JP2006281174A - Method, apparatus and system for recycling wastewater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体工業や一般の製造業の工場からの排水及び有機性排水のリサイクル処理装置、特にプリント基板のエッチング工程等からの排水のリサイクル処理装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for recycling wastewater from semiconductor industry and general manufacturing factories and organic wastewater, and more particularly to an apparatus for recycling wastewater from an etching process of a printed circuit board.
最近では、一般の製造業の工場において、排水を下水道放流する場合、下水道料金が製造コストに影響するため、排水をリサイクルし、下水道へ放流する水量を減らしたいというニーズが高くなってきている。 Recently, in general manufacturing factories, when wastewater is discharged into the sewerage system, the cost of the sewerage affects the manufacturing cost, so there is an increasing need to recycle the wastewater and reduce the amount of water discharged into the sewerage system.
すなわちBOD等の有機物は下水道で処理されるので、排水から水を回収する際に、有機物を処理せず水だけを回収しその濃縮液を下水道へ放流するというリサイクル法が望まれている。 That is, since organic matter such as BOD is treated in the sewer, a recycling method is desired in which when collecting water from wastewater, only the water is collected without treating the organic matter and the concentrated liquid is discharged into the sewer.
このようなニーズに対しては、逆浸透膜に代表される脱塩処理装置が、有機物と共に塩分も分離除去できるので、一般的に使用されている。 For such needs, a desalting apparatus represented by a reverse osmosis membrane is generally used because it can separate and remove salt together with organic matter.
しかし、有機物を含む排水に逆浸透膜を使用した場合、逆浸透膜内で有機物(TOC(全有機炭素量))が濃縮されるため、膜内は微生物が発生しやすい環境となり、微生物による膜の閉塞が問題となる。 However, when a reverse osmosis membrane is used for wastewater containing organic matter, the organic matter (TOC (total organic carbon content)) is concentrated in the reverse osmosis membrane, so that the environment in the membrane is likely to generate microorganisms. Occlusion becomes a problem.
この問題を解決するため、pHに注目した膜の殺菌方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to solve this problem, a membrane sterilization method focusing on pH has been proposed (for example, see Patent Document 1).
この膜の殺菌方法は、前処理後の供給液に硫酸等の安価な酸をpH2.7〜4となるよう添加し、間欠的に膜付近の配管及び膜面を殺菌処理し、また耐酸性菌の膜への堆積状況に応じてpHを2.6以下となるよう添加し、間欠的に膜付近の配管及び膜面の耐酸性菌を殺菌処理するという方法である。 In this membrane sterilization method, an inexpensive acid such as sulfuric acid is added to the pre-treated feed solution so as to have a pH of 2.7 to 4, the pipes and membrane surfaces near the membrane are intermittently sterilized, and the acid resistance In this method, the pH is adjusted to 2.6 or less according to the state of accumulation of bacteria on the membrane, and the acid-resistant bacteria on the piping and membrane surface in the vicinity of the membrane are sterilized intermittently.
また、膜の殺菌とpHとの関係では、高pH条件下(pH9以上)では、排水中に含まれる有機物や微生物に対する耐汚染性も向上するのでアルカリによる調整を特徴とした水処理方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, regarding the relationship between membrane sterilization and pH, under high pH conditions (pH 9 or higher), the contamination resistance against organic matter and microorganisms contained in the wastewater is also improved, so a water treatment method characterized by adjustment with alkali is also proposed. (For example, refer to Patent Document 2).
また、フッ酸とアンモニアを含む排水では、水酸化ナトリウムを添加してフッ化ナトリウムとするとともに、排水をpH4〜5の酸性に調整した後、逆浸透膜装置で処理する排水処理装置も提案されている(例えば、特許文献3参照)。
しかしながら、このような排水処理装置や処理方法では、特定物質の除去や純水製造のための殺菌を目的としており、pH4以下、あるいはpH9.5以上というように、酸性側かアルカリ性側か、どちらか一つの範囲内に調整する必要があった。
However, such wastewater treatment equipment and treatment methods are intended for the removal of specific substances and sterilization for the production of pure water. Either
すなわち、酸性かアルカリ性、どちらかにpHを変化させなければならず、排水がアルカリ性の時pHを酸性に調整する場合や、逆に排水が酸性の時pHをアルカリ性に調整する場合には、多量のpH調整剤が必要となるという課題があった。 That is, when the pH must be changed to acidic or alkaline, and the pH is adjusted to acidic when the drainage is alkaline, or conversely, the pH is adjusted to alkaline when the drainage is acidic. There has been a problem that a pH adjuster is required.
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、少量のpH調整剤で排水のリサイクル、再利用が図れる排水のリサイクル処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。 This invention solves such a conventional subject, and it aims at providing the wastewater recycling processing method and processing apparatus which can aim at the recycling and reuse of wastewater with a small amount of pH adjusters.
前記目的を達成するために、本発明の排水のリサイクル処理方法は、排水中から粒子を分離する濾過工程と、その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離工程と、前記膜分離工程で分離した透過水をリサイクルするための返送工程からなり、前記膜分離工程で処理する排水のpHは、6以下あるいは8以上に設定したものである。 In order to achieve the object, the wastewater recycling method of the present invention includes a filtration step for separating particles from wastewater, a membrane separation step for separating the filtered wastewater into concentrated water and permeate, and the membrane separation. It consists of a return process for recycling the permeated water separated in the process, and the pH of the waste water treated in the membrane separation process is set to 6 or less or 8 or more.
また、本発明の排水リサイクル処理装置は、排水中から粒子を分離する濾過器と、その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離装置と、前記膜分離装置で分離した透過水をリサイクルするための再利用管からなり、前記膜分離装置の上流側で処理する排水のpHを検知するpH検知手段と、その検知したpHに基づいて処理する排水のpHを検知するpH検知手段と、その検知したpHに基づいて処理する排水のpHを6以下あるいは8以上に調整するpH調整手段を設けた構成としている。 In addition, the wastewater recycling apparatus of the present invention includes a filter that separates particles from wastewater, a membrane separation device that separates the filtered wastewater into concentrated water and permeated water, and permeated water separated by the membrane separation device. A pH detection means for detecting the pH of the wastewater to be treated upstream of the membrane separation device, and a pH detection means for detecting the pH of the wastewater to be treated based on the detected pH. The pH adjusting means for adjusting the pH of the waste water to be treated to 6 or less or 8 or more based on the detected pH is provided.
このように、本発明の排水リサイクル処理装置によれば、膜分離装置の上流側で処理する排水のpHを検知するpH検知手段と、その検知したpHに基づいて処理する排水のpHを6以下あるいは8以上に調整するpH調整手段を設けた構成としているため、排水がpH6以下の酸性あるいはpH8以上のアルカリ性の場合は、pH調整剤は不要で、前記以外の中性域のpHの場合のみ、pH調整剤が必要となり、さらにその添加量は最大でpH1変化させるだけの少量で良いというように、ランニングコストの低減が図れる。
Thus, according to the wastewater recycling apparatus of the present invention, the pH detection means for detecting the pH of the wastewater to be treated upstream of the membrane separator, and the pH of the wastewater to be treated based on the detected pH is 6 or less. Alternatively, since the pH adjusting means for adjusting to 8 or more is provided, if the drainage is acidic at
本発明の排水リサイクル処理装置は、排水中から粒子を分離する濾過器と、その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離装置と、前記膜分離装置で分離した透過水をリサイクルするための再利用管からなり、前記膜分離装置の上流側で処理する排水のpHを検知するpH検知手段と、その検知したpHに基づいて処理する排水のpHを6以下あるいは8以上に調整するpH調整手段を設けた構成としている。このpHの調整範囲により、pH調整剤の添加量を低減できる。 The waste water recycling apparatus of the present invention recycles the filter that separates particles from waste water, the membrane separation device that separates the filtered waste water into concentrated water and permeated water, and the permeated water separated by the membrane separation device. And a pH detecting means for detecting the pH of the wastewater to be treated upstream of the membrane separation device, and adjusting the pH of the wastewater to be treated to 6 or less or 8 or more based on the detected pH. It is set as the structure which provided the pH adjustment means. The amount of pH adjuster added can be reduced by this pH adjustment range.
また、本発明の排水リサイクル処理装置は、膜分離装置に逆浸透膜を用いることが好ましい。この逆浸透膜により排水中の不純物の除去率を向上できる。 In the wastewater recycling apparatus of the present invention, it is preferable to use a reverse osmosis membrane for the membrane separator. This reverse osmosis membrane can improve the removal rate of impurities in the waste water.
また、本発明の排水リサイクル処理装置は、脱塩処理装置を濾過器と膜分離装置の間に設けることが好ましい。この脱塩処理装置を設けることにより、膜に炭酸カルシウム等のスケールが析出するのを防止できる。 In the wastewater recycling apparatus of the present invention, it is preferable to provide a desalting apparatus between the filter and the membrane separator. By providing this desalting apparatus, scales such as calcium carbonate can be prevented from being deposited on the membrane.
本発明の排水リサイクル処理システムは、処理水を貯留する貯留槽と、前記貯留槽に貯留した処理水を使用して生産を行う生産装置と、前記生産装置内のある装置からの汚水を処理する汚水処理装置と、排水リサイクル処理装置と、前記生産装置内の残りの装置からの排水を、前記排水リサイクル処理装置及び前記汚水処理装置に振分けする排水ピットと、前記排水リサイクル処理装置からの循環水を前記貯留槽に戻す再利用管とを備え、前記排水リサイクル処理装置は、排水中から粒子を分離する濾過器と、濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離装置と、前記膜分離装置の上流側で処理する排水のpHを検知するpH検知手段と、その検知したpHに基づいて処理する排水のpHを6以下あるいは8以上に調整するpH調整手段を設けたものである。このシステムにより、排水のリサイクル率を向上できる。 The wastewater recycling treatment system of the present invention treats sewage from a storage tank that stores treated water, a production apparatus that performs production using the treated water stored in the storage tank, and an apparatus in the production apparatus. Wastewater treatment apparatus, wastewater recycling apparatus, wastewater pit for distributing the wastewater from the remaining apparatus in the production apparatus to the wastewater recycling apparatus and the wastewater treatment apparatus, and circulating water from the wastewater recycling apparatus And a recycling pipe for returning the water to the storage tank, wherein the wastewater recycling apparatus includes a filter for separating particles from the wastewater, a membrane separation device for separating the filtered wastewater into concentrated water and permeate, and the membrane PH detecting means for detecting the pH of the waste water to be treated upstream of the separator, and pH adjusting means for adjusting the pH of the waste water to be treated to 6 or less or 8 or more based on the detected pH It is those provided. This system can improve the wastewater recycling rate.
また、本発明の排水リサイクル処理システムは、排水ピットに電気伝導度を検知する検知手段を備え、その検知した電気伝導度により前記生産装置からの排水を前記排水リサイクル処理装置及び前記汚水処理装置に振分けするものである。電気伝導度を利用することにより、排水を汚濁状態に応じて連続的に振分けることができる。 Moreover, the wastewater recycling system of the present invention includes a detecting means for detecting electrical conductivity in the drainage pit, and the wastewater from the production apparatus is supplied to the wastewater recycling system and the sewage treatment system based on the detected electrical conductivity. It is a sort. By using the electrical conductivity, the wastewater can be continuously distributed according to the pollution state.
以下に、本発明の排水リサイクル処理装置について例をあげて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the wastewater recycling apparatus of the present invention will be described by way of example, but the present invention is not limited to this.
(実施例1)
図1において、濾過器1、脱塩処理装置2、膜分離装置3がこの順番で配管により接続され、排水は濾過器1から導入され、膜分離装置3の膜透過水は、再利用管4により、再利用場所へ戻っていく。濾過器1の前にはpH調整手段5が、脱塩処理装置2と膜分離装置3の間には、pH検知手段6が設けられ、さらに膜分離装置3で分離された濃縮水は、返送管7で脱塩処理装置2に返送される。また、濾過器1や脱塩処理装置2からの排出物は別途処理または系外へ排出される。
Example 1
In FIG. 1, a
濾過器1としては、砂等の濾材を用いたものや、マイクロフィルターや限外濾過膜等の膜を用いたものが使用され、脱塩処理装置2としては、逆浸透膜や電気透析装置、特に自己洗浄機能を持つ極性転換方式の電気透析装置が好ましく、膜分離装置3には、逆浸透膜を用いるのが好ましい。
As the
極性転換方式の電気透析装置は、自己洗浄能力により、通常運転では薬品の注入を必要とせず、水利用率を90%以上にすることができるので、水のリサイクルに適している。逆浸透膜は分離膜の中では0.5nm以下の最も微細な物質まで分離でき、排水リサイクルの最終工程に適している。 The electrodialysis apparatus of the polarity switching system is suitable for water recycling because it does not require chemical injection in normal operation and the water utilization rate can be 90% or more due to its self-cleaning ability. A reverse osmosis membrane can separate even the finest substances of 0.5 nm or less among separation membranes, and is suitable for the final process of wastewater recycling.
濾過器1に導入される排水は、工場等の生産工程で発生する洗浄水等で、排水としては汚染度は低く、多量に使用されるため、リサイクルを図っている。リサイクル時での問題は膜表面での微生物の繁殖であり、膜で処理する排水のpHを6以下あるいは8以上の中性域以外に設定することにより、微生物の繁殖を抑制できる。
The wastewater introduced into the
上記構成において、pH検知手段6で検知したpHが6より大きく7以下の場合は、pH調整剤として硫酸等の酸をpH調整手段5により添加し、膜分離装置3で処理する排水のpHを6以下の酸性とする。またpH検知手段6で検知したpHが7より大きく8以下の場合は、pH調整剤としてNaOH等のアルカリをpH調整手段5により添加し、膜分離装置3で処理する排水のpHを8以上のアルカリ性とする。このようなpH調整においては、pHの変化は最大で1となり、pH調整剤としての酸あるいはアルカリの添加量は少なくできる。
In the above configuration, when the pH detected by the
以上のように、膜分離装置3で処理する排水のpHを6以下あるいは8以上に調整することで、微生物の繁殖を抑制でき、pH調整剤等の薬剤の使用も少なく、排水のリサイクルが可能となる排水リサイクル処理装置が提供できる。
As described above, by adjusting the pH of the wastewater to be treated by the
なお、本実施例では、pH調整手段5、pH検知手段6を設けたが、工場等の洗浄水で、予めpHが6以下あるいは8以上と分かっている場合は、特に設けなくてもよい。 In the present embodiment, the pH adjusting means 5 and the pH detecting means 6 are provided. However, when the pH is known to be 6 or less or 8 or more beforehand with washing water from a factory or the like, it may not be provided.
また、本実施例では、pH調整手段5を濾過器1の前に設けたが、pH検知手段6の上流側でpH調整剤の影響を受けない場所であれば、特に設ける場所は限定しない。
Further, in this embodiment, the pH adjusting means 5 is provided in front of the
(実施例2)
図2は、実施例1の排水リサイクル処理装置を用いた排水リサイクルシステムの一実施例である。
(Example 2)
FIG. 2 is an example of a wastewater recycling system that uses the wastewater recycling apparatus of the first embodiment.
図2において、排水は貯留槽11を起点として、生産装置12、排水ピット13、排水リサイクル処理装置14を経て、貯留槽11に戻るという循環でリサイクルされている。一方、生産装置12で発生したリサイクルに適さない、汚染度の高い汚水は、汚水処理設備15に導入され、濾過器1及び脱塩処理装置2からの排出物とともに、処理される。さらには、排水ピット13で振分けられた汚染度の高い汚水も汚水処理設備15に導入され、処理される。
In FIG. 2, the wastewater is recycled in a circulation starting from the
上記の構成において、排水ピット13での排水の振分けは、電気伝導度を常時監視し、連続的に行っている。すなわち、電気伝導度と水の汚染度が比例関係にある、という性質を利用し、ある設定値以上の場合は汚水処理設備15へ、以下の場合は排水リサイクル処理装置14へと振分けられる。例えば、排水リサイクル処理装置14の処理性能を上げれば、電気伝導度の設定値を上げることができ、排水リサイクル処理装置14への供給水量を増加させられる。
In the above configuration, the drainage distribution in the
次に、このリサイクル処理システムの運転例を、各装置の水量で示す。値は全てm3/日である。 Next, an example of operation of this recycling processing system is shown by the amount of water in each device. All values are m 3 / day.
まず、貯留槽11への供給aは1097、貯留槽11から生産装置12へは1920、生産装置12から排水ピット13へは1800、排水リサイクル処理装置14内の濾過器1へは1350、濾過器1から脱塩処理装置2へは1080、脱塩処理装置2から膜分離装置3へは1029、膜分離装置3から貯留槽11へは823となり、最終的なリサイクル率は823/1920で43%となった。
First, supply a to the
このリサイクル率は従来27%であり、実施例1の排水リサイクル処理装置を採用し、排水ピット13の電気伝導度の設定値を2000から3000に変更することにより、リサイクル率16%の向上が可能となったものである。
This recycling rate is 27% in the past. By adopting the wastewater recycling equipment of Example 1 and changing the electrical conductivity setting value of the
以上のように、本発明の排水のリサイクル処理装置によれば、少量のpH調整剤で排水のリサイクル、再利用が図れるため、排水のリサイクル設備に広く利用できる。 As described above, according to the wastewater recycling apparatus of the present invention, wastewater can be recycled and reused with a small amount of a pH adjusting agent, and thus can be widely used in wastewater recycling facilities.
1 濾過器
2 脱塩処理装置
3 膜分離装置
4 再利用管
5 pH調整手段
6 pH検知手段
7 返送管
11 貯留槽
12 生産装置
13 排水ピット
14 排水リサイクル処理装置
15 汚水処理装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離工程と、
前記膜分離工程で分離した透過水をリサイクルするための返送工程からなり、
前記膜分離工程で処理する排水のpHは、6以下あるいは8以上に設定した
排水のリサイクル処理方法。 A filtration step for separating particles from the waste water;
A membrane separation step for separating the filtered waste water into concentrated water and permeated water;
It consists of a return process for recycling the permeated water separated in the membrane separation process,
The wastewater recycling method in which the pH of the wastewater to be treated in the membrane separation step is set to 6 or less or 8 or more.
その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離装置と、
前記膜分離装置で分離した透過水をリサイクルするための再利用管からなり、
前記膜分離装置の上流側で処理する排水のpHを検知するpH検知手段と、その検知したpHに基づいて処理する排水のpHを6以下あるいは8以上に調整するpH調整手段を設けた排水リサイクル処理装置。 A filter for separating particles from the waste water;
A membrane separation device for separating the filtered waste water into concentrated water and permeated water;
The recycling pipe for recycling the permeated water separated by the membrane separation device,
Waste water recycling provided with pH detecting means for detecting the pH of waste water to be treated on the upstream side of the membrane separation device, and pH adjusting means for adjusting the pH of waste water to be treated to 6 or less or 8 or more based on the detected pH Processing equipment.
前記貯留槽に貯留した処理水を使用して生産を行う生産装置と、
前記生産装置内のある装置からの汚水を処理する汚水処理装置と、
排水リサイクル処理装置と、
前記生産装置内の残りの装置からの排水を、前記排水リサイクル処理装置及び前記汚水処理装置に振分けする排水ピットと、
前記排水リサイクル処理装置からの循環水を前記貯留槽に戻す再利用管とを備え、
前記排水リサイクル処理装置は、排水中から粒子を分離する濾過器と、その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離装置と、前記膜分離装置の上流側で処理する排水のpHを検知するpH検知手段と、その検知したpHに基づいて処理する排水のpHを6以下あるいは8以上に調整するpH調整手段を設けた
排水リサイクル処理システム。 A storage tank for storing treated water;
A production device for producing using the treated water stored in the storage tank;
A sewage treatment device for treating sewage from a certain device in the production device;
Wastewater recycling equipment,
A wastewater pit for distributing wastewater from the remaining devices in the production device to the wastewater recycling treatment device and the wastewater treatment device,
A recycling pipe for returning the circulating water from the waste water recycling treatment apparatus to the storage tank;
The wastewater recycling apparatus includes a filter that separates particles from wastewater, a membrane separator that separates the filtered wastewater into concentrated water and permeate, and a pH of wastewater that is treated upstream of the membrane separator. A wastewater recycling system comprising pH detecting means for detecting and pH adjusting means for adjusting the pH of wastewater to be treated to 6 or less or 8 or more based on the detected pH.
その検知した電気伝導度により前記生産装置からの排水を前記排水リサイクル処理装置及び前記汚水処理装置に振分けする請求項5記載の排水リサイクル処理システム。
A detection means for detecting electrical conductivity in the drain pit,
The wastewater recycling system according to claim 5, wherein wastewater from the production device is distributed to the wastewater recycling device and the sewage treatment device according to the detected electrical conductivity.
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