TW487686B

TW487686B - Method of treating waste water and apparatus therefor

Info

Publication number: TW487686B
Application number: TW89120622A
Authority: TW
Inventors: Keiji Hirano; Tsutomu Taira; Jun Tanaka; Shigeto Yoshida
Original assignee: Nippon Electric Co; Organo Corp
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2002-05-21
Also published as: GB2359302A; KR20010050843A; GB0024708D0; JP2001104971A; KR100741351B1

Description

487686

五、發明說明q [技術領域] 本發明係關於一種廢水處理方法，特別係有關於適用於含有由&臭味之產生、#泡性及微生物毒性等而難以作生物處理的物質之廢水’例如，從半導體製程排出之含有高濃度有機物等之難處理性廢水的處理之廢水處理方法以及裝置。 [背景技術] 一般含有機物等之廢水大多以生物處理方法作處理。然而，例如在半導體製程中通常使用許多有機化合物，故從半導體製程排出之廢液中含有高濃度之諸如烷基苯續酸 (ABS)等之界面活性劑，或含有二甲基亞楓（DMs〇)或酚之有機溶劑等等；此等有機物，由於有發泡、產生臭味、對於微生物之毒性等之問題，而無法以一般之活性污泥系統加以處理。此種含有難以用生物處理方法處理之難處理性物質之廢水，通常會變成產業廢棄物，最終雖藉由燃燒處理，但必須要有專用燃燒裝置與特別的管理，且附帶需要龐大之費用。因此，急需能處理含有此類難處理物質之廢水之安全且廉價之處理技術，乃屬當務之急。作為用以處理含有此類難處理物質的廢水之方法者，至今雖已有若干方案，但由於對高濃度廢水之處置或設備構成等之問題’事實上仍未能落實。例如，含有數千ppm 之有機物之所謂高濃度廢水之處理方法者，已知有：（1) 利用生物處理將肴機物分解之方法，（2)利用高溫、高壓之氧化處理，將有機物分解之方法，（3)於鹼性條件下添加臭 1本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公釐）_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明（2 ) 氧將有機物氧化之方法（例如，日本專利特開平ι〇_ΐ74984 號公報），（4)利用添加過氧化氫並以紫外線照射將有機物分解之方法等。但是’上述⑴之方法中’當所含之有機物係abs或 DMSO等之類時’因為生物分解性差而有難以去除之問題。而且’⑺之方法中’此類難處理性之有機物係有可能以氧化處理去除，但有設備昂貴、處理成本高之缺點。且，|看 (3 )之方法中’雖公認藉由臭氧添加之氧化處理係對含有$ 濃度之有機物的廢液處理為有效，對所含之某些有機物2 除性能高’但對於所含之其它種類有機物未必有效之問題。此事於本發明完成之際已予言正實’例如’當由半導體製程之廢水中含有高濃度DMS〇時，若於驗性條件下則處理速率低’處理效率差。再者，上述(4)中之方法中，有機物之含有量或種類變動時，對於被處理水很難:

適當的設備，不得不使用超過所需規格的情況甚多，而: 設備引進等成本高漲之問題。因此，從半導體製程排出含有高漢度之DMS〇等處理性物質之廢水’實際上都得委由專門之廢液清運處理。 t [發明之概述] 在此，本發明等係著眼於特別是藉由添加臭氧的有機物之氧化處理之有效性，以及該方法特別是在高處理時，成本上為有利之處，而提供-種藉由因應廢〇含有之物質，以最適當的條件進行該臭氣氣Μ搜本紙張尺度適财關家標準（CNS)A4規格（ χ视公羞 2 311797 487686 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（3 ) 迅速處理所含之難處理性物質，同時使生成可生物處理物質之處理結合生物處理步驟，對於特別是來自半導體製程之廢水的處理尤為合適之廢水處理方法以及裝置。本發明係對於含有產生臭味、發泡性、微生物毒性等導致生物處理困難的物質之廢水，逐一按處理對象物質作 PH之最適調整，藉由添加臭氧將被處理水中之物質作氧化處理。總之，因應所含之處理對象之難處理物質之種類，個別調整於最適之pH，在該pH值條件下，藉由添加臭氧進行物質之氧化處理。例如，在廢水係含有亞楓類之有機硫化物（例如，上述之DMSO)之廢水時，係包括將pH調整成中性或酸性，於該PH條件下藉由添加臭氧，將被處理水中之化合物作氧化處理之步驟。而且，在廢水為含有紛類所代表之具有苯環之有機物之廢水時，係包括將pH調整於中性或酸性條件下’於該pH值條件下藉由添加臭氧，將被處理水中之有機物作氧化處理之步驟。又，在廢水係含有具有苯環之界面活性劑之廢水時，係包括將pH調整於驗性條件，而於該PH條件下藉由添加臭氧，將被處理水中之界面活性劑作氧化處理之步驟。再者，於廢水係含有具有氨或亞肩基或者胺基（包括-級至三級胺）之化合物的廢水時，係包括將PH調整於驗性條件下，於該pH條件下藉由添加臭氧’將被處理水中之物質作氧化處理之步驟。將pH調整於驗性時，係以|周整成1 Q 5以上為佳。本發明中，即使所含之物質為難處理之物質，由於如 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNSU4規格咖x 士公釐/ 丨 — I! — — — — — — · — I ! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------- # 3 311797 τ-ο /υοο Α7 五、發明說明（4 上所述於最適條件下藉由添加臭氧作氧化處理之故，對各二：物質可作充分、迅速並高效之處理。在藉由添加臭氧的氧化處理步驟，將廢水中之難處理物質氧化處理成易於作生物處理之後，進而可藉由生物處理將處理水中之生成物質刀解而處理。生物處理可以因應對象物質，於需氧條件下或厭氧條件下進行均可。如此，則習知難以作生物處理之難處理性物質變為可作生物處理，藉由臭氧添加之氧化處理與生物處理兩者之優點變為可靈活應用。一而且，本發明中，在上述ρΗ調整以及藉由臭氧添加的氧化處理之前段中，亦可預先將被處理水中所含低鄉點化口物去除。低沸點化合物之去除，係可以藉由例如將被處理水以高於低沸點化合物之沸點加熱進行。此時，依據 :理對象物質，亦可不將加熱後之被處理水冷卻而直接在呵/皿下添加臭氧來進行氧化處理的方法，提高處理效率者’在此情況下，已加熱至高於低沸點化合物之沸點之被處理水不必冷卻，例如，以被處理水在25艺以上之溫度時添加臭氧為佳。又’本發明中，為促進臭氧之溶解，以進行被處理水脫氣為佳。藉由脫氣，可降低被處理水中之溶解氧等，使斤添加臭氧得以高效率、迅速地溶解於被處理水中，更進步提升藉由臭氧添加之氧化處理之效率。再者’本發明中，在藉由臭氧添加的氧化處理步驟中，在已知的添加氣艟濃度下，測定所排出之排氣中之臭氧濃從排出之臭氧氣體濃度之變化，判定氧化反應之終點調織格（綱㈣）----—— 14 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 訂i % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487686 A7

五、發明說明L =亦即’當處理對象物質之大半經氧化處理時，所添 :::之：耗量幾近於零，i因為排出之臭氧氣體濃度幾十成马一疋值，故可從該濃度變化鮮項出氣化反應實質上疋成。依據此-判定，將處理水送往下—步驟，例如生物處理步驟’停止臭氧添加而可節約臭氧之使用量。 [圖面之簡單說明] 里第1圖係本發明實施形態有關之廢水處理裝置之機器系統圖。第2圖係確認本發明之技術思想之有效性而進行之實驗中之一特性圖。、第3圖係為確認本發明之技術思想之有效性而進行之實驗中之另一特性圖。第4圖係為確認本發明之技術思想之有效性而進行之實驗中之又另一特性圖。第5圖係為確認本發明之技術思想之有效性而進行之實驗中之再另一特性圖。第6圖係為確認本發明之技術思想之有效性而進行之實驗中之再另一特性圖。第7圖係為確認本發明之技術思想之有效性而進行之實驗中之再另一特性圖。第8圖係為確認本發明之技術思想之有效性而進行之實驗中之再另一特性圖。第9圖係試算本發明之運轉成本降低效果之特性圖。 [元件符號說明- 311797 ---------ψί, (請先閲讀背面之注音？事項再填寫本頁) · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製摊狀度_中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公釐） 487686 A7 *---^____B7五、發明說明（6 ) 1 廢水處理裝置 2 廢水 3 低沸點化合物去除裝置4 加熱裝置 5 儲槽 6 排氣管 7 循環管線 8 泵浦 9 氧化處理裝置 9a 散氣管 10 pH調整裝置 11 臭氧產生器 12 乾燥空氣 13 排氣管線 14 排臭氧濃度計 15 PH感應器 16 脫氣器 17 生物處理取置 18、19 電磁閥 20 控制裝置 21 輸入資料 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·»裝---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [較佳實施形態之詳細說明] 以下，參照圖式說明本發明理想之實施形態。第1圖係表示本發明之實施形態有關之廢水處理裝置。於廢水處理裝置1，供給含有例如從半導體製程等排出之由於臭味產生、發泡性、微生物毒性等而難以直接進行生物處理之難處理性物質之廢水2。在本實施形態中，所供給之廢水2 ’首先於低沸點化合物去除裝置3中，藉由加熱裝置4加熱至咼於廢水2中所含之低沸點化合物之彿點以上之溫度，去除廢水2中之低沸點化合物之後，送往儲槽5。於儲槽5之上部，因應須要可附設開放之排氣管6 〇貯存於儲槽5之作為被處理水之廢水2，經由循環管線7 ’由泵浦8送往作為氧化處理機制之氧化處理裝置（反本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4S (210 x 297公營)---- 二厘； 6 311797 l·--I 訂·! — — — — — —

487686 A7

五、發明說明（7 )

應塔）9，來自氧化處理裝置9之處理★总、G 处段水係返回於儲槽5。則盾環管線7中往氧化處理裝置9之進給管線，連接有用以針對每-處理對象物質作最適當之pH調整機制之#調整裝置1〇’從該PH調整裝置10因應當時之需求於被處理水中添加NaOH或IMA等之pH調整用之鹼或酸。氧化處理裝置9係由具有相當高度之反應塔所構成，其下部連接有臭氧產生器11。該臭氧產生器u係從乾燥空氣12 生成臭氧，再將所生成之臭氧添加於氧化處理裝置9中之被處理水之中。本實施例中，係從散氣管9a使臭氧氣體噴出於被處理水中。氧化處理裝置9之上部連接有排氣管線 13，排氣管線13上設有排出臭氧濃度計u。從氧化處理裝置9往儲槽5之循環管線7上，係設有用以檢測從氧化處理裝置9而來之處理水pH之pH感應器 15,與為促進於氧化處理裝置9中臭氧的溶解，將溶解氧氣等脫氣之脫氣器16。且’脫氣器16者，可以使用在減壓谷器内進行脫氣之真空脫氣器’或透過薄膜進行脫氣之薄膜脫氣器等。薄膜脫氣器必須使用抗臭氧性高者。在本實施形態中’當被處理水經由循環管線7循環於儲槽5與氧化處理裝置9之間時，藉由臭氧添加之氧化處理步驟中，將廢水中難處理性物質氧化處理至易於生物處理之程度’於規定之氧化處理終了時，將處理水送往生物處理裝置17，將處理水令之生成物質進一步藉由生物處理’於需氧性（aerobic)條件下或厭氧性（anaerobic)條件下進行分解、處理。作為生物處理裝置1 7者，可採用已知之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ X 297公釐)---------- 1 311797 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} --------^---------

經部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明ς ) 活性 >可泥系統。經由被處水往生物處理裝置錢’與處理之開閉控制而進行。切換，可藉由電磁閥18、19 本實施形態中，如上述的手翻十& &/ 裝置之一連串動作，係可以于勤或自動任一作控制。寻別為自動控制而設有控制裝置 20。於控制裝置20輸入有來“…“ 衰罝哭K 别入有I自排臭乳濃度計14、pH感應益15之信號，同時，因應猪It a …項要輪入廢水所含有之成份或各 i、件之叹定值等之輸入資料2丨，·從控制裝置Μ對加熱裝置4、果浦8、ρΗ調整裝置1〇、臭氧產生器⑴及電磁閥18、19等輪出動作信號。本發明之方法係使用如上述構成之裝置實施如下：本發明中之基本技術思想係於藉由臭氧之添加將難處理性物質氧化處理之際，對應廢水中所含物質之種類，找出最適=之pH值條件為出發點，而對含有物質逐一調整於最適當之pH值，使最佳效率之處理成為可能，同時，較理想上之方法為，要進行生成可生物處理之物質的處理’並使共生物處理步驟給合成為可能。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在此，首先為確認對應於廢水中所含物質之種類，籍由臭氧之添加作氧化處理時有最適當的pH條件存在，利用第1圖所示之裝置進行如下之實驗。作為被處理水之廢水，假定為來自半導體製程之廢水，在此特別係就含有二甲基亞楓（DMSO)，烷基苯磺酸（ABS)之一種十二基苯磺酸鈉（DBS)，以及酚之各被處理水作實驗，探討這些被處理水之諸特性。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 8 311797 487686 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明ς ) 作為氧化處理裝置9之反應塔，係使用高5公尺，六篁20公升者。臭氧係藉由臭氧產生器丨丨從乾燥空氣生成，以預先選定之一定流量從反應塔9之底部吹入。處理對象之廢水係以泵浦從反應塔9之上部往下方一面循環，一农一面與臭氧接觸。為維持壓力，水深係在4公尺以上，廢水之 PH係藉由位於反應塔出口之pH感應器檢測，並以此為爲礎而控制。土評估用之試樣係藉由將DMSO以及具代表性之ABs 的OBS溶解於純水中，並調整到設定之濃度。而且，將以 DMSO為主成份之從半導體製程排出之剝離液的製程廢液以純水調整濃度作為廢水試樣。首先’為探討臭氧氧化處理中各含有物質之最適當反應，使pH變動，就處理特性以及分解生成物加以考察。第2圖表示各含DBS、酚、以及DMS〇之單獨溶液藉 $臭氧作氧化處理時之反應特性。如第2圖所示，這些: 質之濃度係隨臭氧之添加量而降低。廢水為DBS溶液之情況下，在中性下反應效率相當低旦一旦將pH提升至10.5以上，則有91%之DBS為倍量之臭氧所分解而發泡性亦消失。其原因為當在鹼性條件下且pH值高而將臭氧溶解時，氫氧自由基（· 〇h)之生成量變大，由於·0Η之強氧化力，故可對難處理性物質作有效率的分解。另一方面，關於酚溶液，與ρΗ值無關，以18倍量之臭氧可分解93%之酚。因此，可視為孫s 士人^ ^ _ ___ Μj优两诔以異於DB S之反應讓成iiTiiii^(CNS)A4 規格 9 311797 〈請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，•丨丨！ ♦ 487686 B7 五、發明說明ς ) 機制進行分解，而酚及DBS之分解同時與苯環之分解的特性一致，各均生成容易生物處理之草酸。

廢水為DMSΟ溶液之情況下，於中性下以2倍量之臭氧分解95%之DMSO,而在鹼性條件下，於pH10 5以上時，則比在中性下之處理須要約2倍之臭氧量。DMSO在高pH 範圍’如第3圖所示，反應生成物一部份為二甲基砜 (MS〇2)，但幾乎全部藉由氫氧自由基（· 〇H)經自由基反應生成甲烷磺酸（MS A)，並生成微量之硫酸。在中性範圍之反應，如第4圖所示，係由於DMS〇之氧加成反應而直接生成DMS〇2。所生成之MSA、DMS02皆是沒有問題可生物處理之物質，但如第2圖至第4圖所示，DMSO之臭氧處理係以在中性下進行者其反應效率遠為較高。 4 該DMSO係多以數千ppm以上之特高濃度含於來自半導體製程之廢水中，為代表本發明處理對象之難處理性物質。亦試對DMSO在臭氧之氧化處理中2pH依賴性作進一步考察。第5圖表示DMSO在各pH值之處理性，從中性到酸性側進行處理的各條件中，較之在鹼性側所作處理之情況’可得南DMSO分解率。再者，實際之工廠廢水中含有多種有機物。此次評估之工廠廢水為含有特別多作為低沸點化合物之異丙醇 (IPA) ’ IPA雖易於以一般之生物處理處理，但藉由臭氧氧化處理之分解料卻是非常之低，i會妨礙丨它有機物之臭氧氧化反應。因此，當廢水含多量IpA時，以預先將㈣為#。錄JPA時’對於低濟點化合物，係以具備如本紙張尺度適用_家標準（CNS)A4_^21Q χ挪公羞·^ ιυ 311797 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11 五、發明說明（u ) 第1圖所示之加熱裝置4之低沸點化合物去除裝置3作加熱曝氣為有效。如此’將廢水中共存之低沸點化合物（例如，IPA)作為前處理之加熱曝氣清除時，接著，亦造成須以高溫直接進仃臭氧處理之必要。因此，特別檢討DMS〇之氧化處理特性之水溫之影響。第6圖表示各水溫時DMS〇之處理特性。在25°C以上可見到處理特性之改善，尤以在4〇t以上處理之各條件，與常溫相比，可以獲致高DMS〇去除率。因此，可以判定在將因前處理之加熱曝氣而變成高溫之廢水施以臭氧氧化處理時’完全無重新冷卻之必要。總之，可以判定加熱至低沸點化合物之沸點以上之被處理水，不經冷卻，對應於其後之臭氧氧化處理之對象物質，將溫度維持於適當範圍，例如維持於上述之25它以上之溫度下，直接添加臭氧，從處理效率而言反而更為恰當。繼而就廢水中之初期有機物含量對臭氧氧化處理之影響，就DMSO之情況加以考察。如第7圖所示處理高濃度 DMS0廢水時，基本上係以臭氧添加量為比例進行處理。在低濃度領域雖可見有反應速度之若干降低，但至dms〇完全消失之處理時間之增加卻極微小（處理條件：，水溫40°C )。如此，廢水濃度愈高，臭氧添加量即須愈多。因此，提咼臭氧在被處理水中之溶解性對高效率處理而古乃屬必要，而為促進臭氧之溶解，係以進行脫除被處理水之溶解氧等為有效。 _於疋’卩逍著臭氧氧化處理之進行，因被處理水中之處本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2l[) X 297公# ) 311797 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁)

487686 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 A7 五、發明說明（12 ) 理對象之難處理性物質之含量減少，當持續注入一定量之臭氧時，未經有效使用而隨同排氣排出之臭氧排出量也增加，而當臭氧之氧化處理實質終了或接近終了時，其增加亦實質上停止。藉由監視排氣中之臭氡排出濃度即可檢測此一事實。例如由第8圖所示之含有DMSO之廢水實驗結果（中性或酸性領域内之實驗）可知’隨著臭氧氧化處理之進行，DMSO直接氧化成DMS〇2,在該臭氧氧化處理實質終了之後’排氣中之臭氧排出濃度係維持在上限值。若能檢測出該排氣臭氧濃度之轉折點，即可實質地檢測出臭氧氧化處理之終點。將從如上之實驗結果所獲之知識實質上加以應用即可以進行理想之處理之裝置，亦即是如第丨圖所示之廢水處理裝置1。於此再次參照第1圖所示之含有難處理性有機物之廢水處理裝置1，自廢水流經之上游側起依序作說明。首先，例如從半導體製程而來的含有難處理性物質之廢水2，於低沸點化合物去除裝置3中，藉由加熱裝置4，加熱到廢水2中所含有之低沸點化合物（例如，IpA)之滞點以上之溫度，將廢水2中之低沸點化合物藉由加熱曝氣去除。已去除低沸點化合物之廢水2則送往儲槽5，而儲存於儲槽5内。由於低沸點化合物之去除，下述之藉由臭氧添加之氧化反應即可不受低沸點化合物之妨礙，而可提升臭氧氧化處理之效率。又，在為了去除低沸點化合物所作之加熱步驟後，已加熱之廢水不須特意予以冷卻，而可以本紙張尺中國國家標準（CNS)A4規格⑽χ 297 ---—------ 311797 -------^-----讎裝----l· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 487686 A7 ----^____ 五、發明說明（13 ) " ' 直接在該溫度條件下送往儲槽5。尤其在含有高量则〇廢水時，如上述，以高溫氧化處理時，以少量的臭氧即可獲致高處理效率。儲存於儲槽5之廢水2，藉由泵浦8送往氧化處理裝置（反應塔）9。從氧化處理裝置9而來之處理水經由循環管線7送返儲槽5。目&，添加有臭氧之被處理水可以無限次循環於氧化處理裝置9。於是，循環中之被處理水中難處理性物質可在氧化處理裝置9中，藉由所添加之臭氧進灯氧化處理。本實施形態中，係利用pH感應器i 5檢測出氧化處理裝置9内的被處理水之pH值，而將該信號送往控制裝置20，此時對應於處理對象含有物質之種類，從控制裝置20輸出最適當控制之pH信號，根據該輸出信號控制pH調整裝置10。總之，pH調整裝置1〇因應該時刻之要求，於被處理水中添加NaOH或H2S04等pH調整用之驗或酸。因此，氧化處理裝置9藉由來自臭氧產生器u 之臭氧的添加，對被處理水中所含之物質進行氧化處理，而藉由該pH調整，可以對個別處理對象物質調整成最適之pH，在該最適pH條件下進行氧化處理。且，pH感應器1 5也可以測定氧化處理裝置9内之被處理水之PH值。例如，觀察被處理水中含有DMSO及ABS(尤其是DBS) 之情況’一般從半導體製程而來之廢水’含有極南濃度（例如，3000ppm以上之濃度）之DMSO。以及較低濃度（例如， 50ppm之濃度）之DBS。在此DMSO與DBS之共存系統之情況下，首先，將pH調整於鹼性側（例如，pH值10.5以 --------------IIP 裝 i —---訂--------- (請先閱讀背面之注咅？事項#*填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 13 311797 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 14 五、發明說明（14 ) 上），在鹼性條件下藉由臭氧之添加進行氧化處理。在此條件下，如上述，DBS與在pH為中性或酸性之情況，明顯地氧化處理之效率提高。而且，此時如上述，DMS〇之氧化處理效率未必良好。因此，首先對含量少之DBS以最適 PH條件下進行DBS之氧化處理，在經過少量的dbs之氧化處理終了之規定之短時間後，再將pH調整為最適於大半尚未處理之殘餘DMSO的氧化處理之pH條件，亦即，調整於中性或者酸性側。藉由此調整，可用少量臭氧進行高效率而迅速之DMSO氧化處理。此往中性或酸性側之pH調整，固然可以利用pH調整裝置ίο於被處理水中添加Η4〇4等調整用酸而作強制調整仁在DMSO之情況，在此前於驗性條件下處理中有生成物f MSA之生成，由於該MSA具有往酸性側之移行作用:單只將此時之Na0H等之添加予以停止而僅將pH 調整停止，pH值自然會經過中性往酸性側下降。在驗性條件下:由於經由氫氧自由基進行反應，經由自由基連鎖反 -之氫氧自由基之無效消費，或氫氧自由基非選擇性而浪費在所有的有機物之分解，導致臭氧使用量增加，但在中或酸14侧之DMSO的氧化反應，由於並不經過MSa生 f過程而係DMS0直接轉換為簡〇2之反應，故僅需低六氧使用量，即可進行高效率而迅速之處理。如此之對應於處理對象物質，將PH調整為最適值，於該最適PH條件下藉由臭氧之添加進行氧化處理。應予 _取適pH值，處理對象物質可列舉各種物質，對應 M氏張^ 311797 -----I------裝-----^ I--訂----丨丨！ (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 487686

員製 15 於所含有之有機物可個別決定將pH調整於鹼性侧，或中性或酸性側。例如，當廢水係含有如上述之DMS〇之亞楓類有機硫化物之廢水時，宜將pH調整於中性或酸性條件下。而且，當廢水係含有以酚類為代表之具有苯環之有機物之廢水時，pH則宜調整於中性或酸性條件下。並且，當廢水係含有具有苯環之界面活性劑（例如，上述Dbs所代表之ABS)之廢水時，藉由將pH調整於鹼性條件下，即可得高效率之氧化處理。再者，#廢水係含有氨或具有亞氨基或胺基（包括從一級胺到三級胺）之化合物的廢水時，宜將PH值調整於鹼性條件下。此外，在含有酚之廢水的情況下，由於有草酸之生成，與上述DMS〇之情況相同，因會自行往酸性侧移行，故至此所進行往鹼性側之pH的調整時，僅須將進行到此時之pH調整停止，pH值即可自然地經由中性朝向酸性側下降。而且，尤其在含有複數種之處理對象物質之廢水時，如上述含有DMSO與DBS之廢水之情況，對應當時之需求，將pH調整為對於各含有物質可進行最佳效率之氧化處理之pH值，·亦可將該pH條件對應於當時之物質含有狀態’依序變更調整。藉由此最適pH條件下對廢水作氧化處理，以實質上 2要之最低限的臭氧添加量，可進行作為氧化處理之目標，總之，即是進行可使生物處理易於進行為止之氧化處理。結果，本發明之臭氧處理可降低運轉成本。習知其他方法與本發明的方法之運轉成本紙張尺度適^^家標準（CNS).A4規格⑵〇 x挪公釐）_ 311797 ^11 裝-----^—tr--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 487686 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 16 A7 五、發明說明（16 ) 本之比較。當比較10000毫克/公升之DMSO廢水作2立方米/日之處理時，較之將廢水作為產業廢棄物作處理之情形，本發明之方法一年可減少27· 1百萬日幣之運轉成本，相對於紫外線/過氧化氫處理法（UV/H202處理法）一年可以節省8.1百萬曰幣之運轉成本。臭氧處理之運轉成本比，為作為產業廢棄物處理時所需的成本之I/〗7，而為習知之 UV/H2〇2處理之1/6。又，臭氧處理法之運轉成本，對於藉由UV/H2〇2處理法進行處理之情況，廢水濃度愈高則成本效益愈高。再者，較之UV/H2〇2處理法，臭氧處理對於著色、混濁廢水及含有氟之廢水，不會有如uv/H2〇2處理之因濁度使光無法吸收，或受到因氟所造成之材質腐蝕等之優點。第1圖中，於氧化處理裝置9藉由臭氧作氧化處理後之處理水，經由循環管線7再次返回儲槽5，藉由設置在該管線上之脫氣器16從處理水中脫氣，可以提高循環中之水内的臭氧溶解度；而氧化處理裝置9之臭氧溶解度提南，則藉由臭氧所作之氧化處理，效率可以更加提升，同時’臭氧之添加量亦可更為降低。另外，於第1圖之裝置，係設置有循環管線7，以將氧化處理裝置9之處理水循環於儲槽5，亦可省略該循環管線7。亦即，將氧化處理裝置9作成，㉟以在規定之範園pH中添加規定量之臭氧以及進行規定時間之反應即可。但是，此時，必須以pH感應器15檢測出氧化處理裝置9内之被處理水的pH，而藉由pH調整裝置1〇於氧化泰紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公釐） 311797 -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 17 五、發明說明（17 ) 處理裝置9内供給酸或者驗。而且，在此時，不能設置脫氣器6。另外，藉由PH調整裝置10直接供給酸或者鹼於氧化地理裂置9之内時’亦可藉由循環管線7將處理水送返氧化處理裝置9。再者，用以將循環管線7之處理水送返之泵浦8，係可設在從儲槽5至氧化處理裝置9之配管之任一位置上。再者，於第1圖之裝置，僅設有一個氧化處理裝置9, 在此，其中pH係依序變更而將複數個之物質個別分解。但是，將氧化處理裂置9設置二個以上’而於各個氧化處裝置9之中，個別對應各處理對象物質調整pH，而由臭氧進行氧化處理亦無不可。再者，添加於氧化處理裝置9之臭氧的消耗，在處理對象物質之處理終了時幾乎停止，故該終了狀態如上述，可藉由相對於添加到氧化處理裝置9之已知臭氧濃度，可檢測從氧化處理裝置9而來之排氣中的臭氧排出濃度之變化特別疋臭氧排出濃度約達規定值時即可測出已終了狀態。於第1圖所示之裝置，係藉由設在排氣管線13之排臭氧濃度计14檢測出臭氧排出濃度，並將該檢測信號送往控制裝置20。當目標處理之完成與否，亦即充分予以氧化處理直至容易進行生物處理，可如文中其他部分所述地，藉由臭氧排氣濃度到達大致一定之現象來掌握。因此，可停掉以上多餘臭氧之添加，由此層面觀之，臭氧之使用量亦得以降低且，藉由臭氧排出濃度之變化（微分）為〇之時，本紙張尺度週用中國國家標準（“)Α4規格⑽χ挪公爱;------ 311797 J 裝----l· — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #1 4^/686 A7

487686 A7 ~ *—--------_B7_______ 五、發明說明) 處理之運轉成本，係為以往之υν/Η2〇2處理的1/6，與當作產業廢棄物處理時所需之成本比較，實際上變為7，可獲得極大之成本減降效果。又’難以適用UV/H2〇2處理之著色、混濁廢水或含氟之有機廢水，亦可易於適用，而可處理之對象廢水之種類及適用之濃度範圍也大。本發明之技術不僅可以降低環境負荷，對成本之削減亦極其有效。並且，本發明之技術之原理本身即是難以處理物質之分解技術而其汎用性高，本發明之技術不僅適用於來自半導體製程之廢水的處理，亦可在廣大領域中作為低成本作水之處理或回收再利用之用途。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· ·

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 311797

Claims

/000

1· -種廢水處理方法，係、用以處理至少含有二種生物處理困難之物質的廢水之方法，其特徵為：將上述廢水之pH相對於上述生物處理困難的物質之一調整為適當之pH值，而添加臭氧而進行上述該物質之氧化處理；其次，將經上述氧化處理之廢水的pH相對於另一上述生物處理困難之物質，調整為適當之1)11值，而添加臭氧並進行上述另一物質之氧化處理。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中，上述廢水係含有亞楓類有機硫化物之廢水；將上述廢水之pH調整於中性或者酸性，藉由添加臭氧’進行上述亞楓類有機硫化物之氧化處理。 3·如申請專利範圍第i項之方法，其中，上述廢水係含有以酚類為代表之具有苯環之有機物之廢水；將上述廢水之pH調整於中性或酸性，藉由添加臭氧’進行以上述酚類為代表之具有苯環之有機物的氧化處理。 4·如申請專利範圍第1項之方法，其中，上述廢水係含有具有苯環之界面活性劑之廢水；將上述廢水之pH調整於鹼性，藉由添加臭氧，進行上述具有苯環之界面活性劑之氧化處理。 5·如申請專利範圍第4項之方法，其中，上述廢水之pH值係調整為10.5以上。閱讀背面之注意孝項再填本頁 Ψ i 經部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 20 311797 487686 09888 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍 6·如申請專利範圍第i項之方法，其中，上述廢水係含有氨或具有亞氨基或包括一級胺至二級胺之胺基的化合物之廢水；將上述廢水之pH調整於鹼性，藉由添加臭氧，進仃上述氨或具有亞氨基或包括一級胺至三級胺之胺基的化合物之氧化處理。 7·如申請專利範圍第6項之方法，其中，上述廢水之pH值係調整為ι〇·5以上。 8·如申請專利範圍第i項之方法，其中，上述廢水所含之生物處理困難之物質係包括以下化合物中至少二個：亞碾類有機硫化物，以酚類為代表之具有苯環之有機物、具有苯環之界面活性劑、氨或具有亞氨基或包括一級胺至三級胺之胺基的化合物。 9·如申請專利範圍第丨項之方法，其中，對於上述氧化處理後之處理水，進一步進行生物處理。 10·如申請專利範圍第1項之方法，其中，對於上述廢水，於上述氧化處理之前段進行加熱處理’而將廢水中之低沸點化合物去除。 11.如申請專利範圍第10項之方法，其中，上述經過加熱處理之廢水，係於保持在25。〇以上之溫度期間，進行上述氧化處理。 12 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，對進行氧化處理之廢水進行脫氣處理。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中私紙張尺度適用中國國冢標準（CNS)A4規格⑽x 297公餐） Imf裝—·— ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範園 η、v加上述臭氧氧化處理中之排氣之臭氧濃度’根據所测得之排廣Φ # " ^ <排乳中臭虱濃度，判定上述氧化處理之終了。 "·種廢水處理裝置，係用以處理至少含有二種生物處理困難之物質的廢水之廢水處理裝置’其特徵為：夸上述廢水之pH相對於上述生物處理困難的物質之一，調整為適當之pH值，添加臭氧而進行上述該物質之氧化處理；其次，將經上述氧化處理之廢水的pH相對於另一上述生物處理困難之物質，調整為適當之？丑值，添加臭氧並進行上述另一物質之氧化處理。 15.如申請專利範圍第14項之裝置，其中，上述廢水處理裝置係具有·· 添加酸或驗於上述廢水之pH調整裝置；及導入上述廢水，而添加臭氧於廢水之氧化處理裝置。 16·如申請專利範圍第15項之裝置，其中，於上述氧化處理裝置中，在第一之pH值中完成一生物處理困難物質之氧化處理時，在第二之pH值中進行另一生物處理困難物質之氧化處理。 17·如申請專利範圍第16項之裝置，其中，又具有將上述氧化處理裝置之處理水循環於氧化處理裝置之流入側之循環管線。 18·如申請專利範圍第17項之裝置，其中， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裳丨—*丨 n ϋ ϋ ·ϋ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ) 22 311797 48/()8()

於上述氧化處理裝置之前段具有儲存廢水之儲槽，而上述循環管線係將上述氧化處理裝置之處理水，經由上述儲槽而循環於氧化處理裝置之流入側。 19·如申請專利範圍第16項之裝置，其中，於上遂pH調整裝置中，進而具備對應於上述氧化處理裝置内氧化處理之進度而產生應該調整❸^值令信號之控制裝置。 ' 20·如申請專利範圍第16項之裝置，其中，進而具有接受來自上述氧化處理裝置之、處理水，以進行生物處理之生物處理裝置。 21·如申請專利範圍第16項之裝置，其中，進而具有接受供給於上述氧化處理裝置之前的廢水，而將廢水加熱以去除廢水中之低沸點化合物之加熱處理裝置。 22·如申請專利範圍第17項之裝置，其中，於上述循環管線上，設置有將循環中之循環水内的溶解氣體去除之脫氣裝置。 23·如申請專利範圍第19項之裝置，其中，設置有檢測上述氧化處理裝置之排氣中之臭氧濃度之臭氧濃度計，而根據所檢測出之臭氧濃度，於上述控制裝置產生上述pH值之指令信號。 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) «·裝 i — r I ϋ mmmme I - > I I >1 n ϋ 1 emmmm I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度_巾@國家標準（CNS)A4 A格（210 X 297公f ) 23 311797