KR102469846B1 - 수처리 장치 및 수처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 수처리 장치 (1) 는, 불소 및 암모늄을 함유하는 배수 (w1) 에 대하여, pH 를 9 ∼ 11 의 범위로 조정함과 함께, 스케일 분산제 (Sc) 를 첨가하는 제 1 전처리 수단 (2) 과, 제 1 전처리 수단의 후단에 설치되고, 배수 (w1) 를, 1 차 투과수 (w11) 와 1 차 농축수 (w12) 로 분리하는 제 1 역침투막 (3) 과, 제 1 역침투막 (3) 을 투과한 1 차 투과수 (w11) 에 대하여, pH 를 5 ∼ 9 의 범위로 조정함과 함께, 슬라임 억제제 (Slm) 를 첨가하는 제 2 전처리 수단 (4) 과, 제 2 전처리 수단 (4) 의 후단에 설치되고, 1 차 투과수 (w11) 를, 2 차 투과수 (w21) 와 2 차 농축수 (w22) 로 분리하는 제 2 역침투막 (5) 을 구비한다.

Description

수처리 장치 및 수처리 방법
본 발명은 수처리 장치 및 수처리 방법에 관한 것이다.
본원은, 2019년 3월 28일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2019-062620호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
반도체 제조 공정에서는, 에칭이나 성막 등의 처리가 실시되고, 이들 처리에는 순수가 사용된다. 사용 후의 순수는 배수로서 배출된다. 또, 반도체 제조 공장에는, 스크러버 등의 배기 가스 세정 설비가 설치되는 경우가 있으며, 이 경우에는, 스크러버로부터의 배수도 발생한다.
반도체 제조 공장에서는, 이들 배수가 한 지점에 모이고, 수처리 장치에 의해 정화 처리가 실시된다. 정화된 정화수는, 순수 제조 장치에 공급되거나, 스크러버 용수로서 스크러버에 공급되거나, 또는 외부로 방류된다. 순수 제조 장치나 스크러버에 공급된 정화수는, 순수나 스크러버 용수가 되어 반도체 공장에 있어서 재이용된다.
반도체 제조 공정에서 배출되는 배수에는, 불소, 암모니아 등이 함유된다. 또, 스크러버에서는, 스크러버 용수의 일부가 증발하기 때문에, 스크러버 용수 중의 불순물 성분이 농축된다. 이와 같은 불순물 성분으로서, 예를 들어, 칼슘을 들 수 있다. 따라서, 반도체 제조 공장의 수처리 장치에는, 이들 물질의 제거 능력이 요구된다.
특허문헌 1 에는, 불소를 함유하는 배수의 처리 방법으로서, 배수를 투과수와 농축수로 역침투막 분리할 때에, 알칼리 금속 수산화물을 첨가하여 pH 8 이상으로 조정한 불화물 함유 배수를 역침투막에 통수 (通水) 함으로써 역침투막 분리하는 처리 방법이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 1 에는, 역침투막 분리 후에, 투과수에 잔류하는 암모니아성 질소를 제거하는 탈질소 공정을 실시하는 것이 기재되어 있다.
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 불소를 함유하는 배수의 처리 방법에서는, 증발에 의해 사용수의 농축이 진행되는 설비로부터의 배수를 처리하는 것까지는 상정되어 있지 않다. 예를 들어, 스크러버로부터의 배수는, 사용수의 일부가 증발함으로써 Ca 가 농축되지만, Ca 및 불소를 함유하는 배수는, CaF2 를 석출시키고, 이 CaF2 가 역침투막을 막히게 해 버리는 경우가 있다.
또, 특허문헌 1 에 기재된 불소를 함유하는 배수의 처리 방법에서는, 역침투막 분리 시에 배수의 pH 를 8 이상으로 조정하지만, 이 때에, 배수 중의 암모니아가 가스화하여 방출되는 경우가 있다.
또한, 특허문헌 1 에 기재된 처리 방법 이외의 불소를 함유하는 배수의 처리 방법으로서, 배수에 Ca 를 첨가함으로써, 불소를 CaF2 로서 응집 침전 처리하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이 방법에 의해 처리된 처리수를 순수 제조 장치나 스크러버에 있어서 재이용하는 경우, 처리수에 함유되는 고농도의 Ca 를 제거할 필요가 있다. 이 경우, 예를 들어, 연수기와 같은 Ca 제거 설비가 새롭게 필요해진다. 이 경우의 연수기는, 상당히 대규모인 것이 되는 것이 상정되어, 처리 비용이 대폭 증대하는 경우가 있다.
일본 공개특허공보 2003-103260호
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 순수 제조용의 원수 (原水) 나 설비 용수 등에 이용 가능한 처리수를 얻기 위한, 수처리 장치 및 수처리 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 구성을 채용한다.
[1] 불소 및 암모늄을 함유하는 배수에 대하여, pH 를 9 ∼ 11 의 범위로 조정함과 함께, 스케일 분산제를 첨가하는 제 1 전처리 수단과,
상기 제 1 전처리 수단의 후단에 설치되고, 상기 배수를, 1 차 투과수와 1 차 농축수로 분리하는 제 1 역침투막과,
상기 제 1 역침투막을 투과한 상기 1 차 투과수에 대하여, pH 를 5 ∼ 9 의 범위로 조정함과 함께, 슬라임 억제제를 첨가하는 제 2 전처리 수단과,
상기 제 2 전처리 수단의 후단에 설치되고, 상기 1 차 투과수를, 2 차 투과수와 2 차 농축수로 분리하는 제 2 역침투막을 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
[2] 상기 1 차 농축수 중의 불소를 제거하는 불소 제거 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 [1] 에 기재된 수처리 장치.
[3] 상기 2 차 투과수를 유즈 포인트에 공급하기 위해서 상기 2 차 투과수를 저류하는 수조와,
원수 중의 적어도 칼슘을 제거하여 Ca 프리수를 제조하는 칼슘 제거 수단과,
상기 2 차 투과수의 수량이, 상기 유즈 포인트의 수요량을 하회하는 경우에, 상기 칼슘 제거 수단에 의해 제조되는 상기 Ca 프리수를, 상기 수조에 공급하는 제어부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2] 에 기재된 수처리 장치.
[4] 불소 및 암모늄을 함유하는 배수에 대하여, 제 1 전처리 수단에 의해, pH 를 9 ∼ 11 의 범위로 조정함과 함께 스케일 분산제를 첨가하는 제 1 전처리 공정과,
상기 제 1 전처리 공정 후의 상기 배수를, 제 1 역침투막에 의해, 1 차 투과수와 1 차 농축수로 분리하는 제 1 역침투막 분리 공정과,
상기 제 1 역침투 분리 공정 후의 상기 1 차 투과수에 대하여, 제 2 전처리 수단에 의해, pH 를 5 ∼ 9 의 범위로 조정함과 함께 슬라임 억제제를 첨가하는 제 2 전처리 공정과,
상기 제 2 전처리 공정 후의 상기 1 차 투과수를, 제 2 역침투막에 의해, 2 차 투과수와 2 차 농축수로 분리하는 제 2 역침투막 분리 공정을 구비하고,
상기 제 1 전처리 공정과, 상기 제 1 역침투막 분리 공정과, 상기 제 2 전처리 공정과, 상기 제 2 역침투막 분리 공정을 순차 실시하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
[5] 불소 제거 수단에 의해, 상기 1 차 농축수 중의 불소를 제거하는 불소 제거 공정을 추가로 실시하는 것을 특징으로 하는 [4] 에 기재된 수처리 방법.
[6] 상기 2 차 투과수의 수량이, 상기 2 차 투과수의 유즈 포인트의 수요량을 하회하는 경우에,
칼슘 제거 수단에 의해, 원수 중의 적어도 칼슘을 제거하여 Ca 프리수를 제조하고,
상기 Ca 프리수를, 상기 유즈 포인트에 공급하는 공정을 추가로 실시하는 것을 특징으로 하는 [4] 또는 [5] 에 기재된 수처리 방법.
[7] 상기 배수는, 상기 유즈 포인트에 있어서 사용된 사용수를 포함하는 것을 특징으로 하는 [4] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 수처리 방법.
본 발명의 수처리 장치는, 제 1 전처리 수단에 의해 pH 조정 및 스케일 분산제가 첨가된 배수를 제 1 역침투막에 흘림으로써, 역침투막에 눈막힘을 발생시키지 않은 상태에서 불소를 제거할 수 있다. 또, 제 2 전처리 수단에 의해 pH 조정 및 슬라임 억제제가 첨가된 1 차 투과수를 제 2 역침투막에 흘림으로써, 암모늄을 제거할 수 있다. 이에 따라, 순수 제조 장치의 원수나 설비 용수로서 이용 가능한 2 차 투과수를 얻을 수 있다. 또, 본 발명의 수처리 장치에서는, 배수로부터 불소를 제거할 때에 Ca 의 첨가가 불필요해지기 때문에, 대규모 연수기를 설치할 필요가 없다. 또한, 본 발명의 수처리 장치에서는, pH 를 조정한 후에 제 2 역침투막에 의해 암모늄을 제거하므로, 암모늄을 암모니아로 기화시키는 일 없이, 암모늄을 제거할 수 있다. 또, 본 발명의 수처리 장치에 의하면, 활성 오니법 등의 생수처리를 실시하는 일 없이, 유기물을 포함하는 배수이더라도 처리할 수 있다.
또, 본 발명의 수처리 장치는, 1 차 농축수 중의 불소를 제거하는 불소 제거 수단을 추가로 구비하고 있는 경우에, 불소 제거 수단은, 배수에 비해 수량이 적은 1 차 농축수 중의 불소를 제거하면 되고, 불소 제거 수단에 요구되는 처리 능력이 비교적 작아져, 수처리 장치를 소형으로 할 수 있다.
또, 본 발명의 수처리 장치는, 2 차 투과수의 수량이 유즈 포인트의 수요량을 하회하는 경우에, 칼슘 제거 수단에 의해 제조된 Ca 프리수를 2 차 투과수의 수조에 공급하는 제어부를 구비하는 경우에, 2 차 투과수가 수요량에 대하여 부족한 경우에 Ca 프리수를 수처리 장치 내에 보충할 수 있다. 이에 따라, 수처리 장치 및 유즈 포인트에 의해 물 순환 시스템을 구성하는 경우에, 물 순환 시스템 내에 유통하는 물의 Ca 농도가 낮게 억제되고, 스케일 발생이 예방된다. 그리고, 수처리 장치의 역침투막의 눈막힘이나 유즈 포인트에 있어서의 스케일 발생을 방지할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 수처리 방법에 의하면, 제 1 전처리 수단에 의해 pH 조정 및 스케일 분산제가 첨가된 배수를 제 1 역침투막에 흘림으로써, 역침투막에 눈막힘을 발생시키지 않은 상태에서 불소를 제거할 수 있다. 또, 제 2 전처리 수단에 의해 pH 조정 및 슬라임 억제제가 첨가된 1 차 투과수를 제 2 역침투막에 흘림으로써, 암모늄을 제거할 수 있다. 이에 따라, 순수 제조 장치의 원수나 설비 용수로서 이용 가능한 2 차 투과수를 얻을 수 있다. 또, 본 발명의 수처리 방법에서는, 배수로부터 불소를 제거할 때에 Ca 의 첨가가 불필요해지기 때문에, 대규모 연수기를 설치할 필요가 없다. 또한, 본 발명의 수처리 방법에서는, pH 를 조정한 후에 제 2 역침투막에 의해 암모늄을 제거하므로, 암모늄을 암모니아로 기화시키는 일 없이, 암모늄을 제거할 수 있다. 또, 본 발명의 수처리 방법에 의하면, 활성 오니법 등의 생수처리를 실시하는 일 없이, 유기물을 포함하는 배수이더라도 처리할 수 있다.
또, 본 발명의 수처리 방법에서는, 1 차 농축수 중의 불소를 제거하는 불소 제거 공정을 추가로 실시하는 경우에, 불소 제거 공정은, 배수에 비해 수량이 적은 1 차 농축수 중의 불소를 제거하면 되고, 불소 제거에 요구되는 처리 능력이 비교적 작게 끝나, 수처리에 필요한 에너지를 줄일 수 있다.
또, 본 발명의 수처리 방법에 의하면, 2 차 투과수의 수량이 유즈 포인트의 수요량을 하회하는 경우에, 칼슘 제거 수단에 의해 제조된 Ca 프리수를, 유즈 포인트에 공급하는 경우에, 2 차 투과수가 수요량에 대하여 부족한 경우에 Ca 프리수를 보충할 수 있다. 이에 따라, 수처리 장치 및 유즈 포인트에 의해 구성되는 물 순환 시스템 내에 유통하는 물의 Ca 농도가 낮게 억제되고, 스케일 발생이 예방된다. 그리고, 수처리 장치의 역침투막의 눈막힘이나 유즈 포인트에 있어서의 스케일 발생을 방지할 수 있다.
또, 본 발명의 수처리 방법에 의하면, 배수가, 유즈 포인트에 있어서 사용된 사용수를 포함하는 경우에, 수처리 장치 및 유즈 포인트에 의해 구성되는 물 순환 시스템 내에 유통하는 물의 Ca 농도가 낮게 억제되고, 스케일 발생이 예방된다. 그리고, 수처리 장치의 역침투막의 눈막힘이나 유즈 포인트에 있어서의 스케일 발생을 방지할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 실시형태인 수처리 장치를 나타내는 모식도.
본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
또한, 본 실시형태는, 발명의 취지를 보다 잘 이해시키기 위해서 구체적으로 설명하는 것이며, 특별히 지정이 없는 한, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
본 실시형태의 수처리 장치 및 수처리 방법의 처리 대상인 배수 (w1) 는, 불소 및 암모늄을 함유하는 배수이다. 배수 (w1) 는, 예를 들어, 반도체의 제조 공정에 있어서, 에칭이나 성막 등의 처리에 사용된 순수가 포함된다. 또, 배수 (w1) 에는, 스크러버 등의 배기 가스 세정 설비로부터 배출되는 배수도 포함되고, 본 실시형태에서 후술하는 바와 같이, 2 차 투과수 (w21) 를 공급한 유즈 포인트 (31) 의 배수를 포함해도 된다. 배수 (w1) 에는, 불소 및 암모늄 외에, 인산염, 과산화수소, 칼슘 및 유기물 등이 함유되는 경우도 있다. 배수 (w1) 에는, 예를 들어, 불소가 1 ppm ∼ 100 ppm 정도, 암모늄이 10 ppm ∼ 500 ppm 정도, 과산화수소가 0 ppm ∼ 300 ppm 정도, 칼슘이 1 ppm 정도, 유기물이 전체 유기성 탄소량으로서 1 ppm ∼ 100 ppm 정도 함유되는 경우가 있다. 또, 본 명세서에 있어서의 암모늄이란, 암모늄 이온을 의미한다. 그러나, 배수 중에 암모니아의 형태로 존재하는 경우에는, 암모니아도 암모늄에 포함된다.
(수처리 장치)
본 실시형태에서는, 이와 같은 배수 (w1) 를, 도 1 에 나타내는 수처리 장치 (1) 에 의해 처리한다. 이하, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 및 수처리 방법에 대해서 설명한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 는, 제 1 전처리 수단 (2) 과, 제 1 역침투막 (3) 과, 제 2 전처리 수단 (4) 과, 제 2 역침투막 (5) 을 구비한다. 또, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 는, 불소 제거 수단 (11) 을 구비한다. 또한, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 는, 2 차 투과수를 저류하는 제 1 수조 (6) 및 제 2 수조 (7) (수조) 와, 칼슘 제거 수단 (21) 과, 칼슘 제거 수단 (21) 에 원수 (w3) 를 보내는 원수 공급부 (20) 와, 제어부 (22) 를 구비한다. 제 1 수조 (6) 는 다른 유즈 포인트 (32) 에 접속되고, 제 2 수조 (7) 는 유즈 포인트 (31) 에 접속되어 있다. 또한, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 는, 중화 처리 수단 (41) 을 구비한다. 나아가 또한, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 는, 배수 (w1) 중의 과산화수소를 제거하기 위한 과산화수소 제거 수단 (51) 을 구비한다. 단, 배수 (w1) 중에 과산화수소가 함유되지 않는 경우에는, 과산화수소 제거 수단 (51) 은 생략해도 된다.
또, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 는, 각 장치 사이에 물을 흘리기 위한 수로를 구비한다. 즉, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 수로 (L1) 에 의해 과산화수소 제거 수단 (51) 과 제 1 역침투막 (3) 이 접속되어 있다. 또, 수로 (L2) 에 의해 제 1 역침투막 (3) 과 제 2 역침투막 (5) 이 접속되어 있다. 또, 수로 (L3) 에 의해 제 2 역침투막 (5) 과 제 1 수조 (6) 가 접속되어 있다.
또, 수로 (L4) 에 의해 제 1 역침투막 (3) 과 불소 제거 수단 (11) 이 접속되어 있다. 또, 수로 (L5) 에 의해 불소 제거 수단 (11) 과 중화 처리 수단 (41) 이 접속되어 있다. 또, 수로 (L6) 에 의해 제 2 역침투막 (5) 과 중화 처리 수단 (41) 이 접속되어 있다.
또한, 수로 (L7) 에 의해 제 1 수조 (6) 와 제 2 수조 (7) 가 접속되어 있다. 또, 수로 (L8) 에 의해 원수 공급부 (20) 와 칼슘 제거 수단 (21) 이 접속되어 있다. 또, 수로 (L9) 에 의해 칼슘 제거 수단 (21) 과 제 2 수조 (7) 가 접속되어 있다. 또, 수로 (L10) 에 의해 제 2 수조 (7) 와 유즈 포인트 (31) 가 접속되어 있다. 또, 수로 (L11) 에 의해 제 1 수조 (6) 와 다른 유즈 포인트 (32) 가 접속되어 있다.
과산화수소 제거 수단 (51) 은, 과산화수소가 함유되는 배수 (w1) 를 처리하는 경우에 사용된다. 과산화수소는 살균성이 있고, 또한 그 자체가 COD 원이 되기 때문에, 직접 공공용 수역에 배출할 수 없다. 그 때문에, 과산화수소의 분해 처리가 필요해진다. 과산화수소 제거 수단 (51) 으로는, 예를 들어, 중아황산나트륨 등의 환원제를 첨가하는 수단이나, 연속 통수가 가능한 활성탄 탑을 예시할 수 있다. 배수 (w1) 에 과산화수소가 함유되는 경우에는, 처음에, 과산화수소 제거 수단 (51) 에 의해 과산화수소를 제거하면 된다.
제 1 전처리 수단 (2) 은, 수로 (L1) 를 흐르는 배수 (w1) 의 pH 를 9 ∼ 11 의 범위로 조정함과 함께, 스케일 분산제 (Sc) 를 첨가하는 것이다. 제 1 전처리 수단 (2) 으로는, 예를 들어, 1 차 pH 조정부 (2a) 및 1 차 약제 주입부 (2b) 를 구비한 것을 예시할 수 있다. 1 차 pH 조정부 (2a) 는, 수산화칼륨 등에 의해 배수 (w1) 의 pH 를 9 ∼ 11 의 범위로 조정한다. 또, 1 차 약제 주입부 (2b) 는, pH 조정 후의 배수 (w1) 에 스케일 분산제 (Sc) 를 첨가한다.
제 1 역침투막 (3) 은, pH 조정 및 스케일 분산제 (Sc) 가 첨가된 배수 (w1) 를, 1 차 투과수 (w11) 와 1 차 농축수 (w12) 로 분리시킨다. 배수 (w1) 는, 제 1 역침투막 (3) 을 통수함으로써, 불소가 제거됨과 함께, 인산염, 칼슘 및 유기물도 제거되어 1 차 투과수 (w11) 로 된다. 제거된 불소 등은 1 차 농축수 (w12) 에 함유된다. 제 1 역침투막 (3) 은, 예를 들어, 1 차 농축수 (w12) 중의 전체 유기성 탄소량이 100 ㎎/ℓ 미만이 되도록 회수율이 조정된 상태로 조업하면 된다.
제 1 역침투막 (3) 은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 침투막 (멤브레인) 을 여러 층으로 겹쳐 김밥 모양으로 감아, 용기에 담은 스파이럴형 모듈을 적합하게 사용할 수 있다. 또, 제 1 역침투막 (3) 에는, 1 차 투과수 (w11) 를 제 2 역침투막으로 보내는 수로 (L2) 와, 1 차 농축수 (w12) 를 불소 제거 수단 (11) 으로 보내는 수로 (L4) 가 접속되어 있다.
제 1 역침투막 (3) 에 의해, 배수 (w1) 중의 불소가 1 차 농축수 (w12) 중에 농축되므로, 불소 제거 수단 (11) 의 처리 대상이 되는 대상수의 용적이 저감한다. 이에 따라, 불소 제거 수단 (11) 의 규모를 작게 하는 것이 가능해지고, 또, 불소 제거 수단 (11) 에 요구되는 처리 능력이 경감된다.
제 2 전처리 수단 (4) 은, 수로 (L2) 를 흐르는 1 차 투과수 (w11) 의 pH 를 5 ∼ 9 의 범위로 조정함과 함께, 슬라임 억제제 (Slm) 를 첨가하는 것이다. 제 2 전처리 수단 (4) 으로는, 예를 들어, 2 차 pH 조정부 (4a) 및 2 차 약제 주입부 (4b) 를 구비한 것을 예시할 수 있다. 2 차 pH 조정부 (4a) 는, 황산 등에 의해 1 차 투과수 (w11) 의 pH 를 5 ∼ 9 의 범위로 조정한다. 또, 2 차 약제 주입부 (4b) 는, pH 조정 후의 1 차 투과수 (w11) 에 슬라임 억제제 (Slm) 를 첨가한다.
제 2 역침투막 (5) 은, pH 조정 및 슬라임 억제제 (Slm) 가 첨가된 1 차 투과수 (w11) 를, 2 차 투과수 (w21) 와 2 차 농축수 (w22) 로 분리시킨다. 1 차 투과수 (w11) 는, 제 2 역침투막 (5) 을 통수함으로써, 암모늄이 주로 제거되어 2 차 투과수 (w21) 로 된다. 제거된 암모늄 등은 2 차 농축수 (w22) 에 함유된다. 제 2 역침투막 (5) 은, 예를 들어, 2 차 농축수 (w22) 중의 전체 질소량이 배출 기준 이하가 되도록 회수율이 조정된 상태로 조업하면 된다.
제 2 역침투막 (5) 은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 침투막 (멤브레인) 을 여러 층으로 겹쳐 김밥 모양으로 감아, 용기에 담은 스파이럴형 모듈을 적합하게 사용할 수 있다. 또, 제 2 역침투막 (5) 에는, 2 차 투과수 (w21) 를 제 1 수조 (6) 로 보내는 수로 (L3) 와, 2 차 농축수 (w22) 를 중화 처리 수단 (41) 으로 보내는 수로 (L6) 가 접속되어 있다.
2 차 투과수 (w21) 중의 Ca 량은 1 ㎎/ℓ 미만인 것이 바람직하다.
제 1 수조 (6) 는, 수로 (L3) 를 통하여 제 2 역침투막 (5) 으로부터 보내진 2 차 투과수 (w21) 를 저류하는 것이다. 제 1 수조 (6) 에는, 2 차 투과수 (w21) 를 제 2 수조 (7) 에 공급하기 위한 수로 (L7) 가 접속되어 있다. 2 차 투과수 (w21) 를 다른 유즈 포인트 (32) 에 공급하기 위한 수로 (L11) 가 접속되어 있다.
제 2 수조 (7) 는, 수로 (L7) 를 통하여 제 1 수조 (6) 로부터 보내진 2 차 투과수 (w21) 를 저류하는 것이다. 또, 제 2 수조 (7) 는, 수로 (L9) 가 접속되어 있고, 수로 (L9) 를 통하여 칼슘 제거 수단 (21) 으로부터 보내진 Ca 프리수 (w4) 도 저류할 수 있도록 되어 있다. 또, 제 2 수조 (7) 에는, 2 차 투과수 (w21), Ca 프리수 (w4) 를 유즈 포인트 (31) 에 공급하기 위한 수로 (L10) 가 접속되어 있다.
불소 제거 수단 (11) 은, 1 차 농축수 (w12) 에 함유되는 불소를 제거하기 위한 것이다. 불소 제거 수단 (11) 으로는, 예를 들어, 1 차 농축수 (w12) 의 pH 를 8 이상으로 조정한 다음에, 칼슘을 첨가함으로써 불소를 CaF2 로 하고, 이 CaF2 를 응집 분리하는 설비를 예시할 수 있다. 또, 불소 제거 수단 (11) 에는, 불소 제거 수단 (11) 에 의해 처리된 처리수 (w40) 를 중화 처리 수단 (41) 으로 보내는 수로 (L5) 가 접속되어 있다.
다음으로, 원수 공급부 (20), 칼슘 제거 수단 (21) 및 제어부 (22) 에 대해서 설명한다.
원수 공급부 (20) 는, 상수 또는 공업용수로 이루어지는 원수 (w3) 의 공급원이다. 원수 공급부 (20) 는, 수로 (L8) 를 통하여, 원수 (w3) 를 칼슘 제거 수단 (21) 에 공급한다.
칼슘 제거 수단 (21) 은, 원수 (w3) 에 함유되는 칼슘을 제거하여 Ca 프리수 (w4) 로 한다. 칼슘 제거 수단 (21) 으로서 구체적으로는, 역침투막이나 탈이온 장치를 사용할 수 있다. 또, 칼슘 제거 수단 (21) 에는, Ca 프리수 (w4) 를 제 2 수조 (7) 로 보내기 위한 수로 (L9) 가 접속되어 있다. 칼슘 제거 수단 (21) 이 역침투막인 경우에는, 투과수가 Ca 프리수 (w4) 로서 제 2 수조 (7) 로 보내지고, 농축수 (w5) 는 수로 (L12) 를 통하여 중화 처리 수단 (41) 으로 보내진다. 칼슘 제거 수단 (21) 이 탈이온 장치인 경우에는, 수로 (L12) 는 불필요해지고, 탈이온 처리 후의 Ca 프리수 (w4) 가 제 2 수조 (7) 로 보내진다.
칼슘 제거 수단 (21) 은, Ca 프리수 (w4) 중의 Ca 량을 1 ㎎/ℓ 미만으로 저감할 수 있는 것이 좋다. 즉, Ca 프리수 (w4) 는, Ca 량이 1 ㎎/ℓ 미만으로 저감된 것을 말한다.
제어부 (22) 는, 2 차 투과수 (w21) 의 공급량이, 유즈 포인트 (31) 의 수요량을 하회하는 경우에, 칼슘 제거 수단 (21) 에 의해 생성되는 Ca 프리수 (w4) 를, 제 2 수조 (7) 에 공급시킨다. 제어부 (22) 는, 제 2 수조 (7) 에 있어서의 저수량을 감시함과 함께, 유즈 포인트 (31) 에 있어서의 물 사용량을 감시한다. 그리고, 이들 감시 결과에 기초하여, 칼슘 제거 수단 (21) 및 원수 공급부 (20) 에 지령을 내려, Ca 프리수 (w4) 를 생성하고, 이것을 제 2 수조 (7) 에 공급시킨다. 또한, 제어부 (22) 는, 제 2 수조 (7) 내로부터 유즈 포인트 (31) 에 공급되는 Ca 프리수 (w4) 및 2 차 투과수 (w21) 의 공급량을 제어한다.
제어부 (22) 로서 구체적으로는, 예를 들어, 제 2 수조 (7) 에 있어서의 저수량 및 유즈 포인트 (31) 에 있어서의 물 사용량을 받아들이는 데이터 입력부와, 중앙 연산 장치와, 메모리 장치와, 감시 결과를 원수 공급부 (20) 및 칼슘 제거 수단 (21) 에 출력하는 데이터 출력부와, 표시부를 구비한 컴퓨터를 사용할 수 있다. 메모리 장치에는, 제어부 (22) 를 동작시키기 위한 컴퓨터 프로그램이 유지된다. 이 컴퓨터 프로그램은, 중앙 연산 장치에 의해 실행되도록 해도 된다. 또, 제 2 수조 (7) 및 유즈 포인트 (31) 와 제어부 (22) 는, 유선 회선으로 접속되어 있어도 되고, 무선 회선으로 접속되어 있어도 된다. 또, 원수 공급부 (20) 및 칼슘 제거 수단 (21) 과 제어부 (22) 는, 유선 회선으로 접속되어 있어도 되고, 무선 회선으로 접속되어 있어도 된다.
중화 처리 수단 (41) 은, 불소 제거 수단 (11) 에 의해 처리된 처리수 (w40) 나, 제 2 역침투막 (5) 으로부터 보내진 2 차 농축수 (w22) 등을 저류하고, 이 저류수의 pH 를 6 ∼ 8 의 중성으로 조정하는 설비이다. 중화 처리 수단 (41) 에 의해 중화 처리된 처리수 (w41) 는, 하수도 또는 공공 수역으로 방류할 수 있도록 되어 있다.
유즈 포인트 (31) 는, 2 차 투과수 (w21) 또는 Ca 프리수 (w4) 를 설비 용수로서 이용 가능한 설비 혹은 시설이다. 이와 같은 설비의 일례로는, 예를 들어, 반도체 제조 공정으로부터의 배기 가스 세정 설비 (이하, 간단히 「배기 가스 세정 설비」 라고 기재한다.) 나 쿨링 타워 등을 예시할 수 있다. 유즈 포인트 (31) 에 있어서 사용된 2 차 투과수 (w21) 는, 배수 (w1) 의 일부로서 다시 수처리 장치 (1) 에 의해 처리하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 유즈 포인트 (31) 로부터 과산화수소 제거 수단 (51) 바로 앞 또는 제 1 전처리 수단 (2) 바로 앞에 유즈 포인트 (31) 의 배수를 보내기 위한 수로를 형성해도 된다.
다른 유즈 포인트 (32) 는, 2 차 투과수 (w21) 를 이용하는 설비 혹은 시설이다. 이와 같은 유즈 포인트 (32) 로는, 예를 들어, 2 차 투과수 (w21) 를 순수 제조의 원수로서 이용 가능한 순수 제조 장치를 예시할 수 있다.
본 실시형태의 수처리 장치 (1) 는, 2 차 투과수 (w21) 를 주로 유즈 포인트 (31) 에 공급한다. 2 차 투과수 (w21) 에 잉여가 발생한 경우에는, 2 차 투과수 (w21) 를 다른 유즈 포인트 (32) 에도 공급해도 된다. 이 때문에, 수처리 장치 (1) 에는, 2 차 투과수 (w21) 또는 Ca 프리수 (w4) 의 공급처를 조정하는 공급 제어부가 구비되어 있어도 된다. 공급 제어부는, 예를 들어, 제 1 수조 (6) 및 제 2 수조 (7) 에 있어서의 저수량을 감시함과 함께, 유즈 포인트 (31) 및 유즈 포인트 (32) 에 있어서의 물 사용량을 감시하고, 이들 감시 결과에 기초하여, 수로 (L10) 및 수로 (L11) 에 있어서의 통수량을 제어하는 것이 바람직하다. 상기의 제어부 (22) 가, 이 공급 제어부의 기능을 갖고 있어도 된다.
(수처리 방법)
다음으로, 도 1 을 참조하면서, 본 실시형태의 수처리 방법에 대해서 설명한다.
본 실시형태의 수처리 방법은, 제 1 전처리 공정과, 제 1 역침투막 분리 공정과, 제 2 전처리 공정과, 제 2 역침투막 분리 공정을 구비한다. 본 실시형태의 수처리 방법은, 배수 (w1) 에 대하여 제 1 전처리 공정을 실시하고, 그 후, 배수 (w1) 에 대한 제 1 역침투막 분리 공정, 1 차 투과수 (w11) 에 대한 제 2 전처리 공정 및 제 2 역침투막 분리 공정을 순차 실시한다. 또, 본 실시형태의 수처리 방법은, 1 차 농축수 (w12) 에 대한 불소 제거 공정을 실시해도 된다. 또한, 본 실시형태의 수처리 방법은, 2 차 투과수 (w21) 의 수량이, 2 차 투과수 (w21) 의 유즈 포인트 (31) 에 있어서의 수요량을 하회하는 경우에, Ca 프리수 (w4) 를 유즈 포인트 (31) 에 공급하는 공정을 실시해도 된다. 이하, 각 공정에 대해서 설명한다.
먼저, 배수 (w1) 에 과산화수소가 함유되는 경우에는, 과산화수소 제거 수단 (51) 에 있어서 배수 (w1) 로부터 과산화수소를 제거한다. 배수 (w1) 에 과산화수소가 함유되지 않는 경우에는, 과산화수소 제거 수단 (51) 에 있어서의 처리는 생략해도 된다.
다음으로, 제 1 전처리 공정에서는, 1 차 pH 조정부 (2a) 에 의해 수로 (L1) 를 흐르는 배수 (w1) 의 pH 를 9 ∼ 11 의 범위로 조정함과 함께, 1 차 약제 주입부 (2b) 에 의해 pH 조정 후의 배수 (w1) 에 스케일 분산제 (Sc) 를 첨가한다. 배수 (w1) 의 pH 를 9 ∼ 11 의 범위로 조정함으로써, 배수 (w1) 에 포함되는 유기물에서 기인하는 제 1 역침투막 (3) 의 폐색을 예방한다. 즉, 배수 (w1) 가 중성인 상태에서는, 유기물을 분해하는 미생물이 번식하고, 유기물 및 미생물에 의해 제 1 역침투막 (3) 을 폐색하는 경우가 있으므로, 배수 (w1) 의 pH 를 높게 하여 미생물의 번식을 억제한다. 배수 (w1) 의 pH 가 낮으면, 미생물의 번식을 억제하는 것이 곤란해진다. 또, 배수 (w1) 의 pH 가 지나치게 높으면, 배수 (w1) 중에 금속 수산화물 또는 금속 산화물이 석출하여 제 1 역침투막 (3) 을 폐색시키는 경우가 있기 때문에, 제 1 전처리 공정에서는 배수 (w1) 의 pH 를 9 ∼ 11 의 범위로 조정한다.
또, 제 1 전처리 공정에서는, pH 조정 후의 배수 (w1) 에 스케일 분산제 (Sc) 를 첨가한다. 이에 따라, 배수 (w1) 가 함유되는 칼슘 금속에서 기인하는 스케일 생성이 억제되고, 제 1 역침투막 (3) 의 눈막힘이 억제되어, 1 차 투과수 (w11) 의 수량 저하가 방지된다. 스케일 분산제 (Sc) 로는, 예를 들어, 에틸렌디아민4아세트산염 등의 킬레이트제, 폴리말레산 등의 폴리머 분산제, 혹은 이들의 혼합물을 적합하게 사용할 수 있다.
다음으로, 제 1 역침투막 분리 공정에서는, 제 1 역침투막 (3) 에 의해, 배수 (w1) 를 1 차 투과수 (w11) 와 1 차 농축수 (w12) 로 분리한다. 제 1 역침투막 (3) 에 의해 배수 (w1) 로부터 불소가 제거되고, 또한, 인산염, 칼슘 및 유기물도 제거되어 1 차 투과수 (w11) 가 얻어진다. 제거된 불소 등은 1 차 농축수 (w12) 에 함유된다. 1 차 투과수 (w11) 는 수로 (L2) 를 통하여 제 2 역침투막 (5) 으로 보내진다. 1 차 농축수 (w12) 는 수로 (L4) 를 통하여 불소 제거 수단 (11) 으로 보내진다.
제 1 역침투막 분리 공정에 의해, 배수 (w1) 중의 불소가 1 차 농축수 (w12) 중에 농축되고, 불소 제거 공정의 처리 대상이 되는 대상수의 용적이 저감한다. 이에 따라, 불소 제거 공정을 실시할 때에 투입해야 할 에너지를 억제하는 것이 가능해진다.
다음으로, 제 2 전처리 공정에서는, 2 차 pH 조정부 (4a) 에 의해 수로 (L2) 를 흐르는 1 차 투과수 (w11) 의 pH 를 5 ∼ 9 의 범위로 조정함과 함께, 2 차 약제 주입부 (4b) 에 의해 pH 조정 후의 1 차 투과수 (w11) 에 슬라임 억제제 (Slm) 를 첨가한다. 1 차 투과수 (w11) 의 pH 를 5 ∼ 9 의 범위로 조정함으로써, 1 차 투과수 (w11) 에 잔류하는 암모니아를 암모늄으로 변화시킴으로써, 암모니아 가스의 비산을 예방한다. 즉, 제 1 전처리 공정에 있어서 배수 (w1) 의 pH 를 높게 했기 때문에, 배수 (w1) 중의 암모늄이 암모니아로 변화하여 암모니아 가스로서 비산하는 경우가 있으므로, 제 1 역침투막 분리 공정 후의 1 차 투과수 (w11) 의 pH 를 낮춤으로써 암모니아를 암모늄으로 변화시킨다. 1 차 투과수 (w11) 의 pH 가 낮으면, 슬라임이 생성되어 제 2 역침투막 (5) 을 폐색시키는 경우가 있다. 또, 1 차 투과수 (w11) 의 pH 가 지나치게 높으면, 암모니아가 잔류하는 경우가 있다. 그 때문에, 제 2 전처리 공정에서는 1 차 투과수 (w11) 의 pH 를 5 ∼ 9 의 범위로 조정한다.
또, 제 2 전처리 공정에서는, pH 조정 후의 1 차 투과수 (w11) 에 슬라임 억제제 (Slm) 를 첨가한다. 이에 따라, 1 차 투과수 (w11) 에 잔류하는 유기물이나 미생물에서 유래하는 슬라임의 생성을 억제함으로써, 제 2 역침투막 (5) 의 눈막힘을 억제하여, 2 차 투과수 (w21) 의 수량 저하를 방지한다. 슬라임 억제제 (Slm) 로는, 예를 들어, 클로로술팜산염 등 염소나 브롬 등의 할로겐을 안정화한 안정화 할로겐이나, 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온이나, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온 등의 이소티아졸론 화합물, 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드 등의 할로시아노아세트아미드 화합물 등을 적합하게 사용할 수 있다.
다음으로, 제 2 역침투막 분리 공정에서는, 제 2 역침투막 (5) 에 의해, 1 차 투과수 (w11) 를 2 차 투과수 (w21) 와 2 차 농축수 (w22) 로 분리한다. 제 2 역침투막 (5) 에 의해 1 차 투과수 (w11) 로부터 암모늄이 제거되고, 또한, 인산염, 칼슘 및 유기물도 제거되어 2 차 투과수 (w21) 가 얻어진다. 제거된 암모늄 등은 2 차 농축수 (w22) 에 함유된다. 2 차 투과수 (w21) 는 수로 (L3) 에 의해 제 1 수조 (6) 로 보내지고, 2 차 농축수 (w22) 는 수로 (L6) 에 의해 중화 처리 수단 (41) 으로 보내진다.
2 차 투과수 (w21) 중의 Ca 량은 1 ㎎/ℓ 미만인 것이 바람직하다.
제 1 수조 (6) 로 보내진 2 차 투과수 (w21) 는, 제 1 수조 (6) 에 저류된 후, 제 2 수조 (7) 로 보내진다. 그리고, 제 2 수조 (7) 로부터 유즈 포인트 (31) 로 보내져, 설비 용수로서 이용된다. 유즈 포인트 (31) 가 배기 가스 세정 설비인 경우, 2 차 투과수 (w21) 는 배기 가스 세정 설비에서 스크러버 용수로서 이용된 후에, 배수로서 배출된다. 배기 가스 세정 설비로부터 배출된 배수는, 반도체 제조 공정에서 배출된 다른 배수와 함께, 수처리 장치 (1) 로 보내지고, 다시, 본 실시형태의 수처리 방법에 제공된다.
또, 2 차 투과수 (w21) 의 생성량이, 유즈 포인트 (31) 에서의 물의 수요량을 초과하는 경우에는, 2 차 투과수 (w21) 가 잉여가 된다. 이 경우, 잉여분의 2 차 투과수 (w21) 를 제 1 수조 (6) 로부터 다른 유즈 포인트 (32) 에 공급해도 된다. 이 제어는, 먼저 설명한 공급 제어부에 의해 제어해도 된다. 유즈 포인트 (31) 가 순수 제조 장치인 경우, 2 차 투과수 (w21) 는 순수 제조 장치에 의해 순수로 된다. 순수는, 예를 들어, 반도체 제조 공정에 있어서 이용된 후에, 배수로서 배출된다. 반도체 제조 공정에서 배출된 배수는, 수처리 장치 (1) 로 보내지고, 다시, 본 실시형태의 수처리 방법에 제공된다.
다음으로, 불소 제거 공정에 대해서 설명한다.
제 1 역침투막 분리 공정에 있어서 생성한 1 차 농축수 (w12) 는, 수로 (L4) 를 통하여 불소 제거 수단 (11) 으로 보내지고, 불소 제거 공정에 제공된다. 불소 제거 공정에서는, 1 차 농축수 (w12) 로부터 불소가 제거된다. 불소 제거 공정으로는, 예를 들어, 1 차 농축수 (w12) 의 pH 를 8 이상으로 조정한 다음에, 칼슘을 첨가함으로써 불소를 CaF2 로 하고, 이 CaF2 를 응집 분리하는 공정을 예시할 수 있다. 불소 제거 공정 후의 처리수 (w40) 는, 수로 (L5) 에 의해 중화 처리 수단 (41) 으로 보내지고, 중화 공정이 이루어진다.
중화 공정은, 처리수 (w40) 나, 제 2 역침투막 (5) 으로부터 보내진 2 차 농축수 (w22) 등을 모아, pH 를 6 ∼ 8 의 중성으로 조정한 후, 수처리 장치 (1) 의 외부에 방류한다. 하수도 또는 공공 수역에 방류해도 된다.
다음으로, Ca 프리수 (w4) 를 유즈 포인트 (31) 에 공급하는 공정에 대해서 설명한다.
본 실시형태의 수처리 방법에서는, 유즈 포인트 (31) 에 대한 2 차 투과수 (w21) 의 공급량이, 유즈 포인트 (31) 의 수요량을 하회하는 경우에, Ca 프리수 (w4) 를 생성하여 유즈 포인트 (31) 에 공급한다. 보다 구체적으로는, 제어부 (22) 는, 제 2 수조 (7) 에 있어서의 저수량을 감시함과 함께, 유즈 포인트 (31) 에 있어서의 물 사용량을 감시한다. 그리고, 유즈 포인트 (31) 에 대한 물 공급에 의해, 제 2 수조 (7) 에 있어서의 저수량이 계속 감소하는 경우에는, 2 차 투과수 (w21) 의 공급량이 유즈 포인트 (31) 의 수요량을 하회하는 것으로 판단하여, 제어부 (22) 가 원수 공급부 (20) 및 칼슘 제거 수단 (21) 에 지령을 내린다.
원수 공급부 (20) 는, 상수 또는 공업용수로 이루어지는 원수 (w3) 를, 칼슘 제거 수단 (21) 에 공급한다. 칼슘 제거 수단 (21) 은, 원수 (w3) 에 함유되는 칼슘을 제거하여 Ca 프리수 (w4) 로 한 다음에, 제 2 수조 (7) 에 공급한다. 그리고, 제 2 수조 (7) 에 저류된 2 차 투과수 (w21) 및 Ca 프리수 (w4) 를, 유즈 포인트 (31) 로 보낸다. 제 2 수조 (7) 의 2 차 투과수 (w21) 가 적은 경우에는, Ca 프리수 (w4) 만을 유즈 포인트 (31) 로 보내도 된다. Ca 프리수 (w4) 중의 Ca 량은 1 ㎎/ℓ 미만인 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 는, 제 1 전처리 수단 (2) 에 의해 pH 조정 및 스케일 분산제가 첨가된 배수 (w1) 를 제 1 역침투막 (3) 에 흘림으로써, 제 1 역침투막 (3) 에 눈막힘을 발생시키지 않은 상태에서 불소를 제거할 수 있다. 또, 제 2 전처리 수단 (4) 에 의해 pH 조정 및 슬라임 억제제가 첨가된 1 차 투과수 (w11) 를 제 2 역침투막 (5) 에 흘림으로써, 암모늄을 제거할 수 있다. 이에 따라, 순수 제조 장치의 원수나 설비 용수로서 이용 가능한 2 차 투과수를 얻을 수 있다. 또, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 에서는, 배수 (w1) 로부터 불소를 제거할 때에 Ca 의 첨가가 불필요해지기 때문에, 대규모 연수기를 설치할 필요가 없다. 또한, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 에서는, pH 를 조정한 후에 제 2 역침투막 (5) 에 의해 암모늄을 제거하기 때문에, 암모늄을 암모니아로 기화시키는 일 없이, 암모늄을 제거할 수 있다. 또, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 에 의하면, 활성 오니법 등의 생수처리를 실시하는 일 없이, 유기물을 포함하는 배수이더라도 처리할 수 있다.
또, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 는, 1 차 농축수 (w12) 중의 불소를 제거하는 불소 제거 수단 (11) 을 구비하는 경우에, 불소 제거 수단 (11) 은, 배수 (w1) 에 비해 수량이 적은 1 차 농축수 (w12) 중의 불소를 제거하면 되고, 불소 제거 수단 (11) 에 요구되는 처리 능력이 비교적 작아져, 수처리 장치 (1) 를 소형으로 할 수 있다.
또, 본 실시형태의 수처리 장치 (1) 는, 2 차 투과수 (w21) 의 수량이 유즈 포인트 (31) 의 수요량을 하회하는 경우에, 칼슘 제거 수단 (21) 에 의해 제조된 Ca 프리수 (w4) 를, 제 2 수조 (7) 에 공급하는 제어부 (22) 를 구비하는 경우에, 2 차 투과수 (w21) 가 수요량에 대하여 부족한 경우에 Ca 프리수 (w4) 를 수처리 장치 (1) 내에 보충할 수 있다. 이에 따라, 수처리 장치 (1) 및 유즈 포인트 (31) 에 의해 물 순환 시스템을 구성하는 경우에, 물 순환 시스템 내에 유통하는 물의 Ca 농도가 낮게 억제되고, 예를 들어, 1 ㎎/ℓ 미만으로 할 수 있어, 스케일 발생이 예방되고, 수처리 장치 (1) 의 제 1 역침투막 (3) 및 제 2 역침투막 (5) 의 눈막힘이나 유즈 포인트 (31) 에 있어서의 스케일 발생을 방지할 수 있다.
다음으로, 본 실시형태의 수처리 방법에 의하면, 제 1 전처리 수단 (2) 에 의해 pH 조정 및 스케일 분산제가 첨가된 배수를 제 1 역침투막 (3) 에 흘림으로써, 제 1 역침투막 (3) 에 눈막힘을 발생시키지 않은 상태에서 불소를 제거할 수 있다. 또, 제 2 전처리 수단 (4) 에 의해 pH 조정 및 슬라임 억제제가 첨가된 1 차 투과수 (w11) 를 제 2 역침투막 (5) 에 흘림으로써, 암모늄을 제거할 수 있다. 이에 따라, 순수 제조 장치의 원수나 설비 용수로서 이용 가능한 2 차 투과수 (w21) 를 얻을 수 있다. 또, 본 실시형태의 수처리 방법에서는, 배수 (w1) 로부터 불소를 제거할 때에 Ca 의 첨가가 불필요해지기 때문에, 대규모의 연수기를 설치할 필요가 없다. 또한, 본 실시형태의 수처리 방법에서는, pH 를 조정한 후에 제 2 역침투막 (5) 에 의해 암모늄을 제거하므로, 암모늄을 암모니아로 기화시키는 일 없이, 암모늄을 제거할 수 있다. 또, 본 실시형태의 수처리 방법에 의하면, 활성 오니법 등의 생수처리를 실시하는 일 없이, 유기물을 포함하는 배수이더라도 처리할 수 있다.
또, 본 실시형태의 수처리 방법에서는, 1 차 농축수 (w12) 중의 불소를 제거하는 불소 제거 공정을 추가로 실시하는 경우에, 불소 제거 공정은, 배수 (w1) 에 비해 수량이 적은 1 차 농축수 (w12) 중의 불소를 제거하면 되고, 불소 제거에 요구되는 처리 능력이 비교적 작게 끝나, 수처리에 필요한 에너지를 줄일 수 있다.
또, 본 실시형태의 수처리 방법에 의하면, 2 차 투과수 (w21) 의 수량이 유즈 포인트 (31) 의 수요량을 하회하는 경우에, 칼슘 제거 수단 (21) 에 의해 제조된 Ca 프리수 (w4) 를, 유즈 포인트 (31) 에 공급하는 경우에, 2 차 투과수 (w21) 가 수요량에 대하여 부족한 경우에 Ca 프리수 (w4) 를 보충할 수 있다. 이에 따라, 수처리 장치 (1) 및 유즈 포인트 (31) 에 의해 구성되는 물 순환 시스템 내에 유통하는 물의 Ca 농도가 낮게 억제되고, 예를 들어, 1 ㎎/ℓ 미만으로 할 수 있어, 스케일 발생이 예방된다. 그리고, 수처리 장치 (1) 의 제 1 역침투막 (3) 및 제 2 역침투막 (5) 의 눈막힘이나 유즈 포인트 (31) 에 있어서의 스케일 발생을 방지할 수 있다.
또, 본 실시형태의 수처리 방법에 의하면, 배수 (w1) 가, 유즈 포인트 (31) 에 있어서 사용된 사용수를 포함하는 경우에, 수처리 장치 (1) 및 유즈 포인트 (31) 에 의해 구성되는 물 순환 시스템 내에 유통하는 물의 Ca 농도가 낮게 억제되고, 예를 들어, 1 ㎎/ℓ 미만으로 할 수 있어, 스케일 발생이 예방된다. 그리고, 수처리 장치 (1) 의 제 1 역침투막 (3) 및 제 2 역침투막 (5) 의 눈막힘이나 유즈 포인트 (31) 에 있어서의 스케일 발생을 방지할 수 있다.
1 : 수처리 장치
2 : 제 1 전처리 수단
2a : 1 차 pH 조정부
2b : 1 차 약제 주입부
3 : 제 1 역침투막
4 : 제 2 전처리 수단
4a : 2 차 pH 조정부
4b : 2 차 약제 주입부
5 : 제 2 역침투막
6 : 제 1 수조
7 : 제 2 수조 (수조)
11 : 불소 제거 수단
20 : 원수 공급부
21 : 칼슘 제거 수단
22 : 제어부
31 : 유즈 포인트
32 : 다른 유즈 포인트
41 : 중화 처리 수단
Sc : 스케일 분산제
Slm : 슬라임 억제제
w1 : 배수
w3 : 원수
w4 : Ca 프리수
w5 : Ca 농축수
w11 : 1 차 투과수
w12 : 1 차 농축수
w21 : 2 차 투과수
w22 : 2 차 농축수
w40, w41 : 처리수

Claims (7)

  1. 반도체 제조 공정에서 배출되며, 불소 및 암모늄을 함유하는 배수에 대하여, pH 를 9 ∼ 11 의 범위로 조정함과 함께, 스케일 분산제를 첨가하는 제 1 전처리 수단과,
    상기 제 1 전처리 수단의 후단에 설치되고, 상기 배수를, 1 차 투과수와 1 차 농축수로 분리하는 제 1 역침투막과,
    상기 제 1 역침투막을 투과한 상기 1 차 투과수에 대하여, pH 를 5 ∼ 9 의 범위로 조정함과 함께, 슬라임 억제제를 첨가하는 제 2 전처리 수단과,
    상기 제 2 전처리 수단의 후단에 설치되고, 상기 1 차 투과수를, 2 차 투과수와 2 차 농축수로 분리하는 제 2 역침투막을 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 1 차 농축수 중의 불소를 제거하는 불소 제거 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 2 차 투과수를 유즈 포인트에 공급하기 위해서 상기 2 차 투과수를 저류하는 수조와,
    원수 중의 적어도 칼슘을 제거하여 Ca 프리수를 제조하는 칼슘 제거 수단과,
    상기 2 차 투과수의 수량이, 상기 유즈 포인트의 수요량을 하회하는 경우에, 상기 칼슘 제거 수단에 의해 제조되는 상기 Ca 프리수를, 상기 수조에 공급하는 제어부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  4. 반도체 제조 공정에서 배출되며, 불소 및 암모늄을 함유하는 배수에 대하여, 제 1 전처리 수단에 의해, pH 를 9 ∼ 11 의 범위로 조정함과 함께 스케일 분산제를 첨가하는 제 1 전처리 공정과,
    상기 제 1 전처리 공정 후의 상기 배수를, 제 1 역침투막에 의해, 1 차 투과수와 1 차 농축수로 분리하는 제 1 역침투막 분리 공정과,
    상기 제 1 역침투막 분리 공정 후의 상기 1 차 투과수에 대하여, 제 2 전처리 수단에 의해, pH 를 5 ∼ 9 의 범위로 조정함과 함께 슬라임 억제제를 첨가하는 제 2 전처리 공정과,
    상기 제 2 전처리 공정 후의 상기 1 차 투과수를, 제 2 역침투막에 의해, 2 차 투과수와 2 차 농축수로 분리하는 제 2 역침투막 분리 공정을 순차 실시하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    불소 제거 수단에 의해, 상기 1 차 농축수 중의 불소를 제거하는 불소 제거 공정을 추가로 실시하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 2 차 투과수의 수량이, 상기 2 차 투과수의 유즈 포인트의 수요량을 하회하는 경우에,
    칼슘 제거 수단에 의해, 원수 중의 적어도 칼슘을 제거하여 Ca 프리수를 제조하고,
    상기 Ca 프리수를, 상기 유즈 포인트에 공급하는 공정을 추가로 실시하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 배수는, 상기 유즈 포인트에 있어서 사용된 사용수를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
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