JPH10244293A - Drainage treatment device and treatment of drainage - Google Patents
Drainage treatment device and treatment of drainageInfo
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- JPH10244293A JPH10244293A JP10065553A JP6555398A JPH10244293A JP H10244293 A JPH10244293 A JP H10244293A JP 10065553 A JP10065553 A JP 10065553A JP 6555398 A JP6555398 A JP 6555398A JP H10244293 A JPH10244293 A JP H10244293A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、排水中のフッ素
および界面活性剤などの有機物や過酸化水素を効果的に
生物化学反応処理できる排水処理方法および排水処理装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wastewater treatment method and a wastewater treatment apparatus capable of effectively treating organic substances such as fluorine and surfactants and hydrogen peroxide in wastewater with a biochemical reaction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近の脱フロン時代に至って、フロン全
廃という時代のニーズに合わせて、特に半導体工場や液
晶工場では洗浄用フロンの代替として、各種の界面活性
剤、アルコール系有機溶剤,フッ素系溶剤などが使用さ
れている。また、工程の微細化の方向からも、上記界面
活性剤,有機溶剤などが使用されている。2. Description of the Related Art In the recent era of CFC-free, various surfactants, alcohol-based organic solvents, and fluorine-based compounds have been used as substitutes for cleaning CFCs, especially in semiconductor factories and liquid crystal factories, to meet the needs of the era of CFC-free use. Solvents are used. Further, the above-mentioned surfactants, organic solvents, and the like are also used from the direction of miniaturization of the process.
【０００３】特に、超純水と界面活性剤の組み合わせに
よる洗浄は、その洗浄性及び部品ダメージ性から判断し
て、フロン全廃を実現するための重要な代替洗浄手段と
して期待されている。このため、時代とともに、半導体
工場や液晶工場においては、ウェハ製造プロセスで使用
するフッ素および界面活性剤を含んだ排水が増加しつつ
ある。[0003] In particular, cleaning using a combination of ultrapure water and a surfactant is expected as an important alternative cleaning means for realizing complete elimination of CFCs, judging from its cleaning properties and damage to parts. For this reason, with the times, in semiconductor factories and liquid crystal factories, wastewater containing fluorine and a surfactant used in a wafer manufacturing process is increasing.
【０００４】一般論として、まず、フッ素については、
特に半導体工場の場合、フッ素含有排水におけるフッ素
濃度が３０〜３００ppm程度の場合が多い。そして、そ
のような濃度のフッ素を含む流入水は、消石灰, ポリ塩
化アルミニウム, 高分子凝集剤等の薬品を添加して、難
溶性のフッ化カルシウムやフッ化アルミニウムを生成さ
せ、さらに、上記フッ化カルシウムやフッ化アルミニウ
ムを、凝集剤によってより大きなフロックにし、この生
成したフロックを、その後、沈降分離させることによっ
て、排水処理する。As a general theory, first, regarding fluorine,
Particularly in the case of a semiconductor factory, the fluorine concentration in the fluorine-containing wastewater is often about 30 to 300 ppm. Then, the influent water containing such a concentration of fluorine is added with chemicals such as slaked lime, polyaluminum chloride, and a polymer flocculant to generate hardly soluble calcium fluoride and aluminum fluoride. Calcium fluoride and aluminum fluoride are made into larger flocs by a flocculant, and the formed flocs are then subjected to wastewater treatment by sedimentation.
【０００５】一方、界面活性剤については、最近の半導
体工場及び液晶工場においては、微細化が更に進む予定
であるので、超純水による水洗浄では水の表面張力のた
め微細な部分に対しては洗浄が困難になる。このため、
超純水に界面活性剤やアルコール類等の有機物を混入さ
せて表面張力を小さくして微細な部分を洗浄する方法が
普及しつつある。しかし、それらの界面活性剤等は、物
質の分子式、構造式、発泡性および殺菌性などからし
て、微生物分解が困難な物質である。しかし、それにも
かかわらず、今後、半導体工場や液晶工場では微細化が
さらに進む予定であるので、この微細化に比例してフッ
素含有排水に界面活性剤等が多く含まれる傾向にある。
従って、上記フッ素の処理と同時に、上記界面活性剤を
主体にした有機物を含む排水を合理的かつ経済的に処理
することが必要となっている。On the other hand, with respect to surfactants, in recent semiconductor factories and liquid crystal factories, miniaturization will be further advanced. Becomes difficult to wash. For this reason,
2. Description of the Related Art A method of cleaning a fine portion by reducing the surface tension by mixing a surfactant or an organic substance such as alcohol into ultrapure water is becoming widespread. However, these surfactants and the like are difficult to decompose in microorganisms due to the molecular formula, structural formula, foaming property and bactericidal property of the substance. However, in spite of that, in the future, semiconductor plants and liquid crystal plants are going to be further miniaturized, so that the fluorine-containing wastewater tends to contain a large amount of surfactant and the like in proportion to the miniaturization.
Therefore, simultaneously with the treatment of the fluorine, it is necessary to rationally and economically treat the wastewater containing the organic substance mainly composed of the surfactant.
【０００６】また、一方で、フッ素を含む超純水も、ウ
ェハに対する洗浄効果があるので、今後も、半導体工場
や液晶工場の排水中にフッ素が含まれる傾向にあり、同
時に、半導体工場や液晶工場において使用される薬品の
中にも微細化対応として界面活性剤を多く含む傾向にあ
る。上記薬品の代表的な例として、界面活性剤入バッフ
ァード弗酸がある。On the other hand, since ultrapure water containing fluorine also has a cleaning effect on wafers, there is a tendency that fluorine will be contained in wastewater from semiconductor factories and liquid crystal factories. Chemicals used in factories also tend to contain a large amount of surfactants to cope with miniaturization. A typical example of the above chemical is buffered hydrofluoric acid containing a surfactant.
【０００７】従来、各種の産業施設や半導体工場および
液晶工場等から排出され、フッ素および界面活性剤を含
有した排水の処理方法としては、この排水中のフッ素に
対して大量の消石灰を加えて、難溶解性のフッ化カルシ
ウムを生成させ、上記フッ素を化学物理的に沈澱除去す
る一方、界面活性剤等の有機物に対しては、上記フッ素
処理後に、フッ素を処理する槽とは別の処理水槽内で、
リン酸や尿素などの栄養剤を添加しながら微生物学的
(生物学的)に処理するようにしたものがある。Conventionally, wastewater containing fluorine and a surfactant discharged from various industrial facilities, semiconductor factories, liquid crystal factories and the like has been treated by adding a large amount of slaked lime to the fluorine in the wastewater. While generating hardly soluble calcium fluoride and chemically precipitating and removing the above-mentioned fluorine, for an organic substance such as a surfactant, after the above-mentioned fluorine treatment, a treatment water tank different from the tank for treating fluorine. At the inner,
Microbiological while adding nutrients such as phosphoric acid and urea
There is one that is processed (biologically).
【０００８】また、微生物による排水処理設備を保有し
ていない半導体工場や液体工場では、生産工程におい
て、できるだけ界面活性剤などの有機物を回収し、別の
場所に設置してあるタンクに貯留して、業者引き取りを
行い処理していた。[0008] In a semiconductor factory or a liquid factory that does not have a wastewater treatment facility using microorganisms, organic substances such as surfactants are collected as much as possible in a production process and stored in a tank installed in another place. , A contractor was picked up and processed.
【０００９】また、従来、フッ素および界面活性剤を含
有する排水の処理装置としては、たとえば、図３の系統
図に示すようなものがある。図３は、微生物処理を含む
二段の凝集沈澱処理システムの系統図である。なお、図
２は、微生物処理を含まない二段の凝集沈澱システムで
ある。この図２に示すシステムは、図３に示したシステ
ムから、接触酸化槽２８を取り除いたシステムと同じで
ある。[0009] Conventionally, as an apparatus for treating wastewater containing fluorine and a surfactant, for example, there is an apparatus shown in the system diagram of FIG. FIG. 3 is a system diagram of a two-stage coagulation-sedimentation treatment system including a microorganism treatment. FIG. 2 shows a two-stage coagulation-sedimentation system that does not include microbial treatment. The system shown in FIG. 2 is the same as the system shown in FIG. 3 except that the contact oxidation tank 28 is removed.
【００１０】図２において、まず、排水は、原水槽１４
へ流入し、水量及び水質をある程度調整した後、ポンプ
９によって第１反応槽１５へ移送される。In FIG. 2, first, the waste water is supplied to the raw water tank 14.
After being adjusted to a certain amount and quality, the water is transferred to the first reaction tank 15 by the pump 9.
【００１１】次に、消石灰が添加された第１反応槽１５
において、撹拌機１２によって、排水の撹拌反応処理を
行い、フッ化カルシウムにして、溶解しているフッ素を
反応させた後、アルミ剤が添加された第２反応槽１６に
移送され、撹拌反応処理を行い、未反応のフッ素を更に
フッ化アルミニウムとして、フッ素を反応処理する。ま
た、微細なフッ化カルシウムやフッ化アルミニウムのフ
ロックをアルミ剤が添加されることによって生成する水
酸化アルミニウムによって包み込む反応を行う。Next, the first reaction tank 15 containing slaked lime is added.
In the above, after the wastewater is stirred and reacted by the stirrer 12 to form calcium fluoride and react with dissolved fluorine, the wastewater is transferred to the second reaction tank 16 to which the aluminum agent has been added, and the stirred reaction treatment is performed. And reacting the fluorine with the unreacted fluorine as aluminum fluoride. In addition, a reaction is performed in which fine flocs of calcium fluoride or aluminum fluoride are wrapped by aluminum hydroxide generated by the addition of the aluminum agent.
【００１２】次に、第１凝集槽１７は、第１反応槽１５
での反応によって生じた微細なフッ化カルシウムのフロ
ック及び第２反応槽１６での反応によって生じた微細な
フッ化アルミニウムのフロックに高分子凝集剤を添加す
ることによって、より大きなフロックを形成させ、第１
沈殿槽１８によって、固液分離を行う。この際、第１沈
殿槽１８において固液分離されるフロック等のスラリー
の大部分は、過剰の消石灰による水酸化物であり、フッ
化カルシウムやフッ化アルミニウム等の反応物も含まれ
るが量としては少ない。Next, the first coagulation tank 17 is provided with the first reaction tank 15.
By adding a polymer flocculant to the fine flocs of calcium fluoride generated by the reaction in the above and the fine flocs of aluminum fluoride generated by the reaction in the second reaction tank 16, a larger floc is formed, First
Solid-liquid separation is performed by the precipitation tank 18. At this time, most of the slurry such as flocs separated into solid and liquid in the first sedimentation tank 18 is hydroxide due to excess slaked lime, and includes reactants such as calcium fluoride and aluminum fluoride. Is less.
【００１３】次に、上記工程では、フッ素濃度を目的水
質である１５ppm以下にすることができないため、排水
を第３反応槽１９、第２凝集槽２０及び第２沈殿槽２１
へ順に移送し、排水のＰＨが放流基準の範囲にはいるよ
うに、ＰＨ調整槽２２を通した後、排水を放流する。Next, in the above process, since the fluorine concentration cannot be reduced below the target water quality of 15 ppm, the waste water is discharged to the third reaction tank 19, the second flocculation tank 20 and the second sedimentation tank 21.
Then, the wastewater is discharged through the PH adjustment tank 22 so that the pH of the wastewater falls within the range of the discharge standard.
【００１４】また、第１沈殿槽１８及び第２沈殿槽２１
から集められたスラリーは、汚泥濃縮槽５で濃縮され、
脱水機６によって規定の含水率のケーキにまで脱水され
る。The first settling tank 18 and the second settling tank 21
Is collected in the sludge thickening tank 5,
The water is dehydrated by the dehydrator 6 to a cake having a prescribed moisture content.
【００１５】次に、図３に示すもう１つの従来例を説明
する。この排水処理装置において、フッ素及び界面活性
剤を含有した排水は、まず、原水槽１４へ流入する。原
水槽１４に流入したフッ素含有排水は水量および水質を
ある程度調整された後、原水槽ポンプ９によって第１反
応槽１５に移送される。その後、フッ素含有排水は、上
記第１反応槽１５において、消石灰を添加され、撹拌機
１２によって撹拌反応処理される。フッ素と消石灰中の
カルシウムと反応時間が短い場合、相当の消石灰が添加
される。また、フッ素含有排水のＰＨがかなり低い場
合、中和のために相当の消石灰が添加される。Next, another conventional example shown in FIG. 3 will be described. In this wastewater treatment apparatus, wastewater containing fluorine and a surfactant first flows into the raw water tank 14. The fluorine-containing wastewater that has flowed into the raw water tank 14 is transferred to the first reaction tank 15 by the raw water tank pump 9 after the amount and quality of the water are adjusted to some extent. Thereafter, slaked lime is added to the fluorine-containing wastewater in the first reaction tank 15, and the fluorine-containing wastewater is stirred and reacted by the stirrer 12. If the reaction time between fluorine and calcium in slaked lime is short, considerable slaked lime is added. Also, when the PH of the fluorine-containing wastewater is very low, considerable slaked lime is added for neutralization.
【００１６】次に、上記排水は、さらに、第２反応槽１
６においてアルミ剤が添加され、第１反応槽１５での未
反応のフッ素がフッ化アルミニウムに反応処理される。Next, the waste water is further supplied to the second reaction tank 1.
In step 6, an aluminum agent is added, and unreacted fluorine in the first reaction tank 15 is reacted with aluminum fluoride.
【００１７】次に、上記排水は、第１凝集槽１７におい
て、高分子凝集剤が添加されて反応し、第１反応槽１５
で反応し発生した微細なフッ化カルシウムおよび第２反
応槽１６で反応し発生した微細なフッ化アルミニウムの
フロックが、より大きなフロックに成長させられる。そ
して、上記排水は、第１沈澱槽１８で固液分離させられ
る。第１沈澱槽１８において固液分離されるフロックな
どの汚泥の大部分は、過剰の消石灰に由来する水酸化物
である。上記汚泥にはフッ化カルシウムやフッ化アルミ
ニウム等の反応物も含まれるが、量としては少なく大部
分は未反応の薬品に起因する汚泥である。Next, the waste water is reacted in the first coagulation tank 17 with the addition of a polymer coagulant.
The fine flocs of fine calcium fluoride generated by the reaction in step (2) and the fine aluminum fluoride generated by the reaction in the second reaction tank 16 are grown into larger flocs. Then, the waste water is subjected to solid-liquid separation in the first settling tank 18. Most of the sludge such as flocs separated into solid and liquid in the first settling tank 18 is hydroxide derived from excess slaked lime. The above-mentioned sludge includes reactants such as calcium fluoride and aluminum fluoride, but the amount is small and most of the sludge is caused by unreacted chemicals.
【００１８】次に、上記排水は、充填物２９が充填され
ている接触酸化槽２８に導入され、この槽２８に存在す
る好気性の微生物によって、界面活性剤が処理される。
上記充填物２９は、塩化ビニル製やプラスチック製の波
形の濾材である。Next, the waste water is introduced into a contact oxidation tank 28 filled with a filler 29, and a surfactant is treated by aerobic microorganisms present in the tank 28.
The filler 29 is a corrugated filter made of vinyl chloride or plastic.
【００１９】しかし、この接触酸化槽２８では、微生物
にとって培養条件がよい栄養剤等を添加した場合でも、
界面活性剤がもつ分子式、構造式、殺菌性および発泡性
によって、界面活性剤を容易には微生物分解処理できな
い。そのため、処理水に発泡性が残り、この処理水の発
泡性をなくするために、新たに消泡剤等を添加する必要
があった。However, in this contact oxidation tank 28, even when a nutrient or the like having good culture conditions for microorganisms is added,
Due to the molecular formula, structural formula, bactericidal property and foaming property of the surfactant, the surfactant cannot be easily biodegraded. Therefore, the foaming property remains in the treated water, and it is necessary to newly add an antifoaming agent or the like in order to eliminate the foaming property of the treated water.
【００２０】また、上記排水処理装置は、第１反応槽１
５から第１沈澱槽１８までの第一段の凝集沈澱設備での
処理だけでは、処理水のフッ素濃度を１５ppm以下の目
的水質まで下げることができないから、第３反応槽１
９、第２凝集槽２０および第２沈澱槽２１などで構成し
た二段目の凝集沈澱設備を有している。Further, the wastewater treatment apparatus includes a first reaction tank 1
Since only the treatment in the first-stage coagulation sedimentation equipment from No. 5 to the first sedimentation tank 18 cannot reduce the fluorine concentration of the treated water to the target water quality of 15 ppm or less, the third reaction tank 1
9, a second-stage coagulation and sedimentation facility including a second coagulation tank 20 and a second sedimentation tank 21.
【００２１】第３反応槽１９において、ポリ塩化アルミ
ニウム等の酸性薬品を使用したことに起因して、あるい
は、第３反応槽１９での反応時間が短いことに起因し
て、第２沈澱槽２１でのＰＨが放流基準の範囲に入らな
いことがあるので、上記二段目の凝集沈澱設備は中和槽
(ＰＨ調整槽)２２を備えている。尚、汚泥濃縮槽５は、
第１沈澱槽１８および第２沈澱槽２１からの汚泥を集め
て濃縮するための槽である。汚泥濃縮槽５で濃縮された
汚泥は脱水機６によって規定の含水率のケーキまで脱水
される。In the third reaction tank 19, the second precipitation tank 21 is used because of the use of an acidic chemical such as polyaluminum chloride or the reaction time in the third reaction tank 19 is short. In some cases, the pH at the second stage does not fall within the range of the discharge standard.
(PH adjustment tank) 22. In addition, the sludge concentration tank 5
This is a tank for collecting and concentrating sludge from the first settling tank 18 and the second settling tank 21. The sludge concentrated in the sludge concentration tank 5 is dewatered by the dehydrator 6 to a cake having a specified moisture content.
【００２２】[0022]
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体工場
のフッ素含有排水におけるフッ素濃度は、３０〜３００
ppmの範囲で常に激しく変動するので、フッ素と消石灰
との反応においてフッ素に対する消石灰の必要量は、実
績としては化学反応理論量の３倍以上である。Incidentally, the fluorine concentration in the fluorine-containing wastewater of a semiconductor factory is 30 to 300.
Since it fluctuates drastically in the ppm range, the required amount of slaked lime with respect to fluorine in the reaction between fluorine and slaked lime is more than three times the theoretical amount of the chemical reaction as a result.
【００２３】また、半導体工場におけるフッ素含有排水
は、酸を使用するウェハ製造プロセスの工程からの排水
であるので、一般にＰＨが低く約２〜３の範囲であるこ
とが多い。Further, since the fluorine-containing wastewater in a semiconductor factory is wastewater from a wafer manufacturing process using an acid, the PH is generally low and is in the range of about 2 to 3 in many cases.
【００２４】このため、上記半導体工場で発生する排水
は、フッ素を含み、かつ、pＨが低く、水質が変動する
排水であるので、フッ素処理および中和反応に要する上
記消石灰等の薬品の使用量も多い。この結果として、最
終的に排出される脱水ケーキ等の廃棄物の量が多量にな
り、処分コストのみならず将来の廃棄物処分場の確保に
も不安があるという問題がある。すなわち、脱水機６に
よって脱水された発生するケーキは多量であり、かつそ
れら多量の脱水ケーキは産業廃棄物として埋め立て処分
されているのである。つまり、半導体工場や液晶工場か
らはフッ素や界面活性剤等の有機物を含む排水が多量に
発生するため、それらの処理設備や処理水質のみならず
発生増大する廃棄物対策を含めて、検討課題となってい
るのである。そして、それら半導体工場や液晶工場から
発生する産業廃棄物は増加の一途をたどっており、処分
場の確保も含めて増大する廃棄物対策が早急に必要にな
っている。For this reason, the wastewater generated in the semiconductor factory contains fluorine, has a low pH, and varies in water quality. Therefore, the amount of the chemical such as slaked lime required for the fluorine treatment and the neutralization reaction is used. There are many. As a result, the amount of waste such as dehydrated cake finally discharged becomes large, and there is a problem that not only disposal costs but also security of a future waste disposal site is uncertain. That is, a large amount of cake is dehydrated by the dehydrator 6 and the large amount of dewatered cake is landfilled as industrial waste. In other words, a large amount of wastewater containing organic substances such as fluorine and surfactants is generated from semiconductor factories and liquid crystal factories. It is becoming. The industrial waste generated from these semiconductor factories and liquid crystal factories is steadily increasing, and measures for increasing waste, including securing of disposal sites, are urgently needed.
【００２５】上記問題について、繰り返し、以下に細述
する。従来の消石灰などを添加してフッ素を処理する方
法は、フッ素含有排水のＰＨが低い上に、フッ素含有排
水のフッ素濃度が激しく変動するので、その中和反応に
要する消石灰の量を適正に制御して反応制御することが
困難である。従って、結果的に過剰の消石灰が必要であ
る。一般に、半導体工場の場合、実績としてフッ素量に
対して、前記したように化学反応理論量の３倍以上の消
石灰を添加していた。３倍以上の消石灰を添加するか
ら、未反応のカルシウムも多くなって、水酸化物等の汚
泥の発生量が多くなる。そして、上記汚泥をフィルター
プレスなどの脱水機によって脱水しても含水率が６５％
程度であるから、結果として脱水ケーキのボリュームが
多くなっていた。一方、消石灰の必要量が実績として、
理論量の３倍以上となる別の理由は、フッ素含有排水と
添加される消石灰との反応時間を一般的に３０分以内に
設計するので、過剰の消石灰を注入しないとフッ素の充
分な除去率が確保できず、一段目の凝集沈澱での目標値
(一般に２０〜３０ppm)まで達しないからである。逆
に、反応時間を充分とって設計した場合には、反応槽の
容量を３倍以上にしなければならなくなる上に、撹拌機
もより大きくしなければならないので、敷地面積および
建設のコストの点から判断しても、合理的ではなく、経
済的ではない。The above problem will be repeatedly described below. In the conventional method for treating fluorine by adding slaked lime, etc., the PH of the fluorine-containing wastewater is low and the fluorine concentration of the fluorine-containing wastewater fluctuates drastically, so the amount of slaked lime required for the neutralization reaction is properly controlled. And it is difficult to control the reaction. Therefore, as a result, excess slaked lime is required. Generally, in a semiconductor factory, slaked lime is added to the amount of fluorine three times or more of the theoretical amount of the chemical reaction as described above with respect to the amount of fluorine. Since slaked lime is added three times or more, the amount of unreacted calcium increases, and the amount of sludge such as hydroxide increases. And even if the above-mentioned sludge is dehydrated by a dehydrator such as a filter press, the water content is 65%.
As a result, the volume of the dehydrated cake was increased as a result. On the other hand, the required amount of slaked lime
Another reason that the theoretical amount is three times or more is that the reaction time between the fluorine-containing waste water and the slaked lime to be added is generally designed within 30 minutes. Cannot be secured, and the target value for the first stage coagulation sedimentation
(Generally 20 to 30 ppm). Conversely, if the reaction time is designed to be long enough, the capacity of the reaction tank must be increased three times or more, and the stirrer must be larger, so that the site area and construction costs are reduced. Is not rational and not economic.
【００２６】また、界面活性剤の処理については、特に
界面活性剤が微生物に対して殺菌性を有するので、界面
活性剤の微生物処理が難しいという技術上の問題があ
る。Further, the treatment of the surfactant has a technical problem that it is difficult to treat the surfactant with microorganisms, particularly since the surfactant has bactericidal properties against microorganisms.
【００２７】一方、処理水中のフッ素濃度に対する規制
も年々厳しくなり、最近の工場では行政基準を考慮した
フッ素の規制値が数ppmと一桁のケースが多いが、処理
水中のフッ素濃度を一桁に維持するためには、現実の実
装置では、アルミ剤をフッ素濃度に対して１０倍以上添
加しないと目的のフッ素濃度まで下げることができなか
った。また、図２に示したように、接触酸化槽２８を有
していない排水処理装置では、上記界面活性剤などの有
機物を含んだ排水を微生物処理できないので、特にＣＯ
Ｄを中心とした放流水質が悪化するという問題を抱えて
いる。On the other hand, regulations on the concentration of fluorine in the treated water are becoming stricter year by year. In recent plants, the regulated value of fluorine in consideration of administrative standards is often as low as several ppm, and is one digit. In order to maintain the concentration, it was impossible to reduce the fluorine concentration to a target fluorine concentration in an actual device unless the aluminum agent was added at least 10 times the fluorine concentration. Further, as shown in FIG. 2, in a wastewater treatment apparatus having no contact oxidation tank 28, wastewater containing organic substances such as the above-mentioned surfactants cannot be treated with microorganisms.
There is a problem that the quality of the effluent, especially D, deteriorates.
【００２８】これに対し、今日、排水の合理的かつ経済
的な処理および廃棄物の減量化は社会的ニーズであり、
かつ、地球環境を守る意味からもそれらは重要であり、
特に半導体工場や液晶工場からの処理水質の確実なる確
保と廃棄物の減量化は早急に解決すべき課題となってい
る。On the other hand, today, the rational and economical treatment of wastewater and the reduction of waste are social needs.
And they are important from the viewpoint of protecting the global environment,
In particular, ensuring the quality of treated water from semiconductor factories and liquid crystal factories and reducing waste are urgent issues to be resolved immediately.
【００２９】また、半導体工場や液晶工場等において
は、従業員が利用する食堂、風呂、トイレ等からの生活
排水が必ず存在し、それらの生活排水を処理するための
生活排水処理設備から、栄養バランスの良い生活系余剰
汚泥が発生し、この余剰汚泥は半導体工場や液晶工場で
は特に有効に再利用する方法はなく、費用を払って処分
していた。In semiconductor factories, liquid crystal factories, and the like, household wastewater from cafeterias, baths, toilets, and the like that are used by employees always exists. A well-balanced surplus sludge was generated, and this surplus sludge was not disposed of at a semiconductor plant or a liquid crystal plant, but had to be disposed of at a cost.
【００３０】そこで、本発明の目的は、廃棄物が少なく
て、界面活性剤などの有機物を含んだ排水に対して処理
水質が優れていて、建設費が安価な合理的かつ経済的な
排水処理方法および排水処理装置を提供することにあ
る。また、本発明の目的は、フッ素及び界面活性剤含有
排水の処理コスト及び脱水ケーキの発生を低減し、か
つ、生活系余剰汚泥の処理をも行う手段を提供すること
にある。An object of the present invention is to provide a reasonable and economical wastewater treatment system which has a small amount of waste, has excellent treated water quality with respect to wastewater containing organic substances such as surfactants, and has a low construction cost. It is to provide a method and a wastewater treatment device. Another object of the present invention is to provide means for reducing the cost of treating wastewater containing fluorine and surfactants, reducing the generation of dewatered cake, and also treating surplus sludge for domestic use.
【００３１】[0031]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
の排水処理方法は、原水槽と、第一反応槽と、繊維状の
固定化担体が充填された第一無機汚泥生物汚泥固定化槽
と、第一沈澱槽と、繊維状の固定化担体が充填された第
二無機汚泥生物汚泥固定化槽と、第二沈澱槽とを有する
排水処理装置を用い、排水を、上記原水槽, 第一反応
槽, 第一無機汚泥生物汚泥固定化槽, 第一沈澱槽, 第二
無機汚泥生物汚泥固定化槽, 第二沈澱槽に順に流して排
水を処理する排水処理方法であって、上記第一沈澱槽か
ら、上記第一無機汚泥生物汚泥固定化槽に、アルミニウ
ムまたはカルシウムの少なくとも一方のバチラス・スブ
チリス・クボタ菌とを含む汚泥を返送し、上記第二沈澱
槽から、上記第二無機汚泥生物汚泥固定化槽に、アルミ
ニウムまたはカルシウムの少なくとも一方とバチラス・
スブチリス・クボタ菌とを含む汚泥を返送することを特
徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a wastewater treatment method comprising the steps of: fixing a raw water tank, a first reaction tank, and a first inorganic sludge biological sludge filled with a fibrous immobilization carrier. And a first sedimentation tank, a second inorganic sludge biological sludge immobilization tank filled with a fibrous immobilization carrier, and a wastewater treatment apparatus having a second sedimentation tank. , A first reaction tank, a first inorganic sludge biological sludge immobilization tank, a first sedimentation tank, a second inorganic sludge biological sludge immobilization tank, and a wastewater treatment method in which wastewater is treated by sequentially flowing to the second sedimentation tank, From the first sedimentation tank, the sludge containing at least one of Bacillus subtilis and Kubota bacteria of aluminum or calcium is returned to the first inorganic sludge biological sludge immobilization tank, and the second sedimentation tank is subjected to the second sedimentation. Aluminum or calcium in the inorganic sludge biological sludge immobilization tank And at least one of the
It is characterized by returning sludge containing Subtilis kubota bacteria.
【００３２】また、請求項２に記載の発明の排水処理装
置は、原水槽と、第一反応槽と、第一沈澱槽と、第二沈
澱槽とを有し、排水を、上記原水槽, 第一反応槽, 第一
沈澱槽, 第二沈澱槽に順に流して排水を処理する排水処
理装置であって、繊維状の固定化担体が充填され、曝気
手段を備え、上記第一反応槽から排水を受けて第一沈澱
槽に送ると共に、上記第一沈澱槽から、アルミニウムま
たはカルシウムの少なくとも一方とバチラス・スブチリ
ス・クボタ菌とを含む汚泥が返送される第一無機汚泥生
物汚泥固定化槽と、繊維状の固定化担体が充填され、曝
気手段を備え、上記第一沈澱槽から排水を受けて第二沈
澱槽に送ると共に、上記第二沈澱槽から、アルミニウム
またはカルシウムの少なくとも一方とバチラス・スブチ
リス・クボタ菌とを含む汚泥が返送される第二無機汚泥
生物汚泥固定化槽とを備えたことを特徴としている。The wastewater treatment apparatus according to the second aspect of the present invention has a raw water tank, a first reaction tank, a first settling tank, and a second settling tank. A first treatment tank, a first precipitation tank, a wastewater treatment apparatus that treats wastewater by flowing sequentially to the second precipitation tank, which is filled with a fibrous immobilization carrier, provided with aeration means, from the first reaction tank Along with receiving the wastewater and sending it to the first sedimentation tank, the first inorganic sludge biological sludge immobilization tank from which sludge containing at least one of aluminum and calcium and Bacillus subtilis kubota is returned from the first sedimentation tank And a fibrous immobilization carrier filled with aeration means, receiving waste water from the first settling tank and sending it to the second settling tank, and from the second settling tank, at least one of aluminum or calcium and Bacillus. With subtilis kubota bacteria It is characterized by comprising a second inorganic sludge biological sludge immobilized tank no sludge is returned.
【００３３】請求項１に記載の発明は、上記第一, 第二
沈澱槽から、上記第一, 第二無機汚泥生物汚泥固定化槽
に、アルミニウムまたはカルシウムの少なくとも一方と
バチラス・スブチリス・クボタ菌(以下ＢＳＫ菌と略
す。)とを含む汚泥を返送する。このため、上記第一,第
二無機汚泥生物汚泥固定化槽において、アルミ剤からの
水酸化アルミニウムまたは水酸化カルシウムの少なくと
も一方と、ＢＳＫ菌とが主体になっている新活性汚泥が
高濃度に維持される。したがって、本発明によれば、排
水中のフッ素および界面活性剤が効率よく同時に処理さ
れる。[0033] The invention according to claim 1 is characterized in that at least one of aluminum and calcium and Bacillus subtilis kubota are transferred from the first and second settling tanks to the first and second inorganic sludge biological sludge fixing tanks. (Hereinafter abbreviated as BSK bacteria). Therefore, in the first and second inorganic sludge biological sludge immobilization tanks, a new activated sludge mainly composed of BSK bacteria and at least one of aluminum hydroxide or calcium hydroxide from the aluminum agent has a high concentration. Will be maintained. Therefore, according to the present invention, fluorine and surfactant in wastewater are efficiently and simultaneously treated.
【００３４】上記ＢＳＫ菌自体は自然界に存在する枯草
菌の一種であるが、ＢＳＫ菌のコロニーには粘着性があ
るので、その粘着性を巧みに活用して、上記第一,第二
無機汚泥生物汚泥固定化槽の汚泥濃度を高めて、排水処
理能力の向上を計っている。上記第一,第二無機汚泥生
物汚泥固定化槽に固定化された水酸化アルミニウムフロ
ックは、排水中の微細なフッ化カルシウムおよびフッ化
アルミニウムを効果的に吸着する。The BSK bacterium itself is a kind of Bacillus subtilis existing in nature, but the BSK bacterium colonies are sticky. The sludge concentration in the biological sludge immobilization tank is increased to improve wastewater treatment capacity. The aluminum hydroxide flocs immobilized in the first and second inorganic sludge biological sludge immobilization tanks effectively adsorb fine calcium fluoride and aluminum fluoride in wastewater.
【００３５】上記ＢＳＫ菌主体の新活性汚泥とアルミニ
ウム, カルシウムを含んだ返送汚泥の固定化のために固
定化担体の材料として塩化ビニリデンなどを選定するこ
とが望ましいが、固定化担体の材料として塩化ビニリデ
ンに限定はしない。要するに微生物とアルミニウムを含
んだ汚泥が固定化されやすいものならば、上記固定化担
体の材料を、特に限定しないということであるが、上記
固定化担体は、上記微生物汚泥と無機汚泥を高濃度に固
定化することが重要である。It is desirable to select vinylidene chloride or the like as a material for the immobilization carrier in order to immobilize the new activated sludge mainly containing BSK bacteria and returned sludge containing aluminum and calcium. It is not limited to vinylidene. In short, if the sludge containing microorganisms and aluminum is easily immobilized, the material of the immobilization carrier is not particularly limited, but the immobilization carrier has a high concentration of the microbial sludge and the inorganic sludge. It is important to fix.
【００３６】一般に、繊維状の固定化担体に、上記汚泥
に固定化されやすい。そして、上記したように、ＢＳＫ
菌を含む汚泥は、ＢＳＫ菌のコロニー(集合体)自体に粘
着力があるので、従来の活性汚泥と比較して、上記塩化
ビニリデン等で作製された固定化担体に固定されやす
い。すなわち、上記第一, 第二無機汚泥生物汚泥固定化
槽での汚泥濃度が高ければ高いほど、排水中のフッ素お
よび界面活性剤等の有機物の処理効果は上がる。当然の
ことながら、上記第一, 第二無機汚泥生物汚泥固定化槽
での汚泥濃度が高ければ微生物反応および接触吸着反応
効率も高い。そして、上記無機汚泥生物汚泥固定化槽で
の汚泥濃度が極限に達すると、その後は、上記塩化ビニ
リデンなどで作製した繊維状の固定化担体から上記汚泥
が自然に剥がれて、凝集反応後、沈澱槽で固液分離され
ることとなる。Generally, it is easy to be immobilized on the above-mentioned sludge on a fibrous immobilization carrier. And, as mentioned above, BSK
Bacteria-containing sludge has an adhesive force to the BSK colonies (aggregates) themselves, and thus is more likely to be immobilized on the immobilization carrier made of vinylidene chloride or the like than conventional activated sludge. That is, the higher the sludge concentration in the first and second inorganic sludge biological sludge immobilization tanks, the higher the effect of treating organic substances such as fluorine and surfactant in the wastewater. Naturally, the higher the sludge concentration in the first and second inorganic sludge biological sludge fixing tanks, the higher the efficiency of the microbial reaction and the catalytic adsorption reaction. Then, when the sludge concentration in the inorganic sludge biological sludge immobilization tank reaches the limit, thereafter, the sludge is spontaneously peeled off from the fibrous immobilization carrier prepared with the vinylidene chloride or the like, and after the flocculation reaction, the sedimentation proceeds. Solid-liquid separation is performed in the tank.
【００３７】一般的には、生物汚泥の沈澱槽より無機汚
泥の沈澱槽のほうが、その処理水の水質的な安定性があ
ることは既知の事実である。これに対し、本発明は、Ｂ
ＳＫ菌とアルミニウム, カルシウムを含む汚泥を生成さ
せるので、無機汚泥と有機汚泥の両方の汚泥の長所を得
ることができるようにしている。つまり、本発明は、生
物汚泥の長所としての様々な界面活性剤などを含む有機
物全般に対する処理効果と、無機汚泥の長所としての沈
澱槽での処理水の安定化効果を巧みに組み合わせてい
る。また、カルシウムやアルミニウムを含む汚泥が、微
生物に悪影響を与えることは殆どなく、逆に、カルシウ
ムは微生物の繁殖化および安定化に好影響を与えるとも
言われている。In general, it is a known fact that the sedimentation tank of inorganic sludge has more stable water quality of the treated water than the sedimentation tank of biological sludge. On the other hand, the present invention
Since sludge containing SK bacteria and aluminum and calcium is generated, the advantages of both inorganic sludge and organic sludge can be obtained. That is, the present invention skillfully combines the effect of treating organic matter in general including various surfactants as an advantage of biological sludge with the effect of stabilizing treated water in a precipitation tank as an advantage of inorganic sludge. Also, it is said that sludge containing calcium and aluminum hardly has an adverse effect on microorganisms, and conversely, calcium has a favorable effect on propagation and stabilization of microorganisms.
【００３８】また、従来、排水中のフッ素を数ppm以下
まで処理するには、図２,図３に示した第３反応槽１９
において、フッ素濃度の１０倍以上のアルミ剤を添加し
ないと処理できないから、廃棄物が多い。これに対し、
本発明によれば、アルミニウムを含む汚泥を固定化担体
に高濃度に固定化した第二無機汚泥生物汚泥固定化槽の
中を、低濃度フッ素を含む排水を通すので、フッ素とア
ルミニウムとの反応性が従来例と比べて向上する。この
ため、アルミ剤の添加量を従来例に比べて減少させるこ
とができ、廃棄物が減少するのである。上記第二無機汚
泥生物汚泥固定化槽内では、フッ化アルミニウムが生成
し、さらに、上記第二無機汚泥生物汚泥固定化槽内の水
酸化アルミニウム汚泥に、上記フッ化アルミニウムが凝
集して吸着する。そして、上記吸着後に、上記第二無機
汚泥生物汚泥固定化槽内の固定化担体から、上記フッ化
アルミニウムが吸着した水酸化アルミニウム汚泥が自然
剥離する。そして、次の第二凝集槽では、上記汚泥が凝
集し、上記沈澱槽で汚泥が沈降分離する。Conventionally, in order to treat fluorine in waste water to several ppm or less, the third reaction tank 19 shown in FIGS.
In this case, the treatment cannot be performed unless an aluminum agent having a fluorine concentration of 10 times or more is added. In contrast,
According to the present invention, since the wastewater containing low-concentration fluorine is passed through the second inorganic sludge biological sludge immobilization tank in which the sludge containing aluminum is immobilized on the immobilization carrier at a high concentration, the reaction between fluorine and aluminum is performed. Performance is improved as compared with the conventional example. For this reason, the addition amount of the aluminum agent can be reduced as compared with the conventional example, and waste is reduced. In the second inorganic sludge biological sludge immobilization tank, aluminum fluoride is generated, and further, the aluminum fluoride is aggregated and adsorbed on the aluminum hydroxide sludge in the second inorganic sludge biological sludge immobilization tank. . Then, after the adsorption, the aluminum hydroxide sludge to which the aluminum fluoride has been adsorbed is spontaneously separated from the immobilization carrier in the second inorganic sludge biological sludge immobilization tank. Then, in the next second flocculation tank, the sludge flocculates, and the sludge sediments and separates in the sedimentation tank.
【００３９】本発明によれば、非処理物であるフッ素が
凝集されるから、少量のアルミ剤の添加により、効果的
にフッ素が処理される。本発明によれば、従来法と比較
してアルミ剤の使用量の低減を図ることができる。な
お、微生物を多く繁殖させる必要がある場合は、生活系
の余剰汚泥をあらかじめ直接第２水槽に添加して、炭酸
カルシウム鉱物及び活性炭の表面に、それら生活系の余
剰汚泥に起因する微生物を固定化しておいてもよい。ま
た上記生活系の余剰汚泥を第２水槽に常時添加し続けて
も良い。そして、経験的なことであるが、排水を十分に
ばっ気した場合には、アルミ剤のフッ素処理効果を向上
させることができ、アルミ剤の添加量を削減できる。い
ずれにしても、本発明は、フッ素の処理に微生物を利用
している点が従来と基本的に異なる。According to the present invention, fluorine which is not treated is agglomerated, so that fluorine can be effectively treated by adding a small amount of an aluminum agent. According to the present invention, the amount of the aluminum agent used can be reduced as compared with the conventional method. If a large number of microorganisms need to be propagated, surplus sludge from the living system is directly added to the second water tank in advance to fix microorganisms caused by the surplus sludge from the living system on the surface of the calcium carbonate mineral and activated carbon. You may make it. Further, the surplus sludge of the living system may be constantly added to the second water tank. And it is empirical that when the wastewater is sufficiently aerated, the fluorine treatment effect of the aluminum agent can be improved and the amount of the aluminum agent added can be reduced. In any case, the present invention is fundamentally different from the prior art in that microorganisms are used for treating fluorine.
【００４０】[0040]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
により詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiments.
【００４１】次に、図１に示した請求項２に記載の発明
の排水処理装置の実施の形態である半導体工場及び液晶
工場等の排水処理装置の系統図を参照しながら、請求項
１に記載の発明の排水処理方法の実施の形態を説明す
る。図１において、１０１は原水槽である。半導体工場
等から排出されたフッ素および界面活性剤含有排水は、
まず、原水槽１０１に流入する。この原水槽１０１で
は、フッ素含有排水の水量および水質がある程度調整さ
れる。このため、この原水槽１０１は、場合によっては
調整槽と呼ばれることもある。流入水質の変動によって
も異なるが、一般的には、原水槽１０１での滞留時間は
数時間以上が選択されている。半導体工場や液晶工場に
おいて、この原水槽１０１におけるフッ素濃度、界面活
性剤濃度およびＰＨを経時的に調査するとかなり変動す
ることが判明する。その理由は、上記工場の生産工程に
おいて生産装置の数が多く、それぞれの装置で使用して
いる薬品に使用後排水する時間時期が定まっていないか
らである。上記原水槽１０１によってある程度、水質お
よび水量が調整された排水は、原水槽ポンプ１０２によ
って、第一反応槽１０４に移送される。第一反応槽１０
４では消石灰が添加されて排水中のフッ素と消石灰のカ
ルシウムが反応してフッ化カルシウムを生成する。その
ときの反応時間は一般に１５分以上が選定されている。Next, referring to a system diagram of a wastewater treatment apparatus in a semiconductor factory, a liquid crystal factory or the like, which is an embodiment of the wastewater treatment apparatus according to the second aspect of the present invention shown in FIG. An embodiment of the wastewater treatment method of the invention described above will be described. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a raw water tank. Fluorine and surfactant-containing wastewater discharged from semiconductor factories, etc.
First, it flows into the raw water tank 101. In the raw water tank 101, the amount and quality of the fluorine-containing wastewater are adjusted to some extent. For this reason, this raw water tank 101 is sometimes called an adjustment tank. In general, the residence time in the raw water tank 101 is selected to be several hours or more, although it differs depending on the fluctuation of the inflow water quality. In a semiconductor factory and a liquid crystal factory, when the concentration of fluorine, the concentration of surfactant, and the PH in the raw water tank 101 are investigated over time, it is found that the values fluctuate considerably. The reason is that the number of production devices is large in the production process of the factory, and the time for draining after use of the chemicals used in each device is not fixed. The wastewater whose water quality and amount have been adjusted to some extent by the raw water tank 101 is transferred to the first reaction tank 104 by the raw water tank pump 102. First reaction tank 10
In No. 4, slaked lime is added, and fluorine in the waste water reacts with calcium in the slaked lime to generate calcium fluoride. The reaction time at that time is generally selected to be 15 minutes or more.
【００４２】第一反応槽１０４では、排水中のフッ素と
消石灰のカルシウムによる反応によってフッ化カルシウ
ムが生成されるだけでなく、排水自体のＰＨが消石灰に
よって中和される。したがって、通常、上記第一反応槽
４での消石灰の添加量は、排水中のフッ素濃度および排
水のＰＨに基づいて制御されている。すなわち、上記消
石灰は、排水中のフッ素濃度の低減だけでなく、ＰＨが
酸性である排水の中和をも目的として、添加されてい
る。In the first reaction tank 104, not only calcium fluoride is generated by the reaction between the fluorine in the waste water and calcium in the slaked lime, but also the pH of the waste water itself is neutralized by the slaked lime. Therefore, usually, the amount of slaked lime in the first reaction tank 4 is controlled based on the fluorine concentration in the wastewater and the PH of the wastewater. That is, the slaked lime is added not only for reducing the fluorine concentration in the wastewater but also for neutralizing the wastewater having an acidic PH.
【００４３】このように、排水の中和のために消石灰を
使用する場合には、図２や図３に示した従来例の第一反
応槽１５では消石灰の使用量が多くなり、その結果とし
て最終的に発生するスラッジも多くなる。As described above, when slaked lime is used to neutralize waste water, the amount of slaked lime used in the first reaction tank 15 of the conventional example shown in FIGS. 2 and 3 increases, and as a result, The amount of sludge finally generated also increases.
【００４４】しかし、この実施の形態では、第一沈澱槽
１１５からの未反応の消石灰を含んだ汚泥を第一沈澱槽
ポンプ１１７を介して第一反応槽１０４に返送している
ので、従来例に比べて、新しい消石灰の添加量は少なく
なる。この実施の形態では、第一反応槽１０４への汚泥
返送率は３０％以下が選定されている。第一沈澱槽１１
５からの返送汚泥のＰＨの測定値は、８〜９．５の範囲
であるが多いが、その程度のＰＨであっても排水の中和
には役立つ。たとえば、ＰＨ２〜３の排水に対して、Ｐ
Ｈ８〜９．５の返送汚泥を、排水量の３０％だけ添加す
ると、ＰＨはＰＨ３〜５となる。上記汚泥返送率は、図
１に示すバルブ１０５と１０６の開度によって調整され
る。However, in this embodiment, the sludge containing unreacted slaked lime from the first settling tank 115 is returned to the first reaction tank 104 via the first settling tank pump 117. The amount of fresh slaked lime added is smaller than that of lime. In this embodiment, the sludge return rate to the first reaction tank 104 is selected to be 30% or less. First settling tank 11
Although the measured value of the pH of the returned sludge from 5 is generally in the range of 8 to 9.5, even such a pH is useful for neutralizing the wastewater. For example, for drainage of PH2-3, P
When the return sludge of H8 to 9.5 is added by only 30% of the drainage amount, the PH becomes PH3 to 5. The sludge return rate is adjusted by opening the valves 105 and 106 shown in FIG.
【００４５】上記第一反応槽１０４で、フッ素の前処理
がなされ、かつ、消石灰と返送汚泥により中和された排
水は、次に、第一無機汚泥生物汚泥固定化槽１０７に導
入される。この第一無機汚泥生物汚泥固定化槽では、排
水中のフッ素の処理のみならず、排水中の界面活性剤の
処理が行われる。この第一無機汚泥生物汚泥固定化槽１
０７には、アルミニウムとカルシウムを主体とした無機
汚泥と、ＢＳＫ菌主体の新活性汚泥である生物汚泥と
が、無機汚泥生物汚泥混合槽１２８から返送されるよう
になっている。上記第一無機汚泥生物汚泥固定化槽１０
７でのＭＬＳＳ濃度を、５０００ppm以上に維持して運
転すると、フッ素および界面活性剤などの有機物に対す
る処理効果をより向上させることができる。第一無機汚
泥生物汚泥固定化槽１０７における無機汚泥と生物汚泥
の割合は、流入してくるフッ素と界面活性剤などの有機
物それぞれの濃度によって決定すればよい。The waste water which has been pretreated with fluorine in the first reaction tank 104 and neutralized by slaked lime and returned sludge is then introduced into a first inorganic sludge biological sludge fixing tank 107. In this first inorganic sludge biological sludge fixing tank, not only the treatment of the fluorine in the wastewater but also the treatment of the surfactant in the wastewater is performed. This first inorganic sludge biological sludge immobilization tank 1
In 07, an inorganic sludge mainly containing aluminum and calcium and a biological sludge which is a new activated sludge mainly containing BSK bacteria are returned from the inorganic sludge biological sludge mixing tank 128. First inorganic sludge biological sludge immobilization tank 10
When the operation is performed while maintaining the MLSS concentration in Step 7 at 5000 ppm or more, the treatment effect on organic substances such as fluorine and a surfactant can be further improved. The ratio between the inorganic sludge and the biological sludge in the first inorganic sludge biological sludge fixing tank 107 may be determined depending on the respective concentrations of the flowing fluorine and organic substances such as surfactants.
【００４６】第一無機汚泥生物汚泥固定化槽１０７およ
び第二無機汚泥生物汚泥固定化槽１２２内に設置してい
る散気管１１２は、槽１０７,槽１２２内の溶存酸素
を、微生物が活発に繁殖できる最低濃度に維持するため
に設置してある。また、上記散気管１１２から吐出する
空気および撹拌機１０３によって、第一無機汚泥生物汚
泥固定化槽１０７における撹拌を充分強力に行って、フ
ッ素とカルシウムとの反応および、フッ素とアルミニウ
ムとの反応および、界面活性剤と微生物との反応などを
促進させる。この反応に必要な空気量は、槽１０７の容
量１Ｍ3当たり１日１５Ｍ3以上あれば充分である。この
ことは、第二無機汚泥生物汚泥固定化槽１２２について
も同様である。一方、槽１０７,１２２内での排水の反
応時間、すなわち、滞留時間は、通常、約１５分から３
０分の範囲である。The diffuser tube 112 installed in the first inorganic sludge biological sludge immobilization tank 107 and the second inorganic sludge biological sludge immobilization tank 122 is used for dissolving oxygen in the tanks 107 and 122 to actively disperse microorganisms. It is installed to maintain the lowest concentration that can reproduce. Further, by the air and the stirrer 103 discharged from the air diffuser 112, the stirring in the first inorganic sludge biological sludge immobilization tank 107 is performed sufficiently strongly, so that the reaction between fluorine and calcium, and the reaction between fluorine and aluminum, Promotes the reaction between the surfactant and the microorganism. The amount of air required for this reaction should be 15 M 3 or more per day per 1 M 3 of the capacity of the tank 107. This is the same for the second inorganic sludge biological sludge fixing tank 122. On the other hand, the reaction time of the wastewater in the tanks 107 and 122, that is, the residence time, is usually about 15 minutes to 3 minutes.
The range is 0 minutes.
【００４７】次に、処理水は第一凝集槽１０９に導入さ
れ、第一凝集槽１０９において、フッ化カルシウム、フ
ッ化アルミニウム、生物汚泥などが、高分子凝集剤によ
って凝集される。第一凝集槽１０９における高分子凝集
剤の添加量は、導入される排水に対して約１〜５ppmの
範囲に選定される。Next, the treated water is introduced into the first flocculation tank 109, where calcium fluoride, aluminum fluoride, biological sludge and the like are flocculated by the polymer flocculant. The amount of the polymer flocculant added in the first flocculation tank 109 is selected in the range of about 1 to 5 ppm based on the wastewater to be introduced.
【００４８】次に、処理水は、第一沈澱槽１１５に導入
される。この第一沈澱槽１１５の内部には、汚泥かき寄
せ機１１４が設置されている。この第一沈澱槽１１５
で、処理水が上澄液と汚泥に沈降分離される。Next, the treated water is introduced into the first settling tank 115. Inside the first settling tank 115, a sludge scraper 114 is installed. This first settling tank 115
Then, the treated water is settled and separated into a supernatant and sludge.
【００４９】そして、この沈降分離された汚泥は、第一
沈澱槽ポンプ１１７によって、上記第一反応槽１０４と
第一無機汚泥生物汚泥固定化槽１０７と汚泥濃縮槽１２
９の内の少なくとも１つに移送される。移送する汚泥量
は、バルブ１１６,１１８,１０５,１０６によって調節
できる。上記汚泥濃縮槽１２９は、この排水処理設備か
ら汚泥を引き抜くための装置である。この移送つまり返
送において、試運転時には汚泥の１００％を第一反応槽
１０４または第一無機汚泥生物汚泥固定化槽１０７に返
送する。そして、時間が経過して、第一無機汚泥生物汚
泥固定化槽１０７の汚泥濃度が５０００ppm以上に達し
た時点、もしくは未反応のアルミニウムやカルシウムが
なくなった時点で、汚泥を汚泥濃縮槽１２９に引き抜く
ことが必要となる。この実施の形態では、汚泥量の２０
〜４０％の範囲で、汚泥を汚泥濃縮槽１２９に引き抜く
ようになっている。これに対し、図２, 図３に示した従
来の排水処理設備では、第一沈澱槽から常に１００％の
汚泥を引き抜いていたのであるから、排水処理設備から
の最終的な廃棄物は、本発明の実施の形態に比べて多量
である。したがって、図１の請求項２の発明の実施の形
態の脱水機１３１は、従来の図８や図９に示した脱水機
６と比較して、５０％以下の処理能力で充分である。The sludge separated and settled is separated by the first settling tank pump 117 into the first reaction tank 104, the first inorganic sludge biological sludge fixing tank 107, and the sludge concentration tank 12.
9 are transferred to at least one of them. The amount of sludge to be transferred can be adjusted by valves 116, 118, 105, 106. The sludge concentration tank 129 is a device for extracting sludge from the wastewater treatment equipment. In this transfer or return, 100% of the sludge is returned to the first reaction tank 104 or the first inorganic sludge biological sludge immobilization tank 107 during the test operation. Then, after a lapse of time, when the sludge concentration in the first inorganic sludge biological sludge immobilization tank 107 reaches 5000 ppm or more, or when unreacted aluminum and calcium disappear, the sludge is drawn into the sludge concentration tank 129. It is necessary. In this embodiment, the amount of sludge is 20
Sludge is drawn into the sludge concentration tank 129 within the range of 40%. On the other hand, in the conventional wastewater treatment equipment shown in FIGS. 2 and 3, 100% of the sludge was constantly extracted from the first settling tank. The amount is large as compared with the embodiment of the invention. Therefore, the dehydrator 131 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 1 requires a processing capacity of 50% or less as compared with the conventional dehydrator 6 shown in FIGS. 8 and 9.
【００５０】つぎに、処理水は、第一沈澱槽１１５から
第二無機汚泥生物汚泥固定化槽１２２に導入される。こ
の第二無機汚泥生物汚泥固定化槽１２２は、第一無機汚
泥生物汚泥固定化槽１０７と比較して、内部に固定した
無機汚泥の成分が異なる。即ち、第二無機汚泥生物汚泥
固定化槽１２２が内部に固定した無機汚泥の成分は、ほ
とんどがアルミニウムである。上記第二無機汚泥生物汚
泥固定化槽１２２における反応時間は、通常１５分〜３
０分の範囲である。上記第二無機汚泥生物汚泥固定化槽
１２２には、新しいポリ塩化アルミニウムや硫酸バンド
などのアルミ剤が添加されている。しかし、このアルミ
剤の添加量は、この実施の形態では、従来例と比較し
て、格段に減少している。その理由は、上記固定化槽１
２２内に充填した繊維状の塩化ビニリデン充填物１１３
に、未反応のアルミニウムをあらかじめ高濃度に固定化
させてアルミニウムの反応性を高め、それら未反応のア
ルミニウムを排水中のフッ素の処理に利用しているから
である。上記アルミニウムの固定化は、正確には、水酸
化アルミニウムの固定化である。この水酸化アルミニウ
ムの固定化材としては塩化ビニリデン充填材１１３が選
定されている。塩化ビニリデン充填材１１３は、繊維で
あり、強靭な放射状の輪状体であるので、表面積が広
い。したがって、塩化ビニリデン充填材１１３には、水
酸化アルミニウムが付着されやすく、固定化されやす
い。Next, the treated water is introduced from the first settling tank 115 to the second inorganic sludge biological sludge fixing tank 122. The second inorganic sludge biological sludge immobilization tank 122 differs from the first inorganic sludge biological sludge immobilization tank 107 in the components of the inorganic sludge fixed inside. That is, the components of the inorganic sludge fixed inside the second inorganic sludge biological sludge fixing tank 122 are mostly aluminum. The reaction time in the second inorganic sludge biological sludge fixing tank 122 is usually 15 minutes to 3 minutes.
The range is 0 minutes. The second inorganic sludge biological sludge immobilization tank 122 is added with a new aluminum agent such as polyaluminum chloride and a sulfuric acid band. However, the amount of addition of the aluminum agent is significantly reduced in this embodiment as compared with the conventional example. The reason is that the immobilization tank 1
22 is a fibrous vinylidene chloride filling material 113 filled therein.
In addition, unreacted aluminum is fixed to a high concentration in advance to increase the reactivity of aluminum, and the unreacted aluminum is used for treating fluorine in wastewater. The immobilization of aluminum is exactly the immobilization of aluminum hydroxide. Vinylidene chloride filler 113 is selected as a fixing material for this aluminum hydroxide. The vinylidene chloride filler 113 is a fiber and has a large surface area because it is a strong radial ring. Therefore, aluminum hydroxide is easily attached to the vinylidene chloride filler 113 and is easily fixed.
【００５１】この実施の形態では、第二無機汚泥生物汚
泥固定化槽１２２において、上記水酸化アルミニウム
を、より効率的に多量に、塩化ビニリデン充填材１１３
に付着させて固定化させる目的で、上記第二無機汚泥生
物汚泥固定化槽１２２において、ＢＳＫ菌のコロニーが
持つ粘着性を巧みに利用して、新たな粘着性のある無機
汚泥生物汚泥を作製するようにしている。In this embodiment, in the second inorganic sludge biological sludge immobilization tank 122, the aluminum hydroxide is efficiently and in large amounts, and the vinylidene chloride filler 113 is used.
For the purpose of attaching and immobilizing to the surface, in the second inorganic sludge biological sludge immobilization tank 122, a new viscous inorganic sludge biological sludge is produced by skillfully utilizing the adhesiveness of the colony of BSK bacteria. I am trying to do it.
【００５２】この実施の形態は、第二沈澱槽１２４から
の水酸化アルミニウム主体の汚泥を、第二沈澱槽ポンプ
１２１を介して無機汚泥生物汚泥混合槽１２８に導き、
上記水酸化アルミニウム主体の汚泥をＢＳＫ菌主体の新
活性汚泥と充分に空気撹拌し、その後、上記空気撹拌し
た汚泥を第二無機汚泥生物汚泥固定化槽１２２に返送し
て、上記第二無機汚泥生物汚泥固定化槽１２２におい
て、上記無機汚泥生物汚泥を生成させるようにしてい
る。In this embodiment, the sludge mainly composed of aluminum hydroxide from the second sedimentation tank 124 is guided to the inorganic sludge biological sludge mixing tank 128 via the second sedimentation tank pump 121,
The aluminum hydroxide-based sludge is sufficiently air-stirred with the new activated sludge mainly containing BSK bacteria. Thereafter, the air-stirred sludge is returned to the second inorganic sludge biological sludge immobilization tank 122, and the second inorganic sludge is returned. In the biological sludge fixing tank 122, the inorganic sludge biological sludge is generated.
【００５３】上記無機汚泥生物汚泥混合槽１２８からの
粘着性のある新汚泥は、バルブ１１０と１１１の開度を
調節することによって、第一無機汚泥生物汚泥固定化槽
１０７または第二無機汚泥生物汚泥固定化槽１２２への
導入量を制御される。この実施の形態において、原水槽
１０１での水質変動が激しい場合には、上記アルミニウ
ムを多量に含む汚泥を第一無機汚泥生物汚泥固定化槽１
０７に導入すると、第一沈澱槽１１５でのフッ素の処理
水質が向上する。無機汚泥生物汚泥混合槽１２８での処
理水の滞留時間は、１０分以上あれば充分である。The viscous new sludge from the inorganic sludge biological sludge mixing tank 128 is adjusted by adjusting the opening of the valves 110 and 111 to form the first inorganic sludge biological sludge fixing tank 107 or the second inorganic sludge biological sludge. The amount introduced into the sludge fixing tank 122 is controlled. In this embodiment, when the water quality in the raw water tank 101 fluctuates greatly, the sludge containing a large amount of aluminum is transferred to the first inorganic sludge biological sludge fixing tank 1.
07, the quality of the treated water of fluorine in the first precipitation tank 115 is improved. The residence time of the treated water in the inorganic sludge biological sludge mixing tank 128 is sufficient if it is 10 minutes or more.
【００５４】図１において、１２７は、ＢＳＫ菌培養槽
である。ＢＳＫ菌培養槽１２７には、ＢＳＫ菌の栄養源
として生活系の余剰汚泥が導入される。また、ＢＳＫ菌
培養槽１２７は、加温設備１２６を備え、この加温設備
１２６によってＢＳＫ菌培養槽１２７内の水温を、ＢＳ
Ｋ菌が繁殖しやすい温度まで高めるようにしている。ま
た、ＢＳＫ菌は好気性であるので、ブロワー１０８から
発生する空気を散気管１１２より吐出させてＢＳＫ菌培
養槽１２７内を好気状態に保つようにしている。このＢ
ＳＫ菌培養槽１２７から上記無機汚泥生物汚泥混合槽１
２８に、ＢＳＫ菌が導入される。In FIG. 1, 127 is a BSK culture tank. Living sludge is introduced into the BSK bacteria culture tank 127 as a nutrient source of the BSK bacteria. Further, the BSK bacteria culturing tank 127 includes a heating device 126, and the water temperature in the BSK bacteria culturing tank 127 is adjusted by the heating device 126.
The temperature is raised to a temperature at which K bacteria can easily propagate. Further, since BSK bacteria are aerobic, air generated from the blower 108 is discharged from the air diffuser 112 to keep the inside of the BSK culture tank 127 in an aerobic state. This B
SK bacteria culture tank 127 to inorganic sludge biological sludge mixing tank 1
At 28, BSK bacteria are introduced.
【００５５】また、図１において、１２３は第二凝集槽
である。処理水は、上記第二無機汚泥生物汚泥固定化槽
１２２から、上記第二凝集槽１２３に導入される。この
第二凝集槽１２３では、高分子凝集剤が数ppm添加さ
れ、第二無機汚泥生物汚泥固定化槽１２２において剥離
した小さな汚泥などを凝集させる。この第二凝集槽１２
３での処理水の滞留時間は、約１５分程度に設定されて
いる。In FIG. 1, reference numeral 123 denotes a second flocculation tank. The treated water is introduced from the second inorganic sludge biological sludge immobilization tank 122 to the second flocculation tank 123. In this second flocculation tank 123, a few ppm of a polymer flocculant is added to coagulate small sludge and the like separated in the second inorganic sludge biological sludge immobilization tank 122. This second coagulation tank 12
The residence time of the treated water in 3 is set to about 15 minutes.
【００５６】つぎに、処理水は、第二沈澱槽１２４に導
入される。第二沈澱槽１２４では、第二凝集槽１２３で
凝集処理された排水を、上澄液と沈澱物とに固液分離す
る。そして、第二沈澱槽１２４で固液分離された上澄液
としての処理水は、中和槽１２５でＰＨを確認され、上
記処理水のＰＨが、所定の範囲(例えばＰＨ５．８〜
８．６の範囲)に入っていない場合には、上記処理水は
上記中和槽１２５で中和され、その後、放流される。Next, the treated water is introduced into the second precipitation tank 124. In the second sedimentation tank 124, the wastewater subjected to the coagulation treatment in the second coagulation tank 123 is separated into a supernatant and a precipitate by solid-liquid separation. Then, the pH of the treated water as a supernatant liquid that has been solid-liquid separated in the second precipitation tank 124 is confirmed in the neutralization tank 125, and the pH of the treated water is adjusted to a predetermined range (for example, PH 5.8 to
If it does not fall within the range of 8.6), the treated water is neutralized in the neutralization tank 125 and then discharged.
【００５７】図１において、１３１は脱水機である。こ
の脱水機１３１には、汚泥濃縮槽１２９の汚泥かき寄せ
機１３０によって濃縮された汚泥が導入される。そし
て、上記脱水機１３１は、上記汚泥を目的の含水率まで
脱水する。一般的には、半導体工場や液晶工場では、上
記脱水機１３１として、たとえばフィルタープレスが選
定されて、上記汚泥を含水率６５％程度まで脱水処理す
るようになっている。In FIG. 1, reference numeral 131 denotes a dehydrator. The sludge concentrated by the sludge scraper 130 of the sludge concentration tank 129 is introduced into the dehydrator 131. Then, the dehydrator 131 dehydrates the sludge to a target moisture content. Generally, in a semiconductor factory or a liquid crystal factory, for example, a filter press is selected as the dehydrator 131, and the sludge is dehydrated to a water content of about 65%.
【００５８】上記実施の形態の排水処理方法および上記
実施の形態の排水処理装置によれば、原水槽１０１へ流
入する排水のフッ素濃度が、たとえば１２０ppmである
場合に、最終槽である中和槽１２５でのフッ素濃度は１
０ppm以下となる。また、界面活性剤などの有機物をＣ
ＯＤとして捕らえた場合に、原水槽１０１へ流入するＣ
ＯＤ２０ppmの排水は、中和槽１２５の出口ではＣＯＤ
８ppm以下まで処理される。According to the wastewater treatment method of the above embodiment and the wastewater treatment apparatus of the above embodiment, when the fluorine concentration of the wastewater flowing into the raw water tank 101 is, for example, 120 ppm, the neutralization tank as the final tank The fluorine concentration at 125 is 1
It becomes 0 ppm or less. In addition, organic substances such as surfactants are
C that flows into the raw water tank 101 when captured as OD
OD 20ppm wastewater is COD at the outlet of neutralization tank 125
Processed to less than 8 ppm.
【００５９】ところで、図２,図３に示した従来の排水
処理系統図において、原水槽１４から第一反応槽１５に
流入してくるフッ素含有排水のフッ素濃度およびＰＨが
変動するので、消石灰の添加量の適正な制御が困難であ
り、結果として処理水質を確保するため過剰の消石灰を
添加していた。具体的には、フッ素に対して過剰の３倍
量の消石灰を添加していたので、最終的に未反応のカル
シウム汚泥が多く発生し、産業廃棄物としての脱水ケー
キの発生量が多かった。In the conventional wastewater treatment system diagrams shown in FIGS. 2 and 3, the fluorine concentration and PH of the fluorine-containing wastewater flowing into the first reaction tank 15 from the raw water tank 14 fluctuate. It was difficult to properly control the amount of addition, and as a result, excess slaked lime was added to ensure the quality of treated water. Specifically, since slaked lime was added three times in excess of fluorine, unreacted calcium sludge was eventually generated, and a large amount of dewatered cake was generated as industrial waste.
【００６０】これに対して、この実施の形態は、返送汚
泥中の未反応のカルシウムやアルミニウムを第一, 第二
無機汚泥生物汚泥固定化槽１０７,１２２に固定するこ
とによって、フッ素と、カルシウムやアルミニウムとの
反応性を向上させて、過剰な消石灰を削減して廃棄物の
減量化を実現した。On the other hand, this embodiment fixes fluorine and calcium by fixing unreacted calcium and aluminum in the returned sludge to the first and second inorganic sludge biological sludge fixing tanks 107 and 122. By improving reactivity with aluminum and aluminum, excess slaked lime was reduced and waste was reduced.
【００６１】本来、無機汚泥生物汚泥固定化槽１０７と
１２２に充填してある塩化ビニリデン充填物１１３は、
繊維状態でかつ放射状の輪状体の充填物であるので、表
面積が大きくアルミニウムやカルシウムを含む返送汚泥
やＢＳＫ菌主体の生物汚泥が付着固定化し易い。更に、
ＢＳＫ菌のコロニーが有する粘着性によって、この実施
の形態では、第一,第二無機汚泥生物汚泥固定化槽１０
７,１２２での汚泥濃度を５０００ppm以上にしている。
実験によれば、本実施の形態を連続運転していると、無
機汚泥生物汚泥固定化槽１０７と１２２の汚泥の６０％
以上が塩化ビニリデン充填物に付着固定化される。特
に、ＢＳＫ菌のコロニーは粘着性があるので、上記汚泥
を塩化ビニリデン充填物１１３に効果的に付着して固定
化できる。そして、その結果、無機汚泥生物汚泥固定化
槽１０７と１２２の汚泥濃度は高まる。The vinylidene chloride packing 113 originally filled in the inorganic sludge biological sludge fixing tanks 107 and 122 is
Since it is a fibrous and radial ring-shaped packing material, returned sludge having a large surface area and containing aluminum and calcium, and biological sludge mainly containing BSK bacteria are easily attached and fixed. Furthermore,
In this embodiment, the first and second inorganic sludge biological sludge immobilization tanks 10 are used because of the stickiness of the BSK bacteria colonies.
The sludge concentration at 7,122 is 5000 ppm or more.
According to the experiment, when this embodiment is continuously operated, 60% of the sludge in the inorganic sludge biological sludge immobilization tanks 107 and 122 is reduced.
The above is adhered and fixed to the vinylidene chloride filler. In particular, since the colonies of BSK bacteria are sticky, the above-mentioned sludge can be effectively adhered to the vinylidene chloride packing 113 and immobilized. As a result, the sludge concentration in the inorganic sludge biological sludge fixing tanks 107 and 122 increases.
【００６２】試運転調整時においては、第一沈澱槽１１
５からの汚泥を第一沈澱槽ポンプ１１７を介して第一反
応槽１０４と第一無機汚泥生物汚泥固定化槽１０７への
返送を汚泥返送率１００％で運転し、時間が経過して、
無機汚泥生物汚泥固定化槽１０７での汚泥濃度が５００
０ppm以上になった時点で、汚泥返送率を下げて運転す
る。At the time of trial operation adjustment, the first settling tank 11
The sludge from No. 5 was returned to the first reaction tank 104 and the first inorganic sludge biological sludge immobilization tank 107 via the first settling tank pump 117 at a sludge return rate of 100%.
The sludge concentration in the inorganic sludge biological sludge fixing tank 107 is 500
When the concentration reaches 0 ppm or more, the operation is performed with the sludge return rate reduced.
【００６３】第一反応槽１０４と二段の無機汚泥生物汚
泥固定化槽１０７,１２２の組み合わせによるフッ素の
除去率は、全体のシステムで９０％以上が期待される。
また、界面活性剤などの有機物をＣＯＤとして捕らえた
場合、この有機物の除去率は６０％以上が期待できる。
当然のことながら、従来例の排水処理システムによる汚
泥発生量に比べて、本実施の形態の発生処理システムに
よる汚泥発生量は格段に少なく、本実施の形態は、従来
例と比較して、汚泥発生量が６０％以下である。その理
由は、従来の処理システムの場合、限られた反応時間内
に、消石灰、ポリ塩化アルミニウム、苛性ソーダ、高分
子凝集剤、および塩酸などの新品の薬品を多量に添加使
用するのに対して、本実施の形態では、未反応のそれら
薬品を返送して繰り返し使用して薬品の無駄のない使い
方をするからである。The removal rate of fluorine by the combination of the first reaction tank 104 and the two-stage inorganic sludge biological sludge fixing tanks 107 and 122 is expected to be 90% or more in the whole system.
Further, when an organic substance such as a surfactant is captured as COD, a removal rate of the organic substance can be expected to be 60% or more.
Naturally, the amount of sludge generated by the generation processing system of the present embodiment is significantly smaller than the amount of sludge generated by the conventional wastewater treatment system. The generation amount is 60% or less. The reason is that in the case of the conventional treatment system, a large amount of new chemicals such as slaked lime, polyaluminum chloride, caustic soda, polymer flocculant, and hydrochloric acid are added and used within a limited reaction time, This is because, in the present embodiment, the unreacted chemicals are returned and used repeatedly to use the chemicals without waste.
【００６４】ところで、この実施の形態の排水処理装置
は、図３に示した従来の排水処理設備における第２反応
槽１６を、図１に示した第一無機汚泥生物汚泥固定化槽
１０７に改造し、かつ、図３の第３反応槽１９を、図１
に示した第二無機汚泥生物汚泥固定化槽１２２に改造
し、かつ、ＢＳＫ菌培養槽１２７と加温設備１２６を付
加し、一方で、図３における接触酸化槽２８を削除する
ことによって構築できる。Incidentally, in the wastewater treatment apparatus of this embodiment, the second reaction tank 16 in the conventional wastewater treatment equipment shown in FIG. 3 is modified into a first inorganic sludge biological sludge fixing tank 107 shown in FIG. In addition, the third reaction tank 19 of FIG.
Can be constructed by modifying the second inorganic sludge biological sludge immobilization tank 122 shown in (1) and adding a BSK bacteria culturing tank 127 and a heating facility 126, while deleting the contact oxidation tank 28 in FIG. .
【００６５】つまり、この実施の形態の排水処理装置
は、既知の排水処理設備の一部を改造して、ＢＳＫ菌培
養槽１２７および無機汚泥生物汚泥混合槽１２８等の小
設備を付加すること等によって構築できる新たな無機汚
泥生物汚泥固定化槽１０７および１２２というバイオリ
アクターを有している。上記バイオリアクターは、フッ
素と界面活性剤等の有機物とを、同時に１つの槽で高度
処理できる。That is, the wastewater treatment apparatus of this embodiment is obtained by modifying a part of the known wastewater treatment equipment and adding small equipment such as a BSK bacteria culture tank 127 and an inorganic sludge biological sludge mixing tank 128. The bioreactors are new inorganic sludge bio-sludge immobilization tanks 107 and 122 that can be constructed. The above-mentioned bioreactor can simultaneously treat fluorine and an organic substance such as a surfactant in one tank at a high level.
【００６６】したがって、上記実施の形態の排水処理装
置によれば、従来の図３の排水処理設備における接触酸
化槽２８などの大設備が不要になる。Therefore, according to the wastewater treatment apparatus of the above embodiment, large equipment such as the contact oxidation tank 28 in the conventional wastewater treatment equipment of FIG. 3 is not required.
【００６７】また、この実施の形態の排水処理装置は、
もともと接触酸化槽を保有していない図２に示した従来
例に、生物処理機能を新たに保有させることによって、
構築できるので、この実施の形態の排水処理装置を新設
する場合に比べて、建設コストを低下できる。Further, the wastewater treatment apparatus of this embodiment
By adding a biological treatment function to the conventional example shown in Fig. 2, which does not originally have a contact oxidation tank,
Since it can be constructed, the construction cost can be reduced as compared with the case where the wastewater treatment device of this embodiment is newly installed.
【００６８】このように、この実施の形態によれば、半
導体工場等におけるフッ素および界面活性剤含有排水
を、既設排水処理設備の一部を改造して構築できる新た
な無機汚泥生物汚泥固定化槽１０７,１２２を巧みに活
用してフッ素および界面活性剤などの有機物が効率的に
反応処理でき、かつ、廃棄物量を極力減量化でき、か
つ、フッ素濃度を低下させて放流水を目的水質にするこ
とができる。As described above, according to this embodiment, a wastewater containing fluorine and a surfactant in a semiconductor factory or the like can be constructed by remodeling a part of the existing wastewater treatment equipment and constructing a new inorganic sludge biological sludge fixing tank. Utilizing 107,122, organic substances such as fluorine and surfactants can be efficiently reacted and treated, and the amount of waste can be reduced as much as possible. be able to.
【００６９】フッ素および界面活性剤を含有する排水を
上記実施の形態によって処理した処理水は、使用薬品量
が少ない上に、微生物処理の工程を経ているので、環境
に与える影響も少なく、上記処理水でメダカなどの小魚
類を飼育することも可能である。したがって、上記実施
の形態は、地球環境を保全すべき時代にあって、省資
源、省エネルギーを達成でき、環境にやさしい排水処理
システムである。The treated water obtained by treating the wastewater containing fluorine and the surfactant according to the above-described embodiment uses a small amount of chemicals and has undergone a microbial treatment step, so that it has little effect on the environment. It is also possible to raise small fish such as medaka in water. Therefore, the above embodiment is an environmentally friendly wastewater treatment system that can achieve resource saving and energy saving in an era when the global environment should be preserved.
【００７０】次に、上記実施の形態と従来例とを比較す
るための実験装置による実験結果を以下に示す。上記実
施の形態に対応する実験装置では、無機汚泥生物汚泥固
定化槽の容量を約２０リットルとした。また、図３に示
した生物処理を含む従来例に対応する実験装置では、第
２反応槽１６の容量を約２０リットル、接触酸化槽２８
の容量を約１００リットルとした。また、図２に示した
従来例では、第２反応槽１６の容量を約２０リットルと
した。Next, the results of an experiment using an experimental apparatus for comparing the above embodiment with the conventional example are shown below. In the experimental apparatus corresponding to the above embodiment, the capacity of the inorganic sludge biological sludge immobilization tank was set to about 20 liters. In the experimental apparatus corresponding to the conventional example including the biological treatment shown in FIG. 3, the capacity of the second reaction tank 16 is set to about 20 liters,
Was about 100 liters. In the conventional example shown in FIG. 2, the capacity of the second reaction tank 16 was set to about 20 liters.
【００７１】１) フッ素および界面活性剤含有排水の原
水の水質 ＰＨ ２．２ フッ素濃度 １５２ppm ＣＯＤ ２１ppm(様々な界面活性剤が混入さ
れているのでＣＯＤとして捕らえた。) ２) 図３に示した従来例に対応する実験装置による処理
水の水質 (接触酸化槽への栄養剤としてリン酸と尿素を添加し
た。) ＰＨ ７．３ フッ素濃度 ６．２ppm ＣＯＤ ５．５ppm ３) 図２に示した従来例に対応する実験装置による処理
水の水質 ＰＨ ７．６ フッ素濃度 ６．５ppm ＣＯＤ １８．７ppm ４) 上記実施の形態に対応する実験装置による処理水の
水質 ＰＨ ７．５ フッ素濃度 ５．１ppm ＣＯＤ ５．２ppm ５) 汚泥発生量 上記実験において、汚泥発生量を測定したところ、上記
実施の形態の実験装置から発生する汚泥量は、上記図２
に示した従来例に対応する実験装置から発生する汚泥量
の約６０％以下であった。1) Raw water quality of wastewater containing fluorine and surfactant PH 2.2 Fluorine concentration 152 ppm COD 21 ppm (COD was captured because various surfactants were mixed.) 2) As shown in FIG. Water quality of treated water by an experimental device corresponding to the conventional example (phosphoric acid and urea were added as nutrients to the contact oxidation tank) PH 7.3 Fluorine concentration 6.2 ppm COD 5.5 ppm 3) As shown in FIG. Water quality of treated water by the experimental device corresponding to the conventional example PH 7.6 Fluorine concentration 6.5 ppm COD 18.7 ppm 4) Water quality of the treated water by the experimental device corresponding to the above embodiment PH 7.5 Fluorine concentration 5.1 ppm COD 5.2 ppm 5) Sludge generation amount When the amount of sludge generation was measured in the above experiment, the amount of sludge generated from the experimental apparatus of the above embodiment was calculated as shown in FIG.
Was about 60% or less of the amount of sludge generated from the experimental apparatus corresponding to the conventional example shown in FIG.
【００７２】[0072]
【発明の効果】以上、詳細に説明した様に、請求項１お
よび２に記載の発明は、第一,第二無機汚泥生物汚泥固
定化槽に、アルミニウムまたはカルシウムの少なくとも
一方とＢＳＫ菌とを含む汚泥が返送されるから、上記汚
泥に含まれる薬品の利用率を向上でき、薬品費などのラ
ンニングコストの低減および排水処理施設から発生する
廃棄物を極めて少なくすることができる。しかも、上記
第一,第二無機汚泥生物汚泥固定化槽は、フッ素に対し
ての化学処理機能と界面活性剤に対しての微生物処理機
能の両方を無機汚泥と生物汚泥の固定化によって効果的
に兼ね備える。つまり、上記第一,第二無機汚泥生物汚
泥固定化槽は、高度に生物および化学処理できる画期的
なバイオリアクターとして働くから、化学的性質が全く
異なるフッ素と界面活性剤を含有する排水を目的水質ま
で処理することができる。As described in detail above, according to the first and second aspects of the present invention, at least one of aluminum and calcium and BSK bacteria are placed in the first and second inorganic sludge biological sludge fixing tanks. Since the sludge containing the sludge is returned, the utilization rate of the chemical contained in the sludge can be improved, the running cost such as the chemical cost can be reduced, and the waste generated from the wastewater treatment facility can be extremely reduced. Moreover, the first and second inorganic sludge biological sludge immobilization tanks are effective in immobilizing both inorganic sludge and biological sludge by performing both the chemical treatment function for fluorine and the microorganism treatment function for surfactants. Combine with. In other words, the first and second inorganic sludge biological sludge immobilization tanks function as a revolutionary bioreactor that can perform highly biological and chemical treatments, so that wastewater containing fluorine and surfactants with completely different chemical properties is used. The target water quality can be treated.
【００７３】つまり、請求項１および２に記載の発明に
よれば、消石灰等の薬品を多量に添加する上に、大容量
の単独微生物処理槽(接触曝気槽)を必要とする従来のフ
ッ素および界面活性剤含有排水の処理方法における多量
の廃棄物が発生する問題点を解決できる一大効果があ
る。That is, according to the first and second aspects of the present invention, a large amount of a chemical such as slaked lime is added, and a large amount of a conventional microbial treatment tank (contact aeration tank) is required. There is a great effect that can solve the problem that a large amount of waste is generated in the method for treating the surfactant-containing wastewater.
【００７４】また、請求項２に記載の発明の排水処理装
置は、既設の排水処理設備の一部を無機汚泥生物汚泥固
定化槽に改造するという小規模改造によって構築できる
ので、装置の新設に比べて、建設費を低く押さえること
ができる。また、本発明の排水処理装置は、栄養剤を添
加する大容量の単独微生物処理槽(接触曝気槽)を備える
必要がないので、建造費を安くできる。Further, the wastewater treatment apparatus according to the second aspect of the present invention can be constructed by a small-scale remodeling of a part of the existing wastewater treatment facility into a tank for immobilizing inorganic sludge and biological sludge. In comparison, construction costs can be kept low. Further, the wastewater treatment apparatus of the present invention does not need to include a large-capacity single microorganism treatment tank (contact aeration tank) to which a nutrient is added, so that construction costs can be reduced.
【００７５】また、請求項２に記載の発明の排水処理装
置は、無機汚泥生物汚泥固定化槽において、フッ素の処
理に対しての化学処理機能と界面活性剤に対しての微生
物処理機能の両方を無機汚泥と生物汚泥の固定化によっ
て効果的に兼ね備える処理システムであるから、フッ素
含有排水中の界面活性剤等の有機物に対しても、新たに
栄養剤を添加する生物処理設備を計画することなく排水
処理できる効果もある。In the wastewater treatment apparatus according to the second aspect of the present invention, the inorganic sludge biological sludge fixing tank has both a chemical treatment function for treating fluorine and a microorganism treatment function for treating a surfactant. Is a treatment system that effectively combines inorganic sludge and biological sludge by immobilization. Therefore, plan a biological treatment facility that newly adds a nutrient to organic substances such as surfactants in fluorine-containing wastewater. There is also the effect of being able to treat wastewater without waste.
【００７６】以上のように本発明は、地球環境を保全す
べき時代にあって、省資源、省エネルギー及び環境にや
さしい排水処理システムを提供することができる。As described above, the present invention can provide a resource-saving, energy-saving and environmentally friendly wastewater treatment system in an era when the global environment is to be preserved.
【図１】 請求項２に記載の発明の排水処理装置および
請求項１に記載の発明の排水処理方法の実施の形態を説
明する系統図である。FIG. 1 is a system diagram illustrating an embodiment of a wastewater treatment apparatus according to the second aspect of the present invention and a wastewater treatment method according to the first aspect of the present invention.
【図２】 従来の排水処理装置及び排水処理方法を説明
する系統図である。FIG. 2 is a system diagram illustrating a conventional wastewater treatment apparatus and a conventional wastewater treatment method.
【図３】 従来の生物処理手段を含む排水処理装置およ
び排水処理方法を説明する系統図である。FIG. 3 is a system diagram illustrating a conventional wastewater treatment apparatus and a wastewater treatment method including biological treatment means.
１０１…原水槽、１０２…原水槽ポンプ、１０３…撹拌
機、１０４…第１反応槽、１０５…バルブ、１０６…バ
ルブ、１０７…無機汚泥生物汚泥固定化槽、１０８…ブ
ロワー、１０９…第１凝集槽、１１０…バルブ、１１１
…バルブ、１１２…散気管、１１３…塩化ビニリデン等
の充填物、１１４…汚泥かき寄せ機、１１５…第１沈澱
槽、１１６…バルブ、１１７…第１沈澱槽ポンプ、１１
８…バルブ、１１９…バルブ、１２０…バルブ、１２１
…第２沈澱槽ポンプ、１２２…第２無機汚泥生物汚泥固
定化槽、１２３…第２凝集槽、１２４…第２沈澱槽、１
２５…中和槽、１２６…加温設備、１２７…ＢＳＫ菌培
養槽、１２８…無機汚泥生物汚泥混合槽、１２９…汚泥
濃縮槽、１３０…汚泥かき寄せ機、１３１…脱水機。101: Raw water tank, 102: Raw water tank pump, 103: Stirrer, 104: First reaction tank, 105: Valve, 106: Valve, 107: Inorganic sludge biological sludge fixing tank, 108: Blower, 109: First coagulation Tank, 110 ... Valve, 111
... Valve, 112 ... Aeration tube, 113 ... Filling material such as vinylidene chloride, 114 ... Sludge scraper, 115 ... First sedimentation tank, 116 ... Valve, 117 ... First sedimentation tank pump, 11
8 ... Valve, 119 ... Valve, 120 ... Valve, 121
... second settling tank pump, 122 ... second inorganic sludge biological sludge fixing tank, 123 ... second flocculation tank, 124 ... second settling tank, 1
25: neutralization tank, 126: heating equipment, 127: BSK bacteria culture tank, 128: inorganic sludge biological sludge mixing tank, 129: sludge concentration tank, 130: sludge scraper, 131: dehydrator.
フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平5−86996 (32)優先日 平５(1993)４月14日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）Continued on the front page (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 5-86996 (32) Priority date Hei 5 (1993) April 14 (33) Priority claim country Japan (JP)
Claims (2)
化担体が充填された第一無機汚泥生物汚泥固定化槽と、
第一沈澱槽と、繊維状の固定化担体が充填された第二無
機汚泥生物汚泥固定化槽と、第二沈澱槽とを有する排水
処理装置を用い、排水を、上記原水槽, 第一反応槽,第
一無機汚泥生物汚泥固定化槽, 第一沈澱槽、第二無機汚
泥生物汚泥固定化槽,第二沈澱槽に順に流して排水を処
理する排水処理方法であって、 上記第一沈澱槽から、上記第一無機汚泥生物汚泥固定化
槽に、アルミニウムまたはカルシウムの少なくとも一方
とバチラス・スブチリス・クボタ菌とを含む汚泥を返送
し、 上記第二沈澱槽から、上記第二無機汚泥生物汚泥固定化
槽に、アルミニウムまたはカルシウムの少なくとも一方
とバチラス・スブチリス・クボタ菌とを含む汚泥を返送
することを特徴とする排水処理方法。A raw water tank, a first reaction tank, a first inorganic sludge biological sludge fixing tank filled with a fibrous immobilization carrier,
Using a wastewater treatment apparatus having a first sedimentation tank, a second inorganic sludge biological sludge immobilization tank filled with a fibrous immobilization carrier, and a second sedimentation tank, the wastewater is supplied to the raw water tank, the first reaction tank, A wastewater treatment method in which the wastewater is treated by sequentially flowing the wastewater into a tank, a first inorganic sludge biological sludge immobilization tank, a first sedimentation tank, a second inorganic sludge biological sludge immobilization tank, and a second sedimentation tank. From the tank, the sludge containing at least one of aluminum and calcium and Bacillus subtilis kubota bacteria is returned to the first inorganic sludge biological sludge immobilization tank, and the second inorganic sludge biological sludge is returned from the second sedimentation tank. A wastewater treatment method comprising returning sludge containing at least one of aluminum and calcium and Bacillus subtilis kubota to an immobilization tank.
と、第二沈澱槽とを有し、排水を、上記原水槽, 第一反
応槽,第一沈澱槽,第二沈澱槽に順に流して排水を処理す
る排水処理装置において、 繊維状の固定化担体が充填され、曝気手段を備え、上記
第一反応槽から排水を受けて第一沈澱槽に送ると共に、
上記第一沈澱槽から、アルミニウムまたはカルシウムの
少なくとも一方とバチラス・スブチリス・クボタ菌とを
含む汚泥が返送される第一無機汚泥生物汚泥固定化槽
と、 繊維状の固定化担体が充填され、曝気手段を備え、上記
第一沈澱槽から排水を受けて第二沈澱槽に送るととも
に、上記第二沈澱槽から、アルミニウムまたはカルシウ
ムの少なくとも一方とバチラス・スブチリス・クボタ菌
とを含む汚泥が返送される第二無機汚泥生物汚泥固定化
槽とを備えたことを特徴とする排水処理装置。2. A raw water tank, a first reaction tank, a first sedimentation tank, and a second sedimentation tank, wherein waste water is discharged from the raw water tank, the first reaction tank, the first sedimentation tank, and the second sedimentation tank. In a wastewater treatment apparatus for treating wastewater by sequentially flowing into a tank, a fibrous immobilization carrier is filled, aeration means is provided, while receiving wastewater from the first reaction tank and sending it to a first precipitation tank,
A first inorganic sludge biological sludge immobilization tank from which sludge containing at least one of aluminum or calcium and Bacillus subtilis kubota is returned from the first sedimentation tank, and a fibrous immobilization carrier are filled, and aeration is performed. Means, receiving waste water from the first settling tank and sending it to the second settling tank, and returning sludge containing at least one of aluminum and calcium and Bacillus subtilis kubota from the second settling tank. A wastewater treatment device comprising a second inorganic sludge biological sludge fixing tank.
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|---|---|---|---|
| JP10065553A JP3142256B2 (en) | 1992-07-31 | 1998-03-16 | Wastewater treatment device and wastewater treatment method |
Applications Claiming Priority (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP4-205056 | 1992-07-31 | ||
| JP4-313393 | 1992-11-24 | ||
| JP31339392 | 1992-11-24 | ||
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| JP5-39830 | 1993-03-01 | ||
| JP5-86996 | 1993-04-14 | ||
| JP8699693 | 1993-04-14 | ||
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|---|---|---|---|
| JP14934993A Division JP2812640B2 (en) | 1992-07-31 | 1993-06-21 | Wastewater treatment device and wastewater treatment method |
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3142256B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007090206A (en) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Sharp Corp | Wastewater treatment method and wastewater treatment apparatus |
| JP2008206887A (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Sharp Corp | Bloodstream increasing device |
| JP2014108396A (en) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | Wastewater treatment system and wastewater treatment method |
-
1998
- 1998-03-16 JP JP10065553A patent/JP3142256B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007090206A (en) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Sharp Corp | Wastewater treatment method and wastewater treatment apparatus |
| JP2008206887A (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Sharp Corp | Bloodstream increasing device |
| JP2014108396A (en) * | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | Wastewater treatment system and wastewater treatment method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3142256B2 (en) | 2001-03-07 |
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