JPH10180269A - 水処理方法及び装置 - Google Patents

水処理方法及び装置

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JPH10180269A
JPH10180269A JP8354940A JP35494096A JPH10180269A JP H10180269 A JPH10180269 A JP H10180269A JP 8354940 A JP8354940 A JP 8354940A JP 35494096 A JP35494096 A JP 35494096A JP H10180269 A JPH10180269 A JP H10180269A
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JP
Japan
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water
treated
tank
hydrogen peroxide
treatment
Prior art date
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JP8354940A
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English (en)
Inventor
Tatsuyuki Iwasaki
達行 岩崎
Ichiro Mori
一郎 森
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Iwasaki Denki KK
Original Assignee
Iwasaki Denki KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】設備が大型化せずしかもランニングコストをあ
まりかけずに、被処理水を所望値以下にまで処理できる
水処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】紫外線ランプ2が配置された槽1内に界面
活性剤を主として含有する被処理水を過酸化水素と共に
導入し、紫外線及び過酸化水素により被処理水を分解処
理し、分解反応の進行と共に変化する被処理水のpHを
測定監視することにより、BOD及びCODが所望値以
下にまで分解処理された処理終了時点を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水処理方法及び装
置、殊に半導体の洗浄排水等を処理するための水処理方
法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体の洗浄には、純水や超純水に界面
活性剤等を添加してなる洗浄水が使用され、使用後の洗
浄水は、BOD(生物化学的酸素要求量)やCOD(化
学的酸素要求量)等の値が排出規制値以下になるまで処
理された後、外部に排出される。従来このような処理に
は活性汚泥法等の生物処理が行なわれていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら界面活性
剤は生物難分解性で生物処理はあまり有効ではなく、ま
た処理に時間がかかった。さらに生物処理は設備が大型
となり、維持管理も難しく、高いランニングコストがか
かった。
【0004】本発明は、設備が大型化せずしかもランニ
ングコストをあまりかけずに、被処理水を所望値以下に
まで処理できる水処理方法及び装置を提供することを目
的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の水処理方法は、
紫外線ランプが配置された槽内に界面活性剤を主として
含有する被処理水を過酸化水素と共に導入し、紫外線及
び過酸化水素により被処理水を分解処理し、分解反応の
進行と共に変化する被処理水のpHを測定監視すること
により、BOD及びCODが所望値以下にまで分解処理
された処理終了時点を決定することを特徴とする。
【0006】また、本発明の水処理方法は、紫外線ラン
プが配置された槽内に界面活性剤及びアミンを主として
含有する被処理水を過酸化水素と共に導入し、紫外線及
び過酸化水素により被処理水を分解処理し、分解反応の
進行と共に変化する被処理水のpHを測定監視すること
により、BOD及びCODが所望値以下にまで低下し、
且つアンモニア態窒素が所望値以上に増加する前の処理
終了時点を決定することを特徴とする。
【0007】さらに本発明の水処理装置は、被処理水が
導入される槽内に紫外線ランプが配置され、該槽には槽
内に過酸化水素を添加するための供給管と、槽内の液を
循環させる循環装置と、紫外線及び過酸化水素による被
処理水の分解反応の進行と共に変化する被処理水のpH
を測定監視するpH計と、残留過酸化水素の量を測定す
るORP計とが配置されていることを特徴とする。
【0008】また、本発明の水処理装置は、内部に紫外
線ランプが配置され被処理水が導入される複数の槽から
なり、該槽内に過酸化水素を添加するための供給管と、
紫外線及び過酸化水素による被処理水の分解反応の進行
と共に変化する被処理水のpHを測定監視するため上記
槽内に配置されたpH計とを具備する処理槽と、処理槽
で処理された処理水中の残留過酸化水素の量を測定する
ORP計を具備し、その測定値に基づき中和剤を添加し
て残留過酸化水素を中和する中和槽とを有する、連続式
に被処理水を処理することを特徴とする。
【0009】なお、紫外線ランプの近傍に二酸化チタン
等の光触媒を担持したネット状部材等の光触媒担持体を
配置して、紫外線及び過酸化水素による分解と共に、紫
外線と光触媒とによる光化学処理を併用するようにして
もよい。
【0010】
【発明の実施の形態】図1はバッチ式の処理方法及び装
置を示すもので、槽1内に複数の紫外線ランプ2が配置
され、各紫外線ランプ2は透光性の防水ジャケット3内
に収納されている。被処理水は入口4から槽1内に導入
され、処理済の処理水は出口5から排出される。槽1の
外部側面には循環用の管6が配置され、該管6の途中に
ポンプ7が設置されている。槽1には供給管8を介して
過酸化水素が添加される。また管6にはpH計9と、O
RP(酸化還元電位)計10とが配置されている。なお
pH計9と、ORP計10は、ここ以外の箇所に設置し
てもよい。さらに槽1には被処理水の温度を管理するた
めの温度計や、紫外線ランプからの熱により被処理水の
温度が上がりすぎたときに冷却するための冷却装置を配
置してもよい。
【0011】入口4から槽1内に、例えば半導体の洗浄
に使用された界面活性剤を主として含有する純水乃至超
純水からなる被処理水が導入される。被処理水中の界面
活性剤及び洗浄により半導体から離脱した汚染物質(有
機物)は紫外線及び過酸化水素により分解されて、有機
酸となりさらにCO2 とH2 Oにまで分解される。なお
被処理水はポンプ7により循環用の管6を介して循環せ
しめられる。なお被処理水には界面活性剤が含まれてい
るため曝気攪拌すると発泡し好ましくないので循環方式
が採用されている。
【0012】処理の前半では分解が進み有機酸が増える
にしたがって被処理水は酸性になりpHは下がり、処理
がさらに進み処理の後半となると、CO2 とH2 Oにま
で分解され、被処理水中のTOC(全有機態炭素)が少
なくなると共に、被処理水のpHは上がりだす。したが
ってこのpHの上昇をpH計で検知して処理の終了時点
とする。
【0013】なお処理が終った処理水(処理済水)を槽
1から排出して槽内を空にして長時間おくと、ジャケッ
ト3の表面に付着した汚染物質が乾燥して ジャケット
の光透過率を低下させることがある。そこでバッチ式の
処理では例えば1日の処理が終っても翌日の処理が始ま
るまで処理水を槽1内に留めて置いた方がよい。しかし
ながら処理水中には残留過酸化水素が含有されているこ
とがあるため、処理水を長時間槽内に滞在させると槽内
の腐食を促進させるおそれがある。したがってORP計
10で処理水の酸化還元電位を測定することにより残留
過酸化水素の量を決定して亜硫酸ナトリウム等の中和剤
を添加口11から槽1内に導入して処理水を中和してお
く。
【0014】翌日の処理は、弁12を開いて槽1内の処
理水を排出してから、新たな被処理水を槽1内に導入し
て、開始する。
【0015】図2は、連続バッチ式の処理方法及び装置
を示すもので、処理槽20と、中和槽21とを具備し、
処理槽20は20a〜20eの複数の槽からなり、各槽
内にはジャケットに収納された紫外線ランプ22が配置
されている。
【0016】被処理水は入口23から過酸化水素と共に
槽20aに導入され、矢印のように仕切壁24と邪魔板
25の間を通って次の槽に送られ、最後の槽20eの出
口26から排出されるときは所望値以下にまでに処理さ
れている。なお最後の槽20eにはpH計27が配置さ
れpHを監視している。
【0017】処理槽20を出た処理水は、次にORP計
28が配置された中和槽21に導入され、亜硫酸ナトリ
ウム等の中和剤が添加されて中和された後、排出口29
から排出される。
【0018】
【実施例】図1の装置を用いて、原水として非イオン界
面活性剤を純水に添加して濃度200ppmとしてなる
溶液2.1m3 と、有機アルカリ剤としてアルカノ−ル
アミンが含有されている非イオン界面活性剤を純水に添
加して濃度5000ppmとしてなる溶液1.1m3
と、純水1.1m3 とを混合したものをバッチ式処理に
て処理した。
【0019】原水のpHは10.4、CODは1300
mg/リットル、BODは166mg/リットル、アン
モニア態窒素0.2mg/リットル、TOCは350m
g/リットルである。なお、排出基準値(所望値)はp
Hは6〜9、CODは180mg/リットル、BODは
80mg/リットル、アンモニア態窒素20mg/リッ
トルとする。
【0020】容積5m3 の槽の内部には、それぞれジャ
ケットに収納された65Wの紫外線ランプ200本が均
等に配置され、ここに上記原水を35重量%の過酸化水
素溶液42リットルと共に導入し、15時間、被処理水
(原水)を循環(65回/時間)させながら処理した。
なお被処理水の温度は25℃〜40℃となるようにし
た。
【0021】処理が進み処理が終了に近づきTOCが8
0mg/リットル〜20mg/リットルにまで減少した
状態でのpH、COD、BOD及びアンモニア態窒素の
変化を図3に示す。TOCが80mg/リットル〜20
mg/リットルの範囲ではCOD及びBODはTOCの
減少に比例して減少し、アンモニア態窒素はTOCの減
少と共に増加している。
【0022】図3では表示されていない処理の前半で
は、pHは被処理水の分解が進み有機酸が増えるにした
がって酸性になりpHは一旦下がり、処理がさらに進み
CO2とH2 Oにまで分解される処理の後半になると被
処理水のpHは上昇する。図3は処理の後半の最終段階
での状態を示すもので、TOCが80mg/リットル〜
20mg/リットルの間ではTOCが減少するに従いp
Hは5から7.5へと上昇している。
【0023】したがって、COD及びBODが共に所望
値に達するのはTOCが60mg/リットルになった時
点、すなわちpHが5.8ぐらいになった時点で、この
時点で処理を停止すればよいことがわかる。
【0024】また、原水中に有機態アミンが含有され、
処理の過程でアンモニア態窒素が生成する場合には、さ
らに処理が進みTOCが40mg/リットル以下になる
とアンモニア態窒素が増加して所望値である20mg/
リットルを越えてしまうので、TOCが60mg/リッ
トル〜40mg/リットルの間の、pHが5.8〜6.
7ぐらいの間で、処理を停止すればよいことがわかる。
【0025】
【発明の効果】本発明の方法及び装置によれば、被処理
水のpHの変化を監視することにより、COD及びBO
Dが所望値まで低下し、且つまたアンモニア態窒素が所
望値以上に上昇する前の処理を停止すべき時点を容易に
知ることができる。なお仮に処理時間を予め設定して、
時間で管理するようにしても、紫外線ランプ(寿命約1
2000時間)の新品のときと寿命末期とでは紫外線量
が異なり、またジャケットの汚れや処理温度によりCO
D及びBODが所望値に達する時間は異なるから、処理
時間のみで管理しても所望値に達した正確な処理終了時
点を決めることはできない。これに対してpHで管理す
れば、種々の条件が異なっても、簡単且つ正確に所望値
に達したことを知ることができる。
【0026】また、紫外線と過酸化水素若しくは光触媒
により処理するので、設備が大型化せずしかも維持管理
が容易なので低ランニングコストで処理できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】バッチ式の処理方法及び装置を示す図。
【図2】連続バッチ式の処理方法及び装置を示す図。
【図3】TOCに対するpH、COD、BOD及びアン
モニア態窒素の変化を示すグラフ。
【符号の説明】
1 槽 2 紫外線ランプ 3 ジャケット 4 入口 5 出口 6 循環用の管 7 ポンプ 8 供給管 9 pH計 10 ORP計 11 添加口 12 弁 20 処理槽 20a〜20e 槽 21 中和槽 22 紫外線ランプ 23 入口 24 仕切壁 25 邪魔板 26 出口 27 pH計 28 ORP計 29 排出口

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】紫外線ランプが配置された槽内に界面活性
    剤を主として含有する被処理水を過酸化水素と共に導入
    し、紫外線及び過酸化水素により被処理水を分解処理
    し、分解反応の進行と共に変化する被処理水のpHを測
    定監視することにより、BOD及びCODが所望値以下
    にまで分解処理された処理終了時点を決定することを特
    徴とする水処理方法。
  2. 【請求項2】紫外線ランプが配置された槽内に界面活性
    剤及びアミンを主として含有する被処理水を過酸化水素
    と共に導入し、紫外線及び過酸化水素により被処理水を
    分解処理し、分解反応の進行と共に変化する被処理水の
    pHを測定監視することにより、BOD及びCODが所
    望値以下にまで低下し、且つアンモニア態窒素が所望値
    以上に増加する前の処理終了時点を決定することを特徴
    とする水処理方法。
  3. 【請求項3】槽内に紫外線ランプと共に光触媒が配置さ
    れている請求項1又は2に記載の水処理方法。
  4. 【請求項4】被処理水が導入される槽内に紫外線ランプ
    が配置され、該槽には槽内に過酸化水素を添加するため
    の供給管と、槽内の液を循環させる循環装置と、紫外線
    及び過酸化水素による被処理水の分解反応の進行と共に
    変化する被処理水のpHを測定監視するpH計と、残留
    過酸化水素の量を測定するORP計とが配置されている
    ことを特徴とする水処理装置。
  5. 【請求項5】内部に紫外線ランプが配置され被処理水が
    導入される複数の槽からなり、該槽内に過酸化水素を添
    加するための供給管と、紫外線及び過酸化水素による被
    処理水の分解反応の進行と共に変化する被処理水のpH
    を測定監視するため上記槽内に配置されたpH計とを具
    備する処理槽と、処理槽で処理された処理水中の残留過
    酸化水素の量を測定するORP計を具備し、その測定値
    に基づき中和剤を添加して残留過酸化水素を中和する中
    和槽とを有する、連続式に被処理水を処理することを特
    徴とする水処理装置。
  6. 【請求項6】槽内に紫外線ランプと共に光触媒が配置さ
    れている請求項4又は5に記載の水処理装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002304971A (ja) * 2001-04-06 2002-10-18 Harison Toshiba Lighting Corp 高圧放電ランプおよび紫外線照射装置
WO2011125427A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-13 宇部興産株式会社 排水処理装置および排水処理方法
KR20210097437A (ko) * 2020-01-30 2021-08-09 한국건설기술연구원 난분해성 유기물질 처리용 순환식 자외선 고도처리장치 및 방법

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