JP3477526B2 - 排水回収処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業排水の有機物
を含む酸・アルカリ排水に関するものであり、特に比較
的低濃度のアンモニアおよび有機物、場合によってはフ
ッ素、更にはリン酸を含む排水の回収処理装置に関する
ものである。とりわけ、半導体や液晶等の電子製品ない
しはその素子の製造工場において超純水を使用したウエ
ット・プロセスから排出される排水の回収処理装置に関
する。
を含む酸・アルカリ排水に関するものであり、特に比較
的低濃度のアンモニアおよび有機物、場合によってはフ
ッ素、更にはリン酸を含む排水の回収処理装置に関する
ものである。とりわけ、半導体や液晶等の電子製品ない
しはその素子の製造工場において超純水を使用したウエ
ット・プロセスから排出される排水の回収処理装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】有機物を数ｐｐｍ含む酸・アルカリ排水
を回収するには、図３に示すように、先ず、同排水を中
和槽で中和した後、生物処理槽で処理して有機物を分
解、除去する。次に、生物処理水を限外濾過（ＵＦ）循
環槽を経てＵＦ装置へ供給し、生物処理水中の微生物主
体のＳＳ成分を除去する。ＳＳ除去後の生物処理水は再
生式イオン交換装置に供給され、無機イオンが除去され
る。無機イオン除去後の処理水は、中水あるいは冷却塔
補給水として再利用されている。
を回収するには、図３に示すように、先ず、同排水を中
和槽で中和した後、生物処理槽で処理して有機物を分
解、除去する。次に、生物処理水を限外濾過（ＵＦ）循
環槽を経てＵＦ装置へ供給し、生物処理水中の微生物主
体のＳＳ成分を除去する。ＳＳ除去後の生物処理水は再
生式イオン交換装置に供給され、無機イオンが除去され
る。無機イオン除去後の処理水は、中水あるいは冷却塔
補給水として再利用されている。
【０００３】また、フッ素を含む排水は、図４に示すよ
うに、先ず、反応槽においてフッ素含有回収排水に消石
灰を添加して同排水の一次処理を行い、反応式、Ｃａ
２＋＋２Ｆ− →ＣａＦ２ 、に従って生じたＣａＦ
２ を沈降槽で沈殿させ、これを含むスラッジを脱水機
で除去する。他方、一次処理水を生物処理槽で処理して
有機物を分解、除去する。更に反応槽において生物処理
水に凝集剤として硫酸アルミニウムを添加して高度処理
を行い、反応式、Ａｌ３＋＋３ＯＨ→Ａｌ（Ｏ
Ｈ）３ 、に従って生成したフッ素吸着性のＡｌ（Ｏ
Ｈ）３ にフッ素を吸着させて沈降槽で沈殿させ、この
Ａｌ（ＯＨ）３ を含むスラッジを上記脱水機で除去す
る。高度処理水に含まれる微量のフッ素は、キレート樹
脂を充填した吸着塔で吸着除去され、処理水は放流され
る。
うに、先ず、反応槽においてフッ素含有回収排水に消石
灰を添加して同排水の一次処理を行い、反応式、Ｃａ
２＋＋２Ｆ− →ＣａＦ２ 、に従って生じたＣａＦ
２ を沈降槽で沈殿させ、これを含むスラッジを脱水機
で除去する。他方、一次処理水を生物処理槽で処理して
有機物を分解、除去する。更に反応槽において生物処理
水に凝集剤として硫酸アルミニウムを添加して高度処理
を行い、反応式、Ａｌ３＋＋３ＯＨ→Ａｌ（Ｏ
Ｈ）３ 、に従って生成したフッ素吸着性のＡｌ（Ｏ
Ｈ）３ にフッ素を吸着させて沈降槽で沈殿させ、この
Ａｌ（ＯＨ）３ を含むスラッジを上記脱水機で除去す
る。高度処理水に含まれる微量のフッ素は、キレート樹
脂を充填した吸着塔で吸着除去され、処理水は放流され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】有機物を数ｐｐｍ含む
酸・アルカリ排水の回収処理装置は、上述の通り、再生
式のイオン交換装置を備えている。この再生式イオン交
換装置は、イオンの吸着が飽和に到達したら樹脂の再生
が必要なものであり、通常１当量のイオンの除去に対し
て２〜３倍当量の再生薬品が使用され系外に排出され、
また、大容量の再生排水が排出される。そのため、適切
な排水処理を別途設ける必要がある。
酸・アルカリ排水の回収処理装置は、上述の通り、再生
式のイオン交換装置を備えている。この再生式イオン交
換装置は、イオンの吸着が飽和に到達したら樹脂の再生
が必要なものであり、通常１当量のイオンの除去に対し
て２〜３倍当量の再生薬品が使用され系外に排出され、
また、大容量の再生排水が排出される。そのため、適切
な排水処理を別途設ける必要がある。
【０００５】また、有機物を含む排水の回収処理装置で
は、回収排水中の有機物が微生物をよく繁殖させるこ
と、あるいは微生物の代謝生産物や菌類がリークするこ
とにより、後流の膜分離装置あるいはイオン交換装置の
閉塞といったトラブルが発生する。
は、回収排水中の有機物が微生物をよく繁殖させるこ
と、あるいは微生物の代謝生産物や菌類がリークするこ
とにより、後流の膜分離装置あるいはイオン交換装置の
閉塞といったトラブルが発生する。
【０００６】他方、フッ素を含む排水処理で用いられる
消石灰は微粒子であり、水に溶解して液相反応によりＣ
ａＦ２ 微粒子を生成する。排水を更に高度処理するた
めには、凝集剤を添加しなければならない。これらの薬
品添加により生じたスラッジを分離するためには、凝集
槽、シックナー等の設備が必要となる。これらの諸設備
は大きな敷地面積を要する。しかも、処理水中のフッ素
濃度を排水規制値以下とするためには、中和剤としての
消石灰や凝集剤としての硫酸アルミニウム、高分子凝集
剤等が過剰量用いられ、その結果大量のスラッジが発生
し、廃棄物量を増加させている。スラッジの含水率はフ
ィルタープレスによる脱水後でも約８０％であり、スラ
ッジ中のＣａＦ２ 含有率は通常１０％以下である。
消石灰は微粒子であり、水に溶解して液相反応によりＣ
ａＦ２ 微粒子を生成する。排水を更に高度処理するた
めには、凝集剤を添加しなければならない。これらの薬
品添加により生じたスラッジを分離するためには、凝集
槽、シックナー等の設備が必要となる。これらの諸設備
は大きな敷地面積を要する。しかも、処理水中のフッ素
濃度を排水規制値以下とするためには、中和剤としての
消石灰や凝集剤としての硫酸アルミニウム、高分子凝集
剤等が過剰量用いられ、その結果大量のスラッジが発生
し、廃棄物量を増加させている。スラッジの含水率はフ
ィルタープレスによる脱水後でも約８０％であり、スラ
ッジ中のＣａＦ２ 含有率は通常１０％以下である。
【０００７】また、得られた回収水を、従来のイオン交
換および膜分離をベースとした純水製造装置の供給原水
として使うには、処理が不十分である。
換および膜分離をベースとした純水製造装置の供給原水
として使うには、処理が不十分である。
【０００８】本発明の目的は、排水回収のために使う薬
品の種類および量を極力少なくし、これにより廃棄物量
を少なく抑えるとともに、シックナー等の大きな敷地面
積を要する設備を無くしたコンパクトな排水回収処理装
置を提供することにある。
品の種類および量を極力少なくし、これにより廃棄物量
を少なく抑えるとともに、シックナー等の大きな敷地面
積を要する設備を無くしたコンパクトな排水回収処理装
置を提供することにある。
【０００９】本発明のもう１つの目的は、微生物による
膜分離装置あるいはイオン交換装置の閉塞トラブルを起
こさず、連続処理を可能とする排水回収処理装置を提供
することにある。
膜分離装置あるいはイオン交換装置の閉塞トラブルを起
こさず、連続処理を可能とする排水回収処理装置を提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の排水回収処理装置
（本発明によるものではない）は、有機物を含みフッ素
を含まない酸・アルカリ排水排水を対象としかつ逆浸透
装置を備えたものである。第１の排水回収処理装置は、
有機物を含む酸・アルカリ排水を逆浸透により濃縮し
て、残った濃縮水を蒸発乾固させ、逆浸透透過水を回収
する装置において、逆浸透過程で上記排水がスケール成
分を析出するのを防止するために、逆浸透装置の前に上
記排水を中和する中和装置と、中和した排水を生物処理
する生物処理槽が設置されてなることを特徴とするもの
である。
（本発明によるものではない）は、有機物を含みフッ素
を含まない酸・アルカリ排水排水を対象としかつ逆浸透
装置を備えたものである。第１の排水回収処理装置は、
有機物を含む酸・アルカリ排水を逆浸透により濃縮し
て、残った濃縮水を蒸発乾固させ、逆浸透透過水を回収
する装置において、逆浸透過程で上記排水がスケール成
分を析出するのを防止するために、逆浸透装置の前に上
記排水を中和する中和装置と、中和した排水を生物処理
する生物処理槽が設置されてなることを特徴とするもの
である。
【００１１】第１の排水回収処理装置では、フッ素を含
まない排水を、逆浸透装置で極限まで濃縮されてもスケ
ール成分が析出しにくい（溶解度の高い）性状のものと
するため、逆浸透装置の前流で例えば苛性ソーダ水溶液
で中和される。中和された排水は、生物処理槽で処理さ
れ、有機物が分解、除去される。生物処理槽は、活性炭
充填層に充分に酸素を供給するもの、あるいは酸素を供
給しながら活性炭充填層を流動化させるものであっても
よい。アンモニアが排水中に含まれる場合は、生物処理
槽中で消化される。この消化の過程で排水のｐＨが低下
するので、排水を苛性ソーダ水溶液で中和する。生物処
理装置から流出する処理水中には菌体主体のＳＳ成分が
含まれるので、これを限外濾過（ＵＦ）装置で除去す
る。限外濾過（ＵＦ）膜としては、菌体の付着、閉塞の
防止が可能な特殊スペーサーを有したＵＦ膜、例えば栗
田工業（株）製プレプロックスＵＦ膜が例示される。ま
た、生物処理とＳＳ成分除去を１つの槽で行う方法とし
て、酸素を供給しながら活性炭層を流動化させている生
物処理槽に精密濾過（ＭＦ）膜を浸漬しＭＦ膜を通して
排水を吸引して透過水を得る方法もある。ＳＳ成分除去
後の生物処理水は、溶解度の高い性状のものであるの
で、これを逆浸透（ＲＯ）装置によって極限まで、例え
ば処理量の１／４０まで（処理量を１００とした場合、
透過水９７．５、濃縮水２．５）濃縮できる。逆浸透
（ＲＯ）膜としては、例えば日東電工（株）製ＳＥ−１
０が例示される。極限まで濃縮された濃縮水は蒸発乾固
装置に供給され、スラッジ成分が蒸発乾固させられる。
蒸発乾固装置としては、例えばドラムドライヤーが例示
される。逆浸透透過水は中水、冷却塔の補給水あるいは
蒸留法純水製造装置の原水として回収され再利用され
る。
まない排水を、逆浸透装置で極限まで濃縮されてもスケ
ール成分が析出しにくい（溶解度の高い）性状のものと
するため、逆浸透装置の前流で例えば苛性ソーダ水溶液
で中和される。中和された排水は、生物処理槽で処理さ
れ、有機物が分解、除去される。生物処理槽は、活性炭
充填層に充分に酸素を供給するもの、あるいは酸素を供
給しながら活性炭充填層を流動化させるものであっても
よい。アンモニアが排水中に含まれる場合は、生物処理
槽中で消化される。この消化の過程で排水のｐＨが低下
するので、排水を苛性ソーダ水溶液で中和する。生物処
理装置から流出する処理水中には菌体主体のＳＳ成分が
含まれるので、これを限外濾過（ＵＦ）装置で除去す
る。限外濾過（ＵＦ）膜としては、菌体の付着、閉塞の
防止が可能な特殊スペーサーを有したＵＦ膜、例えば栗
田工業（株）製プレプロックスＵＦ膜が例示される。ま
た、生物処理とＳＳ成分除去を１つの槽で行う方法とし
て、酸素を供給しながら活性炭層を流動化させている生
物処理槽に精密濾過（ＭＦ）膜を浸漬しＭＦ膜を通して
排水を吸引して透過水を得る方法もある。ＳＳ成分除去
後の生物処理水は、溶解度の高い性状のものであるの
で、これを逆浸透（ＲＯ）装置によって極限まで、例え
ば処理量の１／４０まで（処理量を１００とした場合、
透過水９７．５、濃縮水２．５）濃縮できる。逆浸透
（ＲＯ）膜としては、例えば日東電工（株）製ＳＥ−１
０が例示される。極限まで濃縮された濃縮水は蒸発乾固
装置に供給され、スラッジ成分が蒸発乾固させられる。
蒸発乾固装置としては、例えばドラムドライヤーが例示
される。逆浸透透過水は中水、冷却塔の補給水あるいは
蒸留法純水製造装置の原水として回収され再利用され
る。
【００１２】本発明による第２の排水回収処理装置は、
有機物の他にフッ素を含む酸・アルカリ排水を対象とし
かつ逆浸透装置を備えたものである。第２の排水回収処
理装置は、有機物およびフッ素を含む酸・アルカリ排水
を逆浸透により濃縮して、残った濃縮水を蒸発乾固さ
せ、逆浸透透過水を回収する装置において、逆浸透過程
で上記排水がスケール成分を析出するのを防止するため
に、逆浸透装置の前に上記排水を中和する中和装置と、
中和した排水を生物処理する生物処理槽と、逆浸透濃縮
水に塩化カルシウムを添加する塩化カルシウム装置と、
逆浸透透過水中のフッ素イオン除去用の吸着塔とが設置
されてなることを特徴とするものである。
有機物の他にフッ素を含む酸・アルカリ排水を対象とし
かつ逆浸透装置を備えたものである。第２の排水回収処
理装置は、有機物およびフッ素を含む酸・アルカリ排水
を逆浸透により濃縮して、残った濃縮水を蒸発乾固さ
せ、逆浸透透過水を回収する装置において、逆浸透過程
で上記排水がスケール成分を析出するのを防止するため
に、逆浸透装置の前に上記排水を中和する中和装置と、
中和した排水を生物処理する生物処理槽と、逆浸透濃縮
水に塩化カルシウムを添加する塩化カルシウム装置と、
逆浸透透過水中のフッ素イオン除去用の吸着塔とが設置
されてなることを特徴とするものである。
【００１３】第２の排水回収処理装置において、酸・ア
ルカリ排水は更にリン酸を含む排水であってもよい。
ルカリ排水は更にリン酸を含む排水であってもよい。
【００１４】第２の排水回収処理装置では、フッ素を含
む排水の処理は、逆浸透装置による濃縮過程まではフッ
素を含まない排水の処理と同じである。蒸発乾固装置の
前流にＣａＣｌ２ を添加する反応槽を設け、逆浸透装
置で極限まで濃縮した濃縮水に塩化カルシウム水溶液を
フッ素濃度と当量程度の量添加する。同槽において濃縮
水中のフッ素は溶解度の低いＣａＦ２ に変換され、生
じたＣａＦ２ は蒸発乾固装置に供給されて他のスラッ
ジ成分とともに蒸発乾固させられる。このように、濃縮
水排水中のフッ素の形態をＮａＦからＣａＦ２ に変え
ることによって、乾燥操作および乾燥後のスラッジの取
り扱いが容易になる。他方、逆浸透透過水中に含まれる
フッ素を除去するため、逆浸透装置後流に吸着剤を充填
した吸着塔を設ける。吸着剤としては、キレート樹脂あ
るいはジルコニウム系吸着剤が例示される。キレート樹
脂でフッ素が吸着除去された透過水は、中水、冷却塔の
補給水あるいは蒸留法純水製造装置の原水として回収再
利用される。
む排水の処理は、逆浸透装置による濃縮過程まではフッ
素を含まない排水の処理と同じである。蒸発乾固装置の
前流にＣａＣｌ２ を添加する反応槽を設け、逆浸透装
置で極限まで濃縮した濃縮水に塩化カルシウム水溶液を
フッ素濃度と当量程度の量添加する。同槽において濃縮
水中のフッ素は溶解度の低いＣａＦ２ に変換され、生
じたＣａＦ２ は蒸発乾固装置に供給されて他のスラッ
ジ成分とともに蒸発乾固させられる。このように、濃縮
水排水中のフッ素の形態をＮａＦからＣａＦ２ に変え
ることによって、乾燥操作および乾燥後のスラッジの取
り扱いが容易になる。他方、逆浸透透過水中に含まれる
フッ素を除去するため、逆浸透装置後流に吸着剤を充填
した吸着塔を設ける。吸着剤としては、キレート樹脂あ
るいはジルコニウム系吸着剤が例示される。キレート樹
脂でフッ素が吸着除去された透過水は、中水、冷却塔の
補給水あるいは蒸留法純水製造装置の原水として回収再
利用される。
【００１５】第１および第２の排水回収処理装置におい
て、生物処理槽は好ましくは流動床式生物活性炭方法を
用いたものである。生物処理槽の槽内には、処理水のＳ
Ｓ成分を分離して逆浸透装置へ供給するための精密濾過
（ＭＦ）膜を設けることもある。
て、生物処理槽は好ましくは流動床式生物活性炭方法を
用いたものである。生物処理槽の槽内には、処理水のＳ
Ｓ成分を分離して逆浸透装置へ供給するための精密濾過
（ＭＦ）膜を設けることもある。
【００１６】第３の排水回収処理装置（本発明によるも
のではない）は、有機物を含みフッ素を含まない酸・ア
ルカリ排水排水を対象としかつ蒸発濃縮装置を備えたも
のである。第３の排水回収処理装置は、有機物を含む酸
・アルカリ排水を蒸発濃縮により濃縮して、残った濃縮
水を蒸発乾固させ、蒸発物を蒸発水として回収する装置
において、蒸発濃縮過程で上記排水がスケール成分を析
出するのを防止するために、蒸発濃縮装置の前流に上記
排水を中和する中和装置と、中和した排水を生物処理す
る生物処理槽が設置されてなることを特徴とするもので
ある。
のではない）は、有機物を含みフッ素を含まない酸・ア
ルカリ排水排水を対象としかつ蒸発濃縮装置を備えたも
のである。第３の排水回収処理装置は、有機物を含む酸
・アルカリ排水を蒸発濃縮により濃縮して、残った濃縮
水を蒸発乾固させ、蒸発物を蒸発水として回収する装置
において、蒸発濃縮過程で上記排水がスケール成分を析
出するのを防止するために、蒸発濃縮装置の前流に上記
排水を中和する中和装置と、中和した排水を生物処理す
る生物処理槽が設置されてなることを特徴とするもので
ある。
【００１７】第３の排水回収処理装置およびその操作
は、第１の排水回収処理装置の逆浸透装置を蒸発濃縮装
置に代えた点を除いて第１の排水回収処理装置のものと
基本的に同じである。第３の排水回収処理装置では、生
物処理槽後流かつ蒸発濃縮装置前流の機器は、加熱操作
を主体とする機器であり、微生物によるトラブル発生の
問題がないので、生物処理槽の後流に、処理水中のＳＳ
成分を分離するためのＳＳ分離装置が設けられている。
ＳＳ分離装置としては渦巻ストレーナが好ましい。渦巻
ストレーナとしては、例えばアイエム（株）製の渦巻ス
トレーナが例示される。蒸発濃縮装置としては、例えば
多重効用蒸発濃縮装置、蒸気圧縮式蒸発濃縮装置等が例
示される。
は、第１の排水回収処理装置の逆浸透装置を蒸発濃縮装
置に代えた点を除いて第１の排水回収処理装置のものと
基本的に同じである。第３の排水回収処理装置では、生
物処理槽後流かつ蒸発濃縮装置前流の機器は、加熱操作
を主体とする機器であり、微生物によるトラブル発生の
問題がないので、生物処理槽の後流に、処理水中のＳＳ
成分を分離するためのＳＳ分離装置が設けられている。
ＳＳ分離装置としては渦巻ストレーナが好ましい。渦巻
ストレーナとしては、例えばアイエム（株）製の渦巻ス
トレーナが例示される。蒸発濃縮装置としては、例えば
多重効用蒸発濃縮装置、蒸気圧縮式蒸発濃縮装置等が例
示される。
【００１８】本発明による第４の排水回収処理装置は、
有機物の他にフッ素を含む酸・アルカリ排水排水を対象
としかつ蒸発濃縮装置を備えたものである。第４の排水
回収処理装置は、有機物およびフッ素を含む酸・アルカ
リ排水を蒸発濃縮により濃縮して、残った濃縮水を蒸発
乾固させ、蒸発物を蒸発水として回収する装置におい
て、蒸発濃縮過程で上記排水がスケール成分を析出する
のを防止するために、蒸発濃縮装置の前流に上記排水を
中和する中和装置と、中和した排水を生物処理する生物
処理槽と、蒸発濃縮過程の濃縮水に塩化カルシウムを添
加する塩化カルシウム添加装置とが設置されてなること
を特徴とするものである。
有機物の他にフッ素を含む酸・アルカリ排水排水を対象
としかつ蒸発濃縮装置を備えたものである。第４の排水
回収処理装置は、有機物およびフッ素を含む酸・アルカ
リ排水を蒸発濃縮により濃縮して、残った濃縮水を蒸発
乾固させ、蒸発物を蒸発水として回収する装置におい
て、蒸発濃縮過程で上記排水がスケール成分を析出する
のを防止するために、蒸発濃縮装置の前流に上記排水を
中和する中和装置と、中和した排水を生物処理する生物
処理槽と、蒸発濃縮過程の濃縮水に塩化カルシウムを添
加する塩化カルシウム添加装置とが設置されてなること
を特徴とするものである。
【００１９】第４の排水回収処理装置およびその操作
は、第２の排水回収処理装置の逆浸透装置を蒸発濃縮装
置に代えた点を除いて第２の排水回収処理装置のものと
基本的に同じである。また、第４の排水回収処理装置で
は、第３の排水回収処理装置と同じく、生物処理槽後流
かつ蒸発濃縮装置前流の機器は、渦巻ストレーナによる
ＳＳ成分除去でもよく、蒸発濃縮装置としては、例えば
多重効用蒸発濃縮装置、蒸気圧縮式蒸発濃縮装置等が用
いられる。
は、第２の排水回収処理装置の逆浸透装置を蒸発濃縮装
置に代えた点を除いて第２の排水回収処理装置のものと
基本的に同じである。また、第４の排水回収処理装置で
は、第３の排水回収処理装置と同じく、生物処理槽後流
かつ蒸発濃縮装置前流の機器は、渦巻ストレーナによる
ＳＳ成分除去でもよく、蒸発濃縮装置としては、例えば
多重効用蒸発濃縮装置、蒸気圧縮式蒸発濃縮装置等が用
いられる。
【００２０】第３および第４の排水回収処理装置におい
て、生物処理槽は好ましくは流動床式生物活性炭方法を
用いたものである。生物処理槽の槽内には、処理水のＳ
Ｓ成分を分離して逆浸透装置へ供給するための精密濾過
（ＭＦ）膜を設けることもある。第４の排水回収処理装
置には、必要に応じて、逆浸透透過水中のフッ素イオン
除去用の吸着塔が設けられる。
て、生物処理槽は好ましくは流動床式生物活性炭方法を
用いたものである。生物処理槽の槽内には、処理水のＳ
Ｓ成分を分離して逆浸透装置へ供給するための精密濾過
（ＭＦ）膜を設けることもある。第４の排水回収処理装
置には、必要に応じて、逆浸透透過水中のフッ素イオン
除去用の吸着塔が設けられる。
【００２１】上記第１、２、３または４の排水回収処理
装置を用いて処理排水を回収し、得られた回収水を補給
水の工業用水あるいは市水と混合して、蒸留法純水装置
の原水として用いることもできる。
装置を用いて処理排水を回収し、得られた回収水を補給
水の工業用水あるいは市水と混合して、蒸留法純水装置
の原水として用いることもできる。
【００２２】
【実施例】以下に本発明の実施例を、半導体の製造にお
ける大量の薬品と純水を使用するウエット・プロセスで
の排水回収処理システムについて具体的に説明する。た
だし、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
ける大量の薬品と純水を使用するウエット・プロセスで
の排水回収処理システムについて具体的に説明する。た
だし、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
【００２３】ウエット・プロセスから排出される排水
は、希薄系排水、酸・アルカリ系濃厚排水、フッ酸・リ
ン酸系排水に分別回収される。それぞれの排水の性状例
を表１に示す。
は、希薄系排水、酸・アルカリ系濃厚排水、フッ酸・リ
ン酸系排水に分別回収される。それぞれの排水の性状例
を表１に示す。
【００２４】
【表１】
実施例１
図１において、蒸留法純水製造装置に供給する原水は、
イオン交換装置、膜分離装置をベースとする純水製造装
置に比較してラフな性状の原水であってよいので、希薄
系排水はこれを中和槽でｐＨ調整するだけで原水タンク
へ回収される。この中和剤としては、蒸留法純水製造装
置の濃縮過程でのスケール成分析出に対し、溶解度の高
い性状となる苛性ソーダ水溶液を用いる。
イオン交換装置、膜分離装置をベースとする純水製造装
置に比較してラフな性状の原水であってよいので、希薄
系排水はこれを中和槽でｐＨ調整するだけで原水タンク
へ回収される。この中和剤としては、蒸留法純水製造装
置の濃縮過程でのスケール成分析出に対し、溶解度の高
い性状となる苛性ソーダ水溶液を用いる。
【００２５】酸・アルカリ系濃厚排水は、生物処理槽で
の微生物の活動を阻害しないように、先ず中和槽で中和
される。中和剤としては、逆浸透装置の濃縮過程でのス
ケール成分析出に対し、溶解度の高い性状となる苛性ソ
ーダ水溶液を用いる。中和後の導電率は約６２０μＳ／
ｃｍとなる。
の微生物の活動を阻害しないように、先ず中和槽で中和
される。中和剤としては、逆浸透装置の濃縮過程でのス
ケール成分析出に対し、溶解度の高い性状となる苛性ソ
ーダ水溶液を用いる。中和後の導電率は約６２０μＳ／
ｃｍとなる。
【００２６】中和された酸・アルカリ系濃厚排水は、有
機物（ＴＯＣ）分解とアンモニアの消化を目的とした生
物処理槽に供給される。生物処理槽の底部には、槽全体
を均一に曝気するように曝気用ノズルが設置してある。
また、同槽には微生物の保持担体としての活性炭が入れ
てあって、槽内で曝気により流動している。更に、生物
処理水のＳＳ成分を分離して逆浸透装置へ処理水を供給
するため、生物処理槽にＭＦ膜が浸漬されている。ＭＦ
膜は、スペーサを両側より膜が挟む形状の平膜であり、
処理前の水が膜の外側にあり、膜を透過した処理水はス
ペーサの間を通過した後、吸引ポンプで処理水槽に輸送
される。生物処理槽では、アンモニアが消化されるとき
ｐＨが低下するので、ｐＨを７に調整するため、苛性ソ
ーダ水溶液が添加される。ＳＳ成分除去後の生物処理水
の性状は、導電率約６６０μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約６６０
ｐｐｂである。
機物（ＴＯＣ）分解とアンモニアの消化を目的とした生
物処理槽に供給される。生物処理槽の底部には、槽全体
を均一に曝気するように曝気用ノズルが設置してある。
また、同槽には微生物の保持担体としての活性炭が入れ
てあって、槽内で曝気により流動している。更に、生物
処理水のＳＳ成分を分離して逆浸透装置へ処理水を供給
するため、生物処理槽にＭＦ膜が浸漬されている。ＭＦ
膜は、スペーサを両側より膜が挟む形状の平膜であり、
処理前の水が膜の外側にあり、膜を透過した処理水はス
ペーサの間を通過した後、吸引ポンプで処理水槽に輸送
される。生物処理槽では、アンモニアが消化されるとき
ｐＨが低下するので、ｐＨを７に調整するため、苛性ソ
ーダ水溶液が添加される。ＳＳ成分除去後の生物処理水
の性状は、導電率約６６０μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約６６０
ｐｐｂである。
【００２７】ＳＳ成分除去後の生物処理水は、処理水槽
から逆浸透装置に供給され、ここで無機イオン成分の約
９９％が排除される。逆浸透透過水の回収率は９７．５
％である。逆浸透透過水の性状は、導電率約１６０μＳ
／ｃｍ、ＴＯＣ約５５０ｐｐｂである。透過水は原水タ
ンクへ回収される。
から逆浸透装置に供給され、ここで無機イオン成分の約
９９％が排除される。逆浸透透過水の回収率は９７．５
％である。逆浸透透過水の性状は、導電率約１６０μＳ
／ｃｍ、ＴＯＣ約５５０ｐｐｂである。透過水は原水タ
ンクへ回収される。
【００２８】処理水量の２．５％まで濃縮された濃縮水
は、導電率約２２０００μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約４８５０
ｐｐｂであり、ドラムドライヤーへ供給され蒸発乾固さ
れる。固体化された乾燥スラッジは廃棄物として処分さ
れる。
は、導電率約２２０００μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約４８５０
ｐｐｂであり、ドラムドライヤーへ供給され蒸発乾固さ
れる。固体化された乾燥スラッジは廃棄物として処分さ
れる。
【００２９】本発明による第２の排水回収処理装置で
は、フッ酸・リン酸系排水は、逆浸透処理までは酸・ア
ルカリ系濃厚排水と同じように処理される。各処理後の
処理水の性状は、次の通りである。中和後の排水の導電
率は約１１０μＳ／ｃｍ、ＳＳ成分除去後の生物処理水
は、導電率約１５０μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約６６０ｐｐ
ｂ、逆浸透透過水は、導電率約５０μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ
約５５０ｐｐｂ、逆浸透濃縮水は、導電率約５０００μ
Ｓ／ｃｍ、ＴＯＣ約４８５０ｐｐｂである。逆浸透透過
水には、約１ｐｐｍのフッ素イオンと約１０ｐｐｍのリ
ン酸イオンが含まれているので、逆浸透装置後流に設け
たキレート樹脂吸着塔でこれらのイオンを吸着除去し、
フッ素イオン、リン酸イオンとも約０．１ｐｐｍにし
て、逆浸透透過水を原水タンクへ回収する。蒸発乾固装
置の前流には、逆浸透濃縮水中のフッ素の形態をＮａＦ
からＣａＦ２ に変えて、乾燥装置および乾燥後のスラ
ッジの取り扱いを容易にするために、ＣａＣｌ２ 水溶
液を添加する反応槽が設けられている。逆浸透濃縮水中
のフッ素は、この反応槽で溶解度の低いＣａＦ２ に変
換され、ドラムドライヤーに供給されて他のスラッジ成
分とともに蒸発乾固させられる。固体化された乾燥スラ
ッジは、廃棄物として処分される。
は、フッ酸・リン酸系排水は、逆浸透処理までは酸・ア
ルカリ系濃厚排水と同じように処理される。各処理後の
処理水の性状は、次の通りである。中和後の排水の導電
率は約１１０μＳ／ｃｍ、ＳＳ成分除去後の生物処理水
は、導電率約１５０μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約６６０ｐｐ
ｂ、逆浸透透過水は、導電率約５０μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ
約５５０ｐｐｂ、逆浸透濃縮水は、導電率約５０００μ
Ｓ／ｃｍ、ＴＯＣ約４８５０ｐｐｂである。逆浸透透過
水には、約１ｐｐｍのフッ素イオンと約１０ｐｐｍのリ
ン酸イオンが含まれているので、逆浸透装置後流に設け
たキレート樹脂吸着塔でこれらのイオンを吸着除去し、
フッ素イオン、リン酸イオンとも約０．１ｐｐｍにし
て、逆浸透透過水を原水タンクへ回収する。蒸発乾固装
置の前流には、逆浸透濃縮水中のフッ素の形態をＮａＦ
からＣａＦ２ に変えて、乾燥装置および乾燥後のスラ
ッジの取り扱いを容易にするために、ＣａＣｌ２ 水溶
液を添加する反応槽が設けられている。逆浸透濃縮水中
のフッ素は、この反応槽で溶解度の低いＣａＦ２ に変
換され、ドラムドライヤーに供給されて他のスラッジ成
分とともに蒸発乾固させられる。固体化された乾燥スラ
ッジは、廃棄物として処分される。
【００３０】各排水処理を実施した処理水は、原水タン
クに回収され、補給水の工業用水と混合され、流動床式
生物活性炭装置に供給される。流動床式生物活性炭装置
でＴＯＣが約１６０ｐｐｂ程度に分解処理される。流動
床生物活性炭装置の処理水の水質は、導電率約１５０μ
Ｓ／ｃｍ、ＴＯＣ約１６０ｐｐｂであり、これは蒸留法
純水製造装置の給水水質としては十分なものである。流
動床生物活性炭装置処理水は、蒸留法純水製造装置へ供
給され、この蒸留法純水製造装置により抵抗率１５ＭΩ
・ｃｍ、ＴＯＣ１０ｐｐｂの一次純水となる。この一次
純水は、サブシステムに供給されて抵抗率が１８．２Ｍ
Ω・ｃｍ、ＴＯＣ１ｐｐｂ以下の超純水となり、半導体
製造のウエット・プロセスで使用される。
クに回収され、補給水の工業用水と混合され、流動床式
生物活性炭装置に供給される。流動床式生物活性炭装置
でＴＯＣが約１６０ｐｐｂ程度に分解処理される。流動
床生物活性炭装置の処理水の水質は、導電率約１５０μ
Ｓ／ｃｍ、ＴＯＣ約１６０ｐｐｂであり、これは蒸留法
純水製造装置の給水水質としては十分なものである。流
動床生物活性炭装置処理水は、蒸留法純水製造装置へ供
給され、この蒸留法純水製造装置により抵抗率１５ＭΩ
・ｃｍ、ＴＯＣ１０ｐｐｂの一次純水となる。この一次
純水は、サブシステムに供給されて抵抗率が１８．２Ｍ
Ω・ｃｍ、ＴＯＣ１ｐｐｂ以下の超純水となり、半導体
製造のウエット・プロセスで使用される。
【００３１】実施例２
図２において、蒸留法純水製造装置に供給する原水は、
イオン交換装置、膜分離装置をベースとする純水製造装
置に比較してラフな性状の原水であってよいので、希薄
系排水はこれを中和槽でｐＨ調整するだけで原水タンク
へ回収される。この中和剤としては、蒸留法純水製造装
置の濃縮過程でのスケール成分析出に対し、溶解度の高
い性状となる苛性ソーダ水溶液を用いる。
イオン交換装置、膜分離装置をベースとする純水製造装
置に比較してラフな性状の原水であってよいので、希薄
系排水はこれを中和槽でｐＨ調整するだけで原水タンク
へ回収される。この中和剤としては、蒸留法純水製造装
置の濃縮過程でのスケール成分析出に対し、溶解度の高
い性状となる苛性ソーダ水溶液を用いる。
【００３２】酸・アルカリ系濃厚排水は、生物処理槽で
の微生物の活動を阻害しないように、先ず中和槽で中和
される。中和剤としては、蒸発濃縮装置の濃縮過程での
スケール成分析出に対し、溶解度の高い性状となる苛性
ソーダ水溶液を用いる。中和後の導電率は約６２０μＳ
／ｃｍとなる。
の微生物の活動を阻害しないように、先ず中和槽で中和
される。中和剤としては、蒸発濃縮装置の濃縮過程での
スケール成分析出に対し、溶解度の高い性状となる苛性
ソーダ水溶液を用いる。中和後の導電率は約６２０μＳ
／ｃｍとなる。
【００３３】中和された酸・アルカリ系濃厚排水は、有
機物（ＴＯＣ）分解とアンモニアの消化を目的とした生
物処理槽に供給される。生物処理槽の底部には、槽全体
を均一に曝気するように曝気用ノズルが設置してある。
また、同槽には微生物の保持担体としての活性炭が入れ
てあって、槽内で曝気により流動している。
機物（ＴＯＣ）分解とアンモニアの消化を目的とした生
物処理槽に供給される。生物処理槽の底部には、槽全体
を均一に曝気するように曝気用ノズルが設置してある。
また、同槽には微生物の保持担体としての活性炭が入れ
てあって、槽内で曝気により流動している。
【００３４】生物処理槽では、アンモニアが消化される
ときｐＨが低下するので、ｐＨを７に調整するため、苛
性ソーダ水溶液が添加される。ＳＳ成分除去後の生物処
理水の性状は、導電率約６６０μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約６
６０ｐｐｂである。
ときｐＨが低下するので、ｐＨを７に調整するため、苛
性ソーダ水溶液が添加される。ＳＳ成分除去後の生物処
理水の性状は、導電率約６６０μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約６
６０ｐｐｂである。
【００３５】生物処理水中には菌体主体のＳＳ成分が含
まれるので、渦巻ストレーナによりＳＳ成分が除去され
る。生物処理槽後流の機器は、加熱操作を主体とする機
器であるので、渦巻ストレーナによるＳＳ成分除去でも
微生物によるトラブル発生の問題はない。
まれるので、渦巻ストレーナによりＳＳ成分が除去され
る。生物処理槽後流の機器は、加熱操作を主体とする機
器であるので、渦巻ストレーナによるＳＳ成分除去でも
微生物によるトラブル発生の問題はない。
【００３６】ＳＳ成分除去後の生物処理水は、処理水槽
から蒸発濃縮装置に供給され、ここで不純物（イオン成
分）のほとんどが濃縮される。回収率は９７．５％であ
る。蒸発濃縮装置から出た蒸留水の性状は、導電率約
１．５μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約６６ｐｐｂである。このた
蒸留水は、熱交換器で約３５℃に冷却されて原水タンク
へ回収される。
から蒸発濃縮装置に供給され、ここで不純物（イオン成
分）のほとんどが濃縮される。回収率は９７．５％であ
る。蒸発濃縮装置から出た蒸留水の性状は、導電率約
１．５μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約６６ｐｐｂである。このた
蒸留水は、熱交換器で約３５℃に冷却されて原水タンク
へ回収される。
【００３７】処理水量の２．５％まで濃縮された濃縮水
は、導電率約２５０００μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約５０００
ｐｐｂであり、ドラムドライヤーへ供給され蒸発乾固さ
れる。固体化された乾燥スラッジは廃棄物として処分さ
れる。
は、導電率約２５０００μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約５０００
ｐｐｂであり、ドラムドライヤーへ供給され蒸発乾固さ
れる。固体化された乾燥スラッジは廃棄物として処分さ
れる。
【００３８】本発明による第４の排水回収処理装置で
は、フッ酸・リン酸系排水は、蒸発濃縮処理までは酸・
アルカリ系濃厚排水と同じように処理される。各処理後
の処理水の性状は、次の通りである。中和後の排水の導
電率は約１１０μＳ／ｃｍ、ＳＳ成分除去後の生物処理
水は、導電率約１５０μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約６６０ｐｐ
ｂ、蒸発濃縮装置から出た蒸留水は、導電率約０．５μ
Ｓ／ｃｍ、ＴＯＣ約６６ｐｐｂ、蒸発濃縮装置から出た
濃縮水は、導電率約５０００μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約５０
００ｐｐｂである。蒸発濃縮装置から出た蒸留水に含ま
れるフッ素は約０．０３ｐｐｍとなるので、蒸留水はそ
のまま熱交換器で約３５℃に冷却されて原水タンクへ回
収する。蒸発乾固装置の前流には、蒸発濃縮装置から出
た濃縮水中のフッ素の形態をＮａＦからＣａＦ２ に変
えて、乾燥装置および乾燥後のスラッジの取り扱いを容
易にするために、ＣａＣｌ２ 水溶液を添加する反応槽
が設けられている。蒸発濃縮装置から出た濃縮水中のフ
ッ素は、この反応槽で溶解度の低いＣａＦ２ に変換さ
れ、ドラムドライヤーに供給されて他のスラッジ成分と
ともに蒸発乾固させられる。固体化された乾燥スラッジ
は、廃棄物として処分される。
は、フッ酸・リン酸系排水は、蒸発濃縮処理までは酸・
アルカリ系濃厚排水と同じように処理される。各処理後
の処理水の性状は、次の通りである。中和後の排水の導
電率は約１１０μＳ／ｃｍ、ＳＳ成分除去後の生物処理
水は、導電率約１５０μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約６６０ｐｐ
ｂ、蒸発濃縮装置から出た蒸留水は、導電率約０．５μ
Ｓ／ｃｍ、ＴＯＣ約６６ｐｐｂ、蒸発濃縮装置から出た
濃縮水は、導電率約５０００μＳ／ｃｍ、ＴＯＣ約５０
００ｐｐｂである。蒸発濃縮装置から出た蒸留水に含ま
れるフッ素は約０．０３ｐｐｍとなるので、蒸留水はそ
のまま熱交換器で約３５℃に冷却されて原水タンクへ回
収する。蒸発乾固装置の前流には、蒸発濃縮装置から出
た濃縮水中のフッ素の形態をＮａＦからＣａＦ２ に変
えて、乾燥装置および乾燥後のスラッジの取り扱いを容
易にするために、ＣａＣｌ２ 水溶液を添加する反応槽
が設けられている。蒸発濃縮装置から出た濃縮水中のフ
ッ素は、この反応槽で溶解度の低いＣａＦ２ に変換さ
れ、ドラムドライヤーに供給されて他のスラッジ成分と
ともに蒸発乾固させられる。固体化された乾燥スラッジ
は、廃棄物として処分される。
【００３９】各排水処理を実施した処理水は、原水タン
クに回収され、補給水の工業用水と混合され、流動床式
生物活性炭装置に供給される。流動床式生物活性炭装置
でＴＯＣが約１６０ｐｐｂ程度に分解処理される。流動
床生物活性炭装置の処理水の水質は、導電率約１５０μ
Ｓ／ｃｍ、ＴＯＣ約１６０ｐｐｂであり、これは蒸留法
純水製造装置の給水水質としては十分なものである。流
動床生物活性炭装置処理水は、蒸留法純水製造装置へ供
給され、この蒸留法純水製造装置により抵抗率１５ＭΩ
・ｃｍ、ＴＯＣ１０ｐｐｂの一次純水となる。この一次
純水は、サブシステムに供給されて抵抗率が１８．２Ｍ
Ω・ｃｍ、ＴＯＣ１ｐｐｂ以下の超純水となり、半導体
製造のウエット・プロセスで使用される。
クに回収され、補給水の工業用水と混合され、流動床式
生物活性炭装置に供給される。流動床式生物活性炭装置
でＴＯＣが約１６０ｐｐｂ程度に分解処理される。流動
床生物活性炭装置の処理水の水質は、導電率約１５０μ
Ｓ／ｃｍ、ＴＯＣ約１６０ｐｐｂであり、これは蒸留法
純水製造装置の給水水質としては十分なものである。流
動床生物活性炭装置処理水は、蒸留法純水製造装置へ供
給され、この蒸留法純水製造装置により抵抗率１５ＭΩ
・ｃｍ、ＴＯＣ１０ｐｐｂの一次純水となる。この一次
純水は、サブシステムに供給されて抵抗率が１８．２Ｍ
Ω・ｃｍ、ＴＯＣ１ｐｐｂ以下の超純水となり、半導体
製造のウエット・プロセスで使用される。
【００４０】
【発明の効果】本発明の排水回収処理によれば、使用す
る薬剤の種類は中和用の苛性ソーダ水溶液と塩化カルシ
ウム水溶液でよく、従来の排水処理に比べ少なくするこ
とができる。また、添加する薬剤は水溶液であってよ
く、取り扱いが容易な上、反応速度も速いので、過剰の
薬剤を添加する必要がない。従って、使用する薬品コス
トが低減でき、排出される乾燥スラッジの量も減少でき
る。
る薬剤の種類は中和用の苛性ソーダ水溶液と塩化カルシ
ウム水溶液でよく、従来の排水処理に比べ少なくするこ
とができる。また、添加する薬剤は水溶液であってよ
く、取り扱いが容易な上、反応速度も速いので、過剰の
薬剤を添加する必要がない。従って、使用する薬品コス
トが低減でき、排出される乾燥スラッジの量も減少でき
る。
【００４１】また、シックナー等の大きな敷地面積を要
する設備がいらないため、装置全体がコンパクトなもの
となる。
する設備がいらないため、装置全体がコンパクトなもの
となる。
【００４２】生物処理装置の後流に使用されている機器
は加熱を主体とする装置であるので、微生物に起因する
トラブルの発生がなく、連続的に運転ができる。
は加熱を主体とする装置であるので、微生物に起因する
トラブルの発生がなく、連続的に運転ができる。
【００４３】本発明の排水回収処理装置を蒸留法純水製
造装置と組み合わせることにより、排水を純水として回
収再利用できる。
造装置と組み合わせることにより、排水を純水として回
収再利用できる。
【図１】 実施例１の半導体ウエット・プロセスを示す
フローシートである。
フローシートである。
【図２】 実施例２の半導体ウエット・プロセスを示す
フローシートである。
フローシートである。
【図３】 有機物を含む排水回収の従来例を示すフロー
シートである。
シートである。
【図４】 フッ酸を含む排水処理の従来例を示すフロー
シートである。
シートである。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ０２Ｆ 1/04 Ｃ０２Ｆ 1/04 Ｇ
1/28 1/28 Ｄ
Ｆ
Ｌ
3/08 ＺＡＢ 3/08 ＺＡＢＢ
5/08 5/08 Ｄ
(72)発明者 木場 和則
大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日
立造船株式会社内
(56)参考文献 特開 平９−47750（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−173978（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−39870（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−79257（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−171574（ＪＰ，Ａ)
特公 平６−45036（ＪＰ，Ｂ２)
特公 昭51−40749（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 61/00 - 71/82
C02F 1/44
C02F 1/02 - 1/18
Claims (10)
- 【請求項１】 有機物およびフッ素を含む酸・アルカリ
排水を逆浸透により濃縮して、残った濃縮水を蒸発乾固
させ、逆浸透透過水を回収する装置において、逆浸透過
程で上記排水がスケール成分を析出するのを防止するた
めに、逆浸透装置の前流に上記排水を中和する中和装置
と、中和した排水を生物処理する生物処理槽と、逆浸透
濃縮水に塩化カルシウムを添加する塩化カルシウム添加
装置と、逆浸透透過水中のフッ素イオン除去用の吸着塔
とが設置されてなることを特徴とする排水回収処理装
置。 - 【請求項２】 酸・アルカリ排水が更にリン酸を含む排
水である請求項１の排水回収処理装置。 - 【請求項３】 生物処理槽が流動床式生物活性炭方法を
用いたものである請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 生物処理槽の槽内に、処理水中のＳＳ成
分を分離するための精密濾過膜が設けられている請求項
１記載の装置。 - 【請求項５】 有機物およびフッ素を含む酸・アルカリ
排水を蒸発濃縮により濃縮して、残った濃縮水を蒸発乾
固させ、蒸発物を蒸発水として回収する装置において、
蒸発濃縮過程で上記排水がスケール成分を析出するのを
防止するために、蒸発濃縮装置の前流に上記排水を中和
する中和装置と、中和した排水を生物処理する生物処理
槽と、蒸発濃縮過程の濃縮水に塩化カルシウムを添加す
る塩化カルシウム添加装置とが設置されてなることを特
徴とする排水回収処理装置。 - 【請求項６】 酸・アルカリ排水が更にリン酸を含む排
水である請求項５の排水回収処理装置。 - 【請求項７】 生物処理槽が流動床式生物活性炭方法を
用いたものである請求項５記載の装置。 - 【請求項８】 生物処理槽の後流に、処理水中のＳＳ成
分を分離するためのＳＳ分離装置が設けられている請求
項５記載の装置。 - 【請求項９】 請求項１〜８記載の装置を用いる排水回
収処理方法。 - 【請求項１０】 請求項９記載の方法で得られた回収水
を補給水の工業用水あるいは市水と混合して、蒸留法純
水装置の原水として用いる方法。
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