JPH09327689A - 廃水リサイクルシステム - Google Patents

廃水リサイクルシステム

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JPH09327689A
JPH09327689A JP14700496A JP14700496A JPH09327689A JP H09327689 A JPH09327689 A JP H09327689A JP 14700496 A JP14700496 A JP 14700496A JP 14700496 A JP14700496 A JP 14700496A JP H09327689 A JPH09327689 A JP H09327689A
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JP
Japan
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water
wastewater
waste water
treatment
treated
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JP14700496A
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English (en)
Inventor
Akira Okamoto
明 岡本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】めっき等の表面処理工場で、設備、表面処理
液、廃水などの監視、再利用を行い、廃水を冷凍し、不
純物を含まない氷と有害物等を含む無機及び有機物が濃
縮された廃液とに分離し、融解した水を空調や装置等の
冷却水や加工部品等の洗浄水として用い、廃水のリサイ
クルを可能にする。 【解決手段】めっき工程1とエッチング工程2とその他
基板洗浄工程等が三工程あり、これらの設備の運転状態
を監視する運転監視盤4と総合的な廃水処理を行う廃水
処理設備6と回収した再生水を工場内に供給する再生水
リサイクル設備7等からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は表面処理設備工場の
廃水リサイクルに係り、特に、半導体製造やめっき等の
表面処理工場の廃水リサイクルシステムに関する。
【0002】
【従来技術】従来、工場等における排水処理について
は、例えば、”公害防止の技術と法規水質編”(社団法
人産業環境管理協会、1995)の123頁から276
頁に記載される「2.汚水等処理技術一般」、「3.水
質関係有害物質処理技術」に述べてある。
【0003】上記に記載されている排水処理技術に関し
てまとめると、一般的な排水処理では、有機系排水と無
機系排水とを分けて処理を行い、有機系排水では、有機
物を分解処理するため、活性汚泥処理が一般的である
が、この方式は有機物の分解物から発生する汚泥が多量
にでるため、汚泥の処理も行う必要が生じる。また、無
機系排水特に重金属を含有している排水については、排
水のPHをアルカリ性にして重金属を水酸化物として分
離し処理するものであり、これも水酸化物となった重金
属類の処理が必要となり、いずれも専門的な処理が必要
となり、多くの場合専門処理業者に運搬、処理等を委託
している。
【0004】また、従来の廃水処理では、多量の薬品類
を添加して処理しているため、廃水中の有害物を除去し
た後の処理水には多量の塩類が溶解しており、冷却水等
の再利用には配管内の藻の発生や閉塞等が生じるため困
難であったため、河川や下水道に排出していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的
は、効率良く資源の活用を図る工場における総合的な廃
水のリサイクルシステムを提供することにある。
【0006】本発明の第2の目的は、薬品等の添加物を
一切使用しないで廃水中の水を回収する廃水リサイクル
システムを提供することにある。
【0007】本発明の第3の目的は、廃水等を冷凍処理
し、凝固した氷の融解時のエネルギを利用して建屋の空
調等を行うシステムを提供することにある。
【0008】本発明の第4の目的は、廃水等を冷凍処理
して凝固した氷の融解した水を各装置の冷却水や加工部
品等の洗浄水として用いるシステムを提供することにあ
る。
【0009】本発明の第5の目的は、廃水等を冷凍処理
することで分離した有害物等の濃縮液を高温加熱処理す
ることで無害化し、セメント材料等にリサイクルする技
術を提供するにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は第1の目的を達
成するため、工場内の廃水処理システムを含む表面処理
設備等の運転状態の情報と廃水処理水質等の情報を各々
時系列データとして取得し、集約したデータに基づき、
有機的かつ総合的に監視し、最適な廃水処理条件により
廃水を処理し、リサイクルを行う構成にした。
【0011】本発明は第2の目的を達成するため、廃水
を冷凍する設備内を温度0〜−30℃の範囲の任意の温
度に調整し、廃水をシャワー状にして冷凍設備内に供給
し、循環させながら、水のみを凍らせてゆく。これによ
り廃水中の溶解物(有害成分を含む無機及び有機物)を
濃縮させ、水分と分離する。
【0012】本発明の第3の目的を達成するため、冷凍
濃縮で得られた氷の融解時のエネルギを空調設備に利用
し、冷媒の過冷却に用いる。
【0013】本発明の第4の目的を達成するには、濃縮
液を高温加熱処理することで水分を完全に蒸発させ、無
害化し、セメント材料等にする。
【0014】本発明の第5の目的を達成するため、氷を
融解した水を逆浸透膜やイオン交換樹脂でイオンを除去
し、酸化分解処理で有機物を分解処理し、装置の冷却水
や部品等の洗浄に用いる。
【0015】各設備間の運転状態、廃水水質、処理水水
質等のデータから廃水の水質変動等を予測し、これらデ
ータに対応した処理方法を予め実験等により設定された
複数の処理方法の中から選択し、最適の方法になるよう
にする。これにり、工場等の省エネ、省資源になること
から処理コストを低減させる効果をも有する。
【0016】また、水に溶解している塩類等の有害成分
は、廃水中の水分を冷凍し凝結することにより、水分を
氷として晶出分離し、溶解成分は水相中に濃縮される。
このような濃縮方法を冷凍濃縮といい、この原理を応用
して排水の濃縮分離を行い廃水処理を行う。
【0017】また、氷を融解する時のエネルギは、0℃
の水を1℃の水にするのに1calの熱を吸収するのに対
し、0℃の氷を0℃の水にするには80calの熱を吸収
する氷の融解潜熱を空調の冷却エネルギに利用する。
【0018】更に、廃水を冷凍させる容器内にシャワー
状に供給することで効率良く冷凍凝結させることができ
る。
【0019】融解後の水は、逆浸透膜、イオン交換樹脂
等の処理を行うことで、純水や装置冷却水等へのリサイ
クルが可能となる。
【0020】
【発明の実施の形態】
(実施例1)図1は本発明の一実施例である表面処理工
場の廃水リサイクルシステムの構成を示す説明図であ
る。本処理工場内で廃水が排出される設備としては、め
っき工程1とエッチング工程2とその他基板洗浄工程3
等があり、他に空調設備4用の冷水や部品加工設備5の
冷却水等があり、排出される廃水中の水を回収する総合
的な廃水処理を行う廃水処理設備6と廃水処理設備6で
回収した再生水を工場内に供給する再生水リサイクル設
備7により工場内での廃水のリサイクルがおこなわれて
いる。また、これら設備の運転状態を監視する運転監視
盤8により、工場内で使用する用水の供給量や再生水の
水量及び水質等を制御、監視し、工場内で使用する用水
の使用量を最小限にし、また、工場外に排出する廃水を
極力減らし、排出する際には、予め設定している水質基
準以下にして排出するようになっている。
【0021】運転監視盤8は、各設備の各部位及び用水
及び廃水、再生水等の水質の時間変化の来歴を記憶する
手段と、記憶データの一覧を表示する機能を有してい
る。更に、各設備等の動作と運転状態に関わる情報は、
これらのデータの時間軸を合わせて出力し、各設備の一
定時間後のデータが出力されるようになっている。
【0022】次ぎに廃水処理設備6と廃水リサイクル設
備7の詳細な構成を図2に示す。
【0023】本工場内で排出される廃水は廃水貯槽9に
集められ、一定量溜ったところで冷凍処理槽10内に移送
され、冷凍機11からの冷却用コイル12により廃水の温度
を低下させ、冷凍コイル表面の温度を0〜−30℃の範
囲に調整し、排水循環ポンプ13により排水を冷凍処理槽
10内を循環させながら水のみを徐々に凍らせてゆく。廃
水の循環には冷凍処理槽10内上部に設置された廃水循環
用ノズル14により廃水をシャワー状にして冷凍処理槽10
内に供給し、これにより廃水中に含まれる有害成分を含
む無機及び有機物を氷中に含ませないで氷と分離させ
る。その後晶出した氷15と有害物を含む濃縮液16の比率
が90:10〜95:5程度になったところで冷凍濃縮
工程を終了させる。この工程により、廃水中の有害物を
含む無機及び有機物については殆ど濃縮液の方に分離さ
れており、不純物を含まない氷15となった水の水質は純
水なみの水質となっている。次ぎに、有害物を含む濃縮
液16は濃縮水無害化処理装置17に移送され、更に加熱等
により水分を除去し無害な固形物として処理し、セメン
ト材料等にリサイクルする。また、不純物を含まない氷
が融解した水15’は廃水リサイクル設備7内の再生水貯
槽18に集められ、工場内の各設備に供給され使用する。
融解した水は融解直後は10℃以下になっているため空
調設備4用の冷水に使用し、使用後10℃以上になった
水は部品加工設備5の冷却水として使用する。また、め
っき工程1とエッチング工程2と基板洗浄工程3に使用
する再生水は、更に高純度な水が必要となるため、めっ
き工程1とエッチング工程2は、融解した水15’を逆浸
透装置19により微量の塩類等の除去を行ったものを使用
する。基板洗浄工程3に使用する水は、更に、イオン交
換樹脂装置20によりイオン性物質特に微量の重金属類を
吸着し除去を行い、次にUV酸化処理装置21により、溶
解性微量有機物等の分解処理を行い、水質を超純水レベ
ルに処理し、使用する。の工場内の各設備で使用された
水は再び廃水処理設備6内の廃水貯槽9集められ、の処
理工程を繰返し行ない、リサイクルされる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、廃水のリサイクルが可
能となり、工場から外部へ排出する排水の量を極力減ら
すことができ、また建屋等の空調費用の低減等工場運営
におけるコストの低減にも効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】工場の廃水処理・リサイクルシステムの構成を
示す説明図。
【図2】廃水処理設備及び再生水リサイクル設備の構成
を示す説明図。
【符号の説明】
1…めっき工程、 2…エッチング工程、 3…その他基板洗浄工程等、 4…空調設備、 5…部品加工設備、 6…廃水処理設備、 7…再生リサイクル設備、 8…運転監視盤。
───────────────────────────────────────────────────── 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 1/78 C02F 1/78 C04B 18/04 C04B 18/04 H01L 21/304 341 H01L 21/304 341S

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被処理品を、表面処理や洗浄等を行う工場
    において、上記処理品の表面処理装置や洗浄装置等から
    排出される廃水を再利用可能な水質に再生し、上記処理
    水を工場内でリサイクルする廃水処理システムと、上記
    廃水処理システム及び上記処理品の表面処理装置や洗浄
    設備等の運転状態の情報を集約し、上記集約した各デー
    タに基づいて、廃水処理システム及び上記処理品の表面
    処理装置と洗浄設備等とを有機的かつ総合的に監視する
    運転状態監視システムからなることを特徴とする工場の
    廃水リサイクルシステム。
  2. 【請求項2】上記被処理品の表面処理及び洗浄装置等か
    ら排出される廃水を、冷凍処理し、廃水中の水成分を凝
    結し、氷として晶出させ、溶解成分は水相中に濃縮さ
    せ、有害物等を含まない凝結した氷と無機及び有機物が
    濃縮された有害物等を含む廃液とに分離する手段を備え
    た請求項1に記載の廃水リサイクルシステム。
  3. 【請求項3】上記被処理品の表面処理及び洗浄装置等か
    ら排出される廃水を、冷凍処理槽内の温度を0〜−30
    ℃の範囲に調整し、廃水循環用ノズルにより廃水をシャ
    ワー状にして冷凍処理槽内に供給し、これにより廃水中
    に含まれる有害成分を含む無機及び有機物を氷中に含ま
    せないで氷と分離させる手段を備えた請求項1に記載の
    廃水リサイクルシステム。
  4. 【請求項4】上記被処理品の表面処理及び洗浄装置等か
    ら排出される廃水を、冷凍処理した後、凝固した氷が融
    解する時のエネルギを利用し、建屋等の空調に利用する
    請求項1に記載の廃水リサイクルシステム。
  5. 【請求項5】上記被処理品の表面処理及び洗浄装置等か
    ら排出される廃水を、冷凍処理した後、凝固した氷が融
    解した水は装置等の冷却水や加工部品等の洗浄水として
    用いることを特徴とした請求項1に記載の廃水リサイク
    ルシステム。
  6. 【請求項6】上記廃水を冷凍処理した後に、有害物等が
    濃縮された廃液は、更に高温加熱処理を行い、有害物等
    を固形物にして廃棄するか、または上記高温加熱処理す
    ることで無害化したものはセメント材料にリサイクルす
    る請求項1に記載の廃水処理リサイクルシステム。
  7. 【請求項7】上記廃水を冷凍処理した後、凝固した氷を
    融解して得た水を、用途に応じてイオン交換樹脂による
    処理、逆浸透膜による処理、オゾンや紫外線等を利用し
    た処理等を行ない、洗浄水や冷却水としてリサイクルす
    る請求項1に記載の廃水リサイクルシステム。
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