JP4709467B2 - 有機性薬品含有排水の処理方法とその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性薬品含有排水の処理方法とその装置、さらに詳しくは、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）のような有機性薬品を含有する排水を、その含有された有機性薬品を再利用することを目的として処理する処理方法と、そのような処理を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年においては、電子工業分野において剥離、洗浄剤としてＤＭＳＯが使用されるようになっている。このため、ＤＭＳＯの分解処理をすることが要請され、その要請のために、たとえば特許第2769973 号のようなＤＭＳＯの生物処理方法が本件特許出願人によって開発されている。
【０００３】
このような生物処理方法によれば、ＤＭＳＯを好適に分解することはできるが、ＤＭＳＯの濃度が高くなり、或いは排水量が増加すると、その分生物処理槽にかかる負荷が増大することとなる。
【０００４】
そして、このように生物処理槽にかかる負荷が増大する結果、処理する生物処理槽も大型化し、設置スペースも要することとなり、さらに処理に消費されるエネルギーも増大することとなる。また、余剰汚泥も増加することとなる。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、生物処理槽にかかる負荷を著しく低減することができ、その分、生物処理槽の小型化を図れ、設置スペースも減少させることができ、消費エネルギーや余剰汚泥量を低減させることができ、しかもＤＭＳＯ等の排水に含有されている有機性薬品を再利用させることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために、有機性薬品含有排水の処理方法とその装置としてなされたもので、有機性薬品含有排水の処理方法の特徴は、有機性薬品含有排水を逆浸透膜装置４に通水し、該逆浸透膜装置４で分離された透過液を生物処理し、生物処理後の処理水をさらに逆浸透膜装置１４で分離するとともに、分離された透過液を紫外線照射装置１５へ供給し、その後、該透過液を回収し、前記生物処理前に逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を回収することである。
【０００７】
また、有機性薬品含有排水の処理装置としての特徴は、有機性薬品含有排水を通水して濃縮液と透過液とに分離する逆浸透膜装置４と、前記逆浸透膜装置４で分離された透過液を生物処理するための生物処理装置６と、前記生物処理装置６で生物処理された処理水を濃縮液と透過液とに分離する逆浸透膜装置１４と、前記生物処理された処理水を濃縮液と透過液とに分離する逆浸透膜装置１４の後段側に設けられた紫外線照射装置（１５）とで処理装置を構成したことである。
【０００８】
かかる場合において、逆浸透膜装置４の後段側に蒸発濃縮装置19を設けて、逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を、さらに蒸発濃縮することも可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、まず、有機性薬品の一例としてのＤＭＳＯを含有する排水の処理装置の構成を図面に従って説明する。
【００１０】
図１において、１は原水であるＤＭＳＯ含有排水を貯留するための原水貯留槽、２は該原水貯留槽１から供給される原水を加温するための熱交換器で、スチーム、温水等を熱媒体とするものである。また、３は、加温された原水を濾過するためのカートリッジフィルターを示す。
【００１１】
４は、逆浸透膜装置で、前記カートリッジフィルター３で濾過され固形分等が除去された原水を、濃縮液と透過液とに分離するためのものである。
【００１２】
５は、前記逆浸透膜装置４で分離された透過液と、ＤＭＳＯ以外の他の有機性排水を混合するための混合槽で、他の有機性排水としては、本実施形態では、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）やイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等を含んだ有機性リンス排水が使用される。また、この混合槽５へは凝縮水貯留槽21からの凝縮水が供給されるように構成されている。
【００１３】
６は、前記逆浸透膜装置４で分離されたＤＭＳＯ含有排水の透過液と前記有機性リンス排水との混合排水を生物処理するための生物処理装置で、本実施形態では固定床と流動床の双方を具備した生物処理装置が用いられる。
【００１４】
すなわち、この生物処理装置６は、図２に示すように、固定床７の上部に流動床８を設けた構成からなるもので、流動床８の部分には、図示しないが、ｐＨ調整ポンプ等が設けられている。また、固定床７の部分には、散気攪拌のためのパイプ23が設けられている。
【００１５】
そして、固定床７及び流動床８には、それぞれ固定担体及び流動担体が充填されており、固定担体としては、全体が球状の多孔質のセラミック製のものが用いられている。固定担体の粒径は、５〜10mmに形成されている。
【００１６】
また、流動担体９は、図３に示すように、正面側は、略十字状の中央部10の周囲に円弧状の周辺部11が連設され、その周辺部11の周囲に複数（本実施形態では８本）のフィン12が等角間隔に突設された形状からなり、側面側は、図示しないが、略長方形状に形成されている。
【００１７】
この流動担体９の比重は0.90〜1.20であり、側面視における長さは約10mmである。流動担体９をこのような中央部10、周辺部11、フィン12からなる形状に形成すると、流動担体９の全体の表面積が大きくなるので、微生物が付着しやすくなる。また、流動担体９の材質としてはポリプロピレン、ポリエチレン等の通常の合成樹脂から任意に選択することができる。
【００１８】
この生物処理装置６の後段には、さらに精密濾過膜装置13、逆浸透膜装置14、紫外線照射装置15が配設されている。
【００１９】
16は、前記精密濾過膜装置13及び逆浸透膜装置14で分離，透過され、紫外線照射装置15で微量なＴＯＣ（全有機炭素）が酸化分解された回収水を回収するための回収水貯留槽で、この回収水貯留槽16に回収された回収水は、後述のように純水プラント等に供給される。
【００２０】
17は、前記後段の逆浸透膜装置14で分離された濃縮液を蒸発濃縮するための蒸発装置を示す。
【００２１】
18は、前記前段の逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を貯留するための濃縮液貯留槽、19は該濃縮液貯留槽18内の濃縮液をさらに加熱蒸発により濃縮するための蒸発濃縮装置で、この濃縮液貯留槽18と蒸発濃縮装置19との間には、熱交換器20が設けられている。
【００２２】
熱交換器20の熱媒体としては、前記蒸発濃縮装置19で蒸発した蒸気が用いられる。
【００２３】
21は、前記熱交換器20での熱交換用として用いられた蒸気を凝縮水として貯留するための凝縮水貯留槽を示す。
【００２４】
22は、前記蒸発濃縮装置19で濃縮された濃縮液を回収するための濃縮液回収槽である。
【００２５】
そして、このような構成からなる装置を用いたＤＭＳＯ含有排水の処理方法の実施形態について説明すると、先ず、工場等から排出されたＤＭＳＯ含有排水を原水貯留槽１内に流入する。
【００２６】
この原水貯留槽１内の原水であるＤＭＳＯ含有排水は、先ず熱交換器２へ供給されて加温され、カートリッジフィルター３で濾過される。このカートリッジフィルター３で固形分等が除去されることとなる。
【００２７】
次に、カートリッジフィルター３で濾過されたＤＭＳＯ含有排水は、逆浸透膜装置４へ供給され、濃縮液と透過液とに分離される。濃縮液は、前記原水であるＤＭＳＯ含有排水がそのまま濃縮されたものであり、透過液は前記原水であるＤＭＳＯ含有排水がそのまま希釈されたものである。
【００２８】
逆浸透膜装置４で分離された透過液は混合槽５へ供給される。この混合槽５へは、他の工場廃液である前述のような有機性リンス排水が供給され、この混合槽５内でＤＭＳＯを含有する透過液と有機性リンス排水とが混合される。また、この混合槽５へは、凝縮水貯留槽21から凝縮水も供給され、前記ＤＭＳＯ含有透過液や有機性リンス排水と混合されることになる。
【００２９】
混合槽５で混合されたＤＭＳＯ含有透過液と有機性リンス排水との混合排水は、生物処理装置６へ供給され、生物処理される。
【００３０】
より具体的に説明すると、生物処理装置６へ供給されたＤＭＳＯ含有透過液と有機性リンス排水との混合排水は、流動床８から固定床７に至り、固定床７から生物処理装置６の外部に排出されて、次工程へ供給される。
【００３１】
この流動床８では、ＤＭＳＯと他の有機物との分解が行われるとともに、活性の高い菌体が産生される。
【００３２】
この活性の高い菌体は、固定床７で捕捉されることとなり、固定床部の生物活性も向上することになる。
【００３３】
次に、生物処理槽６で生物処理された処理水は、精密濾過膜装置１３で濾過され、さらに逆浸透膜装置１４で濃縮液と透過液とに分離される。
【００３４】
浸透膜装置１４で分離された透過液は、紫外線照射装置１５へ供給されて微量なＴＯＣが酸化分解され、その後に回収水貯留槽１６で回収水として回収される。
【００３５】
回収水貯留槽16に回収された回収水は、その後、純水プラント等に供給され、純水製造用として用いられる。
【００３６】
また、逆浸透膜装置14で分離された濃縮液は、蒸発装置17へ供給され、蒸発濃縮される。ここで濃縮された濃縮液は、硫酸イオン等を含むものである。
【００３７】
一方、前記前段の逆浸透膜装置４で分離された濃縮液は、濃縮液貯留槽18へ供給され、さらに蒸発濃縮装置19へ供給される。
【００３８】
蒸発濃縮装置19へ供給される前に、濃縮液は熱交換器20で加温されるが、その熱交換器20の熱媒体として上述のように蒸発濃縮装置19で蒸発した蒸気が用いられる。
【００３９】
ここで生成した凝縮水は、凝縮水貯留槽21へ供給され、その凝縮水貯留槽21から混合槽５へ返送される。
【００４０】
さらに、前記蒸発濃縮装置19で濃縮された濃縮液は、濃縮液貯留槽22へ供給される。この結果、高濃度のＤＭＳＯが回収されることとなる。
このようにして回収されたＤＭＳＯは、さらに精製することにより薬品として再利用することが可能となる。
【００４１】
尚、上記実施形態では、逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を濃縮する蒸発濃縮装置19として、加熱によって蒸発させる蒸発濃縮装置19を用いたが、蒸発させる手段は該実施形態の加熱による蒸発手段に限らず、たとえば減圧による蒸発手段や真空による蒸発手段であってもよい。
【００４２】
さらに、該実施形態では、逆浸透膜装置４で分離された濃縮液をさらに蒸発濃縮装置19で濃縮して濃縮液を回収したため、再利用すべき有機性薬品の濃度の高い濃縮液を回収できるという好ましい効果が得られたが、このような蒸発濃縮装置19を設けることは本発明に必須の条件ではない。
【００４４】
さらに、上記実施形態では、流動床８に充填される流動担体８として、略十字状の中央部10の周囲に円弧状の周辺部11が連設され、その周辺部11の周囲に計８本のフィン12が等角間隔に突設された形状のものを用いたが、流動担体９の形状はこれに限定されるものではない。
【００４５】
たとえば、フィン12の本数に関しては、４本、８本、10本、12本、16本、20本等であってもよく、その本数は問わない。また、フィン12を形成することは本発明に必須の条件ではなく、フィン12のない担体を使用することも可能である。
【００４６】
ただし、フィン12を形成することによって、流動担体８が回転し易くなり、その結果、流動担体８の流動性が良好となる利点がある。このような流動性と、成形のし易さ等との双方の観点からは、フィン12の本数は８〜20本程度が好ましい。
【００４７】
一方、中央部10の形状が複雑になりすぎると、目詰まりが生ずるおそれがある。従って、中央部10の形状は、表面積の大きさと、目詰まりの問題点の双方を比較考量した上で選定するのが望ましい。
【００４８】
さらに、周辺部11の形状も上記実施形態の円弧状に形成された正面略円形状のものに限定されず、たとえば略四角形状のものや、略八角形状のものであってもよい。
【００４９】
ただし、周辺部11の形状を略円形状に形成することにより、流動担体８が回転し易くなり、それによって流動担体８の流動性が良好となる利点がある。
【００５０】
いずれにしても、流動担体８の形状に関しては、上述のような表面積の大きさ、流動担体８の回転のし易さに伴う流動性、目詰まり、金型による成形のし易さ等を総合的に勘案した上で、中央部10や周辺部11の形状、フィン12の本数、形状等を選定するのが望ましい。
【００５１】
さらに、流動担体８の大きさは、0.1 〜3.0cm の範囲であることが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００５２】
また、材質も合成樹脂に限定されるものではないが、微生物が適度に付着してできるだけ高濃度に維持できるような素材からなることが好ましい。
【００５３】
但し、合成樹脂で形成した場合には成形が容易であり、且つ経済的に担体を製造することができ、特に好ましい。
【００５４】
さらに固定担体の形状も上記実施形態の略球状に限定されるものではなく、また材質も該実施形態のセラミックに限定されない。ただし、固定担体としては、多孔質のものを用いるのが望ましい。
【００５５】
また、固定担体の粒径も問うものではないが、上記実施形態のように５〜10mmであることが好ましい。
【００５６】
さらに、流動床８や固定床７に担体を充填することで、生物処理槽６内での菌体の量を多くすることができるという好ましい効果が得られるが、このような担体を充填することも本発明に必須の条件ではなく、担体を用いない浮遊汚泥法を採用することも可能である。
【００５７】
さらに、上記実施形態では、固定床７の上部に流動床８を配置した生物処理槽６を用いたが、流動床のみ、或いは固定床のみを具備した生物処理槽６を用いることも可能である。ただし、処理効率を好適なものとするためには、固定床７の上部に流動床８を配置し、下向流で通水することが望ましい。
【００５８】
さらに、上記実施形態では、ＤＭＳＯ含有排水にＴＭＡＨとＩＰＡ等を含む有機性リンス排水を混合する場合について説明したが、ＴＭＡＨ以外の第４アンモニア化合物や、モノエタノールアミン等のアミン類等を含有する排水を混合することも可能である。
【００５９】
また、このような第４アンモニア化合物やアミン類等を含有する排水をＤＭＳＯ含有排水（より具体的にはＤＭＳＯ含有排水を逆浸透膜で透過した透過液）に混合することで、その第４アンモニア化合物又はアミン類を窒素源としてＤＭＳＯ含有排水の処理に用いることができ、従ってＤＭＳＯ含有排水と、それ自体が廃液中に含有されている第４アンモニア化合物又はアミン類の処理とを同時に行うことができるという好ましい効果が得られたが、このような窒素源を含む排水をＤＭＳＯ含有排水に混合させることは、本発明に必須の条件ではない。
【００６０】
さらに、上記実施形態では、原水を一旦原水貯留槽１に貯留した後に、その原水を熱交換器２やカートリッジフィルター３に供給したが、たとえば工場より排出される排水を原水貯留槽１に貯留せずに直接熱交換器２やカートリッジフィルター３に供給することも可能である。
【００６１】
尚、本発明は、上記実施形態のように、ＤＭＳＯ含有排水に適用することを主眼とするものであるが、ＤＭＳＯ以外の有機性薬品を含有する排水やＤＭＳＯに他の有機性薬品、たとえばモノエタノールアミン等が混合された排水に本発明を適用することも可能である。
【００６２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００６３】
濃度が3100ppm のＤＭＳＯ含有排水を380m3/day 処理した。処理されたＤＭＳＯの量は、1180kg/dayであった。この排水の全有機性炭素（ＴＯＣ）濃度は960ppmであり、ＴＯＣ量は365kg/day であった。
【００６４】
ＤＭＳＯ含有排水を逆浸透膜で透過した透過液に混合する他の有機性リンス排水として、1200m3/dayのＴＭＡＨ及びＩＰＡ含有排水を用いた。ＴＯＣ量は144kg/day であった。上記380m3/day のＤＭＳＯ含有排水のうち、逆浸透膜４で分離された透過液の量は358m3/day であり、濃縮液の量は22m3/dayであった。
【００６５】
また、透過液のＤＭＳＯ濃度は530ppmであり、透過液中のＤＭＳＯの量は190kg/day であった。ＴＯＣ量は60kg/dayである。
【００６６】
一方、濃縮液のＤＭＳＯ濃度は4.5 ％であり、濃縮液中のＤＭＳＯの量は990kg/day であった。この濃縮液をさらに加熱濃縮し、再利用すべく回収した回収液の量は1.6m3/day であり、ＤＭＳＯ濃度は60％であった。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、有機性薬品含有排水を逆浸透膜装置に通水し、該逆浸透膜装置で分離された透過液を生物処理し、前記逆浸透膜装置で分離された濃縮液を回収する方法であるため、ＤＭＳＯ等の有機性薬品を生物処理によって好適に分解でき、濃度の極めて低い状態で系外に排出することができる一方で、ＤＭＳＯ等の有機性薬品を、濃度の高い濃縮液の状態で回収することができるので、ＤＭＳＯ等の有用な有機性薬品を回収して再利用することができるという効果がある。
【００６８】
従って、洗浄等のために新たに使用されるＤＭＳＯ等の有用な有機性薬品を無駄に消費させることがなく、その使用量を低減させることができ、結果としてコストの低廉化を図れることとなる。
【００６９】
さらに、有機性薬品含有排水は、直接生物処理されるのではなく、予め逆浸透膜装置で分離され、その分離後の透過液として濃度が希釈された状態で生物処理されるので、生物処理装置にかかる負荷を著しく低減することができ、その分、生物処理装置の小型化を図れ、設置スペースも減少させることができ、消費エネルギーや余剰汚泥量を低減させることができるという効果がある。
【００７０】
さらに、逆浸透膜装置で分離された濃縮液を、さらに蒸発濃縮して回収する場合には、回収される濃縮液の濃度をより高めることができ、再利用をより効果的に図れることとなる。さらに、生物処理後の処理水を精密濾過膜装置１３や逆浸透膜装置１４で分離，透過する場合には、処理水中の懸濁物質や塩類をほとんど除去することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の有機性薬品含有排水処理装置の概略ブロック図。
【図２】生物処理装置の概略側面図。
【図３】一実施形態の流動担体の正面図。
【符号の説明】
４…逆浸透膜装置 ６…生物処理装置
19…蒸発濃縮装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性薬品含有排水の処理方法とその装置、さらに詳しくは、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）のような有機性薬品を含有する排水を、その含有された有機性薬品を再利用することを目的として処理する処理方法と、そのような処理を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年においては、電子工業分野において剥離、洗浄剤としてＤＭＳＯが使用されるようになっている。このため、ＤＭＳＯの分解処理をすることが要請され、その要請のために、たとえば特許第2769973 号のようなＤＭＳＯの生物処理方法が本件特許出願人によって開発されている。
【０００３】
このような生物処理方法によれば、ＤＭＳＯを好適に分解することはできるが、ＤＭＳＯの濃度が高くなり、或いは排水量が増加すると、その分生物処理槽にかかる負荷が増大することとなる。
【０００４】
そして、このように生物処理槽にかかる負荷が増大する結果、処理する生物処理槽も大型化し、設置スペースも要することとなり、さらに処理に消費されるエネルギーも増大することとなる。また、余剰汚泥も増加することとなる。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、生物処理槽にかかる負荷を著しく低減することができ、その分、生物処理槽の小型化を図れ、設置スペースも減少させることができ、消費エネルギーや余剰汚泥量を低減させることができ、しかもＤＭＳＯ等の排水に含有されている有機性薬品を再利用させることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するために、有機性薬品含有排水の処理方法とその装置としてなされたもので、有機性薬品含有排水の処理方法の特徴は、有機性薬品含有排水を逆浸透膜装置４に通水し、該逆浸透膜装置４で分離された透過液を生物処理し、生物処理後の処理水をさらに逆浸透膜装置１４で分離するとともに、分離された透過液を紫外線照射装置１５へ供給し、その後、該透過液を回収し、前記生物処理前に逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を回収することである。
【０００７】
また、有機性薬品含有排水の処理装置としての特徴は、有機性薬品含有排水を通水して濃縮液と透過液とに分離する逆浸透膜装置４と、前記逆浸透膜装置４で分離された透過液を生物処理するための生物処理装置６と、前記生物処理装置６で生物処理された処理水を濃縮液と透過液とに分離する逆浸透膜装置１４と、前記生物処理された処理水を濃縮液と透過液とに分離する逆浸透膜装置１４の後段側に設けられた紫外線照射装置（１５）とで処理装置を構成したことである。
【０００８】
かかる場合において、逆浸透膜装置４の後段側に蒸発濃縮装置19を設けて、逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を、さらに蒸発濃縮することも可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、まず、有機性薬品の一例としてのＤＭＳＯを含有する排水の処理装置の構成を図面に従って説明する。
【００１０】
図１において、１は原水であるＤＭＳＯ含有排水を貯留するための原水貯留槽、２は該原水貯留槽１から供給される原水を加温するための熱交換器で、スチーム、温水等を熱媒体とするものである。また、３は、加温された原水を濾過するためのカートリッジフィルターを示す。
【００１１】
４は、逆浸透膜装置で、前記カートリッジフィルター３で濾過され固形分等が除去された原水を、濃縮液と透過液とに分離するためのものである。
【００１２】
５は、前記逆浸透膜装置４で分離された透過液と、ＤＭＳＯ以外の他の有機性排水を混合するための混合槽で、他の有機性排水としては、本実施形態では、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）やイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等を含んだ有機性リンス排水が使用される。また、この混合槽５へは凝縮水貯留槽21からの凝縮水が供給されるように構成されている。
【００１３】
６は、前記逆浸透膜装置４で分離されたＤＭＳＯ含有排水の透過液と前記有機性リンス排水との混合排水を生物処理するための生物処理装置で、本実施形態では固定床と流動床の双方を具備した生物処理装置が用いられる。
【００１４】
すなわち、この生物処理装置６は、図２に示すように、固定床７の上部に流動床８を設けた構成からなるもので、流動床８の部分には、図示しないが、ｐＨ調整ポンプ等が設けられている。また、固定床７の部分には、散気攪拌のためのパイプ23が設けられている。
【００１５】
そして、固定床７及び流動床８には、それぞれ固定担体及び流動担体が充填されており、固定担体としては、全体が球状の多孔質のセラミック製のものが用いられている。固定担体の粒径は、５〜10mmに形成されている。
【００１６】
また、流動担体９は、図３に示すように、正面側は、略十字状の中央部10の周囲に円弧状の周辺部11が連設され、その周辺部11の周囲に複数（本実施形態では８本）のフィン12が等角間隔に突設された形状からなり、側面側は、図示しないが、略長方形状に形成されている。
【００１７】
この流動担体９の比重は0.90〜1.20であり、側面視における長さは約10mmである。流動担体９をこのような中央部10、周辺部11、フィン12からなる形状に形成すると、流動担体９の全体の表面積が大きくなるので、微生物が付着しやすくなる。また、流動担体９の材質としてはポリプロピレン、ポリエチレン等の通常の合成樹脂から任意に選択することができる。
【００１８】
この生物処理装置６の後段には、さらに精密濾過膜装置13、逆浸透膜装置14、紫外線照射装置15が配設されている。
【００１９】
16は、前記精密濾過膜装置13及び逆浸透膜装置14で分離，透過され、紫外線照射装置15で微量なＴＯＣ（全有機炭素）が酸化分解された回収水を回収するための回収水貯留槽で、この回収水貯留槽16に回収された回収水は、後述のように純水プラント等に供給される。
【００２０】
17は、前記後段の逆浸透膜装置14で分離された濃縮液を蒸発濃縮するための蒸発装置を示す。
【００２１】
18は、前記前段の逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を貯留するための濃縮液貯留槽、19は該濃縮液貯留槽18内の濃縮液をさらに加熱蒸発により濃縮するための蒸発濃縮装置で、この濃縮液貯留槽18と蒸発濃縮装置19との間には、熱交換器20が設けられている。
【００２２】
熱交換器20の熱媒体としては、前記蒸発濃縮装置19で蒸発した蒸気が用いられる。
【００２３】
21は、前記熱交換器20での熱交換用として用いられた蒸気を凝縮水として貯留するための凝縮水貯留槽を示す。
【００２４】
22は、前記蒸発濃縮装置19で濃縮された濃縮液を回収するための濃縮液回収槽である。
【００２５】
そして、このような構成からなる装置を用いたＤＭＳＯ含有排水の処理方法の実施形態について説明すると、先ず、工場等から排出されたＤＭＳＯ含有排水を原水貯留槽１内に流入する。
【００２６】
この原水貯留槽１内の原水であるＤＭＳＯ含有排水は、先ず熱交換器２へ供給されて加温され、カートリッジフィルター３で濾過される。このカートリッジフィルター３で固形分等が除去されることとなる。
【００２７】
次に、カートリッジフィルター３で濾過されたＤＭＳＯ含有排水は、逆浸透膜装置４へ供給され、濃縮液と透過液とに分離される。濃縮液は、前記原水であるＤＭＳＯ含有排水がそのまま濃縮されたものであり、透過液は前記原水であるＤＭＳＯ含有排水がそのまま希釈されたものである。
【００２８】
逆浸透膜装置４で分離された透過液は混合槽５へ供給される。この混合槽５へは、他の工場廃液である前述のような有機性リンス排水が供給され、この混合槽５内でＤＭＳＯを含有する透過液と有機性リンス排水とが混合される。また、この混合槽５へは、凝縮水貯留槽21から凝縮水も供給され、前記ＤＭＳＯ含有透過液や有機性リンス排水と混合されることになる。
【００２９】
混合槽５で混合されたＤＭＳＯ含有透過液と有機性リンス排水との混合排水は、生物処理装置６へ供給され、生物処理される。
【００３０】
より具体的に説明すると、生物処理装置６へ供給されたＤＭＳＯ含有透過液と有機性リンス排水との混合排水は、流動床８から固定床７に至り、固定床７から生物処理装置６の外部に排出されて、次工程へ供給される。
【００３１】
この流動床８では、ＤＭＳＯと他の有機物との分解が行われるとともに、活性の高い菌体が産生される。
【００３２】
この活性の高い菌体は、固定床７で捕捉されることとなり、固定床部の生物活性も向上することになる。
【００３３】
次に、生物処理槽６で生物処理された処理水は、精密濾過膜装置１３で濾過され、さらに逆浸透膜装置１４で濃縮液と透過液とに分離される。
【００３４】
浸透膜装置１４で分離された透過液は、紫外線照射装置１５へ供給されて微量なＴＯＣが酸化分解され、その後に回収水貯留槽１６で回収水として回収される。
【００３５】
回収水貯留槽16に回収された回収水は、その後、純水プラント等に供給され、純水製造用として用いられる。
【００３６】
また、逆浸透膜装置14で分離された濃縮液は、蒸発装置17へ供給され、蒸発濃縮される。ここで濃縮された濃縮液は、硫酸イオン等を含むものである。
【００３７】
一方、前記前段の逆浸透膜装置４で分離された濃縮液は、濃縮液貯留槽18へ供給され、さらに蒸発濃縮装置19へ供給される。
【００３８】
蒸発濃縮装置19へ供給される前に、濃縮液は熱交換器20で加温されるが、その熱交換器20の熱媒体として上述のように蒸発濃縮装置19で蒸発した蒸気が用いられる。
【００３９】
ここで生成した凝縮水は、凝縮水貯留槽21へ供給され、その凝縮水貯留槽21から混合槽５へ返送される。
【００４０】
さらに、前記蒸発濃縮装置19で濃縮された濃縮液は、濃縮液貯留槽22へ供給される。この結果、高濃度のＤＭＳＯが回収されることとなる。
このようにして回収されたＤＭＳＯは、さらに精製することにより薬品として再利用することが可能となる。
【００４１】
尚、上記実施形態では、逆浸透膜装置４で分離された濃縮液を濃縮する蒸発濃縮装置19として、加熱によって蒸発させる蒸発濃縮装置19を用いたが、蒸発させる手段は該実施形態の加熱による蒸発手段に限らず、たとえば減圧による蒸発手段や真空による蒸発手段であってもよい。
【００４２】
さらに、該実施形態では、逆浸透膜装置４で分離された濃縮液をさらに蒸発濃縮装置19で濃縮して濃縮液を回収したため、再利用すべき有機性薬品の濃度の高い濃縮液を回収できるという好ましい効果が得られたが、このような蒸発濃縮装置19を設けることは本発明に必須の条件ではない。
【００４４】
さらに、上記実施形態では、流動床８に充填される流動担体８として、略十字状の中央部10の周囲に円弧状の周辺部11が連設され、その周辺部11の周囲に計８本のフィン12が等角間隔に突設された形状のものを用いたが、流動担体９の形状はこれに限定されるものではない。
【００４５】
たとえば、フィン12の本数に関しては、４本、８本、10本、12本、16本、20本等であってもよく、その本数は問わない。また、フィン12を形成することは本発明に必須の条件ではなく、フィン12のない担体を使用することも可能である。
【００４６】
ただし、フィン12を形成することによって、流動担体８が回転し易くなり、その結果、流動担体８の流動性が良好となる利点がある。このような流動性と、成形のし易さ等との双方の観点からは、フィン12の本数は８〜20本程度が好ましい。
【００４７】
一方、中央部10の形状が複雑になりすぎると、目詰まりが生ずるおそれがある。従って、中央部10の形状は、表面積の大きさと、目詰まりの問題点の双方を比較考量した上で選定するのが望ましい。
【００４８】
さらに、周辺部11の形状も上記実施形態の円弧状に形成された正面略円形状のものに限定されず、たとえば略四角形状のものや、略八角形状のものであってもよい。
【００４９】
ただし、周辺部11の形状を略円形状に形成することにより、流動担体８が回転し易くなり、それによって流動担体８の流動性が良好となる利点がある。
【００５０】
いずれにしても、流動担体８の形状に関しては、上述のような表面積の大きさ、流動担体８の回転のし易さに伴う流動性、目詰まり、金型による成形のし易さ等を総合的に勘案した上で、中央部10や周辺部11の形状、フィン12の本数、形状等を選定するのが望ましい。
【００５１】
さらに、流動担体８の大きさは、0.1 〜3.0cm の範囲であることが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００５２】
また、材質も合成樹脂に限定されるものではないが、微生物が適度に付着してできるだけ高濃度に維持できるような素材からなることが好ましい。
【００５３】
但し、合成樹脂で形成した場合には成形が容易であり、且つ経済的に担体を製造することができ、特に好ましい。
【００５４】
さらに固定担体の形状も上記実施形態の略球状に限定されるものではなく、また材質も該実施形態のセラミックに限定されない。ただし、固定担体としては、多孔質のものを用いるのが望ましい。
【００５５】
また、固定担体の粒径も問うものではないが、上記実施形態のように５〜10mmであることが好ましい。
【００５６】
さらに、流動床８や固定床７に担体を充填することで、生物処理槽６内での菌体の量を多くすることができるという好ましい効果が得られるが、このような担体を充填することも本発明に必須の条件ではなく、担体を用いない浮遊汚泥法を採用することも可能である。
【００５７】
さらに、上記実施形態では、固定床７の上部に流動床８を配置した生物処理槽６を用いたが、流動床のみ、或いは固定床のみを具備した生物処理槽６を用いることも可能である。ただし、処理効率を好適なものとするためには、固定床７の上部に流動床８を配置し、下向流で通水することが望ましい。
【００５８】
さらに、上記実施形態では、ＤＭＳＯ含有排水にＴＭＡＨとＩＰＡ等を含む有機性リンス排水を混合する場合について説明したが、ＴＭＡＨ以外の第４アンモニア化合物や、モノエタノールアミン等のアミン類等を含有する排水を混合することも可能である。
【００５９】
また、このような第４アンモニア化合物やアミン類等を含有する排水をＤＭＳＯ含有排水（より具体的にはＤＭＳＯ含有排水を逆浸透膜で透過した透過液）に混合することで、その第４アンモニア化合物又はアミン類を窒素源としてＤＭＳＯ含有排水の処理に用いることができ、従ってＤＭＳＯ含有排水と、それ自体が廃液中に含有されている第４アンモニア化合物又はアミン類の処理とを同時に行うことができるという好ましい効果が得られたが、このような窒素源を含む排水をＤＭＳＯ含有排水に混合させることは、本発明に必須の条件ではない。
【００６０】
さらに、上記実施形態では、原水を一旦原水貯留槽１に貯留した後に、その原水を熱交換器２やカートリッジフィルター３に供給したが、たとえば工場より排出される排水を原水貯留槽１に貯留せずに直接熱交換器２やカートリッジフィルター３に供給することも可能である。
【００６１】
尚、本発明は、上記実施形態のように、ＤＭＳＯ含有排水に適用することを主眼とするものであるが、ＤＭＳＯ以外の有機性薬品を含有する排水やＤＭＳＯに他の有機性薬品、たとえばモノエタノールアミン等が混合された排水に本発明を適用することも可能である。
【００６２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００６３】
濃度が3100ppm のＤＭＳＯ含有排水を380m3/day 処理した。処理されたＤＭＳＯの量は、1180kg/dayであった。この排水の全有機性炭素（ＴＯＣ）濃度は960ppmであり、ＴＯＣ量は365kg/day であった。
【００６４】
ＤＭＳＯ含有排水を逆浸透膜で透過した透過液に混合する他の有機性リンス排水として、1200m3/dayのＴＭＡＨ及びＩＰＡ含有排水を用いた。ＴＯＣ量は144kg/day であった。上記380m3/day のＤＭＳＯ含有排水のうち、逆浸透膜４で分離された透過液の量は358m3/day であり、濃縮液の量は22m3/dayであった。
【００６５】
また、透過液のＤＭＳＯ濃度は530ppmであり、透過液中のＤＭＳＯの量は190kg/day であった。ＴＯＣ量は60kg/dayである。
【００６６】
一方、濃縮液のＤＭＳＯ濃度は4.5 ％であり、濃縮液中のＤＭＳＯの量は990kg/day であった。この濃縮液をさらに加熱濃縮し、再利用すべく回収した回収液の量は1.6m3/day であり、ＤＭＳＯ濃度は60％であった。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、有機性薬品含有排水を逆浸透膜装置に通水し、該逆浸透膜装置で分離された透過液を生物処理し、前記逆浸透膜装置で分離された濃縮液を回収する方法であるため、ＤＭＳＯ等の有機性薬品を生物処理によって好適に分解でき、濃度の極めて低い状態で系外に排出することができる一方で、ＤＭＳＯ等の有機性薬品を、濃度の高い濃縮液の状態で回収することができるので、ＤＭＳＯ等の有用な有機性薬品を回収して再利用することができるという効果がある。
【００６８】
従って、洗浄等のために新たに使用されるＤＭＳＯ等の有用な有機性薬品を無駄に消費させることがなく、その使用量を低減させることができ、結果としてコストの低廉化を図れることとなる。
【００６９】
さらに、有機性薬品含有排水は、直接生物処理されるのではなく、予め逆浸透膜装置で分離され、その分離後の透過液として濃度が希釈された状態で生物処理されるので、生物処理装置にかかる負荷を著しく低減することができ、その分、生物処理装置の小型化を図れ、設置スペースも減少させることができ、消費エネルギーや余剰汚泥量を低減させることができるという効果がある。
【００７０】
さらに、逆浸透膜装置で分離された濃縮液を、さらに蒸発濃縮して回収する場合には、回収される濃縮液の濃度をより高めることができ、再利用をより効果的に図れることとなる。さらに、生物処理後の処理水を精密濾過膜装置１３や逆浸透膜装置１４で分離，透過する場合には、処理水中の懸濁物質や塩類をほとんど除去することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の有機性薬品含有排水処理装置の概略ブロック図。
【図２】生物処理装置の概略側面図。
【図３】一実施形態の流動担体の正面図。
【符号の説明】
４…逆浸透膜装置 ６…生物処理装置
19…蒸発濃縮装置
Claims (6)
- 有機性薬品含有排水を逆浸透膜装置（４）に通水し、該逆浸透膜装置（４）で分離された透過液を生物処理し、生物処理後の処理水をさらに逆浸透膜装置（１４）で分離するとともに、分離された透過液を紫外線照射装置（１５）へ供給し、その後、該透過液を回収し、前記生物処理前に逆浸透膜装置（４）で分離された濃縮液を回収することを特徴とする有機性薬品含有排水の処理方法。
- 逆浸透膜装置（４）で分離された濃縮液を、さらに蒸発濃縮して回収する請求項１記載の有機性薬品含有排水の処理方法。
- 生物処理後の処理水を逆浸透膜装置（１４）で分離する前に、精密濾過膜装置（１３）で濾過する請求項１又は２記載の有機性薬品含有排水の処理方法。
- 有機性薬品含有排水を通水して濃縮液と透過液とに分離する逆浸透膜装置（４）と、前記逆浸透膜装置（４）で分離された透過液を生物処理するための生物処理装置（６）と、前記生物処理装置（６）で生物処理された処理水を濃縮液と透過液とに分離する逆浸透膜装置（１４）と、前記生物処理された処理水を濃縮液と透過液とに分離する逆浸透膜装置（１４）の後段側に設けられた紫外線照射装置（１５）とからなることを特徴とする有機性薬品含有排水の処理装置。
- 逆浸透膜装置（４）で分離された濃縮液を、さらに蒸発濃縮する蒸発濃縮装置（１９）が、前記逆浸透膜装置（４）の後段側に設けられている請求項４記載の有機性薬品含有排水の処理装置。
- 生物処理後の処理水を分離する逆浸透膜装置（１４）の前段側に、精密濾過膜装置（１３）が設けられている請求項４又は５記載の有機性薬品含有排水の処理装置。
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