KR20140000268A - 유기물 함유수의 처리 방법 및 처리 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 유기물 함유수의 생물 처리 슬러지를 분리막으로 고액 분리하고, 투과수를 RO 막 분리 처리하는 유기물 함유수의 처리에 있어서, 통상적인 고액 분리 처리를 정지시킨 상태에서, 막의 투과수측으로부터 농축수측으로 세정액을 통액하여 막 세정을 실시했을 때에, 슬러지로부터 용출되는 TOC 성분에 의한 RO 막의 플럭스 저하를 방지하여, RO 막의 약품 세정 빈도를 저감시킴과 함께 물회수율을 높여, 안정적이고 또한 효율적인 처리를 실시한다.
(해결 수단) 막 세정 후의 고액 분리의 재개시에 있어서, 얻어지는 막 투과수를 pH 9.5 이상으로 조정함과 함께 스케일 방지제를 첨가하여 RO 막 분리 처리한다. RO 급수의 pH 를 9.5 이상의 고알칼리성으로 조정함과 함께 스케일 방지제를 첨가함으로써, 슬러지로부터 용출된 TOC 성분의 RO 막으로의 흡착을 방지함과 함께, 슬라임의 발생을 억제할 수 있고, RO 막 플럭스의 저하를 방지할 수 있다.

Description

유기물 함유수의 처리 방법 및 처리 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TREATMENT OF WATER CONTAINING ORGANIC MATERIAL}

본 발명은, 유기물 함유수의 처리 방법 및 처리 장치에 관한 것으로, 특히, 반도체나 실리콘 웨이퍼 등의 전자 산업용 부품의 제조 프로세스에 있어서 사용되는 초순수의 사용이 완료된 배수를 생물 처리하고, 다시 역침투 (RO) 막 분리 처리에 의해 물회수하여 초순수의 원수로서 재이용하는 시스템에 바람직하게 적용되는 유기물 함유수의 처리 방법 및 처리 장치에 관한 것이다.

반도체나 실리콘 웨이퍼 등의 전자 산업용 부품의 제조 프로세스에 있어서 사용되는 초순수의 사용이 완료된 배수를 회수하여 초순수의 원수로서 재이용하는 시스템에 있어서는, 사용이 완료된 배수를 생물 처리하여 함유되는 유기물을 분해 제거하고, 다시 역침투 (RO) 막 분리 처리에 의해 잔류 유기물을 제거함과 함께 탈염 처리하여, RO 막 투과수를 초순수의 원수로 하는 것이 실시되고 있다.

이 RO 막 분리 처리에 앞선 생물 처리에는, 피처리수를 생물 처리하여 분리막으로 고액 분리하는 멤브레인 바이오리엑터 (MBR) 가 이용되는 경우가 있다.

MBR 에는, 생물 처리조 내에 침지한 분리막으로 고액 분리를 실시하는 침지형 MBR (예를 들어, 특허문헌 1, 비특허문헌 1) 과, 생물 처리조와는 별도로 막 분리 장치로 슬러지를 송급하여 고액 분리하고, 막 농축수를 생물 처리조로 되돌리는 조외형 MBR (예를 들어, 특허문헌 2) 이 있다. 어느 것에 있어서도, 계 내에 고농도로 슬러지를 유지하는 것에 의해 효율적으로 생물 처리를 실시할 수 있다. 처리를 계속함으로써, 분리막이 막히기 때문에, 정기적으로 또는 필요에 따라 분리막을 약품 세정할 필요가 있다.

침지형 MBR 의 막 세정 방법으로는, 특허문헌 1 의 종래 기술로서 기재되는 바와 같이, 침지된 막을 별도의 세정용 용기로 옮겨 세정하거나, 막 침지조 내의 슬러지를 세정액으로 바꾸어 세정하는 방법이 채용되어 왔다. 이것은, 슬러지에 세정액을 장시간 주입하면 미생물이 사멸될 우려가 있는 등, 생물 처리에 지장이 있는 것으로 생각되었기 때문에 채용되던 방법이다. 이 방법에는, 작업에 수고와 시간이 걸릴 뿐만 아니라, 세정액을 대량으로 사용하면 비용이 증대되고, 또 세정 폐액이 대량으로 발생한다는 문제가 있었다.

조외형 MBR 의 막 세정 방법으로는, 분리막과 생물 처리조의 순환 라인과는 별도로 막 세정용의 순환 라인을 형성하여 생물 처리조에 세정액이 혼입되지 않게 하여 세정을 실시하고 있었다. 이 방법은, 침지형 MBR 에 있어서의 전술한 세정 방법과 같은, 분리막의 이설 (移設) 이나 슬러지의 교체와 같은 번잡한 작업은 필요로 하지 않는다. 이 방법은, 별도, 세정용의 순환 라인을 형성하기 위해서, 세정 탱크나 펌프, 송수 배관과 같은 여분의 설비가 필요하여, 비용이 높아져 있었다. 이 방법에는, 순환 세정하기 위해서 어느 정도의 세정액량이 필요하고, 사용 후의 세정 폐액의 처리에 비용이 든다는 문제도 있었다.

이와 같은 점에서, 최근에는, 특허문헌 1 이나 비특허문헌 1 에 기재된 바와 같이, 침지막형의 MBR 에 있어서, 침지막을 세정용 용기로 이설하거나, 슬러지를 바꾸거나 하지 않고, 통상적인 고액 분리 처리를 정지시킨 상태에 있어서, 생물 처리조 내에 침지된 분리막의 투과수측으로부터 농축수측으로, 이른바 역세 방향으로 세정액을 통액하여 세정액을 슬러지에 혼입시키는 세정 방법이 채용되게 되었다. 이것은, 산화성 세정액이나 산성의 세정액이 생물 처리수에 대량으로 혼입되면 미생물이 사멸되지만, 생물 처리조에서 소비되는 정도의 양이면 미생물의 생육에 문제가 되는 영향을 미치지 않아, 이 세정 방법을 채용할 수 있다는 지견에 따르는 것이다.

일본 공개특허공보 2000-500392호 일본 공개특허공보 2009-148714호

「환경 기술 Vol.28 No.8 p.552 ∼ 555 (1999)」"막 분리 장치의 약액 세정에 수반하는 슬러지의 감량에 관한 연구"

침지형 MBR 에 있어서, 상기 서술한 바와 같은 세정 방법을 채용한 경우, 세정액의 영향에 의해 슬러지로부터 TOC 성분이 용출된다. 후단에 RO 막 분리 장치를 설치하여 물회수를 실시하는 경우에는, 막 세정 후에 통상적인 처리를 재개했을 때에, 세정 중에 슬러지로부터 용출되어 막 투과수측에 혼입된 TOC 성분이 RO 막에 흡착되거나, TOC 성분의 존재로 RO 막 분리 장치 내에서 슬라임이 발생하거나 하여 RO 막의 투과 유속 (플럭스) 이 저하되어, RO 막의 세정을 빈번하게 실시해야만 하였다.

이 때문에, 종래에 있어서는, 막 세정 후에는, 슬러지로부터 용출된 TOC 성분이 막 투과수에 혼입되지 않게 될 때까지, 막 세정 후의 운전 재개시에 있어서, 막 투과수를 RO 막 분리 장치에 통수하지 않고 계 외로 배출하거나 원수 탱크에 반송하는 것이 행해지고 있었지만, 이 경우에는 처리 효율도 물회수율도 대폭 저하된다.

본 발명은 상기 종래의 문제를 해결하는 것으로, MBR 의 막 투과수 (이하 「MBR 처리수」라고 칭하는 경우가 있다) 를 RO 막 분리 처리하는 유기물 함유수의 처리에 있어서, 통상적인 고액 분리 처리를 정지시킨 상태에서 막의 투과수측으로부터 농축수측으로 세정액을 통액하여 막 세정을 실시했을 때에, 슬러지로부터 용출되는 TOC 성분에 의한 RO 막의 플럭스의 저하를 방지하여, RO 막의 약품 세정 빈도를 저감시킴과 함께 물회수율을 높여, 장기에 걸쳐 안정적이고 또한 효율적인 처리를 실시하는 유기물 함유수의 처리 방법 및 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, RO 막 분리 장치에 공급되는 MBR 처리수 (이하, RO 막 분리 장치에 공급되는 MBR 처리수를 「RO 급수」라고 칭하는 경우가 있다) 의 pH 를 9.5 이상의 고알칼리성으로 조정함과 함께 스케일 방지제를 첨가함으로써, 슬러지로부터 용출된 TOC 성분의 RO 막으로의 흡착을 방지함과 함께, 슬라임의 발생을 억제할 수 있고, 이 결과, RO 막 플럭스의 저하를 방지할 수 있는 것을 알아내었다.

본 발명은 이와 같은 지견에 기초하여 달성된 것으로, 이하를 요지로 한다.

제 1 양태의 유기물 함유수의 처리 방법은, 유기물 함유수를 생물 처리하고, 생물 처리 슬러지를 분리막을 이용하여 고액 분리하고, 막 투과수를 역침투 막 분리 처리하는 유기물 함유수의 처리 방법에 있어서, 생물 처리 슬러지를 분리막으로 고액 분리하는 고액 분리 공정과, 그 분리막으로의 생물 처리 슬러지의 통수를 정지시켜 그 분리막의 투과수측으로부터 농축수측으로 막 세정액을 통수하여 그 분리막을 세정하는 세정 공정을 갖고, 세정 공정 후의 고액 분리 공정의 재개시에 있어서, 얻어지는 막 투과수를 pH 9.5 이상으로 조정함과 함께 스케일 방지제를 첨가하여 역침투 막 분리 처리하는 것을 특징으로 하는 것이다.

제 2 양태의 유기물 함유수의 처리 방법은, 제 1 양태의 유기물 함유수의 처리 방법에 있어서, 상기 막 세정액이 산화성의 세정제 및/또는 산성의 세정제를 함유하는 것을 특징으로 하는 것이다.

제 3 양태의 유기물 함유수의 처리 방법은, 제 1 또는 2 양태의 유기물 함유수의 처리 방법에 있어서, 상기 분리막이 생물 처리조 내에 침지된 침지막인 것을 특징으로 하는 것이다.

제 4 양태의 유기물 함유수의 처리 장치는, 유기물 함유수의 생물 처리 수단과, 생물 처리 수단의 생물 처리 슬러지를 분리막으로 고액 분리하는 막 분리 수단과, 막 분리 수단의 막 투과수를 역침투 막 분리 처리하는 역침투 막 분리 수단을 구비하는 유기물 함유수의 처리 장치에 있어서, 그 막 분리 수단의 분리막의 투과수측으로부터 농축수측으로 막 세정액을 통수하여 그 분리막을 세정하는 세정 수단과, 그 역침투 막 분리 수단에 도입되는 그 막 분리 수단의 막 투과수를 pH 9.5 이상으로 조정하는 pH 조정 수단과, 그 막 투과수에 스케일 방지제를 첨가하는 스케일 방지제 첨가 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

제 5 양태의 유기물 함유수의 처리 장치는, 제 4 양태의 유기물 함유수의 처리 장치에 있어서, 상기 막 세정액이 산화성의 세정제 및/또는 산성의 세정제를 함유하는 것을 특징으로 하는 것이다.

제 6 양태의 유기물 함유수의 처리 장치는, 제 4 또는 5 양태의 유기물 함유수의 처리 장치에 있어서, 상기 분리막이 생물 처리조 내에 침지된 침지막인 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 유기물 함유수의 MBR 처리수를 RO 막 분리 처리하는 유기물 함유수의 처리에 있어서, 통상적인 고액 분리 처리를 정지시킨 상태에서 막의 투과수측으로부터 농축수측으로 세정액을 통수하여 막 세정을 실시한 후의 고액 분리 처리의 재개시에, 막 세정 중에 슬러지로부터 용출되는 TOC 성분에 의한 RO 막 플럭스의 저하를 방지하여, RO 막의 약품 세정 빈도를 저감시킴과 함께 물회수율을 높여, 장기에 걸쳐 안정적이고 또한 효율적인 처리를 실시할 수 있다.

본 발명에 있어서, RO 급수인 MBR 처리수를 pH 9.5 이상으로 조정함으로써, 다음의 i), ii) 의 효과가 얻어진다.

i) RO 막 플럭스를 저하시키는 원인인 슬러지로부터 용출된 TOC 성분은, 알칼리성 영역에서는 막면에 잘 흡착되지 않고, RO 급수가 되는 MBR 처리수의 pH 를 9.5 이상으로 함으로써 RO 막면으로의 이들 성분의 부착을 억제하는 것이 가능해진다.

ii) 미생물은 알칼리성역에서는 생식할 수 없다. 그 때문에, MBR 처리수의 pH 를 9.5 이상으로 조정함으로써, RO 막 분리 장치 내에 있어서, 영양원은 있지만 미생물이 생식할 수 없는 환경을 만들어 내는 것이 가능해져, RO 막 분리 장치에서의 슬라임의 생성을 억제할 수 있다.

RO 급수인 MBR 처리수에 스케일 방지제를 첨가하는 이유는 다음과 같다.

본 발명에서 처리 대상으로 하는 유기물 함유수, 예를 들어, 전자 산업용 부품의 제조 공장 등으로부터 배출되는 유기물 함유수 중에는 드물게 스케일의 근본이 되는 칼슘 이온 등이 혼입되는 경우가 있다. RO 급수의 pH 를 9.5 이상으로 하는 고 pH 의 RO 운전 조건에서는, 극미량의 칼슘 이온의 혼입에서도 탄산칼슘 등의 스케일이 생성되어, RO 막이 즉시 폐색되어 버린다. 그래서, 본 발명에서는, 이와 같은 스케일에 의한 막면 폐색을 억제할 목적에서, RO 급수가 되는 MBR 처리수에, 스케일 방지제를 첨가하여 스케일의 생성을 방지한다.

도 1 은 본 발명의 유기물 함유수의 처리 방법 및 처리 장치의 실시형태를 나타내는 계통도이다.
도 2 는 실시예 1 및 비교예 1 의 결과를 나타내는 그래프이다.

이하에 도면을 참조하여 본 발명의 유기물 함유수의 처리 방법 및 처리 장치의 실시형태를 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명의 유기물 함유수의 처리 방법 및 처리 장치의 실시형태를 나타내는 계통도이다. 도면 중, 1 은 원수 탱크, 2 는 생물 처리조, 3 은 이 생물 처리조 (2) 내에 침지된 분리막 모듈, 4 는 RO 막 분리 장치이다.

원수는, 배관 (11) 으로부터, 원수 탱크 (1), 배관 (12) 을 거쳐 생물 처리조 (2) 에 도입되고, 조 내에서 생물 처리되고, 생물 처리 슬러지는, 분리막 모듈 (3) 로 고액 분리되고, 막 투과수가 배관 (13) 으로부터 RO 막 분리 장치 (4) 에 도입되어 RO 막 분리 처리되고, RO 막 투과수가 배관 (14) 으로부터 처리수로서 계 외로 배출된다.

분리막 모듈 (3) 의 세정을 실시할 때에는, 생물 처리조 (1) 로의 원수의 도입, 분리막 모듈 (3) 의 막 투과수의 취출을 정지시킴과 함께, 배관 (13) 으로 배관 (15) 으로부터 막 세정액을 주입하여 막 세정액을 분리막 모듈 (3) 의 막 투과수로부터 농축수측으로 역세 방향으로 밀어낸다. 소정량의 막 세정액을 주입한 후에는, 생물 처리조 (2) 로의 원수의 도입과 분리막 모듈 (3) 에서의 고액 분리를 재개한다. 이 막 세정 후의 통수 재개 초기의 MBR 처리수 (막 모듈 (3) 의 막 투과수) 에는, 막 세정액 중의 산화제나 산성분이 함유되어 있고, 이것을 RO 막 분리 장치 (4) 로 처리하면, RO 막의 부하가 됨과 함께, RO 막을 파손한다. 그 때문에, MBR 처리수에 막 세정액의 산화제나 산성 성분이 검출되지 않게 될 때까지, 혹은 충분히 저감될 때까지, 예를 들어, 잔류 염소가 0 ㎎/ℓ 가 될 때까지 MBR 처리수를 배관 (16) 으로부터 원수 탱크 (1) 에 반송한다.

이와 같이, 고액 분리의 재개 초기의 MBR 처리수를 원수 탱크 (1) 에 반송하는 운전을 실시하거나, 중아황산 소다로 산화력을 없앤 후, MBR 처리수를 RO 막 분리 장치 (4) 에 다시 통수할 때에는, RO 급수 배관 (13) 에 배관 (17) 으로부터 스케일 방지제를 첨가함과 함께 배관 (18) 으로부터 알칼리를 첨가하여, RO 급수로서 RO 막 분리 장치 (4) 에 도입되는 MBR 처리수의 pH 가 9.5 이상이 되도록 조정하여 RO 막 분리 장치 (4) 에 통수한다. MBR 처리수로의 알칼리와 스케일 방지제의 첨가는, 어느 쪽을 먼저 실시해도 되고, 동시에 첨가해도 된다.

이 MBR 처리수에 스케일 방지제를 첨가함과 함께 알칼리를 첨가하여 pH 9.5 이상으로 조정하는 기간은, 분리막 모듈 (3) 의 막 세정 후, MBR 처리수 중에 TOC 성분이 많이 (예를 들어 TOC 5 ㎎/ℓ이상) 검출되는 기간만이어도 되고, 전체 기간을 통해 스케일 방지제의 첨가와 알칼리 첨가에 의한 pH 조정을 실시해도 된다.

이와 같이, 막 세정 후의 RO 막 분리 처리 재개시의 적어도 MBR 처리수의 TOC 성분 농도가 높은 기간에, RO 급수인 MBR 처리수에 스케일 방지제를 첨가함과 함께 알칼리의 첨가로 pH 9.5 이상으로 조정함으로써, RO 막 플럭스의 저하를 방지하여, 장기에 걸쳐 안정적이고 또한 효율적인 처리를 실시할 수 있다.

본 발명에 있어서, 처리하는 유기물 함유수로는, 전자 산업용 부품 제조 분야, 반도체 제조 분야, 그 밖의 각종 산업 분야에서 배출되는 고농도 내지 저농도 유기물 함유수를 들 수 있고, 본 발명은 이와 같은 유기물 함유수의 방류, 또는 회수·재이용을 위한 물처리에 유효하게 적용할 수 있다. 본 발명은, 특히, 반도체나 실리콘 웨이퍼 등의 전자 산업용 부품의 제조 프로세스에 있어서 사용되는 초순수의 사용이 완료된 배수를 회수하여 초순수의 원수로서 재이용하는 시스템에 바람직하다.

MBR 의 생물 처리는, 호기성 생물 처리여도 되고 혐기성 생물 처리여도 된다. 종래의 침지형 MBR 장치의 막 세정 방법에 있어서는, 전술한 바와 같이, 분리막을 생물 처리조 (막 분리조) 로부터 취출하여 별도의 세정용 용기로 이설할 필요가 있었기 때문에, 혐기성 생물 처리에는 적합하지 않았다. 그러나, 본 발명에 있어서 분리막을 생물 처리조로부터 취출할 필요가 없어, 생물 처리조의 밀폐 상태를 어느 정도 유지하여, 혐기성 분위기 하에서 실시할 수 있기 때문에, 혐기성 생물 처리여도 문제없이 적용할 수 있다.

생물 처리의 부하로는 특별히 제한은 없지만, 호기성 생물 처리의 경우의 BOD 부하는, 0.5 ∼ 5.0 ㎏-BOD/㎥/day, 바람직하게는 0.5 ∼ 2.0 ㎏-BOD/㎥/day 로 하고, 혐기성 생물 처리의 경우의 BOD 부하는, 1.0 ∼ 10.0 ㎏-BOD/㎥/day, 바람직하게는 2.0 ∼ 6.0 ㎏-BOD/㎥/day 로 하는 것이 바람직하다.

MBR 의 분리막으로는, 정밀 여과 (MF) 막, 한외 여과 (UF) 막, 나노 여과 (NF) 막 등을 사용할 수 있다. 막 형상으로는, 평막, 관상막 (管狀膜), 중공사막 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 막 재질은, 폴리불화비닐리덴 (PVDF), 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP) 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.

막 세정액은, 산화성의 세정제 및/또는 산성의 세정제를 함유하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 산화성의 세정제는 유기성의 오염의 세정에 효과적이며, 산성의 세정제는 칼슘계나 철계 등의 무기계의 오염의 세정에 효과적이다. 산화성의 세정제로는 차아염소산나트륨이나 과산화수소 등이 사용 가능하고, 산성의 세정제로는 옥살산이나 시트르산, 염산, 황산 등이 사용 가능하다. 칼슘계의 오염의 경우에는 황산을 사용하면 칼슘 스케일이 발생되기 쉬워지기 때문에, 바람직하지 않다. 칼슘 성분은 초순수의 사용이 완료된 배수에는 거의 함유되지 않는 경우도 있지만, 제조 프로세스에 따라서는 함유되는 경우도 있어, 생물 처리에 있어서의 영양제의 첨가 등에서 유래하여 함유된다.

상기 산화제의 세정제, 산성의 세정제는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 이들 세정제 성분은, 통상, 옥살산이나 시트르산이면 1 ∼ 5 wt％ 정도의 수용액, 또, 차아염소산나트륨이면 염소 환산 농도로서 500 ∼ 5000 ㎎-Cl/ℓ 정도의 수용액으로서 막 세정에 사용된다.

막 세정시의 막 세정액의 주입량, 주입 시간에는 특별히 제한은 없고, 사용하는 세정제, 막 오염의 정도 등에 따라 적절히 결정된다.

막 세정 후의 MBR 처리수에 첨가하는 스케일 방지제로는, 알칼리 영역에서 해리되어 금속 이온과 착물을 형성하기 쉬운 에틸렌디아민사아세트산 (EDTA) 이나 니트릴로삼아세트산 (NTA) 등 킬레이트계 스케일 방지제가 바람직하게 사용되지만, 그 외, (메트)아크릴산 중합체 및 그 염, 말레산 중합체 및 그 염 등의 저분자량 폴리머, 에틸렌디아민테트라메틸렌포스폰산 및 그 염, 하이드록시에틸리덴디포스폰산 및 그 염, 니트릴로트리메틸렌포스폰산 및 그 염, 포스포노부탄트리카르복실산 및 그 염 등의 포스폰산 및 포스폰산염, 헥사메탈린산 및 그 염, 트리폴리인산 및 그 염 등의 무기 중합 인산 및 무기 중합 인산염 등을 사용할 수 있다. 이들 스케일 방지제는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

스케일 방지제의 첨가량은, 지나치게 적으면 RO 막에 있어서의 스케일 성분을 충분히 방지할 수 없지만, 지나치게 많으면 약제 비용 면에서 바람직하지 않기 때문에, RO 급수가 되는 MBR 처리수 중의 스케일 성분 농도 따라 다르기도 하지만, 통상 1 ∼ 500 ㎎/ℓ 정도, MBR 처리수 중의 칼슘 이온 농도의 5 ∼ 50 중량배 정도 첨가하는 것이 바람직하다.

RO 급수가 되는 MBR 처리수에 알칼리를 첨가하여 pH 를 9.5 이상, 바람직하게는 10 이상, 보다 바람직하게는 10.5 ∼ 12, 예를 들어 10.5 ∼ 11 로 조정하여 RO 막 분리 장치 (4) 에 도입한다. 여기서 사용하는 알칼리제로는 수산화나트륨, 수산화칼륨 등, RO 급수의 pH 를 9.5 이상으로 조정할 수 있는 무기물계 알칼리제이면 되고, 특별히 한정되지 않는다.

RO 막 분리 장치 (4) 의 RO 막으로는 내 알칼리성을 갖는 것, 예를 들어, 폴리에테르아미드 복합막, 폴리비닐알코올 복합막, 방향족 폴리아미드막 등을 들 수 있다. 이 RO 막은, 스파이럴형, 중공사형, 관상형 등, 어떠한 형식의 것이어도 된다.

도 1 은 본 발명의 실시형태의 일례를 나타내는 것으로, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한 전혀 도시된 것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 1 에는 침지형 MBR 이 나타나 있지만, 본 발명은, 침지형 MBR 에 한정하지 않고, 조외형 MBR 이어도, 그 막 세정 후의 처리 재개시에 있어서의 RO 막 플럭스의 저하 방지에 유효하다. 침지형 MBR 의 혼합, 침지막은, 생물 처리조에 직접 침지한 것 이외에, 별도 막 침지조를 형성하여, 생물 처리조로부터의 생물 처리 슬러지를 막 침지조에 도입하여 고액 분리하고, 막 농축수를 생물 처리조에 순환시키도록 해도 된다.

본 발명에 의해 얻어지는 처리수 (RO 막 투과수) 는, 통상, 산을 첨가하여 pH 4 ∼ 8 로 조정하고, 필요에 따라 추가로 활성탄 처리 등을 실시한 후, 재이용 또는 방류된다. 사용하는 산으로는, 특별히 제한은 없고, 염산, 황산 등의 광산을 들 수 있다.

실시예

이하에 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

도 1 의 유기물 함유수의 처리 장치를 사용하고, 전자 산업 배수 (TOC：80 ∼ 100 ㎎/ℓ) 를 원수로 하여, 부하 0.5 ∼ 1.0 ㎏-BOD/㎥/d 로 호기성 MBR (슬러지 농도：4,000 ∼ 8,000 ㎎/ℓ) 처리를 실시하였다. MBR 생물 처리조 (2) 의 분리막, RO 막 분리 장치 (4) 의 RO 막으로는 이하의 것을 사용하였다. 통상 운전시의 MBR 처리수 (막 투과수) 의 TOC 는 3 ∼ 5 ㎎/ℓ 였다.

분리막：PVDF 제 침지형 중공사 UF 막 (미츠비시 레이욘 주식회사 제조, 막면적 12 ㎡)

RO 막：방향족 폴리아미드제 스파이럴형 RO 막 (닛토 전공 주식회사 제조)

이 처리 장치에 있어서, 일주일에 1 회의 빈도로, 분리막 모듈 (3) 을 생물 처리조 (2) 의 슬러지 중에 침지시킨 상태에서, 막 세정액으로서 700 ㎎-Cl/ℓ 의 차아염소산나트륨 수용액 26 ℓ 를, 막 투과수측으로부터 농축수측으로 30 분에 걸쳐 주입함으로써 막 세정을 실시하였다.

막 세정액 주입 직후의 MBR 처리수 (막 투과수) 는, 잔류 염소가 검출되기 때문에, 막 세정 후 1 시간은 RO 막 분리 장치 (4) 에 송급하지 않고 원수 탱크 (1) 에 반송하였다.

그 후, MBR 처리수 (막 투과수：TOC 5 ∼ 10 ㎎/ℓ, pH 5.5) 에 수산화나트륨을 첨가하여 pH 10.5 로 조정함과 함께, 킬레이트계 스케일 방지제 (쿠리타 공업 주식회사 제조 「웰크린 A801」) 를 30 ppm 첨가한 후 RO 막 분리 장치 (4) 에 통수하였다 (물회수율 85 ％).

이 때의 RO 막 분리 장치 (4) 의 RO 막 플럭스와 물회수율의 시간 경과적 변화를 조사하여, 결과를 도 2 에 나타내었다.

[비교예 1]

실시예 1 에 있어서 MBR 처리수 (pH 5.5) 에 수산화나트륨과 스케일 방지제를 첨가하지 않고, 이소티아졸린계 슬라임 컨트롤제 (쿠리타 공업 주식회사 제조 「크리바타 EC503」) 를 3 ppm 첨가하여 RO 막 분리 장치에 통수한 것 이외에는 동일하게 처리를 실시하고, RO 막 분리 장치의 RO 막 플럭스와 물회수율의 시간 경과적 변화를 조사하여 결과를 도 2 에 나타내었다.

도 2 로부터 분명한 바와 같이, 비교예 1 에서는, RO 막 플럭스가 시간 경과적으로 저하되어 0.5 ㎥/d 를 밑돌았지만, RO 급수를 pH 알칼리성으로 조정함과 함께 스케일 방지제를 첨가한 실시예 1 에서는, RO 막 플럭스를 0.8 ㎥/㎡/d 정도로 안정적으로 유지할 수 있었다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 전자 산업용 부품 제조 분야, 반도체 제조 분야, 그 밖의 각종 산업 분야에서 배출되는 고농도 내지 저농도 유기물 함유수의 방류, 또는 회수·재이용을 위한 물처리에 유효하게 적용된다.

본 발명을 특정한 양태를 이용하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이 가능한 것은 당업자에게 분명하다.

또한, 본 출원은, 2011년 1월 5일자로 출원된 일본 특허출원 (일본 특허출원 2011-000600) 에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.

Claims (6)

1. 유기물 함유수를 생물 처리하고, 생물 처리 슬러지를 분리막을 이용하여 고액 분리하고, 막 투과수를 역침투 막 분리 처리하는 유기물 함유수의 처리 방법에 있어서,
   생물 처리 슬러지를 분리막으로 고액 분리하는 고액 분리 공정과,
   그 분리막으로의 생물 처리 슬러지의 통수를 정지시켜 그 분리막의 투과수측으로부터 농축수측으로 막 세정액을 통수하여 그 분리막을 세정하는 세정 공정을 갖고,
   세정 공정 후의 고액 분리 공정의 재개시에 있어서, 얻어지는 막 투과수를 pH 9.5 이상으로 조정함과 함께 스케일 방지제를 첨가하여 역침투 막 분리 처리하는 것을 특징으로 하는 유기물 함유수의 처리 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 막 세정액이 산화성의 세정제 및/또는 산성의 세정제를 함유하는 것을 특징으로 하는 유기물 함유수의 처리 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 분리막이 생물 처리조 내에 침지된 침지막인 것을 특징으로 하는 유기물 함유수의 처리 방법.
4. 유기물 함유수의 생물 처리 수단과, 생물 처리 수단의 생물 처리 슬러지를 분리막으로 고액 분리하는 막 분리 수단과, 막 분리 수단의 막 투과수를 역침투 막 분리 처리하는 역침투 막 분리 수단을 구비하는 유기물 함유수의 처리 장치에 있어서,
   그 막 분리 수단의 분리막의 투과수측으로부터 농축수측으로 막 세정액을 통수하여 그 분리막을 세정하는 세정 수단과,
   그 역침투 막 분리 수단에 도입되는 그 막 분리 수단의 막 투과수를 pH 9.5 이상으로 조정하는 pH 조정 수단과, 그 막 투과수에 스케일 방지제를 첨가하는 스케일 방지제 첨가 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 유기물 함유수의 처리 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 막 세정액이 산화성의 세정제 및/또는 산성의 세정제를 함유하는 것을 특징으로 하는 유기물 함유수의 처리 장치.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 분리막이 생물 처리조 내에 침지된 침지막인 것을 특징으로 하는 유기물 함유수의 처리 장치.

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