JP2002096068A

JP2002096068A - 脱塩排水の処理方法及び装置

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Publication number: JP2002096068A
Application number: JP2000293601A
Authority: JP
Inventors: Madoka Tanabe; 円田辺; Shoichi Tsutsui; 正一筒井
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2020-09-27
Also published as: JP4697758B2

Abstract

(57)【要約】【課題】不溶の塩を高濃度で含有する脱塩排水を更に
脱塩処理でき、水利用率が高く放流廃水が少ない排水処
理方法及び排水処理装置を提供すること。【解決手段】脱塩装置から排出されるカルシウムイオ
ン濃度１０〜８００mg/l、フッ化物イオン濃度１０〜３
００mg/lの脱塩排水を極性転換方式電気透析装置で処理
し、次いで、該処理水を逆浸透膜装置で処理し、逆浸透
膜装置の透過水は前記脱塩装置の原水供給側に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体デバ
イス製造工程で使用される洗浄用超純水、ボイラ給水、
医製薬製造に用いる注射用水の製造装置から排出される
脱塩排水の処理方法及び処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハのような極めて清浄な表面
を得ることが求められる被洗浄物の洗浄用脱塩水として
は、微粒子、コロイダル物質、有機物、金属及びイオン
類などが可能な限り除去された高純度な「超純水」と称
される水が用いられる。この「超純水」の用語で説明さ
れる高純度な水は、必ずしも明確に定義されたものでは
ないが、一般的には、原水を凝集沈殿装置、砂濾過装
置、活性炭濾過装置等を用いて除濁することにより前処
理水を得、次いで、２床３塔式イオン交換装置、逆浸透
膜装置、混床式イオン交換装置、真空脱気装置、精密フ
ィルター等を用いて前処理水中の不純物を除去したもの
を純水あるいは一次純水と称し、この一次純水をさらに
紫外線照射装置、混床式ポリッシャ、限外濾過膜装置、
逆浸透膜装置等を用いて、一次純水中に微量残留する微
粒子、コロイダル物質、有機物、金属及びイオン等の不
純物を可及的に除去したものを超純水あるいは二次純水
と称している。

【０００３】このような超純水は超純水製造装置（以
下、「脱塩装置」とも言う）４０で製造され、被洗浄物
を洗浄する使用場所５０に供給される。使用場所５０か
ら排出された排水は、導電率やＴＯＣにより分別し、汚
染の少ないものは配管５１により直接原水貯槽３０に戻
される。汚染が著しいものは配管５２により廃水処理装
置７０に送られる。また、中程度の汚染の排水は、排水
回収配管５３により脱塩やＴＯＣ分解等を行う脱塩手段
６０に送られ、脱塩水は直接原水貯槽３０に戻され回収
されると共に、脱塩排水は廃水処理装置７０に送られ
る。廃水処理装置７０では廃水を中和、有機物、窒素及
びリン等の低減処理後、放流される（図５）。このよう
な超純水製造装置４０では、高純度な脱塩水と同時に大
量の脱塩排水を発生し、これを放流しなければならず、
近年の環境保護関連の規制強化に伴う放流規制や地盤沈
下の防止のための井水の取水制限、原水や下水料金の高
騰に対応できない。

【０００４】このような立地条件や放流規制などによる
制限から、放流設備を備えず脱塩排水をエバポレータで
濃縮し、その濃縮液をそのまま、あるいはドラムドライ
ヤ処理し、その蒸発乾固物を廃棄物処理業者に引き渡す
クローズドシステム方式の排水処理装置も知られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
クローズドシステム方式の排水処理装置は、エバポレー
タやドラムドライヤといった蒸発装置を使用するため莫
大なエネルギーを消費するという問題がある。特に既設
工場において、使用場所における洗浄用水の使用量が増
大すると、それに伴い脱塩排水の増加が生じ、これを処
理するために上記の蒸発装置の増設が必要となり、設備
費用や運転費用が大きな負担となる。一方、脱塩排水に
は、井水及び工業用水由来のカルシウムイオン、半導体
デバイスの洗浄排水由来のフッ化物イオンや硫酸イオン
を含む塩が高濃度で含有されており、これらの塩は溶解
度が低いため、不溶の塩が析出して懸濁状態のものもあ
り、通常の脱塩装置では処理できないという問題があ
る。このため、不溶の塩が析出するような懸濁状態にあ
る脱塩排水を更に脱塩処理し、該処理水を原水に回収で
きるような排水処理方法や排水処理装置が望まれてい
た。

【０００６】従って、本発明の目的は、不溶の塩を高濃
度で含有する脱塩排水を更に脱塩処理でき、且つ水利用
率が高く放流廃水が少なく、特にクローズドシステムに
おいてはエバポレータやドラムドライヤの被処理水を減
容化し、エネルギー消費の少ない排水処理方法及び排水
処理装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者は鋭意検討を行った結果、廃水処理装置に供給さ
れる脱塩排水を予め極性転換方式電気透析装置で処理
し、次いで、該処理水を逆浸透膜装置で処理し、逆浸透
膜装置の透過水は前記脱塩装置の原水供給側に戻し、極
性転換方式電気透析装置と逆浸透膜装置の濃縮水は廃水
処理装置で処理すれば、不溶の塩が析出するような懸濁
状態にある脱塩排水を更に脱塩処理し、該処理水を原水
に回収できると共に、放流廃水が少なくできることなど
を見出し、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明（１）は、脱塩装置から
排出されるカルシウムイオン濃度１０〜８００mg/l、フ
ッ化物イオン濃度１０〜３００mg/lの脱塩排水を極性転
換方式電気透析装置で処理し、次いで、該処理水を逆浸
透膜装置で処理し、逆浸透膜装置の透過水は前記脱塩装
置の原水供給側に戻す脱塩排水の処理方法を提供するも
のである。かかる構成を採ることにより、溶解度の低い
塩を多量に含み従来であれば、直接廃水処理装置で処理
されるような脱塩排水を極性転換方式電気透析装置で更
に脱塩処理できる。極性転換方式電気透析装置はシリカ
及び有機物の除去率が低いが、これらは逆浸透膜装置で
除去できるから、逆浸透膜装置の透過水は脱塩装置の原
水として回収でき、水利用率を高めることができる。

【０００９】また、本発明（２）は、前記極性転換方式
電気透析装置の濃縮水と前記逆浸透膜装置の濃縮水は廃
水処理装置で処理する脱塩排水の処理方法を提供するも
のである。かかる構成を採ることにより、従来のものに
比べて、廃水処理装置からの放流廃水を少なくできる。
特に廃水処理装置として、エバポレータやドラムドライ
ヤなどの蒸発器を使用するクローズドシステムにおいて
は、該蒸発器の被処理水が減容化され、エネルギー消費
が少なくて済む。

【００１０】また、本発明（３）は、前記脱塩排水は、
再生型イオン交換装置から生じる薬品再生廃液、逆浸透
膜装置の濃縮水及び電気式脱イオン水製造装置の濃縮水
や電極水から選ばれる１種以上を含有する排水である脱
塩排水の処理方法を提供するものである。かかる構成を
採ることにより、前記発明と同様の効果を奏する他、種
々の脱塩手段の脱塩排水を脱塩処理することができる。

【００１１】また、本発明（４）は、原水のイオン性不
純物を除去して得られる脱塩水を使用場所へ供給する第
１脱塩処理装置と、該使用場所から排出される排水を脱
塩処理して処理水を原水として回収する第２脱塩処理装
置を有する脱塩装置と、前記第１脱塩処理装置及び前記
第２脱塩処理装置から排出される脱塩排水を被処理水と
し、該脱塩排水中のイオン性不純物を除去する極性転換
方式電気透析装置と、該極性転換方式電気透析装置の処
理水を被処理水とする逆浸透膜装置と、前記極性転換方
式電気透析装置の濃縮水と前記逆浸透膜装置の濃縮水を
処理する廃水処理装置を備える脱塩排水の処理装置を提
供するものである。かかる構成を採ることにより、従来
の超純水製造装置に適用でき、前記排水の脱塩方法の発
明を確実に実施できる。

【００１２】また、本発明（５）は、前記極性転換方式
電気透析装置の処理水を前記逆浸透膜装置に流入させる
極性転換方式電気透析装置脱塩水配管に、前記逆浸透膜
装置の濃縮水のｐＨを４〜６．５に調整するｐＨ調整手
段を備えた脱塩排水の処理装置を提供するものである。
極性転換方式電気透析装置で除去され難い炭酸、シリ
カ、有機物及びフッ化物イオンを高濃度で含む極性転換
方式電気透析装置の処理水を逆浸透膜装置で処理する
と、逆浸透膜の膜面にシリカやカルシウム由来の化合物
がスケールとして析出することがあるが、かかる構成を
採ることにより、当該化合物の溶解性が高まりスケール
発生を防止できるため、安定した連続運転が可能とな
る。

【００１３】また、本発明（６）は、前記極性転換方式
電気透析装置へ前記脱塩排水を流入させる脱塩排水配管
又は前記極性転換方式電気透析装置の処理水を前記逆浸
透膜装置に流入させる極性転換方式電気透析装置脱塩水
配管に、スケール発生防止剤を添加する薬剤添加手段を
備えた脱塩排水の処理装置を提供するものである。前記
と同様に極性転換方式電気透析装置の処理水を逆浸透膜
装置で処理すると、逆浸透膜の膜面に珪酸カルシウムが
スケールとして析出することがあるが、スケール発生防
止剤は、珪酸カルシウムなどのスケールをミセル形成に
よる荷電反発などにより分散させたり、あるいはキレー
ト化により安定化させる。従って、逆浸透膜の膜面に珪
酸カルシウムなどのスケールの発生を防止することがで
きる。また、極性転換方式電気透析装置のイオン交換膜
面に対してもフッ化カルシウムの析出を防止することが
できる。

【００１４】また、本発明（７）は、前記極性転換方式
電気透析装置の入口側に、前記脱塩排水からの懸濁物質
を除去する除濁装置を備えた脱塩排水の処理装置を提供
するものである。脱塩排水は不溶の塩が析出して懸濁状
態のものもあり、そのまま極性転換方式電気透析装置に
流入させると、不溶の塩がイオン交換膜のスペーサに挟
まり流路を閉塞する恐れがあるが、かかる構成を採るこ
とにより、該装置の被処理水の流路を閉塞するトラブル
を回避することができる。

【００１５】また、本発明（８）は、前記逆浸透膜装置
の濃縮水の少なくとも一部を前記極性転換方式電気透析
装置の入口側に返送させる配管を備えた脱塩排水の処理
装置を提供するものである。かかる構成を採ることによ
り、更に水利用率を向上させることができる。

【００１６】また、本発明（９）は、前記廃水処理装置
は、該廃水処理装置に供給される被処理水中のイオン性
不純物を更に濃縮するエバポレータを備える脱塩排水の
処理装置を提供するものである。かかる構成を採ること
により、立地条件や放流規制などによる制限から、放流
設備を備えず脱塩排水をエバポレータで濃縮し、その濃
縮液をそのまま、あるいはドラムドライヤ処理し、その
蒸発乾固物を廃棄物処理業者に引き渡すこともできる。

【００１７】また、本発明（１０）は、前記第１脱塩処
理装置は、原水を除濁等の前処理装置を介して、又は該
前処理装置を介することなくイオン性不純物を除去する
脱塩手段を単独又は複数段経て処理するものである脱塩
排水の処理装置を提供するものである。かかる構成を採
ることにより、従来のあらゆる形態の超純水製造装置や
脱塩装置に適用でき、該装置から排出される脱塩排水を
水回収率を高めて処理できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の第１の実施の形態
における脱塩排水の処理装置を図１〜図３を参照して説
明する。図１において、脱塩排水の処理装置１０ａは、
脱塩排水供給管１５から供給される脱塩排水を被処理水
とし、該脱塩排水中のイオン性不純物を除去する極性転
換方式電気透析装置１と、極性転換方式電気透析装置１
と配管１６で連接される逆浸透膜装置２と、極性転換方
式電気透析装置１の濃縮水と逆浸透膜装置２の濃縮水を
処理する廃水処理装置１２を備える。これらの濃縮水は
配管１９によって廃水処理装置１２に供給される。逆浸
透膜装置２の透過水は配管１７により脱塩装置４の原水
貯槽３に戻される。超純水製造系１００（２００）は、
原水貯槽３と脱塩装置４と脱塩水使用場所１１とからな
り、原水貯槽３と脱塩装置４は配管１３で、脱塩装置４
と脱塩水使用場所１１は配管１４でそれぞれ接続されて
いる。脱塩装置４と極性転換方式電気透析装置１は脱塩
排水供給管１５で接続され、また、脱塩水の使用場所か
らの廃水のうち、汚染が著しいものは配管１８により直
接廃水処理装置１２に送られる。

【００１９】次に、脱塩排水の処理装置１０ａを使用す
る方法を説明する。先ず、脱塩装置４から排出される脱
塩排水を極性転換方式電気透析装置１で処理する。脱塩
装置４は、公知の超純水製造装置であり、例えば、図２
及び図３で示される脱塩装置が挙げられる。図２は図１
中、二点鎖線で囲まれた部分の詳細図である。図２中、
原水を凝集沈殿装置、砂濾過装置、活性炭濾過装置等の
前処理装置４ａにより除濁して前処理水を得、次いで、
イオン交換装置４ｂ、脱気装置４ｃ、再生型ポリッシャ
ー４ｄにより前処理水中の不純物を除去して一次純水を
得、この一次純水をさらに紫外線照射装置、混床式ポリ
ッシャー、限外濾過膜装置、逆浸透膜装置等のサブシス
テム４ｅを用いて、一次純水中に微量残留する微粒子、
コロイダル物質、有機物、金属及びイオン等の不純物を
除去して超純水とし、これを使用場所１１に供給する。
一方、使用場所から排出される排水のうち、汚染の少な
いものは配管１１１で脱塩装置の原水を貯留する原水貯
槽３に回収し、汚染が中程度の排水は配管１１４でイオ
ン交換装置４ｇに、次いで、有機物分解装置４ｆに供給
されて処理水を得、これを原水に回収する。この超純水
製造系１００において、脱塩装置４は、各脱塩装置４ａ
〜４ｅで構成される第１脱塩処理装置４Ａと、回収系の
各脱塩装置４ｆ及び４ｇで構成される第２脱塩処理装置
４Ｂからなる。従って、図２においては、脱塩装置４か
ら排出される脱塩排水は、イオン交換装置４ｂから配管
１１２を通って排出される薬品による再生廃液、再生型
ポリッシャー４ｄから配管１１３を通って排出される薬
品による再生廃液、イオン交換装置４ｇから配管１１５
を通って排出される薬品による再生廃液である。

【００２０】図３は図２と同様で、図１中、二点鎖線で
囲まれた部分の他の形態の詳細図である。図３中、図２
と異なる点は、第１脱塩処理装置４Ａの一次純水製造系
の脱塩装置を逆浸透膜装置４ｈ、電気式脱イオン水製造
装置４ｉ、脱気装置４ｃを上流側よりこの順序で並べた
点、及び第２脱塩処理装置４Ｂを電気式脱イオン水製造
装置４ｉ、有機物分解装置４ｆとし、これを上流側より
この順序で並べた点にある。この超純水製造系２００に
おいて、脱塩装置４は、各脱塩装置４ａ、４ｈ、４ｉ、
４ｃ及び４ｅで構成される第１脱塩処理装置４Ａと、回
収系の各脱塩装置４ｉ及び４ｆで構成される第２脱塩処
理装置４Ｂからなる。従って、図３においては、脱塩装
置４から排出される脱塩排水は、逆浸透膜装置４ｈから
配管１１６を通って排出される濃縮水、電気式脱イオン
水製造装置４ｉ、４ｉから配管１１５、１１７をそれぞ
れ通って排出される濃縮水及び電極水である。

【００２１】脱塩装置４から排出される脱塩排水は、井
水及び工業用水由来のカルシウムイオン、半導体デバイ
スの洗浄排水由来のフッ化物イオンや硫酸イオンを含む
塩が高濃度で含有されており、これらの塩は溶解度が低
いため、不溶の塩が析出して懸濁状態のものもあり、従
来では直接廃水処理装置に送られていたものである。当
該脱塩排水の水質は、カルシウムイオン濃度１０〜８０
０mg/l、フッ化物イオン濃度１０〜３００mg/lのもので
ある。カルシウムイオン濃度やフッ化物イオン濃度が上
記範囲未満のものは、極性転換方式電気透析装置１で処
理することなく、直接原水に戻して回収できることが多
く、また、上記範囲を越えるものは、極性転換方式電気
透析装置１であっても処理できない程の濃厚廃液であ
り、もはや廃水処理装置で処理せざるを得ない。当該脱
塩排水を極性転換方式電気透析装置１で処理すると、カ
ルシウムイオンやフッ化物イオンなどのイオン性不純物
が効率よく除去される。このように汚染が著しい脱塩排
水中の不純物が極性転換方式電気透析装置で効率よく除
去されるのは、後述するように、所望の時間毎に電気透
析装置の電源の極性を転換できるためである。一方、シ
リカや有機物は除去され難いものの、これらは後段の逆
浸透膜装置で除去される。

【００２２】極性転換方式電気透析装置は、公知のもの
が使用でき、電気透析装置の電極の極性を所望の時間毎
に交互に転換できるようにしたものである。すなわち、
電極間にカチオン交換膜とアニオン交換膜を交互に、且
つ両膜間は脱塩室と濃縮室を交互に形成するように配置
したものであり、電極の極性の転換、すなわち、陽極を
陰極に、陰極を陽極に転換することにより、転換前に脱
塩室又は濃縮室であった流路は転換後は濃縮室又は脱塩
室になるようにしたものである。このため、極性転換方
式電気透析装置の脱塩過程において、濃縮室内のイオン
交換膜面上に付着したフッ化カルシウムなどのスケール
は、上記電極の極性を転換して当該濃縮室を脱塩室とす
れば、フッ化カルシウムはカルシウムイオンとフッ化物
イオンに分解され、カルシウムイオンはカチオン交換膜
を通して、フッ化物イオンはアニオン交換膜を通して濃
縮室側へ移動し、該濃縮水は配管１９を通って廃水処理
装置１２に送られる。また、この脱塩過程において、濃
縮室内のイオン交換膜面上にスケールが付着した場合に
は、再度電極の極性を転換して当該脱塩室を濃縮室、濃
縮室を脱塩室にし、これを繰り返すことにより運転が継
続される。極性転換方式電気透析装置の運転は通常、中
性域で行われるため、ｐＨが調整された被処理水が供給
される。このように、極性転換方式電気透析装置を使用
すれば、汚染が著しい脱塩排水中の不純物を効率よく除
去することができる。

【００２３】次いで、極性転換方式電気透析装置１の処
理水は逆浸透膜装置２で処理される。逆浸透膜装置２で
は、極性転換方式電気透析装置１で除去し難かったシリ
カ等のイオン性不純物が除去される。逆浸透膜装置２は
公知のものが使用できる。逆浸透膜装置２の透過水は配
管１７により原水貯槽３に回収されると共に、逆浸透膜
装置２の濃縮水は配管１９を通って廃水処理装置１２に
送られる。

【００２４】廃水処理装置１２は、脱塩水の使用場所か
らの廃水のうち、汚染が著しいもの、極性転換方式電気
透析装置１の濃縮水及び逆浸透膜装置２の濃縮水を処理
するものである。廃水処理装置１２は公知の装置が使用
でき、例えば、中和、有機物低減、窒素及びリン等の低
減などの処理を行う装置が例示される。廃水処理装置１
２の処理水は放流される。

【００２５】第１の実施の形態例によれば、原水を超純
水製造系で処理して、高度の水質を有する超純水を得る
一方、超純水製造系で使用される脱塩装置から排出され
る、溶解度の低い塩を多量に含み従来であれば、直接廃
水処理装置で処理されるような脱塩排水を極性転換方式
電気透析装置、更に逆浸透膜装置で順次脱塩処理するた
め、逆浸透膜装置の透過水は脱塩装置の原水として回収
でき、水利用率を高めることができる。

【００２６】次に、第２の実施の形態例について、図４
を参照して説明する。図４において、図１と異なる点
は、脱塩排水配管１５に脱塩排水から懸濁物質を除去す
る除濁装置５及びスケール発生防止剤添加手段８を設置
した点、極性転換方式電気透析装置１の処理水を逆浸透
膜装置２に流入させる配管１６に、逆浸透膜装置２の濃
縮水のｐＨを４〜６．５に調整するｐＨ調整手段９を設
置した点、逆浸透膜装置２の濃縮水を極性転換方式電気
透析装置１の入口側に返送した点及び廃水処理装置に流
入する被処理水中のイオン性不純物を更に濃縮するエバ
ポレータ６、ドラムドライヤ７を設置し、廃棄物を固体
廃棄物として系外へ取り出すようにした点にある。

【００２７】第２の実施の形態例において、脱塩排水配
管１５に脱塩排水から懸濁物質を除去する除濁装置５を
設置することにより、不溶の塩がイオン交換膜のスペー
サに挟まり流路を閉塞するトラブルを回避することがで
きる。除濁装置５は、例えば超純水製造装置で使用され
る前処理装置と同じものが使用できる。

【００２８】第２の実施の形態例において、脱塩排水配
管１５にスケール発生防止剤添加手段８を設置すれば、
極性転換方式電気透析装置のイオン交換膜面に析出する
フッ化カルシウムや逆浸透膜の膜面に析出する珪酸カル
シウムなどのスケールをミセル形成による荷電反発など
により分散させたり、あるいはキレート化により安定化
させる。従って、極性転換方式電気透析装置のイオン交
換膜面及び逆浸透膜の膜面にスケールの発生を防止する
ことができる。スケール発生防止剤としては、例えば、
アクリル酸系（共）重合体、マレイン酸系（共）重合
体、スルホン酸系（共）重合体などの有機物高分子化合
物；アミン系重合体、アミノカルボン酸系共重合体及び
グルコン酸、クエン酸などのキレート剤が挙げられる。
スケール発生防止剤の注入方法及び注入量は特に制限さ
れず、適宜決定される。

【００２９】第２の実施の形態例において、極性転換方
式電気透析装置１の処理水を逆浸透膜装置２に流入させ
る配管１６に、逆浸透膜装置２の濃縮水のｐＨを４〜
６．５に調整するｐＨ調整手段９を設置することによ
り、極性転換方式電気透析装置では除去され難い炭酸、
シリカ、有機物及びフッ化物イオンを高濃度で含む処理
水を逆浸透膜装置で処理すると、逆浸透膜の膜面にシリ
カやカルシウム由来の化合物がスケールとして析出する
ことがあるが、ｐＨ調整手段９でｐＨを上記範囲に保持
すれば、当該化合物の溶解性が高まりスケール発生を防
止できる。ｐＨ調整手段９は、硫酸、塩酸などの酸性溶
液を添加するポンプ、酸溶液貯槽で構成され、必要に応
じて、ｐＨ計と調節計を用いて一定ｐＨを維持する制御
系を設けてもよい。

【００３０】第２の実施の形態例において、逆浸透膜装
置２の濃縮水を廃水処理装置に送ることなく、極性転換
方式電気透析装置１の入口側に返送すれば、更に水利用
率を向上させることができる。また、廃水処理装置に流
入する被処理水中のイオン性不純物を更に濃縮するエバ
ポレータ６、ドラムドライヤ７を設置し、廃棄物を固体
廃棄物として系外へ取り出すようにすれば、放流するも
のは無く、立地条件や放流規制などの規制がかかる設備
に特に有効である。また、エバポレータ６やドラムドラ
イヤ７で処理する被処理水が減容化できるため、エネル
ギー消費が少なくて済む。

【００３１】第２の実施の形態例の排水処理装置１０ｂ
において、脱塩排水配管１５に除濁装置５及びスケール
発生防止剤添加手段８を設置すること、配管１６にｐＨ
調整手段９を設置すること、逆浸透膜装置２の濃縮水を
極性転換方式電気透析装置１の入口側に返送すること及
びエバポレータ６やドラムドライヤ７を設置すること
は、これに限定されず、例えばこれら単独で設置する形
態であってもよく、また、上記以外の２種以上を組み合
わて設置する形態であってもよい。また、スケール発生
防止剤添加手段８は逆浸透膜装置２の被処理水配管１６
に設置してもよく、ｐＨ調整手段９は極性転換方式電気
透析装置１の被処理水がアルカリの場合、脱塩排水配管
１５にも設置し、該被処理水を中性とするようにしても
よい。

【００３２】

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限す
るものではない。実施例１スケール発生防止剤添加手段８を配管１６に設置した以
外は、図４の排水処理装置１０ｂに示すフロー、及び下
記に示す装置仕様などに従って、排水処理実験を行い、
極性転換方式電気透析装置１の処理水と濃縮水、逆浸透
膜装置２の処理水の水質を調べると共に、水利用率を求
めた。なお、極性転換方式電気透析装置１の処理水が流
出する配管には三方弁を設置し、脱塩室と濃縮室が交互
に替わる過渡状態におけるオフスペック水は逆浸透膜装
置２の被処理水とせず、配管１９に流れるようにした。
結果を表１に示す。

【００３３】（装置仕様）・除濁装置；砂濾過装置・極性転換方式電気透析装置：ＥＤＲ（ユアサアイオニ
クス社製）・逆浸透膜装置（ＲＯ）；ＬＦ１０−Ｄ８（日東電工社
製）・スケール発生分散剤；オルガビートＡＣ（オルガノ社
製）・ｐＨ調整；70% 硫酸を使用し、逆浸透膜装置の濃縮水
のｐＨを６．０に調整・脱塩排水水質；表１に示す

【００３４】

【表１】

【００３５】各処理装置毎の流量は次の通りである。・脱塩排水流量；１５０m³／日・砂濾過装置の処理水流量；１５０m³／日・ＥＤＲの処理水流量；９５m³／日・ＥＤＲの濃縮水流量；５５m³／日・ＲＯの処理水（回収水）流量；７０m³／日（水回収
率；約４７％）・ＲＯの濃縮水流量；２５m³／日

【００３６】表１から、溶解度の低い塩を多量に含み従
来であれば、直接廃水処理装置で処理されるような汚れ
の著しい脱塩排水を極性転換方式電気透析装置で、次い
で、逆浸透膜装置で脱塩処理するため、優れた水質の処
理水が得られる。このため、該処理水は原水に回収する
ことができる。また、水回収率が約４７％あり、水利用
率が高まる。

【００３７】

【発明の効果】本発明（１）によれば、溶解度の低い塩
を多量に含み従来であれば、直接廃水処理装置で処理さ
れるような脱塩排水を極性転換方式電気透析装置で更に
脱塩処理できる。極性転換方式電気透析装置はシリカ及
び有機物の除去率が低いが、これらは逆浸透膜装置で除
去できるから、逆浸透膜装置の透過水は脱塩装置の原水
として回収でき、水利用率を高めることができる。ま
た、本発明（２）によれば、従来のものに比べて、廃水
処理装置からの放流廃水を少なくできる。特に廃水処理
装置として、エバポレータやドラムドライヤなどの蒸発
器を使用するクローズドシステムにおいては、該蒸発器
の被処理水が減容化され、エネルギー消費が少なくて済
む。また、本発明（３）によれば、種々の脱塩手段の脱
塩排水を脱塩処理することができる。

【００３８】また、本発明（４）によれば、従来の超純
水製造装置に適用でき、前記排水の脱塩方法の発明を確
実に実施できる。また、本発明（５）によれば、当該化
合物の溶解性が高まりスケール発生を防止できるため、
安定した連続運転が可能となる。また、本発明（６）に
よれば、スケール発生防止剤は、フッ化カルシウムや珪
酸カルシウムなどのスケールをミセル形成による荷電反
発などにより分散させたり、あるいはキレート化により
安定化させる。従って、極性転換方式電気透析装置のイ
オン交換膜面や逆浸透膜の膜面にスケールの発生を防止
することができる。また、本発明（７）によれば、極性
転換方式電気透析装置の被処理水の流路を閉塞するトラ
ブルを回避することができる。また、本発明（８）によ
れば、更に水利用率を向上させることができる。また、
本発明（９）によれば、立地条件や放流規制などによる
制限から、放流設備を備えず脱塩排水をエバポレータで
濃縮し、その濃縮液をそのまま、あるいはドラムドライ
ヤ処理し、その蒸発乾固物を廃棄物処理業者に引き渡す
こともできる。また、本発明（１０）によれば、従来の
あらゆる形態の超純水製造装置や脱塩装置に適用でき、
該装置から排出される脱塩排水を水回収率を高めて処理
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態例における脱塩排水の処理装
置のフロー図である。

【図２】図１中、二点鎖線で囲まれた部分の詳細図であ
る。

【図３】図１中、二点鎖線で囲まれた部分の他の例の詳
細図である。

【図４】第２の実施の形態例における脱塩排水の処理装
置のフロー図である。

【図５】従来例における脱塩排水の処理装置のフロー図
である。

【符号の説明】

１極性転換方式電気透析装置２、４ｈ逆浸透膜装置３原水貯槽４脱塩装置４Ａ第１脱塩処理装置４Ｂ第２脱塩処理装置４ａ前処理装置４ｂイオン交換装置４ｃ脱気装置４ｄ再生型ポリッシャー４ｅサブシステム４ｆ有機物分解装置４ｇイオン交換装置４ｉ電気式脱イオン水製造装置５除濁装置６エバポレータ７ドラムドライヤ８スケール発生防止剤添加手段９ｐＨ調整手段１０ａ、１０ｂ排水処理装置１１使用場所１２廃水処理装置１３〜１９、１１１〜１１７配管１００、２００超純水製造系

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 61/52 ５００Ｂ０１Ｄ 61/54 ５１０ 61/54 ５１０ 65/08 65/08 Ｃ０２Ｆ 1/04 ＣＣ０２Ｆ 1/04 1/42 Ａ 1/42 Ｂ 1/44 Ｃ 1/44 Ｅ 5/00 ６１０Ｆ 5/00 ６１０ 5/10 ６１０Ｚ 5/10 ６１０６２０Ａ６２０６２０Ｂ６２０Ｅ６２０Ｆ６２０Ｚ 9/00 ５０２Ｂ 9/00 ５０２５０２Ｍ５０２Ｆ５０２Ｄ５０２Ｐ５０３Ｇ５０３５０４Ｂ５０４５０４Ｄ５０４Ｅ 1/46 １０３Ｆターム(参考） 4D006 GA03 GA18 KA01 KA03 KA16 KA48 KB13 KB14 KB15 KB18 KD14 KD15 KE15P KE15Q KE15R PA01 PB08 PB23 PB28 PC02 PC31 PC42 4D025 AA03 AB01 AB19 BB01 DA05 DA06 DA10 4D034 AA11 BA01 CA13 4D061 DA08 DB13 EA09 EB01 EB05 EB13 FA02 FA09 FA13 FA14 FA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】脱塩装置から排出されるカルシウムイオ
ン濃度１０〜８００mg/l、フッ化物イオン濃度１０〜３
００mg/lの脱塩排水を極性転換方式電気透析装置で処理
し、次いで、該処理水を逆浸透膜装置で処理し、逆浸透
膜装置の透過水は前記脱塩装置の原水供給側に戻すこと
を特徴とする脱塩排水の処理方法。
【請求項２】前記極性転換方式電気透析装置の濃縮水
と前記逆浸透膜装置の濃縮水は廃水処理装置で処理する
ことを特徴とする請求項１記載の脱塩排水の処理方法。
【請求項３】前記脱塩排水は、再生型イオン交換装置
から生じる薬品再生廃液、逆浸透膜装置の濃縮水及び電
気式脱イオン水製造装置の濃縮水や電極水から選ばれる
１種以上を含有する排水であることを特徴とする請求項
１又は２記載の脱塩排水の処理方法。
【請求項４】原水のイオン性不純物を除去して得られ
る脱塩水を使用場所へ供給する第１脱塩処理装置と、該
使用場所から排出される排水を脱塩処理して処理水を原
水として回収する第２脱塩処理装置を有する脱塩装置
と、前記第１脱塩処理装置及び前記第２脱塩処理装置か
ら排出される脱塩排水を被処理水とし、該脱塩排水中の
イオン性不純物を除去する極性転換方式電気透析装置
と、該極性転換方式電気透析装置の処理水を被処理水と
する逆浸透膜装置と、前記極性転換方式電気透析装置の
濃縮水と前記逆浸透膜装置の濃縮水を処理する廃水処理
装置を備えることを特徴とする脱塩排水の処理装置。
【請求項５】前記極性転換方式電気透析装置の処理水
を前記逆浸透膜装置に流入させる配管に、前記逆浸透膜
装置の濃縮水のｐＨを４〜６．５に調整するｐＨ調整手
段を備えたことを特徴とする請求項４記載の脱塩排水の
処理装置。
【請求項６】前記極性転換方式電気透析装置へ前記脱
塩排水を流入させる脱塩排水配管又は前記極性転換方式
電気透析装置の処理水を前記逆浸透膜装置に流入させる
配管に、スケール発生防止剤を添加する薬剤添加手段を
備えたことを特徴とする請求項４又は５記載の脱塩排水
の処理装置。
【請求項７】前記極性転換方式電気透析装置の入口側
に、前記脱塩排水からの懸濁物質を除去する除濁装置を
備えたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に
記載の脱塩排水の処理装置。
【請求項８】前記逆浸透膜装置の濃縮水の少なくとも
一部を前記極性転換方式電気透析装置の入口側に返送さ
せる配管を備えたことを特徴とする請求項４〜７のいず
れか１項に記載の脱塩排水の処理装置。
【請求項９】前記廃水処理装置は、該廃水処理装置に
供給される被処理水中のイオン性不純物を更に濃縮する
エバポレータを備えることを特徴とする請求項４〜８の
いずれか１項に記載の脱塩排水の処理装置。
【請求項１０】前記第１脱塩処理装置は、原水を除濁
等の前処理装置を介して、又は該前処理装置を介するこ
となくイオン性不純物を除去する脱塩手段を単独又は複
数段経て処理するものであることを特徴とする請求項４
〜９のいずれか１項に記載の脱塩排水の処理装置。