JP4583520B2 - 排水処理装置および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造設備等において排出される排水を処理する排水処理装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造設備においては、多種多量の薬品が使用され、これらが排水として排出されているが、この排水は、半導体を直接製造するラインからの製造工程の排水と、半導体を製造するために必要な設備から生じる製造工程以外の排水とに区分けされる。
【０００３】
この製造工程の排水としては、半導体結晶を研磨して生じる微粒子を含む排水、ウエハを洗浄して生じる油分や有機溶剤を含む排水、リソグラフィ工程におけるレジスト液や現像液等の排水、さらに、ウエハの薬品による洗浄後に再汚染を防止するためにウエハを純水により洗浄した際の排水など種々のものがある。また、製造工程以外の排水としては、超純水製造装置により純水を製造する際に生じる排水、各種ガスを排出した後に洗浄により生じるガスの成分を含んだガス洗浄排水、さらに、冷却水、生活排水などがある。
【０００４】
上記のような製造工程の排水は、大略的には、無機金属、有機溶剤等を多く含む排水を適当な時期に数％〜数十％の濃厚液に処理し、この濃厚液を業者に引き取らせるまたは別途処理する場合と、希薄な有機系水洗水、酸およびアルカリ系水洗水、純水によりウエハを洗浄した際の排水などの排水に所定の排水処理を施した後に、放流する場合とに大別される。また、製造工程以外の排水も、同様に、所定の排水処理を施した後に放流するようになっている。
【０００５】
具体的には、図３に示す排水処理装置では、各処理ユニット等からの排水を排出するための排出管１には、濃度計２が介装され、この濃度計２の下流側で分岐された排出管１の２つの分岐管１ａ，１ｂには、それぞれ、開閉弁３，４が設けられ、濃度計２からの信号により弁開度が調整されるようになっている。一方の分岐管１ａには、濃度計２により、例えばフッ素濃度（Ｆ−）が５０ｐｐｍ以上であると判別された排水（濃厚液）が流され、貯留タンク５に貯留された後、業者に引き取られるようになっている。他方の分岐管１ｂには、フッ素濃度が５０ｐｐｍより低い排水が流され、排水処理ユニット６により所定の排水処理がされた後、放流されるようになっている。
【０００６】
また、「超純水の科学」（リアライズ社）Ｐ１７４〜Ｐ１７６には、排水回収装置入口において異常排水の混入を防止するために排水の分別が行われること、および、その監視項目として、電気伝導率、ｐＨ、ＴＯＣ（ｔｏｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ）などがあることが開示されている。そして、ＴＯＣ濃度を計測する場合、現状のｐｐｍのレンジで使用することができるＴＯＣ計は、測定値が出るまでに約１０分の計測時間が必要であるため、その計測遅れをカバーするために、その計測時間以上の滞留時間を持った水槽を３基使用し、張り込み・ＴＯＣの計測・分別先への排出というように使い分ける必要があることが記載されている。また、簡便な方法として、一つの水槽を用い、ＴＯＣの良好時には、下部にＴＯＣ計の測定時間以上の滞留部分を保有しておき、異常時に全量排出するような方法が示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した図３の排水処理装置において、フッ素濃度が５０ｐｐｍより低く所定の排水処理の後に放流する排水は、その約８０％がフッ素濃度が５ｐｐｍ以下であり、この５ｐｐｍ以下のものが全体に占める割合が非常に多く、５ｐｐｍ以上のものの割合は非常に少ないため、上記のように、フッ素濃度が５０ｐｐｍより低い排水の全てについて、上記排水処理ユニット６により排水処理を行って放流することは、過重な処理を行っていることになり、コスト高騰の要因になっている。また、処理した排水の全てを放流しているため、工場設備等の全体に占める源水の使用量が多いといった問題がある。さらに、上述のように、さまざまな排水濃度に対応させるため、貯留タンクを３基準備し、張り込み・ＴＯＣ濃度の計測・分別先への排出というように使い分けて用いた場合には、装置が複雑になったり、設置面積が大きくなるなどの問題を招来していた。さらにまた、貯留タンクが１基の場合には、高濃度排水混入時にタンク内の全量を排出する必要がある等の問題がある。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、排水処理の負担を軽減して排水処理コストを低減することができ、かつ工場設備等の源水の使用量を低減することができる排水処理装置および方法を提供することを目的とする。また、複雑かつ大型の設備を用いることなく総有機炭素濃度によって排水を分離することができる排水処理装置および方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点によれば、各種の製造装置から排出された排水の総有機炭素の濃度を測定する総有機炭素濃度測定装置と、
前記総有機炭素濃度測定装置を経た排水が流入配管を介して流入され、流入された排水が層流状態で移動し、かつ順次排出配管へ排出されるように滞留させる滞留槽と、
前記滞留槽から排出配管へ排出された排水を、前記総有機炭素濃度測定装置の測定値に基づいて、前記排出配管における排水を分離する地点で、その値が基準値よりも低い排水と、基準値以上の排水とに分離する分離手段と、
前記総有機炭素濃度測定装置の測定値が基準値以上の排水に所定の排水処理を施して放流する排水処理・放流手段と、
前記総有機炭素濃度測定装置の測定値が基準値よりも低い排水を回収する回収手段と
を具備し、
前記分離手段は、前記排出配管における排水を分離する地点において分岐して設けられた、前記総有機炭素濃度の測定値が基準値よりも低い排水を通流させる配管および前記総有機炭素濃度の測定値が基準値以上の排水を通流させる配管と、排水をこれら配管に振り分ける弁機構とを有し、
前記滞留槽は、槽内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が槽内を通過する時間を調整する整流板を有し、
前記総有機炭素濃度測定装置における前記総有機炭素濃度の測定順に排水が前記排水を分離する地点に到達し、排水がその地点に到達した際に、前記弁機構に、前記総有機炭素濃度測定装置からの前記総有機炭素濃度の測定信号が送られるように、前記滞留槽における排水の層流状態および滞留時間を調整することを特徴とする排水処理装置が提供される。
【００１１】
本発明の第２の観点によれば、各種の製造装置から排出された排水の総有機炭素の濃度を測定する総有機炭素濃度測定装置と、
前記総有機炭素濃度測定装置を経た排水が流入配管を介して流入され、流入された排水が層流状態で移動し、かつ順次排出配管へ排出されるように滞留させる滞留槽と、
前記滞留槽から排出された排水の導電率を測定する導電率測定装置と、
前記滞留槽から排出配管へ排出された排水を、前記総有機炭素濃度測定装置の測定値および前記導電率測定装置の測定値に基づいて、前記排出配管における排水を分離する地点で、これらの値がいずれも基準値よりも低い排水と、これらの少なくとも一方が基準値以上の排水とに分離する分離手段と、
前記総有機炭素濃度測定装置の測定値および前記導電率測定装置の測定値の少なくとも一方が基準値以上の排水に所定の排水処理を施して放流する排水処理・放流手段と、
前記総有機炭素濃度測定装置の測定値および前記導電率測定装置の測定値のいずれも基準値よりも低い排水を回収する回収手段と
を具備し、
前記分離手段は、前記排出配管における排水を分離する地点において分岐して設けられた、前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値のいずれもが基準値よりも低い排水を通流させる配管および前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値の少なくとも一方が基準値以上の排水を通流させる配管と、排水をこれら配管に振り分ける弁機構とを有し、
前記滞留槽は、槽内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が槽内を通過する時間を調整する整流板を有し、
前記総有機炭素濃度測定装置における前記総有機炭素濃度の測定順に排水が前記排水を分離する地点に到達し、排水がその地点に到達した際に、前記弁機構に、前記総有機炭素濃度測定装置からの前記総有機炭素濃度の測定信号が送られるように、前記滞留槽における排水の層流状態および滞留時間を調整することを特徴とする排水処理装置が提供される。
【００１３】
本発明の第３の観点によれば、各種の製造装置から排出された排水の総有機炭素の濃度を総有機炭素濃度測定装置により測定する工程と、
前記総有機炭素濃度が測定された排水を流入配管を介して滞留槽に導入し、その中に設けられた、槽内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が槽内を通過する時間を調整する整流板により、前記貯留槽に流入された排水がその中を層流状態で移動し、かつ順次排出配管へ排出されるように滞留させる工程と、
前記滞留槽から排出配管へ排出された排水を、前記総有機炭素濃度の測定値に基づいて、前記排出配管における排水を分離する地点で、その値が基準値よりも低い排水と、基準値以上の排水とに分離する工程と、
前記総有機炭素濃度の測定値が基準値以上の排水に所定の排水処理を施して放流する工程と、
前記総有機炭素濃度の測定値が基準値よりも低い排水を回収する工程と
を具備し、
前記排出配管における排水を分離する地点には、前記総有機炭素濃度の測定値が基準値よりも低い排水を通流させる配管および前記総有機炭素濃度の値が基準値以上の排水を通流させる配管が分岐して設けられ、排水は弁機構によりいずれかの配管に振り分けられ、
前記総有機炭素濃度測定装置における前記総有機炭素濃度の測定順に排水が前記排水を分離する地点に到達し、排水がその地点に到達した際に、前記弁機構に、前記総有機炭素濃度測定装置からの前記総有機炭素濃度の測定信号が送られるように、前記滞留槽における排水の層流状態および滞留時間を調整することを特徴とする排水処理方法が提供される。
【００１４】
本発明の第４の観点によれば、各種の製造装置から排出された排水の総有機炭素の濃度を総有機炭素濃度測定装置により測定する工程と、
前記総有機炭素濃度が測定された排水を流入配管を介して滞留槽に導入し、その中に設けられた、槽内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が槽内を通過する時間を調整する整流板により、前記貯留槽に流入された排水がその中を層流状態で移動し、かつ順次排出配管へ排出されるように滞留させる工程と、
前記滞留槽から排出された排水の導電率を測定する工程と、
前記滞留槽から排出配管へ排出された排水を、前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値に基づいて、前記排出配管における排水を分離する地点で、それらの値がいずれも基準値よりも低い排水と、それらの少なくとも一方が基準値以上の排水とに分離する工程と、
前記総有機炭素濃度の測定値および導電率の測定値の少なくとも一方が基準値以上の排水に所定の排水処理を施して放流する工程と、
前記総有機炭素濃度の測定値および導電率の測定値のいずれもが基準値よりも低い排水を回収する工程と
を具備し、
前記排出配管における排水を分離する地点には、前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値のいずれもが基準値よりも低い排水を通流させる配管および前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値の少なくとも一方が基準値以上の排水を通流させる配管が分岐して設けられ、排水は弁機構によりいずれかの配管に振り分けられ、
前記総有機炭素濃度測定装置における前記総有機炭素濃度の測定順に排水が前記排水を分離する地点に到達し、排水がその地点に到達した際に、前記弁機構に、前記総有機炭素濃度測定装置からの前記総有機炭素濃度の測定信号が送られるように、前記滞留槽における排水の層流状態および滞留時間を調整することを特徴とする排水処理方法が提供される。
【００１５】
このような構成の本発明によれば、製造装置からの排水を、不純物濃度が基準値以上のものと基準値より低いものに分離し、不純物濃度の高い排水は、所定の排水処理の後に放流し、不純物濃度の低い排水は回収され、再利用することができるので、排水処理は不純物濃度の高いもののみについて行えばよく、排水処理の負担を軽減することができ、排水処理および放流のコストの低減を図ることができる。また、このように不純物濃度の低い排水が回収され、再利用することができるので、工場設備等の全体に占める源水の使用量を削減することができる。
【００１６】
また、排水を総有機炭素量によって分離する場合には、総有機炭素濃度測定に比較的時間がかかるため、測定結果が出た時点では、測定対象の排水はかなり下流側に到達しており、濃度によって連続的に排水を分離することが実質的に困難であるが、上述したように、排水を滞留槽に導入し、その中を層流状態で移動させ、かつ順次排出するとともに、排水を導入してから排出するまでが総有機炭素の濃度を測定している時間と対応するように前記排水を滞留させるようにすれば、排水を分離する地点には総有機炭素濃度の測定順に排水が到達し、しかも排水がその地点に到達した際に、その総有機炭素濃度の測定結果を分離手段に送るようにすることができるので、排水を総有機炭素濃度が基準値より低いものと、基準値以上のものとに連続的にかつ正確に分離することができる。この場合に、滞留槽を設けるのみでよいので、設備の複雑化および大型化を招来することがない。また、排水を分離する前に導電率を測定するようにすることにより、排水中の無機物質の濃度も把握することができ、総有機炭素濃度および無機物質濃度のいずれもが基準値より低い排水のみが回収され、再利用することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る排水処理装置および方法を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る排水処理装置のブロック図であり、図２は、図１に示した排水処理装置に装着された排水を不純物濃度に応じて分離する分離装置の模式図である。
【００１８】
図１に示すように、各種の製造装置１０ａ，１０ｂ，……，１０ｎが設けられており、また、製造工程以外の装置として、空調装置１１および流しユニット１２が設けられている。
【００１９】
この各種の製造装置１０ａ，１０ｂ，……，１０ｎからは、有機系、無機系、希薄なものなど排水の種類に応じた複数の排水管１３ａ，１３ｂ，１３ｃが延びている。
【００２０】
排水管１３ａには、有機系および無機系の排水が流され、それぞれ、排水受けタンク１４，１５に貯留され、その後、これら有機系および無機系の排水は、業者に引き取られるまたは別途処理させるようになっている。
【００２１】
排水管１３ｂには、他の有機系の排水が流され、排水受けタンク１７に貯留され、同様に、業者に引き取られるまたは別途処理されるようになっている。
【００２２】
排水管１３ｃには、例えば、半導体ウエハの薬品による洗浄後に再汚染を防止するためにウエハを純水により洗浄した際の排水などが流され、排水受けタンク２０に貯留され、図２に詳細に示す機構により、この排水を不純物濃度が基準値以上のものと基準値より低いものとに分離し、不純物濃度が基準値以上のものは所定の排水処理を施して放流する一方（図１に破線で示す流れ）、不純物濃度が基準値よりも低いものは所定の処理を施して回収され、再利用水として利用されるようになっている（図１に実線で示す流れ）。
【００２３】
具体的には、上記排水（例えば、フッ素濃度（Ｆ−）が５０ｐｐｍより低いと判断されたもの）が排水受けタンク２０に貯留され、滞留槽２１を経て分離された排水のうちの不純物濃度の高いもの、具体的には、後述するＴＯＣ（総有機炭素）計４３（ｔｏｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ａｎａｌｙｚｅｒ）によって得られたＴＯＣ濃度が０．５ｐｐｍ以上の排水、または後述する導電率計４６によって得られた電気伝導率が１００μｓ／ｃｍ以上の排水が、図１に破線で示すライン２２を通って排水槽２３に流され、次いで、反応槽および沈殿槽などからなる排水処理ユニット２４により排水処理され、さらに、反応槽、濾過槽および活性炭槽などからなる排水処理ユニット２５により排水処理され、次いで、中間槽２６および監視槽２７を介して、河川等に放流される。
【００２４】
滞留槽２１を経て分離された排水のうちの不純物濃度の低いもの、具体的には、ＴＯＣ濃度が０．５ｐｐｍより低くかつ電気伝導率が１００μｓ／ｃｍより低い排水は、図１に実線で示す循環ライン３０を通って、回収水受槽３１に至り、さらに活性炭、逆浸透膜、ＵＶ殺菌、およびフィルターなどを有する処理ユニット３２により処理され、次いで、中間タンクおよび１次純水タンクなどからなる処理ユニット３３を経て再利用可能な状態とされ回収される。この回収水は、上述した製造工程における半導体製造装置およびそれ以外の装置である空調装置１１および流しユニット１２に流されて、再利用される。
【００２５】
このように、本実施の形態では、製造装置から排出され、例えばフッ素濃度が５０ｐｐｍより低いと判断された排水が、不純物濃度が基準値以上のものと、不純物濃度が基準値より低いものとに分離され、濃度が基準値以上の排水は、排水処理ユニット２４，２５による排水処理の後に放流されている一方、不純物濃度が基準値よりも低い排水は、処理ユニット３１，３２による処理の後に回収されて再利用される。
【００２６】
したがって、排水処理は不純物濃度の高いもののみについて行えばよく、排水処理の負担を軽減することができ、排水処理および放流のコストの低減を図ることができる。また、このように工場設備等から排出される排水のうち、不純物濃度が低いものを再利用水としてリサイクル活用することができ、工場設備等の全体に占める源水の使用量を削減することができる。特に、不純物濃度が低いもの、例えばＴＯＣ濃度が０．５ｐｐｍ未満のものが、８０％程度の大きな割合を占める場合等に、排水処理の負担を著しく低減することができ、かつ排水のうち大きな割合を占める部分を再利用することができるので、源水の使用量を著しく少なくすることができる。
【００２７】
次に、図２を参照して、排水を不純物濃度に応じて分離する機構について説明する。
図１にも示した排水管１３ｃには、排水受けタンク２０が介装されており、この排水受けタンク２０には、排水の水位を計測するためのリミッタースイッチ４１が設けられている。この排水受けタンク２０の下流側には、ポンプ４２を介して、ＴＯＣ計４３が介装されている。このＴＯＣ計４３は、ＴＯＣ濃度を例えば所用時間３分間で測定するようになっており、測定結果（すなわち、ＴＯＣ濃度が０．５ｐｐｍ以上かそれ未満か）に応じて、後述する開閉弁４７ａ，４８ａに信号を出力するようになっている。
【００２８】
ＴＯＣ計４３の下流には、図１にも示した滞留槽２１が配置されている。この滞留槽２１は排水を下から導入して上から排出するようになっており、その上部および下部には、導入された排水の流れを層流にするための整流板４５が設けられている。そして、この滞留槽２１には排水を導入してから排出するまでがＴＯＣ計４３における測定時間と対応するように排水が滞留される。整流板４５には多数の排水通過孔４５ａが形成されており、排水がこの孔４５ａを通過することにより層流となるようになっている。この整流板４５の大きさは、例えばφ１０００ｍｍであり、孔４５ａの大きさは、例えばφ６ｍｍである。なお、整流板４５の孔４５ａの形状および個数を調整することにより、滞留槽２１内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が滞留槽２１内を通過する時間を調整することができる。
【００２９】
この滞留槽２１の下流には、排水の導電率を測定するための導電率計４６が介装されている。この導電率計４６により、排水の導電率が１００μｓ／ｃｍ以上か未満かが測定され、測定結果に応じて、後述する開閉弁４７ａ，４８ａに信号を出力するようになっている。なお、導電率は無機不純物濃度の指標であり、導電率を測定することにより無機不純物量を把握することができる。
【００３０】
この導電率計４６の下流おいては、配管１３ｃは、配管４７および配管４８に分岐されており、排水処理・放流側には、開閉弁４７ａが介装され、回収・再利用側には、開閉弁４８ａが介装されている。これら開閉弁４７ａ，４８ａの開閉は、上述したＴＯＣ計４３および導電率計４６からの信号に応じて決定されるようになっている。
【００３１】
導電率計４６の下流から排水受けタンク２０に向けて循環ライン４９が設けられ、この循環ライン４９には、上記リミッタースイッチ４１により開閉される開閉弁５０が介装されている。このように循環ライン４９を設けているのは、各製造装置１０ａ，１０ｂ，……，１０ｎは、バッチ処理であり、排水が非連続で排出されるため、排水受けタンク２０内の排水の量が少ないときには、分離槽２１の下流側から排水を排水受けタンク２０内に戻し、排水の排出量を極力連続的に調整するためである。
【００３２】
また、図２に示すように、循環ライン４９の先端部Ａは、排水受けタンク２０の奥底まで延長されて、先端部Ａの管端が、常に、貯留する排水中に存する状態とされる。すなわち、先端部Ａの管端が、排水受けタンク２０中の排水に浸かっていない場合には、循環ライン４９からのリターン排水が排水受けタンク２０内に流入する際に、排水受けタンク２０内の排水中にエアーが混入し、そのエアーによって、後段に配置されるＴＯＣ計４３でのＴＯＣ濃度計測の精度が悪化したり、滞留槽２１内において、層流を形成し難いといった恐れがあるので、排水受けタンク２０へのリターン配管すなわち循環ライン４９に、浸水する部分（先端部Ａ）を設けて、エアー混入による層流破壊等を防止するようにしている。
【００３３】
以上のような構成の機構において、排水受けタンク２０内の排水は、ポンプ４２を介して、ＴＯＣ計４３で連続的にサンプリングされＴＯＣ濃度が測定される。ＴＯＣ計４３を経た排水は、滞留槽２１内に下から流入され、滞留槽２１に設けられた整流板４５により層流にされ、上から順次排出される。そして、この滞留槽２１は、排水を導入してから排出するまでがＴＯＣ濃度を測定している時間と対応するように排水を滞留させる。したがって、排水を分離する地点にはＴＯＣ濃度の測定順に排水が到達し、しかも排水がその地点に到達した際に、そのＴＯＣ濃度の測定信号を開閉弁４７ａ、４８ａに送るようにすることができる。この滞留槽２１から流出された排水は、導電率計４６により導電率が測定される。
その後、ＴＯＣ濃度計４３および導電率計４６からの信号に応じて開閉弁４７ａ，４８ａが開閉され、フッ素濃度が５０ｐｐｍ未満の排水のうち不純物濃度の高いもの（ＴＯＣ濃度が０．５ｐｐｍ以上、または、導電率が１００μｓ／ｃｍ以上の排水）と、不純物濃度の低いもの（ＴＯＣ濃度が０．５ｐｐｍ未満および導電率が１００μｓ／ｃｍ未満の排水）とに分離されて、図１に示したように高濃度のものは排水処理された後放流され、濃度の低いものは回収されて再利用に供される。
【００３４】
このように、排水が滞留槽２１中を層流状態で移動され、かつ順次排出されるとともに、排水を導入してから排出するまでがＴＯＣ濃度を測定している時間と対応するように排水を滞留させるので、ＴＯＣ計４３において測定に例えば３分間かかるとしても、排水を分離する地点にはＴＯＣ濃度の測定順に排水が到達し、しかも排水がその地点に到達した際に、その測定信号を開閉弁４７ａ，４８ａに送るようにすることができるので、排水をＴＯＣ濃度に応じて連続的にかつ正確に分離することができる。また、導電率計４６により排水の導電率を測定するようにしているので、排水中の無機物質の濃度も把握することができ、ＴＯＣ濃度および無機物質濃度のいずれもが基準値より低い排水のみを回収して再利用することができる。
【００３５】
また、このように、ＴＯＣ濃度および導電率を実際に測定できるため、どの排水ラインからの排水かを把握することができ、排水ラインの管理を行うことができる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、不純物を測定するためにＴＯＣ濃度計および導電率計を用いたが、他のものであってもよい。また、層流を形成するために整流板を用いたが、これに限らず他の手段で層流を形成してもよい。さらに、上記実施の形態では、本発明を半導体製造設備に適用した場合について説明したが、これに限らず他の種々の製造設備に適用することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製造装置からの排水を、不純物濃度が基準値以上のものと基準値より低いものに分離し、不純物濃度の高い排水は、所定の排水処理の後に放流し、不純物濃度の低い排水は回収され、再利用することができるので、排水処理は不純物濃度の高いもののみについて行えばよく、排水処理の負担を軽減することができ、排水処理および放流のコストの低減を図ることができる。また、このように不純物濃度の低い排水が回収され、再利用することができるので、工場設備等の全体に占める源水の使用量を削減することができる。
【００３８】
また、排水を滞留槽に導入し、その中を層流状態で移動させ、かつ順次排出するとともに、排水を導入してから排出するまでが総有機炭素の濃度を測定している時間と対応するように前記排水を滞留させるので、排水を分離する地点には総有機炭素濃度の測定順に排水が到達し、しかも排水がその地点に到達した際に、その総有機炭素濃度の測定結果を分離手段に送るようにすることができるので、排水を総有機炭素濃度が基準値より低いものと、基準値以上のものとに、連続的にかつ正確に分離することができる。この場合に、滞留槽を設けるのみでよいので、設備の複雑化および大型化を招来することがない。また、排水を分離する前に導電率を測定するようにすることにより、排水中の無機物質の濃度も把握することができ、総有機炭素濃度および無機物質濃度のいずれもが基準値より低い排水のみを回収して再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る排水処理装置のブロック図。
【図２】図１に示した排水処理装置に装着された排水を濃度に応じて分離する分離装置の模式図。
【図３】従来に係る排水処理装置の模式図。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ，……，１０ｎ；製造装置
１１；空調装置
１２；流しユニット
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ；排水管
２０；排水受けタンク
２１；滞留槽
２４，２５；排水処理ユニット
３１；回収槽
３２，３３；処理ユニット
４１；リミッタースイッチ
４２；ポンプ
４３；ＴＯＣ計（総有機炭素濃度測定装置）
４５；整流板
４６；導電率計（導電率測定装置）
４７，４８；開閉弁
４９；循環ライン
５０；開閉弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造設備等において排出される排水を処理する排水処理装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造設備においては、多種多量の薬品が使用され、これらが排水として排出されているが、この排水は、半導体を直接製造するラインからの製造工程の排水と、半導体を製造するために必要な設備から生じる製造工程以外の排水とに区分けされる。
【０００３】
この製造工程の排水としては、半導体結晶を研磨して生じる微粒子を含む排水、ウエハを洗浄して生じる油分や有機溶剤を含む排水、リソグラフィ工程におけるレジスト液や現像液等の排水、さらに、ウエハの薬品による洗浄後に再汚染を防止するためにウエハを純水により洗浄した際の排水など種々のものがある。また、製造工程以外の排水としては、超純水製造装置により純水を製造する際に生じる排水、各種ガスを排出した後に洗浄により生じるガスの成分を含んだガス洗浄排水、さらに、冷却水、生活排水などがある。
【０００４】
上記のような製造工程の排水は、大略的には、無機金属、有機溶剤等を多く含む排水を適当な時期に数％〜数十％の濃厚液に処理し、この濃厚液を業者に引き取らせるまたは別途処理する場合と、希薄な有機系水洗水、酸およびアルカリ系水洗水、純水によりウエハを洗浄した際の排水などの排水に所定の排水処理を施した後に、放流する場合とに大別される。また、製造工程以外の排水も、同様に、所定の排水処理を施した後に放流するようになっている。
【０００５】
具体的には、図３に示す排水処理装置では、各処理ユニット等からの排水を排出するための排出管１には、濃度計２が介装され、この濃度計２の下流側で分岐された排出管１の２つの分岐管１ａ，１ｂには、それぞれ、開閉弁３，４が設けられ、濃度計２からの信号により弁開度が調整されるようになっている。一方の分岐管１ａには、濃度計２により、例えばフッ素濃度（Ｆ−）が５０ｐｐｍ以上であると判別された排水（濃厚液）が流され、貯留タンク５に貯留された後、業者に引き取られるようになっている。他方の分岐管１ｂには、フッ素濃度が５０ｐｐｍより低い排水が流され、排水処理ユニット６により所定の排水処理がされた後、放流されるようになっている。
【０００６】
また、「超純水の科学」（リアライズ社）Ｐ１７４〜Ｐ１７６には、排水回収装置入口において異常排水の混入を防止するために排水の分別が行われること、および、その監視項目として、電気伝導率、ｐＨ、ＴＯＣ（ｔｏｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ）などがあることが開示されている。そして、ＴＯＣ濃度を計測する場合、現状のｐｐｍのレンジで使用することができるＴＯＣ計は、測定値が出るまでに約１０分の計測時間が必要であるため、その計測遅れをカバーするために、その計測時間以上の滞留時間を持った水槽を３基使用し、張り込み・ＴＯＣの計測・分別先への排出というように使い分ける必要があることが記載されている。また、簡便な方法として、一つの水槽を用い、ＴＯＣの良好時には、下部にＴＯＣ計の測定時間以上の滞留部分を保有しておき、異常時に全量排出するような方法が示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した図３の排水処理装置において、フッ素濃度が５０ｐｐｍより低く所定の排水処理の後に放流する排水は、その約８０％がフッ素濃度が５ｐｐｍ以下であり、この５ｐｐｍ以下のものが全体に占める割合が非常に多く、５ｐｐｍ以上のものの割合は非常に少ないため、上記のように、フッ素濃度が５０ｐｐｍより低い排水の全てについて、上記排水処理ユニット６により排水処理を行って放流することは、過重な処理を行っていることになり、コスト高騰の要因になっている。また、処理した排水の全てを放流しているため、工場設備等の全体に占める源水の使用量が多いといった問題がある。さらに、上述のように、さまざまな排水濃度に対応させるため、貯留タンクを３基準備し、張り込み・ＴＯＣ濃度の計測・分別先への排出というように使い分けて用いた場合には、装置が複雑になったり、設置面積が大きくなるなどの問題を招来していた。さらにまた、貯留タンクが１基の場合には、高濃度排水混入時にタンク内の全量を排出する必要がある等の問題がある。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、排水処理の負担を軽減して排水処理コストを低減することができ、かつ工場設備等の源水の使用量を低減することができる排水処理装置および方法を提供することを目的とする。また、複雑かつ大型の設備を用いることなく総有機炭素濃度によって排水を分離することができる排水処理装置および方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点によれば、各種の製造装置から排出された排水の総有機炭素の濃度を測定する総有機炭素濃度測定装置と、
前記総有機炭素濃度測定装置を経た排水が流入配管を介して流入され、流入された排水が層流状態で移動し、かつ順次排出配管へ排出されるように滞留させる滞留槽と、
前記滞留槽から排出配管へ排出された排水を、前記総有機炭素濃度測定装置の測定値に基づいて、前記排出配管における排水を分離する地点で、その値が基準値よりも低い排水と、基準値以上の排水とに分離する分離手段と、
前記総有機炭素濃度測定装置の測定値が基準値以上の排水に所定の排水処理を施して放流する排水処理・放流手段と、
前記総有機炭素濃度測定装置の測定値が基準値よりも低い排水を回収する回収手段と
を具備し、
前記分離手段は、前記排出配管における排水を分離する地点において分岐して設けられた、前記総有機炭素濃度の測定値が基準値よりも低い排水を通流させる配管および前記総有機炭素濃度の測定値が基準値以上の排水を通流させる配管と、排水をこれら配管に振り分ける弁機構とを有し、
前記滞留槽は、槽内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が槽内を通過する時間を調整する整流板を有し、
前記総有機炭素濃度測定装置における前記総有機炭素濃度の測定順に排水が前記排水を分離する地点に到達し、排水がその地点に到達した際に、前記弁機構に、前記総有機炭素濃度測定装置からの前記総有機炭素濃度の測定信号が送られるように、前記滞留槽における排水の層流状態および滞留時間を調整することを特徴とする排水処理装置が提供される。
【００１１】
本発明の第２の観点によれば、各種の製造装置から排出された排水の総有機炭素の濃度を測定する総有機炭素濃度測定装置と、
前記総有機炭素濃度測定装置を経た排水が流入配管を介して流入され、流入された排水が層流状態で移動し、かつ順次排出配管へ排出されるように滞留させる滞留槽と、
前記滞留槽から排出された排水の導電率を測定する導電率測定装置と、
前記滞留槽から排出配管へ排出された排水を、前記総有機炭素濃度測定装置の測定値および前記導電率測定装置の測定値に基づいて、前記排出配管における排水を分離する地点で、これらの値がいずれも基準値よりも低い排水と、これらの少なくとも一方が基準値以上の排水とに分離する分離手段と、
前記総有機炭素濃度測定装置の測定値および前記導電率測定装置の測定値の少なくとも一方が基準値以上の排水に所定の排水処理を施して放流する排水処理・放流手段と、
前記総有機炭素濃度測定装置の測定値および前記導電率測定装置の測定値のいずれも基準値よりも低い排水を回収する回収手段と
を具備し、
前記分離手段は、前記排出配管における排水を分離する地点において分岐して設けられた、前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値のいずれもが基準値よりも低い排水を通流させる配管および前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値の少なくとも一方が基準値以上の排水を通流させる配管と、排水をこれら配管に振り分ける弁機構とを有し、
前記滞留槽は、槽内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が槽内を通過する時間を調整する整流板を有し、
前記総有機炭素濃度測定装置における前記総有機炭素濃度の測定順に排水が前記排水を分離する地点に到達し、排水がその地点に到達した際に、前記弁機構に、前記総有機炭素濃度測定装置からの前記総有機炭素濃度の測定信号が送られるように、前記滞留槽における排水の層流状態および滞留時間を調整することを特徴とする排水処理装置が提供される。
【００１３】
本発明の第３の観点によれば、各種の製造装置から排出された排水の総有機炭素の濃度を総有機炭素濃度測定装置により測定する工程と、
前記総有機炭素濃度が測定された排水を流入配管を介して滞留槽に導入し、その中に設けられた、槽内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が槽内を通過する時間を調整する整流板により、前記貯留槽に流入された排水がその中を層流状態で移動し、かつ順次排出配管へ排出されるように滞留させる工程と、
前記滞留槽から排出配管へ排出された排水を、前記総有機炭素濃度の測定値に基づいて、前記排出配管における排水を分離する地点で、その値が基準値よりも低い排水と、基準値以上の排水とに分離する工程と、
前記総有機炭素濃度の測定値が基準値以上の排水に所定の排水処理を施して放流する工程と、
前記総有機炭素濃度の測定値が基準値よりも低い排水を回収する工程と
を具備し、
前記排出配管における排水を分離する地点には、前記総有機炭素濃度の測定値が基準値よりも低い排水を通流させる配管および前記総有機炭素濃度の値が基準値以上の排水を通流させる配管が分岐して設けられ、排水は弁機構によりいずれかの配管に振り分けられ、
前記総有機炭素濃度測定装置における前記総有機炭素濃度の測定順に排水が前記排水を分離する地点に到達し、排水がその地点に到達した際に、前記弁機構に、前記総有機炭素濃度測定装置からの前記総有機炭素濃度の測定信号が送られるように、前記滞留槽における排水の層流状態および滞留時間を調整することを特徴とする排水処理方法が提供される。
【００１４】
本発明の第４の観点によれば、各種の製造装置から排出された排水の総有機炭素の濃度を総有機炭素濃度測定装置により測定する工程と、
前記総有機炭素濃度が測定された排水を流入配管を介して滞留槽に導入し、その中に設けられた、槽内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が槽内を通過する時間を調整する整流板により、前記貯留槽に流入された排水がその中を層流状態で移動し、かつ順次排出配管へ排出されるように滞留させる工程と、
前記滞留槽から排出された排水の導電率を測定する工程と、
前記滞留槽から排出配管へ排出された排水を、前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値に基づいて、前記排出配管における排水を分離する地点で、それらの値がいずれも基準値よりも低い排水と、それらの少なくとも一方が基準値以上の排水とに分離する工程と、
前記総有機炭素濃度の測定値および導電率の測定値の少なくとも一方が基準値以上の排水に所定の排水処理を施して放流する工程と、
前記総有機炭素濃度の測定値および導電率の測定値のいずれもが基準値よりも低い排水を回収する工程と
を具備し、
前記排出配管における排水を分離する地点には、前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値のいずれもが基準値よりも低い排水を通流させる配管および前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値の少なくとも一方が基準値以上の排水を通流させる配管が分岐して設けられ、排水は弁機構によりいずれかの配管に振り分けられ、
前記総有機炭素濃度測定装置における前記総有機炭素濃度の測定順に排水が前記排水を分離する地点に到達し、排水がその地点に到達した際に、前記弁機構に、前記総有機炭素濃度測定装置からの前記総有機炭素濃度の測定信号が送られるように、前記滞留槽における排水の層流状態および滞留時間を調整することを特徴とする排水処理方法が提供される。
【００１５】
このような構成の本発明によれば、製造装置からの排水を、不純物濃度が基準値以上のものと基準値より低いものに分離し、不純物濃度の高い排水は、所定の排水処理の後に放流し、不純物濃度の低い排水は回収され、再利用することができるので、排水処理は不純物濃度の高いもののみについて行えばよく、排水処理の負担を軽減することができ、排水処理および放流のコストの低減を図ることができる。また、このように不純物濃度の低い排水が回収され、再利用することができるので、工場設備等の全体に占める源水の使用量を削減することができる。
【００１６】
また、排水を総有機炭素量によって分離する場合には、総有機炭素濃度測定に比較的時間がかかるため、測定結果が出た時点では、測定対象の排水はかなり下流側に到達しており、濃度によって連続的に排水を分離することが実質的に困難であるが、上述したように、排水を滞留槽に導入し、その中を層流状態で移動させ、かつ順次排出するとともに、排水を導入してから排出するまでが総有機炭素の濃度を測定している時間と対応するように前記排水を滞留させるようにすれば、排水を分離する地点には総有機炭素濃度の測定順に排水が到達し、しかも排水がその地点に到達した際に、その総有機炭素濃度の測定結果を分離手段に送るようにすることができるので、排水を総有機炭素濃度が基準値より低いものと、基準値以上のものとに連続的にかつ正確に分離することができる。この場合に、滞留槽を設けるのみでよいので、設備の複雑化および大型化を招来することがない。また、排水を分離する前に導電率を測定するようにすることにより、排水中の無機物質の濃度も把握することができ、総有機炭素濃度および無機物質濃度のいずれもが基準値より低い排水のみが回収され、再利用することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る排水処理装置および方法を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る排水処理装置のブロック図であり、図２は、図１に示した排水処理装置に装着された排水を不純物濃度に応じて分離する分離装置の模式図である。
【００１８】
図１に示すように、各種の製造装置１０ａ，１０ｂ，……，１０ｎが設けられており、また、製造工程以外の装置として、空調装置１１および流しユニット１２が設けられている。
【００１９】
この各種の製造装置１０ａ，１０ｂ，……，１０ｎからは、有機系、無機系、希薄なものなど排水の種類に応じた複数の排水管１３ａ，１３ｂ，１３ｃが延びている。
【００２０】
排水管１３ａには、有機系および無機系の排水が流され、それぞれ、排水受けタンク１４，１５に貯留され、その後、これら有機系および無機系の排水は、業者に引き取られるまたは別途処理させるようになっている。
【００２１】
排水管１３ｂには、他の有機系の排水が流され、排水受けタンク１７に貯留され、同様に、業者に引き取られるまたは別途処理されるようになっている。
【００２２】
排水管１３ｃには、例えば、半導体ウエハの薬品による洗浄後に再汚染を防止するためにウエハを純水により洗浄した際の排水などが流され、排水受けタンク２０に貯留され、図２に詳細に示す機構により、この排水を不純物濃度が基準値以上のものと基準値より低いものとに分離し、不純物濃度が基準値以上のものは所定の排水処理を施して放流する一方（図１に破線で示す流れ）、不純物濃度が基準値よりも低いものは所定の処理を施して回収され、再利用水として利用されるようになっている（図１に実線で示す流れ）。
【００２３】
具体的には、上記排水（例えば、フッ素濃度（Ｆ−）が５０ｐｐｍより低いと判断されたもの）が排水受けタンク２０に貯留され、滞留槽２１を経て分離された排水のうちの不純物濃度の高いもの、具体的には、後述するＴＯＣ（総有機炭素）計４３（ｔｏｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ ａｎａｌｙｚｅｒ）によって得られたＴＯＣ濃度が０．５ｐｐｍ以上の排水、または後述する導電率計４６によって得られた電気伝導率が１００μｓ／ｃｍ以上の排水が、図１に破線で示すライン２２を通って排水槽２３に流され、次いで、反応槽および沈殿槽などからなる排水処理ユニット２４により排水処理され、さらに、反応槽、濾過槽および活性炭槽などからなる排水処理ユニット２５により排水処理され、次いで、中間槽２６および監視槽２７を介して、河川等に放流される。
【００２４】
滞留槽２１を経て分離された排水のうちの不純物濃度の低いもの、具体的には、ＴＯＣ濃度が０．５ｐｐｍより低くかつ電気伝導率が１００μｓ／ｃｍより低い排水は、図１に実線で示す循環ライン３０を通って、回収水受槽３１に至り、さらに活性炭、逆浸透膜、ＵＶ殺菌、およびフィルターなどを有する処理ユニット３２により処理され、次いで、中間タンクおよび１次純水タンクなどからなる処理ユニット３３を経て再利用可能な状態とされ回収される。この回収水は、上述した製造工程における半導体製造装置およびそれ以外の装置である空調装置１１および流しユニット１２に流されて、再利用される。
【００２５】
このように、本実施の形態では、製造装置から排出され、例えばフッ素濃度が５０ｐｐｍより低いと判断された排水が、不純物濃度が基準値以上のものと、不純物濃度が基準値より低いものとに分離され、濃度が基準値以上の排水は、排水処理ユニット２４，２５による排水処理の後に放流されている一方、不純物濃度が基準値よりも低い排水は、処理ユニット３１，３２による処理の後に回収されて再利用される。
【００２６】
したがって、排水処理は不純物濃度の高いもののみについて行えばよく、排水処理の負担を軽減することができ、排水処理および放流のコストの低減を図ることができる。また、このように工場設備等から排出される排水のうち、不純物濃度が低いものを再利用水としてリサイクル活用することができ、工場設備等の全体に占める源水の使用量を削減することができる。特に、不純物濃度が低いもの、例えばＴＯＣ濃度が０．５ｐｐｍ未満のものが、８０％程度の大きな割合を占める場合等に、排水処理の負担を著しく低減することができ、かつ排水のうち大きな割合を占める部分を再利用することができるので、源水の使用量を著しく少なくすることができる。
【００２７】
次に、図２を参照して、排水を不純物濃度に応じて分離する機構について説明する。
図１にも示した排水管１３ｃには、排水受けタンク２０が介装されており、この排水受けタンク２０には、排水の水位を計測するためのリミッタースイッチ４１が設けられている。この排水受けタンク２０の下流側には、ポンプ４２を介して、ＴＯＣ計４３が介装されている。このＴＯＣ計４３は、ＴＯＣ濃度を例えば所用時間３分間で測定するようになっており、測定結果（すなわち、ＴＯＣ濃度が０．５ｐｐｍ以上かそれ未満か）に応じて、後述する開閉弁４７ａ，４８ａに信号を出力するようになっている。
【００２８】
ＴＯＣ計４３の下流には、図１にも示した滞留槽２１が配置されている。この滞留槽２１は排水を下から導入して上から排出するようになっており、その上部および下部には、導入された排水の流れを層流にするための整流板４５が設けられている。そして、この滞留槽２１には排水を導入してから排出するまでがＴＯＣ計４３における測定時間と対応するように排水が滞留される。整流板４５には多数の排水通過孔４５ａが形成されており、排水がこの孔４５ａを通過することにより層流となるようになっている。この整流板４５の大きさは、例えばφ１０００ｍｍであり、孔４５ａの大きさは、例えばφ６ｍｍである。なお、整流板４５の孔４５ａの形状および個数を調整することにより、滞留槽２１内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が滞留槽２１内を通過する時間を調整することができる。
【００２９】
この滞留槽２１の下流には、排水の導電率を測定するための導電率計４６が介装されている。この導電率計４６により、排水の導電率が１００μｓ／ｃｍ以上か未満かが測定され、測定結果に応じて、後述する開閉弁４７ａ，４８ａに信号を出力するようになっている。なお、導電率は無機不純物濃度の指標であり、導電率を測定することにより無機不純物量を把握することができる。
【００３０】
この導電率計４６の下流おいては、配管１３ｃは、配管４７および配管４８に分岐されており、排水処理・放流側には、開閉弁４７ａが介装され、回収・再利用側には、開閉弁４８ａが介装されている。これら開閉弁４７ａ，４８ａの開閉は、上述したＴＯＣ計４３および導電率計４６からの信号に応じて決定されるようになっている。
【００３１】
導電率計４６の下流から排水受けタンク２０に向けて循環ライン４９が設けられ、この循環ライン４９には、上記リミッタースイッチ４１により開閉される開閉弁５０が介装されている。このように循環ライン４９を設けているのは、各製造装置１０ａ，１０ｂ，……，１０ｎは、バッチ処理であり、排水が非連続で排出されるため、排水受けタンク２０内の排水の量が少ないときには、分離槽２１の下流側から排水を排水受けタンク２０内に戻し、排水の排出量を極力連続的に調整するためである。
【００３２】
また、図２に示すように、循環ライン４９の先端部Ａは、排水受けタンク２０の奥底まで延長されて、先端部Ａの管端が、常に、貯留する排水中に存する状態とされる。すなわち、先端部Ａの管端が、排水受けタンク２０中の排水に浸かっていない場合には、循環ライン４９からのリターン排水が排水受けタンク２０内に流入する際に、排水受けタンク２０内の排水中にエアーが混入し、そのエアーによって、後段に配置されるＴＯＣ計４３でのＴＯＣ濃度計測の精度が悪化したり、滞留槽２１内において、層流を形成し難いといった恐れがあるので、排水受けタンク２０へのリターン配管すなわち循環ライン４９に、浸水する部分（先端部Ａ）を設けて、エアー混入による層流破壊等を防止するようにしている。
【００３３】
以上のような構成の機構において、排水受けタンク２０内の排水は、ポンプ４２を介して、ＴＯＣ計４３で連続的にサンプリングされＴＯＣ濃度が測定される。ＴＯＣ計４３を経た排水は、滞留槽２１内に下から流入され、滞留槽２１に設けられた整流板４５により層流にされ、上から順次排出される。そして、この滞留槽２１は、排水を導入してから排出するまでがＴＯＣ濃度を測定している時間と対応するように排水を滞留させる。したがって、排水を分離する地点にはＴＯＣ濃度の測定順に排水が到達し、しかも排水がその地点に到達した際に、そのＴＯＣ濃度の測定信号を開閉弁４７ａ、４８ａに送るようにすることができる。この滞留槽２１から流出された排水は、導電率計４６により導電率が測定される。
その後、ＴＯＣ濃度計４３および導電率計４６からの信号に応じて開閉弁４７ａ，４８ａが開閉され、フッ素濃度が５０ｐｐｍ未満の排水のうち不純物濃度の高いもの（ＴＯＣ濃度が０．５ｐｐｍ以上、または、導電率が１００μｓ／ｃｍ以上の排水）と、不純物濃度の低いもの（ＴＯＣ濃度が０．５ｐｐｍ未満および導電率が１００μｓ／ｃｍ未満の排水）とに分離されて、図１に示したように高濃度のものは排水処理された後放流され、濃度の低いものは回収されて再利用に供される。
【００３４】
このように、排水が滞留槽２１中を層流状態で移動され、かつ順次排出されるとともに、排水を導入してから排出するまでがＴＯＣ濃度を測定している時間と対応するように排水を滞留させるので、ＴＯＣ計４３において測定に例えば３分間かかるとしても、排水を分離する地点にはＴＯＣ濃度の測定順に排水が到達し、しかも排水がその地点に到達した際に、その測定信号を開閉弁４７ａ，４８ａに送るようにすることができるので、排水をＴＯＣ濃度に応じて連続的にかつ正確に分離することができる。また、導電率計４６により排水の導電率を測定するようにしているので、排水中の無機物質の濃度も把握することができ、ＴＯＣ濃度および無機物質濃度のいずれもが基準値より低い排水のみを回収して再利用することができる。
【００３５】
また、このように、ＴＯＣ濃度および導電率を実際に測定できるため、どの排水ラインからの排水かを把握することができ、排水ラインの管理を行うことができる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、不純物を測定するためにＴＯＣ濃度計および導電率計を用いたが、他のものであってもよい。また、層流を形成するために整流板を用いたが、これに限らず他の手段で層流を形成してもよい。さらに、上記実施の形態では、本発明を半導体製造設備に適用した場合について説明したが、これに限らず他の種々の製造設備に適用することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製造装置からの排水を、不純物濃度が基準値以上のものと基準値より低いものに分離し、不純物濃度の高い排水は、所定の排水処理の後に放流し、不純物濃度の低い排水は回収され、再利用することができるので、排水処理は不純物濃度の高いもののみについて行えばよく、排水処理の負担を軽減することができ、排水処理および放流のコストの低減を図ることができる。また、このように不純物濃度の低い排水が回収され、再利用することができるので、工場設備等の全体に占める源水の使用量を削減することができる。
【００３８】
また、排水を滞留槽に導入し、その中を層流状態で移動させ、かつ順次排出するとともに、排水を導入してから排出するまでが総有機炭素の濃度を測定している時間と対応するように前記排水を滞留させるので、排水を分離する地点には総有機炭素濃度の測定順に排水が到達し、しかも排水がその地点に到達した際に、その総有機炭素濃度の測定結果を分離手段に送るようにすることができるので、排水を総有機炭素濃度が基準値より低いものと、基準値以上のものとに、連続的にかつ正確に分離することができる。この場合に、滞留槽を設けるのみでよいので、設備の複雑化および大型化を招来することがない。また、排水を分離する前に導電率を測定するようにすることにより、排水中の無機物質の濃度も把握することができ、総有機炭素濃度および無機物質濃度のいずれもが基準値より低い排水のみを回収して再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る排水処理装置のブロック図。
【図２】図１に示した排水処理装置に装着された排水を濃度に応じて分離する分離装置の模式図。
【図３】従来に係る排水処理装置の模式図。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ，……，１０ｎ；製造装置
１１；空調装置
１２；流しユニット
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ；排水管
２０；排水受けタンク
２１；滞留槽
２４，２５；排水処理ユニット
３１；回収槽
３２，３３；処理ユニット
４１；リミッタースイッチ
４２；ポンプ
４３；ＴＯＣ計（総有機炭素濃度測定装置）
４５；整流板
４６；導電率計（導電率測定装置）
４７，４８；開閉弁
４９；循環ライン
５０；開閉弁
Claims (5)
- 各種の製造装置から排出された排水の総有機炭素の濃度を測定する総有機炭素濃度測定装置と、
前記総有機炭素濃度測定装置を経た排水が流入配管を介して流入され、流入された排水が層流状態で移動し、かつ順次排出配管へ排出されるように滞留させる滞留槽と、
前記滞留槽から排出配管へ排出された排水を、前記総有機炭素濃度測定装置の測定値に基づいて、前記排出配管における排水を分離する地点で、その値が基準値よりも低い排水と、基準値以上の排水とに分離する分離手段と、
前記総有機炭素濃度測定装置の測定値が基準値以上の排水に所定の排水処理を施して放流する排水処理・放流手段と、
前記総有機炭素濃度測定装置の測定値が基準値よりも低い排水を回収する回収手段と
を具備し、
前記分離手段は、前記排出配管における排水を分離する地点において分岐して設けられた、前記総有機炭素濃度の測定値が基準値よりも低い排水を通流させる配管および前記総有機炭素濃度の測定値が基準値以上の排水を通流させる配管と、排水をこれら配管に振り分ける弁機構とを有し、
前記滞留槽は、槽内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が槽内を通過する時間を調整する整流板を有し、
前記総有機炭素濃度測定装置における前記総有機炭素濃度の測定順に排水が前記排水を分離する地点に到達し、排水がその地点に到達した際に、前記弁機構に、前記総有機炭素濃度測定装置からの前記総有機炭素濃度の測定信号が送られるように、前記滞留槽における排水の層流状態および滞留時間を調整することを特徴とする排水処理装置。 - 各種の製造装置から排出された排水の総有機炭素の濃度を測定する総有機炭素濃度測定装置と、
前記総有機炭素濃度測定装置を経た排水が流入配管を介して流入され、流入された排水が層流状態で移動し、かつ順次排出配管へ排出されるように滞留させる滞留槽と、
前記滞留槽から排出された排水の導電率を測定する導電率測定装置と、
前記滞留槽から排出配管へ排出された排水を、前記総有機炭素濃度測定装置の測定値および前記導電率測定装置の測定値に基づいて、前記排出配管における排水を分離する地点で、これらの値がいずれも基準値よりも低い排水と、これらの少なくとも一方が基準値以上の排水とに分離する分離手段と、
前記総有機炭素濃度測定装置の測定値および前記導電率測定装置の測定値の少なくとも一方が基準値以上の排水に所定の排水処理を施して放流する排水処理・放流手段と、
前記総有機炭素濃度測定装置の測定値および前記導電率測定装置の測定値のいずれも基準値よりも低い排水を回収する回収手段と
を具備し、
前記分離手段は、前記排出配管における排水を分離する地点において分岐して設けられた、前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値のいずれもが基準値よりも低い排水を通流させる配管および前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値の少なくとも一方が基準値以上の排水を通流させる配管と、排水をこれら配管に振り分ける弁機構とを有し、
前記滞留槽は、槽内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が槽内を通過する時間を調整する整流板を有し、
前記総有機炭素濃度測定装置における前記総有機炭素濃度の測定順に排水が前記排水を分離する地点に到達し、排水がその地点に到達した際に、前記弁機構に、前記総有機炭素濃度測定装置からの前記総有機炭素濃度の測定信号が送られるように、前記滞留槽における排水の層流状態および滞留時間を調整することを特徴とする排水処理装置。 - 前記総有機炭素濃度測定装置の上流側に設けられ、各種の製造装置から排出された排水を貯留する排水受けタンクと、
この排水受けタンク内の排水の量が少ないときに、前記滞留槽の下流側から排水を前記排水受けタンク内に戻すための循環ラインとをさらに具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排水処理装置。 - 各種の製造装置から排出された排水の総有機炭素の濃度を総有機炭素濃度測定装置により測定する工程と、
前記総有機炭素濃度が測定された排水を流入配管を介して滞留槽に導入し、その中に設けられた、槽内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が槽内を通過する時間を調整する整流板により、前記貯留槽に流入された排水がその中を層流状態で移動し、かつ順次排出配管へ排出されるように滞留させる工程と、
前記滞留槽から排出配管へ排出された排水を、前記総有機炭素濃度の測定値に基づいて、前記排出配管における排水を分離する地点で、その値が基準値よりも低い排水と、基準値以上の排水とに分離する工程と、
前記総有機炭素濃度の測定値が基準値以上の排水に所定の排水処理を施して放流する工程と、
前記総有機炭素濃度の測定値が基準値よりも低い排水を回収する工程と
を具備し、
前記排出配管における排水を分離する地点には、前記総有機炭素濃度の測定値が基準値よりも低い排水を通流させる配管および前記総有機炭素濃度の値が基準値以上の排水を通流させる配管が分岐して設けられ、排水は弁機構によりいずれかの配管に振り分けられ、
前記総有機炭素濃度測定装置における前記総有機炭素濃度の測定順に排水が前記排水を分離する地点に到達し、排水がその地点に到達した際に、前記弁機構に、前記総有機炭素濃度測定装置からの前記総有機炭素濃度の測定信号が送られるように、前記滞留槽における排水の層流状態および滞留時間を調整することを特徴とする排水処理方法。 - 各種の製造装置から排出された排水の総有機炭素の濃度を総有機炭素濃度測定装置により測定する工程と、
前記総有機炭素濃度が測定された排水を流入配管を介して滞留槽に導入し、その中に設けられた、槽内を移動する排水の層流状態を制御し、排水が槽内を通過する時間を調整する整流板により、前記貯留槽に流入された排水がその中を層流状態で移動し、かつ順次排出配管へ排出されるように滞留させる工程と、
前記滞留槽から排出された排水の導電率を測定する工程と、
前記滞留槽から排出配管へ排出された排水を、前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値に基づいて、前記排出配管における排水を分離する地点で、それらの値がいずれも基準値よりも低い排水と、それらの少なくとも一方が基準値以上の排水とに分離する工程と、
前記総有機炭素濃度の測定値および導電率の測定値の少なくとも一方が基準値以上の排水に所定の排水処理を施して放流する工程と、
前記総有機炭素濃度の測定値および導電率の測定値のいずれもが基準値よりも低い排水を回収する工程と
を具備し、
前記排出配管における排水を分離する地点には、前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値のいずれもが基準値よりも低い排水を通流させる配管および前記総有機炭素濃度の測定値および前記導電率の測定値の少なくとも一方が基準値以上の排水を通流させる配管が分岐して設けられ、排水は弁機構によりいずれかの配管に振り分けられ、
前記総有機炭素濃度測定装置における前記総有機炭素濃度の測定順に排水が前記排水を分離する地点に到達し、排水がその地点に到達した際に、前記弁機構に、前記総有機炭素濃度測定装置からの前記総有機炭素濃度の測定信号が送られるように、前記滞留槽における排水の層流状態および滞留時間を調整することを特徴とする排水処理方法。
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