为0.6。中空纤维膜72的平均内径对平均外径的比的下限优选为0.3，更优选为0.4。当中空纤维膜72的平均内径对平均外径的比超过上限时，中空纤维膜72的厚度变小，并且机械强度和防止杂质透过的效果可能变得不足。当中空纤维膜72的平均内径对平均外径的比小于下限时，中空纤维膜72的厚度变得不必要地大，并且中空纤维膜72的透水性可能降低。

中空纤维膜72的平均长度的下限优选为1m，更优选为1.5m。

中空纤维膜72的平均长度的上限优选为6m，更优选为5.5m。当中空纤维膜72的平均长度小于下限时，1个气泡C在所述气泡C从过滤膜模块70的下方被供给并且上升到水面期间擦过的各中空纤维膜72的表面积可能减少，并且中空纤维膜72的清洗效率可能降低。另外，中空纤维膜72的摆动可能不能充分发生。当中空纤维膜72的平均长度超过上限时，由于中空纤维膜72的自重而导致中空纤维膜72的弯曲可能过度增加，并且例如安装过滤膜模块70时可操作性可能降低。术语“中空纤维膜72的平均长度”是指从固定至上部保持构件73的上端部到固定至下部保持构件74的下端部的平均距离。如下所述，当中空纤维膜72被弯曲为U字形并且该弯曲部被作为下端部固定至下部保持构件74时，术语“中空纤维膜72的平均长度”是指从该下端部到上端部(开口部)的平均距离。

中空纤维膜72的平均长度对平均外径的比(长径比)的下限优选为200，更优选为400。中空纤维膜72的长径比的上限优选为3000，更优选为2500。当中空纤维膜72的长径比小于下限时，单个气泡C能够擦过的各中空纤维膜72的表面积可能降低，并且中空纤维膜72的清洗效率可能降低。另外，中空纤维膜72的摆动可能不能充分发生。当中空纤维膜72的长径比超过上限时，中空纤维膜72变得极其细长，因此当中空纤维膜72在上下方向上延伸时机械强度可能降低。

中空纤维膜72的孔隙率的上限优选为90％，更优选为85％。中空纤维膜72的孔隙率的下限优选为75％，更优选为78％。

当中空纤维膜72的孔隙率超过上限时，中空纤维膜72的机械强度和耐擦过性可能变得不足。当中空纤维膜72的孔隙率小于下限时，透水性可能降低，并且过滤膜模块70的过滤能力可能降低。术语“孔隙率”是指孔的总体积对中空纤维膜72的体积的比。可以通过根据ASTM-D-792测定中空纤维膜72的密度来确定孔隙率。

中空纤维膜72的孔的面积占有率的上限优选为60％。中空纤维膜72的孔的面积占有率的下限优选为40％。当孔的面积占有率超过上限时，中空纤维膜72的表面强度可能变得不足，例如，可能由于气泡C的擦过而引起中空纤维膜72的破损。当孔的面积占有率小于下限时，透水性可能降低，并且过滤膜模块70的过滤能力可能降低。术语“孔的面积占有率”是指中空纤维膜72的外周面(过滤层表面)上孔的总面积对中空纤维膜72的表面积的比。可以通过分析中空纤维膜72的外周面的电子显微镜图像来确定孔的面积占有率。

中空纤维膜72的孔的平均直径的上限优选为0.45μm，更优选为0.1μm。中空纤维膜72的孔的平均直径的下限优选为0.01μm。当中空纤维膜72的孔的平均直径超过上限时，可能不能防止被处理液Y中含有的杂质渗透到中空纤维膜72的内部。当中空纤维膜72的孔的平均直径小于下限时，透水性可能降低。术语“孔的平均直径”是指在中空纤维膜72的外周面(过滤层表面)上的孔的平均直径。可以通过孔径分布测定装置(例如，可购自波拉斯材料公司(Porous Materials Inc.)的“多孔材料自动孔径分布测定系统”)测定孔的平均直径。

中空纤维膜72的拉伸强度的下限优选为50N，更优选为60N。

当中空纤维膜72的拉伸强度小于下限时，对利用气泡C的表面清洗的耐久性可能降低。中空纤维膜72的拉伸强度的上限通常为150N。

(上部保持构件和下部保持构件)

上部保持构件73为保持所述多个中空纤维膜72的上端部的构件。上部保持构件73与所述多个中空纤维膜72的上部开口连通，并且具有收集滤液Z的排出部(集水头)。排出部连接至排出管76，所述排出管76将渗入所述多个中空纤维膜72内部的滤液Z排出。上部保持构件73的外形没有特别限制，上部保持构件73的横截面形状可以为多角形、圆形等。

下部保持构件74为保持所述多个中空纤维膜72的下端部的构件。如图3中所示，下部保持构件74包括外框74a和固定中空纤维膜72的下端部的多个固定部位74b。所述多个固定部位74b各自形成为例如棒状，并且以一定的间隔平行或基本上平行设置。所述多个中空纤维膜72设置在固定部位74b的上侧。

关于各个中空纤维膜72，可以通过上部保持构件73和下部保持构件74固定单个中空纤维膜72的两端部。或者，单个中空纤维膜72可以被弯曲为U形，可以通过上部保持构件73固定两个开口部，并且可以利用下部保持构件74固定下端折叠(弯曲)部。

外框74a为支持固定部位74b的构件。外框74a的一边的长度可以例如为50mm以上且200mm以下。外框74a的横截面形状没有特别限制，可以为四角形状、除四角形状以外的多角形状、圆形状等。

各固定部位74b的宽度(短方向上的长度)和固定部位74b的间隔没有特别限制，只要固定部位74b能够固定足够数目的中空纤维膜72并且能够使从气体供给器75供给的气泡C通过即可。各固定部位74b的宽度可以例如为3mm以上且10mm以下。固定部位74b的间隔可以例如为1mm以上且10mm以下。

中空纤维膜72的存在密度(N/Aa)的上限优选为15/cm²，更优选为12/cm²，通过用由下部保持构件74保持的中空纤维膜72的数目N除以设置有中空纤维膜72的区域的面积Aa来确定所述存在密度(N/Aa)。中空纤维膜72的存在密度的下限优选为4/cm²，更优选为6/cm²。当中空纤维膜72的存在密度超过上限时，中空纤维膜72的间隔变小并且表面的清洗可能不能充分进行，并且中空纤维膜72的摆动可能不能充分发生。当中空纤维膜72的存在密度小于下限时，过滤膜模块70的每单位体积的过滤效率可能降低。

中空纤维膜72的面积比(S/Aa)的上限优选为60％，更优选为55％，通过用当假设中空纤维膜72为实芯时由下部保持构件74保持的中空纤维膜72的横截面积的总和S除以设置有中空纤维膜72的区域的面积Aa来确定所述面积比(S/Aa)。中空纤维膜72的面积比的下限优选为20％，更优选为25％。当中空纤维膜72的面积比超过上限时，中空纤维膜72的间隔变小并且表面的清洗可能不能充分进行。当中空纤维膜72的面积比小于下限时，过滤膜模块70的每单位体积的过滤效率可能降低。

上部保持构件73和下部保持构件74的材料的实例包括但不限于环氧树脂、ABS树脂和有机硅树脂。

将中空纤维膜72固定至上部保持构件73和下部保持构件74的方法没有特别限制。例如，可以使用利用粘合剂的固定方法。

为了便于过滤膜模块70的操作(如运输、安装和交换)，优选将上部保持构件73和下部保持构件74用其间的连接构件彼此连接。例如，可以使用金属支持棒或树脂套管(外筒)作为连接构件。

(气体供给器)

气体供给器75从过滤膜模块70的下方供给清洗中空纤维膜72的表面的气泡C。气泡C通过固定部位74b之间并且在擦过中空纤维膜72表面的同时上升，从而清洗中空纤维膜72的表面。

将气体供给器75和过滤膜模块70一起浸入存储被处理液Y的过滤槽71中。气体供给器75连续地或间歇地排出从压缩机等经由气体供给管(未示出)供给的气体以供给气泡C。气体供给器75没有特别限制，并且可以使用已知的空气扩散器。空气扩散器的实例包括：包含通过在由树脂或陶瓷形成的板或管中形成大量孔而获得的多孔板或多孔管的空气扩散器；从扩散器、喷洒器等喷射气体的喷射式空气扩散器；和间歇地喷射气泡的间歇气泡喷射式空气扩散器。间歇气泡喷射式空气扩散器的实例是如下的泵，所述泵在其内部存储从压缩机等经由气体供给管连续供给的气体，并且当气体存储到一定体积时间歇地排出气体，从而供给气泡。

当通过使用这种泵向着中空纤维膜72间歇地喷射大气泡时，气泡被下部保持构件74分割并且在与中空纤维膜72的表面接触的同时上升。这些分割的气泡具有接近中空纤维膜72的间隔的平均直径，并且容易在中空纤维膜72之间均匀地分散。因此，气泡有效地摆动所述多个中空纤维膜72，并且可以进一步提高中空纤维膜72的清洗效率。

从气体供给器75供给的气体没有特别限制，只要所述气体为惰性的即可。从操作成本的观点出发，优选使用空气。

(过滤膜模块的优点)

包含过滤膜模块70的过滤单元300通过使用所述多个中空纤维膜72进行过滤。因此，可以有效地除去残留在已经通过吸附塔单元200处理的被处理液Y中的相对小的油和悬浮物。

<油水分离处理系统的优点>

所述油水分离处理系统包含进一步处理从吸附塔单元200中排出的被处理液Y的过滤单元300。因此，油水分离处理系统可以有效地分离出具有各种尺寸的油和悬浮物。结果，所述油水分离处理系统可以以节省的空间显示高的水处理效率。所述油水分离处理系统不仅可以广泛地应用于油田采出水，而且可以广泛地应用于例如来自工厂等的含油废水的除油净化处理。此外，油水分离处理系统也可以用作从被处理原水分离出和除去悬浮物、杂质或非水溶性油分的水处理系统。

[油水分离处理方法]

油水分离处理方法按序包括：通过图1中示出的包含图2中的吸附塔模块的吸附塔单元200进行吸附处理步骤，和通过图1中示出的包含图3中的过滤膜模块的过滤单元300进行过滤处理步骤。

在吸附处理步骤中，从吸附塔模块1的主体2的上方供给采出水X，并且将被处理液Y从主体2的下方排出。供给采出水X的方法没有特别限制。可以使用的方法的实例为其中利用泵或水头在压力下将采出水X输送至吸附塔模块1的方法。

在过滤处理步骤中，从吸附塔单元200供给被处理液Y，并且将在过滤槽71中处理后的滤液Z经由排出管76排出。

在所述油水分离处理方法中，被处理液Y中悬浮物的浓度上限优选为10ppm，更优选为5ppm，还更优选为3ppm，特别优选为1ppm。当被处理液Y中悬浮物的浓度为上述上限以下时，可以利用过滤单元300更有效地进行分离处理。悬浮物的浓度是指悬浮固体(SS)的浓度，并且是根据JIS-K0102(2008)中描述的“14.1悬浮固体”测定的值。

通过所述油水分离处理方法回收的滤液Z中悬浮物的浓度的上限优选为1ppm，更优选为0.5ppm，特别优选为0.1ppm。当滤液Z中悬浮物的浓度为上述上限以下时，通过所述油水分离处理方法处理的滤液可以在不对环境施加负荷的情况下被废弃，并且可以用作工业用水。

在所述油水分离处理方法中，被处理液Y的油浓度的上限优选为100ppm，更优选为50ppm，还更优选为10ppm，特别优选为1ppm。当被处理液Y中的油浓度为上述上限以下时，可以利用过滤单元300更有效地进行油水分离。

通过所述油水分离处理方法回收的滤液Z中的油浓度的上限优选为10ppm，更优选为5ppm，还更优选为1ppm，特别优选为0.1ppm。当滤液Z中的油浓度为上述上限以下时，可以降低在所述油水分离处理方法后进行的油水分离处理的负荷，并且在一些条件下，即使不进行另外的油水分离处理，也可以将已经通过所述油水分离处理方法进行了油水分离的滤液废弃而不对环境施加负荷。

<油水分离处理方法的优点>

所述油水分离处理方法对含有油和悬浮物的采出水具有良好的净化处理能力，并且可以以节省的空间有效地处理采出水。此外，所述油水分离处理方法也可以进行从被处理原水分离出并除去悬浮物、杂质或非水溶性油分的水处理。

[其它实施方式]

要理解本文中公开的实施方式仅是例示性的并且在所有方面都不是限制性的。本发明的范围旨在不限于所述实施方式的构造，而是由所附权利要求书确定，并且包含与权利要求书等价的含义和范围的所有变体。

上述实施方式的吸附塔单元包含单个吸附塔模块。或者，吸附塔单元可以包含并列连接的多个吸附塔模块。当设置有这种吸附塔单元时，油水分离处理系统优选还包含对吸附塔模块和过滤膜模块进行逆洗的控制单元。利用该结构，可以容易且可靠地保持油水分离处理系统的处理能力。例如，通过利用该控制单元按序进行单个吸附塔模块或过滤膜模块的逆洗，整个油水分离处理系统的每单位时间的处理量可以保持恒定。多个模块可以同时停止，对停止的多个模块进行的逆洗可以同时进行。

上述实施方式的过滤单元包含单个过滤膜模块。或者，过滤单元可以包含串联或并联连接的多个过滤膜模块。

油水分离处理系统可以包含载置吸附塔单元、过滤单元和控制单元的移动体。例如，可以将容器用作移动体。通过将上述各单元容纳在容器中并且通过拖车等牵引容器中的单元，可以容易地在任何地方转移并安装所述油水分离处理系统。

此外，过滤膜模块中的中空纤维膜的延伸方向不限于上下方向。或者，该方向可以为水平方向或斜方向。当中空纤维膜的延伸方向不是上下方向时，可以例如通过在中空纤维膜延伸的方向上喷射气泡，或在与中空纤维膜延伸的方向基本上相同的方向上形成水流的同时供给气泡，来利用气泡擦过中空纤维膜的表面。

过滤膜模块包含存储被处理液的过滤槽，浸渍在所述过滤槽中并且以布置为在一个方向上延伸的状态保持的多个中空纤维膜，和固定所述中空纤维膜的两端部的保持构件。或者，过滤膜模块可以具有如下结构，其中两端部被保持构件固定的多个中空纤维膜被设置在可密封的筒状过滤槽中，并且使被处理液在过滤槽中流动或进行错流，使得进行从中空纤维膜的外部向内部的过滤。在这种过滤膜模块中，还可以设置有气体供给器，从而在逆洗后通过供给气泡进行擦洗，由此可以从中空纤维膜的表面除去悬浮物。

此外，上述实施方式的吸附塔模块包含在第二处理层的下游侧上的吸附剂层。然而，当采出水具有小的油含量时，可以省略吸附剂层。当该实施方式的吸附塔模块包含吸附剂层时，可以使第三隔板与主体的底面接触而不设置头部。在该情况下，可以仅在回收管的开口部分设置第三隔板。此外，可以将与第二处理层相似的填料层设置为第三处理层。在这种情况下，可以进一步提供吸附剂层。此外，可以将填料层和吸附剂层设置为多段。吸附塔模块的构造不限于3段。

或者，例如，如在图5中所示，可以将横向设置的吸附塔模块201用作吸附塔模块。现在将描述横向设置的吸附塔模块201。

横向设置的吸附塔模块201的构造也不限于图5中示出的4段。与在上述实施方式的吸附塔模块中一样可以做出各种实施方式。

图5中示出的吸附塔模块201包含水平设置的筒状主体2，和沿着主体2的轴方向彼此划分开、并且其中分别装入有多个粒子21a、22a和23a的多个处理层21、22和23。吸附塔模块201从主体2轴方向上的一端侧(图中右侧)供给采出水X，并且从另一端侧(图中左侧)排出被处理液Y。

所述多个处理层21、22和23从上游侧按序包含：其中装入有多个第一粒子21a的第一处理层21，其中装入有平均直径小于第一粒子21a的平均直径的多个第二粒子22a的第二处理层22，和其中装入有平均直径小于第二粒子22a的平均直径的多个第三粒子23a的第三处理层23。在所述第三处理层23的下游侧设置有装入有吸附油的吸附剂的吸附剂层5。主体2还包含其中未装入有粒子的空隙层(第一空隙层24和第二空隙层25)，所述空隙层分别设置在第一处理层21与第二处理层22之间和第二处理层22与第三处理层23之间。

主体2还包含头部11。从供给采出水X的一端侧开始，第一处理层21、第一空隙层24、第二处理层22、第二空隙层25、第三处理层23、吸附剂层5和头部11被按序串联布置。这些层和头部11通过隔板31至36隔开。

对与根据上述实施方式的吸附塔模块1的要素相同的要素指定相同的标号，并且省略以下的说明。

(装入有多个粒子的处理层)

其中分别装入有所述多个粒子21a、22a和23a的所述多个处理层21、22和23从主体2内部的上游侧开始以第一处理层21、第二处理层22和第三处理层23的顺序布置。所述多个粒子21a、22a和23a分别在处理层21、22和23中形成粒子层。例如，第一处理层21主要除去采出水X中含有的粒径相对大的油滴和悬浮物粒子。第二处理层22主要除去采出水X中含有的粒径中等的油滴和悬浮物粒子。第三处理层23主要除去采出水X中含有的微细油滴和微细悬浮物。

所述多个处理层21、22和23中的每个在主体2的轴方向上的长度(宽度)没有特别限制，但是可以例如为100mm以上且300mm以下。

第一粒子21a的平均直径的下限优选为200μm，更优选为250μm，还更优选为300μm。第一粒子21a的平均直径的上限优选为500μm，更优选为450μm，还更优选为400μm。

当第一粒子21a的平均直径小于下限时，装入第一处理层21中的粒子的密度变高，并且吸附塔模块201的成本和重量可能增加。

当第一粒子21a的平均直径超过上限时，粒径相对大的油滴和悬浮物粒子的除去性能变得不足。

第二粒子22a的平均直径小于第一粒子21a的平均直径。第二粒子22a的平均直径的下限优选为100μm，更优选为120μm，还更优选为140μm。第二粒子22a的平均直径的上限优选为300μm，更优选为250μm，还更优选为200μm。当第二粒子22a的平均直径小于下限时，装入第二处理层22中的粒子的密度变高，并且吸附塔模块201的成本和重量可能增加。当第二粒子22a的平均直径超过上限时，具有中等粒径的油滴和悬浮物粒子的除去性能可能变得不足。

第三粒子23a的平均直径小于第二粒子22a的平均直径。第三粒子23a的平均直径的下限优选为10μm，更优选为20μm，还更优选为30μm。第三粒子23a的平均直径的上限优选为100μm，更优选为80μm，还更优选为60μm。当第三粒子23a的平均直径小于下限时，装入第三处理层23中的粒子的密度变高，并且吸附塔模块201的成本和重量可能增加。当第三粒子23a的平均直径超过上限时，微细油滴和微细悬浮物的除去性能可能变得不足。

所述多个粒子21a、22a和23a的均匀系数可以与根据上述实施方式的吸附塔模块1的第一粒子3a和第二粒子4a的均匀系数相同。

可以将已知的用于过滤处理的粒子用作所述多个粒子。粒子的实例包括沙子和含有高分子化合物、天然材料等作为主成分的粒子。

所述多个处理层21、22和23分别在所述多个粒子21a、22a和23a的上方包含空间21b、22b和23b(第一空间21b、第二空间22b和第三空间23b)。因为所述多个处理层21、22和23分别包含这些空间21b、22b和23b，所以在清洗处理层21、22和23期间，所述多个粒子21a、22a和23a分别在空间21b、22b和23b中飞舞并且被搅拌。因此，可以有效地清洗所述多个处理层21、22和23。此外，在所述多个处理层21、22和23中分离出的油和悬浮物粒子的一部分分别滞留(浮上分离)在空间21b、22b和23b中，并且在清洗处理层21、22和23期间与清洗用流体B一起被排出。

(空隙层)

所述两个空隙层24和25是分别设置在第一处理层21与第二处理层22之间以及第二处理层22与第三处理层23之间、并且其中未装入有粒子的层。当其中未装入有粒子的空隙层24和25分别设置在第一处理层21与第二处理层22之间以及第二处理层22与第三处理层23之间时，存在如下路径，通过所述路径，在清洗时从下方输送的喷射水流A不仅从处理层21、22和23的下方流入，而且经由空隙层24和25从侧方流入。因此，所述多个粒子21a、22a和23a被更显著地搅拌，并且可以更可靠地分离出并除去被捕获的油滴、悬浮物等。

空隙层24和25中的每个在主体2的轴方向上的长度(宽度)没有特别限制，可以例如为100mm以上且200mm以下。空隙层24和25中的每个的宽度对处理层21、22和23中的每个的宽度的比(空隙层的宽度/处理层的宽度)可以例如为1/5以上且1以下。

(供给管和回收管)

供给管41连接至主体2轴方向上的一端侧，并且供给采出水X。回收管42连接至主体2轴方向上的另一端侧并且排出被处理液Y。主体2优选包含防止第一处理层21的粒子21a(第一粒子21a)流出的隔板41a(供给部隔板41a)，所述隔板41a设置在与供给管41连接的区域。也就是说，供给部隔板41a具有第一粒子21a通不过但液体可通过的构造。具体地，供给部隔板41a具有网眼(网)结构。

(隔板)

隔板31～36为设置在处理层之间防止所述多个粒子21a、22a和23a以及吸附剂流出的板。与供给部隔板41a相似，隔板31～36各自具有网眼结构。

隔板31～36和隔板41a的材料没有特别限制，可以使用金属、合成树脂等。当使用金属时，从防腐蚀的观点出发，优选使用不锈钢(特别是SUS 316L)。当使用合成树脂时，优选组合使用支持构件如增强线，使得开口不被水压和粒子的重量改变。

设计供给部隔板41a和设置在空隙层24与第一处理层21之间的隔板31(第一隔板31)各自的网眼的标称开口，使得其等于或小于所述多个第一粒子21a的最小直径(第一粒子21a通不过的筛的最大开口)。第一隔板31的网眼的标称开口的上限优选为200μm，更优选为180μm。标称开口的下限优选为10μm，更优选为80μm。当标称开口超过上限时，第一粒子21a可能通过供给部隔板41a和第一隔板31。当标称开口小于下限时，采出水X的流速因压力损失而过度降低，并且油水分离处理系统的处理效率可能变得不足。

设计设置在空隙层24与第二处理层22之间的隔板32(第二隔板32)和设置在第二处理层22与空隙层25之间的隔板33(第三隔板33)各自的网眼的标称开口，使得其等于或小于所述多个第二粒子22a的最小直径(第二粒子22a通不过的筛的最大开口)。第二隔板32和第三隔板33各自的网眼的标称开口的上限优选为100μm，更优选为80μm。所述标称开口的下限优选为10μm，更优选为40μm。当标称开口超过上限时，第二粒子22a可能通过第二隔板32和第三隔板33。当标称开口小于下限时，采出水X的流速因压力损失而过度降低，并且油水分离处理系统的处理效率可能变得不足。

设计设置在空隙层25与第三处理层23之间的隔板34(第四隔板34)的网眼的标称开口，使得其等于或小于所述多个第三粒子23a的最小直径(第三粒子23a通不过的筛的最大开口)。第四隔板34的网眼的标称开口的上限优选为80μm，更优选为50μm。所述标称开口的下限优选为10μm，更优选为20μm。当标称开口超过上限时，第三粒子23a可能通过第四隔板34。当标称开口小于下限时，采出水X的流速因压力损失而过度降低，并且油水分离处理系统的处理效率可能变得不足。

设置在第三处理层23与吸附剂层5之间的隔板35(第五隔板35)和设置在吸附剂层5与头部11之间的隔板36(第六隔板36)各自的网眼的标称开口具有可以防止吸附剂流出的尺寸。可以根据吸附剂的类型适当地设计标称开口。还必要的是，第五隔板35防止第三粒子23a从第三处理层23流出。因此，第五隔板35的网眼的标称开口优选小于第四隔板34的网眼的标称开口。

与分别具有空间21b、22b和23b的第一处理层21、第二处理层22和第三处理层23接触的第一隔板31、第二隔板32、第三隔板33、第四隔板34和第五隔板35在其上部具有不使流体渗透的壁部31a、32a、33a、34a和35a(分别是第一壁部31a、第二壁部32a、第三壁部33a、第四壁部34a和第五壁部35a)。第一壁部31a从相邻的第一空隙层24分隔第一处理层21的第一空间21b。因为第一壁部31a从相邻的第一空隙层24分隔第一处理层21的第一空间21b，所以可以防止采出水X通过第一空间21b而流入第一空隙层24。相似地，关于第二壁部32a、第三壁部33a、第四壁部34a和第五壁部35a，可以防止在各处理层中的采出水X通过处理层上部的空间而流入相邻的处理层。

(喷射水流供给管、排出管和分隔主体的隔板)

喷射水流供给管15连接至本体2的周面下方。喷射水流供给管15设置在主体2的第一处理层21、第一空隙层24、第二处理层22、第二空隙层25、第三处理层23、吸附剂层5、和头部11的下方从而跨越这些延伸。在隔着有隔板50(喷射水流供给部隔板50)的情况下，将喷射水流供给管15连接至第一处理层21、第一空隙层24、第二处理层22、第二空隙层25、第三处理层23、吸附剂层5和头部11。

喷射水流供给部隔板50具有第一粒子21a、第二粒子22a、第三粒子23a和吸附剂通不过但液体可通过的构造。具体地，喷射水流供给部隔板50具有网眼结构。例如，喷射水流供给部隔板50的网眼的标称开口具有能够防止第一粒子21a、第二粒子22a、第三粒子23a和吸附剂中的最小粒子流出的尺寸。可以根据粒子的类型适当地设计标称开口。当喷射水流供给部隔板50的网眼的标称开口具有能够防止最小的粒子流出的尺寸时，喷射水流供给部隔板50的网眼能够防止第一粒子21a、第二粒子22a、第三粒子23a和吸附剂落入喷射水流供给管15。喷射水流供给部隔板50的网眼的标称开口可以随着待连接的各处理层而变化，只要第一粒子21a、第二粒子22a、第三粒子23a和吸附剂不落入喷射水流供给管15中即可。

喷射水流供给部隔板50在与头部11连接的部分具有壁部50a。该壁部50a防止喷射水流A通过其中不存在待清洗的粒子等的头部11并且在排出管14中被回收，由此提高清洗效率。壁部50a还可以防止采出水X在不被充分过滤的情况下流入头部11。

排出管14连接至主体2的周面上方。排出管14设置在主体2的第一处理层21、第一空隙层24、第二处理层22、第二空隙层25、第三处理层23、吸附剂层5和头部11的上方从而跨越这些延伸。在隔着有连接部51的情况下，将排出管14连接至第一处理层21、第一空隙层24、第二处理层22、第二空隙层25、第三处理层23、吸附剂层5和头部11。

连接部51具有第一粒子21a、第二粒子22a、第三粒子23a和吸附剂通不过但液体可通过的构造。具体地，连接部51具有网眼结构。具有这种网眼结构的连接部51可以防止处理层中的粒子从连接部51流出。连接部51的网眼的标称开口具有可以防止其中的最小粒子流出的尺寸。可以根据粒子的类型适当地设计标称开口。

连接部51在与第一空隙层24、第二空隙层25和头部11连接的区域具有壁部51a。壁部51a防止清洗用流体B通过其中不存在待清洗粒子等的第一空隙层24、第二空隙层25和头部11并且在排出管14中被回收，由此提高清洗效率。壁部51a还可以防止采出水X绕过处理层而流入头部11。

(横向设置的吸附塔模块的优点)

根据吸附塔模块201，因为采出水X流动的方向(横向方向)与喷射水流A流动的方向(上下方向)不同，所以可以防止清洗某一个处理层后的含有悬浮物的清洗用流体B流入设置在下游侧或上游侧的另一个处理层。因此，不需要提供例如用于分别清洗处理层的复杂的管道布置，因此可以简化用于清洗处理层的构造。因此，容易设计油水分离处理系统，并且可以降低油水分离处理系统的制造成本。在吸附塔模块201中，不需要对处理层分别进行清洗，由此可以降低处理层的清洗时间。工业应用性

如上所述，本发明的油水分离处理系统和油水分离处理方法可以以节省的空间有效地处理含有具有各种粒径的油滴和悬浮物的油水混合液，并且可以合适地用在生产设施如工厂和油田中。此外，本发明的油水分离处理系统和油水分离处理方法也可以应用于从被处理原水分离出并除去悬浮物、杂质或非水溶性油分的水处理系统。