JP2020157273A - Water treatment apparatus and water treatment method - Google Patents

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Abstract

To provide a water treatment apparatus and a water treatment method for obtaining treated water that can be used as raw water for pure water production, water for facilities, or the like.SOLUTION: A water treatment apparatus, comprising first pretreatment means 2 that adjusts the pH of wastewater w1 containing fluorine and ammonium to a range of 9 to 11, and adds thereto a scale dispersant Sc; a first reverse osmosis membrane 3 that is installed at the rear of the first pretreatment means, and separates wastewater w1 into primary permeated water w11 and primary concentrated water w12; second pretreatment means 4 that adjusts the pH of the primary permeated water w11 that has passed through the first reverse osmosis membrane 3 to a range of 5 to 9, and adds thereto a slime inhibitor Slm; and a second reverse osmosis membrane 5 that is installed at the rear of the second pretreatment means 4, and separates the primary permeate water w11 into a secondary permeated water w21 and a secondary concentrated water w22.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水処理装置及び水処理方法に関する。 The present invention relates to a water treatment apparatus and a water treatment method.

半導体の製造工程では、エッチングや成膜等の処理が行われ、これらの処理には純水が使用される。使用後の純水は排水として排出される。また、半導体の製造工場には、スクラバー等の排ガス洗浄設備が設置される場合があり、この場合は、スクラバーからの排水も発生する。 In the semiconductor manufacturing process, treatments such as etching and film formation are performed, and pure water is used for these treatments. Pure water after use is discharged as wastewater. In addition, exhaust gas cleaning equipment such as scrubbers may be installed in semiconductor manufacturing plants, and in this case, wastewater from scrubbers is also generated.

半導体の製造工場では、これらの排水が一箇所に集められ、水処理装置によって浄化処理が行われる。浄化された浄化水は、純水製造装置に供給されるか、スクラバー用水としてスクラバーに供給されるか、または外部に放流される。純水製造装置やスクラバーに供給された浄化水は、純水やスクラバー用水となって半導体工場において再利用される。 In a semiconductor manufacturing plant, these wastewaters are collected in one place and purified by a water treatment device. The purified purified water is supplied to the pure water production apparatus, supplied to the scrubber as water for the scrubber, or discharged to the outside. The purified water supplied to the pure water production equipment and scrubber becomes pure water or water for scrubber and is reused in the semiconductor factory.

半導体製造工程から排出される排水には、フッ素、アンモニア等が含まれる。また、スクラバーでは、スクラバー用水の一部が蒸発するため、スクラバー用水中の不純物成分が濃縮される。このような不純物成分として、例えばカルシウムが挙げられる。従って、半導体の製造工場の水処理装置には、これらの物質の除去能力が求められる。 The wastewater discharged from the semiconductor manufacturing process contains fluorine, ammonia and the like. Further, in the scrubber, a part of the scrubber water evaporates, so that the impurity component in the scrubber water is concentrated. Examples of such impurity components include calcium. Therefore, the water treatment equipment of the semiconductor manufacturing factory is required to have the ability to remove these substances.

特許文献1には、フッ素を含有する排水の処理方法として、排水を透過水と濃縮水とに逆浸透膜分離する際に、アルカリ金属水酸化物を添加してpH8以上に調整したフッ化物含有排水を逆浸透膜に通水することによって逆浸透膜分離する処理方法が記載されている。また、特許文献1には、逆浸透膜分離後に、透過水に残留するアンモニア性窒素を除去する脱窒素工程を行うことが記載されている。 Patent Document 1 contains fluoride as a method for treating fluorine-containing wastewater, which is adjusted to pH 8 or higher by adding an alkali metal hydroxide when the wastewater is separated into permeated water and concentrated water by a reverse osmosis membrane. A treatment method for separating a reverse osmosis membrane by passing wastewater through a reverse osmosis membrane is described. Further, Patent Document 1 describes that a denitrification step of removing ammoniacal nitrogen remaining in the permeated water is performed after the reverse osmosis membrane is separated.

しかし、特許文献1に記載されたフッ素を含有する排水の処理方法では、蒸発により使用水の濃縮が進むような設備からの排水を処理することまでは想定されていない。例えば、スクラバーからの排水は、使用水の一部が蒸発することでCaが濃縮されるが、Ca及びフッ素を含む排水は、CaFを析出させ、このCaFが逆浸透膜を目詰まりさせてしまうおそれがある。 However, the method for treating fluorine-containing wastewater described in Patent Document 1 does not assume the treatment of wastewater from equipment in which the water used is concentrated by evaporation. For example, in the wastewater from the scrubber, Ca is concentrated by evaporating a part of the water used, but in the wastewater containing Ca and fluorine, CaF 2 is precipitated, and this CaF 2 clogs the reverse osmosis membrane. There is a risk that it will end up.

また、特許文献1に記載されたフッ素を含有する排水の処理方法では、逆浸透膜分離の際に排水のpHを8以上に調整するが、この際に、排水中のアンモニアがガス化して放出されるおそれがある。 Further, in the method for treating fluorine-containing wastewater described in Patent Document 1, the pH of the wastewater is adjusted to 8 or more at the time of reverse osmosis membrane separation, but at this time, ammonia in the wastewater is gasified and released. May be done.

更に、特許文献1に記載された処理方法以外のフッ素を含有する排水の処理方法として、排水にCaを添加することにより、フッ素をCaFとして凝集沈殿処理することが考えられる。しかし、この方法によって処理された処理水を純水製造装置やスクラバーにおいて再利用する場合は、処理水に含まれる高濃度のCaを除去する必要があり、例えば軟水器のようなCa除去設備が新たに必要になる。この場合の軟水器は、かなり大規模なものになることが想定され、処理コストが大幅に増大するおそれがある。 Further, as a method for treating wastewater containing fluorine other than the treatment method described in Patent Document 1, it is conceivable to add Ca to the wastewater to coagulate and precipitate fluorine as CaF 2 . However, when the treated water treated by this method is reused in a pure water production apparatus or a scrubber, it is necessary to remove the high concentration Ca contained in the treated water, for example, a Ca removing facility such as a water softener. You will need a new one. The water softener in this case is expected to be quite large, and the treatment cost may increase significantly.

特開2003−103260号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-103260

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、純水製造用の原水や設備用水等に利用可能な処理水を得るための、水処理装置及び水処理方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a water treatment apparatus and a water treatment method for obtaining treated water that can be used as raw water for pure water production, water for equipment, and the like. ..

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。
[1] フッ素及びアンモニウムを含有する排水に対し、pHを9〜11の範囲に調整するとともに、スケール分散剤を添加する第1の前処理手段と、
前記第1の前処理手段の後段に設置され、前記排水を、一次透過水と一次濃縮水とに分離する第1の逆浸透膜と、
前記第1の逆浸透膜を透過した前記一次透過水に対し、pHを5〜9の範囲に調整するとともに、スライム抑制剤を添加する第2の前処理手段と、
前記第2の前処理手段の後段に設置され、前記一次透過水を、二次透過水と二次濃縮水とに分離する第2の逆浸透膜と、が備えられていることを特徴とする水処理装置。
[2] 前記一次濃縮水中のフッ素を除去するフッ素除去手段が更に備えられていることを特徴とする[1]に記載の水処理装置。
[3] 前記二次透過水をユースポイントに供給するために前記二次透過水を貯留する水槽と、
原水中の少なくともカルシウムを除去してCaフリー水を製造するカルシウム除去手段と、
前記二次透過水の水量が、前記ユースポイントの需要量を下回る場合に、前記カルシウム除去手段により製造される前記Caフリー水を、前記水槽に供給する制御部と、が更に備えられていることを特徴とする[1]または[2]に記載の水処理装置。
In order to solve the above problems, the present invention adopts the following configuration.
[1] For wastewater containing fluorine and ammonium, a first pretreatment means for adjusting the pH in the range of 9 to 11 and adding a scale dispersant, and
A first reverse osmosis membrane, which is installed after the first pretreatment means and separates the wastewater into primary permeated water and primary concentrated water.
With respect to the primary permeated water that has permeated the first reverse osmosis membrane, a second pretreatment means for adjusting the pH in the range of 5 to 9 and adding a slime inhibitor, and
It is characterized by being provided after the second pretreatment means and provided with a second reverse osmosis membrane that separates the primary permeated water into secondary permeated water and secondary concentrated water. Water treatment equipment.
[2] The water treatment apparatus according to [1], further comprising a fluorine removing means for removing fluorine in the primary concentrated water.
[3] A water tank for storing the secondary permeated water in order to supply the secondary permeated water to the use point, and
Calcium removing means for producing Ca-free water by removing at least calcium in raw water,
A control unit for supplying the Ca-free water produced by the calcium removing means to the water tank when the amount of the secondary permeated water is less than the demand amount of the use point is further provided. The water treatment apparatus according to [1] or [2].

[4] フッ素及びアンモニウムを含有する排水に対し、第1の前処理手段により、pHを9〜11の範囲に調整するとともにスケール分散剤を添加する第1の前処理工程と、
前記第1の前処理工程後の前記排水を、第1の逆浸透膜により、一次透過水と一次濃縮水とに分離する第1の逆浸透膜分離工程と、
前記第1の逆浸透分離工程後の前記一次透過水に対し、第2の前処理手段により、pHを5〜9の範囲に調整するとともにスライム抑制剤を添加する第2の前処理工程と、
前記第2の前処理工程後の前記一次透過水を、第2の逆浸透膜により、二次透過水と二次濃縮水とに分離する第2の逆浸透膜分離工程と、を順次行うことを特徴とする水処理方法。
[5] フッ素除去手段により、前記一次濃縮水中のフッ素を除去するフッ素除去工程を更に行うことを特徴とする[4]に記載の水処理方法。
[6] 前記二次透過水の水量が、前記二次透過水のユースポイントの需要量を下回る場合に、
カルシウム除去手段により、原水中の少なくともカルシウムを除去してCaフリー水を製造し、
前記Caフリー水を、前記ユースポイントに供給する工程を更に行うことを特徴とする[4]または[5]に記載の水処理方法。
[7] 前記排水は、前記ユースポイントにおいて使用された使用水を含むものであることを特徴とする[4]乃至[6]の何れか一項に記載の水処理方法。
[4] The first pretreatment step of adjusting the pH to the range of 9 to 11 and adding a scale dispersant to the wastewater containing fluorine and ammonium by the first pretreatment means.
A first reverse osmosis membrane separation step of separating the wastewater after the first pretreatment step into primary permeated water and primary concentrated water by a first reverse osmosis membrane.
A second pretreatment step of adjusting the pH to the range of 5 to 9 and adding a slime inhibitor to the primary permeated water after the first reverse osmosis separation step by a second pretreatment means.
A second reverse osmosis membrane separation step of separating the primary permeated water after the second pretreatment step into secondary permeated water and secondary concentrated water by a second reverse osmosis membrane is sequentially performed. A water treatment method characterized by.
[5] The water treatment method according to [4], wherein the fluorine removing step of removing fluorine in the primary concentrated water is further performed by a fluorine removing means.
[6] When the amount of the secondary permeated water is less than the demand for the use point of the secondary permeated water
Ca-free water is produced by removing at least calcium in the raw water by a calcium removing means.
The water treatment method according to [4] or [5], wherein the step of supplying the Ca-free water to the use point is further performed.
[7] The water treatment method according to any one of [4] to [6], wherein the wastewater contains the water used at the use point.

本発明の水処理装置は、第1の前処理手段によってpH調整及びスケール分散剤が添加された排水を第1の逆浸透膜に流すことで、逆浸透膜に目詰まりを生じさせないままフッ素を除去することができる。また、第2の前処理手段によってpH調整及びスライム抑制剤が添加された一次透過水を第2の逆浸透膜に流すことで、アンモニウムを除去することができる。これにより、純水製造装置の原水や設備用水として利用可能な二次透過水を得ることができる。また、本発明の水処理装置では、排水からフッ素を除去する際にCaの添加が不要になるため、大規模な軟水器を設置する必要がない。更に、本発明の水処理装置では、pHを調整したのちに第2の逆浸透膜によってアンモニウムを除去するので、アンモニウムをアンモニアに気化させることなく、アンモニウムを除去できる。また、本発明の水処理装置によれば、活性汚泥法等の生物処理を行うことなく、有機物を含む排水であっても処理できる。 In the water treatment apparatus of the present invention, by flowing the wastewater to which the pH adjustment and the scale dispersant have been added to the first reverse osmosis membrane by the first pretreatment means, fluorine is discharged without causing clogging of the reverse osmosis membrane. Can be removed. In addition, ammonium can be removed by flowing the primary permeated water to which the pH adjustment and the slime inhibitor have been added by the second pretreatment means through the second reverse osmosis membrane. As a result, it is possible to obtain secondary permeated water that can be used as raw water for pure water production equipment and water for equipment. Further, in the water treatment apparatus of the present invention, it is not necessary to install a large-scale water softener because it is not necessary to add Ca when removing fluorine from wastewater. Further, in the water treatment apparatus of the present invention, since ammonium is removed by the second reverse osmosis membrane after adjusting the pH, ammonium can be removed without vaporizing ammonium into ammonia. Further, according to the water treatment apparatus of the present invention, even wastewater containing organic substances can be treated without performing biological treatment such as the activated sludge method.

また、本発明の水処理装置には、一次濃縮水中のフッ素を除去するフッ素除去手段が備えられており、フッ素除去手段は、排水に比べて水量が少ない一次濃縮水中のフッ素を除去すればよく、フッ素除去手段に求められる処理能力が比較的小さくなり、水処理装置を小型にできる。 Further, the water treatment apparatus of the present invention is provided with a fluorine removing means for removing fluorine in the primary concentrated water, and the fluorine removing means may remove fluorine in the primary concentrated water having a smaller amount of water than wastewater. , The treatment capacity required for the fluorine removing means becomes relatively small, and the water treatment device can be made smaller.

また、本発明の水処理装置は、二次透過水の水量がユースポイントの需要量を下回る場合に、カルシウム除去手段によって製造されたCaフリー水を二次透過水の水槽に供給する制御部が備えられており、二次透過水が需要量に対して不足した場合にCaフリー水を水処理装置内に補充することができる。これにより、水処理装置及びユースポイントによって水循環システムを構成する場合に、水循環システム内に流通する水のCa濃度が低く抑えられ、スケール発生が予防され、水処理装置の逆浸透膜の目詰まりやユースポイントにおけるスケール発生を防止できる。 Further, in the water treatment apparatus of the present invention, when the amount of secondary permeated water is less than the demand for use points, a control unit that supplies Ca-free water produced by the calcium removing means to the secondary permeated water tank is provided. It is provided so that Ca-free water can be replenished in the water treatment device when the secondary permeated water is insufficient for the demand amount. As a result, when the water circulation system is composed of the water treatment device and the point of use, the Ca concentration of the water flowing in the water circulation system is suppressed to a low level, scale generation is prevented, and the reverse osmosis membrane of the water treatment device is clogged. It is possible to prevent the occurrence of scale at the use point.

次に、本発明の水処理方法によれば、第1の前処理手段によってpH調整及びスケール分散剤が添加された排水を第1の逆浸透膜に流すことで、逆浸透膜に目詰まりを生じさせないままフッ素を除去することができる。また、第2の前処理手段によってpH調整及びスライム抑制剤が添加された一次透過水を第2の逆浸透膜に流すことで、アンモニウムを除去することができる。これにより、純水製造装置の原水や設備用水として利用可能な二次透過水を得ることができる。また、本発明の水処理方法では、排水からフッ素を除去する際にCaの添加が不要になるため、大規模な軟水器を設置する必要がない。更に、本発明の水処理方法では、pHを調整したのちに第2の逆浸透膜によってアンモニウムを除去するので、アンモニウムをアンモニアに気化させることなく、アンモニウムを除去できる。また、本発明の水処理方法によれば、活性汚泥法等の生物処理を行うことなく、有機物を含む排水であっても処理できる。 Next, according to the water treatment method of the present invention, the reverse osmosis membrane is clogged by flowing the wastewater to which the pH adjustment and the scale dispersant have been added to the first reverse osmosis membrane by the first pretreatment means. Fluorine can be removed without producing it. In addition, ammonium can be removed by flowing the primary permeated water to which the pH adjustment and the slime inhibitor have been added by the second pretreatment means through the second reverse osmosis membrane. As a result, it is possible to obtain secondary permeated water that can be used as raw water for pure water production equipment and water for equipment. Further, in the water treatment method of the present invention, it is not necessary to install a large-scale water softener because it is not necessary to add Ca when removing fluorine from wastewater. Further, in the water treatment method of the present invention, since ammonium is removed by a second reverse osmosis membrane after adjusting the pH, ammonium can be removed without vaporizing ammonium into ammonia. Further, according to the water treatment method of the present invention, even wastewater containing organic substances can be treated without performing biological treatment such as the activated sludge method.

また、本発明の水処理方法では、一次濃縮水中のフッ素を除去するフッ素除去工程が行われ、フッ素除去工程は、排水に比べて水量が少ない一次濃縮水中のフッ素を除去すればよく、フッ素除去に求められる処理能力が比較的小さくて済み、水処理に必要なエネルギーを少なくすることができる。 Further, in the water treatment method of the present invention, a fluorine removing step of removing fluorine in the primary concentrated water is performed, and the fluorine removing step may remove fluorine in the primary concentrated water having a smaller amount of water than wastewater. The treatment capacity required for fluorine can be relatively small, and the energy required for water treatment can be reduced.

また、本発明の水処理方法によれば、二次透過水の水量がユースポイントの需要量を下回る場合に、カルシウム除去手段によって製造されたCaフリー水を、ユースポイントに供給することで、二次透過水が需要量に対して不足した場合にCaフリー水を補充できる。これにより、水処理装置及びユースポイントによって構成される水循環システム内に流通する水のCa濃度が低く抑えられ、スケール発生が予防され、水処理装置の逆浸透膜の目詰まりやユースポイントにおけるスケール発生を防止できる。 Further, according to the water treatment method of the present invention, when the amount of secondary permeated water is less than the demand amount of the use point, Ca-free water produced by the calcium removing means is supplied to the use point. Ca-free water can be replenished when the next permeated water is insufficient for the demand. As a result, the Ca concentration of water flowing in the water circulation system composed of the water treatment device and the point of use is suppressed to a low level, scale generation is prevented, clogging of the reverse osmosis membrane of the water treatment device and scale generation at the point of use. Can be prevented.

また、本発明の水処理方法によれば、排水が、ユースポイントにおいて使用された使用水を含むものであるので、水処理装置及びユースポイントによって構成される水循環システム内に流通する水のCa濃度が低く抑えられ、スケール発生が予防され、水処理装置の逆浸透膜の目詰まりやユースポイントにおけるスケール発生を防止できる。 Further, according to the water treatment method of the present invention, since the wastewater contains the water used at the point of use, the Ca concentration of the water circulating in the water circulation system composed of the water treatment device and the point of use is low. It can be suppressed, scale generation can be prevented, clogging of the reverse osmosis membrane of the water treatment device, and scale generation at the point of use can be prevented.

本発明の実施形態である水処理装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the water treatment apparatus which is an embodiment of this invention.

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態の水処理装置及び水処理方法の処理対象である排水w1は、フッ素及びアンモニウムを含有する排水である。排水w1は、例えば、半導体の製造工程において、エッチングや成膜等の処理に使用された純水が含まれる。また、排水w1には、スクラバー等の排ガス洗浄設備から排出される排水も含まれ、本実施形態で後述するように、二次透過水w21を供給したユースポイント31の排水を含めてもよい。排水w1には、フッ素及びアンモニウムの他に、リン酸塩、過酸化水素、カルシウム及び有機物等が含まれる場合もある。例えば、フッ素は1〜100ppm程度、アンモニウムは10〜500ppm程度、過酸化水素は0〜300ppm程度、カルシウムは1ppm程度、有機物は全有機性炭素量として1〜100ppm程度含まれる場合がある。また、本明細書におけるアンモニウムとはアンモニウムイオンを意味するが、排水中にアンモニアの形態で存在する場合は、アンモニアもアンモニウムに含まれる。 The wastewater w1 to be treated by the water treatment apparatus and the water treatment method of the present embodiment is wastewater containing fluorine and ammonium. The waste water w1 contains, for example, pure water used for processing such as etching and film formation in the semiconductor manufacturing process. Further, the wastewater w1 also includes wastewater discharged from an exhaust gas cleaning facility such as a scrubber, and may include wastewater from the use point 31 to which the secondary permeated water w21 is supplied, as will be described later in this embodiment. In addition to fluorine and ammonium, the wastewater w1 may contain phosphate, hydrogen peroxide, calcium, organic substances and the like. For example, fluorine may be contained in an amount of about 1 to 100 ppm, ammonium in an amount of about 10 to 500 ppm, hydrogen peroxide in an amount of about 0 to 300 ppm, calcium in an amount of about 1 ppm, and an organic substance in an amount of about 1 to 100 ppm as a total organic carbon content. In addition, ammonium in the present specification means ammonium ion, but when it is present in the form of ammonia in wastewater, ammonia is also included in ammonium.

本実施形態では、このような排水w1を、図1に示す水処理装置1によって処理する。以下、本実施形態の水処理装置1及び水処理方法について説明する。 In the present embodiment, such wastewater w1 is treated by the water treatment device 1 shown in FIG. Hereinafter, the water treatment apparatus 1 and the water treatment method of the present embodiment will be described.

図1に示すように、本実施形態の水処理装置1は、第1の前処理手段2と、第1の逆浸透膜3と、第2の前処理手段4と、第2の逆浸透膜5とが備えられている。また、本実施形態の水処理装置1には、フッ素除去手段11が備えられている。更に、本実施形態の水処理装置1には、二次透過水を貯留する第1水槽6及び第2水槽7(水槽)と、カルシウム除去手段21と、カルシウム除去手段21に原水を送る原水供給部20と、制御部22とが備えられている。第1水槽6は別のユースポイント32に接続され、第2水槽7はユースポイント31に接続されている。更に、本実施形態の水処理装置1には、中和処理手段41が備えられている。更にまた、本実施形態の水処理装置1には、排水中の過酸化水素を除くための過酸化水素除去手段51が備えられている。ただし、排水w1中に過酸化水素が含有されない場合は、過酸化水素除去手段51は省略してもよい。 As shown in FIG. 1, the water treatment apparatus 1 of the present embodiment includes a first pretreatment means 2, a first reverse osmosis membrane 3, a second pretreatment means 4, and a second reverse osmosis membrane. 5 and are provided. Further, the water treatment device 1 of the present embodiment is provided with the fluorine removing means 11. Further, in the water treatment device 1 of the present embodiment, the first water tank 6 and the second water tank 7 (water tank) for storing the secondary permeated water, the calcium removing means 21, and the raw water supply for sending the raw water to the calcium removing means 21. A unit 20 and a control unit 22 are provided. The first water tank 6 is connected to another use point 32, and the second water tank 7 is connected to the use point 31. Further, the water treatment apparatus 1 of the present embodiment is provided with the neutralization treatment means 41. Furthermore, the water treatment apparatus 1 of the present embodiment is provided with hydrogen peroxide removing means 51 for removing hydrogen peroxide in waste water. However, if hydrogen peroxide is not contained in the waste water w1, the hydrogen peroxide removing means 51 may be omitted.

また、本実施形態の水処理装置1には、各装置間に水を流すための水路が備えられている。すなわち、図1に示すように、水路L1によって過酸化水素除去手段51と第1の逆浸透膜3とが接続され、水路L2によって第1の逆浸透膜3と第2の逆浸透膜5とが接続され、水路L3によって第2の逆浸透膜5と第1水槽6とが接続されている。 Further, the water treatment device 1 of the present embodiment is provided with a water channel for flowing water between the devices. That is, as shown in FIG. 1, the hydrogen peroxide removing means 51 and the first reverse osmosis membrane 3 are connected by the water channel L1, and the first reverse osmosis membrane 3 and the second reverse osmosis membrane 5 are connected by the water channel L2. Is connected, and the second reverse osmosis membrane 5 and the first water tank 6 are connected by the water channel L3.

また、水路L4によって第1の逆浸透膜3とフッ素除去手段11とが接続され、水路L5によってフッ素除去手段11と中和処理手段41とが接続され、水路L6によって第2の逆浸透膜5と中和処理手段41とが接続されている。 Further, the first reverse osmosis membrane 3 and the fluorine removing means 11 are connected by the water channel L4, the fluorine removing means 11 and the neutralization treatment means 41 are connected by the water channel L5, and the second reverse osmosis film 5 is connected by the water channel L6. And the neutralization treatment means 41 are connected.

更に、水路L7によって第1水槽6と第2水槽7とが接続され、水路L8によって原水供給部20とカルシウム除去手段21とが接続され、水路L9によってカルシウム除去手段21と第2水槽7とが接続され、水路L10によって第2水槽7とユースポイント31とが接続され、水路L11によって第1水槽6と別のユースポイント32とが接続されている。 Further, the first water tank 6 and the second water tank 7 are connected by the water channel L7, the raw water supply unit 20 and the calcium removing means 21 are connected by the water channel L8, and the calcium removing means 21 and the second water tank 7 are connected by the water channel L9. It is connected, the second water tank 7 and the use point 31 are connected by the water channel L10, and the first water tank 6 and another use point 32 are connected by the water channel L11.

過酸化水素除去手段51は、過酸化水素が含まれる排水w1を処理する場合に用いられる。過酸化水素は殺菌性があり、かつそれ自体がCOD源となるため、直接公共用水域に排出することができず、過酸化水素の分解処理が必要となる。過酸化水素除去手段51としては、例えば、重亜硫酸ナトリウムなどの還元剤を添加する手段や、連続通水が可能な活性炭塔を例示できる。排水w1に過酸化水素が含まれる場合は、最初に、過酸化水素除去手段51によって過酸化水素を除去するとよい。 The hydrogen peroxide removing means 51 is used when treating the waste water w1 containing hydrogen peroxide. Since hydrogen peroxide is bactericidal and serves as a COD source by itself, it cannot be directly discharged into public water bodies, and hydrogen peroxide must be decomposed. Examples of the hydrogen peroxide removing means 51 include means for adding a reducing agent such as sodium bisulfite and an activated carbon tower capable of continuous water flow. When the waste water w1 contains hydrogen peroxide, it is preferable to first remove the hydrogen peroxide by the hydrogen peroxide removing means 51.

第1の前処理手段2は、水路L1を流れる排水w1のpHを9〜11の範囲に調整するとともに、スケール分散剤Scを添加するものである。第1の前処理手段2として例えば、1次pH調整部2a及び1次薬剤注入部2bを備えたものを例示できる。1次pH調整部2aは、水酸化カリウム等によって排水w1のpHを9〜11の範囲に調整する。また、1次薬剤注入部2bは、pH調整後の排水w1にスケール分散剤Scを添加する。 The first pretreatment means 2 adjusts the pH of the wastewater w1 flowing through the water channel L1 to the range of 9 to 11, and adds the scale dispersant Sc. As the first pretreatment means 2, for example, one provided with a primary pH adjusting unit 2a and a primary drug injection unit 2b can be exemplified. The primary pH adjusting unit 2a adjusts the pH of the waste water w1 to the range of 9 to 11 with potassium hydroxide or the like. Further, the primary agent injection unit 2b adds the scale dispersant Sc to the wastewater w1 after adjusting the pH.

第1の逆浸透膜3は、pH調整及びスケール分散剤Scが添加された排水w1を、一次透過水w11と一次濃縮水w12に分離させる。排水w1は、第1の逆浸透膜3を通水することによって、フッ素が除去され、リン酸塩、カルシウム及び有機物も除去されて一次透過水w11とされる。除去されたフッ素等は一次濃縮水w12に含有される。第1の逆浸透膜3は、例えば、一次濃縮水w12中の全有機性炭素量が100mg/L未満になるように回収率が調整された状態で操業するとよい。 The first reverse osmosis membrane 3 separates the wastewater w1 to which the pH adjustment and the scale dispersant Sc has been added into the primary permeated water w11 and the primary concentrated water w12. Fluorine is removed from the wastewater w1 by passing water through the first reverse osmosis membrane 3, and phosphate, calcium and organic substances are also removed to obtain primary permeated water w11. The removed fluorine and the like are contained in the primary concentrated water w12. The first reverse osmosis membrane 3 may be operated, for example, in a state where the recovery rate is adjusted so that the total amount of organic carbon in the primary concentrated water w12 is less than 100 mg / L.

第1の逆浸透膜3は、浸透膜(メンブレン)を何層にも重ねて海苔巻き状に巻き、容器に収めたスパイラル型モジュールを好適に使用できるが、これに限定されるものではない。また、第1の逆浸透膜3には、一次透過水w11を第2の逆浸透膜に送る水路L2と、一次濃縮水w12をフッ素除去手段11に送る水路L4とが接続されている。 As the first reverse osmosis membrane 3, a spiral type module in which a permeable membrane (membrane) is layered and wound in a seaweed roll shape and housed in a container can be preferably used, but the first is not limited thereto. Further, the first reverse osmosis membrane 3 is connected to a water channel L2 that sends the primary permeated water w11 to the second reverse osmosis film and a water channel L4 that sends the primary concentrated water w12 to the fluorine removing means 11.

第1の逆浸透膜3によって、排水w1中のフッ素が一次濃縮水w12中に濃縮されるので、フッ素除去手段11の処理対象になる対象水の容積が低減する。これにより、フッ素除去手段11の規模を小さくすることが可能になり、また、フッ素除去手段11に求められる処理能力が軽減される。 Since the fluorine in the waste water w1 is concentrated in the primary concentrated water w12 by the first reverse osmosis membrane 3, the volume of the target water to be treated by the fluorine removing means 11 is reduced. As a result, the scale of the fluorine removing means 11 can be reduced, and the processing capacity required for the fluorine removing means 11 is reduced.

第2の前処理手段4は、水路L2を流れる一次透過水w11のpHを5〜9の範囲に調整するとともに、スライム抑制剤Slmを添加するものである。第2の前処理手段4として例えば、2次pH調整部4a及び2次薬剤注入部4bを備えたものを例示できる。2次pH調整部4aは、硫酸等によって一次透過水w11のpHを5〜9の範囲に調整する。また、2次薬剤注入部4bは、pH調整後の一次透過水w11にスライム抑制剤Slmを添加する。 The second pretreatment means 4 adjusts the pH of the primary permeated water w11 flowing through the water channel L2 to the range of 5 to 9, and adds a slime inhibitor Slm. As the second pretreatment means 4, for example, those provided with a secondary pH adjusting unit 4a and a secondary drug injection unit 4b can be exemplified. The secondary pH adjusting unit 4a adjusts the pH of the primary permeated water w11 in the range of 5 to 9 with sulfuric acid or the like. Further, the secondary agent injection unit 4b adds the slime inhibitor Slm to the primary permeated water w11 after adjusting the pH.

第2の逆浸透膜5は、pH調整及びスライム抑制剤Slmが添加された一次透過水w11を、二次透過水w21と二次濃縮水w22に分離させる。一次透過水w11は、第2の逆浸透膜5を通水することによって、アンモニウムが主に除去されて二次透過水w21とされる。除去されたアンモニウム等は二次濃縮水w22に含有される。第2の逆浸透膜5は、例えば、二次濃縮水w22中の全窒素量が排出基準以下になるように回収率が調整された状態で操業するとよい。 The second reverse osmosis membrane 5 separates the primary permeated water w11 to which the pH adjustment and slime inhibitor Slm is added into the secondary permeated water w21 and the secondary concentrated water w22. Ammonium is mainly removed from the primary permeated water w11 by passing through the second reverse osmosis membrane 5, to obtain the secondary permeated water w21. The removed ammonium and the like are contained in the secondary concentrated water w22. The second reverse osmosis membrane 5 may be operated, for example, in a state where the recovery rate is adjusted so that the total amount of nitrogen in the secondary concentrated water w22 is equal to or less than the emission standard.

第2の逆浸透膜5は、浸透膜(メンブレン)を何層にも重ねて海苔巻き状に巻き、容器に収めたスパイラル型モジュールを好適に使用できるが、これに限定されるものではない。また、第2の逆浸透膜5には、二次透過水w21を第1水槽6に送る水路L3と、二次濃縮水w22を中和処理手段41に送る水路L6とが接続されている。 As the second reverse osmosis membrane 5, a spiral type module in which osmosis membranes (membranes) are stacked in multiple layers and wrapped in a seaweed roll can be preferably used, but the second reverse osmosis membrane 5 is not limited thereto. Further, the second reverse osmosis membrane 5 is connected to a water channel L3 that sends the secondary permeated water w21 to the first water tank 6 and a water channel L6 that sends the secondary concentrated water w22 to the neutralization treatment means 41.

二次透過水w21中のCa量は1mg/L未満になることが好ましい。 The amount of Ca in the secondary permeated water w21 is preferably less than 1 mg / L.

第1水槽6は、水路L3を介して第2の逆浸透膜5から送られた二次透過水w21を貯留するものである。第1水槽6には、二次透過水w21を別のユースポイント32に供給するための水路L11が接続されている。 The first water tank 6 stores the secondary permeated water w21 sent from the second reverse osmosis membrane 5 via the water channel L3. A water channel L11 for supplying the secondary permeated water w21 to another use point 32 is connected to the first water tank 6.

第2水槽7は、水路L7を介して第1水槽6から送られた二次透過水w21を貯留するものである。また、第2水槽7は、水路L9が接続されており、水路L9を介してカルシウム除去手段21から送られたCaフリー水w4も貯留できるようになっている。また、第2水槽7には、二次透過水w21、Caフリー水w4をユースポイント31に供給するための水路L10が接続されている。 The second water tank 7 stores the secondary permeated water w21 sent from the first water tank 6 via the water channel L7. Further, the second water tank 7 is connected to the water channel L9, and Ca-free water w4 sent from the calcium removing means 21 via the water channel L9 can also be stored. Further, a water channel L10 for supplying the secondary permeated water w21 and Ca-free water w4 to the use point 31 is connected to the second water tank 7.

フッ素除去手段11は、一次濃縮水w12に含まれるフッ素を除去するためのものである。フッ素除去手段11としては例えば、一次濃縮水w12のpHを8以上に調整した上で、カルシウムを添加することによりフッ素をCaFとし、このCaFを凝集分離する設備を例示できる。また、フッ素除去手段11には、フッ素除去手段11によって処理された処理水w40を中和処理手段41に送る水路L5が接続されている。 The fluorine removing means 11 is for removing fluorine contained in the primary concentrated water w12. As the fluorine removing means 11, for example, an equipment in which the pH of the primary concentrated water w12 is adjusted to 8 or more and calcium is added to convert fluorine into CaF 2 and the CaF 2 is coagulated and separated can be exemplified. Further, the fluorine removing means 11 is connected to a water channel L5 that sends the treated water w40 treated by the fluorine removing means 11 to the neutralizing treatment means 41.

次に、原水供給部20、カルシウム除去手段21及び制御部22について説明する。
原水供給部20は、上水または工業用水からなる原水w3の供給源である。原水供給部20は、水路L8を介して、原水w3をカルシウム除去手段21に供給する。
Next, the raw water supply unit 20, the calcium removing means 21, and the control unit 22 will be described.
The raw water supply unit 20 is a source of raw water w3 composed of clean water or industrial water. The raw water supply unit 20 supplies the raw water w3 to the calcium removing means 21 via the water channel L8.

カルシウム除去手段21は、原水w3に含まれるカルシウムを除去してCaフリー水w4とする。カルシウム除去手段21として具体的には、逆浸透膜や脱イオン装置を用いることができる。また、カルシウム除去手段21には、Caフリー水w4を第2水槽7に送るための水路L9が接続されている。カルシウム除去手段21が逆浸透膜である場合は、透過水がCaフリー水w4として第2水槽7に送られ、濃縮水は水路L12を介して中和処理手段41送られる。カルシウム除去手段21が脱イオン装置の場合は、水路L12は不要になり、脱イオン処理後のCaフリー水w4が第2水槽7に送られる。 The calcium removing means 21 removes calcium contained in the raw water w3 to obtain Ca-free water w4. Specifically, a reverse osmosis membrane or a deionizing device can be used as the calcium removing means 21. Further, the calcium removing means 21 is connected to a water channel L9 for sending the Ca-free water w4 to the second water tank 7. When the calcium removing means 21 is a reverse osmosis membrane, the permeated water is sent to the second water tank 7 as Ca-free water w4, and the concentrated water is sent to the neutralization treatment means 41 via the water channel L12. When the calcium removing means 21 is a deionizing device, the water channel L12 becomes unnecessary, and the Ca-free water w4 after the deionizing treatment is sent to the second water tank 7.

カルシウム除去手段21は、Caフリー水w4中のCa量を1mg/L未満に低減できるものがよい。すなわち、Caフリー水w4は、Ca量が1mg/L未満に低減されたものをいう。 The calcium removing means 21 is preferably capable of reducing the amount of Ca in Ca-free water w4 to less than 1 mg / L. That is, Ca-free water w4 refers to water in which the amount of Ca is reduced to less than 1 mg / L.

制御部22は、二次透過水w21の供給量が、ユースポイント31の需要量を下回る場合に、カルシウム除去手段21により製造されるCaフリー水w4を、第2水槽7に供給させる。制御部22は、第2水槽7における貯水量を監視するとともに、ユースポイント31における水使用量を監視する。そして、これらの監視結果に基づいて、カルシウム除去手段21及び原水供給部20に指令を発して、Caフリー水w4を生産させ、これを第2水槽7に供給させる。 When the supply amount of the secondary permeated water w21 is less than the demand amount of the use point 31, the control unit 22 supplies the Ca-free water w4 produced by the calcium removing means 21 to the second water tank 7. The control unit 22 monitors the amount of water stored in the second water tank 7 and the amount of water used in the use point 31. Then, based on these monitoring results, a command is issued to the calcium removing means 21 and the raw water supply unit 20 to produce Ca-free water w4, which is supplied to the second water tank 7.

制御部22として具体的には例えば、第2水槽7における貯水量及びユースポイント31における水使用量を受け入れるデータ入力部と、中央演算装置と、メモリ装置と、監視結果を原水供給部20及びカルシウム除去手段21に出力するデータ出力部と、表示部とを備えたコンピュータを用いることができる。メモリ装置には、制御部22を動作させるためのコンピュータプログラムが保持され、このコンピュータプログラムが中央演算装置によって実行されるようにしてもよい。また、第2水槽7、ユースポイント31、カルシウム除去手段21及び原水供給部20と制御部22とは、有線回線で接続されていてもよく、無線回線で接続されていてもよい。 Specifically, as the control unit 22, for example, a data input unit that receives the amount of water stored in the second water tank 7 and the amount of water used in the use point 31, a central processing unit, a memory device, and monitoring results of the raw water supply unit 20 and calcium. A computer provided with a data output unit for outputting to the removing means 21 and a display unit can be used. A computer program for operating the control unit 22 may be held in the memory device, and the computer program may be executed by the central processing unit. Further, the second water tank 7, the use point 31, the calcium removing means 21, the raw water supply unit 20, and the control unit 22 may be connected by a wired line or a wireless line.

中和処理手段41は、フッ素除去手段11によって処理された処理水w40や、第2の逆浸透膜5から送られた二次濃縮水w22などを貯留し、この貯留水のpHを6〜8の中性に調整する設備である。中和処理手段41によって中和処理された処理水w41は、下水道または公共水域に放流できるようになっている。 The neutralization treatment means 41 stores the treated water w40 treated by the fluorine removing means 11, the secondary concentrated water w22 sent from the second reverse osmosis membrane 5, and the like, and adjusts the pH of the stored water to 6 to 8. It is a facility that adjusts to neutrality. The treated water w41 neutralized by the neutralizing means 41 can be discharged into a sewer or a public water area.

ユースポイント31は、二次透過水w21またはCaフリー水w4を設備用水として利用可能な設備若しくは施設である。このような設備の一例として半導体製造工程からの排ガス洗浄設備(以下単に「排ガス洗浄設備」と記す)やクーリングタワー等を例示できる。ユースポイント31において使用された二次透過水w21は、排水w1の一部として再び水処理装置1によって処理することが好ましい。このため、ユースポイント31から過酸化水素除去手段51の手前または第1の前処理手段2の手前にユースポイント31の排水を送るための水路を設けてもよい。 The use point 31 is a facility or facility in which the secondary permeated water w21 or Ca-free water w4 can be used as facility water. As an example of such equipment, an exhaust gas cleaning equipment from a semiconductor manufacturing process (hereinafter, simply referred to as “exhaust gas cleaning equipment”), a cooling tower, and the like can be exemplified. It is preferable that the secondary permeated water w21 used at the use point 31 is treated again by the water treatment device 1 as a part of the wastewater w1. Therefore, a water channel for sending the wastewater from the use point 31 may be provided in front of the hydrogen peroxide removing means 51 or before the first pretreatment means 2 from the use point 31.

別のユースポイント32は、二次透過水w21を利用する設備若しくは施設である。このようなユースポイント32として例えば、二次透過水w21を純水製造の原水として利用可能な純水製造装置を例示できる。 Another use point 32 is a facility or facility that uses the secondary permeated water w21. As such a use point 32, for example, a pure water production apparatus in which the secondary permeated water w21 can be used as raw water for pure water production can be exemplified.

本実施形態の水処理装置1は、二次透過水w21を主としてユースポイント31に供給する。二次透過水w21に余剰が生じた場合には、二次透過水w21を別のユースポイント32にも供給してもよい。このため、水処理装置1には、二次透過水w21またはCaフリー水w4の供給先を調整する供給制御部が備えられていてもよい。供給制御部は例えば、第1水槽6及び第2水槽7における貯水量を監視するとともに、各ユースポイント31、32における水使用量を監視し、これらの監視結果に基づいて、水路L10、L11における通水量を制御するものが好ましい。上記の制御部22に、この供給制御部の機能を持たせてもよい。 The water treatment device 1 of the present embodiment mainly supplies the secondary permeated water w21 to the use point 31. If there is a surplus in the secondary permeated water w21, the secondary permeated water w21 may be supplied to another use point 32. Therefore, the water treatment device 1 may be provided with a supply control unit that adjusts the supply destination of the secondary permeated water w21 or the Ca-free water w4. For example, the supply control unit monitors the amount of water stored in the first water tank 6 and the second water tank 7, and also monitors the amount of water used at each of the use points 31 and 32, and based on these monitoring results, in the waterways L10 and L11. Those that control the amount of water flow are preferable. The control unit 22 may be provided with the function of the supply control unit.

次に、図1を参照しつつ、本実施形態の水処理方法について説明する。本実施形態の水処理方法は、排水w1に対して第1の前処理工程を行い、その後、排水w1に対する第1の逆浸透膜分離工程、一次透過水w11に対する第2の前処理工程及び第2の逆浸透膜分離工程を順次行う。また、本実施形態の水処理方法は、一次濃縮水w12に対するフッ素除去工程を行ってもよい。更に、本実施形態の水処理方法は、二次透過水w21の水量が、二次透過水w21のユースポイント31における需要量を下回る場合に、Caフリー水w4をユースポイント31に供給する工程を行ってもよい。以下、各工程について説明する。 Next, the water treatment method of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the water treatment method of the present embodiment, a first pretreatment step is performed on the wastewater w1, followed by a first reverse osmosis membrane separation step on the wastewater w1, a second pretreatment step on the primary permeated water w11, and a first. The reverse osmosis membrane separation step 2 is sequentially performed. Further, in the water treatment method of the present embodiment, a fluorine removing step may be performed on the primary concentrated water w12. Further, the water treatment method of the present embodiment includes a step of supplying Ca-free water w4 to the use point 31 when the amount of the secondary permeated water w21 is less than the demand amount at the use point 31 of the secondary permeated water w21. You may go. Hereinafter, each step will be described.

まず、排水w1に過酸化水素が含有される場合は、過酸化水素除去手段51において排水w1から過酸化水素を除去する。排水w1に過酸化水素が含有されない場合は、過酸化水素除去手段51における処理は省略してもよい。 First, when the waste water w1 contains hydrogen peroxide, the hydrogen peroxide removing means 51 removes the hydrogen peroxide from the waste water w1. When the waste water w1 does not contain hydrogen peroxide, the treatment in the hydrogen peroxide removing means 51 may be omitted.

次に、第1の前処理工程では、1次pH調整部2aによって排水w1のpHを9〜11の範囲に調整するとともに、排水w1にスケール分散剤Scを添加する。排水w1のpHを9〜11の範囲に調整することにより、排水w1に含まれる有機物に起因する第1の逆浸透膜3の閉塞を予防する。すなわち、排水w1が中性のままでは、有機物を分解する微生物が繁殖し、有機物及び微生物によって第1の逆浸透膜3閉塞するおそれがあることから、pHを高くして微生物の繁殖を抑制する。pHが低いと微生物の繁殖を抑制することが困難になる。また、pHが高すぎると、排水w1中に金属水酸化物または金属酸化物が析出して第1の逆浸透膜3を閉塞させるおそれがあるため、第1の前処理工程では排水w1のpHを9〜11の範囲に調整する。 Next, in the first pretreatment step, the pH of the wastewater w1 is adjusted in the range of 9 to 11 by the primary pH adjusting unit 2a, and the scale dispersant Sc is added to the wastewater w1. By adjusting the pH of the waste water w1 to the range of 9 to 11, blockage of the first reverse osmosis membrane 3 due to organic substances contained in the waste water w1 is prevented. That is, if the wastewater w1 remains neutral, microorganisms that decompose organic matter may propagate, and the organic matter and microorganisms may block the first reverse osmosis membrane 3. Therefore, the pH is raised to suppress the growth of microorganisms. .. When the pH is low, it becomes difficult to suppress the growth of microorganisms. Further, if the pH is too high, a metal hydroxide or a metal oxide may precipitate in the waste water w1 to block the first reverse osmosis film 3, so that the pH of the waste water w1 is set in the first pretreatment step. To the range of 9-11.

また、第1の前処理工程では、pH調整後の排水w1にスケール分散剤Scを添加する。これにより、排水w1の含まれるカルシウム金属に起因するスケール生成が抑制され、第1の逆浸透膜3の目詰まりが抑制されることで、一次透過水w11の水量の低下が防止される。スケール分散剤Scとしては、例えば、エチレンジアミン四酢酸塩などのキレート剤、ポリマレイン酸などのポリマー分散剤、或はこれらの混合物を好適に用いることができる。 Further, in the first pretreatment step, the scale dispersant Sc is added to the wastewater w1 after adjusting the pH. As a result, scale formation due to the calcium metal contained in the wastewater w1 is suppressed, and clogging of the first reverse osmosis membrane 3 is suppressed, so that a decrease in the amount of the primary permeated water w11 is prevented. As the scale dispersant Sc, for example, a chelating agent such as ethylenediaminetetraacetic acid salt, a polymer dispersant such as polymaleic acid, or a mixture thereof can be preferably used.

次に、第1の逆浸透膜分離工程では、第1の逆浸透膜3によって、排水w1を一次透過水w11と一次濃縮水w12とに分離する。第1の逆浸透膜3によって排水w1からフッ素が除去され、更に、リン酸塩、カルシウム及び有機物も除去されて一次透過水w11が得られる。除去されたフッ素等は一次濃縮水w12に含有される。一次透過水w11は水路L2に送られ、一次濃縮w12は水路L4を介してフッ素除去手段11に送られる。 Next, in the first reverse osmosis membrane separation step, the wastewater w1 is separated into the primary permeated water w11 and the primary concentrated water w12 by the first reverse osmosis membrane 3. Fluorine is removed from the wastewater w1 by the first reverse osmosis membrane 3, and phosphate, calcium and organic substances are also removed to obtain primary permeated water w11. The removed fluorine and the like are contained in the primary concentrated water w12. The primary permeated water w11 is sent to the water channel L2, and the primary concentrated water w12 is sent to the fluorine removing means 11 via the water channel L4.

第1の逆浸透膜分離工程によって、排水w1中のフッ素が一次濃縮水w12中に濃縮され、フッ素除去工程の処理対象になる対象水の容積が低減する。これにより、フッ素除去工程を行う際に投入すべきエネルギーを抑制することが可能になる。 By the first reverse osmosis membrane separation step, the fluorine in the waste water w1 is concentrated in the primary concentrated water w12, and the volume of the target water to be treated in the fluorine removal step is reduced. This makes it possible to suppress the energy to be input when performing the fluorine removing step.

次に、第2の前処理工程では、2次pH調整部4aによって一次透過水w11のpHを5〜9の範囲に調整するとともに、一次透過水w11にスライム抑制剤Slmを添加する。一次透過水w11のpHを5〜9の範囲に調整することにより、一次透過水w11に残留するアンモニアをアンモニウムに変化させることで、アンモニアガスの飛散を予防する。すなわち、第1の前処理工程において排水w1のpHを高くしたため、排水w1中のアンモニウムがアンモニアに変化してアンモニアガスとして飛散するおそれがあるので、第1の逆浸透膜分離工程後の一次透過水w11のpHを下げることでアンモニアをアンモニウムに変化させる。pHが低いとスライムが生成して第2の逆浸透膜5を閉塞させるおそれがあり、また、pHが高すぎると、アンモニアが残留するおそれがある。そのため、第2の前処理工程では一次透過水w11のpHを5〜9の範囲に調整する。 Next, in the second pretreatment step, the pH of the primary permeated water w11 is adjusted to the range of 5 to 9 by the secondary pH adjusting unit 4a, and the slime inhibitor Slm is added to the primary permeated water w11. By adjusting the pH of the primary permeated water w11 to the range of 5 to 9, the ammonia remaining in the primary permeated water w11 is changed to ammonium, thereby preventing the scattering of ammonia gas. That is, since the pH of the wastewater w1 was raised in the first pretreatment step, ammonium in the wastewater w1 may change to ammonia and scatter as ammonia gas. Therefore, primary permeation after the first reverse osmosis membrane separation step. Ammonia is changed to ammonium by lowering the pH of water w11. If the pH is low, slime may be generated and block the second reverse osmosis membrane 5, and if the pH is too high, ammonia may remain. Therefore, in the second pretreatment step, the pH of the primary permeated water w11 is adjusted to the range of 5-9.

また、第2の前処理工程では、pH調整後の一次透過水w11にスライム抑制剤Slmを添加する。これにより、一次透過水w11に残留する有機物や微生物に由来するスライムの生成を抑制することにより、第2の逆浸透膜5の目詰まりを抑制して、二次透過水w21の水量の低下を防止する。スライム抑制剤Slmとしては、例えば、クロロスルファミン酸塩など塩素や臭素などのハロゲンを安定化した安定化ハロゲンや、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンや、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン等のイソチアゾロン化合物、2,2−ジブロモ−3−ニトリロプロピオンアミド等のハロシアノアセトアミド化合物等が好ましい。 Further, in the second pretreatment step, the slime inhibitor Slm is added to the pH-adjusted primary permeated water w11. As a result, by suppressing the formation of slime derived from organic substances and microorganisms remaining in the primary permeated water w11, clogging of the second reverse osmosis membrane 5 is suppressed, and the amount of water in the secondary permeated water w21 is reduced. To prevent. Examples of the slime inhibitor Slm include stabilized halogens such as chlorosulfamate and other halogens such as chlorine and bromine, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, and 2-methyl-. Isothiazolone compounds such as 4-isothiazolin-3-one and halocyanoacetamide compounds such as 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide are preferable.

次に、第2の逆浸透膜分離工程では、第2の逆浸透膜5によって、一次透過水w11を二次透過水w21と二次濃縮水w22とに分離する。第2の逆浸透膜5によって一次透過水w11からアンモニウムが除去され、更に、リン酸塩、カルシウム及び有機物も除去されて二次透過水w21が得られる。除去されたアンモニウム等は二次濃縮水w22に含有される。二次透過水w21は水路L3により第1水槽6に送られ、二次濃縮水w22は水路L6により中和処理手段41に送られる。 Next, in the second reverse osmosis membrane separation step, the primary permeated water w11 is separated into the secondary permeated water w21 and the secondary concentrated water w22 by the second reverse osmosis membrane 5. Ammonium is removed from the primary permeated water w11 by the second reverse osmosis membrane 5, and phosphate, calcium and organic substances are also removed to obtain the secondary permeated water w21. The removed ammonium and the like are contained in the secondary concentrated water w22. The secondary permeated water w21 is sent to the first water tank 6 by the water channel L3, and the secondary concentrated water w22 is sent to the neutralization treatment means 41 by the water channel L6.

二次透過水w21中のCa量は1mg/L未満であることが好ましい。 The amount of Ca in the secondary permeated water w21 is preferably less than 1 mg / L.

第1水槽6に送られた二次透過水w21は、第1水槽6に貯留されたのち、第2水槽7に送られる。そして、第2水槽7からユースポイント31に送られ、設備用水として利用される。ユースポイント31が排ガス洗浄設備である場合、二次透過水w21は排ガス洗浄設備でスクラバー用水として利用された後に、排水として排出される。排ガス洗浄設備から排出された排水は、半導体製造工程から排出された他の排水とともに、水処理装置1に送られ、再び、本実施形態の水処理方法に供される。 The secondary permeated water w21 sent to the first water tank 6 is stored in the first water tank 6 and then sent to the second water tank 7. Then, it is sent from the second water tank 7 to the use point 31 and used as equipment water. When the use point 31 is an exhaust gas cleaning facility, the secondary permeated water w21 is discharged as drainage after being used as scrubber water in the exhaust gas cleaning facility. The wastewater discharged from the exhaust gas cleaning facility is sent to the water treatment device 1 together with other wastewater discharged from the semiconductor manufacturing process, and is again used in the water treatment method of the present embodiment.

また、二次透過水w21の生成量が、ユースポイント31での水の需要量を超える場合は、二次透過水w21が余剰になるので、余剰分の二次透過水w21を第1水槽6から別のユースポイント32に供給してもよい。この制御は、先に説明した供給制御部によって制御してもよい。ユースポイント31が純水製造装置である場合、二次透過水w21は純水製造装置によって純水とされる。純水は例えば半導体製造工程において利用された後に、排水として排出される。半導体製造工程から排出された排水は、水処理装置1に送られ、再び、本実施形態の水処理方法に供される。 Further, when the amount of secondary permeated water w21 produced exceeds the amount of water demand at use point 31, the secondary permeated water w21 becomes surplus, so the surplus secondary permeated water w21 is used in the first water tank 6. May be supplied to another use point 32. This control may be controlled by the supply control unit described above. When the use point 31 is a pure water production apparatus, the secondary permeated water w21 is made pure water by the pure water production apparatus. Pure water is discharged as wastewater after being used, for example, in a semiconductor manufacturing process. The wastewater discharged from the semiconductor manufacturing process is sent to the water treatment apparatus 1 and again used for the water treatment method of the present embodiment.

次に、フッ素除去工程について説明する。
第1の逆浸透膜分離工程において生成した一次濃縮水w12は、水路L4を介してフッ素除去手段11に送られ、フッ素除去工程に供される。フッ素除去工程では、一次濃縮水w12からフッ素が除去される。フッ素除去工程としては例えば、一次濃縮水w12のpHを8以上に調整した上で、カルシウムを添加することによりフッ素をCaFとし、このCaFを凝集分離する工程を例示できる。フッ素除去工程後の処理水w40は、水路L5によって中和処理手段41に送られ、中和工程がなされる。
Next, the fluorine removing step will be described.
The primary concentrated water w12 produced in the first reverse osmosis membrane separation step is sent to the fluorine removing means 11 via the water channel L4 and is used in the fluorine removing step. In the fluorine removing step, fluorine is removed from the primary concentrated water w12. As the fluorine removing step, for example, a step of adjusting the pH of the primary concentrated water w12 to 8 or more and then adding calcium to convert fluorine into CaF 2 and coagulating and separating the CaF 2 can be exemplified. The treated water w40 after the fluorine removing step is sent to the neutralization treatment means 41 by the water channel L5, and the neutralization step is performed.

中和工程は、処理水w40や、第2の逆浸透膜5から送られた二次濃縮水w22などを集め、pHを6〜8の中性に調整したのち、水処理装置1の外部に放流する。下水道または公共水域に放流してもよい。 In the neutralization step, the treated water w40, the secondary concentrated water w22 sent from the second reverse osmosis membrane 5, and the like are collected, the pH is adjusted to 6 to 8 neutral, and then the water is treated outside the water treatment device 1. Release. It may be discharged into sewers or public water bodies.

次に、Caフリー水w4をユースポイント31に供給する工程について説明する。
本実施形態の水処理方法では、ユースポイント31への二次透過水w21の供給量が、ユースポイント31の需要量を下回る場合に、Caフリー水w4を製造してユースポイント31に供給する。より具体的には、制御部22は、第2水槽7における貯水量を監視するとともに、ユースポイント31における水使用量を監視する。そして、ユースポイント31への水供給によって、第2水槽7における貯水量が減少し続ける場合は、二次透過水w21の供給量がユースポイント31の需要量を下回ると判断して、制御部22が原水供給部20及びカルシウム除去手段21に指令を発する。
Next, a step of supplying Ca-free water w4 to the use point 31 will be described.
In the water treatment method of the present embodiment, when the supply amount of the secondary permeated water w21 to the use point 31 is less than the demand amount of the use point 31, Ca-free water w4 is produced and supplied to the use point 31. More specifically, the control unit 22 monitors the amount of water stored in the second water tank 7 and the amount of water used in the use point 31. Then, when the water storage amount in the second water tank 7 continues to decrease due to the water supply to the use point 31, it is determined that the supply amount of the secondary permeated water w21 is less than the demand amount of the use point 31, and the control unit 22 Issue a command to the raw water supply unit 20 and the calcium removing means 21.

原水供給部20は、上水または工業用水からなる原水w3を、カルシウム除去手段21に供給する。カルシウム除去手段21は、原水w3に含まれるカルシウムを除去してCaフリー水w4とした上で、第2水槽7に供給する。そして、第2水槽7に貯留された二次透過水w21及びCaフリー水w4を、ユースポイント31に送る。第2水槽7の二次透過水w21が少ない場合は、Caフリー水w4のみをユースポイント31に送ってもよい。Caフリー水w4中のCa量は1mg/L未満であることが好ましい。 The raw water supply unit 20 supplies the raw water w3 composed of clean water or industrial water to the calcium removing means 21. The calcium removing means 21 removes calcium contained in the raw water w3 to obtain Ca-free water w4, and then supplies the calcium to the second water tank 7. Then, the secondary permeated water w21 and Ca-free water w4 stored in the second water tank 7 are sent to the use point 31. When the secondary permeated water w21 of the second water tank 7 is small, only Ca-free water w4 may be sent to the use point 31. The amount of Ca in the Ca-free water w4 is preferably less than 1 mg / L.

以上説明したように、本実施形態の水処理装置1は、第1の前処理手段2によってpH調整及びスケール分散剤が添加された排水w1を第1の逆浸透膜3に流すことで、第1の逆浸透膜3に目詰まりを生じさせないままフッ素を除去することができる。また、第2の前処理手段4によってpH調整及びスライム抑制剤が添加された一次透過水w11を第2の逆浸透膜5に流すことで、アンモニウムを除去することができる。これにより、純水製造装置の原水や設備用水として利用可能な二次透過水を得ることができる。また、本実施形態の水処理装置1では、排水w1からフッ素を除去する際にCaの添加が不要になるため、大規模な軟水器を設置する必要がない。更に、本実施形態の水処理装置1では、pHを調整したのちに第2の逆浸透膜5によってアンモニウムを除去するので、アンモニウムをアンモニアに気化させることなく、アンモニウムを除去できる。また、本実施形態の水処理装置1によれば、活性汚泥法等の生物処理を行うことなく、有機物を含む排水であっても処理できる。 As described above, in the water treatment apparatus 1 of the present embodiment, the wastewater w1 to which the pH adjustment and the scale dispersant has been added is flowed through the first reverse osmosis membrane 3 by the first pretreatment means 2. Fluorine can be removed without causing clogging in the reverse osmosis membrane 3 of 1. In addition, ammonium can be removed by flowing the primary permeated water w11 to which the pH adjustment and the slime inhibitor have been added by the second pretreatment means 4 through the second reverse osmosis membrane 5. As a result, it is possible to obtain secondary permeated water that can be used as raw water for pure water production equipment and water for equipment. Further, in the water treatment device 1 of the present embodiment, it is not necessary to install a large-scale water softener because it is not necessary to add Ca when removing fluorine from the waste water w1. Further, in the water treatment apparatus 1 of the present embodiment, since ammonium is removed by the second reverse osmosis membrane 5 after adjusting the pH, ammonium can be removed without vaporizing ammonium into ammonia. Further, according to the water treatment apparatus 1 of the present embodiment, even wastewater containing organic substances can be treated without performing biological treatment such as the activated sludge method.

また、本実施形態の水処理装置1には、一次濃縮水w12中のフッ素を除去するフッ素除去手段11が備えられており、フッ素除去手段11は、排水w1に比べて水量が少ない一次濃縮水w12中のフッ素を除去すればよく、フッ素除去手段11に求められる処理能力が比較的小さくなり、水処理装置1を小型にできる。 Further, the water treatment apparatus 1 of the present embodiment is provided with a fluorine removing means 11 for removing fluorine in the primary concentrated water w12, and the fluorine removing means 11 is a primary concentrated water having a smaller amount of water than the wastewater w1. Fluorine in w12 may be removed, and the treatment capacity required for the fluorine removing means 11 becomes relatively small, and the water treatment device 1 can be made smaller.

また、本実施形態の水処理装置1は、二次透過水w21の水量がユースポイント31の需要量を下回る場合に、カルシウム除去手段21によって製造されたCaフリー水w4を、第2水槽7に供給する制御部22が備えられており、二次透過水w21が需要量に対して不足した場合にCaフリー水w4を水処理装置1内に補充することができる。これにより、水処理装置1及びユースポイント31によって水循環システムを構成する場合に、水循環システム内に流通する水のCa濃度が低く抑えられ、例えば1mg/L未満にすることができ、スケール発生が予防され、水処理装置1の逆浸透膜3、5の目詰まりやユースポイント31におけるスケール発生を防止できる。 Further, in the water treatment device 1 of the present embodiment, when the amount of water in the secondary permeated water w21 is less than the demand amount of the use point 31, Ca-free water w4 produced by the calcium removing means 21 is introduced into the second water tank 7. A control unit 22 for supplying water is provided, and when the secondary permeated water w21 is insufficient with respect to the demand amount, Ca-free water w4 can be replenished in the water treatment device 1. As a result, when the water circulation system is configured by the water treatment device 1 and the use point 31, the Ca concentration of the water flowing in the water circulation system can be suppressed to a low level, for example, less than 1 mg / L, and scale generation can be prevented. Therefore, it is possible to prevent clogging of the reverse osmosis membranes 3 and 5 of the water treatment apparatus 1 and generation of scale at the use point 31.

次に、本実施形態の水処理方法によれば、第1の前処理手段2によってpH調整及びスケール分散剤が添加された排水を第1の逆浸透膜3に流すことで、第1の逆浸透膜3に目詰まりを生じさせないままフッ素を除去することができる。また、第1の前処理手段2によってpH調整及びスライム抑制剤が添加された一次透過水w11を第2の逆浸透膜5に流すことで、アンモニウムを除去することができる。これにより、純水製造装置の原水や設備用水として利用可能な二次透過水w21を得ることができる。また、本実施形態の水処理方法では、排水w1からフッ素を除去する際にCaの添加が不要になるため、大規模な軟水器を設置する必要がない。更に、本実施形態の水処理方法では、pHを調整したのちに第2の逆浸透膜5によってアンモニウムを除去するので、アンモニウムをアンモニアに気化させることなく、アンモニウムを除去できる。また、本実施形態の水処理方法によれば、活性汚泥法等の生物処理を行うことなく、有機物を含む排水であっても処理できる。 Next, according to the water treatment method of the present embodiment, the wastewater to which the pH adjustment and the scale dispersant has been added is flowed through the first reverse osmosis membrane 3 by the first pretreatment means 2, thereby causing the first reverse. Fluorine can be removed without causing clogging in the osmosis membrane 3. In addition, ammonium can be removed by flowing the primary permeated water w11 to which the pH adjustment and the slime inhibitor have been added by the first pretreatment means 2 through the second reverse osmosis membrane 5. As a result, it is possible to obtain the secondary permeated water w21 that can be used as raw water for the pure water production apparatus or water for equipment. Further, in the water treatment method of the present embodiment, it is not necessary to install a large-scale water softener because it is not necessary to add Ca when removing fluorine from the waste water w1. Further, in the water treatment method of the present embodiment, since ammonium is removed by the second reverse osmosis membrane 5 after adjusting the pH, ammonium can be removed without vaporizing ammonium into ammonia. Further, according to the water treatment method of the present embodiment, even wastewater containing organic substances can be treated without performing biological treatment such as the activated sludge method.

また、本実施形態の水処理方法では、一次濃縮水w22中のフッ素を除去するフッ素除去工程が行われ、フッ素除去工程は、排水w1に比べて水量が少ない一次濃縮水w12中のフッ素を除去すればよく、フッ素除去に求められる処理能力が比較的小さくて済み、水処理に必要なエネルギーを少なくすることができる。 Further, in the water treatment method of the present embodiment, a fluorine removing step of removing fluorine in the primary concentrated water w22 is performed, and the fluorine removing step removes fluorine in the primary concentrated water w12 having a smaller amount of water than the wastewater w1. As a result, the treatment capacity required for removing fluorine is relatively small, and the energy required for water treatment can be reduced.

また、本実施形態の水処理方法によれば、二次透過水w21の水量がユースポイント31の需要量を下回る場合に、カルシウム除去手段21によって製造されたCaフリー水w4を、ユースポイント31に供給することで、二次透過水w21が需要量に対して不足した場合にCaフリー水w4を補充できる。これにより、水処理装置1及びユースポイント31によって構成される水循環システム内に流通する水のCa濃度が低く抑えられ、例えば1mg/L未満にすることができ、スケール発生が予防され、水処理装置1の逆浸透膜3、5の目詰まりやユースポイント31におけるスケール発生を防止できる。 Further, according to the water treatment method of the present embodiment, when the amount of the secondary permeated water w21 is less than the demand amount of the use point 31, the Ca-free water w4 produced by the calcium removing means 21 is used as the use point 31. By supplying the water, Ca-free water w4 can be replenished when the secondary permeated water w21 is insufficient with respect to the demand amount. As a result, the Ca concentration of the water circulating in the water circulation system composed of the water treatment device 1 and the use point 31 can be suppressed to a low level, for example, less than 1 mg / L, scale generation is prevented, and the water treatment device is used. It is possible to prevent clogging of the reverse osmosis membranes 3 and 5 of 1 and scale generation at the use point 31.

また、本実施形態の水処理方法によれば、排水w1が、ユースポイント31において使用された使用水を含むものであるので、水処理装置1及びユースポイント31によって構成される水循環システム内に流通する水のCa濃度が低く抑えられ、例えば1mg/L未満にすることができ、スケール発生が予防され、水処理装置1の逆浸透膜3、5の目詰まりやユースポイント31におけるスケール発生を防止できる。 Further, according to the water treatment method of the present embodiment, since the wastewater w1 contains the water used at the use point 31, the water circulated in the water circulation system composed of the water treatment device 1 and the use point 31. Ca concentration can be suppressed to a low level, for example, less than 1 mg / L, scale generation can be prevented, clogging of the reverse osmosis membranes 3 and 5 of the water treatment device 1 and scale generation at the use point 31 can be prevented.

1…水処理装置、2…第1の前処理手段、2a…1次pH調整部、2b…1次薬剤注入部、3…第1の逆浸透膜、4…第2の前処理手段、4a…2次pH調整部、4b…2次薬剤注入部、5…第2の逆浸透膜、6…第1水槽、7…第2水槽(水槽)、11…フッ素除去手段、20…原水供給部、21…カルシウム除去手段、22…制御部、31…ユースポイント、32…別のユースポイント、41…中和処理手段、Sc…スケール分散剤、Slm…スライム抑制剤、w1…排水、w3…原水、w4…Caフリー水、w5…Ca濃縮水、w11…一次透過水、w12…一次濃縮水、w21…二次透過水、w22…二次濃縮水、w40、w41…処理水。 1 ... Water treatment device, 2 ... First pretreatment means, 2a ... Primary pH adjusting section, 2b ... Primary drug injection section, 3 ... First reverse osmosis membrane, 4 ... Second pretreatment means, 4a ... secondary pH adjusting unit, 4b ... secondary drug injection unit, 5 ... second reverse osmosis membrane, 6 ... first water tank, 7 ... second water tank (water tank), 11 ... fluorine removing means, 20 ... raw water supply unit , 21 ... Calcium removing means, 22 ... Control unit, 31 ... Use point, 32 ... Another use point, 41 ... Neutralization means, Sc ... Scale dispersant, Slm ... Slime inhibitor, w1 ... Wastewater, w3 ... Raw water , W4 ... Ca-free water, w5 ... Ca concentrated water, w11 ... primary permeated water, w12 ... primary concentrated water, w21 ... secondary permeated water, w22 ... secondary concentrated water, w40, w41 ... treated water.

[4] フッ素及びアンモニウムを含有する排水に対し、第1の前処理手段により、pHを9〜11の範囲に調整するとともにスケール分散剤を添加する第1の前処理工程と、
前記第1の前処理工程後の前記排水を、第1の逆浸透膜により、一次透過水と一次濃縮水とに分離する第1の逆浸透膜分離工程と、
前記第1の逆浸透分離工程後の前記一次透過水に対し、第2の前処理手段により、pHを5〜9の範囲に調整するとともにスライム抑制剤を添加する第2の前処理工程と、
前記第2の前処理工程後の前記一次透過水を、第2の逆浸透膜により、二次透過水と二次濃縮水とに分離する第2の逆浸透膜分離工程と、を順次行うことを特徴とする水処理方法。
[5] フッ素除去手段により、前記一次濃縮水中のフッ素を除去するフッ素除去工程を更に行うことを特徴とする[4]に記載の水処理方法。
[6] 前記二次透過水の水量が、前記二次透過水のユースポイントの需要量を下回る場合に、
カルシウム除去手段により、原水中の少なくともカルシウムを除去してCaフリー水を製造し、
前記Caフリー水を、前記ユースポイントに供給する工程を更に行うことを特徴とする[4]または[5]に記載の水処理方法。
[7] 前記排水は、前記ユースポイントにおいて使用された使用水を含むものであることを特徴とする[6]に記載の水処理方法。
[4] The first pretreatment step of adjusting the pH to the range of 9 to 11 and adding a scale dispersant to the wastewater containing fluorine and ammonium by the first pretreatment means.
A first reverse osmosis membrane separation step of separating the wastewater after the first pretreatment step into primary permeated water and primary concentrated water by a first reverse osmosis membrane.
With respect to the primary permeated water after the first reverse osmosis membrane separation step, a second pretreatment step of adjusting the pH to a range of 5 to 9 and adding a slime inhibitor by a second pretreatment means. ,
A second reverse osmosis membrane separation step of separating the primary permeated water after the second pretreatment step into secondary permeated water and secondary concentrated water by a second reverse osmosis membrane is sequentially performed. A water treatment method characterized by.
[5] The water treatment method according to [4], wherein the fluorine removing step of removing fluorine in the primary concentrated water is further performed by a fluorine removing means.
[6] When the amount of the secondary permeated water is less than the demand for the use point of the secondary permeated water,
Ca-free water is produced by removing at least calcium in the raw water by a calcium removing means.
The water treatment method according to [4] or [5], wherein the step of supplying the Ca-free water to the use point is further performed.
[7] The water treatment method according to [6], wherein the wastewater contains the water used at the use point.

Claims (7)

フッ素及びアンモニウムを含有する排水に対し、pHを9〜11の範囲に調整するとともに、スケール分散剤を添加する第1の前処理手段と、
前記第1の前処理手段の後段に設置され、前記排水を、一次透過水と一次濃縮水とに分離する第1の逆浸透膜と、
前記第1の逆浸透膜を透過した前記一次透過水に対し、pHを5〜9の範囲に調整するとともに、スライム抑制剤を添加する第2の前処理手段と、
前記第2の前処理手段の後段に設置され、前記一次透過水を、二次透過水と二次濃縮水とに分離する第2の逆浸透膜と、が備えられていることを特徴とする水処理装置。
For wastewater containing fluorine and ammonium, a first pretreatment means for adjusting the pH to the range of 9 to 11 and adding a scale dispersant, and
A first reverse osmosis membrane, which is installed after the first pretreatment means and separates the wastewater into primary permeated water and primary concentrated water.
With respect to the primary permeated water that has permeated the first reverse osmosis membrane, a second pretreatment means for adjusting the pH in the range of 5 to 9 and adding a slime inhibitor, and
It is characterized by being provided after the second pretreatment means and provided with a second reverse osmosis membrane that separates the primary permeated water into secondary permeated water and secondary concentrated water. Water treatment equipment.
前記一次濃縮水中のフッ素を除去するフッ素除去手段が更に備えられていることを特徴とする請求項1に記載の水処理装置。 The water treatment apparatus according to claim 1, further comprising a fluorine removing means for removing fluorine in the primary concentrated water. 前記二次透過水をユースポイントに供給するために前記二次透過水を貯留する水槽と、
原水中の少なくともカルシウムを除去してCaフリー水を製造するカルシウム除去手段と、
前記二次透過水の水量が、前記ユースポイントの需要量を下回る場合に、前記カルシウム除去手段により製造される前記Caフリー水を、前記水槽に供給する制御部と、が更に備えられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水処理装置。
A water tank that stores the secondary permeated water to supply the secondary permeated water to the point of use, and
Calcium removing means for producing Ca-free water by removing at least calcium in raw water,
A control unit for supplying the Ca-free water produced by the calcium removing means to the water tank when the amount of the secondary permeated water is less than the demand amount of the use point is further provided. The water treatment apparatus according to claim 1 or 2.
フッ素及びアンモニウムを含有する排水に対し、第1の前処理手段により、pHを9〜11の範囲に調整するとともにスケール分散剤を添加する第1の前処理工程と、
前記第1の前処理工程後の前記排水を、第1の逆浸透膜により、一次透過水と一次濃縮水とに分離する第1の逆浸透膜分離工程と、
前記第1の逆浸透分離工程後の前記一次透過水に対し、第2の前処理手段により、pHを5〜9の範囲に調整するとともにスライム抑制剤を添加する第2の前処理工程と、
前記第2の前処理工程後の前記一次透過水を、第2の逆浸透膜により、二次透過水と二次濃縮水とに分離する第2の逆浸透膜分離工程と、を順次行うことを特徴とする水処理方法。
For wastewater containing fluorine and ammonium, the first pretreatment step of adjusting the pH to the range of 9 to 11 and adding a scale dispersant by the first pretreatment means, and the first pretreatment step.
A first reverse osmosis membrane separation step of separating the wastewater after the first pretreatment step into primary permeated water and primary concentrated water by a first reverse osmosis membrane.
A second pretreatment step of adjusting the pH to the range of 5 to 9 and adding a slime inhibitor to the primary permeated water after the first reverse osmosis separation step by a second pretreatment means.
A second reverse osmosis membrane separation step of separating the primary permeated water after the second pretreatment step into secondary permeated water and secondary concentrated water by a second reverse osmosis membrane is sequentially performed. A water treatment method characterized by.
フッ素除去手段により、前記一次濃縮水中のフッ素を除去するフッ素除去工程を更に行うことを特徴とする請求項4に記載の水処理方法。 The water treatment method according to claim 4, wherein the fluorine removing step of removing fluorine in the primary concentrated water is further performed by the fluorine removing means. 前記二次透過水の水量が、前記二次透過水のユースポイントの需要量を下回る場合に、
カルシウム除去手段により、原水中の少なくともカルシウムを除去してCaフリー水を製造し、
前記Caフリー水を、前記ユースポイントに供給する工程を更に行うことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の水処理方法。
When the amount of the secondary permeated water is less than the demand for the use point of the secondary permeated water,
Ca-free water is produced by removing at least calcium in the raw water by a calcium removing means.
The water treatment method according to claim 4 or 5, wherein the step of supplying the Ca-free water to the use point is further performed.
前記排水は、前記ユースポイントにおいて使用された使用水を含むものであることを特徴とする請求項4乃至請求項6の何れか一項に記載の水処理方法。 The water treatment method according to any one of claims 4 to 6, wherein the wastewater contains the water used in the use point.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022091968A1 (en) * 2020-10-27 2022-05-05 栗田工業株式会社 Treatment apparatus for exhaust gas treatment equipment wastewater
WO2023026554A1 (en) * 2021-08-23 2023-03-02 栗田工業株式会社 Method and device for treating fluorine-containing water

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002143850A (en) * 2000-11-15 2002-05-21 Hitachi Zosen Corp Device for treating waste water
JP2003103260A (en) * 2001-09-28 2003-04-08 Nomura Micro Sci Co Ltd Method for processing wastewater containing fluoride
US20070138093A1 (en) * 2005-12-15 2007-06-21 Bossler John F Treating acidic water
JP2008238051A (en) * 2007-03-27 2008-10-09 Kurita Water Ind Ltd Organic matter treatment method and organic matter treatment apparatus
WO2014083887A1 (en) * 2012-11-27 2014-06-05 オルガノ株式会社 Device for treating ammonia-containing wastewater, and method for treating ammonia-containing wastewater
CN105384316A (en) * 2015-12-18 2016-03-09 无锡德宝水务投资有限公司 Electronic industrial fluoride, ammonia and nitrogen-containing wastewater treatment method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103011441B (en) * 2011-09-23 2013-12-25 宝山钢铁股份有限公司 Method for deep treatment on cyanogens, fluorine and ammonia nitrogen-containing waste water
JP6534524B2 (en) * 2014-12-25 2019-06-26 オルガノ株式会社 Filtration treatment system and filtration treatment method
JP6807219B2 (en) * 2016-11-18 2021-01-06 オルガノ株式会社 Reverse osmosis membrane treatment system and reverse osmosis membrane treatment method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002143850A (en) * 2000-11-15 2002-05-21 Hitachi Zosen Corp Device for treating waste water
JP2003103260A (en) * 2001-09-28 2003-04-08 Nomura Micro Sci Co Ltd Method for processing wastewater containing fluoride
US20070138093A1 (en) * 2005-12-15 2007-06-21 Bossler John F Treating acidic water
JP2008238051A (en) * 2007-03-27 2008-10-09 Kurita Water Ind Ltd Organic matter treatment method and organic matter treatment apparatus
WO2014083887A1 (en) * 2012-11-27 2014-06-05 オルガノ株式会社 Device for treating ammonia-containing wastewater, and method for treating ammonia-containing wastewater
CN105384316A (en) * 2015-12-18 2016-03-09 无锡德宝水务投资有限公司 Electronic industrial fluoride, ammonia and nitrogen-containing wastewater treatment method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022091968A1 (en) * 2020-10-27 2022-05-05 栗田工業株式会社 Treatment apparatus for exhaust gas treatment equipment wastewater
JP2022070609A (en) * 2020-10-27 2022-05-13 栗田工業株式会社 Treatment device of exhaust gas treatment facility wastewater
WO2023026554A1 (en) * 2021-08-23 2023-03-02 栗田工業株式会社 Method and device for treating fluorine-containing water

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