JP2001054792A - 排水処理方法および排水処理装置 - Google Patents

排水処理方法および排水処理装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄物量を低減でき、かつ、イニシャルコス
トおよびランニングコストを低減できる排水処理方法と
排水処理装置を提供する。 【解決手段】 この排水処理装置は、生物汚泥３１とカ
ルシウムを含む化学汚泥を導入する反応槽３で、有機物
含有フッ素排水を処理するので、排水中の有機物を生物
汚泥中に含まれる微生物で処理できると同時に、カルシ
ウムを含む化学汚泥で排水中のフッ素を処浬できる。し
たがって、１つの反応槽３でもって、化学的な性状が異
なる排水中の有機物と排水中のフッ素とを処理できるの
で、２つの反応槽が不必要となり、イニシャルコストを
低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体工場から
排水される有機物含有フッ素排水に対して、排水中の有
機物とフッ素を同時に効果的に処理できて、排水処理装
置から発生する汚泥量を最小量にした排水処理方法およ
び排水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、従来のフッ素に関する排水処理
においては、１つの反応槽に化学汚泥ゾーンと生物汚泥
ゾーンの両方が存在する排水処理装置は存在していな
い。
【０００３】また、従来の一般の排水処理において、１
つの反応槽に、化学汚泥ゾーンと、生物汚泥ゾーン
と、膜分離装置が設置された曝気ゾーンの３種類のゾ
ーンが構築された排水処理装置は存在していない。
【０００４】また、従来、排水中のフッ素と硝酸性窒素
を、１つの反応槽において同時に処理できる排水処理装
置は存在していない。
【０００５】また、従来、フッ素以外の成分である硝酸
性窒素を、他の排水処理設備から発生する高濃度の生物
汚泥を再利用して処理して、廃棄物を削減するフッ素の
排水処理方法や排水処理装置はなかった。
【０００６】また、従来、反応槽からの沈澱物を、沈澱
槽ではなく濃縮槽に直接移送して、脱水処理し、廃棄物
を削減する排水処理方法や排水処理装置も存在していな
い。
【０００７】〔第１従来例〕次に、図１６を参照して、
フッ素排水の排水処理に関する第１従来例について詳細
に説明する。この第１従来例の排水処理装置は、未反応
薬品を含む汚泥の再利用工程が全く存在していない。ま
た排水中の硝酸性窒素も除去できない。
【０００８】この排水処理装置では、フッ素排水は、原
水槽１０１に導入される。原水槽１０１に貯留されたフ
ッ素排水は、水質と水量が調整されて原水槽ポンプ１０
２によって、消石灰反応槽１１４に移送され、この消石
灰反応槽１１４において、添加された消石灰に由来する
カルシウムと排水中のフッ素とが反応して反応物として
のフッ化カルシウム１３０となる。
【０００９】しかし、消石灰反応槽１１４には反応を促
進するための撹拌手段としての急速撹拌機１１５が設置
されて撹拌されているものの、消石灰反応槽１１４内で
の排水の滞留時間が１時間以内であるため、未反応の消
石灰が消石灰反応槽１１４から流出してポリ塩化アルミ
ニウム反応槽１１６に流入する。このポリ塩化アルミニ
ウム反応槽１１６にも急速撹拌機１１５が設置されてお
り、消石灰反応槽１１４で反応生成した反応物としての
微細なフッ化カルシウム１３０は、無機凝集剤としての
ポリ塩化アルミニウムによって凝集してフロックを形成
する。また、未反応の消石灰もポリ塩化アルミニウムに
よって凝集し、フロックを形成する。この消石灰による
凝集フロックは、カルシウムイオンの形態ではないた
め、フッ素の処理には全く有効でない。薬品の無駄であ
り、未反応薬品１２９となる。
【００１０】そして、高分子凝集剤凝集槽１１７におい
て高分子凝集剤が添加され、上記フロックとなったフッ
化カルシウム１３０は、より安定した大きなフロックと
なる。一方、フッ素の処理には有効ではないが、消石灰
に起因する未反応フロックも、高分子凝集剤が添加され
ることによってより安定した大きなフロックとなる。
【００１１】このより安定した大きなフロックとしての
フッ化カルシウム１３０のフロックと、より安定した大
きなフロックとしての消石灰フロックは、沈澱槽１１９
に流入して沈澱し、沈澱槽かき寄せ機１２０によって沈
澱槽１１９の底部の中心にかき寄せられる。このかき寄
せられたフロックは汚泥となる。すなわち、この汚泥量
は、フッ化カルシウム１３０による汚泥と、未反応消石
灰汚泥や未反応凝集剤汚泥すなわち未反応薬品１２９に
よる汚泥の合計汚泥量であり、廃棄物が多く発生する原
因となっていた。
【００１２】そして、沈澱槽１１９の底部の中心にかき
寄せられた汚泥は、濃縮槽かき寄せ機１２３が設置され
ている濃縮槽１２２に流入して濃縮された後、フィルタ
ープレスポンプ１２４によって、フィルタープレス１２
５に移送されて脱水される。
【００１３】尚、この排水処理装置から発生する汚泥量
は多量であるため、フィルタープレス１２５は２台設置
してある。また、濃縮槽１２２の上澄液は、オーバーフ
ロー配管を通じて原水槽１０１に導入される(図示せ
ず)。
【００１４】ところで、今日の時代のニーズとしては、
脱水された後の脱水ケーキ量すなわち汚泥量が少ない排
水処理方法や排水処理装置が求められている。
【００１５】ところが、上述の第１従来例では、上記し
たように、フッ化カルシウム汚泥と未反応の消石灰汚泥
等(未反応薬品)を含む汚泥が発生するため、汚泥量が多
い。工場排水の条件や排水処理設備の運転方法によって
も異なるが、―般には、フッ化カルシウム汚泥量の倍以
上が未反応薬品に関する汚泥である。
【００１６】〔第２従来例〕次に、図１７に、第２従来
例として、第１従来例の沈澱槽１１９からの汚泥の一部
を汚泥返送ポンプ１２１によって、原水槽１０１に返送
する処理フローを示す。この第２従来例も、排水中のフ
ッ素の処理はできるが硝酸性窒素の処理はできない。し
かし、この第２従来例は、沈澱槽１１９からの汚泥の一
部を原水槽１０１に返送するので、未反応薬品を含む汚
泥がフッ素排水によって消費される。このため、第２従
来例は、第１従来例と比較して発生汚泥量が少ない。
【００１７】〔第３従来例〕次に、図１８に、第３従来
例として、第１従来例の沈澱槽１１９からの汚泥の一部
を汚泥返送ポンプ１２１によって、消石灰反応槽１１４
に返送する処理フローを示す。この第３従来例も、排水
中のフッ素の処理はできるが硝酸性窒素の処理はできな
い。
【００１８】しかし、この第３従来例は、消石灰反応槽
１１４に沈澱槽１１９からの汚泥の一部を返送するの
で、消石灰反応槽１１４において、未反応薬品を含む汚
泥がフッ素排水によって消費される。このため、この第
３従来例は、第１従来例よりも、発生汚泥量が少ない。
【００１９】〔第４従来例〕次に、図１９に、第４従来
例の処理フローを示す。この第４従来例の排水処理装置
では、フッ素の処理と多少の硝酸性窒素の処理が可能で
ある。多少の硝酸性窒素の処理が可能である理由は、返
送汚泥反応槽１４３の上部において嫌気性微生物として
の脱窒菌が発生し硝酸性窒素を処理するからである。し
かし、一般の半導体工場のフッ素排水に含まれる硝酸性
窒素を確実に処理するためには、脱窒菌の量は充分とは
言えない。
【００２０】この第４従来例の処理フローでは、フッ素
排水は、原水槽１０１に導入される。原水槽１０１に貯
留されたフッ素排水は、水質と水量が調整されて原水槽
ポンプ１０２によって、返送汚泥反応槽１４３に移送さ
れる。
【００２１】返送汚泥反応槽１４３においては、フッ素
排水は、化学汚泥ゾーン１４５の下部の下部流入管１０
４から導入される。上記したように、汚泥返送ポンプ１
２１によって、返送汚泥反応槽１４３に、フッ素排水と
沈澱槽１１９からの未反応薬品(未反応消石灰と未反応
凝集剤の合計)１２９を含む汚泥とが導入されている。
【００２２】未反応薬品１２９を含む汚泥が汚泥返送ポ
ンプ１２１によって導入されているので、返送汚泥反応
槽１４３には、化学汚泥ゾーン１４５が常時構築されて
いる。
【００２３】化学汚泥ゾーン１４５においては、フッ素
排水中のフッ素と未反応薬品１２９中のカルシウムが反
応してフッ化カルシウム１３０となる。フッ素排水中の
フッ素と未反応薬品１２９中のカルシウムとが反応して
フッ化カルシウム１３０となることは、カルシウムのリ
サイクルとなり発生汚泥量の削減に役立つ。しかし、沈
澱槽１１９からの未反応薬品(未反応消石灰と未反応凝
集剤の合計)１２９を含む汚泥が、濃縮槽１２２に導入
されるので、完全にリサイクルされてはいない。
【００２４】一方、返送汚泥反応槽１４３の化学汚泥ゾ
ーン１４５の上部においては、フッ素排水が返送汚泥に
よって中和されるので、微生物が自然発生する。化学汚
泥ゾーン１４５の上部は曝気されていないので、嫌気性
であり、脱窒菌等の嫌気性微生物が発生する。しかし、
脱窒菌としての微生物量は、一般の半導体工場の排水に
含まれる硝酸性窒素を高度に処理するには充分な量では
ない。
【００２５】また、発生汚泥量に関して記述すると、図
１９の第４従来例の排水処理装置では、図１６の第１従
来例の排水処理装置に比べて発生汚泥量が削減されてい
るが、十分ではない。
【００２６】図１９の第４従来例では、返送汚泥反応槽
１４３が曝気されていないから、フッ化カルシウム１３
０が沈澱する。
【００２７】時間の経過とともに、返送汚泥反応槽１４
３においては、沈澱したフッ化カルシウム１３０が多く
なり、化学汚泥ゾーン１４５のゾーン高さが上昇する。
化学汚泥ゾーン１４５の高さが上昇するとフッ化カルシ
ウム１３０と被処理水(排水)が消石灰反応槽１１４に流
入する。この消石灰反応槽１１４では、排水中のフッ素
が、新たな消石灰に由来するカルシウムと反応して反応
物としての新たなフッ化カルシウム１３０となる。ただ
し、すべてのカルシウムがフッ化カルシウム３０になる
わけではなく、未反応のカルシウムすなわち未反応消石
灰も存在する。
【００２８】ここで注目すべき現象がある。つまり、消
石灰反応槽１１４に返送汚泥反応槽１４３からのフッ化
カルシウム１３０が多量に流入し、汚泥濃度が上昇する
と消石灰のアルカリとしての中和作用が弱くなる現象が
ある。このため、消石灰が多量に消石灰反応槽１１４に
添加される現象が発生する。さらに、消石灰反応槽１１
４には、反応を促進するための撹拌手段である急速撹拌
機１１５が設置されて撹拌されているが、消石灰反応槽
１１４内での排水の滞留時間が１時間以内であることに
起因し、また消石灰の中和作用が弱くなったことに起因
して、未反応の消石灰が多くなる。この未反応の消石灰
は、消石灰反応槽１１４から流出して次のポリ塩化アル
ミニウム反応槽１１６(ポリ塩化アルミニウム凝集槽)に
流入する。そして、それらは、未反応消石灰や未反応凝
集剤となり未反応薬品１２９を構成することなる。
【００２９】次に、ポリ塩化アルミニウム反応槽１１６
にも急速撹拌機１１５が設置されており、消石灰反応槽
１１４で反応生成した反応物としての微細なフッ化カル
シウム１３０は、無機凝集剤としてのポリ塩化アルミニ
ウムによって凝集してフロックを形成する。また、未反
応の消石灰もポリ塩化アルミニウムによって凝集し、フ
ロックを形成する。この消石灰による凝集フロックは、
フッ素の処理には全く有効でない。薬品の無駄であり、
未反応薬品１２９としての位置付けとなる。そして、高
分子凝集剤凝集槽１１７において高分子凝集剤が添加さ
れ、上記フロックとなったフッ化カルシウム１３０は、
より安定した大きなフロックとなる。一方、フッ素の処
理には有効ではないが、消石灰に起因する未反応フロッ
クも、高分子凝集剤が添加されることによってより安定
した大きなフロックとなる。
【００３０】このより安定した大きなフロックとしての
フッ化カルシウム１３０のフロックと、より安定した大
きなフロックとしての消石灰フロックは、沈澱槽１１９
に流入し沈澱して、かき寄せ機１２０によって沈澱槽１
１９の底部の中心にかき寄せられる。そして、かき寄せ
られたフロックは汚泥となる。この汚泥量は、反応済の
フッ化カルシウム１３０による汚泥と未反応薬品１２９
による汚泥の合計の汚泥量である。
【００３１】そして、沈澱槽かき寄せ機１２０によっ
て、沈澱槽１１９の底部の中心にかき寄せられた汚泥
は、一部が、汚泥返送ポンプ１２１によって返送汚泥反
応槽１４３に返送され、未反応薬品(未反応消石灰と未
反応凝集剤)１２９が再利用される。よって、この排水
処理装置より発生する汚泥量は、再利用しない第１従来
例の排水処理装置と比較して削減されている。
【００３２】また、一部のフッ化カルシウム１３０によ
る汚泥と、未反応消石灰汚泥等の未反応薬品１２９によ
る汚泥は、かき寄せ機１２３が設置されている濃縮槽１
２２に流入して濃縮された後、フィルタープレスポンプ
１２４によって、フィルタープレス１２５に移送されて
脱水される。尚、上記したように、濃縮槽１２２の上澄
液は、オーバーフロー配管によって、原水槽１０１に導
入される(図示せず)。
【００３３】この第４従来例の排水処理装置での沈澱槽
１１９から発生する汚泥は、削減されたとは言え、フッ
化カルシウム１３０による汚泥と未反応薬品１２９によ
る汚泥とを含む汚泥を含有している。したがって、第１
従来例の排水処理装置よりも、第４従来例の排水処理装
置の方が、発生汚泥量が削減されているが充分とは言え
ないのである。すなわち、第４従来例の濃縮槽１２２に
は、未反応薬品１２９に起因する汚泥も導入され、この
汚泥は、濃縮後にフィルタープレス１２５によって脱水
処理されて廃棄物としての汚泥となっているのである。
【００３４】〔第５従来例〕次に、図２０に、第５従来
例を示す。この第５従来例の排水処理装置は、排水中に
含まれる多量の硝酸性窒素は処理できるが、排水中にフ
ッ素が存在していた場合、処理できない。
【００３５】図２０の第５従来例は、排水処理と排ガス
処理の両方を高度に処理するため、かなり複雑な処理フ
ローになっているが、微生物処理の中心となる反応槽
は、反応槽上部３５９と反応槽下部３６０から構成され
ている部分である。
【００３６】図２０に示す通り、膜分離装置としての膜
フィルター３０９は反応槽上部３５９に設置されてい
る。また、反応槽下部３６０には生物汚泥としての濃縮
汚泥であるグラニュール汚泥３１２が形成されている。
【００３７】また、上部３５９と下部３６０は、分離壁
３１１で区分されている。排水は、下部の排水導入管３
１３より、導入されて次第に上昇し、上部３５９に到達
し、上部３５９に設置してある膜フィルター３０９によ
って精密に濾過される内容である。
【００３８】膜フィルター３０９の下部には、膜フィル
ター用の散気管３１０が設置されており、膜フィルター
３０９が汚泥によって閉塞しないよう、常時膜フィルタ
ー３０９を空気洗浄(曝気洗浄)している。
【００３９】ところで、この第５従来例は、微生物処理
を行う排水処理装置であるから、排水中の有機物や硝酸
性窒素に対する生物処理は可能であるが、上記したよう
に、排水中のフッ素に対する化学処理はできないという
問題がある。すなわち、フッ素と有機物や硝酸性窒素を
同時に含有している排水には１つの反応槽では対応でき
ない。
【００４０】したがって、この第５従来例では、フッ素
と有機物や硝酸性窒素を同時に含有している排水に対し
ては、微生物処理装置と化学処理装置の両方を設計する
必要があり、建設費が高くつくという問題がある。
【００４１】〔第６従来例〕次に、図２１に、「フッ素
物含有水の処理方法」である第６従来例(特許公報第２
５０３８０６)を示す。この第６従来例は、フッ素の高
度処理を含めたフッ素の処理が可能であるが、１つの反
応槽において排水中のフッ素と硝酸性窒素の同時処理は
できない。
【００４２】この第６従来例では、反応槽２０１で、フ
ッ化物および硫酸イオンを含有する水にカルシウム化合
物を加え、ｐＨを６〜８に調整した懸濁液を得る。次
に、この得られた懸濁液を循環槽２０２に導入し、循環
槽２０２から膜分離装置２０３へ導入された液を膜分離
処理して透過液と濃縮液とに分離する。そして、膜分離
工程から排出される濃縮液を循環槽２０２に循環させる
一方、膜分離装置２０３からの透過液を、吸着塔２０４
で吸着処理して、排水中のフッ素を高度に処理してい
る。
【００４３】この第６従来例の排水処理装置は、主とし
て、反応槽２０１と循環槽２０２と膜分離装置２０３と
吸着塔２０４とから構成されている。したがって、フッ
素の高度処理や、吸着塔２０４が活性炭塔の場合対応可
能となる低濃度有機物には有効である。
【００４４】しかし、排水中に、高濃度有機物,硝酸性
窒素,過酸化水素,有機塩素化合物が含まれている場合に
は、さらに別のそれぞれの排水処理設備が必要になり、
排水処理装置の構成がより複雑になるという問題点があ
る。
【００４５】また、排水中に有機物が高濃度に含有され
ていた場合、短時間の内に膜分離装置２０３や吸着塔２
０４を閉塞させるという問題点がある。
【００４６】また、循環槽２０２における未反応のカル
シウム化合物は再利用されないので、汚泥の発生量が多
いという問題点がある。
【００４７】また、膜分離装置２０３が液中膜でない型
の膜分離装置であるから、新たに、膜分離装置を設置す
るスペースが必要である。
【００４８】また、吸着塔２０４を備えているので、排
水中のフッ素を高度に処理できるが、処理水中のフッ素
濃度を経済的濃度に自由に変更することはできない。
【００４９】〔第７従来例〕また、第７従来例として、
公開特許公報である特開平６−８６９８８に記載の「フ
ッ素イオンおよび過酸化水を含有する排水の処理方法」
がある。
【００５０】この排水処理方法は、フッ素イオンおよび
過酸化水素を含有する排水に、アルカリ性カルシウム含
有化合物としての消石灰を添加して、フッ素イオンをフ
ッ化カルシウムとした後、アニオン性高分子凝集剤を添
加して微細フロックを生成させる。次に、固液分離した
後に、カタラーゼを添加して、過酸化水素を分解する。
この方法では、沈澱槽からの汚泥が未反応の薬品を含ん
でいるので、発生汚泥量が多い問題と、排水中の過酸化
水素を分解するためにカタラーゼを添加するのでランニ
ングコストが高くなるという問題とがある。
【００５１】また、この第７従来例では、排水中の硝酸
性窒素や有機塩素化合物を処理できないから、それらを
処理する場合には新たな処理設備が必要で建設費が高く
なるという問題もある。
【００５２】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明が解
決しようとする課題は、大きくは以下の項目である。
【００５３】(１) 従来技術では、未反応薬品が完全に
再利用されていない課題がある。したがって、未反応薬
品を含む汚泥を効率的に再利用し、発生廃棄物量(汚泥
量)を最低限とすることが課題である。
【００５４】(２) 排水中の硝酸性窒素は、一般的には
脱窒槽を新たに設置して処理しなければならないが、脱
窒槽を別個に建設すると建設費が高くなる課題がある。
すなわち、建設費が高価となることを回避するために、
反応槽等の装置を工夫して硝酸性窒素が処理可能な反応
槽を構築して、建設費用の低減を計ることが課題であ
る。
【００５５】(３) 従来技術では、吸着塔(樹脂塔)が設
置してある排水処理装置の場合、排水中のフッ素を目標
値に極力近づけて経済的に処理することができない。
【００５６】したがって、吸着塔が設置されている排水
処理装置において、例えば処理目標値を３ｐｐｍ(高度
処理が必要な数値)以下まで処理する必要がある場合、
極力その設定された数値(真の目標値は２．５ｐｐｍ〜
２．９ｐｐｍが経済的な数値)を容易に確保できる新た
な排水処理方法や排水処理装置を構築することが課題で
ある。
【００５７】(４) 半導体工場の酸排水に含まれるフッ
素、有機物、硝酸性窒素、過酸化水素等を１つの反応槽
で経済的に処理する方法や装置を提供することが課題で
ある。また、場合によっては有機塩素化合物を含む地下
水を経済的に処理しなければならない課題が発生する場
合もある。すなわち、半導体工場の酸排水に含まれるフ
ッ素,有機物,硝酸性窒素,過酸化水素,有機塩素化合物を
１つの反応槽で経済的に処理する新たな排水処理方法や
排水処理装置を構築することが課題である。
【００５８】まず、上記課題(１)に関して詳細に説明す
る。
【００５９】上述のように、排水中のフッ素を処理する
には、消石灰、ポリ塩化アルミニウム等の無機凝集剤、
高分子凝集剤を使用して排水処理することが一般である
が、反応槽や凝集槽において必ず未反応の薬品によるフ
ロック(汚泥)ができ、それらが排水処理設備から発生す
る汚泥量の増加につながっている。
【００６０】未反応の薬品によるフロックすなわち汚泥
が発生する理由としては以下のことがあげられる。
【００６１】 建設費の関係から反応槽を格段に大き
くできないので、反応槽での排水の滞留時間が短く、下
記の化学反応式のような完全反応ができない問題があ
る。
【００６２】 ２ＨＦ十Ｃａ(ＯＨ)2＝ＣａＦ2＋２Ｈ2Ｏ 具体的には、一般の排水処理設備の反応槽においては、
下記の反応式となりフッ化カルシウム汚泥のみならず、
未反応の消石灰フロックによる消石灰汚泥も発生する。
【００６３】２ＨＦ＋２Ｃａ(ＯＨ)2＝ＣａＦ2(フッ化
カルシウム汚泥)＋２Ｈ2Ｏ＋Ｃａ(ＯＨ)2(消石灰汚泥) 消石灰汚泥は、酸によってカルシウムイオンを溶出すれ
ば、薬品としての機能を果たすので再利用することが望
ましい。
【００６４】 排水中のフッ素を１５ｐｐｍ以下まで
処理しようとすると、フッ素量よりも過剰のカルシウム
としての消石灰を添加しないと排水中のフッ素を目的と
するフッ素濃度(１５ｐｐｍ以下)まで処理できない。こ
のことは、フッ素の排水処理における経験的内容であ
り、１５ｐｐｍ以下とするため過剰の消石灰を添加して
いる。
【００６５】また、前述した図１６の第１従来例の処理
フローの排水処理装置における沈澱槽１１９からの未反
応薬品を含む沈澱汚泥を新たに汚泥返送ポンプを設置し
て汚泥返送ポンプによって、沈澱汚泥を原水槽１０１や
消石灰反応槽１１４へ返送して未反応薬品を再利用する
ことが考えられる。
【００６６】また、図１７の第２従来例のように、沈澱
槽１１９からの未反応薬品を含む沈澱汚泥を汚泥返送ポ
ンプ１２１によって原水槽１０１に返送する排水処理フ
ローがある。
【００６７】また、図１８の第３従来例のように、沈澱
槽１１９からの未反応薬品を含む沈澱汚泥を汚泥返送ポ
ンプ１２１によって消石灰反応槽１１４に返送する排水
処理フローがある。
【００６８】また、図１９に示す第４従来例の排水処理
装置がある。この排水処理装置における沈澱槽１１９か
らの未反応薬品を含む沈澱汚泥を、汚泥返送ポンプ１２
１によって、返送汚泥反応槽１４３へ返送して未反応薬
品を再利用している。
【００６９】これら図１７,１８,１９に示す第２,第３,
第４従来例の排水処理フローによって、それぞれ、フッ
素排水を排水処理すると、３つの排水処理フロー共に、
時間経過に従って、系統内の汚泥濃度(フッ化カルシウ
ム汚泥濃度と消石灰汚泥濃度の合算値)が上昇する。汚
泥濃度が上昇することはさほど問題ないであろうと考え
られていたが、しかし、運転の結果、消石灰反応槽１１
４においては、汚泥濃度が高いと消石灰消費量が格段に
増加する事実が判明した。
【００７０】再利用する目的で、未反応の薬品としての
未反応消石灰を、原水槽１０１やポリ塩化アルミニウム
反応槽１１４や返送汚泥反応槽１４３に返送しても、消
石灰反応槽１１４の汚泥濃度が１０００ｐｐｍ以上に上
昇した場合、消石灰が添加される消石灰反応槽１１４に
おいては、かえって消石灰の消費量が増加するマイナス
の現象が発生することが判明した。この消石灰の消費量
が増加する理由としては、汚泥濃度が高いと薬品として
の消石灰の効力(ＰＨを上昇させる効力→具体的にはＰ
Ｈ２〜３のフッ素排水を中性もしくは弱アルカリまでＰ
Ｈ上昇させる効力)が打ち消されて消石灰の消費量が多
くなることがある。すなわち、汚泥の緩衝作用によっ
て、薬品としての消石灰がＰＨを高める効力が打ち消さ
れたのである。なお、消石灰反応槽１１４での消石灰添
加方法は、一般的なＰＨの設定による消石灰添加制御で
あり、オンオフ制御や比例制御が該当する。
【００７１】上記汚泥の緩衝作用を、簡単な例で説明す
ると、水道水の一定量に１ｇの消石灰を添加するとＰＨ
が１０になったとする。次に、同じ量の汚泥水(汚泥濃
度１０００ｐｐｍ)に１ｇの消石灰を添加するとＰＨが
１０にならないで、ＰＨ８．５になる。これが、汚泥の
緩衝作用を示す現象である。このため、ＰＨを１０に設
定するためには、水道水では、１ｇの消石灰を添加すれ
ば良いが、汚泥を多量に含む排水では、多量の消石灰が
必要となるのである。
【００７２】そして、図１６〜１９に示す第１〜第４従
来例の排水処理フローでは、汚泥を沈澱槽１１９から濃
縮槽１２２に引き抜いている限り、未反応の薬品を皆無
(零)にすることはできない。未反応の薬品を皆無にする
には排水処理システム全体を見直す必要がある。すなわ
ち、未反応薬品を含む汚泥をすべて再利用し、かつ排水
処理設備全体の機能性能を正常に保つには、目的にあっ
た新たな水槽やシステムが必要となる。
【００７３】その水槽の機能は、以下の内容を有してい
ることが望ましい。
【００７４】 フッ素排水と未反応薬品を含む汚泥と
が効率的に反応する返送汚泥反応槽(反応槽)が設置され
ている。
【００７５】 返送汚泥反応槽からは汚泥の流出が皆
無となるように装置が構築されている。
【００７６】 反応後の反応物を容易に分離できて容
易に系外に排出できる。
【００７７】これら,,のことを達成することによ
って、(１)の課題を達成でき、未反応薬品を含む汚泥を
再利用して、かつ汚泥濃度上昇による薬品の過剰消費を
防ぐ内容の排水処理装置を実現できる。
【００７８】次に、(２)の課題について詳細に説明す
る。
【００７９】排水中のフッ素と硝酸性窒素は化学的に異
なる物質であるので、フッ素は化学処理で処理し、硝酸
性窒素は生物処理で処理することが一般的である。この
ため、排水中のフッ素と硝酸性窒素は、別々の反応槽で
処理していた。すなわち、フッ素は消石灰を添加する化
学反応槽で処理し、硝酸性窒素は嫌気性微生物が繁殖し
ている脱窒槽で処理していた。このように、フッ素と硝
酸性窒素とを、それぞれ別個の槽で処理していたため
に、建設費が高くなるという問題があった。
【００８０】また、排水中のフッ素濃度と硝酸性窒素濃
度が高い場合には、その両方を効率的に、また経済的に
１つの反応槽で同時を処理することはできなかったので
ある。
【００８１】次に、(３)の課題について、図２１に示す
第６従来例を参照して詳細に説明する。図２１に示す第
６従来例は、フッ化物含有水の処理方法であり、上記し
たように大きくは、反応槽２０１,循環槽２０２,膜分離
装置２０３,吸着塔２０４から構成されている。末端に
吸着塔２０４が設置されているので、吸着塔２０４にア
ニオン交換樹脂、またはキレート樹脂、または活性アル
ミナ等の吸着材を充填して設置すれば、処理水の処理目
標値、例えば３ｐｐｍ以下とした場合は、処理目標値の
３ｐｐｍ以下は容易に達成でき、１ｐｐｍ以下となる。
【００８２】しかし、例えば、処理目標値を３ｐｐｍ以
下に設定した場合、２．５ｐｐｍから２．９ｐｐｍの範
囲で常時処理することが経済的な排水処理方法であり、
アニオン交換樹脂、またはキレート樹脂、または活性ア
ルミナ等の吸着材の再生頻度も少なくなる。すなわちラ
ンニングコストを低減できる。
【００８３】これに対して、図２１の第６従来例の排水
処理方法では、全量の排水が吸着塔２０４を通過し、吸
着材がフッ素を吸着するので、処理水中のフッ素濃度
は、具体的には、１ｐｐｍ以下となり、再生頻度も頻繁
となりランニングコストが高いという欠点がある。
【００８４】一方、吸着塔２０４の再生期間を延期した
場合には、処理水質が悪化して、例えば３ｐｐｍを維持
できず、３ｐｐｍを超えることとなる。
【００８５】次に、課題(４)について詳細に説明する。
【００８６】半導体工場の酸排水には、一般的にフッ
素，有機物，硝酸性窒素，過酸化水素等が含有されてい
る。また、工場によっては、有機塩素化合物を含む地下
水を処理する必要がある場合がある。フッ素と過酸化水
素は、一般的には化学処理されるし、また、有機物と硝
酸性窒素は―般的には微生物処理される場合が多い。す
なわち、排水中のフッ素，有機物，硝酸性窒素，過酸化
水素，有機塩素化合物を１つの反応槽で経済的に処理す
る方法や装置は存在しない課題がある。
【００８７】そこで、この発明の目的は、廃棄物量を低
減でき、かつ、イニシャルコストおよびランニングコス
トを低減できる排水処理方法と排水処理装置を提供する
ことにある。
【００８８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の排水処理装置,排水処理方法は、有機物
含有フッ素排水を、生物汚泥とカルシウムを含む化学汚
泥を導入する反応槽で処理することを特徴としている。
【００８９】上記構成によれば、１つの反応槽に生物汚
泥とカルシウムを含む化学汚泥を導入するので、排水中
の有機物を生物汚泥に含まれる微生物によって処理し、
フッ素をカルシウムを含む化学汚泥で処理することがで
きる。
【００９０】また、一実施形態の排水処理装置は、上記
反応槽が膜分離装置を有している。
【００９１】上記構成によれば、反応槽が膜分離装置を
有しているので、生物汚泥や化学汚泥が反応槽から流出
することが無くなり、生物汚泥と化学汚泥とを排水処理
に有効に利用できる。
【００９２】また、生物汚泥に含まれていた微生物も反
応槽から流出することはなく、排水処理に有効に利用で
きる。
【００９３】また、上記生物汚泥と化学汚泥が反応槽か
ら流出することがないので、生物汚泥と化学汚泥を反応
槽へ連続で導入すれば生物汚泥濃度と化学汚泥濃度を格
段に高めることができ、排水処理効率を高めることがで
きる。
【００９４】尚、膜分離装置とは、簡単に言えば、被処
理水を膜によって濾過し、浮遊物質を全く含まない、溶
解しているイオン性の物質を含む処理水を確保する装置
である。有機物含有フッ素排水を、カルシウムを含む化
学汚泥と生物汚泥とが導入され、かつ膜分離装置を有す
る反応槽で処理することは、膜分離装置により、排水中
に溶解しているイオン性の物質のみを処理水中に移動さ
せる処理となる。したがって、微細な微生物，浮遊して
いる微生物および反応後の微細なフッ化カルシウムは、
濃縮側に留まり、処理水中には移行(移動)しない。
【００９５】したがって、従来の凝集沈澱による処理水
とは異なり、浮遊物質に関して高度な処理が可能とな
る。すなわち、従来の凝集沈澱による方法では、微細な
フッ化カルシウムが処理水中に含まれることがあり、水
質が悪化することがあった。
【００９６】また、膜分離装置では、従来の排水処理に
おける反応槽において浮遊しているがために流失してい
た少ない硝酸性窒素を処理する脱窒菌等の有用微生物を
濃縮側(反応槽内)に留まらせて、従来の凝集沈澱法にお
ける反応槽で存在していた時よりも、はるかに多量の微
生物を濃縮側(反応槽内)で繁殖させることが可能とな
る。したがって、多量の微生物により、排水中の有機物
をより効果的に処理することが可能になる。
【００９７】また、生物汚泥を膜分離装置が設置してあ
る反応槽に、連続的に導入すれば微生物濃度は格段に高
くなり処理効率が向上する。したがって、膜分離装置を
有する反応槽によって、有機物含有フッ素排水をより効
率的に処理できる。
【００９８】また、反応槽内に膜分離装置が存在しない
場合、化学汚泥が反応槽から流出して、次の消石灰反応
槽に流入して、一旦できた化学汚泥からフッ素が再溶解
し、処理水の水質を悪化させることがあった。
【００９９】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記膜分離装置が液中膜である。
【０１００】上記構成によれば、上記膜分離装置が液中
膜(液の中に没している膜)であるので、反応槽内部の水
面下に設置でき、膜分離装置として新たに設置場所を準
備する必要がない。また、膜分離装置が液中膜であるか
ら、膜表面が閉塞した場合は、膜表面を空気洗浄して、
閉塞部分を容易に空気洗浄できる。
【０１０１】また、一実施形態の排水処理装置は、上記
反応槽は、膜分離装置を有する曝気ゾーンと、生物汚泥
ゾーンと、化学汚泥ゾーンとが、順に上から下に向かっ
て配置された構成になっており、上記反応槽の下部から
有機物含有排水を導入して処理する。
【０１０２】上記構成によれば、反応槽が上から下に向
かって、膜分離装置を有する曝気ゾーン,生物汚泥ゾー
ン,化学汚泥ゾーンで構成され、かつ酸性を示す有機物
含有フッ素排水を反応槽下部から導入している。したが
って、まず、有機物含有フッ素排水のフッ素を処理(フ
ッ素の１次処理)すると同時に排水を中性にすることが
できる。
【０１０３】そして、化学汚泥によって中和された有機
物含有フッ素排水は、下部の化学汚泥ゾーンから上昇し
て生物汚泥ゾーンに導入される。この生物汚泥ゾーン
で、排水中の有機物は、生物汚泥に含まれている微生物
によって生物学的に処理される。
【０１０４】次に、排水は最上部の曝気ゾーンに導入さ
れて、この曝気ゾーンに繁殖している好気性の微生物に
よって排水中の有機物が生物学的に処理される。この曝
気ゾーンは、曝気されているが故に、好気性を維持して
おり、好気性微生物が繁殖している。また、この曝気ゾ
ーンには膜分離装置が設置されているので、上記好気性
の微生物が曝気ゾーンから流出することがない。それば
かりか、膜分離装置が設置されていることによって、好
気性微生物が濃縮され、好気性による微生物処理の処理
効率を高めることができる。
【０１０５】尚、曝気ゾーン，生物汚泥ゾーン，化学汚
泥ゾーンのそれぞれの汚泥の中で比重が軽い順は曝気ゾ
ーン，生物汚泥ゾーン，化学汚泥ゾーンの汚泥となり、
凝集剤を含む重い化学汚泥が最下部となる。
【０１０６】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記反応槽の化学汚泥ゾーンに、未反応の薬品を含む沈澱
槽からの返送汚泥を導入することを特徴としている。
【０１０７】上記構成によれば、上記反応槽の化学汚泥
ゾーンに未反応の薬品を含む沈澱槽からの返送汚泥が導
入されるので、未反応の薬品を含む汚泥を再利用するこ
とができると同時に未反応薬品が廃棄物としての汚泥に
なることを防止することができる。
【０１０８】また、一実施形態の排水処理装置は、上記
反応槽がその化学汚泥ゾーンに連通して沈澱部を有し、
かつ、その沈澱部の汚泥を濃縮槽に導入して濃縮し、そ
の後脱水処理することを特徴としている。
【０１０９】上記構成によれば、反応槽の化学汚泥ゾー
ンに連通して沈澱部を有しているので、化学汚泥ゾーン
で反応後の反応物(フッ化カルシウム)を沈殿部に移動さ
せることができる。また、上記反応物である沈澱部の汚
泥を濃縮槽に導入して濃縮し、その後脱水処理するの
で、反応物を脱水ケーキとして処分することができる。
【０１１０】尚、上記沈澱部から汚泥を濃縮槽に引き抜
き、脱水処理することが、従来の排水処理方法にはない
点であり、従来は、汚泥を沈澱槽から濃縮槽に引き抜い
ていた。
【０１１１】また、他の実施形態の排水処理方法は、上
記有機物含有フッ素排水の有機物が、ＩＰＡやアセトン
に由来する有機物と界面活性剤である。
【０１１２】上記構成によれば、半導体工場では、硝酸
性窒素がフッ素排水に含有されているので、ＩＰＡ(イ
ソプロピルアルコール)やアセトンや界面活性剤を硝酸
性窒素を脱窒する際の水素供与体として利用することが
できる。
【０１１３】また、一実施形態の排水処理装置は、上記
液中膜が限外濾過膜または精密濾過膜である。
【０１１４】上記構成によれば、液中膜が限外濾過膜ま
たは精密濾過膜であるのでミクロンの精度で濾過するこ
とができ、濾過水として、浮遊物質(ＳＳ＝suspended s
olid)を全く含まない濾過水を確保できると同時に生物
汚泥と化学汚泥を反応槽に濃縮することができる。
【０１１５】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記生物汚泥ゾーンが濃縮生物汚泥で構成され、上記化学
汚泥ゾーンが濃縮化学汚泥で構成されている。
【０１１６】上記構成によれば、生物汚泥ゾーンが濃縮
生物汚泥で構成され、上記化学汚泥ゾーンが濃縮化学汚
泥で構成されている。したがって、濃縮汚泥であるが故
に、生物汚泥の持つ脱窒性や有機物分解性が増加する。
また、生物汚泥が濃縮されているが故に、生物汚泥ゾー
ンがより嫌気性となる。また、濃縮汚泥であるが故に、
化学汚泥の持つ反応性が増加する。同時に、汚泥濃度が
高濃度であるが故に、排水が化学汚泥ゾーンを通過する
際にショートパスすることがなくなる。したがって、処
理が安定する効果がある。
【０１１７】また、一実施形態の排水処理装置は、上記
反応槽は、曝気ゾーンと生物汚泥ゾーンの間に分離壁を
有することを特徴としている。
【０１１８】上記構成によれば、曝気ゾーンと生物汚泥
ゾーンの間に分離壁を有しているので、ゾーンとゾーン
の間を分離することができ、曝気ゾーンをより好気性に
維持でき、生物汚泥ゾーンをより嫌気性に維持できる。
すなわち、分離壁によって、曝気ゾーンの汚泥が水流に
よって下部の生物汚泥ゾーンに移動することが少なくな
る。
【０１１９】また、他の実施形態の排水処理装置は、膜
分離装置を有する曝気ゾーン,生物汚泥ゾーン,沈殿部と
連通している化学汚泥ゾーンで構成され、化学汚泥と生
物汚泥が導入される反応槽と、消石灰が添加される消石
灰反応槽と、ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩
化アルミニウム凝集槽と、高分子凝集剤が添加される高
分子凝集剤凝集槽と、固液分離するための沈澱槽とに、
有機物含有フッ素排水を順次導入して処理する。
【０１２０】上記構成によれば、フッ素は、第１に、化
学汚泥ゾーンで処理され、次に、消石灰反応槽でフッ化
カルシウムとして処理される。さらに、生成した反応物
としてのフッ化カルシウムは、ポリ塩化アルミニウム凝
集槽および高分子凝集剤凝集槽で凝集され、さらには、
沈澱槽でフッ化カルシウムと上澄液とが沈澱分離され
る。これにより、フッ素が処理される。
【０１２１】また、有機物は、第１に、曝気されてない
生物汚泥ゾーンで嫌気性の微生物によって分解処理さ
れ、第２に、曝気されている曝気ゾーンの好気性の微生
物によって分解処理される。
【０１２２】また、曝気ゾーンが膜分離装置を有してい
るので、曝気ゾーン側の汚泥濃度が高濃度になり、反応
を効果的に進行させることができる。
【０１２３】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記沈澱槽で沈澱した汚泥を上記反応槽の化学汚泥ゾーン
に返送する。
【０１２４】上記構成によれば、沈殿槽で沈澱した汚泥
を上記反応槽の化学汚泥ゾーンに返送するので、沈澱槽
で沈澱した汚泥の中に含まれる未反応薬品としての消石
灰や凝集剤を反応槽の化学汚泥汚泥ゾーンで排水と接触
反応させて再利用することができる。
【０１２５】また、一実施形態の排水処理装置は、上記
膜分離装置からの被処理水の一部を樹脂塔に導入して処
理し、その処理水と上記沈澱槽からの処理水とを合流さ
せて処理する。
【０１２６】上記構成によれば、上記膜分離装置からの
被処理水を一部樹脂塔に導入して処理するので、樹脂塔
を通過後は、フッ素濃度が１ｐｐｍ以下の処理水を容易
に確保できる。一方、フッ素濃度の目的水質が１ｐｐｍ
以上の場合(たとえば３ｐｐｍ)には、樹脂塔を通過した
処理水を沈澱槽からの処理水と合流させて処理すること
によって、目的水質を容易に維持できる。なお、膜分離
装置からの排水は、浮遊物質を全く含まないので、樹脂
に浮遊物質が付着することが無く、樹脂塔に導入して処
理し易い。
【０１２７】ちなみに、従来技術(例えば、(特許公報第
２５０３８０６号))では、排水の全量を膜分離装置と吸
着塔に通水しているので、目的水質よりも良い水質とな
ることが多く、吸着塔の再生等のランニングコストが高
くなる。
【０１２８】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記膜分離装置からの被処理水の一部を、イオン交換樹脂
塔に導入して処理し、上記沈澱槽からの処理水と合流さ
せて処理することを特徴としている。
【０１２９】上記構成によれば、上記膜分離装置からの
被処理水の一部をイオン交換樹脂塔に導入して処理する
ので、イオン交換樹脂塔を通過した後はフッ素濃度が１
ｐｐｍ以下の処理水を容易に確保できる。一方、フッ素
濃度の目的水質が１ｐｐｍ以上(例えば３ｐｐｍ)の場合
には、イオン交換樹脂塔を通過した処理水を、沈澱槽か
らの処理水と合流させて処理することによって、目的水
質を容易に維持できる。
【０１３０】また、一実施形態の排水処理装置は、上記
膜分離装置からの被処理水の一部を、キレート樹脂塔に
導入して処理し、上記沈澱槽からの処理水と合流させて
処理する。
【０１３１】上記構成によれば、上記膜分離装置からの
被処理水の一部を、フッ素を選択的に処理可能なキレー
ト樹脂塔に導入して処理するので、キレート樹脂塔を通
過した後は、フッ素濃度が１ｐｐｍ以下の処理水を容易
に確保できる。一方、フッ素の目的水質が１ｐｐｍ以上
(例えば３ｐｐｍ)の場合には、キレート樹脂塔を通過し
た処理水を、沈澱槽からの処理水と合流させて処理する
ことによって、目的水質を容易に維持できる。
【０１３２】尚、キレート樹脂は、各種イオンの中から
フッ素のみを選択的に処理することができる特徴を有し
ている。
【０１３３】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記膜分離装置からの被処理水の一部を、活性炭塔,イオ
ン交換樹脂塔,逆浸透膜装置に導入して処理し、超純水
製造装置に導入して再利用する。
【０１３４】上記構成によれば、膜分離装置からの被処
理水の一部を、活性炭塔,イオン交換樹脂塔,逆浸透膜装
置に導入して処理するので、水質がかなり良くなり、超
純水製造装置に再利用することができる。
【０１３５】また、一実施形態の排水処理装置は、膜分
離装置を有する曝気ゾーン,生物汚泥ゾーン,沈殿部と連
通している化学汚泥ゾーンで構成され、化学汚泥と生物
汚泥が導入される反応槽と、消石灰が添加される消石灰
反応槽と、ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩化
アルミニウム凝集槽と、高分子凝集剤が添加される高分
子凝集剤凝集槽と、固液分離するための膜分離装置を有
する膜分離槽とに、有機物含有フッ素排水を順次導入し
て処理する。
【０１３６】上記構成によれば、沈澱槽の代替として膜
分離装置を有する膜分離槽で排水処理するので、沈澱槽
の場合には発生することがある汚泥流出による水質悪化
を、膜分離装置によって完全に防止できる。したがっ
て、浮遊物質を全く含まない処理水を確保できる。
【０１３７】また、他の実施形態の排水処理装置は、好
気性微生物が繁殖していて膜分離装置を有する曝気ゾー
ン,嫌気性微生物が繁殖している生物汚泥ゾーン,カルシ
ウムが存在していて沈殿部と連通している化学汚泥ゾー
ンで構成され、化学汚泥と生物汚泥が導入される反応槽
と、消石灰が添加される消石灰反応槽と、ポリ塩化アル
ミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウム凝集槽と、
高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、固液
分離するための沈澱槽とに、過酸化水素と有機物を含有
したフッ素排水を、順次導入して処理する。
【０１３８】上記構成によれば、生物汚泥ゾーンに繁殖
した嫌気性徴生物が持つ還元性によって過酸化水素を処
理することができる。過酸化水素は酸化剤であるので、
一般的には還元剤で処理できる。
【０１３９】また、嫌気性微生物が繁殖した生物汚泥ゾ
ーンと、曝気手段を有している曝気ゾーンであるが故に
好気性微生物が繁殖した曝気ゾーンとで、有機物を処理
することができる。また、フッ素については、カルシウ
ムが存在する化学汚泥ゾーンと消石灰が添加される消石
灰反応槽、およびポリ塩化アルミニウムが添加されるポ
リ塩化アルミニウム凝集槽と、高分子凝集剤が添加され
る高分子凝集剤凝集槽、さらには固液分離するための沈
澱槽に、排水を順次導入することによって処理できる。
【０１４０】また、一実施形態の排水処理装置は、好気
性微生物が繁殖していて膜分離装置を有する曝気ゾー
ン,嫌気性微生物が繁殖した生物汚泥ゾーン,カルシウム
が存在していて沈殿部と連通している化学汚泥ゾーンで
構成され、化学汚泥と生物汚泥が導入される反応槽と、
消石灰が添加される消石灰反応槽と、ポリ塩化アルミニ
ウムが添加されるポリ塩化アルミニウム凝集槽と、高分
子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、固液分離
するための沈澱槽とに、硝酸性窒素と有機物を含有した
フッ素排水を順次導入して処理する。
【０１４１】上記構成によれば、硝酸性窒素を嫌気性徴
生物によって窒素ガスとして還元処理することができ
る。また、有機物を、嫌気性微生物が繁殖した生物汚泥
ゾーンと、曝気手段を有していて、好気性微生物が繁殖
した曝気ゾーンで処理することができる。また、フッ素
については、排水を、カルシウムが存在する化学汚泥ゾ
ーンと消石灰が添加される消石灰反応槽、およびポリ塩
化アルミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウム凝集
槽と、高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽、
さらに固液分離するための沈澱槽に順次導入して処理で
きる。
【０１４２】この構成では、排水中の硝酸性窒素を生物
汚泥ゾーンの脱窒菌(嫌気性微生物)によって、排水中の
有機物を水素供与体として利用し、窒素ガスまで処理で
きる。
【０１４３】また、他の実施形態の排水処理装置は、好
気性微生物が繁殖していて膜分離装置を有する曝気ゾー
ン,嫌気性微生物が繁殖した生物汚泥ゾーン,カルシウム
が存在していて沈殿部と連通している化学汚泥ゾーンで
構成され、化学汚泥と生物汚泥が導入される反応槽と、
消石灰が添加される消石灰反応槽と、ポリ塩化アルミニ
ウムが添加されるポリ塩化アルミニウム凝集槽と、高分
子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、固液分離
するための沈澱槽とに、過酸化水素,硝酸性窒素および
有機物を含有したフッ素排水を、順次導入して処理す
る。
【０１４４】上記構成によれば、過酸化水素を、生物汚
泥ゾーンに繁殖した嫌気性微生物の還元性によって処理
でき、また、硝酸性窒素を、嫌気性微生物によって窒素
ガスとして還元処理できる。
【０１４５】また、有機物は、嫌気性微生物が繁殖した
生物汚泥ゾーンと、曝気手段を有し、好気性微生物が繁
殖した曝気ゾーンで処理できる。また、フッ素について
は、排水を、カルシウムが存在する化学汚泥ゾーンと、
消石灰が添加される消石灰反応槽と、ポリ塩化アルミニ
ウムが添加されるポリ塩化アルミニウム凝集槽と、高分
子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽、さらに固液
分離するための沈澱槽に、順次導入して処理できる。
【０１４６】また、一実施形態の排水処理装置は、好気
性微生物が繁殖していて膜分離装置を有する曝気ゾー
ン,嫌気性微生物が繁殖している生物汚泥ゾーン,カルシ
ウムが存在していて沈殿部と連通している化学汚泥ゾー
ンで構成され、化学汚泥と生物汚泥が導入される反応槽
と、消石灰が添加される消石灰反応槽と、ポリ塩化アル
ミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウム凝集槽と、
高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、固液
分離するための沈澱槽とに、過酸化水素,硝酸性窒素お
よび有機物を含有したフッ素排水とシリコン排水を、順
次導入して処理する。
【０１４７】上記構成によれば、過酸化水素について
は、生物汚泥ゾーンに繁殖した嫌気性微生物の還元性に
よって処理でき、硝酸性窒素については、嫌気性微生物
によって窒素ガスとして還元処理することができ、有機
物については、嫌気性微生物が繁殖した生物汚泥ゾーン
と曝気手段を有していて好気性微生物が繁殖した曝気ゾ
ーンで処理することができる。
【０１４８】また、フッ素については、排水を、カルシ
ウムが存在する化学汚泥ゾーンと、消石灰が添加される
消石灰反応槽と、ポリ塩化アルミニウムが添加されるポ
リ塩化アルミニウム凝集槽と、高分子凝集剤が添加され
る高分子凝集剤凝集槽と、固液分離するための沈澱槽と
に、順次導入することで処理できる。
【０１４９】また、シリコン排水のシリコンについて
は、膜分離装置で物理的に濾過することによって処理で
きる。
【０１５０】また、他の実施形態の排水処理装置は、好
気性微生物が繁殖していて膜分離装置を有する曝気ゾー
ン,嫌気性微生物が繁殖している生物汚泥ゾーン,カルシ
ウムが存在していて沈殿部と連通している化学汚泥ゾー
ンで構成され、化学汚泥と生物汚泥が導入される反応槽
と、消石灰が添加される消石灰反応槽と、ポリ塩化アル
ミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウム凝集槽と、
高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、固液
分離するための沈澱槽とに、過酸化水素,硝酸性窒素お
よび有機物を含有したフッ素排水とシリコン排水と有機
塩素化合物を含む地下水とを、順次導入して処理する。
【０１５１】上記構成によれば、過酸化水素は、生物汚
泥ゾーンに繁殖した嫌気性微生物の還元性によって処理
することができ、硝酸性窒素は、嫌気性微生物によって
窒素ガスとして還元処理することができる。また、有機
物は、嫌気性微生物が繁殖した生物汚泥ゾーンと、曝気
手段を有していて好気性微生物が繁殖した曝気ゾーンで
処理することができる。また、フッ素は、カルシウムが
存在する化学汚泥ゾーンと、消石灰が添加される消石灰
反応槽と、ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩化
アルミニウム凝集槽と、高分子凝集剤が添加される高分
子凝集剤凝集槽と、固液分離するための沈澱槽とに、排
水を順次導入することによって処理できる。
【０１５２】また、シリコン排水のシリコンは、膜分離
装置で物理的に濾過して処理することができ、有機塩素
化合物は、シリコンの脱塩素化作用によって処理でき
る。
【０１５３】また、一実施形態の排水処理方法は、フッ
素排水を、カルシウムを含む化学汚泥が導入され、かつ
膜分離装置を有する反応槽で処理することを特徴として
いる。
【０１５４】上記構成によれば、フッ素を化学汚泥中の
カルシウムと反応させてフッ化カルシウムとして処理で
き、さらに、膜分離装置によって固形物としてのフッ化
カルシウムと処理水とに物理的に分離処理できる。
【０１５５】また、他の実施形態の排水処理装置は、フ
ッ素排水を、カルシウムを含む化学汚泥が導入され、か
つ膜分離装置を有する反応槽と、消石灰が添加される消
石灰反応槽と、ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ
塩化アルミニウム凝集槽と、高分子凝集剤が添加される
高分子凝集剤凝集槽と、固液分離するための沈澱槽と
に、順次導入して処理する。
【０１５６】上記構成によれば、第１に、フッ素を、反
応槽に有る化学汚泥中のカルシウムと反応させてフッ化
カルシウムとして処理でき、さらに、反応槽に有る膜分
離装置によって固形物としてのフッ化カルシウムと処理
水とに物理的に処理できる。
【０１５７】そして、第２に、消石灰が添加される消石
灰反応槽，ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩化
アルミニウム凝集槽，高分子凝集剤が添加される高分子
凝集剤凝集槽，さらに固液分離するための沈澱槽に、処
理水を順次導入することによって、処理水中のフッ素を
処理できる。
【０１５８】また、一実施形態の排水処理装置は、フッ
素排水を、カルシウムを含む化学汚泥が導入され、かつ
第１の膜分離装置を有する反応槽と、消石灰が添加され
る消石灰反応槽と、ポリ塩化アルミニウムが添加される
ポリ塩化アルミニウム凝集槽と、高分子凝集剤が添加さ
れる高分子凝集剤凝集槽と、第２の膜分離装置を有する
膜分離槽とに、順次導入して処理する。
【０１５９】上記構成によれば、第１に、排水中のフッ
素を、化学汚泥中のカルシウムと反応させてフッ化カル
シウムとして処理でき、さらに膜分離装置によって固形
物としてのフッ化カルシウムと処理水とに物理的に分離
処理できる。
【０１６０】また、第２に、上記処理水を、消石灰が添
加される消石灰反応槽，ポリ塩化アルミニウムが添加さ
れるポリ塩化アルミニウム凝集槽，高分子凝集剤が添加
される高分子凝集剤凝集槽に順次導入し、第３に、膜分
離装置を有する膜分離槽に導入することによって、上記
処理水中のフッ素を処理できる。
【０１６１】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。
【０１６２】〔第１の実施の形態〕図１に、この発明の
排水処理装置の第１の実施の形態を示す。この第１の実
施の形態は、有機物含有フッ素排水を、原水槽(第１水
槽)１に導入した後、原水槽ポンプ２で、液中膜を有す
る化学汚泥ゾーン生物汚泥ゾーン反応槽(第２水槽)３の
下部に排水を導入し、反応槽３で処理した後、続いて消
石灰反応槽(第３水槽)１４、ポリ塩化アルミニウム凝集
槽(第４水槽)１６、高分子凝集剤凝集槽(第５水槽)１
７、沈澱槽(第６水槽)１９に導入して排水を処理する。
【０１６３】また、反応槽３の沈澱部６で発生した未反
応薬品２９を含まない汚泥を濃縮槽２２に導入した後、
フィルタープレス２５で脱水処理している。
【０１６４】また、他の排水処理設備より発生する生物
汚泥すなわち微生物汚泥３１は、反応槽３の反応槽中間
部(生物汚泥ゾーン)３−２の下部に設置されている生物
汚泥流入管１２より導入され、処理に利用されている。
【０１６５】図１について、さらに詳細に説明する。
【０１６６】有機物含有フッ素排水は、原水槽１に導入
される。原水槽１に導入された有機物含有フッ素排水
は、原水槽ポンプ２によって、反応槽３の下部に設置さ
れている下部流入管４から反応槽３の上方に向かって流
出する。反応槽３は、上部の反応槽上部(曝気ゾーン)３
−１、中間部の反応槽中間部(生物汚泥ゾーン)３−２、
下部の反応槽下部(化学汚泥ゾーン)３−３から構成され
ている。上部の反応槽上部(曝気ゾーン)３−１には、液
中膜ポンプ７と連結した液中膜９が設置され、排水を濾
過している。排水を濾過することによって濾過液と濃縮
液とに物理的に分離される。
【０１６７】また、上部の反応槽上部(曝気ゾーン)３−
１と中間部の反応槽中間部(生物汚泥ゾーン)３−２の間
には分離壁３３が配置されている。この分離壁３３は、
略水平方向に所定寸法だけ突き出したテーパ形状になっ
ている。この分離壁３３の役割は、曝気ゾーン３−１と
生物汚泥ゾーン３−２との間の排水の対流を制限して、
曝気ゾーン３−１の好気状態と生物汚泥ゾーン３−２の
嫌気状態との分離を明確にすることにある。
【０１６８】また、反応槽下部(化学汚泥ゾーン)３−３
には、ＰＨが８．０〜８．５程度のアルカリ性を示す沈
澱槽１９からの多量の返送汚泥が、反応槽下部３−３の
上部に設置してある化学汚泥流入管１３から反応槽下部
３−３に流入する。そして、長い滞留時間があるため、
また、反応槽上部３―１に設置してある液中膜９によ
り、中間部の生物汚泥ゾーン３−２が濃縮生物汚泥２６
になっている。また、下部の化学汚泥ゾーン３−３は濃
縮化学汚泥２８の状態になっている。この下部の化学汚
泥ゾーン３−３には、撹拌機や散気管による曝気手段等
の撹拌手段は何も無いので、化学汚泥が高濃度に濃縮し
た状態となることは当然である。
【０１６９】一方、沈澱槽１９から下部の化学汚泥ゾー
ン３−３への返送汚泥は、未反応薬品２９を含む汚泥で
ある。上記返送汚泥が、未反応薬品２９を含む汚泥であ
ることは、消石灰反応槽１４，ポリ塩化アルミニウム凝
集槽１６，高分子凝集剤凝集槽１７での反応や凝集状態
では、各槽での対流時間が短いことと、過剰に薬品を添
加していることに起因している。なお、上記沈澱槽１９
から化学汚泥ゾーン３−３への返送汚泥は、ＰＨが８．
０〜８．５程度の弱いアルカリ性を示す。このＰＨが
８．０〜８．５程度の弱いアルカリ性を示す汚泥は、未
反応の消石灰や未反応のポリ塩化アルミニウムや未反応
の高分子凝集剤を含んでいる。
【０１７０】一方、原水槽１から化学汚泥ゾーン３−３
へ導入されたＰＨ２〜３の酸性の有機物含有フッ素排水
は、濃縮化学汚泥２８のカルシウム等の成分を溶解させ
ながら、有機物含有フッ素排水自体は、しだいにアルカ
リ成分によって中和されていく。この有機物含有フッ素
排水の化学汚泥ゾーン３−３での滞留時間は、２時間以
上を選定すれば、弱酸性から中性すなわちＰＨ７以下Ｐ
Ｈ５以上の排水を得ることが可能となる。尚、反応槽３
下部の化学汚泥ゾーン３−３でのＳＳ(浮遊物質)濃度と
しては３００００ｐｐｍ前後が好ましいが絶対ではな
い。
【０１７１】沈殿槽１９から化学汚泥ゾーン３−３への
未反応薬品２９を含む汚泥は、化学汚泥ゾーン３−３の
上部の化学汚泥流入管１３より流入して、酸性の有機物
含有フッ素排水中のフッ素を中心とした成分と反応する
(フッ素の１次処理)。その代表が排水中のフッ素と未反
応薬品２９中のカルシウムとの反応によるフッ化カルシ
ウム３０の生成である。化学汚泥流入管１３より化学汚
泥ゾーン３−３に流入した未反応薬品２９を含む汚泥
は、化学汚泥ゾーン３−３の下部の下部流入管４から流
入した有機物含有フッ素排水と反応した後、未反応薬品
が消費される。よって、反応後の汚泥は、しだいに沈降
して移動し、最下部の傾斜壁２７の上部を通過して沈澱
部６に移動する。
【０１７２】沈澱部６に移動した汚泥が、未反応薬品２
９を含まないように、反応槽３への有機物含有フッ素排
水の導入量と、沈澱槽１９からの反応槽３への返送汚泥
量の導入量とを調整する必要がある。すなわち、沈澱部
ポンプ８から濃縮槽(第７水槽)２２へ移送される汚泥の
ＰＨが中性から弱い酸性(具体的には、ＰＨ７以下)の汚
泥となるように、有機物含有フッ素排水の反応槽３への
導入量と沈澱槽１９からの返送汚泥量の導入量を調整す
ることによって、沈澱部６において、未反応薬品２９を
含まないような汚泥を確保できる。
【０１７３】こうして、沈澱部６の汚泥は、未反応薬品
を含まないフッ化カルシウム３０の汚泥となり、沈澱部
ポンプ８から濃縮槽２２へ移送される。
【０１７４】次に、有機物含有フッ素排水中のフッ素
が、反応槽下部３−３の濃縮化学汚泥２８で一次処理さ
れ、かつある程度中和された排水は、反応槽中間部３−
２に流入する。すなわち、ＰＨ７以下ＰＨ５以上の有機
物含有フッ素排水は、上昇して反応槽中間部３−２に流
入するのである。反応槽中間部３−２には、他の排水処
理設備で発生した生物汚泥が流入して濃縮生物汚泥２６
となっている。この中間部３−２で、生物汚泥が濃縮し
ている理由は、反応槽中間部３−２に撹拌手段が存在し
ないことと、反応槽上部３−１に膜分離装置としての液
中膜９が設置されて、濾過水のみを排出していることに
よる。
【０１７５】この濃縮生物汚泥２６は、大多数の微生物
が有機物含有フッ素排水中の酸素を消費することによっ
て嫌気性になっている。そして、これらの嫌気性微生物
が、排水中の有機物を基質(栄養源)として繁殖してい
る。こうして、排水中の有機物が、嫌気性微生物によっ
て１次処理される。
【０１７６】尚、反応槽３の中間部(生物汚泥ゾーン)３
−２でのＳＳ(浮遊物質)濃度としては２００００ｐｐｍ
前後が好ましいが絶対ではない。
【０１７７】上記したように、反応槽中間部３−２には
生物汚泥が流入していることと、曝気ゾーン３−１に膜
分離装置としての液中膜９が設置されて排水を濾過して
いることとによって、濃縮生物汚泥２６が形成されてい
る。したがって、反応槽中間部３−２に流入したフッ素
処理後の有機物を含有する排水は、濃縮生物汚泥２６中
の嫌気性微生物を中心とした微生物汚泥３１によって生
物学的に処理され有機物濃度が低下する。
【０１７８】反応槽中間部３−２では、曝気手段が存在
しないことに加えて、生物汚泥の濃度が高濃度となって
いることによって、嫌気性の微生物が繁殖しているので
ある。
【０１７９】上記したように、反応槽中間部３−２と反
応槽上部３−１との間には分離壁３３が設置されてい
る。この分離壁３３は、重い濃縮生物汚泥２６が反応槽
上部３−１に移動しないように配慮された壁である。す
なわち、分離壁３３は、反応槽上部３−１の循環水流が
反応槽中間部３−２に影響を与えないようにすることが
できる。この反応槽上部３−１の循環水流の汚泥濃度と
反応槽中間部３−２の汚泥濃度は高濃度であるが故に、
この第１実施形態のような突起形状の分離壁３３であれ
ば必要な分離機能を果たすことができる。
【０１８０】より具体的には、反応槽上部３−１と反応
槽中間部３−２の寸法が合わせて幅１ｍ(メートル)で奥
行きが１ｍでかつ高さが２ｍ程度である場合に、上記分
離壁３３の槽内への突起寸法を０．１ｍ程度にすれば、
必要な分離機能を果たすことができる。すなわち、上記
分離壁３３の突起寸法は、反応槽上部３−１と反応槽中
間部３−２の大きさによって多少異なるが、反応槽上部
３−１と反応槽中間部３−２の槽幅や奥行き寸法の約１
０％程度でよい。
【０１８１】次に、反応槽中間部３−２で排水中の有機
物が嫌気性微生物である濃縮生物汚泥２６によって処理
(有機物の１次処理)されて、次に、反応槽上部３−１に
流入する。この反応槽上部３−１では、排水は好気状態
で主として好気性の微生物によって、排水中の有機物が
生物学的に処理される(有機物の２次処理)。
【０１８２】上記したように、反応槽上部３−１には膜
分離装置としての液中膜９が設置されている。また、液
中膜９の下部には、液中膜９を空気洗浄するための散気
管１０が設置されており、液中膜９を常に散気管１０よ
り吐出する空気によって空気洗浄すると同時に反応槽上
部３−１内を曝気し、好気性を維持している。
【０１８３】なお、散気管１０は、配管によってブロワ
ー１１と接続されている。このブロワー１１としては、
一般的なルーツブロワーが選定されている。また、液中
膜９としては、精密濾過膜や限外濾過膜を選定すれば良
い。この精密濾過膜の代表としては、三菱レイヨン株式
会社製の中空糸膜があり、限外濾過膜の代表としては、
株式会社クボタ製の平膜がある。この限外濾過膜は、排
水中の微粒子，バクテリア，ウイルス等の微生物のすべ
てとコロイド領域の溶存有機物の一部まで除去できる。
また、精密濾過膜は、排水中の微粒子，バクテリアのす
べてとウイルスの一部とコロイド領域の溶存有機物の一
部まで除去できる。
【０１８４】尚、反応槽３の上部３−１でのＳＳ(浮遊
物質)濃度としては１００００ｐｐｍ前後が好ましいが
絶対ではない。
【０１８５】また、反応槽下部３−３や反応槽中間部３
−２や反応槽上部３−１の滞留時間は、有機物含有フッ
素排水の濃度が通常濃度(フッ素濃度として１００〜３
００ｐｐｍ)の時は、それぞれ２時間とし合計６時間程
度となるように、流入水の水量を調整すればよい。
【０１８６】次に、排水中のフッ素が１次処理され、か
つ、排水中の有機物が１次および２次処理された排水
は、反応槽上部３−１に設置されている液中膜９によっ
て濾過される。この濾過後の排水は、配管で液中膜９に
接続されている液中膜ポンプ７によって消石灰反応槽１
４に移送される。この消石灰反応槽１４には、急速撹拌
機１５が設置されており、反応槽３で反応しきれなかっ
た排水中のフッ素を新たな消石灰を添加して撹拌し反応
させて、２次的に処理する。すなわち、排水中のフッ素
に関しては、反応槽下部３−３での反応が１次的な粗い
処理であり、消石灰反応槽１４での反応がフッ素の確実
な２次的処理になる。
【０１８７】この消石灰反応槽１４では、残存していた
排水中のフッ素が、消石灰の添加と急速撹拌機１５の撹
拌とによって、微細なフッ化カルシウムとなり、続いて
ポリ塩化アルミニウム反応槽１６に導入されて、無機凝
集剤としてのポリ塩化アルミニウムが添加されて大きな
フロックとなる。そして、そのフロックを含む排水は、
続いて、緩速撹拌機１８が設置してある高分子凝集剤凝
集槽１７に導入され、高分子凝集剤の添加により、上記
大きなフロックは、より安定した沈降し易いより大きな
フロックとなる。このより安定した沈降し易いより大き
なフロックは、次に、沈澱槽かき寄せ機２０を有する沈
澱槽１９に流入し、フロックが沈澱槽１９の下部に沈澱
する。この沈澱槽１９における上澄液が処理水となる。
【０１８８】沈澱槽１９で沈澱したフロックすなわち汚
泥は、消石灰反応槽１４,ポリ塩化アルミニウム反応槽
１６,高分子凝集剤凝集槽１７で、消石灰が添加され,ポ
リ塩化アルミニウムが過剰に添加され,高分子凝集剤が
添加されていることに起因して、未反応の消石灰,未反
応のポリ塩化アルミニウム,未反応の高分子凝集剤を含
んでいる。この沈澱槽１９で沈澱した汚泥のすべては、
汚泥返送ポンプ２１によって、反応槽下部３−３の上部
に返送される。
【０１８９】これにより、未反応薬品２９が、全て、有
機物含有フッ素排水の処理に再利用され、反応槽下部３
−３の汚泥が沈澱して傾斜壁２７の上部を経て沈澱部６
に移動する。この沈澱部６の汚泥は、さらに沈澱部ポン
プ８によって、濃縮槽２２に移送されて濃縮された後、
フィルタープレスポンプ２４によって、フィルタープレ
ス２５に移送されて脱水処理される。
【０１９０】この実施形態によれば、１つの反応槽３に
生物汚泥３１とカルシウムを含む化学汚泥２８を導入す
るので、排水中の有機物を生物汚泥３１に含まれる微生
物によって処理し、フッ素をカルシウムを含む化学汚泥
２８で処理することができる。
【０１９１】また、この実施形態によれば、反応槽３が
膜分離装置としての液中膜９を有しているので、生物汚
泥３１や化学汚泥２８が反応槽３から流出することが無
くなり、生物汚泥３１と化学汚泥２８とを排水処理に有
効に利用できる。また、生物汚泥３１に含まれていた微
生物も反応槽３から流出することはなく、排水処理に有
効に利用できる。また、上記生物汚泥３１と化学汚泥２
８が反応槽３から流出することがないので、生物汚泥３
１と化学汚泥２８を反応槽３へ連続で導入すれば生物汚
泥濃度と化学汚泥濃度を格段に高めることができ、排水
処理効率を高めることができる。
【０１９２】また、この実施形態によれば、反応槽３
が、上から下に向かって、膜分離装置９を有する曝気ゾ
ーン３−１,生物汚泥ゾーン３−２,化学汚泥ゾーン３−
３で構成され、かつ酸性を示す有機物含有フッ素排水を
反応槽下部から導入している。したがって、まず、有機
物含有フッ素排水のフッ素を処理(フッ素の１次処理)す
ると同時に排水を中性にすることができる。そして、化
学汚泥２８によって中和された有機物含有フッ素排水
は、下部の化学汚泥ゾーン３−３から上昇して生物汚泥
ゾーン３−２に導入される。この生物汚泥ゾーン３−２
で、排水中の有機物は、生物汚泥３１に含まれている微
生物によって生物学的に処理される。次に、排水は、最
上部の曝気ゾーン３−１に導入されて、この曝気ゾーン
３−１に繁殖している好気性の微生物によって排水中の
有機物が生物学的に処理される。この曝気ゾーン３−１
は、曝気されているが故に、好気性を維持しており、好
気性微生物が繁殖している。また、この曝気ゾーン３−
１には液中膜９が設置されているので、上記好気性の微
生物が曝気ゾーン３−１から流出させられることがな
い。そればかりか、液中膜９が設置されていることによ
って、好気性微生物が濃縮され、好気性による微生物処
理の処理効率を高めることができる。
【０１９３】また、この実施形態によれば、反応槽３の
化学汚泥ゾーン３−３に、未反応の薬品を含む沈澱槽１
９からの返送汚泥が導入されるので、未反応の薬品２９
を含む汚泥を再利用することができると同時に未反応薬
品２９が廃棄物としての汚泥になることを防止できる。
【０１９４】また、この実施形態によれば、反応槽３の
化学汚泥ゾーン３−３に連通して沈澱部６を有している
ので、化学汚泥ゾーン３−３で反応後の反応物(フッ化
カルシウム)を沈殿部６に移動させることができる。ま
た、上記反応物である沈澱部６の汚泥を濃縮槽２２に導
入して濃縮し、その後脱水処理するので、反応物を脱水
ケーキとして処分できる。なお、沈澱部６から汚泥を濃
縮槽２２に引き抜いて脱水処理することが、従来の排水
処理方法にはない点であり、従来は、汚泥を沈澱槽から
濃縮槽に引き抜いていた。
【０１９５】なお、図２(ａ)に、有機物含有フッ素排水
の有機物濃度とフッ素濃度が通常濃度の場合における各
槽での処理タイミングチャートを示し、図２(ｂ)に、有
機物含有フッ素排水の有機物濃度とフッ素濃度が低い濃
度の場合における各槽での処理タイミングチャートを示
す。
【０１９６】〔第２の実施の形態〕次に、図３に、この
発明の排水処理装置の第２の実施の形態を示す。この第
２の実施の形態は、次の点のみが前述の第１の実施の
形態と異なる。したがって、前述の第１実施形態と同じ
構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１９７】 この第２実施形態では、図１の液中膜
ポンプ７からの排水の全量を消石灰反応槽１４に移送し
たが、図３の第２実施形態では、上記排水の内の一部
を、液中膜ポンプ７からの分岐配管４４に設けたバルブ
４８Ａで調節して、樹脂塔３６に導入している。
【０１９８】このように、液中膜ポンプ７からの排水の
一部を、樹脂塔３６に導入する目的は、処理水中のフッ
素を従来の消石灰や凝集剤による処理よりも低い値とす
るためである。
【０１９９】例えば、処理水中のフッ素濃度を３ｐｐｍ
以下とする場合がある。
【０２００】この場合、樹脂塔３６に排水の全量を導入
すると、処理水のフッ素濃度は１ｐｐｍ以下となり、フ
ッ素の高度処理が達成されるものの、樹脂塔３６におい
て薬品による再生や所定の使用期間後の樹脂の交換が頻
繁に必要になって、ランニングコストが増加する。さら
に、排水の全量を樹脂塔３６に導入することによる設備
費用の増加すなわちイニシャルコストの増加等のデメリ
ットがあり、経済的ではなくなる。このため、例えば、
フッ素濃度３ｐｐｍ以下の目的水質に、過不足無く適合
できるように、樹脂塔３６からの処理水と沈澱槽１９か
らの処理水を混合する排水処理装置(排水処理方法)が成
り立つのである。
【０２０１】なお、具体的には、樹脂塔３６として、イ
オン交換樹脂やキレート樹脂が該当する。また、前記バ
ルブ４８Ａによる通水条件としては、樹脂によっても異
なるが、一般的に、樹脂容量１ｍ3に対し１時間に排水
４〜８ｍ3の範囲で通水すれば良い。
【０２０２】この第２実施形態では、排水中のフッ素
は、樹脂塔３６で処理された後、高度にフッ素が処理さ
れた処理水となり、その処理水は合流槽４７に導入さ
れ、沈澱槽１９からの処理水と混合され、急速撹拌機１
５によって急速に撹拌される。こうして、水質が異なる
上記２つの処理水は、水質が均一となり、目的とする新
たな処理水となる。ここで、上記水質が異なる２つの処
理水を混合する割合は、樹脂塔３６からの処理水のフッ
素濃度と沈澱槽１９からの処理水のフッ素濃度を測定し
て割合を決定し、バルブ４８Ａ,４８Ｂの開度を調整す
れば良い。合流槽４７における処理水のフッ素濃度は、
フッ素濃度計４９により測定される。
【０２０３】一方、樹脂塔３６における樹脂の再生は、
塩酸等の再生薬品によって実施され、その高濃度フッ素
を含む再生排水は、原水槽１に導入されて、再び、反応
槽下部３−３において処理されることとなる。
【０２０４】この排水処理設備の処理水管理としては、
フッ素濃度計４９のフッ素濃度が目的濃度よりも高い場
合には、樹脂塔３６への排水の導入量をバルブ４８Ａ,
４８Ｂによって増加すれば良い。逆に、フッ素濃度計４
９のフッ素濃度が目的濃度よりも低い場合には、樹脂塔
３６への排水の導入量を減少させれば良いこととなる。
【０２０５】この実施形態によれば、液中膜９からの被
処理水の一部を、樹脂塔３６に導入して処理するので、
樹脂塔３６を通過した後は、フッ素濃度が１ｐｐｍ以下
の処理水を容易に確保できる。また、フッ素濃度の目的
水質が１ｐｐｍ以上の場合(例えば３ｐｐｍ)には、樹脂
塔３６を通過した処理水を沈澱槽１９からの処理水と合
流させて処理することによって、目的水質を容易に維持
できる。なお、液中膜９からの排水は、浮遊物質を全く
含まないので、樹脂に浮遊物質が付着することが無く、
樹脂塔３６に導入して処理し易い。
【０２０６】尚、この第２実施形態では、フッ素濃度計
４９として、一般的な電気化学計器株式会社製の排水用
のフッ素濃度計ＨＣ型を採用した。
【０２０７】〔第３の実施の形態〕次に、図４に、この
発明の排水処理装置の第３の実施の形態を示す。この第
３の実施の形態は、次の点のみが前述の第２実施形態
と異なる。したがって、前述の第２実施形態と同じ構成
部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０２０８】この第３実施形態は、前述の第２実施形態
と比較して、樹脂塔３６をイオン交換樹脂塔３７にした
点が異なる。この点以外は、前述の第２実施形態と
全て同じ内容である。
【０２０９】この第３実施形態では、イオン交換樹脂と
しては、具体的には、三菱化学株式会社製のアニオン交
換樹脂であるダイヤイオンＳＡ型を採用した。この三菱
化学株式会社製のアニオン交換樹脂であるダイヤイオン
ＳＡ型は、フッ素イオンや硫酸イオンや塩素イオン等の
アニオンを除去できる。一方、排水中の共存イオンが多
い場合には、樹脂再生を頻繁に実施することが必要にな
るという欠点がある。
【０２１０】〔第４の実施の形態〕次に、図５に、この
発明の排水処理装置の第４の実施の形態を示す。この第
４の実施の形態は、次の点のみが前述の第３実施形態
と異なる。したがって、前述の第３実施形態と同じ構成
部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０２１１】この第４実施形態は、第３実施形態と比較
して、イオン交換樹脂塔３７がキレート樹脂塔３８であ
る点が異なる。この点以外は、第３実施形態と全て
同じ内容である。
【０２１２】キレート樹脂塔３８のキレート樹脂は、一
般的に、排水中に各種のイオンが存在していても、処理
目的とするイオンを選択的に除去できる特徴を有してい
るので、処理目的とするイオンの処理効率が良くなる。
【０２１３】具体的には、この第４実施形態では、キレ
ート樹脂として、ミヨシ油脂株式会社製のキレート樹脂
であるエポラスＫ−１を採用した。ミヨシ油脂株式会社
製のキレート樹脂であるエポラスＫ−１は、排水中のフ
ッ素イオンを選択的に吸着除去でき、また吸着性能が優
れているので、フッ素イオンを１ｐｐｍ程度の低濃度ま
で除去でき、塩酸等による再生が容易で、フッ素イオン
を吸着したキレート樹脂は何回でも再生使用することが
できる特徴を有している。
【０２１４】なお、図６(ａ)に、有機物含有フッ素排水
の有機物濃度とフッ素濃度が通常濃度の場合における各
槽での処理タイミングチャートを示し、図６(ｂ)に、有
機物含有フッ素排水の有機物濃度とフッ素濃度が低い濃
度の場合における各槽での処理タイミングチャートを示
す。
【０２１５】〔第５の実施の形態〕次に、図７に、この
発明の排水処理装置の第５の実施の形態を示す。この第
５実施形態は、次の点のみが前述の第１実施形態と異
なる。したがって、前述の第１実施形態と同じ構成部分
には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０２１６】 この第５実施形態では、液中膜ポンプ
７からの排水を分岐管４４に導入し、活性炭塔３９,イ
オン交換樹脂塔３７,逆浸透膜装置４０に順に導入して
処理した処理水を、超純水製造装置４１への原水として
再利用するものである。
【０２１７】この第５実施形態によれば、樹脂によって
フッ素が高度に処理された排水を沈殿槽１９から取り出
される処理水とするのではなく、超純水製造装置４１に
導入している。このため、処理水のフッ素濃度を３ｐｐ
ｍ以下に維持することはできないが、処理排水を超純水
製造装置４１の原水として再利用できる利点がある。
【０２１８】この第５実施形態では、排水は、液中膜ポ
ンプ７によって活性炭塔３９、続いてイオン交換樹脂塔
３７、続いて逆浸透膜装置４０に導入されて、排水中に
溶解している各種イオン，有機物，微粒子が除去され、
超純水製造装置４１のための原水となる。
【０２１９】〔第６の実施の形態〕次に、図８に、この
発明の排水処理装置の第６の実施の形態を示す。この第
６の実施の形態は、次の点のみが前述の第１実施形態
と異なる。したがって、前述の第１実施形態と同じ構成
部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０２２０】 第１実施形態においては、沈澱槽１９
が存在していたが、第６実施形態では、沈澱槽１９は設
置されておらず、沈澱槽１９の代替として膜分離槽４２
が設置されている。
【０２２１】この第６実施形態では、排水の固液分離を
沈澱ではなく、膜分離槽４２による膜分離によって実施
するので、沈澱における汚泥の流出による処理水の水質
悪化は皆無となるメリットがある。すなわち、膜分離槽
４２内に液中膜９９を設置して、排水を液中膜９９で濾
過し処理水を液中膜ポンプ７７より得ている。また、液
中膜９９の下部には、液中膜９９を常に空気洗浄するた
めの散気管１１１が設置されている。図８に示すよう
に、散気管１１１は配管によってブロワー１１に接続さ
れている。なお、この第６実施形態では、膜分離槽４２
における液中膜９９として、反応槽上部３−１に設置さ
れている液中膜９９と同じメーカーの同じ型式のものを
選定した。
【０２２２】また、具体的には、膜分離槽４２の液中膜
９９の大きさと能力は液中膜ユニットの枚数で設定され
る。ここで、膜分離槽４２内には、浮遊物質が少ないの
で、液中膜９９の設計枚数は、水量当たり、反応槽上部
３−１の液中膜９の約半分の枚数で設計すれば、所定の
濾過性能を達成できる。
【０２２３】この実施形態によれば、沈澱槽の代替とし
て液中膜９９を有する膜分離槽４２で排水処理するの
で、沈澱槽の場合には発生することがある汚泥流出によ
る水質悪化を、液中膜９９によって完全に防止できる。
したがって、浮遊物質を全く含まない処理水を確保でき
る。
【０２２４】〔第７の実施の形態〕次に、図９に、この
発明の排水処理装置の第７の実施の形態を示す。この第
７実施形態は、次の点のみが前述の第１実施形態と異
なる。したがって、前述の第１実施形態と同じ構成部分
には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０２２５】 前述の第１実施形態では、原水槽１に
流入する排水は、有機物含有フッ素排水であったが、こ
の第７実施形態では、過酸化水素および有機物含有フッ
素排水である。
【０２２６】すなわち、この第７実施形態では、過酸化
水素と有機物が含有されているフッ素排水を原水槽１に
流入させる。この実施形態では、原水槽１に、多成分を
含むフッ素排水が導入されるが、原水槽１以降の装置構
成は、先述した第１実施形態と全く同じである。
【０２２７】この第７実施形態では、排水中の酸化性を
示す過酸化水素は、反応槽中間部(生物汚泥ゾーン)３−
２における嫌気性徴生物の還元性(すなわち酸化還元反
応)によって処理される。この反応槽中間部３−２に
は、曝気手段が無く、かつ、生物汚泥が導入されるの
で、生物汚泥は時間の経過と共に沈澱して濃縮し、排水
中の有機物を栄養源に嫌気性微生物が繁殖し、過酸化水
素を還元反応によって処理するのである。
【０２２８】一方、反応槽上部３−１には、液中膜９と
液中膜ポンプ７が設置され、排水を濃縮側と非濃縮側に
濾過分離している。このため、反応槽上部３−１と反応
槽中間部３−２は、濃縮側となり、排水が一層濃縮され
て嫌気性徴生物が高濃度に繁殖した状態となり、効率良
く過酸化水素を処理できる。
【０２２９】〔第８の実施の形態〕次に、図１０に、こ
の発明の排水処理装置の第８の実施の形態を示す。この
第８の実施の形態は、次の点のみが前述の第１の実施
の形態と異なる。したがって、前述の第１実施形態と同
じ構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【０２３０】 この第８実施形態では、硝酸性窒素お
よび有機物含有フッ素排水を原水槽１に流入させる点
と、沈澱槽１９に循環ポンプ５０を設置している点だけ
が前述の第１実施形態と異なる。
【０２３１】この第８実施形態では、排水中の硝酸性窒
素は、反応槽中間部(生物汚泥ゾーン)３−２における嫌
気性徴生物の還元性によって、硝酸性窒素を還元して窒
素ガスとして処理し、排水中の微量の有機物を水素供与
体として窒素ガスまで処理する。すなわち、一般的な脱
窒反応が行なわれる。
【０２３２】この反応槽中間部３−２には、曝気手段が
なく、かつ生物汚泥が導入されるので、生物汚泥は時間
の経過と共に沈澱して濃縮し、排水中の有機物を栄養源
に嫌気性微生物が繁殖し、硝酸性窒素を還元反応によっ
て処理するのである。
【０２３３】また、反応槽上部３−１に、液中膜９と液
中膜ポンプ７が設置され、排水を濃縮側と非濃縮側に濾
過分離している。したがって、反応槽上部３−１と反応
槽中間部３−２は濃縮側となり、一層濃縮されて嫌気性
微生物が高濃度に繁殖した状態となり、効率良く硝酸性
窒素を還元処理できる。
【０２３４】排水中の硝酸性窒素は、反応槽中間部３−
２のみで処理され、他の槽では処理されない。沈澱槽１
９に到達した硝酸性窒素を微量だけ含む排水は、循環ポ
ンプ５０によって原水槽１に返送され、その後、再び反
応槽中間部３−２において排水中の硝酸性窒素が、還元
処理される。この循環は、硝酸性窒素の還元処理すなわ
ち、脱窒反応において一般的に実施される内容である。
【０２３５】〔第９の実施の形態〕次に、図１１に、こ
の発明の排水処理装置の第９実施形態を示す。この第９
実施形態は、次の,の点だけが前述の第１実施形態
と異なる。したがって、前述の第１実施形態と同じ構成
部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０２３６】 硝酸性窒素,過酸化水素および有機物
含有フッ素排水を原水槽１に流入させる。すなわち、第
１実施形態では、排水は有機物含有フッ素排水であった
が、この第９実施形態では、硝酸性窒素,過酸化水素お
よび有機物が含有されている多成分含有フッ素排水であ
る。
【０２３７】 この第９実施形態では、原水槽１以降
の装置構成は、第１実施形態と略同じ構成であるが、沈
澱槽１９に循環ポンプ５０を設置している。
【０２３８】この第９実施形態では、排水中の硝酸性窒
素と過酸化水素は、反応槽中間部(生物汚泥ゾーン)３−
２における嫌気性徴生物の還元性によって、硝酸性窒素
を還元して窒素ガスとして処理し、かつ、酸化性を示す
過酸化水素を還元によって処理する。これにより、硝酸
性窒素は排水中の微量の有機物を水素供与体として窒素
ガスまで処理され、また過酸化水素は水と酸素ガスにま
で処理される。
【０２３９】一方、反応槽中間部３−２には、曝気手段
がなく、かつ生物汚泥が導入されるので、時間の経過と
共に生物汚泥が沈澱して濃縮し、排水中の有機物を栄養
源に嫌気性微生物が繁殖し、硝酸性窒素と過酸化水素と
を還元反応によって処理するのである。
【０２４０】また、反応槽上部３−１に液中膜９と液中
膜ポンプ７が設置され、排水を濃縮側と非濃縮側に濾過
し分離している。このため、反応槽上部３−１と反応槽
中間部３−２は濃縮側となり、排水が一層濃縮されて嫌
気性微生物が高濃度に繁殖した状態となり、硝酸性窒素
と過酸化水素とを効率良く還元処理できる。
【０２４１】排水中の硝酸性窒素は、反応槽中間部３−
２のみで処理され、他の槽では処理されない。沈澱槽１
９に到達した硝酸性窒素を微量含む排水は、循環ポンプ
５０によって原水槽１に返送され、その後再び反応槽中
間部３−２において排水中の硝酸性窒素が還元処理され
る。この循環は、硝酸性窒素の還元処理すなわち、脱窒
反応において一般的に実施される内容である。
【０２４２】〔第１０の実施の形態〕次に、図１２に、
この発明の排水処理装置の第１０実施形態を示す。この
第１０実施形態は、次の,の点のみが前述の第１の
実施の形態と異なる。したがって、前述の第１実施形態
と同じ構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略
する。
【０２４３】 この第１０実施形態では、第１に、硝
酸性窒素,過酸化水素および有機物含有フッ素排水が原
水槽１に導入され、第２に、シリコン排水が原水槽１に
導入される。(第１実施形態では、原水槽１に流入する
排水は、有機物含有フッ素排水であった。) 沈澱槽１９に循環ポンプ５０を設置している点。
(原水槽１以降の装置構成については、第１実施形態と
同じ構成である。)排水中の硝酸性窒素と過酸化水素
は、反応槽中間部(生物汚泥ゾーン)３−２における嫌気
性徴生物の還元性によって、硝酸性窒素が還元されて窒
素ガスとして処理され、かつ、酸化性を示す過酸化水素
が還元によって処理される。上記硝酸性窒素は、排水中
の微量の有機物を水素供与体として窒素ガスまで処理さ
れ、過酸化水素は水と酸素ガスまで処理される。
【０２４４】一方、反応槽中間部３−２には、曝気手段
が無く、かつ生物汚泥が導入されるので、生物汚泥は時
間の経過と共に沈澱して濃縮し、排水中の有機物を栄養
源に嫌気性微生物が繁殖し、硝酸性窒素と過酸化水素と
を還元反応によって処理するのである。
【０２４５】また、この第１０実施形態では、反応槽上
部３−１に液中膜９と液中膜ポンプ７が設置され、排水
を濃縮側と非濃縮側に濾過し分離している。したがっ
て、反応槽上部３−１と反応槽中間部３−２は、濃縮側
となり、排水は一層濃縮されて、嫌気性微生物が高濃度
に繁殖した状態となり、硝酸性窒素と過酸化水素とを効
率良く還元処理できる。
【０２４６】一方、シリコン排水中の微細なシリコン
は、反応槽下部３−３において、汚泥返送ポンプ２１に
よって返送される未反応薬品２９中のポリ塩化アルミニ
ウムや高分子凝集剤によって凝集され、沈澱し易くな
り、沈澱部６に移動して、沈澱部ポンプ８によって濃縮
槽２２に導入される。
【０２４７】なお、排水中の硝酸性窒素は反応槽中間部
３−２のみで処理され、他の槽では処理されない。
【０２４８】沈澱槽１９に到達した硝酸性窒素を微量だ
け含む排水は、循環ポンプ５０によって原水槽１に返送
されて、その後再び反応槽中間部３−２において排水中
の硝酸性窒素が還元処理される。この循環は、硝酸性窒
素の還元処理すなわち、脱窒反応において一般的に実施
される内容である。
【０２４９】〔第１１の実施の形態〕次に、図１３に、
この発明の排水処理装置の第１１の実施の形態を示す。
この第１１の実施の形態は、次の点,のみが前述の
第１の実施の形態と異なる。したがって、前述の第１実
施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して詳細な説明
を省略する。
【０２５０】 この第１１実施形態では、第１に硝酸
性窒素,過酸化水素および有機物含有フッ素排水が原水
槽１に導入され、第２にシリコン排水が原水槽１に導入
され、第３に有機塩素系化合物を含有した井戸水が、井
戸３４からポンプ３５で、原水槽１に導入される。(第
１の実施の形態では、原水槽１に流入する排水は、有機
物含有フッ素排水であった。) 沈澱槽１９に循環ポンプ５０を設置している点。
【０２５１】この第１１実施形態では、排水中の硝酸性
窒素と過酸化水素は、反応槽中間部(生物汚泥ゾーン)３
−２における嫌気性徴生物の還元性によって、硝酸性窒
素を還元して窒素ガスとして処理し、かつ、酸化性を示
す過酸化水素を還元によって処理する。これにより、硝
酸性窒素は、排水中の微量の有機物を水素供与体として
窒素ガスまで処理され、かつ、過酸化水素は水と酸素ガ
スまで処理される。
【０２５２】反応槽中間部３−２には、曝気手段がな
く、かつ生物汚泥が導入されるので、生物汚泥は時間の
経過と共に沈澱して濃縮し、排水中の有機物を栄養源に
嫌気性微生物が繁殖し、硝酸性窒素と過酸化水素とを還
元反応によって処理する。また、反応槽上部３−１に液
中膜９と液中膜ポンプ７が設置され、排水を濃縮側と非
濃縮側に濾過分離しているので、反応槽上部３−１と反
応槽中間部３−２は濃縮側となる。このため、排水は、
一層濃縮されて嫌気性微生物が高濃度に繁殖した状態と
なり、硝酸性窒素と過酸化水素とを効率良く還元処理で
きる。
【０２５３】一方、シリコン排水中の微細なシリコン
は、反応槽下部３−３において、汚泥返送ポンプ２１に
よって返送される未反応薬品２９中のポリ塩化アルミニ
ウムや高分子凝集剤によって凝集され、沈澱し易くな
り、沈澱部６に移動し、沈澱部ポンプ８によって濃縮槽
２２に導入される。
【０２５４】また、有機塩素系化合物を含有した井戸水
中の有機塩素系化合物は、反応槽下部３−３において、
シリコン粒子が持つ脱塩素化作用によって処理される。
シリコン粒子が凝集剤によって凝集しかつ高濃度沈澱し
ているので、有機塩素系化合物が効率的に処理される。
【０２５５】一方、排水中の硝酸性窒素は、反応槽中間
部３−２のみで処理され、他の槽では処理されない。沈
澱槽１９に到達した硝酸性窒素を徴量含む排水は、循環
ポンプ５０によって原水槽１に返送されて、その後再び
反応槽中間部３−２において排水中の硝酸性窒素が還元
処理される。この循環は、硝酸性窒素の還元処理すなわ
ち、脱窒反応において一般的に実施される内容である。
【０２５６】〔第１２の実施の形態〕次に、図１４に、
この発明の排水処理装置の第１２実施形態を示す。この
第１２実施形態は、次の点,のみが前述の第１実施
形態と異なる。したがって、前述の第１実施形態と同じ
構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０２５７】 第１実施形態において、流入排水が有
機物含有フッ素排水であるのに対して、第１２実施形態
において、流入排水がフッ素排水である点。
【０２５８】 第１実施形態が、生物汚泥が導入され
るため有機物処理能力を有する反応槽３を備えたのに対
して、第１２実施形態は反応槽３に替えて、液中膜を有
する化学汚泥ゾーン反応槽５１を備えている点。この化
学汚泥ゾーン反応槽５１は、生物汚泥が導入されること
がなく、有機物処理能力を有していない。
【０２５９】化学汚泥ゾーン反応槽５１は、生物汚泥が
導入されないので、上記した反応槽３と異なり、排水中
の有機物を処理する能力が無い。当然のこととして、こ
の反応槽５１は、硝酸性窒素や過酸化水素を処理する能
力も存在しない。
【０２６０】しかし、この第１２実施形態は、第１実施
形態と同様に、汚泥返送ポンプ２１によって未反応薬品
２９を、化学汚泥ゾーン反応槽５１に導入して再利用す
ることができる。
【０２６１】また、同時に、沈澱部６に沈澱したフッ化
カルシウム３０を沈澱部ポンプ８によって、濃縮槽２２
に直接導入することができる。したがって、未反応薬品
２９を含まないフッ化カルシウム３０のみを、濃縮槽２
２に導入し、その後脱水処理するので、廃棄物としての
汚泥を削減できる。
【０２６２】尚、化学汚泥ゾーン反応槽５１は、反応槽
３が立体的であったのに対して、立体的でない構造であ
る。
【０２６３】〔第１３の実施の形態〕次に、図１５に、
この発明の排水処理装置の第１３実施形態を示す。この
第１３実施形態は、次の点のみが前述の第１２実施形
態と異なる。したがって、前述の第１２実施形態と同じ
構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０２６４】 この第１３実施形態では、沈澱槽１９
の代替として、膜分離槽４２を備えた。
【０２６５】したがって、この第１３実施形態では、膜
分離槽４２内に設置されている液中膜９と液中膜９と連
結している液中膜ポンプ７から処理水を得るので、浮遊
物質を全く含まない処理水を確保できる。また、液中膜
９の下部には、液中膜９を常時空気洗浄するための散気
管１０が設置されている。この散気管１０は、配管によ
ってブロワー１１に接続されている。
【０２６６】
【実施例】［第１実施例］次に、具体的な実施例とし
て、図１に示す第１実施形態と同じ構造の実験装置を用
いた排水処理の実施例を説明する。
【０２６７】この実施例では、原水槽１の容量を約２立
方メートルとし、反応槽３の容量を約６立方メートルと
し、消石灰反応槽１４、ポリ塩化アルミニウム反応槽１
６、および高分子凝集剤凝集槽１７の、それぞれの容量
を約１立方メートルとし、沈澱槽１９の容量を３立方メ
ートルとし、濃縮槽２２の容量を約１立方メートルとし
た。
【０２６８】この実験装置でもって、ＰＨが２．２で、
フッ素濃度が１６３ｐｐｍ、有機物としてのＣＯＤ(Che
mical Oxygen Demand)濃度が４２ｐｐｍ、硝酸性窒素濃
度が３３ｐｐｍの排水を処理したところ、処理後の排水
では、ＰＨが７．３で、フッ素濃度が６ｐｐｍ、ＣＯＤ
濃度が２ｐｐｍ、硝酸性窒素濃度が３ｐｐｍとなった。
【０２６９】［第２実施例］また、次に、具体的な実施
例として、図５に示す第４実施形態と同じ構造の実験装
置を用いた排水処理の実施例を説明する。
【０２７０】この第２実施例では、原水槽１の容量を約
２立方メートルとし、反応槽３の容量を約６立方メート
ルとし、消石灰反応槽１４、ポリ塩化アルミニウム反応
槽１６、および高分子凝集剤凝集槽１７の、それぞれの
容量を約１立方メートルとした。また、沈澱槽１９の容
量を３立方メートルとし、濃縮槽２２の容量を約１立方
メートルとし、キレート樹脂塔３８の容量を０．３立方
メートルとした。
【０２７１】この実験装置でもって、ＰＨが２．４で、
フッ素濃度が１８７ｐｍ、ＣＯＤ濃度が４５ｐｐｍ、硝
酸性窒素濃度が３５ｐｐｍの排水を処理した。この処理
に際し、特に、フッ素濃度を２．５ｐｐｍ以上３ｐｐｍ
以下にすることを目的として、バルブ４８Ａ,４８Ｂに
よってキレート樹脂塔３８と消石灰反応槽１４への排水
の導入量を調整した。その結果、処理後の排水では、Ｐ
Ｈを７．６にでき、フッ素濃度を２．７ｐｐｍにでき、
ＣＯＤ濃度を２ｐｐｍにでき、硝酸性窒素濃度を３ｐｐ
ｍにすることができた。
【０２７２】
【発明の効果】以上より、明らかなように、この発明の
排水処理方法，排水処理装置は、生物汚泥とカルシウム
を含む化学汚泥を導入する反応槽で、有機物含有フッ素
排水を処理するので、排水中の有機物を生物汚泥中に含
まれる微生物で処理できると同時に、カルシウムを含む
化学汚泥で排水中のフッ素を処浬できる。したがって、
１つの反応槽でもって、化学的な性状が異なる排水中の
有機物と排水中のフッ素とを処理できるので、２つの反
応槽が不必要となり、イニシャルコストを低減できる。
【０２７３】また、一実施形態の排水処理装置は、反応
槽が膜分離装置を有する反応槽であるので、膜分離装置
によって排水を濃縮水と非濃縮水とに精密に分離するこ
とができる。したがって、非濃縮水側では、浮遊物質を
全く含まない処理水を確保できる。また、膜分離装置に
よって得られた濃縮水は、上記生物汚泥や化学汚泥を濃
縮した濃縮水となり、排水をさらに濃縮水側に含まれる
高濃度汚泥によって効率的に処理できる。
【０２７４】また、他の実施形態の排水処理装置は、上
記膜分離装置が液中膜であるので、反応槽内部に水没さ
せて設置でき、膜分離装置を設置するための別の新たな
設置スペースが必要ではない。したがって、装置をコン
パクトにでき、排水処理装置の設置スペースを小さくす
ることができる。
【０２７５】また、一実施形態の排水処理装置は、反応
槽が、上から下に向かって順に、膜分離装置を有する
空気を含む曝気ゾーン、空気を含まない生物汚泥ゾー
ン、重い化学汚泥ゾーンで構成されている。したがっ
て、反応槽の上から下に向かって順に比重の軽い順番に
汚泥ゾーンが配置されている。そして、化学汚泥は一般
に重く、上記反応槽において一番最下部となり、酸性を
示す有機物含有フッ素排水が最下部に導入されて、最初
に、排水中のフッ素処理と中和処理が実施される。
【０２７６】そして、排水中のフッ素処理と中和処理が
最下部で実施された後に、続いて、中間の生物汚泥ゾー
ンに排水が導入されるので、生物汚泥ゾーンの微生物が
フッ素や酸によって死滅することがなく、排水中の有機
物が微生物によって安定的に分解処理される。
【０２７７】また、他の実施形態の排水処理装置は、反
応槽の化学汚泥ゾーンに、未反応の薬品を含む沈澱槽か
らの返送汚泥が導入されるので、未反応薬品を再利用す
ることができ、未反応薬品に起因する発生汚泥量を削減
でき、反応に未反応薬品を再利用できるので、薬品代を
含むランニングコストを低減できる。
【０２７８】また、一実施形態の排水処理装置は、反応
槽がその化学汚泥ゾーンに連通して沈澱部を有し、か
つ、沈澱部の汚泥を濃縮槽に導入して濃縮し、その後脱
水処理するので、充分に反応しきった沈澱部の汚泥を脱
水する(すなわち未反応薬品を含まない汚泥を脱水する)
こととなる。したがって、発生汚泥量を削減でき、か
つ、ランニングコストを低減できる。すなわち、資源を
有効利用できる。
【０２７９】また、他の実施形態の排水処理方法は、有
機物含有フッ素排水の有機物がＩＰＡ(イソプロピルア
ルコール)，アセトンおよび界面活性剤に由来する有機
物である。したがって、それら有機物を、脱窒反応にお
ける水素供与体として利用できる。つまり、硝酸性窒素
を含む排水に対して、新たにメタノール等の新品の有機
物を添加することなく脱窒することができ、ランニング
コストを低減できる。
【０２８０】また、一実施形態の排水処理装置は、液中
膜が限外濾過膜または精密濾過膜であるので、ミクロン
の精度で排水を濾過することができ、浮遊物質を全く含
まない濾過水を確保できる。したがって、後段に樹脂処
理等を計画する場合には、樹脂表面に浮遊物質が付着す
ることがなく、樹脂による処理効果を減少させることが
なく、浮遊物質の影響を皆無にできる。すなわち、この
発明によれば、樹脂処理等の後段処理の確実なる前処理
が可能となり、後段処理を確実にすることができる。
【０２８１】また、他の実施形態の排水処理装置は、生
物汚泥ゾーンが濃縮生物汚泥で構成され、化学汚泥ゾー
ンが濃縮化学汚泥で構成されているので、濃縮生物汚泥
中の微生物が多く、生物反応が効果的に実施できる。同
時に、濃縮化学汚泥は、反応に寄与する化学成分が多く
含有されていて、化学反応を効果的に実施できる。すな
わち、生物反応と化学反応の両者をより効果的に進行さ
せることができる。
【０２８２】また、一実施形態の排水処理装置は、曝気
ゾーンと生物汚泥ゾーンの間に分離壁があるので、両ゾ
ーン間を分離でき、曝気ゾーンをより好気性に、生物汚
泥ゾーンをより嫌気性に維持でき、より効果的な好気性
処理および嫌気性処理を行える。
【０２８３】また、他の実施形態の排水処理装置は、ま
ず第１に、フッ素を化学汚泥ゾーンで処理でき、次に、
消石灰反応槽でフッ化カルシウムとして処理でき、生成
した反応物としてのフッ化カルシウムを、ポリ塩化アル
ミニウム凝集槽と高分子凝集剤槽で凝集できる。さらに
は、沈澱槽によって、フッ化カルシウムと上澄液とを沈
澱分離でき、すなわち排水中のフッ素の処理ができる。
【０２８４】また、排水中の有機物は、第１に、曝気さ
れていない生物汚泥ゾーンの嫌気性の微生物によって分
解処理され、第２に、曝気されている曝気ゾーンの好気
性の微生物によって分解処理される。
【０２８５】また、曝気ゾーンに膜分離装置を有してい
るので、ゾーン側の汚泥濃度が高濃度となり、反応をよ
り効果的に進行させることができる。
【０２８６】また、膜分離装置による透過水は全く浮遊
物質を含まないので、その後の反応に浮遊物質による障
害が発生しない。
【０２８７】また、一実施形態の排水処理装置は、沈澱
槽で沈澱した汚泥を反応槽の化学汚泥ゾーンに返送する
ので、沈澱槽で沈澱した汚泥の中に含まれる未反応薬品
としての消石灰や凝集剤を、反応槽の化学汚泥ゾーンで
排水と接触反応させて再利用することができる。すなわ
ち、薬品代を節約できランニングコストを低減できると
同時に資源を有効利用できる。
【０２８８】また、他の実施形態の排水処理装置は、膜
分離装置からの透過水(被処理水)の一部を、樹脂塔に導
入して処理し、その処理水と沈澱槽からの処理水とを合
流させて処理する。これにより、目的の水質濃度に合わ
せた水質を容易に、しかもランニングコストを低くした
状態で確保できる。
【０２８９】また、一実施形態の排水処理装置は、膜分
離装置からの透過水(被処理水)の一部をイオン交換樹脂
塔に導入して処理し、その処理水と沈澱槽からの処理水
とを合流させて処理する。これにより、目的の水質濃度
に合わせた水質を容易に、かつランニングコストを低く
した状態で確保できる。
【０２９０】また、他の実施形態の排水処理装置は、膜
分離装置からの透過水(被処理水)の一部を、フッ素に対
して選択的に処理可能なキレート樹脂塔に導入して処理
し、その処理水と沈澱槽からの処理水とを合流させて処
理する。したがって、目的の水質濃度に合わせた水質を
容易に、しかもランニングコストを低くした状態で確保
できる。
【０２９１】また、一実施形態の排水処理装置は、膜分
離装置からの透過水(被処理水)の―部を、活性炭塔、イ
オン交換樹脂塔、逆浸透膜装置に導入して処理するの
で、処理水質がかなり良くなり、処理水を超純水製造装
置で再利用できる。したがって、排水を有効利用でき、
排水のリサイクルが可能となる。
【０２９２】また、他の実施形態の排水処理装置は、沈
澱槽の代替として膜分離装置を有する膜分離槽で排水処
理するから、沈澱槽では発生することがある沈澱槽から
の汚泥の流出による水質悪化を、膜分離装置で完全に防
止でき、処理水の水質を安定的に確保できる。
【０２９３】また、一実施形態の排水処理装置は、フッ
素排水が含有している有機物と過酸化水素を、１つの反
応槽で、しかもフッ素処理とは異なるゾーンで処理して
いる。そのため、過酸化水素を処理するための専用の反
応槽(過水分解槽)が必要でなく、イニシャルコストを低
減できる。
【０２９４】また、過酸化水素を、還元剤としての薬品
や触媒としての活性炭によって処理するのではなく、還
元性を有する嫌気性の微生物が、膜分離装置によって濃
縮され、かつ嫌気性微生物が有機物を栄養源にしながら
過酸化水素を処理するから、ランニングコストを低減で
きる。
【０２９５】また、他の実施形態の排水処理装置は、フ
ッ素排水が含有している有機物と硝酸性窒素を、１つの
反応槽で、しかもフッ素処理とは異なるゾーンで処理し
ている。このため、有機物や硝酸性窒素を処理するため
の専用の反応槽(曝気槽や脱窒槽)が必要でなく、イニシ
ャルコストを低減できる。また、嫌気性微生物は、排水
中の有機物を水素供与体として利用し、膜分離装置によ
って濃縮された嫌気性微生物(脱窒菌)が硝酸性窒素を処
理する。したがって、従来のように薬品としての新品の
メタノールを脱窒槽に添加する方法と比較して、ランニ
ングコストを低減できる。
【０２９６】また、一実施形態の排水処理装置は、フッ
素排水が含有している過酸化水素，有機物，および硝酸
性窒素を、１つの反応槽で、しかもフッ素処理とは異な
るゾーンで処理している。したがって、過酸化水素、有
機物、および硝酸性窒素を処理するための専用の反応槽
(過水分解槽、曝気槽、脱窒槽)が必要でなくなり、イニ
シャルコストを低減できる。
【０２９７】すなわち、過酸化水素は還元剤としての薬
品や触媒としての活性炭による処理ではなく、膜分離装
置により濃縮された還元性を有する嫌気性微生物が有機
物を利用しながら過酸化水素を処理するので、ランニン
グコストを低減できる。また、膜分離装置により濃縮さ
れた嫌気性微生物が排水中の有機物を水素供与体として
利用し、かつ嫌気性徴生物(脱窒菌)が硝酸性窒素を処理
するので、従来のように薬品としての新品のメタノール
を脱窒槽に添加する方法と比較して、ランニングコスト
を低減できる。
【０２９８】また、他の実施形態の排水処理装置は、フ
ッ素排水が含有している過酸化水素、有機物、硝酸性窒
素とシリコン排水中のシリコンを、１つの反応槽で処理
している。このため、過酸化水素、有機物、硝酸性窒
素、シリコンを処理するための専用の反応槽(過水分解
槽、曝気槽、脱窒槽、シリコン反応槽)が必要でなく、
イニシャルコストを低減できる。
【０２９９】すなわち、過酸化水素は還元剤としての薬
品や触媒としての活性炭による処理ではなく、膜分離装
置によって濃縮された還元性を有する嫌気性微生物が、
有機物を利用しながら過酸化水素を処理するので、ラン
ニングコストを低減できる。
【０３００】また、硝酸性窒素については、嫌気性微生
物が排水中の有機物を水素供与体として利用し、かつ嫌
気性微生物(脱窒菌)が硝酸性窒素を処理する。したがっ
て、従来のように薬品としての新品のメタノールを脱窒
槽に添加する方法と比較して、ランニングコストを低減
できる。また、シリコン排水中のシリコン粒子は、膜分
離装置と化学汚泥によって処理するので、新品の凝集剤
を添加することなく処理でき、ランニングコストを低減
できる。
【０３０１】また、一実施形態の排水処理装置は、フッ
素排水が含有している過酸化水素、有機物、硝酸性窒素
とシリコン排水中のシリコンと有機塩素化合物を含む地
下水を、１つの反応槽で処理している。
【０３０２】したがって、過酸化水素、有機物、硝酸性
窒素、シリコン、有機塩素化合物を処理するための専用
の反応槽(過水分解槽、曝気槽、脱窒槽、シリコン反応
槽、有機塩素化合物反応槽)が必要でなくなり、イニシ
ャルコストを低減できる。
【０３０３】すなわち、過酸化水素を、還元剤としての
薬品や触媒としての活性炭によって処理するのではな
く、膜分離装置によって濃縮された還元性を有する嫌気
性微生物が有機物を利用しながら過酸化水素を処理する
ので、ランニングコストを低減できる。
【０３０４】また、嫌気性微生物が排水中の有機物を水
素供与体として利用し、この嫌気性微生物(脱窒菌)が硝
酸性窒素を処理するので、従来のように薬品としての新
品のメタノールを脱窒槽に添加する方法と比較して、ラ
ンニングコストを低減できる。
【０３０５】また、シリコン排水中のシリコンを、膜分
離装置と化学汚泥によって処理するので、新品の凝集剤
を添加することなくシリコンを処理でき、ランニングコ
ストを低減できる。また、有機塩素化合物を含む地下水
を、膜分離装置によって濃縮されたシリコン汚泥と混合
して、シリコン汚泥が持つ脱塩素化反応によって有機塩
素化合物を処理する。したがって、ランニングコストを
低減できる。
【０３０６】また、他の実施形態の排水処理方法は、カ
ルシウムを含む化学汚泥を膜分離装置で高濃度に濃縮
し、その中にフッ素排水を通して処理しているので、フ
ッ素の処理を効率的に実施できる。また、新品の薬品を
用いず化学汚泥によってフッ素排水を処理しているの
で、ランニングコストを低減できる。
【０３０７】また、一実施形態の排水処理装置は、カル
シウムを含む化学汚泥を膜分離装置で高濃度に濃縮し、
その中にフッ素排水を通して処理しているので、フッ素
の処理を効率的に実施できる。また、新品の薬品を使用
せずに、化学汚泥によってフッ素排水を処理しているの
で、ランニングコストを低減できる。
【０３０８】さらに、消石灰や凝集剤を添加して処理し
た後に、固液分離しているので、処理水中のフッ素濃度
を低く抑えることができる。
【０３０９】また、他の実施形態の排水処理装置は、カ
ルシウムを含む化学汚泥を膜分離装置で高濃度に濃縮
し、その中にフッ素排水を通して処理しているので、フ
ッ素の処理を効率的に実施できる。
【０３１０】また、新品の薬品を使用することなく、化
学汚泥によってフッ素排水を処理しているから、ランニ
ングコストを低減できる。さらにまた、消石灰や凝集剤
を添加して処理した後、第２の膜分離装置を有する膜分
離槽で排水を処理している。したがって、汚泥の流出に
よる水質悪化が全く無く、処理水中のフッ素濃度を安定
的に低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の排水処理装置の第１の実施の形態
を示す構成図である。
【図２】 図２(ａ)は通常濃度における上記第１実施形
態の各処理槽での処理時間を示すタイミングチャートで
あり、図２(ｂ)は低濃度における上記第１実施形態の各
処理槽での処理時間を示すタイミングチャートである。
【図３】 この発明の排水処理装置の第２実施形態を示
す構成図である。
【図４】 この発明の排水処理装置の第３実施形態を示
す構成図である。
【図５】 この発明の排水処理装置の第４実施形態を示
す構成図である。
【図６】 図６(ａ)は通常濃度における第４実施形態の
各処理槽での処理時間を示すタイミングチャートであ
り、図６(ｂ)は低濃度における第４実施形態の各処理槽
での処理時間を示すタイミングチャートである。
【図７】 この発明の排水処理装置の第５実施形態を示
す構成図である。
【図８】 この発明の排水処理装置の第６実施形態を示
す構成図である。
【図９】 この発明の排水処理装置の第７実施形態を示
す構成図である。
【図１０】 この発明の排水処理装置の第８実施形態を
示す構成図である。
【図１１】 この発明の排水処理装置の第９実施形態を
示す構成図である。
【図１２】 この発明の排水処理装置の第１０実施形態
を示す構成図である。
【図１３】 この発明の排水処理装置の第１１実施形態
を示す構成図である。
【図１４】 この発明の排水処理装置の第１２実施形態
を示す構成図である。
【図１５】 この発明の排水処理装置の第１３実施形態
を示す構成図である。
【図１６】 第１従来例の構成を示す図である。
【図１７】 第２従来例の構成を示す図である。
【図１８】 第３従来例の構成を示す図である。
【図１９】 第４従来例の構成を示す図である。
【図２０】 第５従来例の構成を示す図である。
【図２１】 第６従来例の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…原水槽、２…原水槽ポンプ、３…反応槽(液中膜を
有する化学汚泥ゾーン生物汚泥ゾーン反応槽)、３‐１
…反応槽上部(曝気ゾーン)、３‐２…反応槽中間部(生
物汚泥ゾーン)、３−３…反応槽下部(化学汚泥ゾー
ン)、４…下部流入管、５…遮断壁、６…沈澱部、７…
液中膜ポンプ、８…沈澱部ポンプ、９…液中膜、１０…
散気管、１１…ブロワー、１２…生物汚泥流入管、１３
…化学汚泥流入管、１４…消石灰反応槽、１５…急速撹
拌機、１６…ポリ塩化アルミニウム反応槽、１７…高分
子凝集剤凝集槽、１８…緩速撹拌機、１９…沈澱槽、２
０…沈澱槽かき寄せ機、２１…汚泥返送ポンプ、２２…
濃縮槽、２３…濃縮槽かき寄せ機、２４…フィルタープ
レスポンプ、２５…フィルタープレス、２６…濃縮生物
汚泥、２７…傾斜壁、２８…濃縮化学汚泥、２９…未反
応薬品、３０…フッ化カルシウム、３１…微生物汚泥、
３２…シリコン、３３…分離壁、３４…井戸、３５…井
戸ポンプ、３６…樹脂塔、３７…イオン交換樹脂塔、３
８…キレート樹脂塔、３９…活性炭塔、４０…逆浸透膜
装置、４１…超純水製造装置、４２…膜分離槽、４３…
返送汚泥反応槽、４４…分岐配管、４５…返送汚泥反応
槽化学汚泥ゾーン、４６…返送汚泥反応槽分離壁、４７
…合流槽、４８Ａ,４８Ｂ…バルブ、４９…フッ素濃度
計、５０…循環ポンプ、５１…液中膜を有する化学汚泥
ゾーン反応槽。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 61/16 Ｂ０１Ｄ 61/16 61/18 61/18 65/08 65/08 Ｃ０２Ｆ 1/42 Ｃ０２Ｆ 1/42 Ｃ 1/44 1/44 Ｅ Ｆ 1/56 1/56 Ｊ 9/00 ５０１ 9/00 ５０１Ａ ５０１Ｄ ５０１Ｆ ５０１Ｈ ５０２ ５０２Ｆ ５０２Ｇ ５０２Ｈ ５０２Ｊ ５０２Ｐ ５０３ ５０３Ｃ ５０３Ｂ ５０４ ５０４Ａ ５０４Ｅ 11/14 11/14 Ｅ (72)発明者 中條 数美 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 4D006 GA03 GA06 GA07 HA01 HA41 HA93 KA01 KA44 KB11 KB12 KB13 KB22 KB23 MA01 MA03 MB02 PA02 PA05 PB05 PB08 PB24 PB55 PB70 PC01 PC64 4D025 AA09 AB06 BA14 BA17 BB02 CA03 CA05 DA05 4D038 AA02 AA08 AB02 AB09 AB14 AB41 AB57 BA04 BB06 BB08 BB09 BB13 BB18 BB19 4D059 AA03 BE16 BE31 BE54 BE55 BE56 BE61 BJ01 DA05 DA16 DB11 EB16 4D062 BA04 BA05 BA12 BA19 BA21 BA22 BA25 BB09 BB12 CA20 DA04 DB01 EA02 EA06 EA15 EA16 EA18 EA32 EA37 FA01 FA02 FA03 FA17 FA19 FA22 FA25 FA26

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 有機物含有フッ素排水を、生物汚泥とカ
    ルシウムを含む化学汚泥を導入する反応槽で処理するこ
    とを特徴とする排水処理方法。
  2. 【請求項２】 有機物含有フッ素排水を、生物汚泥とカ
    ルシウムを含む化学汚泥を導入する反応槽で処理するこ
    とを特徴とする排水処理装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の排水処理装置におい
    て、 上記反応槽が膜分離装置を有することを特徴とする排水
    処理装置。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の排水処理装置におい
    て、 上記膜分離装置が液中膜であることを特徴とする排水処
    理装置。
  5. 【請求項５】 請求項２に記載の排水処理装置におい
    て、 上記反応槽は、膜分離装置を有する曝気ゾーンと、生物
    汚泥ゾーンと、化学汚泥ゾーンとが、順に上から下に向
    かって配置された構成になっており、 上記反応槽の下部から有機物含有排水を導入して処理す
    ることを特徴とする排水処理装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の排水処理装置におい
    て、 上記反応槽の化学汚泥ゾーンに、未反応の薬品を含む沈
    澱槽からの返送汚泥を導入することを特徴とする排水処
    理装置。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載の排水処理装置におい
    て、 上記反応槽がその化学汚泥ゾーンに連通して沈澱部を有
    し、かつ、その沈澱部の汚泥を濃縮槽に導入して濃縮
    し、その後脱水処理することを特徴とする排水処理装
    置。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の排水処理方法におい
    て、 上記有機物含有フッ素排水の有機物が、ＩＰＡやアセト
    ンに由来する有機物と界面活性剤であることを特徴とす
    る排水処理方法。
  9. 【請求項９】 請求項４に記載の排水処理装置におい
    て、 上記液中膜が限外濾過膜または精密濾過膜であることを
    特徴とする排水処理装置。
  10. 【請求項１０】 請求項５に記載の排水処理装置におい
    て、 上記生物汚泥ゾーンが濃縮生物汚泥で構成され、上記化
    学汚泥ゾーンが濃縮化学汚泥で構成されていることを特
    徴とする排水処理装置。
  11. 【請求項１１】 請求項５に記載の排水処理装置におい
    て、 上記反応槽は、曝気ゾーンと生物汚泥ゾーンの間に分離
    壁を有することを特徴とする排水処理装置。
  12. 【請求項１２】 膜分離装置を有する曝気ゾーン,生物
    汚泥ゾーン,沈殿部と連通している化学汚泥ゾーンで構
    成され、化学汚泥と生物汚泥が導入される反応槽と、 消石灰が添加される消石灰反応槽と、 ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウ
    ム凝集槽と、 高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、 固液分離するための沈澱槽とに、 有機物含有フッ素排水を順次導入して処理することを特
    徴とする排水処理装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記沈澱槽で沈澱した汚泥を上記反応槽の化学汚泥ゾー
    ンに返送することを特徴とする排水処理装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１２に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記膜分離装置からの被処理水の一部を樹脂塔に導入し
    て処理し、その処理水と上記沈澱槽からの処理水とを合
    流させて処理することを特徴とする排水処理装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１２に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記膜分離装置からの被処理水の一部を、イオン交換樹
    脂塔に導入して処理し、上記沈澱槽からの処理水と合流
    させて処理することを特徴とする排水処理装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１２に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記膜分離装置からの被処理水の一部を、キレート樹脂
    塔に導入して処理し、上記沈澱槽からの処理水と合流さ
    せて処理することを特徴とする排水処理装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１２に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記膜分離装置からの被処理水の一部を、活性炭塔、イ
    オン交換樹脂塔、逆浸透膜装置に導入して処理し、超純
    水製造装置に導入して再利用することを特徴とする排水
    処理装置。
  18. 【請求項１８】 膜分離装置を有する曝気ゾーン,生物
    汚泥ゾーン,沈殿部と連通している化学汚泥ゾーンで構
    成され、化学汚泥と生物汚泥が導入される反応槽と、 消石灰が添加される消石灰反応槽と、 ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウ
    ム凝集槽と、 高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、 固液分離するための膜分離装置を有する膜分離槽とに、 有機物含有フッ素排水を順次導入して処理することを特
    徴とする排水処理装置。
  19. 【請求項１９】 好気性微生物が繁殖していて膜分離装
    置を有する曝気ゾーン,嫌気性微生物が繁殖している生
    物汚泥ゾーン,カルシウムが存在していて沈殿部と連通
    している化学汚泥ゾーンで構成され、化学汚泥と生物汚
    泥が導入される反応槽と、 消石灰が添加される消石灰反応槽と、 ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウ
    ム凝集槽と、 高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、 固液分離するための沈澱槽とに、 過酸化水素と有機物を含有したフッ素排水を、順次導入
    して処理することを特徴とする排水処理装置。
  20. 【請求項２０】 好気性微生物が繁殖していて膜分離装
    置を有する曝気ゾーン,嫌気性微生物が繁殖した生物汚
    泥ゾーン,カルシウムが存在していて沈殿部と連通して
    いる化学汚泥ゾーンで構成され、化学汚泥と生物汚泥が
    導入される反応槽と、 消石灰が添加される消石灰反応槽と、 ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウ
    ム凝集槽と、 高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、 固液分離するための沈澱槽とに、 硝酸性窒素と有機物を含有したフッ素排水を順次導入し
    て処理することを特徴とする排水処理装置。
  21. 【請求項２１】 好気性微生物が繁殖していて膜分離装
    置を有する曝気ゾーン,嫌気性微生物が繁殖した生物汚
    泥ゾーン,カルシウムが存在していて沈殿部と連通して
    いる化学汚泥ゾーンで構成され、化学汚泥と生物汚泥が
    導入される反応槽と、 消石灰が添加される消石灰反応槽と、 ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウ
    ム凝集槽と、 高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、 固液分離するための沈澱槽とに、 過酸化水素,硝酸性窒素および有機物を含有したフッ素
    排水を、順次導入して処理することを特徴とする排水処
    理装置。
  22. 【請求項２２】 好気性微生物が繁殖していて膜分離装
    置を有する曝気ゾーン,嫌気性微生物が繁殖している生
    物汚泥ゾーン,カルシウムが存在していて沈殿部と連通
    している化学汚泥ゾーンで構成され、化学汚泥と生物汚
    泥が導入される反応槽と、 消石灰が添加される消石灰反応槽と、 ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウ
    ム凝集槽と、 高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、 固液分離するための沈澱槽とに、 過酸化水素,硝酸性窒素および有機物を含有したフッ素
    排水とシリコン排水を、順次導入して処理することを特
    徴とする排水処理装置。
  23. 【請求項２３】 好気性微生物が繁殖していて膜分離装
    置を有する曝気ゾーン,嫌気性微生物が繁殖している生
    物汚泥ゾーン,カルシウムが存在していて沈殿部と連通
    している化学汚泥ゾーンで構成され、化学汚泥と生物汚
    泥が導入される反応槽と、 消石灰が添加される消石灰反応槽と、 ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウ
    ム凝集槽と、 高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、 固液分離するための沈澱槽とに、 過酸化水素,硝酸性窒素および有機物を含有したフッ素
    排水とシリコン排水と有機塩素化合物を含む地下水と
    を、順次導入して処理することを特徴とする排水処理装
    置。
  24. 【請求項２４】 フッ素排水を、 カルシウムを含む化学汚泥が導入され、かつ膜分離装置
    を有する反応槽で処理することを特徴とする排水処理方
    法。
  25. 【請求項２５】 フッ素排水を、 カルシウムを含む化学汚泥が導入され、かつ膜分離装置
    を有する反応槽と、 消石灰が添加される消石灰反応槽と、 ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウ
    ム凝集槽と、 高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、 固液分離するための沈澱槽とに、順次導入して処理する
    ことを特徴とする排水処理装置。
  26. 【請求項２６】 フッ素排水を、 カルシウムを含む化学汚泥が導入され、かつ第１の膜分
    離装置を有する反応槽と、 消石灰が添加される消石灰反応槽と、 ポリ塩化アルミニウムが添加されるポリ塩化アルミニウ
    ム凝集槽と、 高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤凝集槽と、 第２の膜分離装置を有する膜分離槽とに、順次導入して
    処理することを特徴とする排水処理装置。
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