JPH0839058A - 半導体洗浄排水の処理方法 - Google Patents

半導体洗浄排水の処理方法

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JPH0839058A
JPH0839058A JP6176776A JP17677694A JPH0839058A JP H0839058 A JPH0839058 A JP H0839058A JP 6176776 A JP6176776 A JP 6176776A JP 17677694 A JP17677694 A JP 17677694A JP H0839058 A JPH0839058 A JP H0839058A
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JP
Japan
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water
biological treatment
cation exchange
exchange resin
piping
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JP6176776A
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English (en)
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Motomu Koizumi
求 小泉
Masayoshi Oinuma
正芳 老沼
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Kurita Water Industries Ltd
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Kurita Water Industries Ltd
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有機アルカリを含む半導体洗浄排水を工業用
水と混合して生物処理した後、一次純水製造装置及び二
次純水製造装置に通水して高純度超純水を製造する。 【構成】 有機アルカリを含む半導体洗浄排水をカチオ
ン交換樹脂でカチオン交換処理した後、工業用水と混合
して生物処理する。 【効果】 生物処理で除去し難く、しかも、他の有機物
の除去を阻害する有機アルカリをカチオン交換樹脂によ
り予め除去することにより、生物処理効率を高めること
が可能とされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体洗浄排水の処理方
法に係り、特に、半導体製造工程から回収された有機ア
ルカリを含む半導体洗浄排水を工業用水と混合して生物
処理する方法において、生物処理工程での有機物の除去
効率を高める方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び先行技術】従来の超純水製造装置は、
基本的に、前処理装置、一次純水製造装置及び二次純水
製造装置から構成される。このうち、前処理装置は、凝
集、浮上、濾過装置で構成される。一次純水製造装置
は、2基の逆浸透膜分離装置及び混床式イオン交換装
置、或いは、イオン交換純水装置及び逆浸透膜分離装置
で構成され、また、二次純水製造装置は、低圧紫外線酸
化装置、混床式イオン交換装置及び限外濾過膜分離装置
で構成される。
【0003】上記従来の超純水製造装置により製造され
た超純水中には、TOCが2〜5ppb程度存在する。
本出願人は、この原因について検討した結果、従来の超
純水製造装置は、原水中に存在する尿素を除去し難く、
これが超純水中のTOCの低減を阻む原因となっている
ことを見出した。そして、この尿素を除去するべく更に
検討を重ねた結果、原水中に存在する尿素を低減する方
法として生物処理手段が好適であるとの知見を得、かか
る知見を基として、生物処理手段を含む前処理装置、一
次純水製造装置及び二次純水製造装置を備える超純水製
造装置について、先に特許出願を行なった(特願平4−
225681号。以下「先願I」という。)。
【0004】そして、更に、上記先願Iの装置におい
て、生物処理手段における尿素分解速度については、原
水中に酢酸、酢酸ナトリウム、メタノール、エタノー
ル、アセトン等の易分解性有機物(C源)を添加するこ
とにより、尿素の分解速度を向上させることができるこ
とを知見し、一方、半導体製造工程から回収した半導体
洗浄排水中には、通常、洗浄のために使用されたイソプ
ロピルアルコール、酢酸、アセトン等の有機物がTOC
として数100ppb〜数ppm含有されていることか
ら、この半導体洗浄排水を工水に混合することにより、
別途有機物添加のための設備や作業を必要とすることな
く、尿素の分解速度を向上させることができることを見
出し、半導体洗浄排水と工業用水とを混合して生物処理
した後、一次純水製造装置及び二次純水製造装置に通水
する超純水の製造方法について、特許出願した(特願平
5−22312号。以下「先願II」という。)。
【0005】図2は先願IIの超純水の製造方法の実施に
好適な超純水製造装置の一例を示す系統図であり、図2
(a)に示す超純水製造装置は、前処理装置Aとして生
物処理装置1とメンブレンフィルター、即ち限外濾過
(UF)又は精密濾過(MF)膜分離装置2を、一次純
水製造装置Bとして第1逆浸透(RO)膜分離装置3と
第2逆浸透(RO)膜分離装置4と混床式イオン交換装
置5を、また、二次純水製造装置Cとして(タンク6
と)低圧紫外線酸化装置7と、混床式イオン交換装置8
とUF膜分離装置9を設け、この順で直列に設置したも
のである。20は工業用水と半導体洗浄排水との混合水
の導入配管を示す。
【0006】図2(b)に示す超純水製造装置は、一次
純水製造装置Bがイオン交換純水装置10とRO膜分離
装置11で構成されること以外は図2(a)に示す超純
水製造装置と同様の構成とされている。
【0007】上記先願IIの方法によれば、半導体洗浄排
水中に存在する有機成分を生物処理のC源として有効に
利用して、生物処理における尿素の分解効率を向上させ
ると共に、当該有機成分をも分解除去するため、半導体
洗浄排水及び工業用水の各々に含有される、除去・低減
化の目的物質を、単一装置にて同時に分解除去すること
ができるという優れた効果が奏される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記先
願IIの方法について更に詳細な検討を行った結果、半導
体洗浄排水中にトリメチルアンモニウムハイドロオキサ
イド(TMAH)やコリン等の有機アルカリが混入して
いると、これらは生物処理では除去しにくい上に、他の
有機物の分解を阻害し、この結果、二次純水製造装置に
おける低圧紫外線酸化装置への負荷が増大するとともに
電力コストが嵩むことを見出した。
【0009】本発明は、上記半導体洗浄排水中の有機ア
ルカリによる問題を解決するべく、有機アルカリを効率
的に除去して、TOCを低減する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】本発明の半導体洗浄排水
の処理方法は、有機アルカリを含む半導体洗浄排水を工
業用水と混合して生物処理する半導体洗浄排水の処理方
法において、有機アルカリを含む半導体洗浄排水をカチ
オン交換樹脂でカチオン交換処理した後、工業用水と混
合することを特徴とする。
【0011】
【作用】カチオン交換樹脂は、有機アルカリの除去に有
効であり、このため、有機アルカリを含有する半導体洗
浄排水をカチオン交換樹脂でカチオン交換処理して予め
有機アルカリを除去した後、工業用水と混合して生物処
理することにより、生物処理効率を高めることができ
る。
【0012】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。
【0013】図1は、本発明における半導体洗浄排水の
前処理工程、即ち、工業用水との混合に到るまでの工程
の一実施例を示す系統図であり、図中、21は活性炭
塔、22は弱アニオン交換樹脂塔、23はカチオン交換
樹脂塔、24は混合槽であり、31〜35の各符号は配
管を示す。
【0014】即ち、本実施例の方法では、半導体洗浄排
水は、配管31より活性炭塔21に導入されて、過酸化
水素の分解除去等の処理がなされた後、配管32より弱
アニオン交換樹脂塔22に導入されてアニオン交換処理
され、次いで配管33よりカチオン交換樹脂塔23に導
入される。このカチオン交換樹脂塔23にて有機アルカ
リがカチオン交換により除去された水は、配管34より
混合槽24に導入され、配管35から導入される工業用
水と混合される。混合水は、配管20より、図2(a)
又は図2(b)に示す装置の生物処理装置1に導入さ
れ、更に処理される。
【0015】即ち、例えば、図2(a)の生物処理装置
1に導入されて生物処理され、尿素等の有機物が分解除
去される。
【0016】この生物処理装置1においては、半導体洗
浄排水中の有機成分を利用して、効率的に尿素の分解が
進行すると共に、半導体洗浄排水中の有機成分の分解も
行なわれる。この生物処理に当り、半導体洗浄排水中の
有機アルカリは予め除去されており、有機アルカリの残
留或いは有機アルカリによる分解阻害の問題はない。こ
の生物処理水は生物処理装置1から流出する菌体の除去
のためにUF又はMF膜分離装置2に導入され、膜分離
される。
【0017】このような前処理装置Aで処理された前処
理水は、次いで一次純水製造装置Bにおいて、まず、第
1RO膜分離装置3及び第2RO膜分離装置4にて2段
RO膜分離処理され、更に混床式イオン交換装置5でイ
オン交換される。
【0018】更に、一次純水製造装置Bの処理水は、二
次純水製造装置Cにて、タンク6を経て低圧紫外線酸化
装置7に導入され、含有されるTOCがイオン化ないし
分解され、このうち、イオン化された有機物は、後段の
混床式イオン交換装置8で除去される。この混床式イオ
ン交換装置8の処理水は更にUF膜分離装置9で膜分離
処理され、超純水が得られる。
【0019】図1に示す前処理工程において、カチオン
交換樹脂塔23に用いられるカチオン交換樹脂としては
弱カチオン交換樹脂、強カチオン交換樹脂のいずれでも
良く、その構造、仕様、通水再生条件には特に制限はな
い。
【0020】本発明方法を採用した超純水製造装置にお
いては、図1に示すような前処理を施した半導体洗浄排
水を工業用水と混合して生物処理装置を設けた前処理装
置に通水すること以外は、基本的に従来の超純水製造装
置と同様の構成とすることができ、一次純水製造装置及
び二次純水製造装置におけるRO膜分離装置やイオン交
換純水装置等の各装置単位の組み合せや構成は従来のも
のをそのまま採用することができる。
【0021】なお、通常、有機廃水を処理する生物処理
手段としては活性汚泥法等があるが、工業用水のように
低濃度に有機物を含む水にこのような方法を適用して
も、菌体を保持することが不可能で、TOC低減化法と
しては利用できない。
【0022】これに対して、特殊担体を上向流で流動化
させ、担体表面に菌体を固定化させる接触酸化方式の上
向流式生物分解装置は、菌体を流出させない生物処理手
段として有効である。この場合には、生物分解槽内に設
けた、活性炭又はアンスラサイト、砂、ゼオライト、イ
オン交換樹脂、プラスチック製成形品等の被処理水への
溶出成分を無視し得るような担体表面に菌体を保持さ
せ、生物分解槽の下部より前記混合水と、別途設けた曝
気槽の流出液とによる上向流で流動させて生物処理を行
なえば良い。
【0023】なお、生物処理装置は上向流通水方式のも
のに限らず、下向流通水方式のものであっても良い。
【0024】図示の超純水製造装置は本発明方法を採用
した好適な装置の一例であって、本発明方法はその要旨
を超えない限り、何ら図示のものに限定されるものでは
ない。例えば、工業用水と半導体洗浄排水との混合は、
混合槽を設けて行なう他、配管への直接供給でも良い。
また、生物処理装置の前段又は後段に凝集沈殿装置や凝
集濾過装置を設けても良い。
【0025】更に、生物処理装置の後段に設ける生物処
理装置から流出する菌体の除去手段としては、メンブレ
ンフィルターの他、砂濾過装置等を用いても良い。
【0026】なお、本発明の方法において工業用水と
は、いわゆる工水に限らず、市水、井水を含むものであ
り、また、本発明は、TMAHやコリンなどの有機アル
カリを0.5ppm以上含む半導体洗浄排水に有効であ
る。このような半導体洗浄排水と工業用水との混合比率
には特に制限はないが、通常の場合、工業用水に対して
半導体洗浄排水を40〜80体積%混合するのが好まし
い。
【0027】以下に具体的な実施例及び比較例を挙げて
本発明をより詳細に説明する。
【0028】実施例1 純水に試薬を添加して、フッ酸(HF)20ppm,硫
酸(H2 SO4 )20ppm,メタノール1ppm(T
OC:0.38ppm),コリン1ppm(TOC:
0.5ppm)又は5pmm(TOC:2.5ppm)
に調整したものを半導体洗浄排水とした。
【0029】一方、工業用水としては厚木市水(TO
C:0.80ppm)を用いた。
【0030】半導体洗浄排水に図1に示す前処理を施し
た後、混合槽にて半導体洗浄排水:市水=1:1の割合
で混合し、混合水を図2(a)に示す装置の生物処理装
置1に2リットル/hrの流量で通水して処理した。
【0031】なお、各処理工程の仕様及び運転条件は次
の通りであり、生物処理装置の後段にはUF膜分離装置
を設けた。
【0032】活性炭塔:クリコールWG−160 10
X32(栗田工業(株)商標)を充填した固定床に、S
V=10hr-1で下向流通水した。
【0033】弱アニオン交換樹脂塔:ダイヤイオンWA
−30(三菱化成(株)製)を充填し、SV=15hr
-1で下向流通水した。
【0034】強カチオン交換樹脂塔:ダイヤイオンSK
−1B(三菱化成(株)製)を充填し、SV=15hr
-1で下向流通水した。
【0035】生物処理装置:クリコールWG−160
20X42(栗田工業(株)商標)1リットルに菌体を
担持させた上向流式生物分解装置に滞留時間30分で通
水した。
【0036】生物処理装置の入口水と出口水のTOCを
測定し、この測定値に基き生物処理によるTOC除去率
を算出し、結果を表1に示した。
【0037】比較例1 実施例1において、強カチオン交換樹脂塔を設けず、即
ち、半導体洗浄排水を活性炭塔及び弱アニオン交換樹脂
塔に通水した後、厚木市水と混合したこと以外は同様に
行って、同様にTOC及びTOC除去率を調べ結果を表
1に示した。
【0038】
【表1】
【0039】表1の比較例1の結果から、明らかなよう
に、コリンは生物処理により除去されない上に、他の有
機物の除去をも阻害することが明らかである。一方、実
施例1の結果から、本発明に従って、コリンを予めカチ
オン交換樹脂により除去することにより、生物処理効率
を高め、高純度の超純水を得ることができることが明ら
かである。
【0040】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の方法によれ
ば、有機アルカリを含む半導体洗浄排水を工業用水と混
合して生物処理する際、生物処理で除去し難く、しか
も、他の有機物の除去を阻害する有機アルカリをカチオ
ン交換樹脂により予め除去することにより、生物処理効
率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の半導体洗浄排水の処理工程の一例
を示す系統図である。
【図2】本発明方法を採用した好適な超純水製造装置の
一例を示す系統図である。
【符号の説明】
A 前処理装置 B 一次純水製造装置 C 二次純水製造装置 1 生物処理装置 2 UF又はMF膜分離装置 3 第1RO膜分離装置 4 第2RO膜分離装置 5,8 混床式イオン交換装置 6 タンク 7 低圧紫外線酸化装置 9 UF膜分離装置 10 イオン交換純水装置 11 RO膜分離装置 21 活性炭塔 22 弱アニオン交換樹脂塔 23 カチオン交換樹脂塔 24 混合槽
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 9/00 ZAB 501 Z 502 J 503 G 504 A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機アルカリを含む半導体洗浄排水を工
    業用水と混合して生物処理する半導体洗浄排水の処理方
    法において、 有機アルカリを含む半導体洗浄排水をカチオン交換樹脂
    でカチオン交換処理した後、工業用水と混合することを
    特徴とする半導体洗浄排水の処理方法。
JP6176776A 1994-07-28 1994-07-28 半導体洗浄排水の処理方法 Pending JPH0839058A (ja)

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