JP2013043135A - メッキ処理工程の水処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オゾンを供給するオゾン供給部15、紫外線を照射する紫外線照射部16、光触媒33を作用させる光触媒作用部17の3つの機能を有機的に結合した除菌浄化ユニット3の流入流路60及び流出流路61をメッキ工程中の各種処理槽2に循環可能に接続し、除菌浄化ユニット3を介して除菌浄化したメッキ処理水5を循環させて被処理水62中の有機物63を除去するようにしたメッキ処理工程の水処理装置である。
【選択図】図1
Description
一方、特許文献2においては水中の有機物の分解装置が記載されている。この分解装置は、排水のpHを7〜10に調整する手段と、この排水に過酸化水素、オゾンを混合する手段により洗浄槽内の有機物を除去し、排水中に残存する過酸化水素やオゾンを分解除去処理した後の処理水を回収し、この処理水を洗浄水として再利用するようになっている。
これらの装置は、半導体や液晶の製造工程の一部を成すメッキ処理工程の水処理装置として、例えば、メッキ後の処理品を洗浄するための洗浄槽内に設けられる。
図3、図4において、除菌浄化ユニット3は、オゾン供給部15と、紫外線照射部16と、光触媒作用部17とを有し、流入流路60及び流出流路61によりメッキ工程中の各種処理槽2に循環可能に接続される。水処理装置は、この除菌浄化ユニット3を介して除菌浄化したメッキ処理水5を図示しないポンプにより循環させて被処理水中62の有機物63を除去するようになっている。
この構成により、オゾン供給ユニット18は、空気又は空気よりも酸素濃度の高い気体を原料としてオゾンを生成し、このオゾンを溶存酸素と共に液体に気泡状態で混合させるエジェクター41に接続されている。
逆止バルブ70は、流入流路60の1次側に設けられ、この流入流路60から洗浄槽2へのメッキ処理水5の逆流を防いでいる。図示しないが、逆止バルブ70の1次側にフィルタを設け、このフィルタによりゴミなどの混入を防ぐようにしてもよい。補給流路71は、処理槽2に外部から洗浄水又は純水或は上水等5を補給するために設けられる。
2Fe2++O3+H2O→2Fe3++O2+2(OH)−
2Fe3++3H2O→Fe(OH)3↓+3H+
の2段階の変化を経る。この時に生じる水素イオンがメッキ処理水5のpHを下げて酸性にする要因となっている。ここで、Fe2+は第一鉄イオン、Fe3+は第二鉄イオンであり、↓は沈殿を表している。
また、pHとオゾン濃度には、明確な関係があり、pHが高くなればより多くのオゾンを投入しなければこのときのオゾン濃度を確保できなくなる。その際、pHが8を越えるとオゾン濃度の維持が困難になり、pHが9を越えるとオゾンの投入を増やしてもオゾン濃度が上昇しにくくなる。よって、中性域から酸性域では、殺菌力が高くpH8を越えると殺菌力が弱くなる。
更に、紫外線光源31からの紫外線が光触媒33に照射され、この光触媒33の表面でも・OHが生成される。これらの作用により、メッキ処理水5がアルカリ性に移行する。
そして、再度、メッキ処理水5のpHが6を切った場合には、オゾン供給部15を間欠的に動作させるか、或は動作を停止させて紫外線照射部16と光触媒作用部17とを1日〜10日程度動作させる。更に、この動作中にpHが6.5を越えたときには、オゾン供給部15を再度動作させて通常運転を行うようにすればよい。
この場合の除菌浄化ユニット3の浄化能力としては、例えば、回収槽50、洗浄槽51のサイズが250〜500L程度の場合、オゾンの発生量を毎時500mgとし、電力8W程度の能力の紫外線ランプ(紫外線光源)であればよいため、小型で軽量、かつ経済性に優れた構成に設けることができる。
これに対して、本発明のメッキ処理工程の水処理装置を洗浄槽51に設けた場合には、この洗浄槽51の清掃及び純水の交換後に6日経過した場合でも、図7(a)に示すようにカビやぬめりの発生が確認されず、洗浄槽51の良好な環境を維持することができた。
このとき、メッキ処理水5中に含まれる一般細菌数も測定したが、水処理装置の作動前にはこの一般細菌数が94000個/mLであったのに対し、水処理装置を作動して一週間後には3個/mLであり、メッキ処理水5に悪影響を与える細菌数を激減できたことが確認された。
この洗浄槽に本発明のメッキ処理工程の水処理装置を設けた場合、図8(a)に示すように循環用パイプ内部の付着物が除去された。このときの洗浄水中に含まれる一般細菌数を測定したところ、測定初日において一般細菌数が4個/mL、2日目以降では一般細菌数が0個/mLとなった。このように本発明の水処理装置を前処理ラインの洗浄槽に用いた場合には、付着物を除去しながら一般細菌数の発生を抑えることで循環用パイプ(配管)の洗浄作業を実施する必要が無くなり、延いては、メッキ処理時の歩留りを向上することもできる。
この実施形態においては、メッキ工程中の各種処理槽2の回収槽50である第1回収槽50a、第2回収槽50b、及び洗浄槽51である第1洗浄槽51a、第2洗浄槽51bに流入流路60及び流出流路61で除菌浄化ユニット3が接続され、それぞれの処理槽2と流入流路60及び流出流路61との間に自動バルブからなる切換バルブ80、81、82、83、84、85、86、87が設けられ、これらの切換バルブ80〜87の開閉の切換えにより除菌浄化ユニット3を各種処理槽2に循環可能に回路構成されている。例えば、切換バルブ80、81を開状態、残りの切換バルブ82〜87を閉状態にすることで、除菌浄化ユニット3により第1回収槽50aにメッキ処理水5を循環させて図2の被処理水62中の有機物63を除去することが可能になっている。
3 除菌浄化ユニット
5 メッキ処理水
15 オゾン供給部
16 紫外線照射部
17 光触媒作用部
33 光触媒
45 金属チタン基材
46 酸化チタン
50 回収槽
50a 第1回収槽
50b 第2回収槽
51 洗浄槽
51a 第1洗浄槽
51b 第2洗浄槽
55 pH調整機能部
60 流入流路
61 流出流路
62 被処理水
63 有機物
Claims (5)
- オゾンを供給するオゾン供給部、紫外線を照射する紫外線照射部、光触媒を作用させる光触媒作用部の3つの機能を有機的に結合した除菌浄化ユニットの流入流路及び流出流路をメッキ工程中の各種処理槽に循環可能に接続し、前記除菌浄化ユニットを介して除菌浄化したメッキ処理水を循環させて被処理水中の有機物を除去するようにしたことを特徴とするメッキ処理工程の水処理装置。
- 前記オゾン供給部、紫外線照射部或は光触媒作用部の3つの機能をそれぞれ制御することにより、前記処理槽のpHを最適値に制御するpH調整機能部を設けた請求項1記載のメッキ処理工程の水処理装置。
- 前記光触媒作用部は、金属チタン基材の表面を酸化させて酸化チタンを生成することで剥離しない光触媒を利用した請求項1又は2に記載のメッキ処理工程の水処理装置。
- 前記除菌浄化ユニットを前記メッキ工程中の各種処理槽に循環可能に回路構成し、各種処理槽の処理程度に応じて適宜の処理槽を順繰りに処理できるように制御構成した請求項1乃至3の何れか1項に記載のメッキ処理工程の水処理装置。
- 前記処理槽は、メッキ処理中の前処理と後処理の回収槽、洗浄槽などの各種の処理槽である請求項1乃至4の何れか1項に記載のメッキ処理工程の水処理装置。
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