JP2002320979A - 金属含有排水の処理方法および金属含有排水の処理装置 - Google Patents

金属含有排水の処理方法および金属含有排水の処理装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 化合物半導体工場から発生する金属含有排水
を効率的に、かつ、安定して処理できるとともに、省エ
ネルギーで、しかも排水から有価金属を有価物として回
収して再利用でき、排水の完全クローズドシステムを確
立することができる金属含有排水の処理方法を提供す
る。 【解決手段】 この金属含有排水の処理方法によれば、
反応部２と、液中膜５を有する液中膜部３と、沈澱部４
とが上から下に順に並んでいる液中膜分離槽１に、金属
含有排水を上から導入し、かつ、反応部２に、ｐＨ調整
剤を添加して反応させ、続いて、液中膜部３の液中膜５
で水と金属とを分離し、続いて、沈澱部４で金属を沈殿
濃縮する。このように、この処理方法では、反応部２に
ｐＨ調整剤を添加しているので、水酸化物を形成させ
て、液中膜５で固液分離することができる。また、沈澱
部４で、エネルギーを使用することなく重力の作用で、
金属を沈殿濃縮できる。

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、有価金属として
のガリウムと有害金属としての砒素を含む排水からガリ
ウムと砒素を回収して、それらをリサイクルする金属含
有排水の処理方法および処理装置に関する。さらに、こ
の発明は、残った処理水に適当な前処理を実施して、超
純水製造装置の原水としてリサイクルする化合物半導体
(ガリウム砒素)排水等の完全クローズドシステムを構築
できる金属含有排水の処理方法および処理装置に関す
る。さらに、この発明は、有価金属としてのガリウムと
有害金属としての砒素等を含む化合物半導体排水から、
ガリウム、砒素リン混合物をそれぞれ別個に回収し
て、別の場所でそれらを有効にリサイクルし、残った水
は最適な前処理を実施して超純水製造装置の原水として
リサイクルする化合物半導体(ガリウム砒素、ガリウム
リン等)排水の完全クローズドシステムを実現する金属
含有排水の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガリウム砒素含有排水は、凝集剤
としての塩化第二鉄、中和剤および高分子凝集剤を添加
して処理する、いわゆる、中和凝集沈殿法が最も一般的
であった。この中和凝集沈殿法では、沈殿物は産業廃棄
物として法的規制のもと、処理処分されていた。
【０００３】一方、ガリウム砒素含有排水を、蒸発,濃
縮させて濃縮物を回収し、蒸発した水は冷却して水に戻
し、適当な前処理をして超純水製造装置の原水としてリ
サイクルする方法もある。
【０００４】また、もう１つの従来技術として、特開２
０００-１１７２７０号公報に記載のものがある。この
従来技術は、金属含有排水のｐＨを水酸化ナトリウム等
のアルカリ剤により調整して、金属水酸化物を形成させ
た後、１μｍ 〜１０μｍの孔径を有する膜分離装置に
通水することにより、水と金属水酸化物を効率的に分離
し、有価金属を回収して再利用している。さらに、前工
程として、金属含有排水のｐＨを３〜４に調整して、ク
ロムと鉄の水酸化物を分離回収して、金属を選択的に分
離回収している。
【０００５】この特開２０００-１１７２７０号公報に
記載の従来技術の処理装置は、図５８に具体的に示すよ
うに、ｐＨ調整槽９４１、セラミックス膜等を充填した
ＭＦ膜分離装置９４２、ポンプ９４３、再ｐＨ調整槽９
４４、ＲＯ膜分離装置９４５、再溶解槽９４６から構成
されている。
【０００６】そして、重金属を含有する排水を、ｐＨ調
整槽９４１での滞留時間が３０分になるように供給す
る。続いて、ＭＦ膜分離装置９４２に接続したポンプ９
４３を稼動させる。
【０００７】処理水のポンプ９４３は、ｐＨ調整槽９４
１に設置した液面スイッチと連動しており、ｐＨ調整槽
９４１の水位によって制御される。ｐＨ調整槽９４１内
で生成した金属水酸化物は、ＭＦ膜分離装置９４２内の
膜によって濃縮される。
【０００８】一方、濃縮水酸化金属は、再溶解槽９４６
で溶解され、高濃度のニッケル、亜鉛溶液となり、工場
のメッキ浴等で再利用される。
【０００９】また、上記特開２０００-１１７２７０号
公報に記載のもう１つの従来技術を、図５９を参照して
説明する。この従来技術の処理装置は、鉄酸化細菌反応
槽１０４８、ＭＦ膜分離装置１０４９、ｐＨ調整槽１０
４１、ＭＦ膜分離装置１０４２、再ｐＨ調整槽１０４
４、ＲＯ膜分離装置１０４５等から構成されている。
【００１０】そして、鉄酸化細菌反応槽１０４８での排
水のｐＨは、硫酸および苛性ソーダによって、ｐＨ３に
制御され、栄養剤として窒素およびリンが添加されてい
る。この鉄酸化細菌反応槽１０４８の内部には、鉄酸化
細菌回収用ＭＦ膜分離装置１０４９が設置されている。
このＭＦ膜分離装置１０４９は、シリカ−アルミナ系セ
ラミックスで孔径が１０μｍのＭＦ膜を採用している。
このＭＦ膜は、空気によって、膜内部から膜面を連続的
に洗浄されている。
【００１１】このＭＦ膜で生成した水酸化鉄,水酸化ク
ロムおよび鉄酸化細菌の濃縮液は、一部が鉄酸化細菌反
応槽１０４８に返送され、他の一部は引き抜かれ、乾
燥,造粒された後、再利用されている。この鉄酸化細菌
反応槽１０４８内には、水酸化鉄,水酸化クロムおよび
鉄酸化細菌が蓄積し、ＭＬＳＳ(Ｍixed Ｌiquor Ｓuspe
nded Ｓolids)濃度として、１００〜２００ｍｇ／ｌ(ミ
リグラム/リッター)で管理している。さらに、ｐＨ調整
槽１０４１において、苛性ソーダ溶液によって、鉄酸化
細菌処理水のｐＨを９に調整している。そして、撹拌し
た後、ニッケル,亜鉛の水酸化物を生成させている。
【００１２】この後、ｐＨ調整槽１０４１から、ポンプ
１０４３によって、ｐＨ調整槽１０４１の外部に設置し
たＭＦ膜分離装置１０４２に通水している。
【００１３】また、今１つの従来技術(第３従来例)が、
特開平９-２８５７８６号公報に記載されている。この
第３従来例では、図６０に示す通り、砒素を含んだ原水
に予め、砒素を沈殿させる薬品あるいは砒素を吸着する
吸着材を添加した混合水１１７５を、膜濾過槽１１７４
に流入させる。
【００１４】または、原水を、膜濾過槽１１７４に流入
させ、上記薬品あるいは吸着材を添加して混合水となし
て、原水中の砒素を沈殿させるか、あるいは、吸着材に
吸着させるとともに、膜濾過槽１１７４内の混合水１１
７６を槽１１７４内に設置した膜濾過装置１１７３(液
中膜)によって固液分離する。その際、膜濾過槽１１７
４への流入水量に対する膜濾過水１１７７の取出量を９
９％以上として、添加した薬品を膜濾過槽１１７４内に
高濃度に保持することによって、砒素の沈殿を促進して
いる。なお、図６０において、１１７１は原水導入管、
１１７２は凝集剤注入管、１１７５は処理槽、１１８８
は貯水槽である。
【００１５】この第３の従来技術は、３価の砒素を酸化
するのに、酸化剤を添加するか、オゾン処理するか、ど
ちらかの方法で５価の砒素に酸化した後、薬品または吸
着材を添加した混合水を液中膜が設置してある膜濾過槽
１１７４に導入して、砒素の沈殿あるいは吸着を促進し
て分離するものである。
【００１６】また、今１つの従来技術(第４従来例)が、
特許公報平３−６１５１４号公報に記載されている。こ
の第４の従来技術は、ガリウムおよび砒素を含む排水か
ら砒素を除去し、ガリウムを回収する排水の処理方法で
ある。
【００１７】具体的には、ガリウムおよび砒素を含む排
水に可溶性第２鉄塩を添加し、アルカリ剤によってｐＨ
を調節してガリウムおよび砒素を水酸化第２鉄の沈殿と
共沈させている。
【００１８】そして、沈殿物を水に懸濁させ、アルカリ
剤である水酸化ナトリウムを添加してｐＨをアルカリ側
に調節することによってガリウムを沈殿物から溶出さ
せ、沈殿物と分離させた後、水を蒸発乾固してガリウム
を回収している。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術としての
特開２０００-１１７２７０号公報には、『金属含有排
水のｐＨを調整して金属水酸化物を形成させた後、１μ
ｍ〜１０μｍの孔径を有する膜分離装置に通水すること
により、水と金属水酸化物とを分離することを特徴とす
る金属含有排水の処理および有価金属の回収方法。』と
記載されている。
【００２０】これに対し、半導体工場のガリウム砒素プ
ロセスでは、工場内生産装置である裏面研磨装置では、
孔径１μｍ以下(例えば、孔径０.４μｍ)のフィルター
を用いて、装置内の液の循環を実施している。よって、
０.４μｍ以上の粒子が排水される。０.４μｍ以上の粒
子を捕捉するためには、０.４μｍの孔径を有する膜分
離装置に通水する必要がある。
【００２１】一方、ＭＦ膜の孔径は、１μｍ〜１０μｍ
程度のものが一般的であること、および、孔径が小さく
なるとポンプ動力が大きくなることを考慮に入れ、省エ
ネルギー性も考慮して、採用するＭＦ膜の孔径を慎重に
検討する必要がある。
【００２２】また、ＵＦ(Ｕltra Ｆilter：限外濾過膜)
は、０.００２μｍ〜０.４μｍ程度の孔径のＵＦが市販
されているので、目的にあった機種を選定し、省エネと
なるシステムを構築すればよい。
【００２３】また、従来技術としての特開２０００-１
１７２７０号公報に記載のものは、高濃度(１０％以上)
に金属を回収できていないし、逆浸透膜で回収した金属
イオンを排水処理に再利用することなく放流している。
特開２０００-１１７２７０号公報のＭＦ膜分離装置
は、ポンプで消費する電気エネルギーが大きい。
【００２４】また、上記従来技術(特開２０００-１１７
２７０)には、『金属含有排水のｐＨを調整して金属水
酸化物を形成させるとともに、高分子凝集剤または液体
キレート剤を併用して投入し、金属水酸化物のフロック
を形成させた後、５０μｍ〜２００μｍの孔径を有する
膜分離装置に通水することにより、水と金属水酸化物の
フロックとを分離することを特徴とする金属含有排水の
処理および有価金属の回収方法。』が記載されている。
【００２５】この記載に対し、有価金属であるガリウム
を回収するには、水酸化物となっているのはしかたがな
いとしても、凝集剤等の不純物が含まれないことが望ま
れる。具体的には、水酸化ガリウムのみが望まれるが、
この従来技術では高分子凝集剤または液体キレート剤を
併用して投入し、金属水酸化物のフロックを形成させて
いる。
【００２６】また、上記従来技術(特開２０００-１１７
２７０)には、『３価クロム、２価鉄のイオンを含有す
る金属含有排水から、第１段階で、ｐＨを３〜４に調整
して、２価鉄を３価鉄に酸化することにより、クロムと
鉄の水酸化物を形成させた後、１μｍ〜１０μｍの孔径
を有する膜分離装置に通水することにより、水と鉄およ
びクロムの水酸化物とを分離し、次に、当該処理水か
ら、第２段階で、請求項１または２に記載の方法によ
り、残部金属を分離回収することを特徴とする金属含有
排水の処理および有価金属の回収方法。』が記載されて
いる。
【００２７】この従来技術を応用して、ガリウム砒素排
水を処理した場合、砒素が３価から５価に酸化されて沈
殿しやすくなり、沈殿物としての水酸化ガリウムとの混
合物となり、ガリウムを製錬回収する際に面倒となる課
題がある。
【００２８】あくまでも、水酸化ガリウムと５価の砒素
は区別して別々に回収することがコスト的なメリットが
ある。
【００２９】また、上記従来技術(特開２０００-１１７
２７０)には、『２価鉄を３価鉄に酸化する際に、鉄酸
化細菌を用いることを特徴とする請求項３に記載の金属
含有排水の処理および有価金属の回収方法。』が記載さ
れている。これに対して、ガリウム砒素排水を処理する
場合、鉄酸化細菌では役立たない課題がある。
【００３０】また、上記従来技術(特開２０００-１１７
２７０)には、『ニッケル、亜鉛、３価クロム、２価鉄
のイオンを含有する金属含有排水から、請求項３または
４に記載の方法により金属を分離回収する際、上記第２
段階において、ｐＨを８〜１０に調整してニッケルおよ
び亜鉛の水酸化物を形成させ、水とニッケルおよび亜鉛
の水酸化物とを分離することを特徴とする金属含有排水
の処理および有価金属の回収方法。』が記載されてい
る。
【００３１】ところが、ガリウム砒素排水の場合、第２
段階で砒素を酸化した後、すなわち、安定な不溶性塩と
した後、凝集剤を添加して沈殿物を形成する必要がある
のに対して、上記従来技術には、酸化の工程がない課題
がある。
【００３２】また、上記従来技術(特開２０００-１１７
２７０)には、『膜分離装置としてセラミックスを素材
とした膜を用いることを特徴とする請求項１〜５のいず
れかに記載の金属含有排水の処理および有価金属の回収
方法。』が記載されている。しかし、セラミックスを素
材とした膜分離装置は、一般的に価格が高い。
【００３３】また、上記従来技術(特開２０００-１１７
２７０)には、『分離回収した金属水酸化物の濃縮物
を、硫酸によりｐＨを０.５〜３に調整して金属を再溶
解させ、金属の濃縮液を回収し再利用することを特徴と
する請求項１〜６のいずれかに記載の金属含有排水の処
理および有価金属の回収方法。』が記載されている。
【００３４】ところが、ガリウム砒素排水において、ガ
リウムを製錬する場合、ガリウムの濃度が、可能な限り
高濃度のガリウムスラリーが求められているので、従来
技術の膜分離後に、さらに、濃縮とか沈殿とかの濃縮沈
殿工程が必要な課題がある。
【００３５】また、上記従来技術(特開２０００-１１７
２７０)には、『金属水酸化物を分離回収した後の処理
水を逆浸透膜に通水して処理水を再利用することを特徴
とする請求項１〜７のいずれかに記載の金属含有排水の
処理および有価金属の回収方法。』が記載されている。
【００３６】ところが、ガリウム砒素排水の場合、逆浸
透膜に通水する前に前処理装置が必要であるのに対し
て、従来技術では、前処理工程がない。
【００３７】また、上記従来技術(特開２０００−１１
７２７０)では、ＭＦ膜分離装置に関係するポンプ(ポン
プ１０４３、ポンプ１０５０)の動力が大きいことが、
省エネ時代に至った現在では、課題である。
【００３８】また、第３の従来技術(特開平９-２８５７
８６)では、請求項１において『ヒ素を含んだ原水に予
め、ヒ素を沈殿させる薬品あるいはヒ素を吸着する吸着
材を添加した混合水を膜濾過槽に流入させるか、または
原水を膜濾過槽に流入させ上記薬品あるいは吸着材を添
加して混合水となして、原水中のヒ素を沈殿させるかあ
るいは吸着材に吸着させるとともに、膜濾過槽内の混合
水を槽内に設置した浸漬型膜濾過装置によって固液分離
し、浸漬型膜濾過装置の膜面を透過した膜濾過水を槽外
へ取出すに際し、上記膜濾過槽への流入水量に対する膜
濾過水の取出量を99ハ゜-セント以上として、膜濾過槽内に薬
品あるいは、吸着材を高濃度に保持することによって、
砒素の沈殿あるいは吸着を促進することを特徴とする浸
漬型膜濾過装置を用いた水処理設備の運転方法』として
いる。
【００３９】この請求項１では、ヒ素は処理できるもの
の、ガリウム砒素排水のように、２つの金属を分離する
工程はない。また、請求項２において『原水に酸化剤を
添加するか、あるいは原水をオゾン処理することによっ
て、原水中のヒ素を５価のヒ素イオンまで酸化すること
を特徴とする請求項１記載の浸漬型膜濾過装置を用いた
水処理設備の運転方法』としている。この請求項２で
は、原水中のヒ素を５価のヒ素イオンまで酸化するの
に、薬品を用いているので薬品代がかかる。そこで、こ
の発明の目的は、化合物半導体工場から発生する金属含
有排水を効率的に、かつ、安定して処理できるととも
に、省エネルギーで、しかも排水から有価金属を有価物
として回収して再利用でき、排水の完全クローズドシス
テムを確立することができる金属含有排水の処理方法お
よび処理装置を提供することにある。
【００４０】また、この発明の今１つの目的は、添加し
た水酸化ナトリウムのナトリウムイオンを再利用できる
とともに、排水を処理して超純水製造装置の原水として
再利用できる完全クローズドシステムを確立することが
できる金属含有排水の処理方法を提供することにある。
【００４１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の金属含有排水の処理方法は、反応部と、
液中膜を有する液中膜部と、沈澱部とが上から下に順に
並んでいる液中膜分離槽に、金属含有排水を上から導入
する工程と、上記反応部に、ｐＨ調整剤を添加して上記
金属含有排水と反応させる工程と、上記液中膜部の液中
膜で水と金属とに分離する工程と、上記沈澱部で上記分
離された金属を沈殿濃縮する工程とを備えることを特徴
としている。
【００４２】この発明では、反応部にｐＨ調整剤を添加
しているので、水酸化物を形成させて、液中膜で固液分
離することができる。また、沈澱部で、エネルギーを使
用することなく重力の作用で、金属を沈殿濃縮できる。
【００４３】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上から金属含有排水が導入され、反応部と、液中
膜を有する液中膜部と、沈澱部とが上から順に配置され
た液中膜分離槽を備え、上記反応部にｐＨ調整剤を添加
して上記金属含有排水と反応させ、上記液中膜部で上記
金属含有排水を水と金属とに分離し、上記沈澱部で分離
された金属を沈殿濃縮することを特徴としている。
【００４４】この実施形態では、液中膜分離槽に金属含
有排水を上から導入し、上記反応部にｐＨ調整剤を添加
して反応させ、液中膜部で水と金属とを分離し、沈澱部
で金属を沈殿濃縮する。これにより、水酸化物を形成さ
せて、液中膜で固液分離できる。また、沈澱部におい
て、エネルギーを使用することなく、重力の作用で、金
属を沈殿濃縮できる。
【００４５】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記液中膜が限外濾過膜であり、上記反応部に、
ｐＨ計と充填材が設置され、この反応部でのｐＨを４〜
５に調整し、かつ、上記液中膜部が有する液中膜の下部
に散気管が設置されている。
【００４６】この実施形態では、上記液中膜が限外濾過
膜であり、かつ、反応部にｐＨ計と充填材が設置されて
いて、反応部でのｐＨを４〜５に調整しているので、水
酸化ガリウムを効率良く生成させて、その後、限外濾過
膜である液中膜で、精度高く固液分離できる。
【００４７】この実施形態では、液中膜下部に設置され
ている散気管から空気を吐出し、反応部に撹拌用充填材
が存在しているので、反応部において、排水の撹拌が促
進され、排水とｐＨ調整剤との反応が確実となり、水酸
化ガリウムが効率良く生成する。また、反応部でのｐＨ
が４〜５に調整されているので、排水中のガリウムが選
択的に水酸化ガリウムとして生成する。
【００４８】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記充填材が、撹拌構造を有するラインミキサー
等の反応促進部材である。
【００４９】この実施形態では、上記充填材がラインミ
キサー等の反応促進部材であるので、散気管から吐出す
る空気と、反応部の充填材とによって、排水の撹拌がよ
り促進され、数分間の滞留時間でも、排水とｐＨ調整剤
との反応がより確実となる。
【００５０】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記液中膜部で分離された水を、前処理装置に導
入して前処理し、超純水製造装置の原水としてリサイク
ルする。
【００５１】この実施形態では、液中膜部で分離された
水を前処理装置に導入して前処理し、超純水製造装置の
原水としてリサイクルするので、水の有効利用ができク
ローズドシステムが完成する。
【００５２】また、一実施形態は、上から金属含有排水
が導入され、第１反応部と、第１液中膜を有する第１液
中膜部と、第１沈澱部とが上から順に配置された第１の
液中膜分離槽と、上記第１の液中膜分離槽の第１液中膜
部からの処理水が上から導入され、第２反応部と、第２
液中膜を有する第２液中膜部と、第２沈澱部とが上から
順に配置された第２の液中膜分離槽とを備え、上記第１
の液中膜分離槽では、上記第１反応部にｐＨ調整剤を添
加して反応させ、続いて、上記第１液中膜部の第１液中
膜で水と金属とを分離し、続いて、最下部の第１沈澱部
で金属を沈殿濃縮し、上記第２の液中膜分離槽では、上
記第２反応部に凝集剤とｐＨ調整剤を添加して反応さ
せ、続いて、上記第２液中膜部の第２液中膜で水と金属
とを分離し、続いて、最下部の第２沈澱部で金属を沈
殿,濃縮する。
【００５３】この実施形態の排水処理装置は、第１の液
中膜分離槽と第２の液中膜分離槽を備えているので、２
つのグループの沈殿物を分離,濃縮,沈殿できる。
【００５４】上記第１の液中膜分離槽では、ｐＨ調整剤
で形成される水酸化物を濃縮沈殿分離でき、また、第２
の液中膜分離槽では、第１の液中膜分離槽で膜分離され
た後の処理水(分離水)に、凝集剤とｐＨ調整剤を添加す
ることによって、フロック等のより大きな沈殿物が形成
され、水酸化物を濃縮,沈殿,分離できる。
【００５５】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記第２の液中膜部で分離された水を、前処理装
置に導入して前処理し、超純水製造装置の原水としてリ
サイクルする。
【００５６】この実施形態では、第２の液中膜部で分離
された水を前処理装置に導入して前処理し、超純水製造
装置の原水としてリサイクルするので、２段の膜で処理
した水を前処理することとなる。したがって、前処理装
置への負荷が小さくなり、超純水製造装置の原水として
容易にリサイクルできる。
【００５７】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、金属含有排水が上から導入され、第１反応部と、
第１液中膜を有する第１液中膜部と、第１沈澱部とが上
から順に配置され、上記第１反応部にｐＨ調整剤を添加
して反応させ、続いて上記第１液中膜部の第１液中膜で
水と金属とを分離し、続いて最下部の上記第１沈澱部で
金属を沈殿,濃縮する第１の液中膜分離槽と、上記第１
の液中膜分離槽の第１の液中膜からの処理水が上から導
入され、第２反応部と、第２液中膜を有する第２液中膜
部と、第２沈澱部とが上から順に配置され、上記第２反
応部に凝集剤とｐＨ調整剤を添加して反応させ、続いて
上記第２液中膜部の第２液中膜で水と金属とを分離し、
続いて最下部の上記第２沈澱部で金属を沈殿濃縮する第
２の液中膜分離槽と、第３液中膜を有する第３の液中膜
分離槽とを備える。
【００５８】この実施形態では、第１の液中膜からの当
該処理水と第３液中膜分離槽からの沈殿物とを第２の液
中膜分離槽の上から導入するので、この第２の液中膜分
離槽において、混合された排水は、第３液中膜分離槽か
らの沈殿物の影響を受けながら処理される。また、第２
反応部では、凝集剤とｐＨ調整剤が添加されるので、第
２反応部では、フロック等のより大きな沈殿物が形成さ
れ、濃縮,沈殿,分離できる。
【００５９】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属含有排水が、化合物半導体を含む排水で
あり、上記ｐＨ調整剤が苛性ソーダである。
【００６０】この実施形態では、金属含有排水が、化合
物半導体の排水であり、ｐＨ調整剤が苛性ソーダである
ので、化合物半導体に関係する金属を苛性ソーダによっ
て、水酸化物を形成できる。
【００６１】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記化合物半導体を含む排水が、ガリウム砒素を
含む排水である。
【００６２】この実施形態では、化合物半導体の排水が
ガリウム砒素を含む排水であるので、ガリウムを水酸化
ガリウムとして回収できる。
【００６３】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記限外濾過膜の孔径が、０.１μｍ〜１.０μｍ
である。
【００６４】この実施形態では、上記限外濾過膜の孔径
が、０.１μｍ〜１.０μｍであるので、微細な固形物を
確実に分離できる。
【００６５】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記前処理装置は、活性炭吸着装置、イオン交換
装置、逆浸透膜装置のうちのいずれか１つ、もしくは、
それらの組み合わせである。
【００６６】この実施形態では、前処理装置が、活性炭
吸着装置、イオン交換装置、逆浸透膜装置のうちどれ
か、もしくは、それらの組み合わせであるので、前処理
装置への処理水に、ある程度の有機物,イオンおよび微
粒子等が存在していても、確実に、超純水製造装置の原
水として前処理することができる。
【００６７】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属含有排水がガリウム砒素を含む排水であ
り、上記沈澱部で沈殿濃縮する金属が水酸化ガリウムで
ある。
【００６８】この実施形態では、金属含有排水がガリウ
ム砒素を含む排水で、沈殿濃縮金属が水酸化ガリウムで
あるので、有価物として水酸化ガリウムをガリウムメー
カーに引き渡し、ガリウムをリサイクルできる。
【００６９】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記凝集剤が塩化第二鉄であり、上記ｐＨ調整剤
が苛性ソーダである。
【００７０】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記凝集剤が塩化第二鉄であり、上記ｐＨ調整剤
が苛性ソーダである。
【００７１】上記実施形態によれば、凝集剤が塩化第二
鉄で、ｐＨ調整剤が苛性ソーダであるので、砒素を砒酸
鉄として不溶性塩にすることができる。
【００７２】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、金属含有排水がガリウム砒素を含む排水であり、
第１の液中膜分離槽における沈殿濃縮金属が水酸化ガリ
ウムであり、第２液中膜分離槽における沈殿濃縮金属が
砒酸鉄である。
【００７３】この実施形態では、金属含有排水がガリウ
ム砒素を含む排水で、第１の液中膜分離槽における沈殿
濃縮金属が水酸化ガリウムで、第２液中膜分離槽におけ
る沈殿濃縮金属が砒酸鉄であるので、２種類の金属を分
別して回収でき、メーカーによる精錬が容易となる。
【００７４】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記第３の液中膜分離槽に、ガリウム砒素プロセ
スで排水される現像液排水と砒素を含む排水が導入され
る。
【００７５】この実施形態では、第３液中膜分離槽に、
ガリウム砒素プロセスで排水される現像排水と砒素を含
む排水が導入されるので、第３液中膜分離槽で、現像排
水中の窒素を栄養源に砒素酸化細菌を培養繁殖させるこ
とができる。
【００７６】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記第２の液中膜分離槽の最下部の第２沈澱部に
沈殿濃縮したスラリーを、上記第３の液中膜分離槽に返
送する。
【００７７】この実施形態では、第２液中膜分離槽の最
下部の沈澱部に沈殿濃縮したスラリーを第３液中膜分離
槽に返送するので、必要量の砒素酸化細菌を第３液中膜
分離槽に返送して確保できると同時に、再度第２液中膜
分離槽における砒素の３価から５価への酸化に役立たせ
ることができる。
【００７８】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記第３の液中膜分離槽に、現像排水と砒素含有
排水を導入して、砒素酸化細菌を培養し、上記培養した
砒素酸化細菌を、上記第２液中膜分離槽に導入する。
【００７９】この実施形態では、第３液中膜分離槽に現
像排水と砒素含有排水を導入して砒素酸化細菌を培養
し、上記培養した砒素酸化細菌を第２液中膜分離槽に導
入するので、現像排水中の窒素成分を砒素酸化細菌の培
養繁殖に役立たせることができる。また、培養した砒素
酸化細菌を利用して、第２液中膜分離槽において、砒素
の３価から５価への酸化を効率的に低コストで実施でき
る。
【００８０】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記第２の液中膜分離槽の最下部の第２沈澱部に
沈殿濃縮したスラリーが、砒素酸化細菌を含有してい
る。
【００８１】この実施形態では、第２液中膜分離槽の最
下部の沈澱部に沈殿濃縮したスラリーに砒素酸化細菌が
含有しているので、スラリーをシステム内で必要量だけ
循環し、最適システムを構築することができる。
【００８２】また、一実施形態は、砒素含有排水中の３
価の砒素を、砒素酸化細菌で５価の砒素に微生物酸化し
て排水処理する。
【００８３】この実施形態では、砒素含有排水中の３価
の砒素を砒素酸化細菌で５価の砒素に微生物酸化して排
水処理するので、酸化剤としての薬品を使用することが
なく、ランニングコストを低減できる。
【００８４】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、砒素含有排水中の３価の砒素を、砒素酸化細菌で
５価の砒素にして、かつ、凝集剤とｐＨ調整剤を添加し
て排水処理する。
【００８５】この実施形態では、砒素含有排水中の３価
の砒素を砒素酸化細菌で５価の砒素にして、かつ凝集剤
を添加して排水処理するので不溶性塩として砒素を捉え
て、凝集剤とｐＨ調整剤によって大きなフロックとする
ことができる。
【００８６】また、一実施形態は、金属含有排水から金
属を回収する金属含有排水の処理方法であって、金属含
有排水に、ｐＨ調整剤を添加して、第１液中膜分離装置
に通水することにより、上記金属含有排水から水と金属
水酸化物とを分離する工程と、上記排水を、逆浸透膜分
離装置に通水することにより、上記排水から、上記排水
に溶解している別の金属を含有する濃縮液を分離する工
程と、上記別の金属を含有する濃縮液を、上記第１液中
膜分離装置に返送して、上記ｐＨ調整剤とともに排水に
添加する工程とを備える。
【００８７】この実施形態によれば、金属含有排水に、
ｐＨ調整剤を添加して反応させて、金属水酸化物を形成
させた後に、第１液中膜分離装置に通水すれば、金属水
酸化物を第１液中膜分離装置で濃縮することができる。
【００８８】また、上記第１液中膜分離装置を通過した
別の金属は、逆浸透膜分離装置に通水することにより、
今度は逆浸透膜分離装置であるが故、濃縮液側に移行
し、上記別の金属を含む濃縮液を、再度ｐＨ調整剤とし
て排水に返送し添加して、新しいｐＨ調整剤の使用量を
減少させることができる。すなわち、ランニングコスト
を低減できる。
【００８９】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１液中膜分離装置の後段で、上記金属含有
排水に、ｐＨ調整剤と凝集剤を添加して、第２液中膜分
離装置に通水し、続いて、ｐＨ調整剤を添加して、逆浸
透膜分離装置に通水し、さらに、上記逆浸透膜分離装置
の後段に配置した超純水製造装置に通し、上記逆浸透膜
分離装置からの濃縮液を、上記第１液中膜分離装置に返
送して、上記ｐＨ調整剤とともに排水に添加する。
【００９０】この実施形態によれば、排水にｐＨ調整剤
を添加して、水と第１金属水酸化物を生成し、この水と
第１金属水酸化物を、第１液中膜分離装置で、水と第１
金属水酸化物の濃縮物とに分離する。
【００９１】続いて、第１液中膜分離装置の後段で、排
水にｐＨ調整剤(例えば、水酸化ナトリウム)と凝集剤
(例えば、塩化第二鉄)を添加し、続いて、第２液中膜分
離装置によって、第２金属(砒素)が溶解している排水
を、水と第２金属濃縮物とに分離できる。
【００９２】さらに、上記第２液中膜分離装置の後段
で、逆浸透膜分離装置によって、濃縮した金属(ナトリ
ウムイオン)は、最初の第１液中膜分離装置の前段に返
送,添加して、ｐＨ調整剤としてリサイクルできる。
【００９３】この実施形態によれば、第１,第２の液中
膜分離装置によって、第１,第２の２種類の金属を分離
回収できると同時に、最初に添加したｐＨ調整剤が含む
金属(ナトリウム)をｐＨ調整剤としてリサイクルでき、
ランニングコストを低減できる効果がある。
【００９４】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記逆浸透膜分離装置の後段に配置した電気脱イ
オン装置から得た水を、超純水製造装置に導入して、再
利用し、上記逆浸透膜分離装置および上記電気脱イオン
装置からの濃縮水を、上記第１液中膜分離装置に返送し
て、上記ｐＨ調整剤とともに上記排水に添加し、上記第
１液中膜分離装置に通水する。
【００９５】この実施形態によれば、逆浸透膜分離装置
の後に、電気脱イオン装置を配置して、イオンを電気的
に除去して、後段の超純水製造装置の負荷を少なくし
て、超純水製造装置の水質を向上させることができる。
【００９６】電気脱イオン装置は、イオン交換樹脂のよ
うに酸,アルカリで再生する必要もなく、当然として再
生廃液は発生しないため、排水処理設備を削除すること
ができる。すなわち、電気脱イオン装置を使用している
ので、薬品としての化学物質を使用することなく、廃液
を発生させることなくシステムを完成でき、環境に優し
いシステムとなる効果がある。
【００９７】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１液中膜分離装置の後段、かつ、上記第２
液中膜分離装置の前段で、排水に、ｐＨ調整剤,凝集剤
および金属酸化細菌を添加する。
【００９８】この実施形態によれば、第１液中膜分離装
置の後段で、ｐＨ調整剤、凝集剤および金属酸化細菌を
添加しているので、この金属酸化細菌によって、排水中
の金属を酸化して金属を安定化することができる。
【００９９】この実施形態では、薬品としての酸化剤に
よって金属を酸化するのではなく、金属酸化細菌を用い
て金属を酸化するので、薬品代を節約でき、ランニング
コストを低減することができる。
【０１００】また、一実施形態は、反応部,液中膜を有
する液中膜部,沈澱部が上から順に配置されて構成され
る第１液中膜分離槽に、金属を含む化合物半導体排水を
上から導入し、かつ、上記反応部にｐＨ調整剤を添加し
て反応させ、続いて、上記液中膜部の液中膜で上記排水
から金属を分離し、続いて、上記沈澱部で上記金属を沈
殿濃縮し、上記液中膜で得た処理水を、順次、砒素リン
除去装置、活性炭吸着装置、逆浸透膜装置、電気脱イオン
装置で処理した後、超純水製造装置に導入し、上記逆浸
透膜装置および上記電気脱イオン装置からの濃縮水を、
上記反応部に返送する。
【０１０１】この実施形態によれば、金属としてのガリ
ウムを回収することができ、また、分離水中の砒素やリ
ンは砒素リン除去装置で除去し、さらに前処理して、超
純水製造装置に水をリサイクルしている。よって、ガリ
ウム、砒素、リンを含む排水の完全クローズドシステム
を完成することができる。
【０１０２】また、逆浸透膜装置および電気脱イオン装
置からの濃縮水を、第１液中膜分離槽の反応部に返送す
ることによって、上記濃縮水中の金属(ナトリウムイオ
ン)を返送してリサイクルでき、ｐＨ調整剤としての水
酸化ナトリウムの使用量を低減でき、ランニングコスト
を低減できる。
【０１０３】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１液中膜分離槽で濃縮した濃縮物を、上記
第１液中膜分離槽の下に配置されている第２の液中膜分
離槽に導入して、さらなる濃縮を行う。
【０１０４】この実施形態によれば、上記第１液中膜分
離槽の下部に、第２液中膜分離槽が配置されているの
で、蒸発装置の様な多大なエネルギーを使用することな
く、２段階の物理的な手段でもって、排水中の金属を濃
縮することができ、濃縮液の濃度を高めることができ
る。
【０１０５】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１液中膜分離槽の液中膜および上記第２液
中膜分離槽の液中膜からの処理水を、第３液中膜分離槽
の反応部にｐＨ調整剤と凝集剤と共に導入し、上記第３
液中膜分離槽での沈殿物を、第４液中膜分離槽でさらに
濃縮し、一方、上記第３液中膜分離槽および第４液中膜
分離槽の液中膜で分離した処理水を、順次、活性炭吸着
装置、逆浸透膜装置、電気脱イオン装置で処理した後、超
純水製造装置に導入し、上記逆浸透膜装置および電気脱
イオン装置からの濃縮水を、上記第１液中膜分離槽の反
応部に返送する。
【０１０６】この実施形態によれば、ガリウムと砒素を
分離した後、ガリウムも砒素も２段の液中膜分離槽(第
２液中膜分離槽と第４液中膜分離槽)で、蒸発装置の様
な多大なエネルギーを使用することなく、それぞれに濃
縮することができる。したがって、この実施形態によれ
ば、ガリウムと砒素を、極力エネルギーを使用しないで
濃縮できる。
【０１０７】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属を含む化合物半導体排水の一部と現像排
水とを、第５液中膜分離槽に導入して、砒素酸化細菌を
培養,濃縮し、この砒素酸化細菌を上記第３液中膜分離
槽に導入する。
【０１０８】この実施形態によれば、第５液中膜分離槽
で培養濃縮した砒素酸化細菌を第３液中膜分離槽に導入
するので、この第３液中膜分離槽において、３価の砒素
を砒素酸化細菌によって、安定な５価の砒素として、濃
縮分離することができる。また、薬品としての酸化剤を
使用しないので、ランニングコストを低減することがで
きる。
【０１０９】また、砒素酸化細菌は、第５液中膜分離槽
において化合物半導体製造プロセスより発生する現像排
水中の有機物を栄養に繁殖し、また、化合物半導体排水
に含まれる砒素をベースとして繁殖する。このため、砒
素酸化細菌は、培養においても、コストのかかる栄養剤
を使用する必要がなく、ランニングコストを低減でき
る。
【０１１０】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第３液中膜分離槽で沈殿した濃縮液の一部
を、上記第５液中膜分離槽に返送する。
【０１１１】この実施形態によれば、第３液中膜分離槽
で沈殿した濃縮液の一部を、第５液中膜分離槽に返送し
ているので、上記濃縮液中の砒素酸化細菌をリサイクル
でき、第５液中膜分離槽での砒素酸化細菌の培養速度を
早めることができる。
【０１１２】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第５液中膜分離槽で培養した砒素酸化細菌
を、上記第１液中膜分離槽および上記第３液中膜分離槽
に導入する。
【０１１３】この実施形態によれば、砒素酸化細菌を、
第１液中膜分離槽および第３液中膜分離槽に導入して、
砒素酸化細菌が持つ有機物分解能力を利用して、３価の
砒素を安定な５価の砒素とすることができるだけでな
く、排水中の有機物をも分解して、より超純水製造装置
に対する水質上の負荷を低減できる。
【０１１４】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属酸化細菌が、砒素酸化細菌である。
【０１１５】この実施形態によれば、薬品としての酸化
剤を使用することなく金属を酸化することができ、ラン
ニングコストを低減することができる効果がある。
【０１１６】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記沈澱部で、金属を沈殿させて濃縮した後、さ
らに、蒸発装置で濃縮する。
【０１１７】この実施形態によれば、沈澱部で金属を沈
殿濃縮した後、さらに蒸発装置で濃縮するので、上記金
属を短時間で濃縮できる。また、蒸発装置を使用するの
で、濃縮濃度を、容易に希望の濃度まで高めることがで
きる。
【０１１８】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１液中膜分離槽で、沈殿させて濃縮した液
を蒸発装置に導入して濃縮し、一方、上記第３液中膜分
離槽で、沈殿させて濃縮した液を蒸発装置に導入して濃
縮する。
【０１１９】この実施形態によれば、第１液中膜分離槽
と第３液中膜分離槽において、それぞれ、別々の金属を
希望の濃度まで短時間に濃縮することができる。
【０１２０】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記化合物半導体排水が、過酸化水素含有ガリウ
ム砒素を含む化合物半導体排水である。
【０１２１】この実施形態によれば、排水中の過酸化水
素を嫌気性の微生物で分解処理し、超純水製造装置の原
水としてリサイクルし易くなる。
【０１２２】また、一実施形態は、化合物半導体排水に
含まれる金属と水を処理して、この金属と水をそれぞれ
別個に回収し、完全クローズドシステムを確立する。
【０１２３】この実施形態によれば、化合物半導体排水
に含まれる金属と水を処理してそれぞれ別個に回収し、
完全クローズドシステムを確立しているので環境に与え
る影響を最小限とする効果がある。
【０１２４】また、一実施形態は、化合物半導体排水に
含まれる金属と水を処理して、この金属と水をそれぞれ
別個に回収し、上記金属は有価物として回収し、一方、
上記水は超純水製造装置の原水として回収して、完全ク
ローズドシステムを確立する。
【０１２５】この実施形態によれば、化合物半導体排水
に含まれる金属と水を処理してそれぞれ別個に回収し、
金属は有価物として回収し、また水は超純水製造装置の
原水として回収して、完全クローズドシステムを確立し
ているので、環境に与える影響を最小限とすることがで
きると同時に、金属は有価物として回収し、経済性を高
めることができる。
【０１２６】また、一実施形態は、ガリウム砒素排水中
のガリウムと砒素と水を処理して、このガリウムと砒素
と水をそれぞれ別個に回収し、完全クローズドシステム
を確立する。
【０１２７】この実施形態によれば、ガリウム砒素排水
に含まれるガリウム、砒素および水を処理して、それぞ
れ別個に回収し、完全クローズドシステムを確立してい
るので、環境に与える影響を最小限とすることができ
る。
【０１２８】また、一実施形態は、ガリウム砒素排水中
のガリウムと砒素と水を処理して、このガリウムと砒素
と水をそれぞれ別個に回収し、上記ガリウムと砒素は有
価物として回収し、一方、上記水は超純水製造装置の原
水として回収して、完全クローズドシステムを確立す
る。
【０１２９】この実施形態によれば、ガリウム砒素排水
に含まれるガリウム、砒素および水を処理して、それぞ
れ別個に回収し、金属は有価物として回収し、また、水
は超純水製造装置の原水として回収して、完全クローズ
ドシステムを確立している。したがって、環境に与える
影響を最小限とすることができると同時に、金属は有価
物として回収して、経済性を高めることができる。
【０１３０】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記砒素の処理に微生物を使用する。この実施形
態によれば、微生物の力で上記砒素を処理でき、薬品に
よる処理と比較して、ランニングコストを低減できる。
【０１３１】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記微生物は、金属酸化細菌である。この実施形
態によれば、金属を低いコストで酸化することができ
る。
【０１３２】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属酸化細菌が砒素酸化細菌である。この実
施形態によれば、３価の砒素を低コストで５価の砒素に
酸化することができる。
【０１３３】また、一実施形態は、金属含有排水から金
属を回収する金属含有排水の処理方法において、排水に
予め、ｐＨ調整剤を添加して反応させた後、上下複数段
に配設された液中膜と、上記液中膜の下方に配置され
て、上記反応による反応物を充填材に付着させて沈殿さ
せる付着沈澱部と、上記液中膜を振動させる振動板とを
有する多段型液中膜分離装置に通水することによって、
上記排水から金属水酸化物を分離し、次に、上記排水か
ら金属水酸化物を分離して得た処理水を、逆浸透膜分離
装置に通水することによって、上記処理水から、上記処
理水に溶解している別の金属を含有する濃縮液を分離
し、上記別の金属を含有する濃縮液を、上記多段型液中
膜分離装置の前段まで返送して、上記ｐＨ調整剤ととも
に、上記排水に添加する。
【０１３４】この実施形態によれば、排水に、ｐＨ調整
剤を添加して反応させて、金属水酸化物を形成させた後
に、上下複数段に液中膜が配設された液中膜分離装置に
通水する。これにより、多量の金属水酸化物を、この液
中膜分離装置で効率的に濃縮できる。すなわち、処理能
力を向上できる。
【０１３５】また、上下複数段に液中膜が配設された液
中膜分離装置を通過したｐＨ調整剤に起因する別の金属
(例えば、ナトリウムイオン)は、逆浸透膜分離装置に通
水することによって、今度は逆浸透膜分離装置であるが
故、濃縮液側に移行し、上記別の金属を含む濃縮液を、
再度ｐＨ調整剤とともに排水に返送添加して、リサイク
ルし、新規ｐＨ調整剤の使用量を減少させることができ
る。
【０１３６】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記多段型液中膜分離装置を第１の多段型液中膜
分離装置とし、この第１の多段型液中膜分離装置の後段
で、ｐＨ調整剤と凝集剤を添加し、次に、上下複数段に
配設された液中膜と、反応物を充填材に付着させて沈殿
させる付着沈澱部と上記液中膜を振動させる振動板とを
有する第２の多段型液中膜分離装置に通水し、続いて、
ｐＨ調整剤を添加して、逆浸透膜分離装置に通水し、さ
らに、上記逆浸透膜分離装置の後段に配置した超純水製
造装置に、上記逆浸透膜分離装置からの処理水を導入
し、上記逆浸透膜分離装置からの濃縮液を、上記第１の
多段型液中膜分離装置の前段に返送して、上記ｐＨ調整
剤とともに上記排水に添加する。
【０１３７】この実施形態によれば、排水にｐＨ調整剤
を添加して、多量の水と多量の金属水酸化物を上下複数
段に液中膜が配設された液中膜分離装置で、水と濃縮物
とに効率的に分離し、続いて、ｐＨ調整剤(水酸化ナト
リウム)と凝集剤(塩化第二鉄)を添加して、水の中に溶
解している金属(砒素)を、多量の水と多量の濃縮物とに
分離することができる。すなわち、処理能力を向上させ
ることができる。
【０１３８】また、さらに、逆浸透膜分離装置にて濃縮
した金属(ナトリウムイオン)は、上下複数段に液中膜が
配設された第１の液中膜分離装置の前段に、返送添加し
てリサイクルすることができる。
【０１３９】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記逆浸透膜分離装置で得た処理水を、電気脱イ
オン装置に通水し、この電気脱イオン装置から得た処理
水を、超純水製造装置に導入して再利用し、一方、上記
逆浸透膜分離装置および電気脱イオン装置からの濃縮水
を、上記第１の多段型液中膜分離装置の前段へ返送し
て、上記ｐＨ調整剤とともに上記排水に添加する。
【０１４０】この実施形態によれば、逆浸透膜分離装置
の後段に、電気脱イオン装置を配置して、イオンを電気
的に除去して、後段の超純水製造装置の負荷を少なくし
て、超純水製造装置の水質を向上させることができる。
この電気脱イオン装置は、イオン交換樹脂のように酸,
アルカリで再生する必要もなく、当然、再生廃液は発生
しないので、排水処理設備を削減できる。
【０１４１】また、電気脱イオン装置からの濃縮水(ナ
トリウムイオンを含む濃縮水)を、上下複数段に液中膜
が配設された第１の液中膜分離装置に返送して通水する
ので、金属(ナトリウム)イオンをリサイクルできる。
【０１４２】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１の多段型液中膜分離装置の後段で、ｐＨ
調整剤,凝集剤および金属酸化細菌を添加する。
【０１４３】この実施形態によれば、上下複数段に液中
膜が配設された第１の液中膜分離装置の後段で、ｐＨ調
整剤,凝集剤および金属酸化細菌を添加しているので、
上下複数段に配設された液中膜の処理能力の向上と同時
に、金属酸化細菌によって、排水中の金属を酸化して金
属を安定化させることができる。
【０１４４】特に、薬品としての酸化剤によって金属を
酸化しないで、金属酸化細菌を用いて酸化するので、薬
品代を節約でき、ランニングコストを低減することがで
きる。
【０１４５】また、一実施形態は、ｐＨ調整槽で、化合
物半導体排水に、ｐＨ調整剤を添加して反応させた後、
上記ｐＨ調整槽からの排水を、ｐＨ計が設置された上部
と、上下複数段に配設された液中膜とこの液中膜を振動
させる振動板とを含む液中膜部と、反応物を充填材に付
着させる付着沈澱部とが上から順に配置されて構成され
る多段液中膜分離槽に、下から上に上向流で導入し、ま
ず、上記付着沈澱部で上記排水中の金属を物理的に付
着,濾過して、上記排水から金属を１次分離し、続い
て、上記液中膜部の液中膜で、上記排水から金属を２次
分離し、上記液中膜で得た処理水を、順次、砒素リン除
去装置、活性炭吸着装置、逆浸透膜装置、電気脱イオン
装置で処理した後、超純水製造装置に導入し、一方、上
記逆浸透膜装置および電気脱イオン装置からの濃縮水
を、上記ｐＨ調整槽に返送する。
【０１４６】この実施形態によれば、上記ｐＨ調整槽か
らの排水を、ｐＨ計が設置された上部,振動板と上下複
数段に液中膜が配設された液中膜部,付着沈澱部から構
成される多段液中膜分離槽に下から導入している。これ
により、まず、ｐＨ計によって水槽内のｐＨを管理で
き、また、振動板によって、液中膜部の上下複数段に配
設された液中膜に振動を与えて、この液中膜への付着物
を剥離させ、液中膜部の処理能力を向上できる。
【０１４７】また、上記ｐＨ調整槽からの排水が、最初
に、付着沈澱部に導入されるので、排水中の固形物を付
着沈澱部の充填材に付着させて除去できる。なお、上記
排水中の固形物とは、排水に最初から含まれていた固形
物と、ｐＨ調整剤を添加することによって形成される水
酸化物等の固形物を意味する。
【０１４８】上記充填材に付着した固形物は水酸化物を
含んでいるので、時間の経過とともに次第に大きくな
り、その結果、沈澱し易くなり、沈殿して槽外に搬出す
ることができる。
【０１４９】また、逆浸透膜装置および電気脱イオン装
置からの濃縮水をｐＨ調整槽に返送することによって、
上記濃縮水中の金属(一例としてナトリウム)イオンを、
返送してリサイクルできる。
【０１５０】なお、化合物半導体とは、複数の元素が組
み合わさって半導体の役割を示す物質の総称で、ガリウ
ム砒素、ガリウムリン、インジウムリン、窒化ガリウ
ム、硫化亜鉛などがある。化合物半導体は、シリコンを
凌ぐ高周波,高速特性や発光特性を得ることができる。
【０１５１】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記多段液中膜分離槽を第１液中膜分離槽とし、
この第１液中膜分離槽の下方に配置した第２液中膜分離
槽に、上記第１液中膜分離槽からの処理水および濃縮水
を導入して処理する。
【０１５２】この実施形態によれば、上記第１液中膜分
離槽の下方に配置されている第２液中膜分離槽で、上記
排水を２段階で濃縮することができ、濃縮液の濃度を高
めることができる。
【０１５３】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記ｐＨ調整槽を第１ｐＨ調整槽とし、上記第１
液中膜分離槽の液中膜および第２液中膜分離槽の液中膜
からの処理水を、第２ｐＨ調整槽にｐＨ調整剤と凝集剤
と共に導入して反応させ、続いて、上記第２ｐＨ調整槽
からの処理水を、ｐＨ計が設置された上部と、上下複数
段に配設された液中膜とこの液中膜を振動させる振動板
とを含む液中膜部と、反応物を充填材に付着させて沈殿
させる付着沈澱部とが上から順に配置されて構成される
第３液中膜分離槽をなす多段液中膜分離槽に、下から上
に上向流で導入して、上記処理水から金属を分離し、さ
らに、この金属を、上記第３液中膜分離槽の下方に設置
した第４液中膜分離槽で更に濃縮する一方、上記第３液
中膜分離槽および第４液中膜分離槽の液中膜で分離した
処理水を、順次、活性炭吸着装置、逆浸透膜装置、電気
脱イオン装置で処理した後、超純水製造装置に導入し、
上記逆浸透膜装置および電気脱イオン装置からの濃縮水
を、上記第１ｐＨ調整槽に返送する。
【０１５４】この実施形態によれば、排水の処理能力を
向上させることができると同時に、上記第１と第３液中
膜分離槽でもって、２種の金属(一例としてガリウムと
砒素)を分離した後、この２種の金属(一例としてガリウ
ムと砒素)も、２段の液中膜分離槽(第２液中膜分離槽と
第４液中膜分離槽)で、それぞれ、濃縮できる。この請
求項７の発明によれば、エネルギーを極力消費せずに、
上記２種の金属を濃縮できる。
【０１５５】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第３液中膜分離槽に、現像排水と金属を含む
化合物半導体排水の一部が導入される第５液中膜分離槽
で培養濃縮した砒素酸化細菌を導入する。
【０１５６】この実施形態によれば、培養濃縮した砒素
酸化細菌を第３液中膜分離槽に導入するので、この第３
液中膜分離槽において、砒素酸化細菌によって、３価の
砒素を安定な５価の砒素として、濃縮分離でき、また、
薬品としての酸化剤を使用することがないので、ランニ
ングコストを低減できる。
【０１５７】また、上記砒素酸化細菌は、第５液中膜分
離槽において、例えば化合物半導体製造プロセスから発
生する現像排水中の有機物を栄養に繁殖し、また、化合
物半導体排水に含まれる砒素をベースとして繁殖させて
いるので、培養においてもコストのかかる栄養剤を使用
することなく、ランニングコストを低減できる。
【０１５８】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第３液中膜分離槽で沈殿した濃縮液の一部
を、上記第５液中膜分離槽に返送する。
【０１５９】この実施形態によれば、第３液中膜分離槽
で沈殿した濃縮液の一部を、第５液中膜分離槽に返送し
ているので、濃縮液中の砒素酸化細菌をリサイクルで
き、第５液中膜分離槽での砒素酸化細菌の培養速度を早
めることができる。
【０１６０】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第５液中膜分離槽で培養した砒素酸化細菌
を、上記第１液中膜分離槽および第３液中膜分離槽に導
入する。
【０１６１】この実施形態によれば、砒素酸化細菌を、
第１の液中膜分離槽および第３の液中膜分離槽に導入し
て、砒素酸化細菌が持つ有機物分解能力を利用して、３
価の砒素を安定な５価の砒素とすることだけでなく、排
水中の有機物をも分解して、より超純水製造装置に対す
る水質上の有機物負荷を低減することができる。
【０１６２】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、金属酸化細菌が砒素酸化細菌である。この実施形
態によれば、薬品としての酸化剤を使用することなく、
金属を酸化することができ、ランニングコストを低減で
きる。
【０１６３】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記付着沈澱部で金属を沈殿濃縮した後、さら
に、蒸発装置に導入して濃縮する。
【０１６４】この実施形態によれば、付着沈澱部で金属
を沈殿濃縮した後、さらに蒸発装置に導入して濃縮する
ので、短時間で濃縮することができる。また、蒸発装置
を使用するので、濃縮濃度を希望の濃度まで容易に高め
ることができる。
【０１６５】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１液中膜分離槽で沈殿濃縮した液を、蒸発
装置に導入して濃縮し、上記第３液中膜分離槽で沈殿濃
縮した液を、蒸発装置に導入して濃縮する。
【０１６６】この実施形態によれば、上記第１液中膜分
離槽と第３液中膜分離槽とからの濃縮液を、それぞれの
蒸発装置に導入し、それぞれ、別々の金属を、希望の濃
度まで短時間で濃縮できる。
【０１６７】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、流入水が、過酸化水素含有ガリウム砒素を含有す
る化合物半導体排水である。
【０１６８】この実施形態によれば、排水中の過酸化水
素を、砒素酸化細菌を高濃度に培養することで付随的に
発生する嫌気性微生物の持つ還元性で、酸化剤としての
過酸化水素を分解処理している。これにより、超純水製
造装置の原水としてリサイクルし易い処理水が得られ
る。また、排水中の過酸化水素を嫌気性の微生物で分解
処理するので、薬剤を使用する方法と比較してランニン
グコストを低減できる。
【０１６９】また、一実施形態は、化合物半導体排水に
含まれる金属と水を物理処理と生物処理および化学処理
して、ガリウムとそれ以外の金属とに分離して回収し、
完全クローズドシステムを確立する。
【０１７０】この実施形態によれば、化合物半導体排水
に含まれる金属と水を物理処理、生物処理および化学処
理し、すなわち、３つの全ての処理(物理処理、生物処
理および化学処理)をしているので、処理水の水質を向
上できる。
【０１７１】また、化合物半導体排水に含まれる金属
を、ガリウムとそれ以外の金属とに分離して回収してい
るので、製錬メーカーにとっては、ガリウムをリサイク
ルし易いし、それ以外の金属もリサイクルし易いことに
なる。
【０１７２】また、ガリウムとそれ以外の金属とを、そ
れぞれ別個に回収し、完全クローズドシステムを確立し
ているので、環境に与える影響を最小限とすることがで
きる。
【０１７３】また、一実施形態は、化合物半導体排水に
含まれる金属と水を物理処理と生物処理および化学処理
して、ガリウムとそれ以外の金属とに分離して回収し、
金属は、有価物として、また、水は超純水製造装置の原
水として回収して、完全クローズドシステムを確立す
る。
【０１７４】この実施形態によれば、化合物半導体排水
に含まれる金属と水を、物理処理,生物処理および化学
処理して、それぞれ別個に回収し、金属は有価物として
回収し、また水は、超純水製造装置の原水として回収し
て、完全クローズドシステムを確立している。このよう
に、この発明によれば、化合物半導体排水に対して、３
つの処理を行っているので、処理が確実であると同時
に、環境に与える影響を最小限とすることができる。ま
た、金属は有価物として回収しているので、経済性を高
めることができる。また、金属を有価物として回収すれ
ば、廃棄物処理法の適用がなく、システムの管理も含め
て、多くのメリットがある。
【０１７５】また、一実施形態は、ガリウム砒素,ガリ
ウムリンを含有する排水中のガリウム,砒素,リンおよび
水を、物理処理と生物処理および化学処理して、それぞ
れ、ガリウム、砒素リン混合物として別個に回収し、完
全クローズドシステムを確立する。
【０１７６】この実施形態によれば、ガリウム砒素、ガ
リウムリン排水に含まれるガリウム、砒素、リンおよび
水を、物理処理、生物処理および化学処理しているので
処理が確実である。また、ガリウム、砒素リン混合
物として、それぞれ、別個に回収しているので、製錬メ
ーカーにとっては、リサイクルし易い。また、完全クロ
ーズドシステムを確立しているので、環境に与える影響
を最小限とすることができる。
【０１７７】また、一実施形態は、ガリウム砒素,ガリ
ウムリンを含有する排水中のガリウム,砒素,リンおよび
水を、物理処理と生物処理および化学処理して、それぞ
れ、ガリウム、砒素リン混合物として別個に回収し、ガ
リウムと砒素リン混合物は有価物として回収し、また、
上記水は、超純水製造装置の原水として回収して、完全
クローズドシステムを確立する。
【０１７８】この実施形態によれば、ガリウム砒素、ガ
リウムリン排水中に含まれるガリウム、砒素、リンおよ
び水に対して、上記３つの処理をしているので、上記排
水を確実に処理できる。また、この実施形態では、ガリ
ウム、砒素リン混合物を、それぞれ、別個に回収してい
るので、製錬メーカーにとっては、リサイクルしやすく
なる。また、金属は、有価物として回収しているので、
経済性を高めることができると同時に、廃棄物ではない
ので、廃棄物処理法の適用がなく、総合的に法的規制が
少なくなるメリットがある。また、水は、超純水製造装
置の原水として回収して、完全クローズドシステムを確
立しているので、環境に与える影響を最小限とすること
ができる。
【０１７９】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記砒素の処理に微生物を使用する。この実施形
態によれば、上記砒素を微生物の力で処理することがで
き、薬品による方法と比較してランニングコストを低減
できる。微生物処理は、一般に、ランニングコストが低
いことが特徴である。
【０１８０】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記微生物が金属酸化細菌である。この実施形態
によれば、排水中の金属を低いコストで酸化できる。
【０１８１】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属酸化細菌が、砒素酸化細菌である。この
実施形態によれば、３価の砒素を低コストで５価の砒素
に酸化することができる。
【０１８２】また、一実施形態は、付着沈澱部を有する
下部と、液中膜が複数段に配設された中間部としての液
中膜部と、ｐＨ計が設置された上部とから構成される多
段液中膜分離槽に、上記下部から排水を導入して処理す
る。
【０１８３】この実施形態によれば、排水が含有する金
属を、下部の付着濾過部で、付着によって１次処理し、
続いて、複数段に液中膜が配設された中間部としての液
中膜部に導入する。この中間部では、液中膜が複数段に
配設されているので、水と金属との分離に関する処理能
力を向上させ、続いて、上部でｐＨを管理して水と金属
とを分離することができる。
【０１８４】また、一実施形態は、付着沈澱部を有する
下部と、複数段に配設された液中膜とこの液中膜を振動
させる振動装置とを有する中間部としての液中膜部と、
ｐＨ計が設置された上部とから構成される多段液中膜分
離槽に、上記下部から排水を導入して処理する。
【０１８５】この実施形態によれば、上記多段液中膜分
離槽の中間部において、液中膜部の複数段に配設された
液中膜を振動装置で振動させることで、液中膜への付着
物質を剥離させ、処理能力を向上させることができる。
【０１８６】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記多段液中膜分離槽は、振動装置を備え、上記
振動装置は、周波数発信機,振動板および信号線で構成
されている。この実施形態によれば、上記振動装置が周
波数発信機、振動板および信号線で構成されているの
で、液中膜の処理能力を周波数発信機で調整することが
できる。
【０１８７】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記液中膜を上下複数段に構成して、１つの散気
管から吐出する空気によって、上記液中膜を洗浄する。
この実施形態によれば、１つの散気管から吐出する空気
によって、上記上下複数段に構成した液中膜の全てを洗
浄するので、空気を節約でき、省エネルギーを図れる。
【０１８８】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記多段液中膜分離槽は、上下複数段に構成した
液中膜を、水平移動して取出すための取出口を有してい
る。この実施形態によれば、上下複数段に構成している
液中膜を、水平移動させて、上記取出口から容易に引き
出すことができる。なお、従来では、液中膜を水槽の上
部から引き出す方式であったので、液中膜を複数段に構
成できなかった。これに対し、この実施形態では、液中
膜を上下複数段に配設することによって、液中膜の面積
を増やして、増加した面積分だけ処理能力を向上させる
ことができる。
【０１８９】また、一実施形態は、金属含有排水から金
属を回収する金属含有排水の処理方法において、排水に
予め、第１ｐＨ調整槽でｐＨ調整剤を添加して反応させ
た後、生成した金属水酸化物を、泡沫分離槽に導入し、
この泡沫分離槽で排水中に発生させた微細な気泡を上記
金属水酸化物に付着させて、排水中を浮上させること
で、上記金属水酸化物を泡沫分離し、上記金属水酸化物
を分離した後の処理水を、上下複数段に配設された液中
膜と、上記液中膜の下方に配置されて、上記反応による
反応物を充填材に付着させて沈殿させる付着沈澱部と、
上記液中膜を振動させる振動板とを有する多段型液中膜
分離装置に通水することによって、上記処理水から、さ
らに、金属水酸化物を分離し、次に、上記処理水を、逆
浸透膜分離装置に通水することによって、上記処理水か
ら、上記処理水に溶解している別の金属を含有する濃縮
液を分離して、この別の金属を含有する濃縮液を、上記
第１ｐＨ調整槽に返送し、一方、上記泡沫分離槽と多段
型液中膜分離装置で分離した金属水酸化物を蒸発装置に
導入して濃縮し、上記蒸発装置にて蒸発した水蒸気を冷
却して水に戻し、上記逆浸透膜分離装置の前段の第２ｐ
Ｈ調整槽に導入する。
【０１９０】この実施形態によれば、金属含有排水を、
第１ｐＨ調整槽、泡沫分離槽、多段型液中膜分離装置、
逆浸透膜分離装置で処理して、処理水を得ることがで
き、泡沫分離槽で浮上分離した浮上物としての金属水酸
化物と多段型液中膜分離装置で沈殿濃縮した濃縮物と
を、直接、蒸発装置に導入して、短時間に金属含有スラ
リーを得ることができる。
【０１９１】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記多段型液中膜分離装置を第１多段型液中膜分
離装置とし、上記第１多段型液中膜分離装置の後段に、
ｐＨ調整剤と凝集剤を添加する反応槽を設置して、上記
第１多段型液中膜分離装置からの処理水を反応させ、上
記反応槽からの処理水を、さらに、上下複数段に配設さ
れた液中膜と、上記液中膜の下方に配置されて、上記反
応による反応物を充填材に付着させて沈殿させる付着沈
澱部と、上記液中膜を振動させる振動板とを有する第２
多段型液中膜分離装置に通水し、続いて、ｐＨ調整剤を
添加する第２ｐＨ調整槽、逆浸透膜分離装置に通水し、
さらに、上記逆浸透膜分離装置からの処理水を、上記逆
浸透膜分離装置の後段に配置した超純水製造装置に導入
する一方、上記逆浸透膜分離装置からの濃縮液を上記第
１ｐＨ調整槽に返送し、一方、上記泡沫分離槽、第１多
段型液中膜分離装置および第２多段型液中膜分離装置で
分離した金属水酸化物を蒸発装置に導入して濃縮し、ま
た、上記蒸発装置にて蒸発した水蒸気を冷却して水に戻
し、超純水製造装置への原水として利用する。
【０１９２】この実施形態によれば、金属含有排水を、
第１ｐＨ調整槽、泡沫分離槽、多段型液中膜分離装置、
反応槽、第２多段型液中膜分離装置、第２ｐＨ調整槽、
逆浸透膜分離装置で処理して、その処理水を超純水製造
装置に導入して超純水を製造して、その超純水を各生産
装置に供給して再利用できる。
【０１９３】また、泡沫分離槽で浮上,分離した浮上物
としての金属水酸化物と、多段型液中膜分離槽で沈殿,
濃縮した濃縮物を蒸発装置に導入して、第１の金属含有
スラリーを得ることができ、かつ、第２多段型液中膜分
離装置で沈殿,濃縮した濃縮物を蒸発装置に導入して、
第２の金属含有スラリーを得ることができる。これによ
って、短時間で２種類の高濃度金属含有スラリーを得る
ことができる。
【０１９４】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記逆浸透膜分離装置からの処理水を、上記逆浸
透膜分離装置の後段に配置した電気脱イオン装置に通水
し、この電気脱イオン装置からの処理水を、超純水製造
装置に導入して再利用し、一方、上記逆浸透膜分離装置
および電気脱イオン装置からの濃縮水を、第１ｐＨ調整
槽に返送して上記ｐＨ調整剤とともに導入することを特
徴としている。
【０１９５】この実施形態によれば、金属含有排水を、
第１ｐＨ調整槽、泡沫分離槽、第１多段型液中膜分離装
置、反応槽、第２多段型液中膜分離装置、第２ｐＨ調整
槽、逆浸透膜分離装置、および電気脱イオン装置で処理
して、その処理水を超純水製造装置に導入して超純水を
製造し、その超純水を各生産装置に供給して再利用でき
る。
【０１９６】また、泡沫分離槽で浮上分離した浮上物と
しての金属水酸化物と多段型液中膜分離槽で沈殿濃縮し
た濃縮物を蒸発装置に導入して第１の金属含有スラリー
を得ることができ、かつ、第２多段型液中膜分離装置で
沈殿,濃縮した濃縮物を蒸発装置に導入して、第２の金
属含有スラリーを得ることができる。これによって、短
時間に、しかも、２種類の高濃度金属含有スラリーを得
ることができる。この実施形態によれば、電気脱イオン
装置の存在によって、超純水製造装置に負荷をかけるこ
となく、超純水を製造できる。
【０１９７】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１多段型液中膜分離装置の後段に配置した
反応槽に、ｐＨ調整剤、凝集剤および金属酸化細菌を添
加する。
【０１９８】この実施形態によれば、上記第１多段型液
中膜分離装置の後段に配置した反応槽に、ｐＨ調整剤、
凝集剤および金属酸化細菌を添加する。したがって、こ
の実施形態によれば、薬品としての酸化剤を使用するこ
となく、金属酸化細菌で金属を酸化するので、ランニン
グコストを低減することができる。
【０１９９】また、一実施形態は、ガリウム砒素、ガリ
ウムリン等を含有した化合物半導体排水を、ｐＨ調整槽
に導入して、ｐＨ調整剤を添加して反応させた後、上記
ｐＨ調整槽からの排水を、泡沫分離槽に導入し、この泡
沫分離槽で排水中に発生させた微細な気泡を上記反応に
よる金属水酸化物に付着させて、排水中を浮上させるこ
とで、上記金属水酸化物を泡沫分離し、続いて、上記金
属水酸化物を分離した後の処理水を、ｐＨ計が設置され
た上部、上下複数段に配設された液中膜とこの液中膜を
振動させる振動板とを含む液中膜部、上記反応による反
応物を充填材に付着させて沈殿させる付着沈澱部が上か
ら下に順に配設されている多段型液中膜分離槽に、下か
ら上に上向流で導入し、まず、上記付着沈澱部で上記処
理水中の金属を物理的に付着濾過して、上記処理水から
金属を１次分離し、続いて、上記液中膜部の液中膜で、
上記処理水から金属水酸化物を２次分離し、上記液中膜
で得た処理水を、順次、砒素リン除去装置、活性炭吸着
装置、逆浸透膜装置、電気脱イオン装置で処理した後、
紫外線殺菌器、カートリッジポリッシャー、ウルトラフ
ィルタ装置に導入して超純水を製造して各生産装置に供
給し、この各生産装置からの排水は、上記ｐＨ調整槽に
導入し、一方、上記活性炭吸着装置、逆浸透膜装置、電
気脱イオン装置およびウルトラフィルタ装置からの濃縮
水も上記ｐＨ調整槽に返送導入し、上記泡沫分離槽と多
段型液中膜分離槽で濃縮した金属水酸化物を、蒸発装置
に導入して金属水酸化物を濃縮し、この蒸発装置から得
た水蒸気を冷却して水に戻し、この水を、上記多段型液
中膜分離槽で分離した水と合流させて、上記砒素リン除
去装置に導入する。
【０２００】この実施形態によれば、ＰＨ調整槽,泡沫
分離槽を通った、金属酸化物を泡沫分離した後の処理水
を、多段液中膜分離槽に、下から上に上向流で導入して
いるので、水酸化ガリウムを効率的に濃縮,沈殿させる
ことができる。また、液中膜が上下複数段に配設されて
いるので、処理能力を向上させることができる。
【０２０１】また、超純水製造装置が紫外線殺菌器、カ
ートリッジポリッシャー、ウルトラフィルタ装置から構
成されているので、超純水製造装置をコンパクトにまと
めることができる。
【０２０２】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記多段型液中膜分離槽を第１多段型液中膜分離
槽とし、この第１多段型液中膜分離槽からの金属水酸化
物を、この第１多段型液中膜分離槽の下方に配置した第
２液中膜分離槽に導入し、この第２液中膜分離槽からの
金属水酸化物を蒸発装置に導入して、金属水酸化物を濃
縮する一方、この蒸発装置から得た水蒸気を冷却して水
に戻し、砒素リン除去装置に導入して処理する。
【０２０３】この実施形態によれば、多段型液中膜分離
槽の下方に第２液中膜分離槽が配置されているので、２
段階で高濃度に濃縮することができる。したがって、蒸
発装置の負荷を低減でき、蒸発装置で使用するエネルギ
ーを低減することができる。
【０２０４】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１多段型液中膜分離槽の液中膜および第２
液中膜分離槽の液中膜からの水を、ｐＨ調整剤と凝集剤
と共に、反応槽に導入して反応させ、続いて、ｐＨ計が
設置された上部、上下複数段に配設された液中膜とこの
液中膜を振動させる振動板とを含む液中膜部、上記反応
による反応物を充填材に付着させて沈殿させる付着沈澱
部が上から下に順に配設されている第３多段型液中膜分
離槽に下から上に上向流で導入して水と金属水酸化物を
分離し、上記金属水酸化物を、上記第３多段型液中膜分
離槽の下方に配置した第４液中膜分離槽でさらに濃縮
し、上記第３多段型液中膜分離槽および第４液中膜分離
槽の液中膜で分離した処理水を、順次、活性炭吸着装
置、逆浸透膜装置、電気脱イオン装置で処理した後、紫
外線殺菌器、カートリッジポリッシャー、ウルトラフィ
ルタ装置に導入し、上記逆浸透膜装置、電気脱イオン装
置およびウルトラフィルタ装置からの濃縮水を、上記ｐ
Ｈ調整槽に返送し、上記第２液中膜分離槽からの金属水
酸化物を、上記蒸発装置に導入して金属水酸化物を濃縮
し、上記蒸発装置から得た水蒸気を冷却して水に戻し、
上記第２液中膜分離槽で分離した水と合流させて、上記
反応槽に導入し、上記第４液中膜分離槽からの金属水酸
化物を蒸発装置に導入して金属水酸化物を濃縮し、この
蒸発装置から得た水蒸気を冷却して水に戻し、上記第４
液中膜分離槽で分離した水と合流させて、上記活性炭吸
着装置に導入して処理する。
【０２０５】この実施形態によれば、第１と第３の多段
型液中膜分離槽によって、金属含有排水に含有される金
属を、ガリウムとそれ以外の金属(砒素,リン等)に分離
し、かつ、第１の多段型液中膜分離槽の下方には第２の
液中膜分離槽が配置され、第３の多段型液中膜分離槽の
下方には第４の液中膜分離槽が配置されている。したが
って、第１,第３の多段型液中膜分離槽において、それ
ぞれ２段に液中膜分離槽が配置されており、水酸化ガリ
ウムと砒素リン含有スラリーを、高濃度に得ることがで
き、さらに、蒸発装置で濃縮できる。また、各２段の液
中膜分離槽で濃縮しているので、その後段の蒸発装置の
負荷を低減でき、蒸発装置で使用するエネルギーを低減
できる。
【０２０６】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、第５液中膜分離槽に、現像排水と金属を含む化合
物半導体排水の一部が導入され、この第５液中膜分離槽
で培養濃縮した砒素酸化細菌を、上記反応槽を介して、
上記第３多段型液中膜分離槽に導入する。
【０２０７】この実施形態によれば、第５液中膜分離槽
で培養濃縮した砒素酸化細菌を、上記第３多段型液中膜
分離槽に導入しているので、酸化剤としての薬品を使用
する場合と比較して、ランニングコストを低減できる。
【０２０８】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第３多段型液中膜分離槽で沈殿した濃縮液の
一部を、上記第５液中膜分離槽に返送する。
【０２０９】この実施形態によれば、第３多段型液中膜
分離槽で濃縮沈殿した濃縮物に含まれる砒素酸化細菌
を、第５液中膜分離槽に返送するので、砒素酸化細菌を
リサイクルできる。すなわち、砒素酸化細菌を有効利用
することができる。
【０２１０】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第５液中膜分離槽で培養した砒素酸化細菌
を、上記第１多段型液中膜分離槽および第３多段型液中
膜分離槽に導入する。
【０２１１】この実施形態によれば、第５液中膜分離槽
で培養した砒素酸化細菌を第１液中膜分離槽および第３
多段型液中膜分離槽に導入するので、システム全体に砒
素酸化細菌が行き渡り、微生物の処理の向上を期待でき
る。
【０２１２】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属酸化細菌が砒素酸化細菌である。この実
施形態によれば、上記金属酸化細菌が砒素酸化細菌であ
るので、砒素を選択的に酸化することができる。
【０２１３】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記各生産装置からのガリウム砒素、ガリウムリ
ン等を含有した化合物半導体排水のみならず、上記各生
産装置からの現像排水も、上記ｐＨ調整槽に導入して処
理する。
【０２１４】この実施形態によれば、各生産装置からの
現像排水も、上記ｐＨ調整槽に導入して処理することに
よって、排水処理システムが単純となり、イニシャルコ
ストを低減できる。また、現像排水は有機物主体の排水
であるから、多段型液中膜分離槽内で、微生物を多量に
繁殖させることができる。
【０２１５】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１多段型液中膜分離槽で沈殿濃縮した濃縮
液と上記泡沫分離槽で浮上分離させた浮上物とを、蒸発
装置に導入して濃縮し、上記第１多段型液中膜分離槽の
液中膜および上記蒸発装置からの処理水を、ｐＨ調整剤
と凝集剤と共に、反応槽に導入して反応させ、続いて、
ｐＨ計が設置された上部、上下複数段に配設された液中
膜とこの液中膜を振動させる振動板とを含む液中膜部、
上記反応による反応物を充填材に付着させて沈殿させる
付着沈澱部が上から下に順に配設されている第３多段型
液中膜分離槽に下から上に上向流で導入して水と金属水
酸化物を分離し、また、上記第３多段型液中膜分離槽で
沈殿濃縮した液を、蒸発装置に導入して濃縮することを
特徴としている。
【０２１６】この実施形態によれば、第１多段型液中膜
分離槽からの濃縮液を直接、蒸発装置に導入し、また、
第３多段型液中膜分離槽からの濃縮液を直接、蒸発装置
に導入しているので、短時間に濃縮できるメリットがあ
る。
【０２１７】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記ｐＨ調整槽への流入水が、過酸化水素を含有
し、ガリウム砒素、ガリウムリン等を含有した化合物半
導体排水である。
【０２１８】この実施形態によれば、過酸化水素を微生
物で分解することができ、薬品としての酸化剤を使用し
ないので、ランニングコストを低減できる。
【０２１９】また、一実施形態は、ガリウム砒素等を含
有した化合物半導体排水に含まれる金属と水を、ｐＨ調
整槽でｐＨ調整剤を添加して反応させ、この反応で生成
した金属水酸化物に、泡沫分離槽で排水中に発生させた
気泡を付着させて排水中で浮上させることで、上記金属
水酸化物を泡沫分離し、さらに、上記泡沫分離槽を通っ
た処理水を、上下複数段に配設された液中膜と、上記液
中膜の下方に配置されて、上記反応による反応物を充填
材に付着させて沈殿させる付着沈澱部と、上記液中膜を
振動させる振動板とを有する多段型液中膜分離装置に、
下方から通水することによって、上記処理水から、さら
に、金属水酸化物を分離し、これにより、上記排水を、
物理処理、生物処理、化学処理した後、蒸発凝縮器にて
処理して、ガリウムとそれ以外の金属および水とに分離
して、それぞれ別個に回収し、完全クローズドシステム
を確立する。
【０２２０】この実施形態によれば、ガリウム砒素等を
含有した化合物半導体排水を、ｐＨ調整槽、泡沫分離
槽、多段型液中膜分離装置でもって、物理処理、生物処
理、化学処理した後、蒸発凝縮器にて処理して、ガリ
ウムとそれ以外の金属および水とに分離して、それ
ぞれ別個に回収できる。したがって、資源を有効にリサ
イクルすることができる。また、完全クローズドシステ
ムを確立しているので、環境への影響を最小限としてい
る。
【０２２１】また、一実施形態は、ガリウム砒素等を含
有した化合物半導体排水に含まれる金属と水を、ｐＨ調
整槽でｐＨ調整剤を添加して反応させ、この反応で生成
した金属水酸化物に、泡沫分離槽で排水中に発生させた
微細な気泡を付着させて排水中で浮上させることで、上
記金属水酸化物を泡沫分離し、さらに、上記泡沫分離槽
を通った処理水を、上下複数段に配設された液中膜と、
上記液中膜の下方に配置されて、上記反応による反応物
を充填材に付着させて沈殿させる付着沈澱部と、上記液
中膜を振動させる振動板とを有する多段型液中膜分離装
置に、下方から通水することによって、上記処理水か
ら、さらに、金属水酸化物を分離し、これにより、上記
排水を、物理処理、生物処理、化学処理した後、蒸発凝
縮器にて処理して、ガリウムとそれ以外の金属と水とに
分離して、それぞれ別個に回収し、金属は全て有価物と
して、また水は超純水製造装置の原水として回収して、
完全クローズドシステムを確立する。
【０２２２】この実施形態によれば、ガリウム砒素等を
含有した化合物半導体排水に含まれる金属と水を、ｐＨ
調整槽、泡沫分離槽、多段型液中膜分離装置でもって、
物理処理、生物処理、化学処理した後、蒸発凝縮器にて
処理して、ガリウムとそれ以外の金属と水とに分
離して、それぞれ別個に回収し、金属は全て有価物とし
て、また、水は超純水製造装置の原水として回収してい
る。したがって、システムの経済性を高めることができ
る。また、完全クローズドシステムを確立しているので
環境への影響を最小限としている。
【０２２３】また、一実施形態は、ガリウム砒素、ガリ
ウムリン排水中のガリウム、砒素、リンおよび水を、ｐ
Ｈ調整槽でｐＨ調整剤を添加して反応させ、この反応で
生成した金属水酸化物に、泡沫分離槽で排水中に発生さ
せた気泡を付着させて排水中で浮上させることで、上記
金属水酸化物を泡沫分離し、さらに、上記泡沫分離槽を
通った処理水を、上下複数段に配設された液中膜と、上
記液中膜の下方に配置されて、上記反応による反応物を
充填材に付着させて沈殿させる付着沈澱部と、上記液中
膜を振動させる振動板とを有する多段型液中膜分離装置
に、下方から通水することによって、上記処理水から、
さらに、金属水酸化物を分離し、これにより、上記排水
を、物理処理、生物処理、化学処理した後、蒸発凝縮器
にて処理して、ガリウム、砒素リン混合物、水としてそ
れぞれ別個に回収し、完全クローズドシステムを確立す
ることを特徴としている。
【０２２４】この実施形態によれば、上記排水を、物理
処理、生物処理、化学処理した後、蒸発凝縮器にて処理
して、ガリウム、砒素リン混合物、水としてそれ
ぞれ別個に回収しているので、貴重な資源をリサイクル
できる。また、完全クローズドシステムを確立している
ので、環境への影響を最小限としている。
【０２２５】また、一実施形態は、ガリウム砒素、ガリ
ウムリン排水中のガリウム、砒素、リンおよび水を、ｐ
Ｈ調整槽でｐＨ調整剤を添加して反応させ、この反応で
生成した金属水酸化物に、泡沫分離槽で排水中に発生さ
せた微細な気泡を付着させて排水中で浮上させること
で、上記金属水酸化物を泡沫分離し、さらに、上記泡沫
分離槽を通った処理水を、上下複数段に配設された液中
膜と、上記液中膜の下方に配置されて、上記反応による
反応物を充填材に付着させて沈殿させる付着沈澱部と、
上記液中膜を振動させる振動板とを有する多段型液中膜
分離装置に、下方から通水することによって、上記処理
水から、さらに、金属水酸化物を分離し、これにより、
上記排水を、物理処理、生物処理、化学処理した後、蒸
発凝縮器にて処理して、ガリウム、砒素リン混合物、水
としてそれぞれ別個に回収し、ガリウムと砒素リン混合
物は有価物として回収し、また水は、超純水製造装置の
原水として回収して、完全クローズドシステムを確立す
ることを特徴としている。
【０２２６】この実施形態によれば、ガリウム、砒
素リン混合物水としてそれぞれ別個に有価物として回
収しているので、貴重な資源を経済的にリサイクルでき
る。また、完全クローズドシステムを確立しているの
で、環境への影響を最小限としている。
【０２２７】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、砒素の処理に微生物を使用する。この実施形態に
よれば、砒素の処理に薬品ではなく微生物を使用してい
るので、ランニングコストを低減できる。
【０２２８】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記微生物が金属酸化細菌である。この実施形態
によれば、微生物が金属酸化細菌であるので、金属を選
択的に微生物酸化できる。
【０２２９】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属酸化細菌が砒素酸化細菌である。この実
施形態によれば、上記金属酸化細菌が砒素酸化細菌であ
るので、金属としての砒素を選択的に微生物酸化するこ
とができる。
【０２３０】また、一実施形態は、排水が含有する金属
を付着させて沈殿させる付着沈澱部を有する下部と、複
数段に液中膜が配設された液中膜部からなる中間部と、
ｐＨ計が設置された上部とから構成される多段型液中膜
分離槽に、下部から上記排水を導入して処理する。
【０２３１】この実施形態によれば、下部の付着沈澱部
で比較的大きな粒子を処理でき、続いて、複数段に液中
膜が配設された液中膜部で水と濃縮物とに分離でき、ｐ
Ｈ計が設置された上部で液のｐＨを測定して、最適ｐＨ
で処理を管理できる。
【０２３２】また、一実施形態は、金属含有排水を、第
１に、泡沫分離槽にて導入して、上記金属含有排水が含
有する金属に微細な気泡を付着させて泡沫分離し、続い
て、上記泡沫分離槽からの処理水を、上記金属含有排水
が含有する金属を付着させて沈殿させる付着沈澱部を有
する下部と、複数段に配設された液中膜とこの液中膜を
振動させる振動装置とを含む液中膜部からなる中間部
と、ｐＨ計が設置された上部とで構成された多段型液中
膜分離槽に、下部より導入して膜分離処理する。
【０２３３】この実施形態によれば、金属含有排水を、
第１に、泡沫分離槽にて泡沫分離しているので、前処理
ができており、後段の処理における水質上の負荷を低減
できる。
【０２３４】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記振動装置は、周波数発信機と振動板と、上記
周波数発信機からの信号を上記振動板に伝達する信号線
とで構成されている。
【０２３５】この実施形態によれば、上記振動装置が周
波数発信機、振動板および信号線で構成されているの
で、液中膜の処理能力を周波数発信機で振動板を強弱に
振動させて、自由に調整することができる。
【０２３６】また、一実施形態は、金属含有排水を、第
１に、ｐＨ調整剤を添加して水酸化物を生成させ、第２
に、上記水酸化物に、泡沫分離槽にて微細な気泡を付着
させて泡沫分離し、第３に、上記泡沫分離槽から得た水
を、上下複数段に構成した液中膜を、１つの散気管から
吐出する空気によって洗浄する多段型液中膜分離装置に
導入して処理する。
【０２３７】この実施形態によれば、水酸化物を泡沫分
離槽にて泡沫分離しているので、前処理が確実にでき、
液中膜の負荷を低減できる。また、下部の１つの散気管
より吐出する空気により、上記複数段の液中膜を洗浄す
るので、少ない空気で効率的に上記多段液中膜の全てを
洗浄できる。
【０２３８】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記多段型液中膜分離装置は、上下複数段に構成
してある液中膜を水平移動して取出すための取出口を有
している。
【０２３９】この実施形態によれば、上下複数段に構成
してある液中膜を、取出口から水平移動して容易に取出
すことができ、液中膜の取り換え作業がとなる。
【０２４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて詳細に説明する。
【０２４１】(第１実施形態)図１に、この発明の金属含
有排水の処理装置の第１実施形態の構成を示す。この第
１実施形態の排水処理装置は、排水中の金属を回収する
ものである。
【０２４２】この第１実施形態は、化合物半導体工場か
らの排水を処理する装置であり、より具体的には、ガリ
ウム砒素排水を処理する排水処理装置であり、排水中の
ガリウム(水酸化ガリウム)を回収できる装置である。
【０２４３】化合物半導体工場でのガリウム砒素排水
(ガリウムまたは砒素の両方またはどちらかが含有して
いる排水)としては、 ダイシング排水、 濃厚エッ
チング排水、 水洗水がある。
【０２４４】上記,,の混合排水、すなわち、酸性
のガリウム砒素排水は、液中膜分離槽１の上部に位置す
る反応部２に導入されて、苛性ソーダ等のｐＨ調整剤が
添加される。
【０２４５】図１に示すように、この実施形態の処理装
置は、液中膜分離槽１で構成され、この液中膜分離槽１
は、上から下に向かって順に、反応部２、液中膜部３、
沈澱部４が配置され、全体として１つの槽をなしてい
る。
【０２４６】この液中膜分離槽１において、反応部２
は、上部に位置し、ｐＨ計５１が設置されている。ま
た、液中膜部３は、中間に位置し、液中膜５を有してい
る。この液中膜５の下方には散気管８が配置され、槽外
のブロワー９に接続されている。また、沈澱部４は、下
部に位置している。
【０２４７】この液中膜分離槽１の反応部２に導入され
た酸性排水は、反応部２において、苛性ソーダ等のｐＨ
調整剤が添加され、液中膜部３の液中膜５の下部に設置
してある散気管８から吐出する気泡によって効率的に撹
拌混合される。
【０２４８】この反応部２の運転条件は、ｐＨ計である
第１ｐＨ計５１によって制御される。この制御は、第１
ｐＨ計５１が計測するｐＨが、ｐＨ４〜ｐＨ５の範囲で
管理することが望ましいが絶対ではない。
【０２４９】この反応部２において、気泡３２によっ
て、排水が効率的に撹拌混合されることによって、排水
中に溶解しているガリウムイオンは水酸化ガリウムとな
り沈殿し易くなる。また、固形物としてのガリウム粒子
は、そのまま沈殿するが、沈降速度は遅い。
【０２５０】なお、液中膜５の下部に設置してある散気
管８から吐出する気泡は、液中膜５の膜表面を常時洗浄
しているので、微細な固形物によって、閉塞することは
ない。この液中膜５としては、限外濾過膜が該当し、具
体的には、株式会社クボタ、株式会社ユアサコーポレー
ション、三菱レーヨン株式会社等の液中膜を選定すれば
よい。
【０２５１】符号９は、ブロワーであり、散気管８へ空
気を供給している。このブロワー９としては、一般的な
ルーツブロワーを選定すればよい。
【０２５２】液中膜５から反応部２を貫通して上方へ延
びている配管７には、処理水ポンプ６が接続されてい
る。この処理水ポンプ６を運転することにより、液中膜
５で水と濃縮物が分離されて、水は配管７を通って処理
水ポンプ６で次工程へ送出されるか、または、処理水と
なる。この処理水となる場合は、この処理水の水質が目
的の水質以下の場合である。
【０２５３】一方、処理水を次工程へ送水する場合は、
砒素等の濃度が目的濃度に至っていない場合である。符
号１０はバルブであり、沈澱部４に沈殿した水酸化ガリ
ウムなどのスラリーを引き出す際に開けることとなる。
【０２５４】沈澱部４は、すり鉢状の形状であるので、
沈殿物は自然と沈澱部４の中心部の深い部分に集まり、
濃縮することとなる。
【０２５５】また、液中膜分離槽１の反応部２は、上部
で狭くなっているから、散気管８から吐出する気泡が上
昇して、反応部２でガリウム砒素排水と接触する際に、
気泡３２の密度が高くなり、撹拌効率が良くなる。ま
た、沈澱部４は、最下部がすり鉢状になっているので、
水酸化ガリウム等の固形物を自然沈降させることができ
る。
【０２５６】この第１実施形態によれば、反応部２と、
液中膜５を有する液中膜部３と、沈澱部４とが上から下
に順に並んでいる液中膜分離槽１に、金属含有排水を上
から導入し、かつ、上記反応部２に、ｐＨ調整剤を添加
して反応させ、続いて、上記液中膜部３の液中膜５で水
と金属とを分離し、続いて、上記沈澱部４で金属を沈殿
濃縮する。このように、この第１実施形態では、反応部
２にｐＨ調整剤を添加しているので、水酸化物を形成さ
せて、液中膜５で固液分離することができる。また、沈
澱部４で、エネルギーを使用することなく重力の作用
で、金属を沈殿濃縮できる。
【０２５７】(第２実施形態)次に、図２に、この発明の
金属含有排水の処理装置の第２実施形態の構成を示す。
【０２５８】この第２実施形態は、反応部２に充填材１
１が設置してしてある点のみが、前述の第１実施形態と
異なる。したがって、この第２実施形態では、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。
【０２５９】この第２実施形態では、反応部２に充填材
１１が設置してしてある。この充填材１１が存在するこ
とで、反応部２において、気泡３２がストレートに空気
中に出るのではなく、充填材１１とぶつかることにな
る。これにより、反応部２において、乱流を起こして、
排水とｐＨ調整剤とが撹拌混合される。したがって、散
気管８から吐出する空気と、反応部２の充填材１１とに
よって、排水の撹拌がより促進され、数分間の滞留時間
でも、排水とｐＨ調整剤との反応がより確実となる。
【０２６０】なお、上記充填材１１としては、反応部２
において、乱流を起すような構造ならば、特に限定しな
いが、薬品と接触するので、耐薬品性の材料を選定する
必要がある。具体的には、プラスチック製のテラレッ
ト、ラインミキサーを選定できる。
【０２６１】(第３実施形態)次に、図３に、この発明の
金属含有排水の処理装置の第３実施形態の構成を示す。
【０２６２】この第３実施形態は、前述の第１実施形態
と比較して、第１実施形態の処理水ポンプ６で、前処理
装置３０、続いて超純水製造装置３１に処理水を送水し
ている点のみが、第１実施形態と異なる。したがって、
この第３実施形態では、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。
【０２６３】この第３実施形態では、処理水ポンプ６で
前処理装置３０、続いて、超純水製造装置３１に処理水
を送水している。そして、処理水を、処理水ポンプ６に
よって前処理装置に導入して前処理し、その後さらに、
処理水を一般的な超純水製造装置に導入して、リサイク
ルした。
【０２６４】したがって、この第３実施形態は、特に、
排水をリサイクルする必要のある工場に適合するシステ
ムである。
【０２６５】具体的に、この前処理装置３０は、基本的
に処理水の水質によって決定する必要があるが、一般的
には、処理水中の有機物を処理するための活性炭吸着装
置、処理水中のイオンを処理するためのイオン交換装
置、イオンや微粒子等を処理するための逆浸透膜装置を
設置することとなる。
【０２６６】この第３実施形態によれば、液中膜部３で
分離された水を前処理装置３０に導入して前処理し、超
純水製造装置３１の原水としてリサイクルするので、水
の有効利用ができクローズドシステムが完成する。
【０２６７】(第４実施形態)次に、図４に、この発明の
金属含有排水の処理装置の第４実施形態の構成を示す。
【０２６８】この第４実施形態は、処理水ポンプ６で、
前処理装置３０、続いて、超純水製造装置３１に処理水
を送水している点のみが、前述の第２実施形態と異な
る。したがって、この第４実施形態では、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。
【０２６９】この第４実施形態では、処理水ポンプ６
で、前処理装置３０、続いて、超純水製造装置３１に処
理水を送水している。したがって、処理水を、処理水ポ
ンプ６によって、前処理装置３０に導入して前処理し、
その後さらに、処理水を一般的な超純水製造装置３１に
導入してリサイクルできる。
【０２７０】したがって、この第４実施形態は、特に、
排水をリサイクルする必要のある工場に適合するシステ
ムである。
【０２７１】この前処理装置３０は、具体的に、処理水
の水質によって基本的には決定する必要があるが、一般
的には、処理水中の有機物を処理するための活性炭吸着
装置、処理水中のイオンを処理するためのイオン交換装
置、イオンや微粒子等を処理するための逆浸透膜装置を
設置することとなる。
【０２７２】(第５実施形態)次に、図５に、この発明の
金属含有排水の処理装置の第５実施形態の構成を示す。
【０２７３】この第５実施形態は、前述の図１に示した
第１実施形態の液中膜分離槽１に隣接して、この液中膜
分離槽１と同様の構造の液中膜分離槽１２を備えてい
る。つまり、この第５実施形態では、同様の液中膜分離
槽を２槽直列に配置している。したがって、この第５実
施形態では、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。
【０２７４】この第５実施形態では、液中膜分離槽１の
後段に、第２液中膜分離槽１２を設置している。
【０２７５】液中膜分離槽１の液中膜５で分離した処理
水を、第２液中膜分離槽１２に導入し、凝集剤である塩
化第２鉄を添加した。液中膜分離槽１の液中膜５で分離
した処理水中の溶解している砒素は凝集剤である塩化第
２鉄によってフロックとなる。
【０２７６】第２液中膜分離槽１２は、第２反応部１
３、第２液中膜１６を有する第２液中膜部１４、第２沈
澱部１５が上から順に配列されて構成されている。この
第２液中膜分離槽１２の各部１３,１４,１５の内容仕様
(ｐＨ計５２,液中膜１６,散気管１９等)は、液中膜分離
槽１と同様である。ただし、液中膜分離槽１に、ｐＨ調
整剤が添加されるのに対し、第２液中膜分離槽１２には
凝集剤としての塩化第２鉄が添加される。
【０２７７】第２液中膜分離槽１２において、処理水中
の溶解している砒素は、凝集剤である塩化第２鉄によっ
てフロックとなり、第２液中膜１６によって、固形物と
処理水とに分離され、砒素を含むフロックは、第２液中
膜部１４の第２液中膜１６で濃縮され、次第に、第２沈
澱部１５に自然沈降し、沈殿濃縮される。
【０２７８】この第５実施形態では、液中膜分離槽１の
沈澱部４の最下部より濃縮された水酸化ガリウムを引き
抜くことができ、また、第２液中膜分離槽１２の第２沈
澱部１５の最下部から、上記砒素を含むフロックをベー
スとした砒素含有スラリーを引き抜くことができる。
【０２７９】したがって、この第５実施形態によれば、
第１の液中膜分離槽１と第２の液中膜分離槽１２を備え
ているので、２つ種類のグループの沈殿物を分離,濃縮,
沈殿できる。上記第１の液中膜分離槽１では、ｐＨ調整
剤で形成される水酸化物(水酸化ガリウム)を濃縮沈殿分
離でき、また、第２の液中膜分離槽１２では、第１の液
中膜分離槽１で膜分離された後の処理水(分離水)に、凝
集剤とｐＨ調整剤を添加することによって、フロック等
のより大きな沈殿物が形成され、水酸化物(砒素含有ス
ラリー)を濃縮,沈殿,分離できる。
【０２８０】(第６実施形態)次に、図６に、この発明の
金属含有排水の処理装置の第６実施形態の構成を示す。
【０２８１】この第６実施形態は、前述の第５実施形態
の第１反応部２に充填材１１が設置され、第２反応部１
３に充填材２１が設置されている点のみが、第５実施形
態と異なる。したがって、この第６実施形態では、前述
の第５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。
【０２８２】この第６実施形態では、第１反応部２に充
填材１１が設置され、第２反応部１３に充填材２１が設
置されている。
【０２８３】上記第１,第２反応部２,１３に、充填材１
１および充填材２１が設置されているので、反応部２,
１３において、気泡３２がストレートに空気中に出るの
ではなく、充填材１１および充填材２１とぶつかること
になる。これにより、反応部２,１３において、排水の
乱流を起こして、排水とｐＨ調整剤および凝集剤とが円
滑に撹拌混合される構造になっている。
【０２８４】上記充填材１１,２１としては、特に限定
しないが、薬品と接触するので、耐薬品性の材料を選定
する必要がある。具体的には、上記充填材１１,２１と
しては、プラスチック製のテラレット、ラインミキサー
を選定した。
【０２８５】(第７実施形態)次に、図７に、この発明の
金属含有排水の処理および金属の回収方法の第７実施形
態の構成を示す。
【０２８６】この第７実施形態は、前述の第５実施形態
の第２処理水ポンプ１７で前処理装置３０、続いて、超
純水製造装置３１に処理水を送水している点のみが、第
５実施形態と異なる。したがって、この第７実施形態で
は、前述の第５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。
【０２８７】この第７実施形態では、第５実施形態の第
２処理水ポンプ１７で前処理装置３０、続いて、超純水
製造装置３１に処理水を送水している。そして、処理水
を、第２処理水ポンプ１７によって、前処理装置３０に
導入して前処理し、その後さらに、上記処理水を一般的
な超純水製造装置３１に導入してリサイクルした。した
がって、この第７実施形態は、特に、排水をリサイクル
する必要のある工場に適合するシステムである。
【０２８８】上述の前処理装置３０は、具体的には、処
理水の水質によって基本的には決定する必要があるが、
一般的には、処理水中の有機物を処理するための活性炭
吸着装置、処理水中のイオンを処理するためのイオン交
換装置、イオンや微粒子等を処理するための逆浸透膜装
置等を設置することとなる。
【０２８９】したがって、この第７実施形態によれば、
上記第２の液中膜部１４で分離された水を前処理装置３
０に導入して前処理し、超純水製造装置３１の原水とし
てリサイクルするので、２段の液中膜(第１,第２の液中
膜部３,１４)で処理した水を前処理することとなる。し
たがって、前処理装置３０への負荷が小さくなり、超純
水製造装置３１の原水として容易にリサイクルできる水
質にできる。
【０２９０】(第８実施形態)次に、図８に、この発明の
金属含有排水の処理装置の第８実施形態の構成を示す。
【０２９１】この第８実施形態は、前述の第７実施形態
の反応部２に充填材１１が設置され、第２反応部１３に
充填材２１が設置されている点のみが、第７実施形態と
異なる。したがって、この第８実施形態では、前述の第
７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。
【０２９２】この第８実施形態では、第１反応部２に充
填材１１が設置され、第２反応部１３に充填材２１が設
置されている。この充填材１１および充填材２１の存在
により、反応部２,１３において、気泡３２がストレー
トに空気中に出るのではなく、充填材１１および充填材
２１とぶつかることとなる。これにより、第１,第２反
応部２,１３に乱流を起こして、排水とｐＨ調整剤およ
び凝集剤とが円滑に撹拌混合される構造になっている。
【０２９３】なお、上記充填材１１,２１としては、特
に限定しないが、薬品と接触するので、耐薬品性の材料
を選定する必要がある。具体的には、上記充填材１１,
２１としては、プラスチック製のテラレット、ラインミ
キサーを選定した。
【０２９４】(第９実施形態)次に、図９に、この発明の
金属含有排水の処理装置の第９実施形態の構成を示す。
【０２９５】この第９実施形態は、前述の第７実施形態
と比較して、第３液中膜分離槽２２を備え、排水として
現像排水が付加されている点が異なる。ガリウム砒素プ
ロセスにおいても現像工程があり、現像排水が発生す
る。
【０２９６】この第９実施形態では、バルブ２０を開け
ることによって、上記現像排水を、砒素を含むダイシン
グ,研磨排水、濃厚エッチング排水等の一部と共に、第
３液中膜分離槽２２に導入する。これにより、第３液中
膜分離槽２２において、砒素酸化細菌を培養繁殖させ
る。
【０２９７】この砒素酸化細菌は、現像排水中の窒素と
濃厚エッチング排水中のリンを栄養として、時間の経過
と共に繁殖してくる。一般に、窒素とリンが適当量あれ
ば、この砒素酸化細菌が繁殖することが知られている。
【０２９８】この第３液中膜分離槽２２は、上部の第３
液中膜部２８と第３沈澱部２９から構成されており、上
部の第３液中膜部２８には、第３液中膜２３が設置され
ている。
【０２９９】この第３液中膜２３の下部には、配管によ
りブロワー９につながっている散気管２６が設置されて
いる。この散気管２６は、第３液中膜２３の膜表面を気
泡３２により、常時、洗浄している。
【０３００】この第３液中膜分離槽２２で、培養されて
繁殖した砒素酸化細菌は、沈殿して、第３沈澱部ポンプ
２７によって、第３沈澱部２９の下部から、配管３０を
通して、第２液中膜分離槽１２に導入される。
【０３０１】一方、第３液中膜２３により分離された処
理水(水)は、第３処理水ポンプ２４により配管３３を通
して、前処理装置３０に導入される。この第３液中膜２
３からの処理水は、第２液中膜分離槽１２の第２液中膜
１６からの処理水とともに、前処理装置３０に導入され
る。そして、この前処理装置３０を通過した処理水は、
超純水製造装置３１の原水としてリサイクルされる。
【０３０２】上記第３液中膜分離槽２２から、第２液中
膜分離槽１２に導入された砒素酸化細菌は、排水中の有
害な３価の砒素(亜ヒ酸)を安定で無害な５価の砒素(ヒ
酸)に、薬品としての酸化剤よりも安定的に、酸化す
る。
【０３０３】また、第２液中膜分離槽１２には、凝集剤
として塩化第２鉄が添加されているので、第２液中膜分
離槽１２の第２反応部１３において、５価のヒ酸は鉄と
難溶性塩を生成して、更に化学的に安定なフロックとな
る。塩化第２鉄による鉄塩は、比重も大きくなる傾向が
あり、第２液中膜１６によっても濃縮し、その後、沈殿
して高濃度の砒素含有スラリーとなり、バルブ２０を開
くことによって、第２沈澱部１５から引き出される。
【０３０４】このように、この第９実施形態によれば、
第３液中膜分離槽２２に、ガリウム砒素プロセスで排水
される現像排水と砒素を含む排水が導入されるので、第
３液中膜分離槽２２で、現像排水中の窒素を栄養源に砒
素酸化細菌を培養繁殖させることができる。
【０３０５】また、この第９実施形態によれば、第２液
中膜分離槽１２の最下部の沈澱部１５に沈殿濃縮したス
ラリーを第３液中膜分離槽２２に返送するので、必要量
の砒素酸化細菌を第３液中膜分離槽２２に返送して確保
できると同時に、再度第２液中膜分離槽１２における砒
素の３価から５価への酸化に役立たせることができる。
【０３０６】(第１０実施形態)次に、図１０に、この発
明の金属含有排水の処理装置の第１０実施形態の構成を
示す。
【０３０７】この第１０実施形態は、前述の第９実施形
態と比較して、反応部２に充填材１１が設置され、第２
反応部１３に充填材２１が設置されている点のみが、第
９実施形態と異なる。したがって、この第１０実施形態
では、前述の第９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。
【０３０８】この第１０実施形態では、反応部２に充填
材１１が設置され、第２反応部１３に充填材２１が設置
されている。この充填材１１および充填材２１の存在に
より、気泡３２がストレートに空気中に出るのではな
く、充填材１１および充填材２１とぶつかることによ
り、排水に乱流を起こる。これにより、排水とｐＨ調整
剤および凝集剤とが円滑に撹拌混合される。
【０３０９】なお、上記充填材１１,２１としては、特
に限定しないが、薬品と接触するので、耐薬品性の材料
を選定する必要がある。具体的には、充填材１１,２１
として、プラスチック製のテラレット、ラインミキサー
等を選定した。
【０３１０】(第１１実施形態)次に、図１１に、この発
明の金属含有排水の処理装置の第１１実施形態の構成を
示す。
【０３１１】この第１１実施形態は、第２液中膜分離槽
１２の下部の第２沈澱部１５の最下部に濃縮した砒素酸
化細菌を含む砒素含有スラリーの一部を、配管３４を通
して、第３液中膜分離槽２２に返送する点のみが、前述
の第９実施形態と異なる。したがって、この第１１実施
形態では、前述の第９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。
【０３１２】この第１１実施形態では、第２液中膜分離
槽１２の下部の第２沈澱部１５の最下部に濃縮した砒素
酸化細菌を含む砒素含有スラリーの一部を、バルブ２
０,配管３４を経由して、第３液中膜分離槽２２に返送
している。
【０３１３】有効な砒素酸化細菌は、第２液中膜分離槽
１２の第２沈澱部１５から、第３液中膜分離槽２２に返
送,導入し、再度、栄養源としての窒素やりんを加え
て、培養繁殖させて、その後、再び、第２液中膜分離槽
１２に導入して、砒素の３価から５価への酸化に役立た
せる。
【０３１４】この第１１実施形態では、第２処理水ポン
プ１７で、第２液中膜１６から、配管１８を経由して、
前処理装置３０、続いて、超純水製造装置３１に処理水
を送水している。この第１１実施形態では、処理水を、
第２処理水ポンプ１７によって前処理装置３０に導入し
て前処理し、その後さらに、上記処理水を一般的な超純
水製造装置３１に導入してリサイクルした。したがっ
て、この第１１実施形態は、特に、排水をリサイクルす
る必要のある工場に適合するシステムである。
【０３１５】前処理装置３０は、具体的には、処理水の
水質によって、基本的に決定する必要があるが、一般的
には、処理水中の有機物を処理するための活性炭吸着装
置、処理水中のイオンを処理するためのイオン交換装
置、イオンや微粒子等を処理するための逆浸透膜装置を
設置することとなる。
【０３１６】(第１２実施形態)次に、図１２に、この発
明の金属含有排水の処理装置の第１２実施形態の構成を
示す。
【０３１７】この第１２実施形態は、前述の第１１実施
形態の反応部２に、充填材１１と第２反応部１３に充填
材２１が設置してしてある点のみが、第１１実施形態と
異なる。したがって、この第１２実施形態では、前述の
第１１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。
【０３１８】この第１２実施形態では、反応部２に充填
材１１が配置され、第２反応部１３に充填材２１が設置
されている。この充填材１１および充填材２１の存在に
よって、気泡３２がストレートに空気中に出るのではな
く、充填材１１および充填材２１とぶつかることにな
り、乱流を起こして、排水とｐＨ調整剤および凝集剤と
が円滑に撹拌混合される。
【０３１９】図１３(Ａ),(Ｂ)に、この第１２実施形態
の第１の液中膜分離槽１,第２の液中膜分離槽１２,第３
の液中膜分離槽２２での滞留時間のタイムチャートを示
す。図１３(Ａ)は、排水中のガリウムと砒素の濃度が通
常濃度の場合のタイムチャートであり、図１３(Ｂ)は、
排水中のガリウムと砒素の濃度が低濃度の場合のタイム
チャートである。
【０３２０】なお、上記充填材１１,２１としては、特
に限定しないが、薬品と接触するので、耐薬品性の材料
を選定する必要がある。具体的には、プラスチック製の
テラレット、ラインミキサー等を選定した。
【０３２１】(第１実験例)次に、具体的な実験例とし
て、図１に示す第１実施形態と同じ構造の実験装置を用
いた実験例を説明する。
【０３２２】この第１実験例では、液中膜分離槽１の容
量を１６０リットルとした。そして、株式会社クボタの
Ａ４サイズの液中膜を１０枚使用して実験した。
【０３２３】このとき、流入ガリウム濃度は、かなり変
動するものの、約１００ppmから２０００ppmの範囲であ
るが、液中膜分離槽１で処理することにより、５０００
０ppmの濃度のガリウムをスラリーで得ることができ
た。
【０３２４】(第２実験例)次に、具体的な実験例とし
て、図１２に示す第１２実施形態と同じ構造の実験装置
を用いた実験例を説明する。
【０３２５】この第２実験例では、第１液中膜分離槽１
と第２液中膜分離槽１２の容量をそれぞれ１６０リット
ルとした。そして、それぞれの液中膜分離槽に株式会社
クボタのＡ４サイズの液中膜を１０枚づつ合計２０枚使
用して実験した。
【０３２６】このとき、流入ガリウム濃度は、かなり変
動するものの、約１００ppmから約２０００ppmの範囲で
あるが、液中膜分離槽１で処理することにより、約５０
０００ppmの濃度のガリウムを含むスラリーを、第１液
中膜分離槽１のバルブ１０から得ることができた。ま
た、第２液中膜分離槽１２のバルブ１２から、約１００
００ppmの濃度の砒素を含むスラリーを得ることができ
た。
【０３２７】(第１３実施形態)図１４に、この発明の金
属含有排水の処理方法の第１３実施形態を実行する排水
処理システムの構成を示す。
【０３２８】この第１３実施形態は、化合物半導体工場
からの金属含有排水を処理する方法であり、より具体的
には、ガリウム排水の処理方法である。さらに、この実
施形態では、ガリウム(水酸化ガリウム)とｐＨ調整剤と
してのナトリウムイオンを回収可能な排水処理方法であ
る。
【０３２９】化合物半導体工場でのガリウム排水として
は、ダイシング排水、濃厚エッチング排水、水洗
水がある。
【０３３０】上記,,の混合排水すなわち酸性のガ
リウム排水としての金属含有排水は、第１反応部１０１
に導入され、ｐＨ調整剤としての水酸化ナトリウムが添
加されて反応し、水酸化ガリウムの水酸化物を形成す
る。この水酸化ガリウムは、次の液中膜分離装置１０２
で濃縮されて、金属水酸化物として排出される。
【０３３１】一方、液中膜分離装置１０２で分離された
処理水は、第２反応部１０３に導入され、この第２反応
部１０３において、ｐＨ調整剤としての水酸化ナトリウ
ムが添加されて、ｐＨ調整される。上記処理水は、その
後、第２反応部１０３ から逆浸透膜分離装置１０４に
導入されて処理される。この逆浸透膜分離装置１０４で
は、上記処理水が含有する金属イオンであるナトリウム
イオンが、濃縮され、第１反応部１０１に返送されて、
酸性の金属含有排水としてのガリウム排水のｐＨ調整に
再利用される。
【０３３２】したがって、この第１３実施形態によれ
ば、金属含有排水中のガリウムを、ｐＨ調整剤としての
水酸化ナトリウムによって、水酸化ガリウムとし、次
に、液中膜分離装置１０２によって、この水酸化ガリウ
ムを濃縮して回収できる。また、ｐＨ調整剤として水酸
化ナトリウムが添加されたことにより、上記排水が含有
するナトリウムイオンを、上記逆浸透膜分離装置１０４
で濃縮して、第１反応部１０１に返送することによっ
て、ｐＨ調整剤として再利用できる。これにより、ｐＨ
調製剤の使用量を削減してランニングコストを低減でき
る。
【０３３３】(第１４実施形態)次に、図１５に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第１４実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０３３４】この第１４実施形態を実行する排水処理シ
ステムは、次の,の点のみが前述の第１３実施形態
の排水処理システムと異なる。
【０３３５】 液中膜分離装置１０２の後に、ｐＨ調
整剤と凝集剤が添加される第３反応部１０６および第２
液中膜分離装置１０５が配置されている。
【０３３６】 逆浸透膜分離装置１０４の後に超純水
製造装置１０７が配置されている。
【０３３７】したがって、この第１４実施形態では、前
述の図１４のシステム構成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。
【０３３８】化合物半導体工場では、ガリウム砒素を代
表とする化合物半導体が使用され、ガリウム砒素排水が
排出される。ガリウム砒素排水を確実に処理して得た水
を超純水製造装置１０７の原水として再利用するための
方法が、図１５の第１４実施形態である。
【０３３９】この第１４実施形態では、まず、ガリウム
砒素排水である金属含有排水中のガリウムを水酸化ガリ
ウムとして、第１液中膜分離装置１０２で分離する。次
に、第１液中膜分離装置１０２で得た砒素を含む処理水
は、第３反応部１０６に導入され、この第３反応部１０
６において、ｐＨ調整剤としての水酸化ナトリウムと凝
集剤としての塩化第２鉄とが添加されて、反応させられ
る。そして、次に、上記第３反応部１０６からの処理水
は、第２液中膜分離装置１０５に導入され、この第２液
中膜分離装置１０５で、上記処理水は、砒素と水に分離
される。
【０３４０】上記砒素は、第２液中膜分離装置１０５
で、濃縮液に移行して、砒素含有スラリーとなる。
【０３４１】一方、上記第２液中膜分離装置１０５で、
砒素が分離されて、得た処理水は、第２反応部１０３に
導入され、この第２反応部１０３において、ｐＨ調整剤
としての水酸化ナトリウムが添加される。これにより、
上記処理水は、ｐＨ調整されてから、逆浸透膜分離装置
１０４に導入される。この逆浸透膜分離装置１０４に導
入されて得た水は、超純水製造装置１０７に導入されて
再利用される。
【０３４２】このように、この第１４実施形態によれ
ば、第１液中膜分離装置１０２で、排水中のガリウムを
水酸化ガリウムとして分離して回収できると共に、第２
液中膜分離装置１０５で、排水中の砒素を砒素含有スラ
リーとして分離して回収できる。また、上記逆浸透膜分
離装置１０４を通した処理水を、超純水製造装置１０７
の原水として使用できると共に、この逆浸透膜分離装置
１０４で濃縮した金属(ナトリウムイオン)は、上記第１
反応部１０１に返送され、ＰＨ調整剤として再利用され
る。
【０３４３】(第１５実施形態)次に、図１６に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第１５実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０３４４】この第１５実施形態は、図１５の逆浸透膜
分離装置１０４の後に、電気脱イオン装置１０８が配置
してある排水処理システムを用いて、排水処理を行う方
法である点のみが、前述の第１４実施形態と異なる。し
たがって、この第１５実施形態では、前述の第１４実施
形態で用いた排水処理システム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。
【０３４５】この第１５実施形態では、電気脱イオン装
置１０８は、逆浸透膜分離装置１０４の後に配置されて
いて、逆浸透膜分離装置１０４から導入された処理水の
中に溶解しているイオンを、イオン交換膜とイオン交換
樹脂を用いて、電気的に除去している。
【０３４６】よって、この第１５実施形態によれば、超
純水製造装置１０７に対して、イオン的な負荷を低減し
ているので、超純水製造装置１０７の水質が向上すると
同時に、超純水製造装置１０７のランニングコストが下
がる。一方、逆浸透膜分離装置１０４と電気脱イオン装
置１０８の濃縮水は、ナトリウムイオンを含んでいるの
で、第１反応部１０１に返送してナトリウムイオンを再
利用する。これにより、新規のｐＨ調整剤としての水酸
化ナトリウムの使用量を低減できる。
【０３４７】(第１６実施形態)次に、図１７に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第１６実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０３４８】この第１６実施形態は、図１６の第３反応
部１０６に、金属酸化細菌培養槽１０９から金属酸化細
菌を投入している点のみが、前述の第１５実施形態と異
なる。したがって、この第１６実施形態では、前述の第
１５実施形態での処理システム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。
【０３４９】この第１６実施形態では、第３反応部１０
６に、金属酸化細菌培養槽１０９から金属酸化細菌を投
入している。
【０３５０】これにより、金属含有排水が、ガリウム砒
素排水の場合、第３反応部１０６で３価の砒素が５価の
砒素になされて、無毒化かつ安定化される。具体的に
は、上記金属酸化細菌として砒素酸化細菌を第３反応部
１０６に投入した。
【０３５１】なお、酸化工程として、酸化剤を使用する
方法もあるが、金属酸化細菌を用いることで、ランニン
グコストを低減できる。
【０３５２】(第１７実施形態)次に、図１８に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第１７実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。この排水処理システ
ムは、全体として、ユニット最上部２１とユニット上部
２２とで構成されている。このユニット最上部２１は、
前処理装置１７と超純水製造装置１６で構成され、ユニ
ット上部２２は、主として液中膜分離槽１からなる。
【０３５３】この第１７実施形態では、ガリウム砒素、
ガリウムリン等を含有する化合物半導体排水を、液中膜
分離槽１のうちの上部に配置されている反応部２に導入
し、この反応部２に、苛性ソーダ等のｐＨ調整剤を添加
する。
【０３５４】この液中膜分離槽１は、反応部２、液中膜
部３、沈澱部４で構成され、反応部２は上部に位置し、
ｐＨ計１２が設置されている。また、液中膜部３は、中
間に配置され、沈澱部４は下部に配置されている。
【０３５５】上記ガリウム砒素等を含有する酸性の化合
物半導体排水は、上記液中膜分離槽１の反応部２に導入
され、苛性ソーダ等のｐＨ調整剤が添加されて、液中膜
部３の液中膜５の下部に設置してある散気管８から吐出
する気泡１１によって効率的に撹拌されて混合される。
【０３５６】上記反応部２での運転条件は、ｐＨ計１２
によって制御されるが、反応部２内の処理水がｐＨ４〜
ｐＨ５の範囲で管理することが望ましいが絶対ではな
い。
【０３５７】この反応部２において、効率的に撹拌混合
されることによって、排水中に溶解しているガリウムイ
オンは、水酸化ガリウムとなり、沈殿し易くなる。固形
物としてのガリウム粒子は、そのまま沈殿するが沈降速
度は遅い。
【０３５８】なお、液中膜５の下部に設置してある散気
管８から吐出する気泡は、液中膜５の膜表面を常時洗浄
しているので、微細な固形物によって、閉塞することは
ない。液中膜５としては、限外濾過膜が該当し、具体的
には株式会社クボタ、株式会社ユアサコーポレーショ
ン、三菱レーヨン株式会社等の液中膜を選定すれば良
い。
【０３５９】符号９は、ブロワーであり、散気管８へ空
気を供給している。一般的なルーツブロワーを選定すれ
ばよい。また、符号２１は排水処理ユニットの最上部、
符号２２はユニット上部を示す。
【０３６０】処理水ポンプ６を運転することにより、液
中膜５で処理水と濃縮物が分離される。この処理水は、
配管７を通って処理水ポンプ６で、次工程をなす砒素リ
ン除去装置７８に導入され、砒素とリンが除去される。
砒素とリンが除去された後の処理水は、順に、活性炭吸
着装置１３、逆浸透膜装置１４、電気脱イオン装置１５
を経て、超純水製造装置１６に導入されて再利用され
る。
【０３６１】一方、活性炭吸着装置１３からの逆洗水
は、浮遊物質を含んでいるので、配管１８を通して、反
応部２に導入されて、処理水として再利用される。
【０３６２】また、逆浸透膜装置１４と電気脱イオン装
置１５から得られる濃縮水は、配管１９と２０を経由し
て、反応部２に導入される。この濃縮水は、ｐＨ調整剤
としての水酸化ナトリウムが反応部２に添加されている
ことに起因して、ナトリウムイオンが含まれているか
ら、水とナトリウムイオンが反応部２に導入されて再利
用されることとなる。
【０３６３】この実施形態では、上記液中膜分離槽１の
立体的な構造を活用し、上部の反応部２で反応させ、
中間部の液中膜部３で液中膜濃縮し、下部の沈澱部
４で水酸化物の持つ比重により沈澱濃縮している。
【０３６４】(第１８実施形態)次に、図１９に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第１８実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０３６５】この第１８実施形態は、図１９の液中膜分
離槽１の下方に、第２液中膜分離槽２４を配置している
点と、液中膜分離槽１の反応部２に充填材２３が充填さ
れている点のみが、前述の第１７実施形態を実行するシ
ステムと異なる。したがって、この第１８実施形態で
は、前述の第１７実施形態を実行するシステムと同じ構
成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０３６６】この第１８実施形態では、第２液中膜分離
槽２４が第１液中膜分離槽１の下方に配置された排水処
理システムを使用する。この第２液中膜分離槽２４は、
上から反応部２５、第２液中膜部２６、沈澱部２７が順
に配置されて、構成されている。なお、符号３２は、第
２液中膜分離槽２４を示し、排水処理ユニットの下部を
示している。
【０３６７】この第１８実施形態では、液中膜分離槽１
で濃縮して沈殿した濃縮液としての水酸化ガリウムを、
第２液中膜分離槽２４でさらに物理的に濃縮することが
できる。第２液中膜分離槽２４は、ｐＨ計１２が設置さ
れた反応部２５を備えている。この反応部２５の役目
は、水酸化ガリウムを曝気によって撹拌して第２液中膜
２８での濃縮分離を効果的に実施させることである。
【０３６８】また、液中膜分離槽１の反応部２に充填材
２３が充填されていることにより、ｐＨ計１２が設置さ
れた反応部２内において、乱流をおこし、反応部２で
の、ｐＨ調整剤と化合物半導体排水との反応効率を高め
ることができる。
【０３６９】この充填材２３としては、反応部２におけ
る反応効率を向上させるものならば特に限定しないが、
耐薬品性の材質を選定すればよい。具体的には、テラレ
ット等がある。
【０３７０】なお、反応部２５におけるｐＨ計１２の設
置目的は、単に反応部２５内のｐＨを監視するためのも
のである。
【０３７１】(第１９実施形態)次に、図２０に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第１９実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０３７２】この第１９実施形態は、次の,の点
で、前述の第１８実施形態で用いた排水処理システムと
異なる排水処理システムを用いて実行される。
【０３７３】 図１９に示した液中膜分離槽１と第２
液中膜分離槽２４とは別に、液中膜５と第２液中膜２８
からの分離水が、反応部３４に充填材２３を充填した第
３液中膜分離槽３３に導入される点 上記第３液中膜分離槽３３からの濃縮液をさらに濃
縮するための第４液中膜分離槽４０を備える点 したがって、この第１９実施形態の排水処理方法では、
前述の第１８実施形態で使用した排水処理システムと同
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。
【０３７４】この第１９実施形態では、図１９の第１８
実施形態での液中膜５と液中膜２８からの分離水を、第
３液中膜分離槽３３の反応部３４に導入する。この反応
部３４には、充填材２３が充填されている。この第３液
中膜分離槽３３の反応部３４では、処理水中に溶解して
いる砒素やリンを、ｐＨ調整剤と塩化第２鉄等の凝集剤
によって反応させて、フロック状態とし、次いで、第３
液中膜３７によって、水と濃縮液に分離している。
【０３７５】この第３液中膜３７によって分離された水
は、ポンプ５０により、活性炭吸着装置１３に導入され
て、前処理装置１７で処理され、第１８実施形態と同様
に、超純水製造装置１６に対する原水としてリサイクル
される。
【０３７６】一方、第３液中膜３７によって分離した濃
縮液は、第３液中膜分離槽３３の第３沈澱部３６で沈
殿,濃縮され、この沈殿,濃縮された濃縮液は、重力で、
第４液中膜分離槽４０に導入され、さらに、第４液中膜
４４と第４沈澱部４３で濃縮されて高濃度砒素およびリ
ン含有スラリーとなる。
【０３７７】そして、第４液中膜４４で分離された水
は、ポンプ５１によって、活性炭吸着装置１３に導入さ
れて、第１８実施形態と同様に、超純水製造装置１６に
対する原水としてリサイクルされる。
【０３７８】(第２０実施形態)次に、図２１に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第２０実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０３７９】この第２０実施形態は、図２１に示す第５
液中膜分離槽５２が追加設置されている排水処理システ
ムを使用する点のみが、前述の第１９実施形態と異な
る。
【０３８０】したがって、この第２０実施形態では、前
述の第１９実施形態での排水処理システムと同じ構成部
分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０３８１】この第２０実施形態では、第５液中膜分離
槽５２を備え、この第５液中膜分離槽５２には、第５液
中膜５３が設置されている。また、符号５８は、第５沈
澱部を示し、符号５７は、第５液中膜部を示している。
【０３８２】この第５液中膜分離槽５２には、ガリウム
砒素等の化合物半導体排水の一部と現像排水とが導入さ
れている。また、この第５液中膜分離槽５２は、散気管
５５から吐出する空気によって曝気されているので、現
像排水の有機物を栄養源として微生物が時間の経過と共
に繁殖してくる。そして、ガリウム砒素等の化合物半導
体排水の一部が導入されることで、排水中の砒素をベー
スに、砒素酸化細菌が発生することとなる。
【０３８３】この第２０実施形態で用いている排水処理
装置を短時間に立ち上げる場合には、あらかじめ、別の
場所で砒素酸化細菌を培養繁殖させておいて、次に、こ
の砒素酸化細菌を、第５液中膜分離槽５２に投入して、
砒素酸化細菌を早期に繁殖させることもできる。
【０３８４】そして、この第５液中膜分離槽５２で繁殖
させた砒素酸化細菌を、第３液中膜分離槽３３に導入し
て、液中膜分離槽１の液中膜５からの分離水と混合し
て、３価の砒素を、砒素酸化細菌で５価に酸化して安定
化させる。
【０３８５】この第３液中膜分離槽において、安定な５
価の砒素として、濃縮分離できる。また、薬品としての
酸化剤を使用しないので、ランニングコストを低減する
ことができる。
【０３８６】(第２１実施形態)次に、図２２に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第２１実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０３８７】この第２１実施形態は、図２１の第３沈澱
部３６の沈殿濃縮液の一部を第５液中膜分離槽５２に返
送している点のみが、第２０実施形態と異なる。したが
って、この第２１実施形態では、図２１の排水処理シス
テム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。
【０３８８】この第２１実施形態では、第３沈澱部３６
の沈殿濃縮液の一部を、第５液中膜分離槽５２に返送す
る。これによって、砒素酸化細菌をリサイクルして、砒
素酸化細菌を有効利用している。結果的には、第２１実
施形態のシステム内で、砒素酸化細菌を一定濃度に保つ
ことができる。また、第５液中膜分離槽５２内での砒素
酸化細菌の培養速度を速めることができる。
【０３８９】なお、図２８(Ａ)に、この第２１実施形態
において、排水中のガリウムと砒素の濃度が通常濃度の
場合のタイミングチャートを示し、図２８(Ｂ)に、この
第２１実施形態において、排水中のガリウムと砒素の濃
度が低濃度の場合のタイミングチャートを示す。図２８
(Ａ)と図２８(Ｂ)とを参照すれば分かるように、低濃度
の場合には、通常濃度の場合と比較して、液中膜分離槽
および第２液中膜分離槽での滞留時間を２分の１に短縮
している。
【０３９０】(第２２実施形態)次に、図２３に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第２２実施形態で使用す
る排水処理システムの構成を示す。
【０３９１】この第２２実施形態は、図２２に示した第
５液中膜分離槽５２の第５沈澱部５８で沈殿濃縮した液
を、配管６０を経由して、液中膜分離槽１に返送してい
る点のみが、前述の第２１実施形態と異なる。したがっ
て、この第２２実施形態では、前述の第２１実施形態で
の排水処理システム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。
【０３９２】この第２２実施形態では、第５液中膜分離
槽５２の第５沈澱部５８で沈殿濃縮した液を、配管６０
を経由して、液中膜分離槽１に返送し、液中の砒素酸化
細菌を使用して化合物半導体排水中の有機物を処理して
いる。この砒素酸化細菌は、砒素の酸化を行うのは当然
として、微生物であることから、排水中の有機物も分解
処理できる。
【０３９３】なお、図２７(Ａ)に、この第２２実施形態
において、排水中のガリウムと砒素の濃度が通常濃度の
場合のタイミングチャートを示し、図２７(Ｂ)に、この
第２２実施形態において、排水中のガリウムと砒素の濃
度が低濃度の場合のタイミングチャートを示す。図２７
(Ａ)と図２７(Ｂ)を比較すれば分かるように、低濃度の
場合には、通常濃度の場合に比べて、第３および第４液
中膜分離槽での滞留時間が、１時間だけ短くしている。
【０３９４】(第２３実施形態)次に、図２４に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第２３実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０３９５】この第２３実施形態は、図１８の液中膜分
離槽１の下部に蒸発装置７９を配置している点のみが、
図１８に示す第１７実施形態での排水処理システムと異
なる。したがって、この第２３実施形態では、前述の第
１７実施形態でのシステム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。
【０３９６】この第２３実施形態では、第１７実施形態
での液中膜分離槽１から得られる沈殿濃縮液すなわち水
酸化ガリウムを、蒸発装置７９によって、短時間に希望
の濃度まで濃縮することができる。
【０３９７】(第２４実施形態)次に、図２５に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第２４実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０３９８】この第２４実施形態は、図２１(第２０実
施形態)において、第２液中膜分離槽２４と第４液中膜
分離槽４０の代替設備として、蒸発装置７９,７９を配
置している排水処理システムを使用している点のみが、
第２０実施形態と異なる。 したがって、この第２４実
施形態では、前述の第２０実施形態でのシステムと同じ
構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０３９９】この第２４実施形態では、液中膜分離槽１
から得られる沈殿濃縮液すなわち水酸化ガリウムを、蒸
発装置７９によって、短時間で希望の濃度まで濃縮でき
る。また、第３液中膜分離槽３３から得られる沈殿濃縮
液である砒素リン含有スラリーを蒸発装置７９により、
短時間で希望の濃度まで濃縮できる。
【０４００】(第２５実施形態)次に、図２６に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第２５実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０４０１】この第２５実施形態では、流入水が、過酸
化水素(過水)含有ガリウム砒素,ガリウムリン等化合物
半導体排水である点のみが、第２２実施形態と異なる。
前述の第２２実施形態では、図２３に示すように、流入
水が、ガリウム砒素、ガリウムリン等化合物半導体排水
である。したがって、この第２５実施形態では、前述の
第２２実施形態でのシステム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。
【０４０２】この第２５実施形態では、流入水が、過酸
化水素(過水)含有ガリウム砒素、ガリウムリン等化合物
半導体排水であるので、排水中に過酸化水素(過水)が含
まれている。
【０４０３】また、この第２５実施形態では、液中膜分
離槽１と第２液中膜分離槽２４に、砒素酸化細菌が導入
されているので、時間の経過とともに微生物濃度が上昇
して、一部、嫌気性微生物も繁殖してくる。そして、嫌
気性微生物が持つ還元性により、酸化剤としての過酸化
水素(過水)が分解される。
【０４０４】排水中の過酸化水素が分解されれば、超純
水製造装置への原水としてリサイクルし易くなる。超純
水製造装置への原水としてリサイクルし易くなる水質項
目とは、過酸化水素以外のイオン、有機物、微粒子等全
ての水質項目が処理されていることを意味している。
【０４０５】(第３実験例)次に、具体的な実験例とし
て、図１８に示す第１７実施形態と同じ構造の実験装置
を用いた実験例を説明する。
【０４０６】この第３実験例では、液中膜分離槽１の容
量を１６０リットルとした。そして、株式会社クボタの
Ａ４サイズの液中膜を１０枚使用して実験した。
【０４０７】このとき、流入化合物半導体排水中のガリ
ウム濃度は、かなり変動するものの、約１００ppmから
２０００ppmの範囲であるが、液中膜分離槽１で処理す
ることにより、５００００ppmの濃度のガリウムをスラ
リーで得ることができた。
【０４０８】そして、液中膜５から得た分離水を、砒
素,リン除去装置および一連の前処理装置に導入して処
理し、超純水製造装置の原水として再利用した。
【０４０９】(第４実験例)次に、具体的な実験例とし
て、図１９に示す第１８実施形態と同じ構造の実験装置
を用いた実験例を説明する。
【０４１０】この第４実験例では、液中膜分離槽１と第
２液中膜分離槽２４の容量をそれぞれ１６０リットルと
した。そして、それぞれの液中膜分離槽に株式会社クボ
タのＡ４サイズの液中膜を１０枚づつ合計２０枚使用し
て実験した。
【０４１１】このとき、流入ガリウム濃度は、かなり変
動するものの、約１００ppmから約２０００ppmの範囲で
あるが、液中膜分離槽１と第２液中膜分離槽２４で処理
することにより、約８００００ppmの濃度のガリウムを
含むスラリーを得ることができた。
【０４１２】(第２６実施形態)図２９に、この発明の金
属含有排水の処理方法の第２６実施形態を実行する排水
処理システムの構成を示す。
【０４１３】この第２６実施形態は、化合物半導体工場
からの金属含有排水を処理する方法であり、より具体的
には、ガリウム排水の処理方法であり、かつ、ガリウム
(水酸化ガリウム)とｐＨ調整剤としてのナトリウムイオ
ンの回収方法でもある。
【０４１４】化合物半導体工場でのガリウム排水として
は、ダイシング排水、濃厚エッチング排水、水洗
水がある。
【０４１５】上記,,の混合排水、すなわち酸性の
ガリウム排水としての金属含有排水は、第１ｐＨ調整槽
４０１に導入されて、ｐＨ調整剤としての水酸化ナトリ
ウムが添加されて反応し、水酸化ガリウムの水酸化物を
形成する。この水酸化ガリウムは、付着沈澱部と振動板
を有する多段型液中膜分離装置４０２で濃縮されて、金
属水酸化物(水酸化ガリウム)として排出される。
【０４１６】この多段型液中膜分離装置４０２は、後の
第３０実施形態で説明する図３３に示す多段型液中膜分
離槽８１と同じ構造である。この多段型液中膜分離槽８
１の構造は、後の第３０実施形態で詳しく説明するが、
上下複数段に配設された液中膜と、上記液中膜の下方に
配置されて、上記反応による水酸化ガリウムの水酸化物
を充填材に付着させて沈殿させる付着沈澱部と、上記液
中膜を振動させる振動板とを有する。
【０４１７】この多段型液中膜分離装置４０２によれ
ば、後の第３０実施形態(図３３)で説明するように、多
量の水酸化ガリウムの水酸化物を、効率的に濃縮して、
処理能力を向上できる。
【０４１８】上記多段型液中膜分離装置４０２で分離さ
れた処理水は、第２ｐＨ調整槽４０３に導入され、この
第２ｐＨ調整槽４０３において、ｐＨ調整剤としての水
酸化ナトリウムが添加されてｐＨ調整される。次に、こ
の第２ｐＨ調整槽４０３でｐＨ調整された処理水は、逆
浸透膜分離装置４０４に導入されて、処理される。
【０４１９】この逆浸透膜分離装置４０４において、濃
縮されたナトリウムイオンは、第１ｐＨ調整槽４０１に
返送されて、酸性の金属含有排水としてのガリウム排水
のｐＨ調整に再利用される。これにより、ｐＨ調整剤に
起因するナトリウムイオンをリサイクルでき、ｐＨ調整
剤の使用量を削減できる。
【０４２０】(第２７実施形態)次に、図３０に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第２７実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０４２１】この第２７実施形態は、前述の第２６実施
形態と比較して、次の,の点のみが、相異する。
【０４２２】 図２９の多段型液中膜分離装置４０２
の後に、ｐＨ調整剤と凝集剤が添加される反応槽４０６
と、付着沈澱部と振動板を有する第２の多段型液中膜分
離装置４０５が配置されている点。この第２の多段型液
中膜分離装置４０５は、後の第３２実施形態で説明する
図３５に示す多段型液中膜分離槽８０と同じ構造であ
る。この多段型液中膜分離槽８０の構造は、後の第３２
実施形態で詳しく説明するが、上下複数段に配設された
液中膜と、上記液中膜の下方に配置されて、上記反応に
よる水酸化ガリウムの水酸化物を充填材に付着させて沈
殿させる付着沈澱部と、上記液中膜を振動させる振動板
とを有する。
【０４２３】 逆浸透膜分離装置４０４の後に、超純
水製造装置４０７が配置してある点。
【０４２４】したがって、前述の第２６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。
【０４２５】化合物半導体工場では、ガリウム砒素を代
表とする化合物半導体が使用され、ガリウム砒素排水が
排出される。この図３０の第２７実施形態は、ガリウム
砒素排水を確実に処理して得た水を超純水製造装置４０
７の原水として再利用するものである。
【０４２６】この第２７実施形態では、まず、ガリウム
砒素排水である金属含有排水中のガリウムを水酸化ガリ
ウムとして、第１の多段型液中膜分離装置４０２で分離
する。次に、上記付着沈澱部と振動板を有する多段型液
中膜分離装置１０２で得た砒素を含む処理水は、反応槽
４０６に導入され、この反応槽４０６において、ｐＨ調
整剤としての水酸化ナトリウムと凝集剤としての塩化第
２鉄とが添加されて反応させられる。
【０４２７】次に、上記反応槽４０６からの処理水は、
付着沈澱部と振動板を有する第２の多段型液中膜分離装
置４０５で、砒素と水に分離される。この砒素は、上記
第２の多段型液中膜分離装置４０５で、濃縮液に移行し
て、金属含有スラリーとしての砒素含有スラリーとな
る。
【０４２８】また、第２の多段型液中膜分離装置４０５
で、砒素を分離して得た水は、第２ｐＨ調整槽４０３に
導入され、この第２ｐＨ調整槽４０３において、ｐＨ調
整剤としての水酸化ナトリウムが添加されて、ｐＨ調整
され、逆浸透膜分離装置４０４に導入される。そして、
この逆浸透膜分離装置４０４に導入して得た水を、超純
水製造装置１０７にて再利用する。
【０４２９】なお、上記逆浸透膜分離装置４０４によっ
て得た濃縮液に含まれるナトリウムイオンは、第１ｐＨ
調整槽４０１に返送されてｐＨ調整剤として再利用され
る。すなわち、ナトリウムイオンをｐＨ調整剤としてリ
サイクルできる。
【０４３０】(第２８実施形態)次に、図３１に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第２８実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０４３１】この第２８実施形態は、図３０の逆浸透膜
分離装置４０４の後に、電気脱イオン装置４０８が配置
したシステムを用いている点のみが、前述の第２７実施
形態と異なる。したがって、この第２８実施形態では、
前述の第２７実施形態で使用する処理システムと同じ構
成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０４３２】この第２８実施形態では、電気脱イオン装
置４０８は、逆浸透膜分離装置４０４の後に配置され
て、イオン交換膜とイオン交換樹脂を用いて、水の中に
溶解しているイオンを電気的に除去している。
【０４３３】よって、超純水製造装置４０７に対して、
イオン的な負荷を低減しているので、超純水製造装置４
０７の水質が向上すると同時に、超純水製造装置４０７
のランニングコストが下がる。一方、逆浸透膜分離装置
４０４と電気脱イオン装置４０８の濃縮水は、ナトリウ
ムイオンを含んでいるので、第１反応部４０１に返送し
て、ナトリウムイオンを再利用し、新規のｐＨ調整剤と
しての水酸化ナトリウムの使用量を低減する。
【０４３４】(第２９実施形態)次に、図３２に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第２９実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０４３５】この第２９実施形態は、図３１の第３反応
部４０６に、金属酸化細菌培養槽４０９から金属酸化細
菌を投入している点と、電気脱イオン装置４０８からの
処理水を超純水製造装置４１０に導入する点とが、前述
の第２８実施形態と異なる。したがって、この第２９実
施形態では、前述の第２８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。
【０４３６】この第２９実施形態では、金属酸化細菌培
養槽４０９から、第３反応部４０６に、金属酸化細菌と
して砒素酸化細菌を投入している。これが酸化工程をな
し、金属含有排水がガリウム砒素排水である場合、第３
反応槽４０６で、３価の砒素を５価にして、無毒化かつ
安定化することができる。
【０４３７】なお、酸化工程で酸化剤を使用する方法も
あるが、金属酸化細菌を第３反応槽４０６へ投入するこ
とで、酸化工程でのランニングコストを低減できる。
【０４３８】(第３０実施形態)次に、図３３に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第３０実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０４３９】この第３０実施形態では、ガリウム砒素,
ガリウムリン等の化合物半導体排水を、ｐＨ調整槽９０
に導入して、苛性ソーダ等のｐＨ調整剤を添加する。こ
のｐＨ調整槽９０には、撹拌機８８が設置されていて、
機械的な撹拌によって、水酸化ガリウムを形成する。形
成された水酸化ガリウムは、沈殿し易くなることと、水
酸化物であるためフロック状となり充填材に付着しやす
くなる。
【０４４０】このｐＨ調整槽９０における水酸化ガリウ
ムを含む排水は、ｐＨ調整槽ポンプ８７によって、多段
液中膜分離槽８１の下部に位置する付着沈澱部８４に、
流入管９１から導入される。付着沈澱部８４は、充填材
７２が上部に配置され、その下に、充填材７２に付着し
た金属水酸化物としての水酸化ガリウムを定期的に空気
洗浄するための散気管９８が設置されている。この散気
管９８は、空気配管によって、ブロワー７７に接続され
ている。このブロワー７７としては、一般的なルーツブ
ロワーを選定すればよい。
【０４４１】また、この付着沈澱部８４の下部は、水酸
化ガリウムを沈殿させるための沈澱部９２で構成されて
いる。この沈澱部９２に沈澱した水酸化ガリウムは、バ
ルブ９３から取り出すことができる。
【０４４２】この第３０実施形態では、付着沈澱部８４
で１次処理された排水は、次に、液中膜部８３に移動し
て、液中膜８５によって、水と濃縮液とに分離される。
液中膜８５は、処理能力を向上させるため、図３３に示
すように、上下３段に配置された多段液中膜部８３を使
用した。
【０４４３】この液中膜８５は、散気管９８から吐出す
る空気によって、空気洗浄されているものの、時間の経
過とともに、能力が低下してくる。その際は、この液中
膜部８３に、ユニット収納されている液中膜８５を、水
平に平行移動させて、液中膜取出し開口部９６から取出
し、新しい液中膜８５と交換することができる。
【０４４４】また、上記液中膜８５を多段に配置する理
由としては、多段液中膜分離槽８１を、工場建屋内に設
置する必要がある場合、面積当たりの処理能力を向上さ
せて、工場建屋内の必要面積を最小限とするためであ
る。
【０４４５】また、液中膜部８３には、振動板１０１が
上下３段に配置され、この振動板１０１を、可変型周波
数発信器９９から信号線１００を経由して入力される信
号によって、振動させる。この振動は、排水を媒介にし
て、液中膜８５を振動させて、液中膜８５の処理能力を
向上させることができる。
【０４４６】上記可変型周波数発信機９９は、信号線１
００によって結線されている上記振動板１０１の駆動部
(図示せず)に所定周波数の信号を入力することによっ
て、上記振動板１０１を振動させる。また、上記可変型
周波数発信機９９は、その出力信号を可変することで、
振動板１０１の振動幅を調節することができ、これによ
り、液中膜８５の処理能力を変えることができる。
【０４４７】また、液中膜部８３に設置してある散気管
９８から吐出する空気すなわち気泡によって、上下３段
構成の液中膜５の全てを、効率的に洗浄できる。
【０４４８】なお、上記液中膜８５の下部に設置してあ
る散気管９８から吐出する気泡は、液中膜８５の膜表面
を常時洗浄しているので、微細な固形物によって、閉塞
することはない。また、液中膜８５としては、株式会社
クボタ、株式会社ユアサコーポレーション、栗田工業株
式会社、三菱レーヨン株式会社等の液中膜を選定すれば
良い。
【０４４９】そして、上部８２に設置してあるｐＨ計９
７によって、多段液中膜分離槽８１内のｐＨを測定し、
この測定したｐＨ値に基いて、上記ｐＨ調整槽９０に添
加するｐＨ調整剤の量を調整すればよい。このｐＨ調整
槽９０の運転条件は、ｐＨ計８９によって、制御される
(制御線は図示せず)が、槽内のｐＨ４〜ｐＨ５の範囲で
管理することが望ましいが絶対ではない。
【０４５０】また、上記液中膜部８３に設置してある液
中膜８５は、配管やチューブによって処理水ポンプ８６
と連結されており、この処理水ポンプ８６から、膜分離
された水を得ることができる。この処理水ポンプ８６を
運転することによって、液中膜８５で水と濃縮物が分離
されて、水は配管やチューブを通って処理水ポンプ８６
で、次工程である砒素リン除去装置７８に導入され、砒
素とリンが除去される。
【０４５１】この砒素リン除去装置７８で、処理水から
砒素とリンが除去された後の水は、前処理装置１７を構
成する活性炭吸着装置１３、逆浸透膜装置１４、電気脱
イオン装置１５を順に経て、超純水製造装置１６に導入
されて再利用される。
【０４５２】一方、活性炭吸着装置１３からの逆洗水
は、浮遊物質を含んでいるが、水をリサイクルするた
め、配管１８で、ｐＨ調整槽９０に返送,導入されて、
水が再利用される。
【０４５３】また、逆浸透膜装置１４と電気脱イオン装
置１５からの濃縮水は、ｐＨ調整剤としての水酸化ナト
リウムがｐＨ調整槽９０に添加されていることによっ
て、ナトリウムイオンが含まれているから、それぞれ、
配管１９,２０から、ｐＨ調整槽９０に導入されて、水
とナトリウムイオンが再利用される。
【０４５４】なお、図４２(Ａ)に、この第３０実施形態
における、排水水中のガリウムと砒素の濃度が通常濃度
の場合での、液中膜分離槽８１および第２液中膜分離槽
１２４での各滞留時間を表すタイミングチャートを示
す。また、図４２(Ｂ)に、この第３０実施形態におけ
る、排水中のガリウムと砒素の濃度が低濃度の場合で
の、液中膜分離槽８１および第２液中膜分離槽１２４で
の各滞留時間を表すタイミングチャートを示す。図４２
(Ａ)と図４２(Ｂ)を比較参照すれば分かるように、低濃
度の場合には、各液中膜分離槽８１,１２４での滞留時
間を２分の１に短縮させた。
【０４５５】(第３１実施形態)次に、図３４に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第３１実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０４５６】この第３１実施形態は、図３３の多段液中
膜分離槽８１の下方に、第２液中膜分離槽１２４を配置
したシステムとしている点のみが、前述の第５実施形態
と異なる。したがって、この第３１実施形態では、前述
の第３０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。
【０４５７】この第３１実施形態では、多段液中膜分離
槽８１の下方に、第２液中膜分離槽１２４を配置した排
水処理システムを採用している。この第２液中膜分離槽
１２４は、第２上部１２５、第２液中膜部１２６、第２
沈澱部１２７が上から下へ順に配設されて構成されてい
る。
【０４５８】この第２液中膜分離槽１２４は、多段液中
膜分離槽８１で濃縮沈殿した濃縮液としての水酸化ガリ
ウムを、さらに、物理的に濃縮することができる。
【０４５９】この第２液中膜分離槽１２４は、ｐＨ計１
２１が設置された第２上部１２５を有し、この第２上部
１２５は、第２液中膜分離槽１２４内のｐＨを管理する
の役目を果している。第２液中膜分離槽１２４内の第２
液中膜部１２６には、第２液中膜１２８が設置され、水
酸化ガリウムを曝気によって撹拌して、水と濃縮液との
濃縮分離を効果的に実施している。この曝気は、ブロワ
ー１３１から発生する空気を、散気管１２９から吐出さ
せることによって行われる。
【０４６０】また、第２沈澱部１２７は、単に水酸化ガ
リウムを沈殿濃縮するための沈澱部であり、この第２沈
澱部１２７に沈殿した水酸化ガリウムは、バルブ１３０
から取り出すことができる。
【０４６１】また一方、第２液中膜分離槽１２４内で分
離された水は、処理水ポンプ８６によって、液中膜部３
で分離された水と合流させて、上記砒素リン除去装置７
８に導入されて処理される。
【０４６２】(第３２実施形態)次に、図３５に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第３２実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０４６３】この第３２実施形態は、上述の第３１実施
形態の多段液中膜分離槽８１と第２液中膜分離槽１２４
とは別に、液中膜８５と第２液中膜分離槽１２４(詳細
は図示せず)からの分離水を、ｐＨ調整剤と凝集剤が添
加される第２ｐＨ調整槽９０に導入した後、第３液中膜
分離槽８０と第４液中膜分離槽１４０に導入して処理し
ている。この第３２実施形態は、この点だけが、前述の
第３１実施形態と異なる。したがって、この第３２実施
形態では、前述の第３１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。
【０４６４】この第３２実施形態では、第２ｐＨ調整槽
９０においては、撹拌機８８とｐＨ計８９とｐＨ調整槽
ポンプ８７が設置され、砒素やリンを含む上記分離水を
ｐＨ調整しながら、凝集剤としての塩化第二鉄を添加し
て水酸化鉄のフロックを形成させる。
【０４６５】そして、砒素やリンは水酸化鉄のフロック
と共に、ｐＨ調整槽ポンプ８７によって、第３多段液中
膜分離槽８０の第３付着沈澱部１３６に導入される。そ
こで、砒素やリンは、水酸化鉄のフロックが沈殿する際
に、共に沈殿(共沈)することとなり、沈殿して第４液中
膜分離槽１４０に導入される。
【０４６６】一方、沈殿しない砒素やリンを含む水酸化
鉄のフロックは、第１の多段液中膜分離槽８１における
水酸化ガリウムと同様の内容で、第３多段液中膜分離槽
８０で処理される。
【０４６７】すなわち、この第３２実施形態では、ｐＨ
調整槽９０で、砒素やリンをｐＨ調整剤と塩化第２鉄等
の凝集剤によって反応させて、フロック状態とし、第３
多段液中膜分離槽８０に導入して、液中膜８５によっ
て、水と濃縮液に分離している。第３の多段液中膜分離
槽８０の液中膜８５によって分離した水は、処理水ポン
プ８６によって、活性炭吸着装置１３に導入されて、第
３１実施形態と同様に、超純水製造装置１６に対する原
水としてリサイクルされる。
【０４６８】一方、沈殿して第４液中膜分離槽１４０に
導入された砒素やリンを含む水酸化鉄のフロックは、さ
らに濃縮されて高濃度砒素リン含有スラリーとなる。こ
の第４液中膜分離槽１４０の構造は、詳細に図示しない
が、上記第２液中膜分離槽１２４と同様である。
【０４６９】そして、この第４液中膜分離槽１４０で分
離された水は、活性炭吸着装置１３に導入されて、第３
１実施形態と同様に、超純水製造装置１６に対する原水
としてリサイクルされる。
【０４７０】この第３２実施形態によれば、上記第１〜
第４中膜分離槽８１,１２４,８０,１４０によって、排
水の処理能力を向上させることができると同時に、上記
第１と第３液中膜分離槽８１,８０でもって、２種の金
属(ガリウムと砒素)を分離した後、この２種の金属(ガ
リウムと砒素)も、２段の液中膜分離槽(第２液中膜分離
槽１２４と第４液中膜分離槽１４０)で、それぞれ、濃
縮できる。こうして、この実施形態によれば、エネルギ
ーを極力消費せずに、上記２種の金属を濃縮できる。
【０４７１】(第３３実施形態)次に、図３６に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第３３実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０４７２】この第３３実施形態は、図３５の構成に追
加して、第５液中膜分離槽１５２が設置されている点の
みが、前述の第３２実施形態でのシステム構成と異な
る。したがって、この第３３実施形態では、前述の第３
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。
【０４７３】この第３３実施形態では、第３２実施形態
での排水処理システムに、第５液中膜１５３が設置され
た第５液中膜分離槽１５２が付加されている。
【０４７４】この第５液中膜分離槽１５２には、現像排
水とガリウム砒素等の化合物半導体排水の一部が導入さ
れている。また、第５液中膜分離槽１５２は、散気管１
５５から吐出する空気によって曝気されているので、現
像排水の有機物を栄養源として微生物が時間の経過と共
に繁殖してくる。
【０４７５】そして、この第５液中膜分離槽１５２に
は、ガリウム砒素等の化合物半導体排水の一部が導入さ
れるので、排水中の砒素をベースに砒素酸化細菌が発生
することとなる。
【０４７６】この第３３実施形態の排水処理方法で使用
している排水処理装置を、短時間に立ち上げる場合に
は、別の場所で砒素酸化細菌を培養繁殖させておいて、
これを第５液中膜分離槽１５２に投入して早期に繁殖さ
せることもできる。
【０４７７】そして、第５液中膜分離槽１５２で繁殖さ
せた砒素酸化細菌を、ｐＨ調整槽９０を介して、第３多
段液中膜分離槽８０に導入して、多段液中膜分離槽８１
の液中膜８５からの分離水と混合して、３価の砒素を砒
素酸化細菌で５価に酸化して安定化させることができ
る。この５価に酸化して安定化した砒素は、その後、前
述の第３２実施形態と同様の内容で処理されることとな
る。
【０４７８】この第３３実施形態によれば、培養濃縮し
た砒素酸化細菌を第３液中膜分離槽８０に導入するの
で、この第３液中膜分離槽８０において、砒素酸化細菌
によって、３価の砒素を安定な５価の砒素として、濃縮
分離でき、また、薬品としての酸化剤を使用することが
ないので、ランニングコストを低減できる。
【０４７９】また、上記砒素酸化細菌は、第５液中膜分
離槽１５２において、例えば化合物半導体製造プロセス
から発生する現像排水中の有機物を栄養に繁殖し、ま
た、化合物半導体排水に含まれる砒素をベースとして繁
殖させているので、培養においてもコストのかかる栄養
剤を使用することなく、ランニングコストを低減でき
る。
【０４８０】(第３４実施形態)次に、図３７に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第３４実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０４８１】この第３４実施形態は、図３６の第３沈澱
部１３６の沈殿濃縮液の一部を第５液中膜分離槽１５２
に返送しているシステムを採用している点のみが、前述
の第３３実施形態と異なる。したがって、この第３４実
施形態では、前述の第３３実施形態と同じ構成の部分に
は同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０４８２】この第３４実施形態では、第３沈澱部１３
６での沈殿濃縮液の一部を、第５液中膜分離槽１５２に
返送して、砒素酸化細菌をリサイクルする。これによ
り、砒素酸化細菌を有効利用している。結果的には、こ
の第３４実施形態のシステム内で、砒素酸化細菌を一定
濃度に保つことができる。
【０４８３】(第３５実施形態)次に、図３８に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第３５実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０４８４】この第３５実施形態は、図３７における第
５液中膜分離槽１５２の第５沈澱部１６１で沈殿,濃縮
した液を、第１の多段液中膜分離槽８１に返送している
点のみが、前述の第３４実施形態と異なる。したがっ
て、この第３５実施形態では、前述の第３４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。
【０４８５】この第３５実施形態では、第５液中膜分離
槽１５２の第５沈澱部１６１で沈殿濃縮した液を、第１
ｐＨ調整槽９０を経由して、第１多段液中膜分離槽８１
に返送し、液中の砒素酸化細菌を使用して化合物半導体
排水中の有機物を処理している。砒素酸化細菌は、砒素
を酸化するのは当然として、微生物であることから、排
水中の有機物も分解処理する。
【０４８６】この第３５実施形態によれば、砒素酸化細
菌を、第１の液中膜分離槽８１および第３の液中膜分離
槽８０に導入して、砒素酸化細菌が持つ有機物分解能力
を利用して、３価の砒素を安定な５価の砒素とすること
だけでなく、排水中の有機物をも分解して、より超純水
製造装置に対する水質上の有機物負荷を低減することが
できる。
【０４８７】(第３６実施形態)次に、図３９に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第３６実施形態を行う排
水処理システムの構成を示す。
【０４８８】この第３６実施形態は、図３３における多
段液中膜分離槽８１の下方に蒸発装置１７９を配置した
システムを採用している点のみが、前述の第３０実施形
態と異なる。したがって、この第３６実施形態では、前
述の第３０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。
【０４８９】この第３６実施形態では、第３０実施形態
の液中膜分離槽８１から得られる沈殿濃縮液すなわち水
酸化ガリウムを蒸発装置１７９によって、短時間で希望
の濃度まで濃縮することができる。
【０４９０】(第３７実施形態)次に、図４０に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第３７実施形態を行う排
水処理システムの構成を示す。
【０４９１】この第３７実施形態は、図３６(第３３実
施形態)の第２液中膜分離槽１２４と第４液中膜分離槽
１４０の代替設備として蒸発装置７９を配置している排
水処理システムを使用する点のみが、前述の第３３実施
形態と異なる。したがって、この第３７実施形態では、
前述の第３３実施形態におけるシステムと同じ構成部分
には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０４９２】この第３７実施形態では、第１の液中膜分
離槽８１と第３液中膜分離槽８０から得られる沈殿濃縮
液すなわち水酸化ガリウムおよび砒素リン含有スラリー
を、蒸発装置７９,７９によって、短時間で希望の濃度
まで濃縮することができる。
【０４９３】(第３８実施形態)次に、図４１に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第３８実施形態の構成を
示す。
【０４９４】図３８で説明した第３５実施形態では、流
入水がガリウム砒素,ガリウムリン等化合物半導体排水
であるのに対して、この第３８実施形態では、流入水が
過酸化水素(過水)含有ガリウム砒素,ガリウムリン等化
合物半導体排水である点のみが、第３５実施形態と異な
る。したがって、この第３８実施形態では、前述の第３
５実施形態におけるシステム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。
【０４９５】この第３８実施形態では、流入水が過酸化
水素(過水)含有ガリウム砒素,ガリウムリン等化合物半
導体排水であるので、排水中に過酸化水素(過水)が含ま
れている。
【０４９６】この第３８実施形態では、第１の液中膜分
離槽８１と第２液中膜分離槽１２４に、砒素酸化細菌が
導入されているので、時間の経過とともに微生物濃度が
上昇して、嫌気性微生物も部分的に繁殖してくる。そし
て、この嫌気性微生物が持つ還元性によって、酸化剤と
しての過酸化水素(過水)が分解される。
【０４９７】こうして、排水中の過酸化水素が分解され
れば、超純水製造装置１６への原水としてリサイクルさ
れやすくなる。この超純水製造装置１６への原水として
リサイクルされやすくなる水質項目としての、過酸化水
素以外のイオン、有機物、微粒子等全ての水質項目が処
理されていることを意味している。
【０４９８】(第５実験例)次に、具体的な実験例とし
て、図３３に示す第３０実施形態で用いたのと同じ構造
の実験装置を用いた実験例を説明する。
【０４９９】この第５実験例では、多段液中膜分離槽８
１の容量を１６０リットルとした。そして、株式会社ク
ボタのＡ４サイズの液中膜を１０枚使用して実験した。
【０５００】このとき、流入化合物半導体排水中のガリ
ウム濃度は、かなり変動するものの、約１００ppmから
２０００ppmの範囲であるが、多段液中膜分離槽８１で
処理することによって、５００００ppmの濃度のガリウ
ムをスラリーで得ることができた。
【０５０１】そして、液中膜８５から得た分離水を砒
素,リン除去装置７８および一連の前処理装置１７に導
入して処理し、超純水製造装置１６の原水として再利用
した。
【０５０２】(第６実験例)次に、具体的な実験例とし
て、図３４に示す第３１実施形態で用いたのと同じ構造
の実験装置を用いた実験例を説明する。
【０５０３】この第６実験例では、多段液中膜分離槽８
１と第２液中膜分離槽１２４の容量をそれぞれ１６０リ
ットルとした。
【０５０４】そして、それぞれの液中膜分離槽に株式会
社クボタのＡ４サイズの液中膜を１０枚づつ合計２０枚
使用して実験した。
【０５０５】このとき、流入ガリウム濃度は、かなり変
動するものの、約１００ppmから約２０００ppmの範囲で
あるが、第１の液中膜分離槽８１と第２液中膜分離槽１
２４で処理することによって、約８００００ppmの濃度
のガリウムを含むスラリーを得ることができた。
【０５０６】(第３９実施形態)図４３に、本発明の金属
含有排水の処理方法の第３９実施形態を実行する排水処
理システムの構成を示す。
【０５０７】この第３９実施形態は、化合物半導体工場
からの金属含有排水(より具体的にはガリウム排水)の処
理方法であり、ガリウム（水酸化ガリウム）とｐＨ調整
剤としてのナトリウムイオンを回収することが可能な排
水処理方法である。
【０５０８】化合物半導体工場でのガリウム排水として
は、ダイシング排水、濃厚エッチング排水、水洗
水がある。
【０５０９】上記,,の混合排水、すなわち酸性の
ガリウム排水としての金属含有排水は、第１ｐＨ調整槽
５０１に導入されて、ｐＨ調整剤としての水酸化ナトリ
ウムが添加されて反応し、水酸化ガリウムの水酸化物ガ
リウムフロックを形成する。
【０５１０】そして、水酸化ガリウムフロックを含有し
た排水は、第１ｐＨ調整槽５０１から泡沫分離槽５４１
に導入されて、水酸化ガリウムフロックに細かい気泡が
付着して浮上する。この細かい気泡は、泡沫分離槽５４
１の内部に設置された泡沫分離機５４２より発生する。
【０５１１】そして、この泡沫分離槽５４１で、浮上し
た水酸化ガリウムフロックは、蒸発装置５７９に導入さ
れて、濃縮される。
【０５１２】図５７に、この泡沫分離槽５４１の詳細な
構造を示す。図５７において、符号８４１が泡沫分離槽
５４１である。この泡沫分離槽８４１(５４１)には、泡
沫分離機８４２が設置されている。泡沫分離機８４２
は、上部に空気を取り入れる為の吸気口８４７があり、
取り入れられた空気は、中空シャフト８４５の中を通過
して、最下部のインペラー８４６より、細かな空気すな
わち、微細な気泡８１１となって吐出する。この泡沫分
離槽８４１には、水酸化ガリウムフロックを含有した排
水が排水入口管８４４より流入して、水酸化ガリウムフ
ロックには微細な気泡８１１が付着して浮上する。
【０５１３】気泡８１１が付着し浮上した水酸化ガリウ
ムフロックは、泡沫分離槽８４１の上部の泡沫出口管８
４８より流出する。また、泡沫分離槽８４１の下部に
は、処理水出口管８４９があり、水酸化ガリウムフロッ
クが分離,除去された処理水が流出する。この水酸化ガ
リウムフロックが直接、処理水出口管８４９より流出し
ないように、邪魔板８５０が、処理水出口管８４９の近
い位置に設置されている。
【０５１４】一方、泡沫分離槽５４１で、水酸化ガリウ
ムフロックが分離された処理水は、多少微細な水酸化ガ
リウムフロックを含んでいる。そして、処理水出口管８
４９より、多少微細な水酸化ガリウムフロックを含む水
は、付着沈澱部と振動板を有する多段型液中膜分離装置
５０２に導入されて、水と濃縮液とに分離される。濃縮
された濃縮液は、さらに、上記蒸発装置５７９に導入さ
れて、濃縮され、高濃度金属含有スラリーとなる。
【０５１５】また、蒸発装置５７９で発生した水蒸気
は、冷却装置５８０に導入されて冷却され、水となり、
第２ｐＨ調整槽５０３に導入されてｐＨ調整される。
【０５１６】一方、多段型液中膜分離装置５０２で分離
された水は、ｐＨ調整剤としての水酸化ナトリウムが第
２ｐＨ調整槽５０３に添加されてｐＨ調整され、その後
逆浸透膜分離装置５０４に導入されて処理される。処理
された水は処理水となり、放流される。
【０５１７】また、逆浸透膜分離装置５０４によって、
濃縮されたナトリウムイオンは、第１ｐＨ調整槽５０１
に返送,導入されて酸性の金属含有排水としてのガリウ
ム排水のｐＨ調整に再利用される。
【０５１８】この第３８実施形態によれば、金属(ガリ
ウム)含有排水を、第１ｐＨ調整槽５０１、泡沫分離槽
５４１、多段型液中膜分離装置５０２、逆浸透膜分離装
置５０４で処理して、処理水を得ることができ、泡沫分
離槽５４１で浮上分離した浮上物としての金属水酸化物
(水酸化ガリウムフロック)と多段型液中膜分離装置５０
２で沈殿濃縮した濃縮物(水酸化ガリウム)とを、直接、
蒸発装置５７９に導入して、短時間に金属含有スラリー
を得ることができる。
【０５１９】なお、上記多段型液中膜分離装置５０２に
ついては、後述する第４３実施形態(図４７)において詳
細に説明する多段型液中膜分離装置６０１と同じ構造に
なっている。
【０５２０】(第４０実施形態)次に、図４４にこの発明
の金属含有排水の処理方法の第４０実施形態を実行する
排水処理システムの構成を示す。
【０５２１】この第４０実施形態は、図４３(第３９実
施形態)での多段型液中膜分離装置５０２の後に、ｐ
Ｈ調整剤と凝集剤が添加される反応槽５０６および、付
着沈澱部と振動板を有する第２の多段型液中膜分離装置
５０５が配置されていること、逆浸透膜分離装置５０
４の後に超純水製造装置５０７が配置している点が、前
述の第３９実施形態と異なる。
【０５２２】また、この第４０実施形態は、第２多段型
液中膜分離装置５０５の濃縮水を蒸発装置５７９に導入
して濃縮することと、蒸発装置５７９より発生した水蒸
気を冷却装置５８０に導入し、得た水を第２ｐＨ調整槽
５０３に導入している点が、前述の第３９実施形態と異
なる。したがって、この第４０実施形態では、前述の第
３９実施形態で使用するシステム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。
【０５２３】化合物半導体工場では、ガリウム砒素を代
表とする化合物半導体が使用され、ガリウム砒素排水が
排出される。この図４４で説明する第４０実施形態は、
ガリウム砒素排水を確実に処理して得た水を超純水製造
装置５０７の原水として再利用する金属含有排水の処理
方法である。
【０５２４】まず、ガリウム砒素排水である金属含有排
水中のガリウムを、第１ｐＨ調整槽５０１に、ｐＨ調整
剤としての水酸化ナトリウムを添加することによって、
水酸化ガリウムフロックとして、泡沫分離槽５４１およ
び多段型液中膜分離装置５０２で分離する。次に、付着
沈澱部と振動板を有する多段型液中膜分離装置５０２で
得た砒素を含む水は、ｐＨ調整剤としての水酸化ナトリ
ウムと凝集剤としての塩化第２鉄を反応槽５０６に添加
して反応させる。そして、付着沈澱部と振動板を有する
第２の多段型液中膜分離装置５０５で砒素濃縮物と水に
分離する。
【０５２５】なお、この第２の多段型液中膜分離装置５
０５については、後述の第４５実施形態(図４９)におけ
る多段液中膜分離装置６６９と同じ構造であり、第４５
実施形態において詳細に説明することとする。
【０５２６】処理水中の砒素は、第２多段型液中膜分離
装置５０５で濃縮液に移行して金属含有スラリーとして
の砒素含有スラリーとなる。一方、砒素を分離して得た
処理水は、第２ｐＨ調整槽５０３において、ｐＨ調整剤
としての水酸化ナトリウムが添加されて、ｐＨ調整さ
れ、さらに、逆浸透膜分離装置５０４に導入される。こ
の逆浸透膜分離装置５０４に導入して得た処理水は、超
純水製造装置５０７に導入される。
【０５２７】そして、この超純水製造装置５０７で、製
造した超純水は、各生産装置５８１で使用される。
【０５２８】この各生産装置５８１からの金属含有排水
は、最初の第１ｐＨ調整槽５０１に再度導入されて、排
水を全く発生させることなく、完全クローズドシステム
を完成している。
【０５２９】尚、逆浸透膜分離装置５０４により得た濃
縮液に含まれるナトリウムイオンは、第１ｐＨ調整槽５
０１に返送してｐＨ調整剤として再利用し、新規のｐＨ
調整剤の使用量を削減する。
【０５３０】このように、この第４０実施形態によれ
ば、金属含有排水を、第１ｐＨ調整槽５０１、泡沫分離
槽５４１、多段型液中膜分離装置５０２、反応槽５０
６、第２多段型液中膜分離装置５０５、第２ｐＨ調整槽
５０３、逆浸透膜分離装置５０４で処理して、その処理
水を超純水製造装置５０７に導入して超純水を製造し
て、その超純水を各生産装置５８１に供給して再利用で
きる。
【０５３１】また、泡沫分離槽５４１で浮上,分離した
浮上物としての金属水酸化物と、多段型液中膜分離槽５
０２で沈殿,濃縮した濃縮物を蒸発装置５７９に導入し
て、第１の金属含有スラリー(水酸化ガリウム)を得るこ
とができる。かつ、第２多段型液中膜分離装置５０５で
沈殿,濃縮した濃縮物を蒸発装置５７９に導入して、第
２の金属含有スラリー(砒素リン含有スラリー)を得るこ
とができる。これによって、短時間で２種類の高濃度金
属含有スラリーを得ることができる。
【０５３２】(第４１実施形態)次に、図４５に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第４１実施形態での排水
処理システムの構成を示す。
【０５３３】この第４１実施形態は、前述の図４４(第
４０実施形態)と比較して、第４０実施形態の逆浸透膜
分離装置５０４の後に、電気脱イオン装置５０８が配置
してある点と電気脱イオン装置５０８からの濃縮水を、
他の濃縮水と合流させて、第１ｐＨ調整槽５０１に導入
している点のみが、第４０実施形態と異なる。
【０５３４】したがって、この第４１実施形態では、前
述の第４０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。
【０５３５】電気脱イオン装置５０８は、逆浸透膜分離
装置５０４の後に配置されて、水の中に溶解しているイ
オンを、イオン交換膜とイオン交換樹脂を用いて電気的
に除去している。
【０５３６】よって、超純水製造装置５０７に対して、
イオン的な負荷を低減しているので、超純水製造装置５
０７の水質が向上すると同時に、超純水製造装置５０７
のランニングコストが下がる。一方、逆浸透膜分離装置
５０４と電気脱イオン装置５０８の濃縮水は、ナトリウ
ムイオンを含んでいるので第１反応部５０１に返送して
ナトリウムイオンを再利用し、新規のｐＨ調整剤として
の水酸化ナトリウムの使用量を低減する。
【０５３７】このように、この第４１実施形態では、金
属含有排水を、第１ｐＨ調整槽５０１、泡沫分離槽５４
１、第１多段型液中膜分離装置５０２、反応槽５０６、
第２多段型液中膜分離装置５０５、第２ｐＨ調整槽５０
３、逆浸透膜分離装置５０４、および電気脱イオン装置
５０８で処理して、その処理水を超純水製造装置５０７
に導入して超純水を製造し、その超純水を各生産装置５
８１に供給して再利用できる。
【０５３８】また、泡沫分離槽５４１で浮上分離した浮
上物としての金属水酸化物と多段型液中膜分離槽５０２
で沈殿濃縮した濃縮物を蒸発装置５７９に導入して、第
１の金属含有スラリー(水酸化ガリウム)を得ることがで
き、かつ、第２多段型液中膜分離装置５０５で沈殿,濃
縮した濃縮物を蒸発装置５７９に導入して、第２の金属
含有スラリー(砒素リン含有スラリー)を得ることができ
る。これによって、短時間に、しかも、２種類の高濃度
金属含有スラリーを得ることができる。この第４１実施
形態によれば、電気脱イオン装置５０８の存在によっ
て、超純水製造装置５０７に負荷をかけることなく、超
純水を製造できる。
【０５３９】(第４２実施形態)次に、図４６に、この発
明の金属含有排水の処理および金属の回収方法の第４２
実施形態の構成を示す。
【０５４０】この第４２実施形態は、前述の図４５(第
４１実施形態)において、第４１実施形態の反応槽５０
６に金属酸化細菌培養槽５０９から金属酸化細菌を投入
している点のみが、第４１実施形態と異なる。したがっ
て、この第４２実施形態では、前述の第４１実施形態で
のシステム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。
【０５４１】この第４２実施形態では、第３反応部５０
６に、金属酸化細菌培養槽５０９から金属酸化細菌を投
入している。これにより、具体的には、金属含有排水
が、ガリウム砒素排水の場合、反応槽５０６において、
３価の砒素を５価の砒素にして、無毒化かつ安定化する
酸化工程が行われる。
【０５４２】なお、酸化工程で次亜塩素ナトリウム等の
酸化剤を使用する方法もあるが、ランニングコストの関
係から、金属酸化細菌を使用することが望ましい。より
具体的には、金属酸化細菌として砒素酸化細菌を、金属
酸化細菌培養槽５０９から投入している。
【０５４３】(第４３実施形態)次に、図４７に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第４３実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０５４４】この第４３実施形態では、各生産装置６８
１より発生するガリウム砒素、ガリウムリン等を含有す
る化合物半導体排水を、ｐＨ調整槽６２１に導入して、
苛性ソーダ等のｐＨ調整剤を添加する。ｐＨ調整槽６２
１には、撹拌機６３３が設置されていて、機械的な撹拌
により、水酸化ガリウムフロックを形成する。
【０５４５】この形成された水酸化ガリウムフロック
は、沈殿しやすくなることと、水酸化物であるためフロ
ック状となり気泡が付着しやすく、また、後述の充填材
６２２にも付着しやすくなる。
【０５４６】水酸化ガリウムフロックを含有した排水
は、泡沫分離槽６４１に導入されて、水酸化ガリウムフ
ロックに細かい気泡が付着して浮上する。細かい気泡
は、泡沫分離槽６４１の内部に設置された泡沫分離機６
４２より発生する。
【０５４７】そして、浮上した水酸化ガリウムフロック
は、泡沫分離槽６４１の上部より流出して蒸発装置６７
９に導入され、水分が蒸発して、濃縮される。この泡沫
分離槽６４１で水酸化ガリウムフロックが分離された排
水は、泡沫分離槽ポンプ６４３により、第１の多段型液
中膜分離槽６０１の下部に位置する付着沈澱部６０４に
流入管６２３より導入される。
【０５４８】この付着沈澱部６０４は、充填材６２２が
上部に配置され、その下に充填材６２２に付着した金属
水酸化物としての水酸化ガリウムを定期的に空気洗浄す
るための散気管６０８が設置されている。上記充填材６
２２として、ティビーアール株式会社の商品名がモール
コードと呼ばれている１００ｍｍの放射状輪状糸体を隙
間が大きくできないように全体に設置した。この充填材
６２２に付着した微細な水酸化ガリウムフロックは、時
間の経過とともに、大きな水酸化ガリウムとなり、付着
沈澱部６０４の下部に沈殿しやすくなる。
【０５４９】散気管６０８は、ブロワー６０９と空気配
管により接続されている。ブロワー６０９は、一般的な
ルーツブロワーを選定すればよい。
【０５５０】尚、付着沈澱部６０４の下部は、水酸化ガ
リウムを沈殿させるための沈澱部６４４から構成されて
いる。
【０５５１】上記付着沈澱部６０４で、１次処理された
排水は、次に、液中膜部６０３に移動して、液中膜６０
５によって、水と濃縮液とに分離される。この液中膜６
０５は、処理能力を向上させるため、この第４３実施形
態では、上下３段に構成した。
【０５５２】そして、この液中膜６０５は、散気管６０
８より吐出する空気により空気洗浄しているものの、時
間の経過とともに、能力が低下してくる。
【０５５３】その際は、ユニット(図示せず)に収納され
ている液中膜６０５を、液中膜取出し治具６０７を用い
て、液中膜取出し開口部６０８より、水平に平行移動し
て取出し、新しい液中膜６０５と交換する。この液中膜
６０５を上下多段に配置する理由としては、多段液中膜
分離槽６０１を工場建屋内に設置する必要がある場合、
面積当たりの処理能力を向上させて、工場建屋内の必要
面積を最小限とする為である。
【０５５４】また、液中膜部６０３には、液中膜６０５
を振動させて、液中膜６０５の処理能力を向上させる振
動板６２４が上下３段に配置されている。この振動板６
２４は、振動幅を調整して処理能力を変更するための可
変型周波数発信機６２6に信号線６２５で結線されてい
る。すなわち、可変型周波数発信機６２６により、振動
板６２４の振動幅を自由に調整して、液中膜６０５の処
理能力を変更することができる。なお、上記振動板６２
４の振動は、処理水を介在して、上記液中膜６０５に伝
達される。
【０５５５】また、液中膜部６０３に設置してある散気
管６０８より吐出する空気すなわち気泡により、上下３
段に配置された液中膜６０５を全て効率的に洗浄するこ
とができる。尚、液中膜６０５の下部に設置してある散
気管６０８から吐出する気泡は、液中膜６０５の膜表面
を常時洗浄しているので、微細な固形物によって、閉塞
することはない。
【０５５６】この液中膜６０５としては、株式会社クボ
タ、株式会社ユアサコーポレーション、栗田工業株式会
社、三菱レーヨン株式会社等の液中膜を選定すれば良
い。
【０５５７】そして、上部６０２に設置してあるｐＨ計
６２１により、多段型液中膜分離槽６０１内のｐＨを測
定し、上記ｐＨ調整槽６４９に添加されているｐＨ調整
剤の量を調整すれば良い。運転条件は、ｐＨ計６２１に
よって制御(制御線は図示せず)されるが、ｐＨ４〜ｐＨ
５の範囲で管理することが望ましいが絶対ではない。
【０５５８】液中膜部６０３に設置してある液中膜６０
５は、配管やチューブによって処理水ポンプ６０６と連
結されており、膜分離された水を得ることができる。こ
の処理水ポンプ６０６を運転することによって、液中膜
６０５で水と濃縮物が分離されて、水は配管やチューブ
を通って処理水ポンプ６０６で次工程である砒素リン除
去装置６７８に導入されて砒素とリンが除去される。
【０５５９】こうして、砒素とリンが除去された後の処
理水は、活性炭吸着装置６１３、逆浸透膜装置６１４、
電気脱イオン装置６１５を経て、超純水製造装置を構成
する紫外線殺菌器６８２、カートリッジポリッシャー６
８３、ウルトラフィルタ装置６８４に導入されて超純水
が製造される。
【０５６０】一方、活性炭吸着装置６１３からの逆洗水
とウルトラフィルタ装置６８４からの濃縮水は、浮遊物
質や微粒子を含んでいるが、水をリサイクルするためｐ
Ｈ調整槽６４９に返送導入されて水が再利用される。
【０５６１】また、逆浸透膜装置６１４と電気脱イオン
装置６１５からの濃縮水は、配管６１９と６２０から、
ｐＨ調整槽６４９に導入される。ｐＨ調整剤としての水
酸化ナトリウムがｐＨ調整槽６４９に添加されているこ
とに起因し、上記濃縮水にはナトリウムイオンが含まれ
ているので、水とナトリウムイオンが再利用されること
となる。
【０５６２】尚、ウルトラフィルタ装置６８４からの濃
縮水は、単に微粒子を含んでいるだけの水であるため、
ｐＨ調整槽６４９にまで戻すのではなく、バルブ６１０
から、紫外線殺菌器６８２の前段に戻すことも、しばし
ばある。
【０５６３】また、上記超純水製造装置である紫外線殺
菌器６８２、カートリッジポリッシャー６８３、ウルト
ラフィルタ装置６８４に導入されて製造された超純水
は、各生産装置６８１に送水され、目的に応じて使用さ
れ、各生産装置６８１からガリウム砒素、ガリウムリン
等を含有する化合物半導体排水が発生する。そして、こ
のガリウム砒素、ガリウムリン等を含有する化合物半導
体排水は、再びｐＨ調整槽６４９に導入されて完全クロ
ーズドシステムが完成する。
【０５６４】(第４４実施形態)次に、図４８に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第４４実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０５６５】この第４４実施形態は、図４７(第４３実
施形態)の多段型液中膜分離槽６０１の下方に第２液中
膜分離槽６３４を配置している点のみが、前述の第４３
実施形態と異なる。したがって、この第４４施形態で
は、前述の第４３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。
【０５６６】この第４４実施形態では、多段型液中膜分
離槽６０１の下方(下段)に、上から第２上部６３５、第
２液中膜部６３６、沈澱部６３７から構成される第２液
中膜分離槽６３４を配置している。
【０５６７】したがって、この第４４実施形態では、多
段型液中膜分離槽６０１で、濃縮沈殿した濃縮液として
の水酸化ガリウムを、第２液中膜分離槽６３４でさらに
物理的に濃縮することができる。この第２液中膜分離槽
６３４には、ｐＨ計６２１が設置された第２上部６３５
が構成されているが、この第２上部６３５の役目は、第
２液中膜分離槽６３４内のｐＨを管理するためである。
【０５６８】この第２液中膜分離槽６３４内の第２液中
膜部６３６には、第２液中膜６２８が設置され、水酸化
ガリウムを曝気によって撹拌して水と濃縮液との濃縮分
離を効果的に実施している。この曝気はブロワー６３１
より発生する空気が散気管６２９から吐出させることに
よって行われる。また、この第２液中膜分離槽６３４の
第２沈澱部６３７は、単に水酸化ガリウムを沈殿濃縮す
るための沈澱部である。
【０５６９】この第２液中膜分離槽６３４内で分離され
た水は、処理水ポンプ６０６によって、多段型液中膜分
離槽６０１の液中膜部６０３で分離された水と合流させ
て、砒素リン除去装置６７８に導入されて処理される。
【０５７０】また、この第２液中膜分離槽６３４内の第
２液中膜部６３６で濃縮された水酸化ガリウムは、蒸発
装置６７９に導入されて蒸発濃縮される。この蒸発濃縮
された濃縮物は、高濃度水酸化ガリウムとなり、メーカ
ーに引き取られる。一方、上記蒸発装置６７９で蒸発し
た水蒸気は、冷却装置６８０で冷却されて水となり、砒
素リン除去装置６７８に導入されて、処理される。
【０５７１】このように、この第４４実施形態によれ
ば、多段型液中膜分離槽６０１の下方に第２液中膜分離
槽６３４が配置されているので、２段階で高濃度に濃縮
することができる。したがって、蒸発装置６７９の負荷
を低減でき、蒸発装置３７９で使用するエネルギーを低
減することができる。
【０５７２】図５６(Ａ)に、この第４４実施形態におい
て、排水中のガリウムと砒素の濃度が、通常濃度の場合
での液中膜分離槽６０１での滞留時間および第２液中膜
分離槽６３４での滞留時間を表すタイミングチャートを
示す。また、図５６(Ｂ)に、この第４４実施形態におい
て、排水中のガリウムと砒素の濃度が、低濃度の場合で
の液中膜分離槽６０１での滞留時間および第２液中膜分
離槽６３４での滞留時間を表すタイミングチャートを示
す。図５６(Ａ)と図５６(Ｂ)を比較参照すれば分かるよ
うに、低濃度の場合には、各液中膜分離槽における滞留
時間を２分の１にした。
【０５７３】(第４５実施形態)次に、図４９にこの発明
の金属含有排水の処理方法の第４５実施形態を実行する
排水処理システムの構成を示す。
【０５７４】この第４５実施形態は、多段型液中膜分離
槽６０１と第２液中膜分離槽６６６(６３４)とは別に、
液中膜６０５と第２液中膜分離槽６６６(６３４)からの
分離水を、ｐＨ調整剤と凝集剤が添加される反応槽６７
０に導入した後、第３液中膜分離槽６６９と第４液中膜
分離槽６９０に導入して処理している。この第４５実施
形態は、この点が、前述の第４４実施形態と異なる。し
たがって、この第４５実施形態では、前述の第６実施形
態と同じ構成部分については詳細な説明を省略する。
【０５７５】この第４５実施形態では、反応槽６７０に
おいては、撹拌機６３３とｐＨ計６２１と反応槽ポンプ
６８７が設置され、砒素やリンを含む上記第２液中膜分
離槽６６６からの分離水をｐＨ調整しながら、凝集剤と
しての塩化第二鉄を添加して水酸化鉄のフロックを形成
させる。そして、砒素やリンは、水酸化鉄のフロックと
共に、反応槽ポンプ６８７によって、第３多段型液中膜
分離槽６６９の第３付着沈澱部６６７に導入される。
【０５７６】そこで、砒素やリンは、水酸化鉄のフロッ
クが沈殿する際に、共に沈殿(共沈)することとなり、沈
殿して第４液中膜分離槽６９０に導入される。
【０５７７】一方、沈殿しない砒素やリンを含む水酸化
鉄のフロックは、多段型液中膜分離槽６０１における水
酸化ガリウムと同様の内容で、第３多段型液中膜分離槽
６６９で処理される。
【０５７８】すなわち、反応槽６７０で、砒素やリンを
ｐＨ調整剤と塩化第２鉄等の凝集剤により反応させてフ
ロック状態とし、第３多段型液中膜分離槽６６９に導入
して、液中膜６０５によって、水と濃縮液に分離してい
る。
【０５７９】この第３多段型液中膜分離槽６６９の液中
膜６０５によって分離した水は、処理水ポンプ６０６に
より、活性炭吸着装置６１３に導入されて、第４４実施
形態と同様に、紫外線殺菌器６８２、カートリッジポリ
ッツシャー６８３、ウルトラフィルタ装置６８４から構
成される超純水製造装置に対する原水としてリサイクル
される。
【０５８０】一方、沈殿して第４液中膜分離槽６９０
(詳細は図示せず)に導入された砒素やリンを含む水酸化
鉄のフロックは、さらに濃縮されて高濃度砒素リン含有
スラリーとなる。
【０５８１】そして、第４液中膜分離槽６９０で分離さ
れた水は、活性炭吸着装置６１３に導入されて、第４４
実施形態と同様に、超純水製造装置に対する原水として
リサイクルされる。この第４液中膜分離槽６９０で濃縮
された砒素リン濃縮物は、蒸発装置６７９に導入されて
蒸発濃縮される。この蒸発濃縮された濃縮物は、高濃度
砒素リン含有スラリーとなり、メーカーに引き取られ
る。
【０５８２】また、上記蒸発装置６７９で蒸発した水蒸
気は、冷却装置６８０で冷却されて水となり、その水
は、活性炭吸着装置６１３に導入されて、第４４実施形
態と同様に、上記超純水製造装置に対する原水としてリ
サイクルされる。
【０５８３】このように、この第４５実施形態によれ
ば、第１と第３の多段型液中膜分離槽６０１,６６９に
よって、金属含有排水に含有される金属を、ガリウムと
それ以外の金属(砒素,リン等)に分離し、かつ、第１の
多段型液中膜分離槽６００１の下方には第２の液中膜分
離槽６６６が配置され、第３の多段型液中膜分離槽６６
９の下方には、第４の液中膜分離槽６９０が配置されて
いる。したがって、第１,第３の多段型液中膜分離槽６
０１,６６９において、それぞれ２段に液中膜分離槽６
６６,６９０が配置されており、水酸化ガリウムと砒素
リン含有スラリーを、高濃度に得ることができ、さら
に、蒸発装置６７９で濃縮できる。また、各２段の液中
膜分離槽６０１,６６６と６６９,６９０で濃縮している
ので、その後段の蒸発装置６７９,６７９の負荷を低減
でき、蒸発装置で使用するエネルギーを低減できる。
【０５８４】(第４６実施形態)次に、図５０に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第４６実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０５８５】この第４６実施形態は、図４９の第４５実
施形態に、第５液中膜分離槽６５２が追加設置されてい
る点のみが、第４５実施形態と異なる。したがって、こ
の第４６実施形態では、前述の第４５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。
【０５８６】この第４６実施形態では、第５液中膜６５
３が設置された第５液中膜分離槽６５２が、最後段に設
置された排水処理システムを用いている。
【０５８７】この第５液中膜分離槽６５２には、現像排
水とガリウム砒素等の化合物半導体排水の一部が導入さ
れている。また、この第５液中膜分離槽６５２は、散気
管６５５から吐出する空気によって、曝気されているの
で、現像排水の有機物を栄養源として微生物が時間の経
過と共に繁殖してくる。そして、この第５液中膜分離槽
６５２には、ガリウム砒素等の化合物半導体排水の一部
が導入されるので、排水中の砒素をベースに砒素酸化細
菌が発生することとなる。
【０５８８】この第４６実施形態での排水処理システム
を短時間に立ち上げる場合には、別の場所で砒素酸化細
菌を培養繁殖させておいて、この培養繁殖した砒素酸化
細菌を、上記第５液中膜分離槽６５２に投入して早期に
繁殖させることもできる。
【０５８９】そして、この第５液中膜分離槽６５２で繁
殖させた砒素酸化細菌を、反応槽６７０を介して、第３
多段型液中膜分離槽６６９に導入して、多段型液中膜分
離槽６０１の液中膜６０５からの分離水と混合して、３
価の砒素を砒素酸化細菌で、生物学的に５価に酸化して
安定化させることができる。こうして、５価に酸化して
安定化した砒素は、前述の第４５実施形態と同様の内容
で処理されることとなる。
【０５９０】このように、この第４６実施形態によれ
ば、現像排水と金属を含む化合物半導体排水の一部が導
入される第５液中膜分離槽６５２で培養濃縮した砒素酸
化細菌を、反応槽６７０を介して、第３多段型液中膜分
離槽６６９に導入している。したがって、この第４６実
施形態によれば、第５液中膜分離槽６５２で培養濃縮し
た砒素酸化細菌を第３多段型液中膜分離槽６６９に導入
しているので、酸化剤としての薬品を使用する場合と比
較して、ランニングコストを低減できる。
【０５９１】(第４７実施形態)次に、図５１に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第４７実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０５９２】この第４７実施形態は、第４６実施形態の
第３付着沈澱部６６７の沈殿濃縮液の一部を第５液中膜
分離槽６５２に返送している点のみが、前述の第４６実
施形態と異なる。したがって、この第４７実施形態で
は、前述の第４６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。
【０５９３】この第４７実施形態では、第３の多段液中
膜分離槽６６９の第３付着沈澱部３６での沈殿濃縮液の
一部を、配管７０１,バルブ７０２を介して、第５液中
膜分離槽６５２に返送して、砒素酸化細菌をリサイクル
して砒素酸化細菌を有効利用している。結果的には、こ
の第４７実施形態のシステム内で、砒素酸化細菌を一定
濃度に保つことができる。
【０５９４】(第４８実施形態)次に、図５２に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第４８実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０５９５】この第４８実施形態は、前述の図５１(第
４７実施形態)において、第５液中膜分離槽６５２の第
５沈澱部６５８で沈殿濃縮した液を、ポンプ６５６,バ
ルブ７１０,配管７０３を経由して、多段型液中膜分離
槽６０１に返送している点が、第４７実施形態と異な
る。したがって、この第４８実施形態では、前述の第４
７実施形態でのシステム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。
【０５９６】この第４８実施形態では、第５液中膜分離
槽６５２の第５沈澱部６５８で沈殿濃縮した濃縮液を、
多段型液中膜分離槽６０１に返送することによって、液
中の砒素酸化細菌を使用して化合物半導体排水中の有機
物を処理している。砒素酸化細菌は、砒素の酸化は当然
として微生物であるので、排水中の有機物も分解処理す
る。
【０５９７】この第４８実施形態によれば、第５液中膜
分離槽６５２で培養した砒素酸化細菌を、第１の多段型
液中膜分離槽６０１および第３多段型液中膜分離槽６６
９に導入しているので、システム全体に砒素酸化細菌が
行き渡ることとり、微生物による処理能力の向上させる
ことができる。
【０５９８】(第４９実施形態)次に、図５３に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第４９実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０５９９】この第４９実施形態は、図４７(第４３実
施形態)において、各生産装置６８１からの現像排水を
ｐＨ調整槽６４９に導入している点のみが、前述の第４
３実施形態と異なる。したがって、この第４９実施形態
では、前述の第４３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。
【０６００】この第４９実施形態では、現像排水をｐＨ
調整槽６４９に導入している。
【０６０１】化合物半導体工場では、少量の現像排水が
発生するが、この第４９実施形態では、この現像排水
を、まず、ｐＨ調整槽６４９に導入してｐＨ調整し、次
に、泡沫分離槽６４１を介して、多段型液中膜分離槽６
０１に導入して、有機物である現像排水を、多段型液中
膜分離槽６０１に繁殖した微生物によって処理してい
る。この多段型液中膜分離槽６０１では、有機物の処理
と同時に水酸化ガリウムの液中膜６０５による濃縮もで
きる内容となる。
【０６０２】この第４９実施形態によれば、各生産装置
６８１からのガリウム砒素、ガリウムリン等を含有した
化合物半導体排水のみならず、各生産装置６８１からの
現像排水も、上記ｐＨ調整槽６４９に導入して処理して
いるので、システムが単純となり、イニシャルコストを
低減できる。また、現像排水は有機物主体の排水である
から、多段型液中膜分離槽６０１内で、微生物を多量に
繁殖させることができ、処理に役立たせることができ
る。
【０６０３】(第５０実施形態)次に、図５４に、この発
明の金属含有排水の処理方法の第５０実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０６０４】この第５０実施形態は、図５２の第４８実
施形態において、第１に、第２液中膜分離槽６６６と第
４液中膜分離槽６９０を削除して、直接、多段型液中膜
分離槽６０１からの濃縮沈殿物を蒸発装置６７９に導入
している。また、第２に、この第５０実施形態では、第
３多段型液中膜分離槽６６９からの濃縮沈殿物を蒸発装
置６７９に直接導入している。この第５０実施形態で
は、上記第１,第２の点のみが、前述の第４８実施形態
と異なる。したがって、この第５０実施形態では、前述
の第４８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。
【０６０５】この第５０実施形態では、第４８実施形態
の多段型液中膜分離槽６０１と第３多段型液中膜分離槽
６６９から得られる濃縮沈殿物すなわち水酸化ガリウム
および砒素リン含有スラリーを、蒸発装置６７９,６７
９によって、短時間で希望の濃度まで濃縮できる。
【０６０６】(第５１実施形態)次に、図５５に，この発
明の金属含有排水の処理方法の第５１実施形態を実行す
る排水処理システムの構成を示す。
【０６０７】この第５１実施形態は、図５１の第４７実
施形態では、流入水がガリウム砒素、ガリウムリン等を
含有した化合物半導体排水であるのに対して、過酸化水
素(過水)含有ガリウム砒素、ガリウムリン等を含有する
化合物半導体排水である点のみが、前述の第４７実施形
態と異なる。したがって、この第５１実施形態では、前
述の第４７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。
【０６０８】この第５１実施形態では、流入水が過酸化
水素(過水)含有ガリウム砒素、ガリウムリン等を含有し
た化合物半導体排水であるので、排水中に過酸化水素
(過水)が含まれている。
【０６０９】そして、第１の多段型液中膜分離槽６０１
と第２液中膜分離槽６６６に、砒素酸化細菌が導入され
ているので、時間の経過とともに微生物濃度が上昇し
て、一部、嫌気性微生物も繁殖してくる。そして、嫌気
性微生物が持つ還元性により、排水中に含まれる酸化剤
としての過酸化水素(過水)が分解される。
【０６１０】こうして、排水中の過酸化水素が分解され
れば、超純水製造装置への原水としてリサイクルされや
すくなる。超純水製造装置への原水としてリサイクルさ
れやすくなる水質項目とは、過酸化水素以外のイオン、
有機物、微粒子等の全ての水質項目を意味している。
【０６１１】このように、この第５１実施形態によれ
ば、ｐＨ調整槽６４９への流入水が、過酸化水素を含有
し、ガリウム砒素、ガリウムリン等を含有した化合物半
導体排水であるので、過酸化水素を微生物で分解するこ
とができ、また、薬品としての酸化剤を使用しないこと
から、ランニングコストを低減できる。
【０６１２】(第７実験例)次に、具体的な実験例とし
て、図４７に示す第４３実施形態と同じ構造の実験装置
を用いた実験例を説明する。
【０６１３】この第７実験例では、多段型液中膜分離槽
６０１の容量を１６０リットルとした。そして、株式会
社クボタのＡ４サイズの液中膜を１０枚使用して実験し
た。
【０６１４】この時、流入化合物半導体排水中のガリウ
ム濃度は、かなり変動するものの、約１００ppmから２
０００ppmの範囲であるが、多段型液中膜分離槽６０１
と蒸発装置６７９で濃縮処理することによって、２０
０,０００ppmの濃度のガリウムをスラリーで得ることが
できた。
【０６１５】そして、液中膜６０５から得た分離水を砒
素,リン除去装置６７８および一連の活性炭吸着装置６
１３等の前処理装置に導入して処理し、紫外線殺菌器６
８２、カートリッジポリシャー６８３、およびウルトラ
フィルタ装置６８４等からなる超純水製造装置に導入し
て超純水を製造して、各生産装置６８１に供給して再利
用した。
【０６１６】(第８実験例)次に、具体的な実験例とし
て、図４８に示す第４４実施形態と同じ構造の実験装置
を用いた実験例を説明する。
【０６１７】この第８実験例では、多段型液中膜分離槽
６０１と第２液中膜分離槽６３４の容量をそれぞれ１６
０リットルとした。そして、それぞれの液中膜分離槽に
株式会社クボタのＡ４サイズの液中膜を１０枚づつ合計
２０枚使用して実験した。
【０６１８】この時、流入ガリウム濃度は、かなり変動
するものの、約１００ppmから約２０００ppmの範囲であ
るが、多段液中膜分離槽６０１、第２液中膜分離槽６３
４および蒸発装置６７９で濃縮することによって、約２
００,０００ppmの濃度の水酸化ガリウムを含むスラリー
を得ることができた。
【０６１９】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の金
属含有排水の処理方法は、反応部と、液中膜を有する液
中膜部と、沈澱部とが上から下に順に並んでいる液中膜
分離槽に、金属含有排水を上から導入し、かつ、上記反
応部に、ｐＨ調整剤を添加して反応させ、続いて、上記
液中膜部の液中膜で水と金属とを分離し、続いて、上記
沈澱部で金属を沈殿濃縮する。
【０６２０】この発明では、反応部にｐＨ調整剤を添加
しているので、水酸化物を形成させて、液中膜で固液分
離することができる。また、沈澱部で、エネルギーを使
用することなく重力の作用で、金属を沈殿濃縮できる。
【０６２１】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上から金属含有排水が導入され、反応部と、液中
膜を有する液中膜部と、沈澱部とが上から順に配置され
た液中膜分離槽を備え、液中膜分離槽に金属含有排水を
上から導入し、上記反応部にｐＨ調整剤を添加して反応
させ、液中膜部で水と金属とを分離し、沈澱部で金属を
沈殿濃縮する。これにより、水酸化物を形成させて、液
中膜で固液分離できる。また、沈澱部において、エネル
ギーを使用することなく、重力の作用で、金属を沈殿濃
縮できる。
【０６２２】また、一実施形態は、上記液中膜が限外濾
過膜であり、かつ、反応部にｐＨ計と充填材が設置され
ていて、反応部でのｐＨを４〜５に調整しているので、
水酸化ガリウムを効率良く生成させて、その後、限外濾
過膜である液中膜で、精度高く固液分離できる。この実
施形態では、液中膜下部に設置されている散気管から空
気を吐出し、反応部に撹拌用充填材が存在しているの
で、反応部において、排水の撹拌が促進され、排水とｐ
Ｈ調整剤との反応が確実となり、水酸化ガリウムが効率
良く生成する。また、反応部でのｐＨが４〜５に調整さ
れているので、排水中のガリウムが選択的に水酸化ガリ
ウムとして生成する。
【０６２３】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記充填材がラインミキサー等の反応促進部材で
あるので、散気管から吐出する空気と、反応部の充填材
とによって、排水の撹拌がより促進され、数分間の滞留
時間でも、排水とｐＨ調整剤との反応がより確実とな
る。
【０６２４】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、液中膜部で分離された水を前処理装置に導入して
前処理し、超純水製造装置の原水としてリサイクルする
ので、水の有効利用ができクローズドシステムが完成す
る。
【０６２５】また、一実施形態の排水処理装置は、第１
の液中膜分離槽と第２の液中膜分離槽を備えているの
で、２つのグループの沈殿物を分離,濃縮,沈殿できる。
上記第１の液中膜分離槽では、ｐＨ調整剤で形成される
水酸化物を濃縮沈殿分離でき、また、第２の液中膜分離
槽では、第１の液中膜分離槽で膜分離された後の処理水
(分離水)に、凝集剤とｐＨ調整剤を添加することによっ
て、フロック等のより大きな沈殿物が形成され、水酸化
物を濃縮,沈殿,分離できる。
【０６２６】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記第２の液中膜部で分離された水を前処理装置
に導入して前処理し、超純水製造装置の原水としてリサ
イクルするので、２段の膜で処理した水を前処理するこ
ととなる。したがって、前処理装置への負荷が小さくな
り、超純水製造装置の原水として容易にリサイクルでき
る水質にできる。
【０６２７】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、第１の液中膜からの処理水と第３液中膜分離槽か
らの沈殿物とを第２の液中膜分離槽の上から導入するの
で、この第２の液中膜分離槽において混合された排水
は、第３液中膜分離槽からの沈殿物の影響を受けながら
処理される。また、第２反応部では、凝集剤とｐＨ調整
剤が添加されるので、第２反応部では、フロック等のよ
り大きな沈殿物が形成され、濃縮,沈殿,分離できる。
【０６２８】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、金属含有排水が、化合物半導体の排水であり、ｐ
Ｈ調整剤が苛性ソーダであるので、化合物半導体に関係
する金属を苛性ソーダによって、水酸化物を形成でき
る。
【０６２９】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、化合物半導体の排水がガリウム砒素を含む排水で
あるので、ガリウムを水酸化ガリウムとして回収でき
る。
【０６３０】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記限外濾過膜の孔径が、０.１μｍ〜１.０μｍ
であるので、微細な固形物を確実に分離できる。
【０６３１】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記前処理装置が、活性炭吸着装置、イオン交換
装置、逆浸透膜装置のうちどれか、もしくは、それらの
組み合わせであるので、前処理装置への処理水に、ある
程度の有機物,イオンおよび微粒子等が存在していて
も、確実に、超純水製造装置の原水として前処理するこ
とができる。
【０６３２】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属含有排水がガリウム砒素を含む排水で、
沈殿濃縮金属が水酸化ガリウムであるので、有価物とし
て水酸化ガリウムをガリウムメーカーに引き渡し、ガリ
ウムをリサイクルできる。
【０６３３】また、一実施形態によれば、凝集剤が塩化
第二鉄で、ｐＨ調整剤が苛性ソーダであるので、砒素を
砒酸鉄として不溶性塩にすることができる。
【０６３４】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、金属含有排水がガリウム砒素を含む排水で、第１
の液中膜分離槽における沈殿濃縮金属が水酸化ガリウム
で、第２液中膜分離槽における沈殿濃縮金属が砒酸鉄で
あるので、２種類の金属を分別して回収でき、メーカー
による精錬が容易となる。
【０６３５】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記第３液中膜分離槽に、ガリウム砒素プロセス
で排水される現像排水と砒素を含む排水が導入されるの
で、第３液中膜分離槽で、現像排水中の窒素を栄養源に
砒素酸化細菌を培養繁殖させることができる。
【０６３６】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記第２液中膜分離槽の最下部の沈澱部に沈殿濃
縮したスラリーを第３液中膜分離槽に返送するので、必
要量の砒素酸化細菌を第３液中膜分離槽に返送して確保
できると同時に、再度第２液中膜分離槽における砒素の
３価から５価への酸化に役立たせることができる。
【０６３７】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記第３液中膜分離槽に現像排水と砒素含有排水
を導入して砒素酸化細菌を培養し、上記培養した砒素酸
化細菌を第２液中膜分離槽に導入するので、現像排水中
の窒素を砒素酸化細菌の培養繁殖に役立たせることがで
きる。また、培養した砒素酸化細菌を利用して、第２液
中膜分離槽において、砒素の３価から５価への酸化を効
率的に低コストで実施できる。
【０６３８】また、一実施形態の金属含有排水の処理装
置は、上記第２液中膜分離槽の最下部の沈澱部に沈殿濃
縮したスラリーに砒素酸化細菌が含有しているので、ス
ラリーをシステム内で必要量だけ循環し、最適システム
を構築することができる。
【０６３９】また、一実施形態は、砒素含有排水中の３
価の砒素を砒素酸化細菌で５価の砒素に微生物酸化して
排水処理するので、酸化剤としての薬品を使用すること
がなく、ランニングコストを低減できる。
【０６４０】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、砒素含有排水中の３価の砒素を砒素酸化細菌で５
価の砒素にして、かつ凝集剤を添加して排水処理するの
で不溶性塩として砒素を捉えて、凝集剤とｐＨ調整剤に
よって大きなフロックとすることができる。
【０６４１】この実施形態により、化合物半導体工場か
ら発生する金属含有排水を効率的に、かつ、安定して処
理できるとともに、省エネで、しかも排水から有価金属
を有価物として回収して再利用でき、排水の完全クロー
ズドシステムを確立することができる。
【０６４２】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、金属含有排水に、ｐＨ調整剤を添加して反応させ
て、金属水酸化物を形成させた後に、第１液中膜分離装
置に通水して、金属水酸化物を第１液中膜分離装置で濃
縮することができる。
【０６４３】また、上記第１液中膜分離装置を通過した
別の金属は、逆浸透膜分離装置に通水することにより、
今度は逆浸透膜分離装置であるが故、濃縮液側に移行
し、上記別の金属を含む濃縮液を、再度ｐＨ調整剤とし
て排水に返送して添加して、新しいｐＨ調整剤の使用量
を減少させることができる。すなわち、ランニングコス
トを低減できる。
【０６４４】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、排水にｐＨ調整剤を添加して、水と第１金属水酸
化物を生成し、この水と第１金属水酸化物を、第１液中
膜分離装置で、水と第１金属水酸化物の濃縮物とに分離
する。続いて、第１液中膜分離装置の後段で、排水にｐ
Ｈ調整剤(例えば、水酸化ナトリウム)と凝集剤(例え
ば、塩化第二鉄)を添加し、続いて、第２液中膜分離装
置によって、第２金属(砒素)が溶解している排水を、水
と第２金属濃縮物とに分離できる。
【０６４５】さらに、上記第２液中膜分離装置の後段
で、逆浸透膜分離装置によって、濃縮した金属(ナトリ
ウムイオン)は、最初の第１液中膜分離装置の前段に返
送,添加して、ｐＨ調整剤としてリサイクルできる。
【０６４６】この実施形態によれば、第１,第２の液中
膜分離装置によって、第１,第２の２種類の金属を分離
回収できると同時に、最初に添加したｐＨ調整剤が含む
金属(ナトリウム)をｐＨ調整剤としてリサイクルでき、
ランニングコストを低減できる効果がある。
【０６４７】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、逆浸透膜分離装置の後に、電気脱イオン装置を配
置して、イオンを電気的に除去して、後段の超純水製造
装置の負荷を少なくして、超純水製造装置の水質を向上
させることができる。
【０６４８】電気脱イオン装置は、イオン交換樹脂のよ
うに酸,アルカリで再生する必要もなく、当然として再
生廃液は発生しないため、排水処理設備を削除すること
ができる。すなわち、電気脱イオン装置を使用している
ので、薬品としての化学物質を使用することなく、廃液
を発生させることなくシステムを完成でき、環境に優し
いシステムとなる効果がある。
【０６４９】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、第１液中膜分離装置の後段で、ｐＨ調整剤、凝集
剤および金属酸化細菌を添加しているので、この金属酸
化細菌によって、排水中の金属を酸化して金属を安定化
することができる。
【０６５０】この実施形態では、薬品としての酸化剤に
よって金属を酸化するのではなく、金属酸化細菌を用い
て金属を酸化するので、薬品代を節約でき、ランニング
コストを低減することができる。
【０６５１】また、一実施形態は、反応部,液中膜を有
する液中膜部,沈澱部が上から順に配置されて構成され
る第１液中膜分離槽に、金属を含む化合物半導体排水を
上から導入し、かつ、上記反応部にｐＨ調整剤を添加し
て反応させ、続いて、上記液中膜部の液中膜で水と金属
とを分離し、続いて、上記沈澱部で上記金属を沈殿濃縮
し、上記液中膜で得た水を、順次、砒素リン除去装置、
活性炭吸着装置、逆浸透膜装置、電気脱イオン装置で処理
した後、超純水製造装置に導入し、上記逆浸透膜装置お
よび上記電気脱イオン装置からの濃縮水を、上記反応部
に返送する。
【０６５２】この実施形態によれば、金属としてのガリ
ウムを回収することができ、また、分離水中の砒素やリ
ンは砒素リン除去装置で除去し、さらに前処理して、超
純水製造装置に水をリサイクルしている。よって、ガリ
ウム、砒素、リンを含む排水の完全クローズドシステム
を完成することができる。
【０６５３】また、逆浸透膜装置および電気脱イオン装
置からの濃縮水を、第１液中膜分離槽の反応部に返送す
ることによって、上記濃縮水中の金属(ナトリウムイオ
ン)を返送してリサイクルでき、ｐＨ調整剤としての水
酸化ナトリウムの使用量を低減でき、ランニングコスト
を低減できる。
【０６５４】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１液中膜分離槽の下部に、第２液中膜分離
槽が配置されているので、蒸発装置の様な多大なエネル
ギーを使用することなく、２段階の物理的な手段でもっ
て、排水中の金属を濃縮することができ、濃縮液の濃度
を高めることができる。
【０６５５】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、ガリウムと砒素を分離した後、ガリウムも砒素も
２段の液中膜分離槽(第２液中膜分離槽と第４液中膜分
離槽)で、蒸発装置の様な多大なエネルギーを使用する
ことなく、それぞれに濃縮することができる。したがっ
て、この実施形態によれば、ガリウムと砒素を、極力エ
ネルギーを使用しないで濃縮できる。
【０６５６】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属を含む化合物半導体排水の一部と現像排
水とを、第５液中膜分離槽に導入し、この第５液中膜分
離槽で培養,濃縮した砒素酸化細菌を、上記第３液中膜
分離槽に導入する。
【０６５７】この実施形態によれば、第５液中膜分離槽
で培養濃縮した砒素酸化細菌を第３液中膜分離槽に導入
するので、この第３液中膜分離槽において、３価の砒素
を砒素酸化細菌によって、安定な５価の砒素として、濃
縮分離することができる。また、薬品としての酸化剤を
使用しないので、ランニングコストを低減することがで
きる。
【０６５８】また、砒素酸化細菌は、第５液中膜分離槽
において化合物半導体製造プロセスより発生する現像排
水中の有機物を栄養に繁殖し、また、化合物半導体排水
に含まれる砒素をベースとして繁殖する。このため、砒
素酸化細菌は、培養においても、コストのかかる栄養剤
を使用する必要がなく、ランニングコストを低減でき
る。
【０６５９】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、第３液中膜分離槽で沈殿した濃縮液の一部を、第
５液中膜分離槽に返送しているので、上記濃縮液中の砒
素酸化細菌をリサイクルでき、第５液中膜分離槽での砒
素酸化細菌の培養速度を早めることができる。
【０６６０】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、砒素酸化細菌を、第１液中膜分離槽および第３液
中膜分離槽に導入して、砒素酸化細菌が持つ有機物分解
能力を利用して、３価の砒素を安定な５価の砒素とする
ことができる上に、排水中の有機物をも分解して、より
超純水製造装置に対する水質上の負荷を低減できる。
【０６６１】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属酸化細菌が、砒素酸化細菌である。した
がって、この実施形態によれば、薬品としての酸化剤を
使用することなく金属を酸化することができ、ランニン
グコストを低減することができる。
【０６６２】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記沈澱部で、金属を沈殿させて濃縮した後、さ
らに、蒸発装置で濃縮するので、上記金属を短時間で濃
縮できる。また、蒸発装置を使用するので、濃縮濃度
を、容易に希望の濃度まで高めることができる。
【０６６３】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、最初の第１液中膜分離槽で、沈殿させて濃縮した
液を蒸発装置に導入して濃縮し、一方、上記第３液中膜
分離槽で、沈殿させて濃縮した液を蒸発装置に導入して
濃縮する。したがって、この実施形態によれば、第１液
中膜分離槽と第３液中膜分離槽において、それぞれ、別
々の金属を希望の濃度まで短時間に濃縮することができ
る。
【０６６４】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記化合物半導体排水が、過酸化水素含有ガリウ
ム砒素を含む化合物半導体排水である。したがって、こ
の実施形態によれば、排水中の過酸化水素を嫌気性の微
生物で分解処理し、超純水製造装置の原水としてリサイ
クルし易くなる。
【０６６５】また、一実施形態は、化合物半導体排水に
含まれる金属と水を処理してそれぞれ別個に回収し、完
全クローズドシステムを確立しているので、環境に与え
る影響を最小限とする効果がある。
【０６６６】また、一実施形態は、化合物半導体排水に
含まれる金属と水を処理してそれぞれ別個に回収し、金
属は有価物として回収し、また水は超純水製造装置の原
水として回収して、完全クローズドシステムを確立して
いるので、環境に与える影響を最小限とすることができ
ると同時に、金属は有価物として回収し、経済性を高め
ることができる。
【０６６７】また、一実施形態は、ガリウム砒素排水に
含まれるガリウム、砒素および水を処理して、それぞれ
別個に回収し、完全クローズドシステムを確立している
ので、環境に与える影響を最小限とすることができる。
【０６６８】また、一実施形態は、ガリウム砒素排水に
含まれるガリウム、砒素および水を処理して、それぞれ
別個に回収し、金属は有価物として回収し、また、水は
超純水製造装置の原水として回収して、完全クローズド
システムを確立している。したがって、環境に与える影
響を最小限とすることができると同時に、金属は有価物
として回収して、経済性を高めることができる。
【０６６９】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記砒素の処理に微生物を使用するから、薬品に
よる処理と比較して、ランニングコストを低減できる。
【０６７０】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記微生物は、金属酸化細菌であるから、金属を
低いコストで酸化することができる。
【０６７１】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属酸化細菌が砒素酸化細菌であるから、３
価の砒素を低コストで５価の砒素に酸化することができ
る。
【０６７２】このように、この発明によれば、化合物半
導体工場から発生する金属含有排水を効率的に、かつ、
安定して処理できると共に、省エネルギーで、しかも排
水から有価金属を有価物として回収再利用できる。ま
た、添加した水酸化ナトリウムのナトリウムイオンを再
利用できるとともに、排水を処理して超純水製造装置の
原水として再利用できる完全クローズドシステムを確立
することができる。
【０６７３】また、一実施形態によれば、排水に予め、
ｐＨ調整剤を添加して反応させて金属水酸化物を形成さ
せた後に、付着沈澱部と振動板を有する多段液中膜分離
装置に通水するので、金属水酸化物を、多段液中膜分離
装置で多量に濃縮できる。
【０６７４】また、多段液中膜分離装置を通過した別の
金属は、逆浸透膜分離装置に通水することによって、濃
縮液側に移行し、上記別の金属を含む濃縮液を、再度ｐ
Ｈ調整剤とともに排水に返送添加して、新規ｐＨ調整剤
の使用量を減少させることができる。すなわちランニン
グコストを低減できる。
【０６７５】また、排水にｐＨ調整剤を添加して、水と
金属水酸化物を、付着沈澱部と振動板を有する多段液中
膜分離装置で水と濃縮物とに多量に分離し、続いて、水
の中に溶解している金属(砒素やリン)をｐＨ調整剤(水
酸化ナトリウム)と凝集剤(塩化第二鉄)を添加して、フ
ロックを形成して、その後、液中膜で水と濃縮物とに分
離することができる。
【０６７６】また、さらに、逆浸透膜分離装置にて濃縮
した金属(ナトリウムイオン)は、付着沈澱部と振動板を
有する第１の多段液中膜分離装置の前段のｐＨ調整槽に
返送添加してリサイクルできる。
【０６７７】また、一実施形態によれば、排水にｐＨ調
整剤を添加して、多量の水と多量の金属水酸化物を上下
複数段に液中膜が配設された液中膜分離装置で、水と濃
縮物とに効率的に分離し、続いて、ｐＨ調整剤(水酸化
ナトリウム)と凝集剤(塩化第二鉄)を添加して、水の中
に溶解している金属(砒素)を、多量の水と多量の濃縮物
とに分離することができる。すなわち、処理能力を向上
させることができる。また、さらに、逆浸透膜分離装置
にて濃縮した金属(ナトリウムイオン)は、上下複数段に
液中膜が配設された第１の液中膜分離装置の前段に、返
送添加してリサイクルすることができる。すなわち、こ
の実施形態によれば、２種類以上の金属(たとえば、ガ
リウムと砒素リンの混合物)を分離回収できると同時
に、最初に添加した金属(ナトリウム)をリサイクルで
き、ランニングコストを低減できる。
【０６７８】また、一実施形態によれば、逆浸透膜分離
装置の後に、電気脱イオン装置を配置して、イオンを電
気的に除去して、後段の超純水製造装置の負荷を少なく
して、超純水製造装置の水質を向上させることができ
る。
【０６７９】電気脱イオン装置は、イオン交換樹脂のよ
うに酸、アルカリで再生する必要もなく、当然として再
生廃液は発生しないので、排水処理設備を削減できる。
【０６８０】すなわち、電気脱イオン装置を使用してい
るので、薬品としての化学物質を使用することなく、廃
液を発生させることなく、排水処理システムを完成で
き、環境に優しいシステムを構築できる。
【０６８１】また、一実施形態によれば、第１の多段液
中膜分離装置の後段に、ｐＨ調整剤,凝集剤および金属
酸化細菌を添加しているので、金属酸化細菌によって、
排水中の金属を酸化して金属を安定化することができ
る。特に、薬品としての酸化剤によって金属を酸化しな
いで、金属酸化細菌を用いて酸化するので、薬品代を節
約でき、ランニングコストを低減できる。
【０６８２】また、一実施形態は、化合物半導体排水
に、ｐＨ調整剤をｐＨ調整槽で添加して反応させた後、
上記排水を、ｐＨ計が設置された上部と、上下複数段に
配設された液中膜とこの液中膜を振動させる振動板とを
含む液中膜部と、付着沈澱部とが上から順に配置されて
構成される多段液中膜分離槽に、下から上向流で、化合
物半導体排水を導入しているので、排水を効率的に多量
に処理できる。
【０６８３】また、一実施形態によれば、上記多段液中
膜分離槽によって、排水から金属を分離して、回収する
ことができる。また、分離後の処理水中の砒素やリン
は、砒素リン除去装置で除去し、さらに、前処理して超
純水製造装置に水をリサイクルしている。よって、ガリ
ウム,砒素等の金属,リンを含む排水の完全クローズドシ
ステムを完成できる。
【０６８４】また、逆浸透膜装置および電気脱イオン装
置からの濃縮水を、ｐＨ調整槽に返送することによっ
て、上記濃縮水中のｐＨ調整剤に起因する金属(一例と
してナトリウムイオン)をリサイクルでき、水酸化ナト
リウムの使用量を低減でき、ランニングコストを低減で
きる。
【０６８５】また、一実施形態によれば、第１液中膜分
離槽の下方に配置されている第２液中膜分離槽で、上記
排水を２段階で濃縮することができ、濃縮液の濃度を高
めることができる。
【０６８６】また、一実施形態によれば、第１,第２お
よび第３,第４の４つの液中膜分離槽でもって、排水の
処理能力を向上させることができると同時に、上記第１
と第３液中膜分離槽でもって、２種の金属(ガリウムと
砒素)を分離した後、この２種の金属(一例としてガリウ
ムと砒素)も、２段の液中膜分離槽(第２液中膜分離槽と
第４液中膜分離槽)で、それぞれ、濃縮できる。この実
施形態によれば、エネルギーを極力消費せずに、上記２
種の金属を濃縮できる。
【０６８７】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第３液中膜分離槽に、現像排水と金属を含む
化合物半導体排水の一部が導入される第５液中膜分離槽
で培養濃縮した砒素酸化細菌を導入する。この実施形態
によれば、培養濃縮した砒素酸化細菌を第３液中膜分離
槽に導入するので、この第３液中膜分離槽において、砒
素酸化細菌によって、３価の砒素を安定な５価の砒素と
して、濃縮分離でき、また、薬品としての酸化剤を使用
することがないので、ランニングコストを低減できる。
【０６８８】また、上記砒素酸化細菌は、第５液中膜分
離槽において、例えば化合物半導体製造プロセスから発
生する現像排水中の有機物を栄養に繁殖し、また、化合
物半導体排水に含まれる砒素をベースとして繁殖させて
いるので、培養においてもコストのかかる栄養剤を使用
することなく、ランニングコストを低減できる。
【０６８９】また、一実施形態によれば、第３多段液中
膜分離槽で沈殿した濃縮液の一部を第５液中膜分離槽に
返送しているので、濃縮液中の砒素酸化細菌をリサイク
ルでき、第５液中膜分離槽での砒素酸化細菌の培養速度
を早めることができる。
【０６９０】また、一実施形態によれば、砒素酸化細菌
を第１の多段液中膜分離槽および第３多段液中膜分離槽
に導入して、砒素酸化細菌が持つ有機物分解能力を利用
して、３価の砒素を安定な５価の砒素とすることだけで
なく、排水中の有機物をも分解して、より超純水製造装
置に対する水質上の負荷を低減することができる。
【０６９１】また、一実施形態によれば、金属酸化細菌
が砒素酸化細菌であるので、薬品としての酸化剤を使用
することなく金属を酸化することができ、ランニングコ
ストを低減できる。
【０６９２】また、一実施形態によれば、付着沈澱部で
金属を沈殿濃縮した後、さらに、蒸発装置で濃縮するの
で、短時間で濃縮することができる効果がある。また、
蒸発装置を使用するので濃縮濃度を希望の濃度まで、容
易に高めることができる。
【０６９３】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１液中膜分離槽と第３液中膜分離槽とから
の濃縮液を、それぞれの蒸発装置に導入し、それぞれ、
別々の金属を、希望の濃度まで短時間で濃縮できる。
【０６９４】また、一実施形態によれば、排水中の過酸
化水素を、砒素酸化細菌を高濃度に培養することで付随
的に発生する嫌気性微生物の持つ還元性で、酸化剤とし
ての過酸化水素を分解処理している。これにより、超純
水製造装置の原水としてリサイクルし易い処理水が得ら
れる。また、排水中の過酸化水素を嫌気性の微生物で分
解処理するので、薬剤を使用する方法と比較してランニ
ングコストを低減できる。
【０６９５】また、一実施形態によれば、化合物半導体
排水に含まれる金属と水を物理処理、生物処理および化
学処理し、すなわち、３つの全ての処理(物理処理、生
物処理および化学処理)をしているので、処理水の水質
を向上できる。
【０６９６】また、化合物半導体排水に含まれる金属
を、ガリウムとそれ以外の金属とに分離して回収してい
るので、製錬メーカーにとっては、ガリウムをリサイク
ルし易いし、それ以外の金属もリサイクルし易いことに
なる。
【０６９７】また、ガリウムとそれ以外の金属とを、そ
れぞれ別個に回収し、完全クローズドシステムを確立し
ているので、環境に与える影響を最小限とすることがで
きる。
【０６９８】また、一実施形態によれば、化合物半導体
排水に含まれる金属と水を、物理処理,生物処理および
化学処理して、それぞれ別個に回収し、金属は有価物と
して回収し、また水は、超純水製造装置の原水として回
収して、完全クローズドシステムを確立している。この
ように、この実施形態によれば、化合物半導体排水に対
して、３つの処理を行っているので、処理が確実である
と同時に、環境に与える影響を最小限とすることができ
る。また、金属は有価物として回収しているので、経済
性を高めることができる。また、金属を有価物として回
収すれば、廃棄物処理法の適用がなく、システムの管理
も含めて、多くのメリットがある。
【０６９９】また、一実施形態によれば、ガリウム砒素
排水に含まれるガリウム、砒素および水を物理処理と生
物処理および化学処理してそれぞれ別個に回収し、完全
クローズドシステムを確立しているので環境に与える影
響を最小限とすることができる。
【０７００】また、一実施形態によれば、ガリウム砒素
排水に含まれるガリウム、砒素および水に対して、物理
処理と生物処理および化学処理を行って、それぞれ別個
に回収し、金属は有価物として回収し、また水は超純水
製造装置の原水として回収して、完全クローズドシステ
ムを確立している。したがって、環境に与える影響を最
小限とすることができると同時に、金属は有価物として
回収しているので、経済性を高めることができる。
【０７０１】また、一実施形態によれば、上記砒素を微
生物の力で処理することができ、薬品による方法と比較
してランニングコストを低減できる。微生物処理は、一
般に、ランニングコストが低いことが特徴である。
【０７０２】また、一実施形態によれば、上記微生物が
金属酸化細菌であるから、排水中の金属を低いコストで
酸化できる。
【０７０３】また、一実施形態によれば、上記金属酸化
細菌が、砒素酸化細菌であるので、３価の砒素を低コス
トで５価の砒素に酸化することができる。
【０７０４】また、一実施形態によれば、付着沈澱部を
有する下部と、液中膜が複数段に配設された中間部とし
ての液中膜部と、ｐＨ計が設置された上部とから構成さ
れる多段液中膜分離槽に、上記下部から排水を導入して
処理する。この請求項２２の発明によれば、排水が含有
する金属を、下部の付着濾過部で、付着によって１次処
理し、続いて、複数段に液中膜が配設された中間部とし
ての液中膜部に導入する。この中間部では、液中膜が複
数段に配設されているので、水と金属との分離に関する
処理能力を向上させ、続いて、上部でｐＨを管理して水
と金属とを分離することができる。
【０７０５】また、一実施形態によれば、上記多段液中
膜分離槽の中間部において、液中膜部の複数段に配設さ
れた液中膜を振動装置で振動させることで、液中膜への
付着物質を剥離させ、処理能力を向上させることができ
る。
【０７０６】また、一実施形態によれば、上記多段液中
膜分離槽は、振動装置を備え、上記振動装置は、周波数
発信機,振動板および信号線で構成されているので、液
中膜の処理能力を周波数発信機で調整することができ
る。
【０７０７】また、一実施形態によれば、上記液中膜を
上下複数段に構成して、１つの散気管から吐出する空気
によって、上記上下複数段に構成した液中膜の全てを洗
浄するので、空気を節約でき、省エネルギーを図れる。
【０７０８】また、一実施形態によれば、上記多段液中
膜分離槽は、上下複数段に構成した液中膜を、水平移動
して取出すための取出口を有している。この請求項２６
の発明によれば、上下複数段に構成している液中膜を、
水平移動させて、上記取出口から容易に引き出すことが
できる。
【０７０９】このように、上記実施形態によれば、化合
物半導体工場から発生する金属含有排水を効率的にかつ
安定して多量に処理するとともに、省エネルギーで、し
かも排水から有価金属を有価物として回収再利用でき
る。また、添加した水酸化ナトリウムのナトリウムイオ
ンを再利用できるとともに、排水を処理して超純水製造
装置の原水として再利用できる完全クローズドシステム
を確立することができる。
【０７１０】また、一実施形態によれば、金属含有排水
を、第１ｐＨ調整槽、泡沫分離槽、多段型液中膜分離装
置、逆浸透膜分離装置で処理して、処理水を得ることが
でき、泡沫分離槽で浮上分離した浮上物としての金属水
酸化物と多段型液中膜分離装置で沈殿濃縮した濃縮物と
を、直接、蒸発装置に導入して、短時間に金属含有スラ
リーを得ることができる。
【０７１１】また、一実施形態によれば、金属含有排水
を、第１ｐＨ調整槽、泡沫分離槽、多段型液中膜分離装
置、反応槽、第２多段型液中膜分離装置、第２ｐＨ調整
槽、逆浸透膜分離装置で処理して、その処理水を超純水
製造装置に導入して超純水を製造して、その超純水を各
生産装置に供給して再利用できる。
【０７１２】また、泡沫分離槽で浮上,分離した浮上物
としての金属水酸化物と、多段型液中膜分離槽で沈殿,
濃縮した濃縮物を蒸発装置に導入して、第１の金属含有
スラリーを得ることができ、かつ、第２多段型液中膜分
離装置で沈殿,濃縮した濃縮物を蒸発装置に導入して、
第２の金属含有スラリーを得ることができる。これによ
って、短時間で２種類の高濃度金属含有スラリーを得る
ことができる。
【０７１３】また、一実施形態によれば、金属含有排水
を、第１ｐＨ調整槽、泡沫分離槽、第１多段型液中膜分
離装置、反応槽、第２多段型液中膜分離装置、第２ｐＨ
調整槽、逆浸透膜分離装置、および電気脱イオン装置で
処理して、その処理水を超純水製造装置に導入して超純
水を製造し、その超純水を各生産装置に供給して再利用
できる。
【０７１４】また、泡沫分離槽で浮上分離した浮上物と
しての金属水酸化物と多段型液中膜分離槽で沈殿濃縮し
た濃縮物を蒸発装置に導入して第１の金属含有スラリー
を得ることができ、かつ、第２多段型液中膜分離装置で
沈殿,濃縮した濃縮物を蒸発装置に導入して、第２の金
属含有スラリーを得ることができる。これによって、短
時間に、しかも、２種類の高濃度金属含有スラリーを得
ることができる。この実施形態によれば、電気脱イオン
装置の存在によって、超純水製造装置に負荷をかけるこ
となく、超純水を製造できる。
【０７１５】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記第１多段型液中膜分離装置の後段に配置した
反応槽に、ｐＨ調整剤、凝集剤および金属酸化細菌を添
加する。したがって、この実施形態によれば、薬品とし
ての酸化剤を使用することなく、金属酸化細菌で金属を
酸化するので、ランニングコストを低減することができ
る。
【０７１６】また、一実施形態は、ＰＨ調整槽,泡沫分
離槽を通った、金属酸化物を泡沫分離した後の処理水
を、多段液中膜分離槽に、下から上に上向流で導入して
いるので、水酸化ガリウムを効率的に濃縮,沈殿させる
ことができる。また、液中膜が上下複数段に配設されて
いるので、処理能力を向上させることができる。
【０７１７】また、超純水製造装置が紫外線殺菌器、カ
ートリッジポリッシャー、ウルトラフィルタ装置から構
成されているので、超純水製造装置をコンパクトにまと
めることができる。
【０７１８】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、多段型液中膜分離槽の下方に第２液中膜分離槽が
配置されているので、２段階で高濃度に濃縮することが
できる。したがって、蒸発装置の負荷を低減でき、蒸発
装置で使用するエネルギーを低減することができる。
【０７１９】また、一実施形態は、第１と第３の多段型
液中膜分離槽によって、金属含有排水に含有される金属
を、ガリウムとそれ以外の金属(砒素,リン等)に分離
し、かつ、第１の多段型液中膜分離槽の下方には第２の
液中膜分離槽が配置され、第３の多段型液中膜分離槽の
下方には第４の液中膜分離槽が配置されている。したが
って、第１,第３の多段型液中膜分離槽において、それ
ぞれ２段に液中膜分離槽が配置されており、水酸化ガリ
ウムと砒素リン含有スラリーを、高濃度に得ることがで
き、さらに、蒸発装置で濃縮できる。また、各２段の液
中膜分離槽で濃縮しているので、その後段の蒸発装置の
負荷を低減でき、蒸発装置で使用するエネルギーを低減
できる。
【０７２０】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、現像排水と金属を含む化合物半導体排水の一部が
導入される第５液中膜分離槽で培養濃縮した砒素酸化細
菌を、反応槽を介して、第３多段型液中膜分離槽に導入
している。したがって、請求項８の発明によれば、第５
液中膜分離槽で培養濃縮した砒素酸化細菌を第３多段型
液中膜分離槽に導入しているので、酸化剤としての薬品
を使用する場合と比較して、ランニングコストを低減で
きる。
【０７２１】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、第３多段型液中膜分離槽で沈殿した濃縮液の一部
を、第５液中膜分離槽に返送している。したがって、請
求項９の発明によれば、第３多段型液中膜分離槽で濃縮
沈殿した濃縮物に含まれる砒素酸化細菌を第５液中膜分
離槽に返送することとなり、砒素酸化細菌をリサイクル
できる。すなわち、砒素酸化細菌を有効利用できる。
【０７２２】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、第５液中膜分離槽で培養した砒素酸化細菌を、第
１の多段型液中膜分離槽および第３多段型液中膜分離槽
に導入している。したがって、この実施形態によれば、
第５液中膜分離槽で培養した砒素酸化細菌を、第１液中
膜分離槽および第３多段型液中膜分離槽に導入すること
となり、システム全体に砒素酸化細菌が行き渡ることと
り、微生物による処理能力の向上させることができる。
【０７２３】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上記金属酸化細菌が砒素酸化細菌である。したが
って、この実施形態によれば、この砒素酸化細菌によっ
て、砒素を選択的に酸化させることができる。
【０７２４】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、各生産装置からのガリウム砒素、ガリウムリン等
を含有した化合物半導体排水のみならず、各生産装置か
らの現像排水も、上記ｐＨ調整槽に導入して処理してい
る。したがって、請求項１２の発明によれば、システム
が単純となり、イニシャルコストを低減できる。また、
現像排水は有機物主体の排水であるから、多段型液中膜
分離槽内で、微生物を多量に繁殖させることができ、処
理に役立たせることができる。
【０７２５】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、第１の多段型液中膜分離槽で沈殿,濃縮した濃縮
液と上記泡沫分離槽で浮上分離した浮上物とを、蒸発装
置に導入して濃縮し、また、第３多段型液中膜分離槽で
沈殿濃縮した液を蒸発装置に導入して濃縮している。し
たがって、この実施形態によれば、第１多段型液中膜分
離槽から濃縮液を蒸発装置に直接導入し、また、第３多
段型液中膜分離槽からの濃縮液を蒸発装置に直接導入し
ているので、上記濃縮液を短時間に濃縮できる。
【０７２６】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、ｐＨ調整槽への流入水が、過酸化水素を含有し、
ガリウム砒素、ガリウムリン等を含有した化合物半導体
排水である。したがって、この実施形態によれば、過酸
化水素を微生物で分解することができ、薬品としての酸
化剤を使用しないので、ランニングコストを低減でき
る。
【０７２７】また、一実施形態は、ガリウム砒素等を含
有した化合物半導体排水に含まれる金属と水を、ｐＨ調
整槽、泡沫分離槽、多段型液中膜分離装置にて、物理処
理、生物処理、化学処理した後、蒸発凝縮器にて処理し
て、ガリウムとそれ以外の金属および水とに分離
してそれぞれ別個に回収し、完全クローズドシステムを
確立している。したがって、この実施形態によれば、
ガリウムとそれ以外の金属および水とに分離して、
それぞれ別個に回収できるので、資源を有効にリサイク
ルすることができる効果がある。また、完全クローズド
システムを確立しているので、環境への影響を最小限と
している。
【０７２８】また、一実施形態は、ガリウム砒素等を含
有した化合物半導体排水に含まれる金属と水を、ｐＨ調
整槽、泡沫分離槽、多段型液中膜分離装置にて、物理処
理、生物処理、化学処理した後、蒸発凝縮器にて処理し
て、ガリウムとそれ以外の金属と水とに分離して
それぞれ別個に回収し、金属は全て有価物として、また
水は超純水製造装置の原水として回収して、完全クロー
ズドシステムを確立している。したがって、この実施形
態によれば、ガリウムとそれ以外の金属と水とに
分離してそれぞれ別個に回収し、金属は全て有価物とし
て、また、水は超純水製造装置の原水として回収してい
るので、システムの経済性を高めることができる。ま
た、完全クローズドシステムを確立しているので環境へ
の影響を最小限としている。
【０７２９】また、一実施形態は、ガリウム砒素、ガリ
ウムリン排水中のガリウム、砒素、リンおよび水を、ｐ
Ｈ調整槽、泡沫分離槽、多段型液中膜分離装置にて、物
理処理と生物処理および化学処理した後、蒸発凝縮器に
て処理して、ガリウム、砒素リン混合物水として
それぞれ別個に回収し、完全クローズドシステムを確立
している。したがって、一実施形態によれば、ガリウ
ム、砒素リン混合物水としてそれぞれ別個に回収し
ているので、貴重な資源をリサイクルできる。また、完
全クローズドシステムを確立しているので、環境への影
響を最小限としている。
【０７３０】また、一実施形態は、ガリウム砒素、ガリ
ウムリン排水中のガリウム、砒素、リンおよび水を、ｐ
Ｈ調整槽、泡沫分離槽、多段型液中膜分離装置にて、物
理処理と生物処理および化学処理した後、蒸発凝縮器に
て処理して、ガリウム、砒素リン混合物、水とし
てそれぞれ別個に回収し、ガリウムと砒素リン混合
物は有価物として回収し、また水は、超純水製造装置の
原水として回収して、完全クローズドシステムを確立し
ている。
【０７３１】したがって、一実施形態によれば、ガリ
ウム、砒素リン混合物水としてそれぞれ別個に有価
物として回収しているので、貴重な資源を経済的にリサ
イクルできる効果がある。また、完全クローズドシステ
ムを確立しているので、環境への影響を最小限としてい
る。
【０７３２】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、砒素の処理に微生物を使用している。この実施形
態によれば、薬品ではなく微生物で砒素を処理するか
ら、ランニングコストを低減できる。
【０７３３】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、微生物が金属酸化細菌である。この実施形態によ
れば、微生物が金属酸化細菌であるので、金属を選択的
に微生物酸化することができる。
【０７３４】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、金属酸化細菌が砒素酸化細菌である。この実施形
態によれば、微生物が砒素酸化細菌であるので、金属と
しての砒素を選択的に微生物酸化することができる。
【０７３５】また、一実施形態は、下部に付着沈澱部を
有し、中間部が複数段に液中膜が配設された液中膜部、
ｐＨ計が設置された上部より構成される多段型液中膜分
離槽に下部より排水を導入して処理している。したがっ
て、この実施形態によれば、下部の付着沈澱部で大きな
粒子を処理でき、続いて、複数段に液中膜が配設された
液中膜部で水と濃縮物とに分離でき、ｐＨ計が設置され
た上部で液のｐＨを測定して、最適ｐＨで管理すること
ができる。
【０７３６】また、一実施形態は、金属含有排水を、第
１に、泡沫分離槽にて泡沫分離し、続いて、多段型液中
膜分離槽に下部より導入して膜分離処理している。した
がって、この実施形態によれば、第１に泡沫分離槽にて
泡沫分離しているので前処理ができており、後段の水質
上の負荷を低減することができる。
【０７３７】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、振動装置が、周波数発信機、振動板および信号線
で構成されている。したがって、この実施形態によれ
ば、液中膜の処理能力を周波数発信機で振動板を強弱に
振動させて、自由に調整することができる。
【０７３８】また、一実施形態は、第１に、金属含有排
水にｐＨ調整剤を添加して水酸化物を生成させ、第２
に、上記水酸化物を泡沫分離槽にて泡沫分離し、第３
に、この泡沫分離槽から得た水を、上下複数段に構成し
た液中膜を１つの散気管から吐出する空気によって洗浄
する多段型液中膜分離装置に導入して処理している。こ
の実施形態によれば、水酸化物を泡沫分離槽にて泡沫分
離しているので、前処理が確実にでき、液中膜の負荷を
低減できる。また、下部の１つの散気管より吐出する空
気により上記複数段の液中膜を洗浄するので、少ない空
気で効率的に上記複数段の液中膜の全てを洗浄できる。
【０７３９】また、一実施形態の金属含有排水の処理方
法は、上下複数段に構成してある液中膜を水平移動して
取出口から取出すことができる。この実施形態によれ
ば、上下複数段に配置している液中膜を、水平移動して
取出口から取出すことができるから、液中膜の取り換え
作業が容易となる。
【０７４０】このように、上記実施形態によれば、化合
物半導体工場から発生するガリウム砒素、ガリウムリン
等を含有した金属含有排水を、ｐＨ調整槽、泡沫分離
槽、多段型液中膜分離槽、蒸発装置等を用いて、効率的
に、かつ、安定して多量に排水処理できるとともに、省
エネルギーで、しかも、排水から有価金属を有価物とし
て回収,再利用できる。また、ｐＨ調整剤として添加し
た水酸化ナトリウムのナトリウムイオンを、再度、ｐＨ
調整剤として再利用できると共に、排水を処理して、そ
の処理水を原水として超純水を製造し、さらに、各生産
装置に供給でき、環境に全く影響しない完全クローズド
システムを確立できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の金属含有排水の処理装置の第１実
施形態を示す構成図である。
【図２】 この発明の金属含有排水の処理装置の第２実
施形態を示す構成図である。
【図３】 この発明の金属含有排水の処理装置の第３実
施形態を示す構成図である。
【図４】 この発明の第４実施形態を示す構成図であ
る。
【図５】 この発明の第５実施形態を示す構成図であ
る。
【図６】 この発明の第６実施形態を示す構成図であ
る。
【図７】 この発明の第７実施形態を示す構成図であ
る。
【図８】 この発明の第８実施形態を示す構成図であ
る。
【図９】 この発明の第９実施形態を示す構成図であ
る。
【図１０】 この発明の第１０実施形態を示す構成図で
ある。
【図１１】 この発明の第１１実施形態を示す構成図で
ある。
【図１２】 この発明の第１２実施形態を示す構成図で
ある。
【図１３】 図１３(Ａ)は、上記第１２実施形態におい
て、排水中のガリウムと砒素の濃度が通常濃度の場合の
タイミングチャートであり、図１３(Ｂ)は、上記第１２
実施形態において、排水中のガリウムと砒素の濃度が低
濃度の場合のタイミングチャートである。
【図１４】 この発明の金属含有排水の処理方法の第１
３実施形態を説明する図である。
【図１５】 この発明の金属含有排水の処理方法の第１
４実施形態を説明する図である。
【図１６】 この発明の金属含有排水の処理方法の第１
５実施形態を説明する図である。
【図１７】 この発明の第１６実施形態を説明する図で
ある。
【図１８】 この発明の第１７実施形態を説明する図で
ある。
【図１９】 この発明の第１８実施形態を説明する図で
ある。
【図２０】 この発明の第１９実施形態を説明する図で
ある。
【図２１】 この発明の第２０実施形態を説明する図で
ある。
【図２２】 この発明の第２１実施形態を説明する図で
ある。
【図２３】 この発明の第２２実施形態を説明する図で
ある。
【図２４】 この発明の第２３実施形態を説明する図で
ある。
【図２５】 この発明の第２４実施形態を説明する図で
ある。
【図２６】 この発明の第２５実施形態を説明する図で
ある。
【図２７】 図２７(Ａ)は、上記第１９実施形態におい
て、排水中のガリウムと砒素の濃度が通常濃度の場合の
タイミングチャートであり、図２７(Ｂ)は、上記第１９
実施形態において、排水中のガリウムと砒素の濃度が低
濃度の場合のタイミングチャートである。
【図２８】 図２８(Ａ)は、上記第１８実施形態におい
て、排水中のガリウムと砒素の濃度が通常濃度の場合の
タイミングチャートであり、図２８(Ｂ)は、上記第１８
実施形態において、排水中のガリウムと砒素の濃度が低
濃度の場合のタイミングチャートである。
【図２９】 この発明の第２６実施形態を示す構成図で
ある。
【図３０】 この発明の第２７実施形態を示す構成図で
ある。
【図３１】 この発明の第２８実施形態を示す構成図で
ある。
【図３２】 この発明の第２９実施形態を示す構成図で
ある。
【図３３】 この発明の第３０実施形態を示す構成図で
ある。
【図３４】 この発明の第３１実施形態を示す構成図で
ある。
【図３５】 この発明の第３２実施形態を示す構成図で
ある。
【図３６】 この発明の第３３実施形態を示す構成図で
ある。
【図３７】 この発明の第３４実施形態を示す構成図で
ある。
【図３８】 この発明の第３５実施形態を示す構成図で
ある。
【図３９】 この発明の第３６実施形態を示す構成図で
ある。
【図４０】 この発明の第３７実施形態を示す構成図で
ある。
【図４１】 この発明の第３８実施形態を示す構成図で
ある。
【図４２】 図４２(Ａ)は、この発明の第３０実施形態
において、排水中のガリウムと砒素の濃度が通常濃度の
場合のタイミングチャートであり、図４２(Ｂ)は、排水
中のガリウムと砒素の濃度が低濃度の場合のタイミング
チャートである。
【図４３】 この発明の第３９実施形態を示す構成図で
ある。
【図４４】 この発明の第４０実施形態を示す構成図で
ある。
【図４５】 この発明の第４１実施形態を示す構成図で
ある。
【図４６】 この発明の第４２実施形態を示す構成図で
ある。
【図４７】 この発明の第４３実施形態を示す構成図で
ある。
【図４８】 この発明の第４４実施形態を示す構成図で
ある。
【図４９】 この発明の第４５実施形態を示す構成図で
ある。
【図５０】 この発明の第４６実施形態を示す構成図で
ある。
【図５１】 この発明の第４７実施形態を示す構成図で
ある。
【図５２】 この発明の第４８実施形態を示す構成図で
ある。
【図５３】 この発明の第４９実施形態を示す構成図で
ある。
【図５４】 この発明の第５０実施形態を示す構成図で
ある。
【図５５】 この発明の第５１実施形態を示す構成図で
ある。
【図５６】 この発明の第５２実施形態のタイミングチ
ャートである。
【図５７】 この発明の泡沫分離槽の構造図である。
【図５８】 第１の従来例を示す構成図である。
【図５９】 第２の従来例を示す構成図である。
【図６０】 第３の従来例を示す構成図である。
【符号の説明】
１… 液中膜分離槽、２… 反応部、３…液中膜部、４…
沈澱部、５…液中膜、６…処理水ポンプ、７…配管、８
…散気管、９…ブロワー、１０…バルブ、１１…充填
材、１２…第２液中膜分離槽、１３…第２反応部、１４
…第２液中膜部、１５…第２沈澱部、１６…第２液中
膜、１７…第２処理水ポンプ、１８…配管、１９…散気
管、２０…バルブ、２１…充填材、２２…第３液中膜分
離槽、２３…第３液中膜、２４…第３処理水ポンプ、２
５…配管、２６…散気管、２７…第３沈澱部ポンプ、２
８…第３液中膜部、２９…第３沈澱部、３０…前処理装
置、３１…超純水製造装置、３２…気泡、４１…ｐＨ調
整槽、４２…ＭＦ膜分離装置、４３…ポンプ、４４…再
ｐＨ調整槽、４５…ＲＯ膜分離装置、４６…再溶解槽、
４７…ポンプ、４８…鉄酸化細菌反応槽、４９…鉄酸化
細菌回収用ＭＦ膜分離装置、５０…ポンプ、５１…第１
ｐＨ計、５２…第２ｐＨ計、１０１…第１反応部、１０
２…液中膜分離槽、１０３…第２反応部、１０４…逆浸
透膜分離装置、１０５…第２液中膜分離槽、１０６…第
３反応部、１０７…超純水製造装置、１０８…電気脱イ
オン装置、１０９…金属酸化細菌培養槽、２１…ユニッ
ト最上部、２２…ユニット上部、２３…充填材、２４…
第２液中膜分離槽、２５…反応部、２６…第２液中膜
部、２７…沈澱部、３３,４７…第３液中膜分離槽、４
０,４８…第４、３７…第３液中膜、４４…第４液中
膜、５２…第５液中膜分離槽、５３…第５液中膜、５７
…第５液中膜部、５８…第５沈澱部、７９…蒸発装置、
４０１…第１ＰＨ調整槽、４０２…多段型液中膜分離
槽、４０３…第２ＰＨ調整槽、４０４…逆浸透膜装置、
４０５…第２の多段型液中膜分離槽、４０７…超純水製
造装置、４０８…電気脱イオン装置、４１０…超純水製
造装置、７８…砒素リン除去装置、８０…第３多段液中
膜分離槽、８１…多段型液中膜分離槽、８２…上部、８
３…多段液中膜部、８４…付着沈澱部、７２…充填材、
９０…第２ＰＨ調整槽、９１…流入管、９９…可変型周
波数発振機、１０１…振動板、１２４…第２液中膜分離
槽、１２５…第２上部、１２６…第２液中膜部、１２７
…第２沈澱部、１２８…第２液中膜、１３４…上部、１
３５…多段液中膜部、１３６…付着沈澱部、１４０…第
４液中膜分離槽、１５２…第５液中膜分離槽、１６０…
第５液中膜部、１６１…第５沈澱部、１７９…蒸発装
置、５０１…第１ＰＨ調整槽、５０２…多段型液中膜分
離装置、５０３…第２ＰＨ調整槽、５０４…逆浸透膜分
離装置、５０５…第２多段型液中膜分離装置、５０６…
反応槽、５０７…超純水製造装置、５０８…電気脱イオ
ン装置、５０９…金属酸化細菌培養槽、５４１…泡沫分
離槽、５７９…蒸発装置、５８０…冷却装置、６０１…
多段型液中膜分離装置、６０２…上部、６０３…液中膜
部、６０４…付着沈澱部、６０５…液中膜、６０７…液
中膜取り出し治具、６０８…開口部、６２２…充填材、
６２４…振動板、６３４…第２液中膜分離槽、６３５…
第２上部、６３６…第２液中膜部、６３７…第３沈澱
部、６４１…泡沫分離槽、６４２…泡沫分離機、６４９
…ＰＨ調整槽、６５２…第５液中膜分離槽、６６４…上
部、６６５…液中膜部、６６７…付着沈澱部 、６６６
…第２液中膜分離槽、６６９…第２多段型液中膜分離装
置、６７０…反応槽、６７９…蒸発装置、６８０…冷却
装置、６８１…各生産装置、６８２…紫外線殺菌器、６
８４…ウルトラフィルタ装置、６９０…第４液中膜分離
槽、８１１…気泡、８４１…泡沫分離槽、８４２…泡沫
分離機。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０２Ｆ 1/28 Ｃ０２Ｆ 1/28 Ｂ ４Ｄ０３７ Ｄ ４Ｄ０３８ 1/32 1/32 ４Ｄ０４０ 1/42 1/42 Ｅ ４Ｄ０６１ Ｇ 1/44 1/44 Ｅ 1/469 1/52 Ｚ 1/52 1/58 Ｈ 1/58 3/00 Ｇ 3/00 3/34 Ｚ 3/34 9/00 ５０１Ａ 9/00 ５０１ ５０１Ｊ ５０２Ｂ ５０２ ５０２Ｆ ５０２Ｇ ５０２Ｈ ５０２Ｌ ５０２Ｎ ５０２Ｐ ５０３Ｇ ５０３ ５０４Ａ ５０４ ５０４Ｅ 1/46 １０３ (72)発明者 石橋 宏之 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 JA31 KA43 KA52 KA55 KA57 KB01 KB11 KB12 KB13 KB17 KB22 MA22 PC01 PC02 4D015 BA19 BA23 BB05 CA18 CA20 DA17 FA12 FA17 FA22 FA26 FA30 4D024 AA03 AA09 BA02 DB04 DB05 DB08 DB19 DB21 4D025 AA04 AA09 DA03 DA06 4D034 AA27 BA01 CA12 4D037 AA03 AA13 AA14 BA03 BA26 CA01 CA03 CA04 CA07 CA08 CA15 4D038 AA08 AB70 BA04 BA06 BB06 BB08 BB13 BB18 BB19 4D040 DD03 4D061 DA08 DB13 EA02 EB13 EB22 FA02 FA06 FA08 FA09 FA14 FA15

Claims (95)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 反応部と、液中膜を有する液中膜部と、
    沈澱部とが上から下に順に並んでいる液中膜分離槽に、
    金属含有排水を上から導入する工程と、 上記反応部に、ｐＨ調整剤を添加して金属含有排水と反
    応させる工程と、 上記液中膜部の液中膜で金属含有排水を水と金属とに分
    離する工程と、 上記沈澱部で上記分離された金属を沈殿濃縮する工程と
    を備えることを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  2. 【請求項２】 上から金属含有排水が導入され、反応部
    と、液中膜を有する液中膜部と、沈澱部とが上から順に
    配置された液中膜分離槽を備え、 上記反応部にｐＨ調整剤を添加して上記金属含有排水と
    反応させ、 上記液中膜部で上記金属含有排水を水と金属とに分離
    し、 上記沈澱部で分離された金属を沈殿濃縮することを特徴
    とする金属含有排水の処理装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の金属含有排水の処理装
    置において、 上記液中膜が限外濾過膜であり、 上記反応部に、ｐＨ計と充填材が設置され、この反応部
    でのｐＨを４〜５に調整し、かつ、上記液中膜部が有す
    る液中膜の下部に散気管が設置されていることを特徴と
    する金属含有排水の処理装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の金属含有排水の処理装
    置において、 上記充填材が、撹拌構造を有するラインミキサー等の反
    応促進部材であることを特徴とする金属含有排水の処理
    装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の金属含有排水の処理方
    法において、 上記液中膜部で分離された水を、前処理装置に導入して
    前処理し、超純水製造装置の原水としてリサイクルする
    ことを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  6. 【請求項６】 上から金属含有排水が導入され、第１反
    応部と、第１液中膜を有する第１液中膜部と、第１沈澱
    部とが上から順に配置された第１の液中膜分離槽と、 上記第１の液中膜分離槽の第１液中膜部からの処理水が
    上から導入され、第２反応部と、第２液中膜を有する第
    ２液中膜部と、第２沈澱部とが上から順に配置された第
    ２の液中膜分離槽とを備え、 上記第１の液中膜分離槽では、 上記第１反応部にｐＨ調整剤を添加して上記金属含有排
    水と反応させ、続いて、上記第１液中膜部の第１液中膜
    で上記金属含有排水から水と金属とを分離し、続いて、
    最下部の第１沈澱部で金属を沈殿濃縮し、 上記第２の液中膜分離槽では、 上記第２反応部に凝集剤とｐＨ調整剤を添加して反応さ
    せ、続いて、上記第２液中膜部の第２液中膜で水と金属
    とを分離し、続いて、最下部の第２沈澱部で金属を沈
    殿,濃縮することを特徴とする金属含有排水の処理装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の金属含有排水の処理装
    置において、 上記第２の液中膜部で分離された水を、前処理装置に導
    入して前処理し、超純水製造装置の原水としてリサイク
    ルすることを特徴とする金属含有排水の処理装置。
  8. 【請求項８】 金属含有排水が上から導入され、第１反
    応部と、第１液中膜を有する第１液中膜部と、第１沈澱
    部とが上から順に配置され、上記第１反応部にｐＨ調整
    剤を添加して上記金属含有排水と反応させ、続いて上記
    第１液中膜部の第１液中膜で上記金属含有排水から水と
    金属とを分離し、続いて最下部の上記第１沈澱部で金属
    を沈殿,濃縮する第１の液中膜分離槽と、 上記第１の液中膜分離槽の第１の液中膜からの処理水が
    上から導入され、第２反応部と、第２液中膜を有する第
    ２液中膜部と、第２沈澱部とが上から順に配置され、上
    記第２反応部に凝集剤とｐＨ調整剤を添加して反応さ
    せ、続いて上記第２液中膜部の第２液中膜で上記処理水
    から水と金属とを分離し、続いて最下部の上記第２沈澱
    部で金属を沈殿濃縮する第２の液中膜分離槽と、 第３液中膜を有する第３の液中膜分離槽とを備えること
    を特徴とする金属含有排水の処理装置。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の金属含有排水の処理方
    法において、 上記金属含有排水が、化合物半導体を含む排水であり、
    上記ｐＨ調整剤が苛性ソーダであることを特徴とする金
    属含有排水の処理方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の金属含有排水の処理
    方法において、 上記化合物半導体を含む排水が、ガリウム砒素を含む排
    水であることを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  11. 【請求項１１】 請求項３に記載の金属含有排水の処理
    装置において、 上記限外濾過膜の孔径が、０.１μｍ〜１.０μｍである
    ことを特徴とする金属含有排水の処理装置。
  12. 【請求項１２】 請求項５に記載の金属含有排水の処理
    方法において、 上記前処理装置は、 活性炭吸着装置、イオン交換装置、逆浸透膜装置のうち
    のいずれか１つ、もしくは、それらの組み合わせである
    ことを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１に記載の金属含有排水の処理
    方法において、 上記金属含有排水がガリウム砒素を含む排水であり、上
    記沈澱部で沈殿濃縮する金属が水酸化ガリウムであるこ
    とを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  14. 【請求項１４】 請求項６または８に記載の金属含有排
    水の処理装置において、 上記凝集剤が塩化第二鉄であり、上記ｐＨ調整剤が苛性
    ソーダであることを特徴とする金属含有排水の処理装
    置。
  15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記凝集剤が塩化第二鉄であり、上記ｐＨ調整剤が苛性
    ソーダであることを特徴とする金属含有排水の処理方
    法。
  16. 【請求項１６】 請求項６に記載の金属含有排水の処理
    装置において、 金属含有排水がガリウム砒素を含む排水であり、 第１の液中膜分離槽における沈殿濃縮金属が水酸化ガリ
    ウムであり、 第２液中膜分離槽における沈殿濃縮金属が砒酸鉄である
    ことを特徴とする金属含有排水の処理装置。
  17. 【請求項１７】 請求項８に記載の金属含有排水の処理
    装置において、 上記第３の液中膜分離槽に、ガリウム砒素プロセスで排
    水される現像液排水と砒素を含む排水が導入されること
    を特徴とする金属含有排水の処理装置。
  18. 【請求項１８】 請求項８に記載の金属含有排水の処理
    装置において、 上記第２の液中膜分離槽の最下部の第２沈澱部に沈殿濃
    縮したスラリーを、上記第３の液中膜分離槽に返送する
    ことを特徴とする金属含有排水の処理装置。
  19. 【請求項１９】 請求項８に記載の金属含有排水の処理
    装置において、 上記第３の液中膜分離槽に、現像排水と砒素含有排水を
    導入して、砒素酸化細菌を培養し、上記培養した砒素酸
    化細菌を、上記第２液中膜分離槽に導入することを特徴
    とする金属含有排水の処理装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１７に記載の金属含有排水の処
    理装置において、 上記第２の液中膜分離槽の最下部の第２沈澱部に沈殿濃
    縮したスラリーが、砒素酸化細菌を含有していることを
    特徴とする金属含有排水の処理装置。
  21. 【請求項２１】 砒素含有排水中の３価の砒素を、砒素
    酸化細菌で５価の砒素に微生物酸化して排水処理するこ
    とを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 砒素含有排水中の３価の砒素を、砒素酸化細菌で５価の
    砒素にして、かつ、凝集剤とｐＨ調整剤を添加して排水
    処理することを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  23. 【請求項２３】 金属含有排水から金属を回収する金属
    含有排水の処理方法であって、 金属含有排水に、ｐＨ調整剤を添加して、第１液中膜分
    離装置に通水することにより、上記排水から第１金属水
    酸化物を分離する工程と、 次に、上記排水を、逆浸透膜分離装置に通水することに
    より、上記排水から、上記排水に溶解している別の金属
    を含有する濃縮液を分離する工程と、 上記別の金属を含有する濃縮液を、上記第１液中膜分離
    装置に返送して、上記ｐＨ調整剤とともに排水に添加す
    る工程とを備えることを特徴とする金属含有排水の処理
    方法。
  24. 【請求項２４】 請求項２３に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第１液中膜分離装置の後段で、上記金属含有排水
    に、ｐＨ調整剤と凝集剤を添加して、第２液中膜分離装
    置に通水し、 続いて、ｐＨ調整剤を添加して、逆浸透膜分離装置に通
    水し、さらに、上記逆浸透膜分離装置の後段に配置した
    超純水製造装置に通し、 上記逆浸透膜分離装置からの濃縮液を、上記第１液中膜
    分離装置に返送して、上記ｐＨ調整剤とともに排水に添
    加することを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記逆浸透膜分離装置の後段に配置した電気脱イオン装
    置から得た水を、超純水製造装置に導入して、再利用
    し、 上記逆浸透膜分離装置および上記電気脱イオン装置から
    の濃縮水を、上記第１液中膜分離装置に返送して、上記
    ｐＨ調整剤とともに上記排水に添加し、上記第１液中膜
    分離装置に通水することを特徴とする金属含有排水の処
    理方法。
  26. 【請求項２６】 請求項２５に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第１液中膜分離装置の後段、かつ、上記第２液中膜
    分離装置の前段で、ｐＨ調整剤,凝集剤および金属酸化
    細菌を添加することを特徴とする金属含有排水の処理方
    法。
  27. 【請求項２７】 反応部,液中膜を有する液中膜部,沈澱
    部が上から順に配置されて構成される第１液中膜分離槽
    に、金属を含む化合物半導体排水を上から導入し、か
    つ、上記反応部にｐＨ調整剤を添加して反応させ、 続いて、上記液中膜部の液中膜で上記排水から金属を分
    離し、続いて、上記沈澱部で上記金属を沈殿濃縮し、 上記液中膜で得た処理水を、順次、砒素リン除去装置、
    活性炭吸着装置、逆浸透膜装置、電気脱イオン装置で処理
    した後、超純水製造装置に導入し、 上記逆浸透膜装置および上記電気脱イオン装置からの濃
    縮水を、上記反応部に返送することを特徴とする金属含
    有排水の処理方法。
  28. 【請求項２８】 請求項２７に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第１液中膜分離槽で濃縮した濃縮物を、上記第１液
    中膜分離槽の下に配置されている第２の液中膜分離槽に
    導入して、さらなる濃縮を行うことを特徴とする金属含
    有排水の処理方法。
  29. 【請求項２９】 請求項２８に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第１液中膜分離槽の液中膜および上記第２液中膜分
    離槽の液中膜からの処理水を、第３液中膜分離槽の反応
    部にｐＨ調整剤と凝集剤と共に導入し、 上記第３液中膜分離槽での沈殿物を、第４液中膜分離槽
    でさらに濃縮し、 一方、上記第３液中膜分離槽および、第４液中膜分離槽
    の液中膜で分離した処理水を、順次、活性炭吸着装置、
    逆浸透膜装置、電気脱イオン装置で処理した後、超純水
    製造装置に導入し、 上記逆浸透膜装置および電気脱イオン装置からの濃縮水
    を、上記第１液中膜分離槽の反応部に返送することを特
    徴とする金属含有排水の処理方法。
  30. 【請求項３０】 請求項２９に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記金属を含む化合物半導体排水の一部と現像排水と
    を、第５液中膜分離槽に導入して、砒素酸化細菌を培養
    濃縮し、この砒素酸化細菌を、上記第３液中膜分離槽に
    導入することを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  31. 【請求項３１】 請求項３０に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第３液中膜分離槽で沈殿した濃縮液の一部を、上記
    第５液中膜分離槽に返送することを特徴とする金属含有
    排水の処理方法。
  32. 【請求項３２】 請求項３１に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第５液中膜分離槽で培養した砒素酸化細菌を、上記
    第１液中膜分離槽および上記第３液中膜分離槽に導入す
    ることを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  33. 【請求項３３】 請求項２６に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記金属酸化細菌が、砒素酸化細菌であることを特徴と
    する金属含有排水の処理方法。
  34. 【請求項３４】 請求項２７に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記沈澱部で、金属を沈殿させて濃縮した後、さらに、
    蒸発装置で濃縮することを特徴とする金属含有排水の処
    理方法。
  35. 【請求項３５】 請求項３０に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第１液中膜分離槽で、沈殿させて濃縮した液を蒸発
    装置に導入して濃縮し、 一方、上記第３液中膜分離槽で、沈殿させて濃縮した液
    を蒸発装置に導入して濃縮することを特徴とする金属含
    有排水の処理方法。
  36. 【請求項３６】 請求項３２に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記化合物半導体排水が、過酸化水素含有ガリウム砒素
    を含む化合物半導体排水であることを特徴とする金属含
    有排水の処理方法。
  37. 【請求項３７】 化合物半導体排水に含まれる金属と水
    を処理して、この金属と水をそれぞれ別個に回収し、完
    全クローズドシステムを確立することを特徴とする金属
    含有排水の処理方法。
  38. 【請求項３８】 化合物半導体排水に含まれる金属と水
    を処理して、この金属と水をそれぞれ別個に回収し、上
    記金属は有価物として回収し、一方、上記水は超純水製
    造装置の原水として回収して、完全クローズドシステム
    を確立することを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  39. 【請求項３９】 ガリウム砒素排水中のガリウムと砒素
    と水を処理して、このガリウムと砒素と水をそれぞれ別
    個に回収し、完全クローズドシステムを確立することを
    特徴とする金属含有排水の処理方法。
  40. 【請求項４０】 ガリウム砒素排水中のガリウムと砒素
    と水を処理して、このガリウムと砒素と水をそれぞれ別
    個に回収し、上記ガリウムと砒素は有価物として回収
    し、一方、上記水は超純水製造装置の原水として回収し
    て、完全クローズドシステムを確立することを特徴とす
    る金属含有排水の処理方法。
  41. 【請求項４１】 請求項４０に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記砒素の処理に微生物を使用することを特徴とする金
    属含有排水の処理方法。
  42. 【請求項４２】 請求項４１に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記微生物は、金属酸化細菌であることを特徴とする金
    属含有排水の処理方法。
  43. 【請求項４３】 請求項４２に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記金属酸化細菌が砒素酸化細菌であることを特徴とす
    る金属含有排水の処理方法。
  44. 【請求項４４】 金属含有排水から金属を回収する金属
    含有排水の処理方法において、 排水に予め、ｐＨ調整剤を添加して反応させた後、 上下複数段に配設された液中膜と、上記液中膜の下方に
    配置されて、上記反応による反応物を充填材に付着させ
    て沈殿させる付着沈澱部と、上記液中膜を振動させる振
    動板とを有する多段型液中膜分離装置に通水することに
    よって、上記排水から金属水酸化物を分離し、 次に、上記排水から金属水酸化物を分離して得た処理水
    を、逆浸透膜分離装置に通水することによって、上記処
    理水から、上記処理水に溶解している別の金属を含有す
    る濃縮液を分離し、 上記別の金属を含有する濃縮液を、上記多段型液中膜分
    離装置の前段まで返送して、上記ｐＨ調整剤とともに、
    上記排水に添加することを特徴とする金属含有排水の処
    理方法。
  45. 【請求項４５】 請求項４４に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記多段型液中膜分離装置を第１の多段型液中膜分離装
    置とし、この第１の多段型液中膜分離装置の後段で、ｐ
    Ｈ調整剤と凝集剤を添加し、 次に、上下複数段に配設された液中膜と、反応物を充填
    材に付着させて沈殿させる付着沈澱部と上記液中膜を振
    動させる振動板とを有する第２の多段型液中膜分離装置
    に通水し、 続いて、ｐＨ調整剤を添加して、逆浸透膜分離装置に通
    水し、 さらに、上記逆浸透膜分離装置の後段に配置した超純水
    製造装置に、上記逆浸透膜分離装置からの処理水を導入
    し、 上記逆浸透膜分離装置からの濃縮液を、上記第１の多段
    型液中膜分離装置の前段に返送して、上記ｐＨ調整剤と
    ともに上記排水に添加することを特徴とする金属含有排
    水の処理方法。
  46. 【請求項４６】 請求項４５に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記逆浸透膜分離装置で得た処理水を、電気脱イオン装
    置に通水し、この電気脱イオン装置から得た処理水を、
    超純水製造装置に導入して再利用し、 一方、上記逆浸透膜分離装置および電気脱イオン装置か
    らの濃縮水を、上記第１の多段型液中膜分離装置の前段
    へ返送して、上記ｐＨ調整剤とともに上記排水に添加す
    ることを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  47. 【請求項４７】 請求項４６に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第１の多段型液中膜分離装置の後段で、ｐＨ調整
    剤,凝集剤および金属酸化細菌を添加することを特徴と
    する金属含有排水の処理方法。
  48. 【請求項４８】 ｐＨ調整槽で、化合物半導体排水に、
    ｐＨ調整剤を添加して反応させる工程と、 上記ｐＨ調整槽からの排水を、ｐＨ計が設置された上部
    と、上下複数段に配設された液中膜とこの液中膜を振動
    させる振動板とを含む液中膜部と、反応物を充填材に付
    着させる付着沈澱部とが上から順に配置されて構成され
    る多段液中膜分離槽に、下から上に上向流で導入する工
    程と、 まず、上記付着沈澱部で上記排水中の金属を物理的に付
    着,濾過して、上記排水から金属を１次分離し、続い
    て、上記液中膜部の液中膜で、上記排水から金属を２次
    分離する工程と、 上記液中膜で得た処理水を、順次、砒素リン除去装置、
    活性炭吸着装置、逆浸透膜装置、電気脱イオン装置で処
    理した後、超純水製造装置に導入する工程と、 上記逆浸透膜装置および電気脱イオン装置からの濃縮水
    を、上記ｐＨ調整槽に返送する工程とを備えることを特
    徴とする金属含有排水の処理方法。
  49. 【請求項４９】 請求項４８に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記多段液中膜分離槽を第１液中膜分離槽とし、この第
    １液中膜分離槽の下方に配置した第２液中膜分離槽に、
    上記第１液中膜分離槽からの処理水および濃縮水を導入
    して処理することを特徴とする金属含有排水の処理方
    法。
  50. 【請求項５０】 請求項４９に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記ｐＨ調整槽を第１ｐＨ調整槽とし、 上記第１液中膜分離槽の液中膜および第２液中膜分離槽
    の液中膜からの処理水を、第２ｐＨ調整槽にｐＨ調整剤
    と凝集剤と共に導入して反応させ、 続いて、上記第２ｐＨ調整槽からの処理水を、ｐＨ計が
    設置された上部と、上下複数段に配設された液中膜とこ
    の液中膜を振動させる振動板とを含む液中膜部と、反応
    物を充填材に付着させて沈殿させる付着沈澱部とが上か
    ら順に配置されて構成される第３液中膜分離槽をなす多
    段液中膜分離槽に、下から上に上向流で導入して、上記
    処理水から金属を分離し、さらに、この金属を、上記第
    ３液中膜分離槽の下方に設置した第４液中膜分離槽で更
    に濃縮する一方、 上記第３液中膜分離槽および第４液中膜分離槽の液中膜
    で分離した処理水を、順次、活性炭吸着装置、逆浸透膜
    装置、電気脱イオン装置で処理した後、超純水製造装置
    に導入し、 上記逆浸透膜装置および電気脱イオン装置からの濃縮水
    を、上記第１ｐＨ調整槽に返送することを特徴とする金
    属含有排水の処理方法。
  51. 【請求項５１】 請求項５０に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第３液中膜分離槽に、 現像排水と金属を含む化合物半導体排水の一部が導入さ
    れる第５液中膜分離槽で培養濃縮した砒素酸化細菌を導
    入することを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  52. 【請求項５２】 請求項５１に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第３液中膜分離槽で沈殿した濃縮液の一部を、上記
    第５液中膜分離槽に返送することを特徴とする金属含有
    排水の処理方法。
  53. 【請求項５３】 請求項５２に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第５液中膜分離槽で培養した砒素酸化細菌を、上記
    第１液中膜分離槽および第３液中膜分離槽に導入するこ
    とを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  54. 【請求項５４】 請求項４７に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 金属酸化細菌が砒素酸化細菌であることを特徴とする金
    属含有排水の処理方法。
  55. 【請求項５５】 請求項４８に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記付着沈澱部で金属を沈殿濃縮した後、さらに、蒸発
    装置に導入して濃縮することを特徴とする金属含有排水
    の処理方法。
  56. 【請求項５６】 請求項５１に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第１液中膜分離槽で沈殿濃縮した液を、蒸発装置に
    導入して濃縮し、 上記第３液中膜分離槽で沈殿濃縮した液を、蒸発装置に
    導入して濃縮することを特徴とする金属含有排水の処理
    方法。
  57. 【請求項５７】 請求項５３に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 流入水が、過酸化水素含有ガリウム砒素を含有する化合
    物半導体排水であることを特徴とする金属含有排水の処
    理方法。
  58. 【請求項５８】 化合物半導体排水に含まれる金属と水
    を物理処理と生物処理および化学処理して、ガリウムと
    それ以外の金属とに分離して回収し、完全クローズドシ
    ステムを確立することを特徴とする金属含有排水の処理
    方法。
  59. 【請求項５９】 化合物半導体排水に含まれる金属と水
    を物理処理と生物処理および化学処理して、ガリウムと
    それ以外の金属とに分離して回収し、金属は、有価物と
    して、また、水は超純水製造装置の原水として回収し
    て、完全クローズドシステムを確立することを特徴とす
    る金属含有排水の処理方法。
  60. 【請求項６０】 ガリウム砒素,ガリウムリンを含有す
    る排水中のガリウム,砒素,リンおよび水を、物理処理と
    生物処理および化学処理して、 それぞれ、ガリウム、砒素リン混合物として別個に回収
    し、完全クローズドシステムを確立することを特徴とす
    る金属含有排水の処理方法。
  61. 【請求項６１】 ガリウム砒素,ガリウムリンを含有す
    る排水中のガリウム,砒素,リンおよび水を、物理処理と
    生物処理および化学処理して、 それぞれ、ガリウム、砒素リン混合物として別個に回収
    し、ガリウムと砒素リン混合物は有価物として回収し、
    また、上記水は、超純水製造装置の原水として回収し
    て、完全クローズドシステムを確立することを特徴とす
    る金属含有排水の処理方法。
  62. 【請求項６２】 請求項６１に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記砒素の処理に微生物を使用することを特徴とする金
    属含有排水の処理方法。
  63. 【請求項６３】 請求項６２に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記微生物が金属酸化細菌であることを特徴とする金属
    含有排水の処理方法。
  64. 【請求項６４】 請求項６３に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記金属酸化細菌が、砒素酸化細菌であることを特徴と
    する金属含有排水の処理方法。
  65. 【請求項６５】 付着沈澱部を有する下部と、液中膜が
    複数段に配設された中間部としての液中膜部と、ｐＨ計
    が設置された上部とから構成される多段液中膜分離槽
    に、上記下部から排水を導入して処理することを特徴と
    する金属含有排水の処理方法。
  66. 【請求項６６】 付着沈澱部を有する下部と、複数段に
    配設された液中膜とこの液中膜を振動させる振動装置と
    を有する中間部としての液中膜部と、ｐＨ計が設置され
    た上部とから構成される多段液中膜分離槽に、上記下部
    から排水を導入して処理することを特徴とする金属含有
    排水の処理方法。
  67. 【請求項６７】 請求項６６に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記多段液中膜分離槽は、振動装置を備え、 上記振動装置は、周波数発信機,振動板および信号線で
    構成されていることを特徴とする金属含有排水の処理方
    法。
  68. 【請求項６８】 請求項６６に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記液中膜を上下複数段に構成して、１つの散気管から
    吐出する空気によって、上記液中膜を洗浄することを特
    徴とする排水の処理および金属の回収方法。
  69. 【請求項６９】 請求項６８に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記多段液中膜分離槽は、上下複数段に構成した液中膜
    を、水平移動して取出すための取出口を有していること
    を特徴とする金属含有排水の処理方法。
  70. 【請求項７０】 金属含有排水から金属を回収する金属
    含有排水の処理方法において、 排水に予め、第１ｐＨ調整槽でｐＨ調整剤を添加して反
    応させた後、生成した金属水酸化物を、泡沫分離槽に導
    入し、この泡沫分離槽で排水中に発生させた気泡を上記
    金属水酸化物に付着させて、排水中を浮上させること
    で、上記金属水酸化物を泡沫分離する工程と、 上記金属水酸化物を分離した後の処理水を、 上下複数段に配設された液中膜と、上記液中膜の下方に
    配置されて、上記反応による反応物を充填材に付着させ
    て沈殿させる付着沈澱部と、上記液中膜を振動させる振
    動板とを有する多段型液中膜分離装置に通水することに
    よって、上記処理水から、さらに、金属水酸化物を分離
    する工程と、 次に、上記処理水を、逆浸透膜分離装置に通水すること
    によって、上記処理水から、上記処理水に溶解している
    別の金属を含有する濃縮液を分離して、この別の金属を
    含有する濃縮液を、上記第１ｐＨ調整槽に返送する工程
    と、 上記泡沫分離槽と多段型液中膜分離装置で分離した金属
    水酸化物を蒸発装置に導入して濃縮する工程と、 上記蒸発装置にて蒸発した水蒸気を冷却して水に戻し、
    上記逆浸透膜分離装置の前段の第２ｐＨ調整槽に導入す
    る工程とを備えることを特徴とする金属含有排水の処理
    方法。
  71. 【請求項７１】 請求項７０に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記多段型液中膜分離装置を第１多段型液中膜分離装置
    とし、 上記第１多段型液中膜分離装置の後段に、ｐＨ調整剤と
    凝集剤を添加する反応槽を設置して、上記第１多段型液
    中膜分離装置からの処理水を反応させ、 上記反応槽からの処理水を、さらに、上下複数段に配設
    された液中膜と、上記液中膜の下方に配置されて、上記
    反応による反応物を充填材に付着させて沈殿させる付着
    沈澱部と、上記液中膜を振動させる振動板とを有する第
    ２多段型液中膜分離装置に通水し、 続いて、ｐＨ調整剤を添加する第２ｐＨ調整槽、逆浸透
    膜分離装置に通水し、 さらに、上記逆浸透膜分離装置からの処理水を、上記逆
    浸透膜分離装置の後段に配置した超純水製造装置に導入
    する一方、 上記逆浸透膜分離装置からの濃縮液を上記第１ｐＨ調整
    槽に返送し、 一方、上記泡沫分離槽、第１多段型液中膜分離装置およ
    び第２多段型液中膜分離装置で分離した金属水酸化物を
    蒸発装置に導入して濃縮し、 また、上記蒸発装置にて蒸発した水蒸気を冷却して水に
    戻し、超純水製造装置への原水として利用することを特
    徴とする金属含有排水の処理方法。
  72. 【請求項７２】 請求項７１に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記逆浸透膜分離装置からの処理水を、上記逆浸透膜分
    離装置の後段に配置した電気脱イオン装置に通水し、 この電気脱イオン装置からの処理水を、超純水製造装置
    に導入して再利用し、 一方、上記逆浸透膜分離装置および電気脱イオン装置か
    らの濃縮水を、第１ｐＨ調整槽に返送して上記ｐＨ調整
    剤とともに導入することを特徴とする金属含有排水の処
    理方法。
  73. 【請求項７３】 請求項７２に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第１多段型液中膜分離装置の後段に配置した反応槽
    に、ｐＨ調整剤、凝集剤および金属酸化細菌を添加する
    ことを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  74. 【請求項７４】 ガリウム砒素、ガリウムリン等を含有
    した化合物半導体排水を、ｐＨ調整槽に導入して、ｐＨ
    調整剤を添加して反応させた後、 上記ｐＨ調整槽からの排水を、泡沫分離槽に導入し、こ
    の泡沫分離槽で排水中に発生させた気泡を上記反応によ
    る金属水酸化物に付着させて、排水中を浮上させること
    で、上記金属水酸化物を泡沫分離する工程と、 上記金属水酸化物を分離した後の処理水を、 ｐＨ計が設置された上部、上下複数段に配設された液中
    膜とこの液中膜を振動させる振動板とを含む液中膜部、
    上記反応による反応物を充填材に付着させて沈殿させる
    付着沈澱部が上から下に順に配設されている多段型液中
    膜分離槽に、下から上に上向流で導入する工程と、 上記付着沈澱部で上記処理水中の金属を物理的に付着濾
    過して、上記処理水から金属を１次分離する工程と、 上記液中膜部の液中膜で、上記処理水から金属水酸化物
    を２次分離し、上記液中膜で得た処理水を、順次、砒素
    リン除去装置、活性炭吸着装置、逆浸透膜装置、電気脱
    イオン装置で処理した後、紫外線殺菌器、カートリッジ
    ポリッシャー、ウルトラフィルタ装置に導入して超純水
    を製造して各生産装置に供給し、この各生産装置からの
    排水は、上記ｐＨ調整槽に導入する工程と、 上記活性炭吸着装置、逆浸透膜装置、電気脱イオン装置
    およびウルトラフィルタ装置からの濃縮水も上記ｐＨ調
    整槽に返送導入する工程と、 上記泡沫分離槽と多段型液中膜分離槽で濃縮した金属水
    酸化物を、蒸発装置に導入して金属水酸化物を濃縮し、
    この蒸発装置から得た水蒸気を冷却して水に戻し、この
    水を、上記多段型液中膜分離槽で分離した水と合流させ
    て、上記砒素リン除去装置に導入する工程とを備えたこ
    とを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  75. 【請求項７５】 請求項７４に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記多段型液中膜分離槽を第１多段型液中膜分離槽と
    し、 この第１多段型液中膜分離槽からの金属水酸化物を、こ
    の第１多段型液中膜分離槽の下方に配置した第２液中膜
    分離槽に導入し、 この第２液中膜分離槽からの金属水酸化物を蒸発装置に
    導入して、金属水酸化物を濃縮する一方、この蒸発装置
    から得た水蒸気を冷却して水に戻し、砒素リン除去装置
    に導入して処理することを特徴とする金属含有排水の処
    理方法。
  76. 【請求項７６】 請求項７５に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第１多段型液中膜分離槽の液中膜および第２液中膜
    分離槽の液中膜からの水を、ｐＨ調整剤と凝集剤と共
    に、反応槽に導入して反応させ、 続いて、ｐＨ計が設置された上部、上下複数段に配設さ
    れた液中膜とこの液中膜を振動させる振動板とを含む液
    中膜部、上記反応による反応物を充填材に付着させて沈
    殿させる付着沈澱部が上から下に順に配設されている第
    ３多段型液中膜分離槽に下から上に上向流で導入して水
    と金属水酸化物を分離し、 上記金属水酸化物を、上記第３多段型液中膜分離槽の下
    方に配置した第４液中膜分離槽でさらに濃縮し、 上記第３多段型液中膜分離槽および第４液中膜分離槽の
    液中膜で分離した処理水を、順次、活性炭吸着装置、逆
    浸透膜装置、電気脱イオン装置で処理した後、紫外線殺
    菌器、カートリッジポリッシャー、ウルトラフィルタ装
    置に導入し、上記逆浸透膜装置、電気脱イオン装置およ
    びウルトラフィルタ装置からの濃縮水を、上記ｐＨ調整
    槽に返送し、 上記第２液中膜分離槽からの金属水酸化物を、上記蒸発
    装置に導入して金属水酸化物を濃縮し、上記蒸発装置か
    ら得た水蒸気を冷却して水に戻し、上記第２液中膜分離
    槽で分離した水と合流させて、上記反応槽に導入し、 上記第４液中膜分離槽からの金属水酸化物を蒸発装置に
    導入して金属水酸化物を濃縮し、この蒸発装置から得た
    水蒸気を冷却して水に戻し、上記第４液中膜分離槽で分
    離した水と合流させて、上記活性炭吸着装置に導入して
    処理することを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  77. 【請求項７７】 請求項７６に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 第５液中膜分離槽に、現像排水と金属を含む化合物半導
    体排水の一部が導入され、この第５液中膜分離槽で培養
    濃縮した砒素酸化細菌を、上記反応槽を介して、上記第
    ３多段型液中膜分離槽に導入することを特徴とする金属
    含有排水の処理方法。
  78. 【請求項７８】 請求項７７に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第３多段型液中膜分離槽で沈殿した濃縮液の一部
    を、上記第５液中膜分離槽に返送することを特徴とする
    金属含有排水の処理方法。
  79. 【請求項７９】 請求項７８に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第５液中膜分離槽で培養した砒素酸化細菌を、上記
    第１多段型液中膜分離槽および第３多段型液中膜分離槽
    に導入することを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  80. 【請求項８０】 請求項７３に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記金属酸化細菌が砒素酸化細菌であることを特徴とす
    る金属含有排水の処理方法。
  81. 【請求項８１】 請求項７４に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記各生産装置からのガリウム砒素、ガリウムリン等を
    含有した化合物半導体排水のみならず、上記各生産装置
    からの現像排水も、上記ｐＨ調整槽に導入して処理する
    ことを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  82. 【請求項８２】 請求項７４に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記第１多段型液中膜分離槽で沈殿濃縮した濃縮液と上
    記泡沫分離槽で浮上分離させた浮上物とを、蒸発装置に
    導入して濃縮し、 上記第１多段型液中膜分離槽の液中膜および上記蒸発装
    置からの処理水を、ｐＨ調整剤と凝集剤と共に、反応槽
    に導入して反応させ、 続いて、ｐＨ計が設置された上部、上下複数段に配設さ
    れた液中膜とこの液中膜を振動させる振動板とを含む液
    中膜部、上記反応による反応物を充填材に付着させて沈
    殿させる付着沈澱部が上から下に順に配設されている第
    ３多段型液中膜分離槽に下から上に上向流で導入して水
    と金属水酸化物を分離し、 また、上記第３多段型液中膜分離槽で沈殿濃縮した液
    を、蒸発装置に導入して濃縮することを特徴とする金属
    含有排水の処理方法。
  83. 【請求項８３】 請求項７９に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記ｐＨ調整槽への流入水が、過酸化水素を含有し、ガ
    リウム砒素、ガリウムリン等を含有した化合物半導体排
    水であることを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  84. 【請求項８４】 ガリウム砒素等を含有した化合物半導
    体排水に含まれる金属と水を、 ｐＨ調整槽でｐＨ調整剤を添加して反応させ、この反応
    で生成した金属水酸化物に、泡沫分離槽で排水中に発生
    させた気泡を付着させて排水中で浮上させることで、上
    記金属水酸化物を泡沫分離する工程と、 上記泡沫分離槽を通った処理水を、上下複数段に配設さ
    れた液中膜と、上記液中膜の下方に配置されて、上記反
    応による反応物を充填材に付着させて沈殿させる付着沈
    澱部と、上記液中膜を振動させる振動板とを有する多段
    型液中膜分離装置に、下方から通水することによって、
    上記処理水から、さらに、金属水酸化物を分離する工程
    とを備え、 これにより、上記排水を、物理処理、生物処理、化学処
    理した後、 蒸発凝縮器にて処理して、ガリウムとそれ以外の金属お
    よび水とに分離して、それぞれ別個に回収し、完全クロ
    ーズドシステムを確立することを特徴とする金属含有排
    水の処理方法。
  85. 【請求項８５】 ガリウム砒素等を含有した化合物半導
    体排水に含まれる金属と水を、 ｐＨ調整槽でｐＨ調整剤を添加して反応させ、この反応
    で生成した金属水酸化物に、泡沫分離槽で排水中に発生
    させた気泡を付着させて排水中で浮上させることで、上
    記金属水酸化物を泡沫分離する工程と、 上記泡沫分離槽を通った処理水を、上下複数段に配設さ
    れた液中膜と、上記液中膜の下方に配置されて、上記反
    応による反応物を充填材に付着させて沈殿させる付着沈
    澱部と、上記液中膜を振動させる振動板とを有する多段
    型液中膜分離装置に、下方から通水することによって、
    上記処理水から、さらに、金属水酸化物を分離する工程
    とを備え、 これにより、上記排水を、物理処理、生物処理、化学処
    理した後、 蒸発凝縮器にて処理して、ガリウムとそれ以外の金属と
    水とに分離して、それぞれ別個に回収し、金属は全て有
    価物として、また水は超純水製造装置の原水として回収
    して、完全クローズドシステムを確立することを特徴と
    する金属含有排水の処理方法。
  86. 【請求項８６】 ガリウム砒素、ガリウムリン排水中の
    ガリウム、砒素、リンおよび水を、 ｐＨ調整槽でｐＨ調整剤を添加して反応させ、この反応
    で生成した金属水酸化物に、泡沫分離槽で排水中に発生
    させた気泡を付着させて排水中で浮上させることで、上
    記金属水酸化物を泡沫分離する工程と、 上記泡沫分離槽を通った処理水を、上下複数段に配設さ
    れた液中膜と、上記液中膜の下方に配置されて、上記反
    応による反応物を充填材に付着させて沈殿させる付着沈
    澱部と、上記液中膜を振動させる振動板とを有する多段
    型液中膜分離装置に、下方から通水することによって、
    上記処理水から、さらに、金属水酸化物を分離する工程
    とを備え、 これにより、上記排水を、物理処理、生物処理、化学処
    理した後、 蒸発凝縮器にて処理して、ガリウム、砒素リン混合物、
    水としてそれぞれ別個に回収し、完全クローズドシステ
    ムを確立することを特徴とする金属含有排水の処理方
    法。
  87. 【請求項８７】 ガリウム砒素、ガリウムリン排水中の
    ガリウム、砒素、リンおよび水を、 ｐＨ調整槽でｐＨ調整剤を添加して反応させ、この反応
    で生成した金属水酸化物に、泡沫分離槽で排水中に発生
    させた気泡を付着させて排水中で浮上させることで、上
    記金属水酸化物を泡沫分離する工程と、 上記泡沫分離槽を通った処理水を、上下複数段に配設さ
    れた液中膜と、上記液中膜の下方に配置されて、上記反
    応による反応物を充填材に付着させて沈殿させる付着沈
    澱部と、上記液中膜を振動させる振動板とを有する多段
    型液中膜分離装置に、下方から通水することによって、
    上記処理水から、さらに、金属水酸化物を分離する工程
    とを備え、 これにより、上記排水を、物理処理、生物処理、化学処
    理した後、 蒸発凝縮器にて処理して、ガリウム、砒素リン混合物、
    水としてそれぞれ別個に回収し、ガリウムと砒素リン混
    合物は有価物として回収し、また水は、超純水製造装置
    の原水として回収して、完全クローズドシステムを確立
    することを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  88. 【請求項８８】 請求項８７に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 砒素の処理に微生物を使用することを特徴とする金属含
    有排水の処理方法。
  89. 【請求項８９】 請求項８８に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記微生物が金属酸化細菌であることを特徴とする金属
    含有排水の処理方法。
  90. 【請求項９０】 請求項８９に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記金属酸化細菌が砒素酸化細菌であることを特徴とす
    る金属含有排水の処理方法。
  91. 【請求項９１】 排水が含有する金属を付着させて沈殿
    させる付着沈澱部を有する下部と、複数段に液中膜が配
    設された液中膜部からなる中間部と、ｐＨ計が設置され
    た上部とから構成される多段型液中膜分離槽に、下部か
    ら上記排水を導入して処理することを特徴とする金属含
    有排水の処理方法。
  92. 【請求項９２】 金属含有排水を、第１に、泡沫分離槽
    にて導入して、上記金属含有排水が含有する金属に気泡
    を付着させて泡沫分離する工程と、 上記泡沫分離槽からの処理水を、上記金属含有排水が含
    有する金属を付着させて沈殿させる付着沈澱部を有する
    下部と、複数段に配設された液中膜とこの液中膜を振動
    させる振動装置とを含む液中膜部からなる中間部と、ｐ
    Ｈ計が設置された上部とで構成された多段型液中膜分離
    槽に、下部より導入して膜分離処理する工程とを備える
    ことを特徴とする金属含有排水の処理方法。
  93. 【請求項９３】 請求項９２に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記振動装置は、周波数発信機と振動板と、上記周波数
    発信機からの信号を上記振動板に伝達する信号線とで構
    成されていることを特徴とする金属含有排水の処理方
    法。
  94. 【請求項９４】 金属含有排水を、第１に、ｐＨ調整剤
    を添加して水酸化物を生成させ、第２に、上記水酸化物
    に、泡沫分離槽にて気泡を付着させて泡沫分離し、第３
    に、上記泡沫分離槽から得た水を、上下複数段に構成し
    た液中膜を、１つの散気管から吐出する空気によって洗
    浄する多段型液中膜分離装置に導入して処理することを
    特徴とする金属含有排水の処理方法。
  95. 【請求項９５】 請求項９４に記載の金属含有排水の処
    理方法において、 上記多段型液中膜分離装置は、上下複数段に構成してあ
    る液中膜を水平移動して取出すための取出口を有してい
    ることを特徴とする金属含有排水の処理方法。
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