TWI656100B - Hydrogen peroxide-containing drainage treatment device and treatment method - Google Patents

Hydrogen peroxide-containing drainage treatment device and treatment method Download PDF

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TWI656100B
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立木悅二
坂田俊彥
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日商松下知識產權經營股份有限公司
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Abstract

將含有過氧化氫排水以酵素作為觸媒處理時,先前係將作為觸媒投入之酵素直接流放,故成為排水的有機污濁上升的原因。
以一種含有過氧化氫排水處理裝置,其特徵在於具有:分解槽;排水幫浦,其係連通於上述分解槽;過濾器,其係入水口連通於上述排水幫浦,具有將分離區以下的分離液排出之過濾出口,及使過濾的殘留液送回上述分解槽而連通於上述分解槽之排水口;及酵素供應手段,其係對上述分解槽供給酵素,由於將酵素過濾由排水去除故可抑制有機污濁的上升。

Description

含有過氧化氫排水處理裝置及處理方法
本發明係關於包含過氧化氫之排水處理裝置及處理方法。
半導體的製造過程,首先由矽基板的清洗開始。用於去除殘留於矽基板上的有機物、粒子、金屬類等的微小的污垢。此時,多使用用於清洗電視機的映像管之清洗方法(美國的Radio Corporation of America公司的清洗方法,亦稱為RCA清洗。)為基本的清洗方法。
該清洗方法,係將基板放入特氟龍(註冊商標)的夾具,依序浸泡氟化氫、水、氨水+過氧化氫、水、鹽酸+過氧化氫、水的方法。於最初的氟化氫,進行所謂矽氧化膜的去皮。其次,以氨水+過氧化氫,去除有機物與粒子。此外,藉由鹽酸+過氧化氫去除金屬類。該清洗方法,使用於矽基板亦可良好地清洗表面,故利用於半導體的製造過程。
在於該清洗,將生成包含氟化氫、氨、鹽酸、過氧化氫等的物質的廢液。氟化氫,係以難溶於水的Ca鹽回收,氨或鹽酸等,亦可藉由調整pH去除。另一方面,過氧化氫,係很強的氧化劑,且腐蝕性強。此外,由於對水生生物,顯示毒性,故不能以此原樣送回自然界。即,需要進行某種分解處 理。
於過氧化氫的處理,可考慮投入亞硫酸鈉或亞硫 酸氫鈉等的還原劑。但是,該等的還原劑需要投入與氧化氫等莫耳,由使用量的增大會產生增加成本的課題。此外,投入處理的過氧化氫與等莫耳在作業上並不容易。如果,還原劑過多,則將變成流放未滿應的還原劑,亦造成環境上有機污濁的增加。
因此,有利用分解過氧化氫的觸媒的方法的提案 (專利文獻1)。在此,過氧化氫的分解觸媒,揭示有過氧化氫脢。過氧化氫脢,係分子量約24萬的蛋白質,存在於大部分的生物中的過氧化氫分解酵素。
於專利文獻1,揭示有藉由對包含過氧化氫的排水 中加入數十至數百ppm程度的濃度的過氧化氫脢,可將過氧化氫分解成水與氧。此外,於專利文獻2,揭示有對於混有氟離子的排水,過氧化氫脢無法有效作用的課題,使pH以8~11向鹼性操作的發明。
此外,於專利文獻3,揭示有過氧化氫脢的有效活動pH為中性,而使用即使是在酸性的排水,亦可使過氧化氫脢有效地作用之具有耐酸性的過氧化氫脢(Ascsuper 25:三菱瓦斯株式會社製)之發明。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開昭63-270595號公報
[專利文獻2]日本特開平06-170355號公報
[專利文獻3]日本特開平09-253659號公報
過氧化氫脢,係在於過氧化氫的分解,作用作為觸媒,無須投入等莫耳,有規模及費用小即可的優點。此外,過氧化氫脢由於係觸媒,即使過氧化氫被分解,本身並不會被分解。但是,以先前的手法,考慮在於分解過氧化氫脢所需的時間(大約30分鐘),以批次進行分解處理。此外,為以連續處理需要以較批次處理高的添加量運轉。於任一情形,含有過氧化氫的排水,以過氧化氫脢處理之後,連同過氧化氫脢被流放。
此外,過氧化氫脢由於係有機物(蛋白質),雖僅為些微的量,原樣自然流放,將使自然界的有機污濁上升。此外,關於過氧化氫脢的溶劑的醇類,流放時,將使有機污濁上升。特別是,處理的排水量多,則將廢棄絕對量多的過氧化氫脢。此點,以專利文獻1~3,完全沒有提及關於處理過氧化氫後的過氧化氫脢。
本發明係有鑑於上述課題而想到的發明,提供於包含氧化氫的排水的處理使用過氧化氫脢,藉由不將該過氧化氫脢流放而回收,再利用,而抑制排水的有機污濁的增加,提升過氧化氫的處理能力,可連續地處理含有過氧化氫排水的裝置及方法。
本發明係有鑑於上述課題而想到的發明,提供於 包含氧化氫的排水的處理使用過氧化氫脢,該過氧化氫脢的分度分子量為24萬Da,著眼於過氧化氫脢係酵素而作用作為觸媒而不會馬上惡化,藉由使用分度分子量24萬Da以下的過濾膜,由放流水僅將過氧化氫脢捕捉,將該氧化氫脢再度放回分解槽,再利用作為分解酵素,而抑制排水的有機污濁的增加,提升過氧化氫的處理能力,可連續地處理含有過氧化氫排水的裝置及方法。
具體而言,關於本發明之含有過氧化氫排水處理裝置,其特徵在於具有:分解槽(10);排水幫浦(20),其係連通於上述分解槽(10);過濾器(22),其係入水口(22a)連通於上述排水幫浦,具有將分離區以下的分離液排出之過濾出口(22c),及使過濾的殘留液送回上述分解槽而連通於上述分解槽之排水口(22b);及酵素供應手段(24),其係對上述分解槽供給酵素。
此外,關於本發明之含有過氧化氫排水處理方法,其特徵在於具有:將被處理排水導入分解槽的步驟;對上述分解槽中供給酵素的步驟;將上述分解槽放置既定時間的步驟;將上述分解槽內的被處理水以分度分子量較24萬Da小的過濾器過濾,將包含上述酵素的殘渣液送回上述分解槽的過濾步驟。
關於本發明的含有過氧化氫排水處理裝置,係將 包含過氧化氫脢的被處理水施以濾器,將過氧化氫脢以外的水排水,過氧化氫脢,則會被送回分解槽,故過氧化氫脢的消耗量非常的少。此外,因為將過氧化氫脢回收,故可提高分解槽中的過氧化氫脢濃度。結果,由於可提升過氧化氫的分解速度,故可縮短處理時間,實現連續處理。當然,由於不排放過氧化氫脢,故不會提升環境的有機污濁。
1‧‧‧含有過氧化氫排水處理裝置
10‧‧‧分解槽
10a‧‧‧出水口
10e‧‧‧排水口
11a、11b、11c、11d、11e、11f、11g‧‧‧管道
11i‧‧‧排水管
12‧‧‧排水閥門
13‧‧‧排水處理設施
14、16、18‧‧‧(三向)閥門
14a‧‧‧入口
14b‧‧‧出口
14c‧‧‧分支口
16a‧‧‧入口
16b‧‧‧出口
16c‧‧‧分支口
18a‧‧‧入口
18b‧‧‧出口
15‧‧‧(逆洗用的)清洗液源
17‧‧‧下一處理步驟
20‧‧‧幫浦
22‧‧‧過濾器
22a‧‧‧入水口
22b‧‧‧過濾出口
22c‧‧‧出水口
22d‧‧‧汲排水口
22f‧‧‧框
22m‧‧‧固定框
22n‧‧‧固定框
22um‧‧‧UF膜
24‧‧‧酵素供給手段
24a‧‧‧容器
24b‧‧‧管道
24v‧‧‧開閉閥門
26‧‧‧過氧化氫感測器(ORP計)
27‧‧‧吸光光度計
28‧‧‧溫度計
30‧‧‧溫度調節手段
32‧‧‧pH調整槽
34‧‧‧過濾器
36‧‧‧幫浦
38‧‧‧pH調節劑供給手段
38a‧‧‧容器
38b‧‧‧管道
38v‧‧‧開閉閥門
40‧‧‧pH計
41a‧‧‧管道
41b‧‧‧排液管
42‧‧‧儲存桶
42e‧‧‧排出口
45‧‧‧排液源
50‧‧‧控制器
第1圖係關於本發明之含有過氧化氫排水處理裝置之構成圖。
第2圖係第1圖之部分放大圖。
第3圖係表示過濾器的剖面圖之圖。
第4圖係表示排放前酵素檢查步驟的閥門開閉狀態之圖。
第5圖係表示過濾步驟的閥門開閉狀態之圖。
第6圖係表示逆洗步驟的閥門開閉狀態之圖。
第7圖係表示使用浸漬型過濾器時之構成之圖。
參照圖面說明關於以下本發明之含有過氧化氫排水處理裝置。再者,以下的說明係本發明之一實施形態之例示,本發明並非限定於以下的說明。在於不脫離本發明的主旨,可變更以下的實施形態。
於第1圖表示含有過氧化氫排水處理裝置1之構成。此外,於第2圖表示第1圖的分解槽10的部分放大圖。參照第2圖,含有過氧化氫排水處理裝置1,包含:分解槽10; 連通分解槽10之幫浦20;幫浦20連通於入水口22a,具有將分離區以下的分離物排出之排出口22b之過濾器22;對分解槽10供給酵素的酵素供給手段24。再者,濾器22,可為MF膜,亦可為UF膜,只要分度分子量較24萬Da小即可。
參照第1圖,此外,含有過氧化氫排水處理裝置1, 亦可設置pH調整槽32及儲存桶42作為前處理。再者,亦可包含調整全體的動作的控制器50。
分解槽10,係將含有過氧化氫排水(以後稱為「被處理水」。)儲存,將過氧化氫分解的槽。形狀並無特別限定。但是,由於過氧化氫的分解會產生氧氣,故具有通風手段(無圖示)為佳。因為氧蓄積,而形成氧濃度高之處,則有因引火而發生爆炸等之虞。
此外,由於過氧化氫係很強的氧化劑,故已具有耐氧化性的素材形成為佳。此外,於底部的排水口10e,設有排水閥門12。含有過氧化氫排水處理裝置1,係以酵素(過氧化氫脢)分解過氧化氫,但遲早酵素失活時,用於由該排水口10e排出。於排水閥門12,連接有排水管11i。排水管11i,係延設於未示於圖之排水處理設施13。
再度參照第2圖。於分解槽10的外側面,亦可設有溫度調節手段30。一般酵素有可發揮活性的溫度範圍。此外,由於酵素係蛋白質,故若溫度過高會失活。過氧化氫脢,活性適溫大約是37℃左右,60℃以上會失活。溫度調節手段30,將分解槽10中的被處理水的溫度維持在適當的溫度。
溫度調節手段30,可具有加溫手段及冷卻手段。 加溫手段,於加熱器等使用電的手段之外,亦可捲繞通過溫水或蒸汽的管線等。此外,可將通過冷水的管線等捲繞於分解槽10的周圍作為冷卻手段。於過氧化氫的分解時,由於會發熱,故分解槽10的溫度調節手段30,至少具有冷卻手段為佳。
再者,隨著溫度調節手段30的配設,於分解槽10, 設有溫度計28為佳。用於感測溫度調節手段30的效果及分解槽10內的溫度。此外,在此,溫度調節手段30,係設於分解槽10的周圍,惟亦可直接設於分解槽10內,或設於管道11b等。
此外,於分解槽10的底部,設有出水口10a。於 出水口10a,經由管道11a連接幫浦20。於幫浦20的出口,連接閥門14。閥門14,係於幫浦20側具有入口14a,具有出口14b及分支口14c。閥門14,可獨立將入口14a、出口14b、分支口14c關閉。
在此,將如此的閥門稱為三向閥門。再者,後述之閥門16、19、21亦係同樣的三向閥門。
於閥門14的出口14b連接管道11b。管道11b的另一側的開口,係設於分解槽10中。閥門14的分支口14c,係經由管道11c連通過濾器22的入水口22a。(參照第3圖)過濾器22,具有出水口22c,排出過濾器22所過濾之過濾物之過出口22b,及汲排水口22d。再者,過濾出口22b,亦成為逆清洗(以後稱為「逆洗」。)時之清洗液的供給口。
過濾器22的過濾出口22b,係經由管道11e連通於分解槽10內部的路徑,經由管道11j,連接將過濾之處理水 移送之下一處理步驟17之路徑。該等路徑的選擇,係以閥門16進行。閥門16,係三向閥門。連通於過濾出口22b的管道,係連接於閥門16之入口16a,於閥門16的出口16b連接管道11e,於分支口16c連接管道11j。管道11e的另一側的開口連通於分解槽10。
於管道11j,設有三向閥門21。三向閥門的入口21a,係連接於閥門16的分支口16c。此外,出口21b係連接於管道11i之後續。於閥門21的分支口21c,連接管道11g。管道11g連通於逆洗時之清洗液源15。進行逆洗時以外,閥門21的分支口21c被關閉。
過濾器22的出水口22c及汲排水口22d,分別連接於管道11d及11h。於管道11d,設有三向閥門19。閥門19的入口19a連接於上游側(過濾器22之出水口22c),出口19b係連接於排水管11i。閥門19的分支口19c連接於管道11f,其開口係設於分解槽10。
過濾器22的汲排水口22d,係連接於管道11h,連通於排水管11i。於管道11h設有閥門18。
再者,該等閥門(14、16、18、19、21)及排水閥門12,可為藉由來自外部的信號控制開關的構成。
此外,亦可於連接過濾器22的過濾出口22b的管道11e,設置用於感側酵素的吸光光度計27。吸光光度計27,以可將測量值輸出的構成為佳。此外,亦可於吸光光度計27,事先記憶使用之酵素的特性波峰,僅輸出其信號。
於第3圖表示過濾器22的構成之一例。再者,過 濾器22的構成,當然亦可為第3圖所示之構成以外的構成。過濾器22,係略圓筒形狀。於框22f的下方側面,設有入水口22a,於上端,設有過濾出口22b。此外,於框22f上部側面,設有出水口22c,於下端設有汲排水口22d。再者在此,例示中空絲狀過濾器22,惟過濾器22的形狀可考慮空中絲狀、螺旋狀、管狀,關於過濾精度,分度分子量24萬Da以下適於本發明。
此外,過濾器22的材質,使用聚偏氟乙烯纖維(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)或陶瓷為佳。過濾器22,有混入強酸或強氧化性的液體之虞。此時,由於只要是PVDF製、PTFE製或陶瓷製的過濾器,可對強酸具有很強的耐性。
本實施形態的過濾器22,係具有形成為中空絲狀的UF(Ultrafiltation Membrane:超濾膜)膜22um之過濾裝置。由於過氧化氫脢係分子量約24萬Da(道爾敦)的蛋白質,故可認為大約數nm的尺寸。因此,以徑為0.1~2nm程度的細孔(分離區較24萬Da小)的UF膜,可濾取過氧化氫脢。
UF膜22um,係將端部相互液密固定於固定框22m、22n。此外,固定框22m、22n,係液密固定於框22f的內壁。因此,於入水口22a與過濾出口22b之間,通過UF膜22um連通。此外,固定框22m、22n、與框22f的內壁包圍的空間22r,係直接與出水口22c連通。因此,沒有被UF膜22um過濾之被處理水係由出水口22c排出。
再者,由入水口22a導入被處理水,則通過UF膜22um的過濾水,不僅上端的過濾出口22b,亦可由下端的汲排 水口22d取得。但是,在此,過濾被處理水時,汲排水口22d係以閥門18(參照第2圖)關閉使用。惟如後述逆洗時,使用汲排水口22d。
再度參照第2圖,於分解槽10,鄰接配設酵素供 給手段24。酵素供給手段24,係以儲存酵素的容器24a及管道24b構成。於容器24a與管道24b之間,設有開閉閥門24v,藉由來自外部的信號可開閉的構成。然後,藉由開啟開閉閥門24v,可由容器24a,經由管道24b對分解槽10供給酵素。
此外,於分解槽10,設置過氧化氫感測器26。過 氧化氫感測器26,係可良好地使用氧化還原電位法的ORP(OXidation-Reduction Potential)計。可迅速地得到感測結果,將該結果以電通知控制器50等的外部機器。
參照第1圖,於配置於分解槽10前段的pH調整槽32,設置幫浦36、過濾器34、pH調節劑供應手段38、pH計40。此外,亦可設置攪拌裝置(無圖示)等。幫浦36,係設於連通pH調整槽32與分解槽10之間的管道31a的中途。此外,過濾器34,亦設於管道31a的中途。再者,過濾器34,如後所述係為去除難溶性的Ca鹽,可不具有UF膜等級的細孔。例如,可良好地利用一般的MF膜。
pH調節劑供應手段38,係以儲存pH調節劑的容器38a與管道38b構成,於管道38b,設有開閉閥門38v。該開閉閥門38v,藉由來自外部的信號可開閉的構成。然後,藉由開啟開閉閥門38v,可由容器38a,對pH調整槽32投入pH調節劑。
含有過氧化氫的被處理水,由於多為酸性狀態, 故選擇顯性鹼性的物質作為pH調節劑。可良好地利用氫氧化鈉。
pH計40,測定pH調整槽32中的處理水的pH。 測定結果,以可通知外部的構成為佳。
於pH調整槽32的前段,進一步設有儲存桶42。 儲存桶42,於底部設有排出口42e,藉由管道41a與pH調整槽32連通。於管道41a,設有幫浦44。此外,於儲存桶42,連通來自工廠等的排液源45之排液管41b。
控制器50,管理含有過氧化氫排水處理裝置1的 動作。控制器50,可與幫浦44、36、20、閥門14、16、18、19、21、排水閥12、開閉閥門24v、38v、pH計40、過氧化氫感測器26、吸光光度計27、溫度計28、pH調節劑供應手段38及酵素供給手段24、溫度調節手段30連接。控制器50對幫浦44、36、20,以指示CP44、CP36、CP20指示啟動停止。
此外,控制器50,對閥門14、16、18、19、21、 排水閥12、開閉閥24v、38v,將各閥門的開閉以CV14、CV16、CV18、CV19、CV21、CV12、CV24、CV38指示。此外,由pH計40、過氧化氫感測器26、吸光光度計27、溫度計28,接收信號Sph、Sho、Sct、Stp的信號。此外,對溫度調節手段30,藉由指示CH30,指示設定溫度。
說明關於以上的含有過氧化氫排水處理裝置1的 動作。在工廠等發生的含有過氧化氫的排水(被處理水),係由排液源45經由排液管41b移送至儲存桶42。控制器50,對幫 浦44發送啟動指示CP44。藉由啟動幫浦44,將儲存桶42中的既定量的被處理水,通過管道341a,送往pH調整槽32。於pH調整槽32,藉由pH計40,測量被處理水的pH。
控制器50,根據來自pH計40的信號Sph知道被 處理水的pH。被處理水,包含氟化氫、鹽酸、硫酸、氨等的藥液。然後,對pH調整槽32投入僅中和(ph為7左右)被處理水的pH調節劑(pH調節步驟)。
將被處理水調節在pH7左右,係由於過氧化氫脢 在pH7附近的酵素活性最高。pH調節劑,係控制器50,向pH調節劑供應手段38的開閉閥門38v送指示CV38,打開開閉閥門38v,由容器38a經由管道38b投入pH調整槽32。再者,pH調節劑的投入量,預先以表等賦與,控制器50將由該表,決定投入量(打開開閉閥門38v的時間)。
再者,此時亦可將Ca離子等以鹽的形式一起供給 (固形化步驟)。由於在被處理水中亦包含氟化氫等,Ca離子可將氟化氫固形化成難溶性的CaF2,使之沈澱。
控制器50,在投入pH調節劑,則將被處理水的 pH值藉由信號Sph,確認成為既定的pH(大約7左右)。沒有成為既定的pH時,進一步加入pH調節劑。
當被處理水成為既定的pH,則控制器50,向幫浦 36送指示CP36,將pH調整槽32內的被處理水移送到分解槽10(被處理水導入步驟)。於pH調整槽32投入Ca離子時,將固形化的難溶性Ca鹽以過濾器34去除(前過濾步驟)。即,以過濾器34去除較大的粒子。
即使於pH調整槽32沒有投入Ca離子,亦於分解 槽10的前段使用過濾器34的「前過濾步驟」為佳。由於分解槽10的被處理水,係以UF膜22um過濾,故盡量將較大的粒子事先去除,較不會損傷UF膜22um,且可成為避免UF膜22um的塞網的有效手段。
接著,控制器50,決定是否投入酵素(過氧化氫 脢)。由於酵素係過氧化氫的分解觸媒,其本身並不變化,可連續使用一定期間。因此,判斷上回投入分解槽10中的酵素尚可使用時,並不進行酵素的追加。
但是,現在殘存於分解槽10中的酵素被充分使 用,而認為活性有降低時,需要重新追加酵素。是否使用新的酵素,可以放入新酵素之後的處理次數等決定。即,控制器50,將記憶重新供給酵素之後,進行了幾次過氧化氫分解處理(將被處理水對分解槽10重新放入幾次)。
重新放入酵素時,對酵素供給手段24的開閉閥門 24v送指示CV24,將既定量的過氧化氫脢投入分解槽10(酵素供給步驟)。過氧化氫脢的使用濃度,對含有數千ppm過氧化氫的被處理水,據說數十ppm程度即有效,惟亦可投入數百ppm以上,加快過氧化氫的分解時間。過氧化氫脢每秒的代謝循環數為4000萬/秒,藉由提高濃度,好好攪拌,可以短時間進行過氧化氫的分解。
於被處理水混入酵素,將分解槽10放置既定時間 (放置步驟)。為等待酵素作為觸媒分解過氧化氫。再者,在此,所謂對被處理水混入酵素之情形,不僅是對被處理水重新供給 酵素之情形,亦包含對殘留於分解槽10中之使用於上次處理的酵素濃縮液,混合被處理水的狀態。
此外,於放置步驟,亦可將混入酵素的被處理水 以攪拌機等攪拌(攪拌步驟)。攪拌,亦可藉由幫浦20由管道11a通至11b,使分解槽10中的被處理水循環。
參照第2圖,於被處理水的循環,首先控制器50 對閥門14送CV14(參照第1圖),指示關閉分支口14c,打開入口14a與出口14b。然後,對幫浦20送指示CP20,啟動幫浦20。藉由如此,分解槽10中的被處理水,通過管道11a、11b,循環,被攪拌。
再度參照第1圖。此外,於放置步驟,亦進行分 解槽10的溫度控制(溫度控制步驟)。因為在過氧化氫的分解時會發生熱,而為防止酵素的失活。控制器50,係根據來自溫度計28的信號Stp,控制溫度調節手段30,將分解槽10內的被處理水的溫度控制在既定的溫度以下。
控制器50,由過氧化氫感測器26接收信號Sho, 知道分解槽10中的過氧化氫的濃度。然後,當被處理水中的過氧化氫的量變成既定以下,則進行過濾步驟。
控制器50,在放置步驟結束,對閥門14送指示 CV14,開啟入口14a與分支口14c,關閉出口14b。此時,控制器50,進一步開啟閥門16的入口16a與出口16b,關閉分支口16c。此外,開啟閥門19的入口19a與分支口19c,關閉出口19b。再者,閥門18及閥門21的分支口19c係通常關,入口21a及出口21b係通常開。將此時的閥門的狀態示於第4 圖。將開啟的閥門以白色表示,關閉的閥門以黑色表示。
參照第4圖,藉由開啟閥門14的分支口14c,由 幫浦20輸送的被處理水,由入水口22a導入過濾器22內。過濾器22,係如第3圖所說明,藉由空中絲狀的UF膜22um過濾被處理水。過濾之過濾液(分離物),係過氧化氫被分解,將觸媒的酵素(過氧化氫脢)濾取之水。因此,由過濾器22的過濾出口22b分解過氧化氫,過濾酵素的水被排出(過濾步驟)。
此外,將閥門16、18及21,如上所述設定,則由 過濾器22的過濾口22b所得之過濾液,通過管道11e,再回到分解槽10。此時,藉由吸光光度計27,調查由過濾出口22b之過濾液中有無過氧化氫脢。雖然過濾器22的UF膜22um係很強的膜,但萬一損傷時,被處理水中的過氧化氫脢亦會一起被排出。因此,移送至下一步驟7之前調查過濾之被處理水中有無過氧化氫脢為佳。將此稱為排放前酵素檢查步驟。
被處理水中有無過氧化氫脢,可藉由紫外線區域 的吸光度感測。控制器50,藉由來自吸光光度計27的信號Sct(參照第1圖),確認來自過濾器22之過濾出口22b之排出液中沒有過氧化氫脢。
於排放前酵素檢查步驟,發現來自過濾器22之過 濾出口22b之排出液中有既定值以上的酵素時,控制器50,將此訊息通知外部。或者,亦可對既定的機器發送信號。來自過濾器22之過濾出口22b之排出液中殘有酵素,表示UF膜22um有損傷的可能性。
於排放前酵素檢查步驟,無法發現酵素時(或者包 含充分少時),控制器50,將閥門16之出口16b關閉,開啟閥門16的分支口16c(參照第5圖)。藉由如此,分解槽10中的被處理水,以過濾器22過濾,只有水經過管道11排出至下一處理步驟17。
另一方面,如在第3圖亦有說明,沒有被過濾器 22的UF膜22um過濾的包含過氧化氫脢的被處理水(殘留液),將回到分解槽10。更具體而言,由過濾器22的出水口22c出閥門19的分支口19c,經由管道11f回到分解槽10。因此,當分解槽10中的被處理水的量減少,則過氧化氫脢會被濃縮。
過氧化氫脢被濃縮的被處理水,儲溜於分解槽10 中,可使用於作為下一被處理水之處理用酵素。
再者,如已表示,當過氧化氫脢經過使用一定次 數時,可認為過氧化氫脢的活性降低,故亦可廢棄,使用新的過氧化氫脢。過氧化氫脢被濃縮的被處理水,可藉由開啟設於分解槽10之底之排出口10e之排出閥門12而排出。
此外,過濾器22,隨著被使用,會發生細孔的塞 網。因此,亦可設逆洗手段。於第6圖表示進行逆洗時之閥門狀態。進行逆洗時,先關閉過濾器22的入水口22a側,由過濾出口22b放入清洗液,由出水口22b排出清洗液。此外,亦由汲排水口22d排出清洗液。
進行逆洗時,控制器50,對閥門14、16、18、19、 21發出指示。具體而言,閥門14將分支口14c關閉。閥門16,將出口16b關閉,開啟入口16a與分支口16c。閥門18係開。 閥門19,將分支口19c關閉,開啟入口19a與出口19b。閥門21,將出口21b關閉,開啟分支口21c與入口21a。再者,關閉的閥門以黑色表示,開啟的閥用以白色表示。
如此,由清洗液源15流放清洗液。清洗液,係由閥門21的分支口21c沿著管道11j,由閥門16的分支口16c通過入口16a,由過濾器22的過濾出口22b進入濾器22內。該清洗液,由於係將UF膜22um由過濾出口22b向出水口22b側流動,於此時將附著於UF膜22um的異物,或蛋白質去除。
再者,逆洗的清洗液,係由過濾器22的出水口22b排出,由閥門19的入口19a穿過出口19b,通過管道11d,排出系外。於該清洗液,包含黏於UF膜22um之過氧化氫脢。此外,由汲排水口22d,排出清洗空中絲膜內側之清洗液。該等逆洗的結果,排出之排出液,將流向排出管11i。
如以上,於第2圖之例,逆洗手段,係以閥門14、16、18、19、21及控制器50及連通該等的管道所構成。
此外,逆洗用的清洗液,可為水,惟亦可為混合容易使酵素變性之界面活性劑等之溶液。
於本實施形態,於分解槽10的外部設置用於過濾酵素的加壓型過濾器22,惟亦可使用直接浸漬於分解槽10中的浸漬型的過濾器。
於第7圖表示使用浸漬型的過濾器22時之分解槽10的構成。過濾器22,係於側面具有吸收面,出口22b經由管道11a連通幫浦20。幫浦20之出口,經由管道11d連通閥門16。於管道11f,結合閥門16之分支口16c,連通分解槽 10。此外,於管道11f,設有閥門21。閥門21的入口21a連通閥門16之分支口16c。此外,出口21b經由管道11f連通分解槽10。分支口21c,係於逆洗時連通清洗源15。
說明第7圖之過濾器22的動作,則當啟動幫浦 20,由過濾器22的側面的吸收面,將周圍的被處理水向過濾器22內部吸引。UF膜um,由於系配置於過濾器22的側面,故被處理水,系通過UF膜um吸引至濾器22內部。
被吸引,過濾的分離液,通過管道11d,送至閥門 16。在於閥門16,開啟入口16a及出口16b,關閉分支口16c,則被過濾的被處理水(分離液),將被送至下一步驟17(過濾步驟)。
此外,關閉出口16b,開啟分支口16c,則過濾液, 將通過管道11f,送回分解槽10。此時,將設於管道11f的閥門21的入口21a與出口21b開啟,關閉分支口21c。即,可使過濾液循環。此時,以吸光光度計27,確認濾液中有無酵素,進行排放前酵素檢查步驟。
進行逆洗時,將閥門21的分支口21c及入口21a 開啟,關閉出口21b。然後,將閥門16的出口16b關閉,開啟分支口16c及入口16a。清洗液由清洗源15,沿著管道11g、11d,經由管道11a由過濾器22的下游側向上游側流動通過UF膜22um。使用於逆洗的清洗液,由於包含異物或失活的酵素等,故由排水口10e流向排水管11i。
如以上,關於本發明的含有過氧化氫排水處理裝 置1,係使用過氧化氫脢,分解排水中的過氧化氫,進一步將 過氧化氫脢以UF膜過濾,於分解槽10再利用,故不會因排水增加有機污濁,又可以高濃度使用過氧化氫脢,故可加快過氧化氫的分解速度。
[產業上的可利性]
關於本發明之含有過氧化氫排水處理裝置,可良好地利用於半導體、液晶顯示器、或有機EL等的基板清洗的排水處理。

Claims (10)

  1. 一種含有過氧化氫排水處理裝置,其特徵在於具有:分解槽;排水幫浦,其係連通於上述分解槽;過濾器,其係入水口連通於上述排水幫浦,具有將分離區以下的分離液排出之過濾出口,及使過濾的殘留液送回上述分解槽而連通於上述分解槽之排水口;及過氧化氫脢供應手段,其係對上述分解槽供給上述過氧化氫脢。
  2. 根據申請專利範圍第1項之含有過氧化氫排水處理裝置,其中上述過濾器,係分度分子量較24萬Da小的過濾精度。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項之含有過氧化氫排水處理裝置,其中進一步具有:於上述分解槽之外側面具有溫度調節手段;及測定上述分解槽中的被處理水之溫度之溫度計。
  4. 根據申請專利範圍第1或2項之含有過氧化氫排水處理裝置,其中於上述過濾出口的後段具有吸光光度計。
  5. 根據申請專利範圍第1或2項之含有過氧化氫排水處理裝置,其中上述過濾器包括UF膜,且具有將上述UF膜逆洗之逆洗手段。
  6. 根據申請專利範圍第5項之含有過氧化氫排水處理裝置,其中上述逆洗手段,具有不會將逆洗之排水送回上述分解槽之自動排水弁。
  7. 一種含有過氧化氫排水處理方法,其特徵在於具有: 將被處理排水導入分解槽的步驟;對上述分解槽中供給過氧化氫脢的步驟;將上述分解槽放置既定時間的步驟;及將上述分解槽內的被處理水以分度分子量較24萬Da小的過濾器過濾,將包含上述過氧化氫脢的殘渣液送回上述分解槽的過濾步驟。
  8. 根據申請專利範圍第7項之含有過氧化氫排水處理方法,其中進行逆洗上述過濾器之步驟。
  9. 根據申請專利範圍第7或8項之含有過氧化氫排水處理方法,其中具有:於上述過濾步驟之後,檢查以上述過濾器過濾之被處理水中是否混入上述過氧化氫脢之排放前酵素檢查步驟。
  10. 根據申請專利範圍第7或8項之含有過氧化氫排水處理方法,其中於上述放置既定時間的步驟,進行控制上述分解槽之溫度的步驟。
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