JP2000218280A - 排水処理方法および排水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 省エネルギー,省資源を図れる排水処理方法
および排水処理装置を提供する。 【解決手段】 この排水処理方法は、主処理槽５０にお
いて、撹拌動力無しで酸排水をアルカリ汚泥で中和す
る。撹拌動力を必要としないので、省エネルギーを計る
ことができる。また、新たな薬品ではなく、アルカリ汚
泥で酸排水を中和するので、アルカリ汚泥をリサイクル
できるだけでなく、薬品コストを低減できる。したがっ
て、従来の排水処理方法と比較して、ランニングコスト
を格段に低下させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は、例えば、半導体工場から排水
されるシリコン排水から確保できるシリコン汚泥を別系
統の排水処理設備であるフッ素排水の処理に有効に利用
する排水処理方法および排水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体工場では、シリコンウェ
ハを研磨した後に、シリコンウェハを水洗浄するので、
シリコン粒子を含むシリコン排水が存在している。

【０００３】シリコン排水は、シリコン粒子を分離した
後の処理水は水質がよいので、そのまま放流するか、ま
たは超純水製造設備の原水として再利用するかしてい
た。

【０００４】一方、分離後のシリコンは、集合体として
のシリコン汚泥となり、フィルタープレス等の脱水機に
よって脱水された後、埋め立て等による場外処分をして
いた。ところで、従来技術として特許公報第２７２０８
３０号が開示されている。この従来例は、水酸化カルシ
ウム水溶液にシリコン粒子を懸濁した懸濁液からシリコ
ン粒子を回収し、このシリコン粒子を活性汚泥と混合し
て活性汚泥の沈降性を増加させている。

【０００５】一方、フッ素排水は、消石灰や炭酸カルシ
ウム鉱物等のカルシウム剤を添加して、撹拌機や空気撹
拌等の撹拌手段によって、排水中のフッ素とカルシウム
剤中のカルシウムを化学反応させて排水処理していた。

【０００６】従来は、排水処理における中和反応や、フ
ッ素排水の処理における化学反応の場合、必ず撹拌手段
を有していた。従来、省エネルギー対策を徹底的に実施
する必要のない時代には、撹拌手段で使用する電気代は
さほど問題とならなかったのである。すなわち、従来
は、フッ素の処理をはじめとして、排水の反応処理を行
うときには、必ず撹拌を行っていた。

【０００７】従来の排水処理方法の一つを、図１(Ｂ)に
示す。この従来例は、酸排水を導入槽１からポンプ２で
中和槽４６に導入し、苛性ソーダ等のアルカリ剤を添加
して急速撹拌機１８の動力によって撹拌して中和するも
のである。

【０００８】また、今一つの従来例を、図１(Ｃ)に示
す。この従来例は、酸排水を導入槽１からポンプ２で中
和槽４６に導入して、苛性ソーダ等のアルカリ剤を添加
してブロワー１４から発生する空気を散気管２２より吐
出させて、空気撹拌によって中和する排水処理方法であ
る。

【０００９】ところで、半導体工場から排水されるフッ
素排水には、主成分としてのフッ酸の他、硝酸,アンモ
ニア水,リン酸,過酸化水素,有機物,有機物としての界面
活性剤等の各種の成分が混合されており、それらも同時
に処理する必要がある。

【００１０】また、上記界面活性剤の一部が環境ホルモ
ンになる可能性があるとの報告もあり、確実なる処理が
求められている。

【００１１】さらに、上記硝酸,アンモニア水,リン酸に
起因する窒素とリンは、富栄養化の原因物質と言われ、
海域で発生する赤潮の観点から、窒素とリンを処理する
必要があるが、一般的な脱窒設備や脱リン設備では、イ
ニシャルコストとランニングコストが高い。

【００１２】また、最近、既存工場における有機塩素化
合物の地下水汚染の問題がクローズアップされている。
一般に、有機塩素化合物を含む地下水は汲み上げられ、
曝気されて気化された有機塩素化合物を活性炭に吸着し
ている。また、他の方法としては、有機塩素化合物を紫
外線照射によって分解する方法や、金属表面に接触させ
ることによって脱塩素化する方法，微生物処理する方法
(バイオレメディエーション)がある。

【００１３】また、もう１つの従来の有機塩素化合物の
処理方法が、特開平１０−１１３６７９に開示されてい
る。この従来の方法は、汚染環境にシリコンを添加し
て、四塩化炭素,テトラクロロエチレン等の有機塩素化
合物である汚染物質の脱塩素化反応を促進し、有機塩素
化合物を分解するものである。

【００１４】次に、具体的な図を参照して、従来技術を
より詳細に説明する。

【００１５】図１９に示す第１従来例のシリコン排水の
処理方法では、凝集沈澱法によって、シリコンと処理水
を分離し、処理水は、超純水製造装置の原水として再利
用している。

【００１６】図１９に示すシリコン排水の処理方法で
は、シリコン排水は、貯留槽３０に導入され、貯留槽３
０にて貯留後、貯留槽ポンプ３１によって、反応槽３２
に移送される。反応槽３２には、凝集剤としてのポリ塩
化アルミニウムと中和剤としての苛性ソーダ(図示せず)
が添加され、シリコン４２を含むシリコンフロックが形
成される。このシリコンフロックは、沈澱槽３３に導入
されて固形物としてのシリコンと上澄液としての処理水
が固液分離される。

【００１７】上澄液としての処理水は、貯留槽３７に導
入されて、高圧ポンプ３８によってプレフィルター３
９、続いて逆浸透膜装置４０を経て、超純水製造装置４
１用の原水として再利用される。一方、沈殿槽３３で沈
澱したシリコンフロックはシリコン汚泥となり、濃縮装
置４４によって濃縮され、濃縮されたシリコン汚泥は、
続いてフィルタープレスポンプ４５でフィルタープレス
２９に移送されて脱水される。このように、従来技術で
は、シリコンが再利用されることなく脱水処理後、埋め
立て処分されることが一般的であった。

【００１８】また、全く別の排水系統であるフッ素排水
は、導入槽１に導入された後、貯留され、その後、導入
槽ポンプ２で消石灰槽１７に移送される。消石灰槽１７
には、消石灰が添加され、急速撹拌機１８でフッ素排水
と消石灰が撹拌混合されて反応する。すなわち、消石灰
からのカルシウムイオンとフッ素排水中のフッ素とが反
応して、難溶性の微細なフッ化カルシウムを形成する。
消石灰槽１７で形成された微細なフッ化カルシウムは、
ポリ塩化アルミニウム槽１９に導入されて、ここでは凝
集剤としてのポリ塩化アルミニウムが添加され、凝集フ
ロックとなる。次に、上記凝集フロックは高分子凝集剤
槽２１に導入され、この高分子凝集剤槽２１では高分子
凝集剤が添加されて、より大きな安定したフロックとな
り、沈澱槽２３に導入されて、上澄液と沈澱物とが固液
分離される。上澄液としての処理水は放流される。沈澱
物としてのフッ化カルシウム汚泥は、濃縮槽２６に導入
されて濃縮され、最終的には、濃縮槽ポンプ２８でフィ
ルタープレス２９に移送されて、脱水される。脱水処理
後の脱水汚泥は、埋め立て処分される。

【００１９】このフッ素排水の処理における問題点は、
上記濃縮槽２６の濃縮汚泥の中に未反応の消石灰,未反
応のポリ塩化アルミニウム,未反応高分子凝集剤が多量
に存在し、図１９に示すように、２台のフィルタープレ
ス２９で脱水しないと、処理が間に合わないことにあ
る。

【００２０】濃縮汚泥が未反応の薬品を含有している理
由は、消石灰槽１７,ポリ塩化アルミニウム槽１９およ
び高分子凝集剤槽２１において、多量の薬品を添加しな
いと、沈殿槽２３の上澄液としての処理水中のフッ素濃
度が目的数値まで水質が下がらないことによる。このた
め、処理水の水質を維持するために、多量の薬品を使用
していた。

【００２１】各工場では、そのことが経験的に分かって
いることなので、処理水の水質上は特に問題に至ってい
なかったが、廃棄物削減が今日の企業評価の１つに挙げ
られる現在に至っては、廃棄物の削減と資源の有効利用
の観点から排水処理システムを再度見直す必要が出てき
た。

【００２２】また、図２０に示す第２従来例の排水処理
方法について詳細に説明する。 この第２従来例は、シ
リコン排水とフッ素排水を別々に処理する点は第１従来
例と同じであり、シリコン排水の処理方法だけが第１従
来例と異なる。この第２従来例は、膜分離法によって、
シリコンと処理水とを分離し、この処理水を超純水製造
装置の原水として再利用するものである。

【００２３】すなわち、この第２従来例では、シリコン
排水は、貯留槽３０に導入され、貯留槽３０に貯留され
た後、貯留槽ポンプ３１によって、膜分離装置４７に移
送される。この膜分離装置４７によって、シリコン排水
は、シリコンと処理水とに確実に分離される。分離され
た処理水は、貯留槽３７に導入されて、高圧ポンプ３８
によって、プレフィルター３９、続いて、逆浸透膜装置
４０を経て、超純水製造装置４１用の原水として再利用
される。一方、膜を通過しないシリコンを含む濃縮水
は、濃縮装置４４によって濃縮され、濃縮されて生成し
たシリコン汚泥は、フィルタープレスポンプ４５でフィ
ルタープレス２９に移送されて脱水される。したがっ
て、この第２従来例においても、脱水処理後のシリコン
が再利用されることなく、埋め立て処分されることとな
る。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従
来、排水処理における中和反応や化学反応においては、
撹拌機や空気撹拌機等の撹拌手段を必要としていた。そ
して、これら撹拌手段を駆動するには、全て動力(電力)
が必要である。

【００２５】したがって、撹拌手段無しで、中和や化学
反応が可能になれば、省エネルギーを達成できる。特
に、半導体工場や液晶工場のように、排水量が大きい工
場においては、中和反応や化学反応に使用する撹拌手段
としての撹拌機やブロワーのための電気代も相当の金額
に昇っているから、前記省エネ効果も大きくなる。

【００２６】さらには、地球温暖化防止京都会議(ＣＯ
Ｐ３)では、省エネルギーに積極的に取り組むことが決
定されている。省エネルギーは、ありとあらゆる設備で
達成が望まれている課題であり、排水処理の分野におい
ても、撹拌手段を必要としない省エネルギー可能な排水
処理方法が望まれている。

【００２７】また、今日のリサイクル社会にあって、資
源のリサイクルは重要なテーマである。半導体工場から
発生するシリコン排水由来のシリコン汚泥は、生活排水
などの活性汚泥の沈降性を増加させる効果があるので、
上記シリコン汚泥を活性汚泥の沈降剤として再利用する
ことが考えられる。

【００２８】しかし、半導体工場においては、シリコン
汚泥を十分にリサイクルするには、活性汚泥を利用する
排水処理設備の規模が小さい。また、半導体工場で発生
するシリコン汚泥を、他の業界で利用するためには、シ
リコン汚泥を輸送する必要があるするから、輸送コスト
が発生する。

【００２９】したがって、半導体工場で発生したシリコ
ン汚泥を、上記半導体工場内の別系統の排水処理設備で
利用することができれば好都合である。さらには、シリ
コン排水だけでなく、酸系の排水やアルカリ系排水など
も全て有効に利用できれば一層好都合である。

【００３０】一方、前述の如く、一般のフッ素排水の排
水処理では、経験上、多量の消石灰等のカルシウム剤と
凝集剤を使用しないと目的水質まで処理できない。した
がって、一般のフッ素排水処理において発生する汚泥の
中には、未反応の消石灰や未反応の凝集剤が含まれてい
る。このことは、資源の有効利用の観点から判断すれ
ば、合理的ではない。したがって、資源としての消石灰
や凝集剤等の薬品を完全に有効利用できる排水処理シス
テムが求められている。

【００３１】また、最近話題となっている有機塩素化合
物を含む地下水を、例えばフッ素排水の排水処理設備で
一緒に混合して処理できれば、新たな設備を設置して処
理する必要がなくなり、合理的である。

【００３２】なお、別の従来技術として、特開平１０−
１１３６９に開示されたものがある。この処理方法は、
有機塩素化合物を処理するためのシリコンを汚染環境に
わざわざ添加して、四塩化炭素,テトラクロロエチレン
等の有機塩素化合物(汚染物質)の脱塩素化反応を促進し
分解するものである。したがって、この従来技術では、
汚染環境に新たにシリコンを添加する必要がある。した
がって、汚染環境が土壌である場合、汚染環境全体にシ
リコンを行き渡らせることが困難であったり、土壌が広
範囲な場合にはシリコンを多量に添加しなければならな
いといった課題もあって、現実的な方法ではない。

【００３３】そこで、この発明の目的は、消費電力およ
び消費薬品の量を極力低減でき、省エネルギーおよび資
源の有効利用を達成できる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。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の排水処理方法は、酸排水を撹拌動
力無しでアルカリ汚泥で中和することを特徴としてい
る。この請求項１の発明では、酸排水をアルカリ汚泥で
中和している。一般に、中和とは、酸排水にアルカリ剤
を添加し、さらに撹拌して中和処理することであるが、
アルカリ汚泥が多量に存在している水槽に酸排水を導入
すれば、中和可能となる。よって、アルカリ汚泥を多量
に充填した水槽に、酸排水を導入して、しかも撹拌動力
無しで中和処理することができる。

【００３５】また、請求項２の発明の排水処理方法は、
請求項１に記載の排水処理方法において、上記アルカリ
汚泥が未反応の薬品を含んでいることを特徴としてい
る。

【００３６】この請求項２の発明では、アルカリ汚泥が
未反応の薬品(消石灰など)を含んでいるので、その薬品
によって酸排水を中和できる。これにより、未反応の薬
品は、リサイクルされたこととなる。一般に、反応槽で
は滞留(反応)時間が短いので、汚泥中に必ず未反応の薬
品が含まれている。

【００３７】また、請求項３の発明の排水処理方法は、
請求項１または２に記載の排水処理方法において、上記
酸排水がフッ素排水であり、上記未反応の薬品がカルシ
ウム剤であることを特徴としている。

【００３８】この請求項３の発明では、酸排水がフッ素
排水であり、上記未反応の薬品がカルシウム剤であるの
で、フッ素排水中のフッ素とカルシウム剤中のカルシウ
ムとを化学的に反応させて、フッ化カルシウムとして、
排水中のフッ素を処理できる。

【００３９】また、請求項４の発明の排水処理方法は、
請求項３に記載の排水処理方法において、上記カルシウ
ム剤が消石灰であることを特徴としている。

【００４０】この請求項４の発明では、上記カルシウム
剤が消石灰であるので、排水処理システムを容易に構築
できるばかりでなく、消石灰からのカルシウムであるこ
とに起因して、フッ素との反応が、溶液中でスムーズに
進行する。ちなみに、ＣａＣＯ₃などの他のカルシウム
化合物は、石ころのように、粒子として大きな塊である
から、溶解し難い。これに対して、消石灰は粉状である
から、溶け易い。

【００４１】また、請求項５の発明の排水処理方法は、
請求項１または２に記載の排水処理方法において、上記
酸排水がフッ素排水であり、上記未反応の薬品が消石灰
と凝集剤であることを特徴としている。

【００４２】この請求項５の発明では、酸排水がフッ素
排水で、未反応の薬品が消石灰と凝集剤であるので、フ
ッ素排水中のフッ素と消石灰中のカルシウムとが反応し
てできた微細なフッ化カルシウムを凝集剤によって、大
きなフロックとすることができる。

【００４３】また、請求項６の発明は、請求項５に記載
の排水処理方法において、上記凝集剤がポリ塩化アルミ
ニウムまたは硫酸アルミニウムまたは高分子凝集剤であ
ることを特徴としている。

【００４４】この請求項６の発明では、凝集剤がポリ塩
化アルミニウムまたは硫酸アルミニウム(硫酸バンド)ま
たは高分子凝集剤であるので、排水処理システムを容易
に構築できる。また、ポリ塩化アルミニウムまたは硫酸
バンドによって、微細なフッ化カルシウムを、大きなフ
ロックにすることができる。また、高分子凝集剤によっ
ては、大きなフロックをさらにより安定した大きなフロ
ックにすることができる。

【００４５】また、請求項７の発明の排水処理方法は、
請求項１に記載の排水処理方法において、上記アルカリ
汚泥が返送汚泥であることを特徴としている。

【００４６】この請求項７の発明では、上記アルカリ汚
泥が返送汚泥であるので、排水処理システムの中でアル
カリ汚泥を容易に確保でき、新たに別の排水処理設備か
ら確保する必要がなく、また薬品等のようにコストがか
かることもない。

【００４７】また、請求項８の発明の排水処理方法は、
請求項１に記載の排水処理方法において、上記アルカリ
汚泥がシリコンを含有していることを特徴としている。

【００４８】この請求項８の発明では、アルカリ汚泥が
シリコンを含有しているので、アルカリ汚泥が、フワフ
ワした汚泥であっても、強固なしっかりとした沈降性の
よい汚泥とすることができる。

【００４９】なお、特許公報第２７２０８３０号には、
シリコンを利用して、流動状態の活性汚泥の沈降性を促
進させること(沈降性の促進)が開示されている。しか
し、この発明は、シリコンを利用して、静止状態の汚泥
を強固なしっかりとした汚泥(静止状態の汚泥の性状を
変化させる)に変化させるものであり、上記公報の内容
とは基本的に異なる。すなわち、上記特許公報第２７２
０８３０は、沈降性を促進するものであるのに対し、本
発明は、沈降性を促進するだけでなく、汚泥ゾーンを強
固なしっかりした汚泥ゾーンに変化させている。すなわ
ち、シリコンが重いから、強固なしっかりした汚泥ゾー
ンの下部から酸排水を少量づつ導入することによって、
中和および反応を確実に進行させることができる内容で
す。

【００５０】また、請求項９の発明の排水処理方法は、
上部から返送汚泥とシリコン汚泥が導入され、かつ下部
からフッ素排水が導入される主処理槽で、フッ素排水を
処理することを特徴としている。

【００５１】この請求項９の発明では、上部から返送汚
泥とシリコン汚泥が導入され、かつ下部からフッ素排水
が導入される主処理槽で排水を処理する。したがって、
返送汚泥とシリコン汚泥の導入方向とフッ素排水の
導入方向とが逆方向である上に、返送汚泥およびシリコ
ン汚泥が固形物を多量に有していることに起因して、フ
ッ素排水のショートパスがほとんどなくなり、反応を確
実に進行させることができる。

【００５２】また、請求項１０の発明の排水処理方法
は、フッ素排水が導入される導入槽と、沈澱槽からの返
送汚泥と別系統の処理設備からのシリコン汚泥とが導入
される上部と、上記導入槽からフッ素排水が導入される
下部とを有する主処理槽と、上記主処理槽からの排水が
導入され、消石灰が添加される消石灰槽と、上記消石灰
槽からの排水が導入され、ポリ塩化アルミニウムが添加
されるポリ塩化アルミニウム槽と、上記ポリ塩化アルミ
ニウム槽からの排水が導入され、高分子凝集剤が添加さ
れる高分子凝集剤槽と、上記高分子凝集剤槽からの排水
が導入され、固液分離できる上記沈澱槽とを備えたこと
を特徴としている。

【００５３】この請求項１０の発明では、第１に、主処
理槽において、未反応の消石灰中のカルシウムによっ
て、フッ素排水中のフッ素をフッ化カルシウムにする
(フッ素の一次処理)。第２に、消石灰槽において、消石
灰を添加して排水中に残存しているフッ素をフッ化カル
シウムにする(フッ素の二次処理)。次に、ポリ塩化アル
ミニウム槽において、ポリ塩化アルミニウムを添加し
て、消石灰槽におけるフッ素の二次処理で形成されたフ
ッ化カルシウムを大きなフロックとする。次に、高分子
凝集剤槽において、高分子凝集剤を添加して、上記フロ
ックをさらに大きなフロックとして沈降し易くしてい
る。次に、沈澱槽に排水を導入して固液分離するから、
沈降する汚泥と上澄液とを確実に分離する。これによ
り、排水中のフッ素を確実に処理でき、処理水を安定的
に確保できる。

【００５４】また、請求項１１の発明の排水処理装置
は、フッ素排水が導入される導入槽と、濃縮槽からの返
送汚泥と別系統の処理設備からのシリコン汚泥が導入さ
れる上部と、上記導入槽からのフッ素排水が導入される
下部とを有する主処理槽と、上記主処理槽からの排水が
導入され、消石灰が添加される消石灰槽と、上記消石灰
槽からの排水が導入され、ポリ塩化アルミニウムが添加
されるポリ塩化アルミニウム槽と、上記ポリ塩化アルミ
ニウム槽からの排水が導入され、高分子凝集剤が添加さ
れる高分子凝集剤槽と、上記高分子凝集剤槽からの排水
が導入され、固液分離する沈澱槽と、上記沈澱槽からの
沈降汚泥を濃縮する濃縮槽とを備えたことを特徴として
いる。

【００５５】この請求項１１の発明では、主処理槽の上
部に、濃縮槽からの返送汚泥と、別系統の処理設備から
のシリコン汚泥とが導入される。したがって、主処理槽
に、請求項１０の発明に比べて、より強固な汚泥ゾーン
を形成でき、したがって処理もより確実になる。

【００５６】また、請求項１２の発明の排水処理装置
は、請求項９に記載の排水処理装置において、上記シリ
コン汚泥は、シリコン排水を凝集沈澱または膜分離する
ことで得られた別系統の処理設備からのシリコン汚泥で
あることを特徴としている。

【００５７】この請求項１２の発明では、別系統の処理
設備でシリコン排水を凝集沈澱または膜分離することで
得たシリコン汚泥を採用したので、シリコン汚泥を排水
処理に活用でき、シリコンのリサイクルを実現できる。

【００５８】また、請求項１３の発明の排水処理装置
は、請求項１１に記載の排水処理装置において、上記主
処理槽の上部に濃縮槽からの返送汚泥に加えて沈澱槽か
らの返送汚泥が導入されるようになっていることを特徴
としている。

【００５９】この請求項１３の発明では、濃縮槽のみな
らず沈澱槽からも、主処理槽の上部に汚泥を返送するの
で、主処理槽に多量の汚泥を返送することができる。し
たがって、フッ素排水の濃度が特に高い時や、フッ素排
水の水量が多い時でも、フッ素排水を処理できる。

【００６０】また、請求項１４の発明の排水処理装置
は、請求項９に記載の排水処理装置において、有機塩素
化合物を含む地下水とフッ素排水とを混合する導入槽か
ら、上記主処理槽に排水を導入するようになっているこ
とを特徴としている。

【００６１】この請求項１４の発明では、上記導入槽に
おいて、有機塩素化合物を含む地下水をフッ素排水と混
合し、続いて、シリコン汚泥が充填されている主処理槽
に、上記地下水とフッ素排水とが混合された混合排水を
導入する。したがって、シリコン汚泥が有しているシリ
コン金属が、地下水に含まれる有機塩素化合物を脱塩素
化して分解処理できる。同時に、返送汚泥が含んでいる
未反応の薬品が、排水中のフッ素を処理する。

【００６２】また、請求項１５の発明の排水処理装置
は、炭酸カルシウム鉱物が充填されていて、上記炭酸カ
ルシウム鉱物と処理水とを分離する分離部を有し、返送
汚泥が導入される嫌気槽と、炭酸カルシウム鉱物が充填
されていて、上記炭酸カルシウム鉱物と処理水とを分離
する分離部を有し、シリコン汚泥と返送汚泥が導入され
る好気槽とで、有機物,窒素,リン,過酸化水素含有フッ
素排水を処理することを特徴としている。

【００６３】この請求項１５の発明では、排水中のフッ
素が、嫌気槽と好気槽に充填された炭酸カルシウム鉱物
によって処理されると共に、排水中の有機物が嫌気槽と
好気槽に繁殖した微生物によって生物学的に分解処理さ
れる。尚、上記嫌気槽と好気槽は、分離部を有している
ので、比重が大きい炭酸カルシウム鉱物は、分離部より
流失することはない。また、嫌気槽に導入されている返
送汚泥に含まれている成分が、排水と反応する。また、
好気槽では、シリコン汚泥と返送汚泥が導入されること
で、汚泥が重く強固になっていて、その汚泥中を排水が
通過することによって、その強固な汚泥中の成分と排水
中の成分とがゆっくり反応する。 また、上記嫌気槽で
は、排水中の過酸化水素が処理される。

【００６４】また、請求項１６に記載の排水処理装置
は、請求項１５に記載の排水処理装置において、上記フ
ッ素排水が含有する有機物が生物分解性の悪い界面活性
剤であることを特徴としている。

【００６５】この請求項１６の発明では、嫌気槽におけ
る嫌気性の微生物と、好気槽における好気性の微生物と
によって、フッ素排水を２段階処理するから、生物分解
性の悪い界面活性剤を含有したフッ素排水を分解処理で
きる。

【００６６】また、請求項１７の発明の排水処理装置
は、請求項９に記載の排水処理装置において、上記シリ
コン汚泥が、磁石を有する凝集沈澱装置または磁石を有
する膜分離装置によって、シリコン排水を処理して得ら
れるシリコン汚泥であることを特徴としている。この請
求項１７の発明では、凝集沈澱装置または膜分離装置が
磁石を有しているので、シリコン汚泥濃度が高濃度とな
っても閉塞する可能性が少なく、排水処理システムの信
頼性を高めることができる。

【００６７】尚、汚泥が、磁石が発生する磁場を通過す
ることで、配管中や装置上において、汚泥が閉塞するこ
とを防止でき、汚泥がスケール化することを防止でき
る。ここで、使われる磁石は、強力な永久磁石であり、
したがって、Ｓｉ(シリコン)がイオン化し、これによ
り、固まっていたシリコン汚泥を分解できる。

【００６８】また、請求項１８の発明の排水処理装置
は、請求項１７に記載の排水処理装置において、上記膜
分離装置が限外濾過膜で構成されていることを特徴とし
ている。この請求項１８の発明では、上記膜分離装置が
限外濾過膜であるので、排水システムを容易に構築でき
る。また、孔径０.５ミクロンの限外濾過膜を選定すれ
ば、０.５ミクロン以上のシリコン粒子を完全に分離で
きる。一般に、限外濾過膜は、孔径０．５ミクロン程度
のタイプが多い。

【００６９】また、請求項１９の発明の排水処理装置
は、有機物,窒素,リン,過酸化水素含有フッ素排水を、
嫌気汚泥ゾーンをなす上部と、炭酸カルシウム鉱物を充
填した下部とを有し、返送汚泥が導入される嫌気槽と、
好気汚泥ゾーンをなす上部と、炭酸カルシウム鉱物が充
填された下部とを有し、シリコン汚泥と返送汚泥とが導
入される好気槽とで処理することを特徴としている。

【００７０】この請求項１９の発明では、嫌気槽,好気
槽共に、上部に汚泥ゾーンが形成されて汚泥濃度が高く
なっているから、上記汚泥ゾーン中の成分と排水中の成
分とを確実に反応させることができ、処理効率を高める
ことができる。

【００７１】また、請求項２０の発明の排水処理装置
は、請求項１９に記載の排水処理装置において、上記嫌
気槽上部の嫌気汚泥ゾーンの汚泥が、未反応の消石灰,
未反応のポリ塩化アルミニウム,未反応の高分子凝集剤,
生成したフッ化カルシウム及び微生物を含む汚泥であ
り、上記好気槽上部の好気汚泥ゾーンの汚泥が、未反応
の消石灰,未反応のポリ塩化アルミニウム,未反応の高分
子凝集剤,生成したフッ化カルシウム及び微生物を含む
汚泥であることを特徴としている。

【００７２】この請求項２０の発明では、嫌気槽におい
ても、好気槽においても汚泥ゾーンを形成しているの
で、汚泥濃度が高濃度となり、両方の槽において、処理
を効率良く進行させることができる。

【００７３】また、上記未反応の消石灰で排水中のリン
を微細なリン酸カルシウムとし、さらに未反応のポリ塩
化アルミニウムと未反応の高分子凝集剤とで大きなフロ
ックにして処理できる。

【００７４】また、嫌気汚泥ゾーンの汚泥が、生成した
フッ化カルシウム及び微生物を含んでいるので、このフ
ッ化カルシウムを固定化担体として嫌気性の微生物が繁
殖する。したがって、排水中の過酸化水素をより一層効
率的に処理できる。

【００７５】また、好気槽の上部の好気汚泥ゾーンの汚
泥が、未反応の消石灰,未反応のポリ塩化アルミニウム,
未反応の高分子凝集剤,生成したフッ化カルシウム及び
微生物を含む汚泥である。したがって、排水中の微量の
フッ素をフッ化カルシウムに処理でき、リンをやリン酸
カルシウムとしての処理できるだけでなく、好気性の微
生物によって、有機物も処理できる。また、好気汚泥ゾ
ーンに好気性微生物が存在するので、アンモニア性窒素
や亜硝酸性窒素を硝酸性窒素まで酸化することができ
る。

【００７６】また、請求項２１の発明の排水処理装置
は、請求項２０に記載の排水処理装置において、上記排
水が、最初に嫌気槽、続いて好気槽に導入されるように
構成されており、上記嫌気槽における嫌気汚泥ゾーンの
微生物が嫌気性の微生物であり、上記好気槽における好
気汚泥ゾーンの微生物が好気性の微生物であることを特
徴としている。

【００７７】この請求項２１の発明では、上記フッ素排
水は、最初に嫌気槽に導入され、続いて好気槽に導入さ
れるから、排水中の有機物を水素供与体として、嫌気槽
の嫌気汚泥ゾ-ンの嫌気性微生物によって、排水中の硝
酸性窒素を窒素ガスとして処理でき、脱窒できる。

【００７８】また、上記好気槽の好気汚泥ゾーンの微生
物が好気性の微生物であるので、排水中のアンモニア性
窒素や亜硝酸性窒素を硝酸性窒素まで酸化することがで
きる。

【００７９】なお、この請求項２１の発明では、脱窒を
主目的にしているので、最初に嫌気槽、続いて好気槽で
排水を処理している。また、脱窒をより具体的にするた
め、嫌気汚泥ゾーンの微生物を嫌気性微生物にし、上記
好気槽の好気汚泥ゾーンの微生物を好気性微生物にして
いる。そして、排水中のアンモニア性窒素や亜硝酸性窒
素は、好気槽で酸化されて硝酸性窒素となり、最終的に
嫌気槽に返送されて脱窒されることになる。

【００８０】また、請求項２２の発明の排水処理装置
は、有機物,窒素,リン,過酸化水素含有フッ素排水が導
入される導入槽と、上記導入槽からの排水が導入され、
かつ返送汚泥が導入され、かつ炭酸カルシウム鉱物が充
填されている嫌気槽と、上記嫌気槽からの排水が導入さ
れ、かつ返送汚泥が導入され、かつシリコン汚泥が導入
混合され、かつ炭酸カルシウム鉱物が充填されていて、
撹拌手段を有している好気槽と、上記好気槽からの排水
が導入され、消石灰が添加される消石灰槽と、上記消石
灰槽からの排水が導入され、ポリ塩化アルミニウムが添
加されるポリ塩化アルミニウム槽と、上記ポリ塩化アル
ミニウム槽からの排水が導入され、かつ高分子凝集剤が
添加される高分子凝集剤槽と、上記高分子凝集剤槽から
の排水が導入される沈澱槽と、上記沈殿槽での沈澱物が
導入される濃縮槽とを備えることを特徴としている。

【００８１】この請求項２２の発明では、排水中の有機
物,窒素および過酸化水素を微生物によって生物学的に
処理でき、かつ、リンを消石灰によって化学的に処理で
きる。また、フッ素を消石灰や炭酸カルシウム鉱物によ
って化学的に処理できる。

【００８２】特に、好気槽においては、シリコン汚泥が
導入されているので、シリコン汚泥の重さによって汚泥
ゾーンが形成されて、汚泥濃度が高くなり、この汚泥ゾ
ーンを通過する排水は、より確実に処理される。

【００８３】また、請求項２３の発明の排水処理装置
は、請求項２２に記載の排水処理装置において、沈殿槽
上部の処理水を嫌気槽の中間部に返送するようになって
いることを特徴としている。

【００８４】この請求項２３の発明では、沈殿槽上部の
処理水中に含まれる硝酸性窒素を嫌気槽上部の脱窒菌に
よって脱窒できる。

【００８５】また、請求項２４の発明の排水処理装置
は、請求項２２に記載の排水処理装置において、上記導
入槽に有機塩素化合物を含む地下水を導入して、フッ素
排水と混合して処理することを特徴としている。

【００８６】この請求項２４の発明では、上記導入槽に
有機塩素化合物を含む地下水を導入して、有機物,窒素,
リン,過酸化水素含有フッ素排水と混合して処理するの
で、排水中の各種成分すなわち、有機塩素化合物,有機
物,窒素,リン,過酸化水素およびフッ素を処理できる。
上記有機塩素化合物は、好気槽に導入されるシリコン汚
泥中のシリコンが持つ脱塩素化の作用によって処理でき
る。

【００８７】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。

【００８８】〔第１の実施の形態〕図１(Ａ)に、この発
明の排水処理装置の第１の実施の形態を示す。この第１
実施形態は、酸排水を嫌気汚泥ゾーン５を構成している
アルカリ汚泥で、撹拌動力無しで中和処理する装置であ
る。

【００８９】この排水処理装置では、まず、酸排水が導
入槽１に導入される。この導入槽１に導入された酸排水
は、導入槽ポンプ２によって、主処理水槽５０の下部に
設置されている下部流入管４から主処理水槽５０の上方
に向かって流出してくる。主処理水槽５０には、ＰＨが
８.０〜８.５程度の多量のアルカリ汚泥があらかじめ充
填されて、嫌気汚泥ゾ-ン５を形成しているが、撹拌手
段は何もない。ＰＨが８.０〜８.５程度の弱いアルカリ
性のアルカリ汚泥は、通常の排水処理設備から発生する
一般的な汚泥である。

【００９０】酸排水は、嫌気汚泥ゾーン５のアルカリ汚
泥の成分を溶解させる一方、酸排水自体はしだいにアル
カリ成分によって中和されて行く。この酸排水の主処理
水槽５０での滞留時間を２時間以上に選定すれば、確実
に中和できる。なお、ここでは、酸排水をＰＨ３以下の
酸排水とし、中和処理後の処理水のＰＨをＰＨ６以上８
以下としたが、特にこれに限定されるものではない。

【００９１】従来、図１(Ｂ)や図１(Ｃ)に示すように、
中和槽４６に急速撹拌機１８や空気撹拌のための散気管
２２を設置して、中和槽４６内を機械的に撹拌または、
曝気撹拌して中和していた。尚、図１(Ｃ)に示す中和槽
４６が備える散気管２２は、配管によってブロワー１４
に接続されている。省エネルギーを今日程、徹底的に実
施する必要のない時代では、図１(Ｂ)や図１(Ｃ)に示す
ような方式でも問題がなかった。しかし、あらゆる設備
の省エネルギーを計画して実施して行くことが企業責任
となった今日では、図１(Ａ)に示したように、撹拌動力
を全く必要としない中和装置(排水処理装置)によって、
省エネルギー達成に有効な排水処理方法を実現できる。

【００９２】さらに、主処理水槽５０に充填されるアル
カリ汚泥を、別の排水処理設備において一般に発生する
汚泥にしているので、上記アルカリ汚泥のリサイクルを
行いながら酸排水を中和処理できることとなる。したが
って、廃棄物としてのアルカリ汚泥を利用でき、薬品と
してのアルカリ剤を節約して、資源を有効利用できる成
果を生み出す。これにより、今日望まれているリサイク
ル社会の実現に寄与できる。

【００９３】これに対し、図１(Ｂ)や図１(Ｃ)に示すよ
うな従来の中和方式は、槽内の滞留時間を約３０分以内
に設定でき、イニシャルコスト低減には役立つ内容であ
るが、滞留時間すなわち反応時間が短いため、どうして
も未反応の薬品が流出することになる。特に、アルカリ
剤を消石灰にした場合には、未反応の消石灰による汚泥
が発生していた。

【００９４】〔第２の実施の形態〕次に、図２に、第２
実施形態を示す。この第２実施形態は、シリコン排水処
理系統とフッ素排水処理系統を含んでいる。この第２実
施形態では、シリコン排水の排水処理系統で発生するシ
リコン４２の集合体すなわちシリコン汚泥をフッ素排水
の処理に有効に利用し、フッ素排水の排水処理システム
を完成している。

【００９５】まず、シリコン排水処理系統において、シ
リコン排水は、貯留槽３０に導入される。この貯留槽３
０に、一定時間貯留されたシリコン排水は、貯留槽ポン
プ３１によって、急速撹拌機１８が設置されている反応
槽３２に導入される。反応槽３２には、ポリ塩化アルミ
ニウムと苛性ソーダ(図示せず)が添加されて凝集反応が
起こり、微細なシリコン４２の粒子がフロックとなる。

【００９６】このフロックとなったシリコン４２の粒子
は、かき寄せ機２４を有する沈殿槽３３に流入して沈澱
し、シリコン４２を多量に含むシリコン汚泥となる。沈
澱槽３３での上澄液である処理水は、貯留槽３７に流入
する。その後、処理水は高圧ポンプ３８によって、プレ
フィルター３９および逆浸透膜装置４０に圧送されて、
最終的に超純水製造装置４１に導入されて、超純水製造
装置４１の原水としてリサイクルされる。

【００９７】一方、沈澱槽３３で沈澱したシリコン４２
は、シリコン汚泥となり、シリコン汚泥返送ポンプ３４
によって、沈澱槽３３の底部から引き抜かれ、磁石３５
が設置してある配管を通過して、反応槽３２に返送され
る。すなわち、シリコン汚泥は、シリコン汚泥返送ポン
プ３４によって反応槽３２と沈澱槽３３の間を循環させ
られる。この循環において、磁石３５は、シリコン汚泥
が配管内で固まったり、配管内でスケール化するのを防
止する働きをする。この磁石３５が磁気エネルギーとし
て発生する電気エネルギーによって、シリコン４２はイ
オン化される。このイオン化したシリコン４２は、固形
物となったり、配管内でスケール化することはない。そ
して、磁石３５によって、マイナスイオンとプラスイオ
ンとに分かれて破壊された排水中の固形物やスケール成
分はフロックとなって水流に押し流される。

【００９８】上記磁石３５としては、具体的には、クリ
ーンシステム株式会社の「スーパー・マグネックス」を採
用した。スーパー・マグネックスは、配管上に容易にＮ
極の磁石とＳ極の磁石を固定できるので、配管を切り取
って設置することもなく、磁石３５の設置が容易にな
る。また、スーパー・マグネックスは、他の磁石と比較
して、磁束密度(ガウス)と磁気振動(振動エネルギー)が
強いタイプである。

【００９９】一方、シリコン排水処理系統とは、全く別
系統のフッ素排水処理系統は、導入槽１,主処理槽５０,
消石灰槽１７,ポリ塩化アルミニウム槽１９,高分子凝集
剤槽２１,沈澱槽２３,濃縮槽２６およびフィルタープレ
ス２９から構成されている。

【０１００】このフッ素排水処理系統では、フッ素排水
は、まず、導入槽１に導入された後、導入槽ポンプ２に
よって、主処理槽５０の下部の下部流入管４から、主処
理槽５０に導入される。この主処理槽５０には、沈殿槽
２３からの返送汚泥と、別系統のシリコン排水の処理設
備の沈殿槽３３からのシリコン汚泥が、水槽上方から導
入されている。

【０１０１】この主処理槽５０では、上記返送汚泥とシ
リコン汚泥とが嫌気汚泥ゾーン５を形成している。この
嫌気汚泥ゾーン５は、上記返送汚泥が導入されることに
より、消石灰,ポリ塩化アルミニウムおよび高分子凝集
剤を未反応の薬品として含有している。また、上記シリ
コン汚泥が導入されることで、嫌気汚泥ゾーン５は、返
送汚泥よりも比重が重いシリコン４２を含有している。
このシリコン４２は、嫌気汚泥ゾーン５を強固にする役
割を果たしている。

【０１０２】そして、シリコン４２によってより強固と
なった嫌気汚泥ゾーン５の下部から、ＰＨの低いフッ素
排水が導入されて、このフッ素排水中のフッ素が上記返
送汚泥中の未反応の薬品と反応する。より具体的には、
フッ素排水中のフッ素イオンが、カルシウムイオンと反
応してフッ化カルシウムとなる。このカルシウムイオン
は、酸性であるフッ素排水が返送汚泥を溶解し、この汚
泥中の消石灰から生じたカルシウムイオンである。

【０１０３】上記主処理槽５０の嫌気汚泥ゾーン５は、
汚泥が多量に存在していることと、シリコン４２を含ん
でいることに起因して、強固な汚泥ゾーンになってい
る。したがって、導入槽１からのフッ素排水が、嫌気汚
泥ゾーン５をショートパスして、主処理槽５０の上部か
ら流出することはない。すなわち、フッ素排水が十分に
処理されないで、主処理槽５０から流出することはな
い。

【０１０４】また、この主処理槽５０には、多量の汚泥
が存在しているので、撹拌動力無しで、排水中のフッ素
との中和を実行できる。主処理槽５０から流出した排水
は、消石灰が添加される消石灰槽１７に導入される。消
石灰槽１７には、急速撹拌機１８が設置されており、主
処理槽５０で反応しきれなかったフッ素を消石灰で２次
的に高度処理する。すなわち、排水中のフッ素は、主処
理槽５０での反応によって１次処理され、消石灰槽１７
での反応によって２次処理される。

【０１０５】上記消石灰槽１７で消石灰が添加されるこ
とによって、残存していた排水中のフッ素は微細なフッ
化カルシウムになり、続いてポリ塩化アルミニウム槽１
９に導入されて、無機凝集剤としてのポリ塩化アルミニ
ウムが添加されて大きなフロックになる。この大きなフ
ロックを含む排水は、続いて、緩速撹拌機２０が設置し
てある高分子凝集剤槽２１に導入され、高分子凝集剤が
添加される。これにより、上記大きなフロックは、より
安定した沈降し易いより大きなフロックとなる。

【０１０６】次に、シリコン４２を含み、より安定した
沈降し易いより大きなフロックは、かき寄せ機２４を有
する沈澱槽２３に流入して、沈澱槽２３の下部に沈澱す
る。一方、沈澱槽２３における上澄液は処理水となる。

【０１０７】沈澱槽２３で沈澱したフロックすなわち汚
泥は、シリコン４２,未反応の消石灰,未反応のポリ塩化
アルミニウム,未反応の高分子凝集剤を含んでいる。沈
殿槽２３で沈澱した汚泥の一部は、沈澱槽汚泥返送ポン
プ２５により、バルブ１３を通って、主処理槽５０の上
部に返送される。また、沈殿槽２３で沈澱した汚泥の残
りの部分は、濃縮槽２６に導入されて濃縮された後、濃
縮槽ポンプ２８によって、フィルタープレス２９に移送
されて脱水される。

【０１０８】このように、この実施形態では、半導体工
場のシリコン排水処理系統で生じたシリコン汚泥を主処
理槽５０でのフッ素排水処理に役立てているので、シリ
コン汚泥を排水処理剤としてリサイクル利用できる上
に、主処理槽５０において撹拌動力無しでフッ素排水の
中和反応を行うことができる。したがって、この実施形
態によれば、省資源と省エネルギーを達成することがで
きる。

【０１０９】また、上記返送汚泥中の未反応の薬品(消
石灰,ポリ塩化アルミニウム,高分子凝集剤)をフッ素排
水の中和に役立てているので、未反応薬品のリサイクル
を図れ、資源を節約できる。

【０１１０】図３(Ａ)に、この第２実施形態において、
フッ素排水のフッ素濃度が通常濃度の場合における各槽
での処理タイミングチャートを示す。また、図３(Ｂ)
に、フッ素排水のフッ素濃度が低い濃度の場合における
各槽での処理タイミングチャートを示す。

【０１１１】〔第３の実施の形態〕次に、図４に、この
発明の排水処理装置の第３の実施の形態を示す。この第
３実施形態は、沈殿槽２３で沈澱した汚泥を主処理槽５
０に返送する設備を削除し、濃縮槽２６で濃縮した汚泥
を濃縮槽汚泥返送ポンプ２７によって、主処理槽５０の
上部に返送する設備を備えた点だけが、前述の第２実施
形態と異なる。したがって、前述の第２実施形態と同じ
構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【０１１２】この第３実施形態では、濃縮槽２６で濃縮
した汚泥を濃縮槽汚泥返送ポンプ２７によって、主処理
槽５０の上部に返送するから、主処理槽５０に濃度の高
い濃縮汚泥を返送するができる。したがって、この第３
実施形態によれば、フッ素濃度が高いフッ素排水を、安
定に処理することができる。

【０１１３】〔第４の実施の形態〕次に、図５に、この
発明の排水処理装置の第４実施形態を示す。この第４実
施形態は、沈殿槽２３で沈澱した汚泥だけでなく、濃縮
槽２６で濃縮した汚泥も、主処理槽５０の上部に返送す
る設備を備えた点だけが、前述の第２実施形態と異な
る。したがって、前述の第２実施形態と同じ構成部分に
は同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【０１１４】この第４実施形態では、沈殿槽２３で沈澱
した汚泥と濃縮槽２６で濃縮された汚泥を、沈澱槽汚泥
返送ポンプ２５と濃縮槽汚泥返送ポンプ２７によって、
主処理槽５０の上部に返送する。したがって、フッ素排
水処理系統で発生した汚泥の大部分を返送することとな
り、試運転時に、嫌気汚泥ゾーン５を早く形成できる。
また、フッ素排水のフッ素濃度が急に高くなった場合
に、返送汚泥量を急激に増加させることもできるので、
フッ素排水を安定して処理できる。

【０１１５】〔第５の実施の形態〕次に、図６に、この
発明の排水処理装置の第５実施形態を示す。この第５実
施形態は、フッ素排水だけでなく、井戸５１から汲み上
げた有機塩素化合物(テトラクロロエチレン等)を含む地
下水も、導入槽１に導入している点だけが前述の第２実
施形態と異なる。したがって、前述の第２実施形態と同
じ構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【０１１６】この第５実施形態では、有機塩素化合物を
含む地下水が、井戸ポンプ５２によって井戸５１から導
入槽１に導入された後、フッ素排水と混合される。そし
て、この混合排水は、導入槽ポンプ２によって、主処理
槽５０の下部に導入される。この主処理槽５０では、シ
リコン汚泥と返送汚泥が同時に導入されて嫌気汚泥ゾー
ン５が形成されている。したがって、この主処理槽５０
において多量に充填されているシリコンによって、上記
地下水に由来する有機塩素化合物が、脱塩素化されて最
終的に塩素ガスや炭酸ガスとなって分解される。

【０１１７】上記有機塩素化合物としては、テトラクロ
ロエチレン,トリクロロエチレンなどその他すべての有
機塩素化合物が有り得る。

【０１１８】尚、この第５実施形態では、井戸５１から
汲み上げた有機塩素化合物を含む地下水を採用したが、
井戸水,地下水でなくても、有機塩素系化合物が含まれ
た水であればよい。

【０１１９】〔第６の実施の形態〕次に、図７に、この
発明の排水処理装置の第６の実施の形態を示す。この第
６実施形態は、次の,の点のみが前述の第２の実施
の形態と異なる。したがって、前述の第２実施形態と同
じ構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【０１２０】 この第６実施形態では、界面活性剤,
窒素,リン,過酸化水素含有フッ素排水を処理対象排水と
している。第２実施形態では、フッ素排水を処理対象排
水にしていた。

【０１２１】 導入槽１と消石灰槽１７の間に、順に
嫌気槽３と好気槽１５が配置されている。嫌気槽３は、
嫌気汚泥ゾーン５を有する上部３−２と、炭酸カルシウ
ム鉱物９が充填されている下部３−１と、分離部７を備
えている。また、好気槽１５は、好気汚泥ゾーン１６を
有する上部１５−２と、炭酸カルシウム鉱物９が充填さ
れている下部１５−１と、分離部７を備えている。この
好気槽１５の下部１５−１に配置された散気管２２は、
ブロワー１４に接続されていて、好気槽１５の下部１５
−１を曝気し撹拌するようになっている。

【０１２２】次に、この第６実施形態をより詳細に説明
する。この第６実施形態は、導入槽１と、嫌気槽３と、
好気槽１５と、消石灰槽１７と、ポリ塩化アルミニウム
槽１９と、高分子凝集剤槽２１と、沈殿槽２３と、濃縮
槽２６と、フィルタープレス２９とで構成されたフッ素
排水処理系統を備えている。

【０１２３】この第６実施形態のフッ素排水処理系統で
は、界面活性剤,窒素,リン,過水含有フッ素排水が、導
入槽１に導入される。この導入槽１に導入された排水
は、水量と水質がある程度調整された後、導入槽ポンプ
２によって、嫌気槽３の下部３-１に設置されている下
部導入管４から嫌気槽下部３-１に導入される。

【０１２４】沈澱槽２３で沈澱した汚泥が、沈澱槽汚泥
ポンプ２５によって、嫌気槽３の上部３-２に返送導入
されて、嫌気汚泥ゾーン５を形成している。また、嫌気
槽下部３-１には、炭酸カルシウム鉱物９が充填されて
いる。この炭酸カルシウム鉱物９は、下部流入管４から
吐出されて流入する排水によって、弱い流動状態になっ
ている。

【０１２５】より詳しくは、嫌気槽下部３-１にある炭
酸カルシウム鉱物９は、粒径略０.５ｍｍの粒状炭酸カ
ルシウムであることと、比重が２.７であることと、多
量に充填されていることから、弱い流動状態を維持して
いる。このような弱い流動状態は、下部流入管４から吐
出されて下部３−１に流入する排水量を適当に調整すれ
ば実現可能となる。

【０１２６】導入槽１を経由して導入された界面活性
剤,窒素,リン,過酸化水素含有フッ素排水が含むフッ
酸，硫酸，硝酸，リン酸等の酸によって、上記炭酸カル
シウム鉱物９からカルシウムイオンが溶出する。この溶
出したカルシウムイオンは、排水中のフッ素と反応し
て、フッ化カルシウム１１となる。

【０１２７】上記排水は、一般的に半導体工場や液晶工
場の生産工程から排出されるものであって、一般に半導
体工場や液晶工場で使用する酸である上記フッ酸,硫酸,
硝酸,リン酸等の酸によって、炭酸カルシウム鉱物９か
らカルシウムイオンが溶出する。

【０１２８】上記したように、沈澱槽汚泥返送ポンプ２
５によって、沈殿槽２３で沈澱した汚泥が嫌気槽上部３
-２に返送されて、嫌気汚泥ゾーン５を形成している。
この嫌気汚泥ゾーン５の汚泥量が一定量以上になると、
嫌気汚泥ゾーン５の高さが上昇して分離室７から汚泥が
流出して好気槽１５に流入する。嫌気槽３に曝気手段が
ないことと、返送汚泥が沈降性の良い汚泥であること
と、嫌気槽上部３−２に隣接して分離室７を有している
ことによって、嫌気汚泥ゾーン５が形成される。分離室
７は、嫌気汚泥ゾーン５の炭酸カルシウム鉱物９が槽か
ら流出することを防ぐ役目をする。

【０１２９】上記沈殿槽２３から嫌気槽３に返送される
返送汚泥の沈降性が良いのは、上記返送汚泥が、比較的
比重が高いシリコンや凝集剤によって形成されているか
らである。沈澱槽２３で沈澱する汚泥は、下記の〜
の集合体である。

【０１３０】 まず、排水中のフッ素が炭酸カルシウ
ム鉱物９と反応することによって発生したフッ化カルシ
ウム１１ 消石灰槽１７で添加された消石灰と排水中のフッ素
とが反応して生じたフッ化カルシウム１１と未反応の消
石灰 ポリ塩化アルミニウム槽１９で添加されたポリ塩化
アルミニウムとフッ素とが反応して発生したフッ化アル
ミニウムと、未反応のポリ塩化アルミニウム、および多
量のポリ塩化アルミニウムによる水酸化物(水酸化アル
ミニウム) 高分子凝集剤槽２１で添加された高分子凝集剤によ
るフロックと未反応の高分子凝集剤 嫌気槽３から沈殿槽２３までの間で発生する微生物
汚泥１２ シリコン排水処理系統の沈殿槽３３から導入された
シリコン４２ この第６実施形態では、嫌気槽３の下部３-１で、排水
中のフッ素がフッ化カルシウム１１として１次処理さ
れ、続いて嫌気槽３の上部３-２で未反応の消石灰やポ
リ塩化アルミニウムや高分子凝集剤によって大きなフッ
化カルシウム１１のフロックとなり凝集処理される。

【０１３１】また、排水中の硝酸性窒素は、排水中の微
量のＩＰＡ(イソプロピルアルコール)等を水素供与体と
して、嫌気性である嫌気槽３の上部３-２で繁殖した嫌
気性の微生物によって還元されて窒素ガスとなり処理さ
れる。

【０１３２】なお、半導体工場では、ＩＰＡを生産工程
で多量に使用するので、排水中に微量のＩＰＡが混入し
ている。また、半導体工場では、過酸化水素を多量に使
用するので、排水に含まれている酸化剤としての過酸化
水素は、嫌気槽３の上部３-２に繁殖した嫌気性微生物
が持つ還元性によって、水と炭酸ガスに処理される。

【０１３３】また、半導体工場で使用するリン酸は、排
水中にリンとして存在する。一方、嫌気槽３の上部３−
２は水流のみで撹拌されているが、嫌気槽３の上部３-
２において返送汚泥に含まれる未反応の消石灰が存在す
る。したがって、上記排水中のリンは、上記消石灰(カ
ルシウム)と多少は反応してリン酸カルシウムとなる。

【０１３４】また、嫌気槽３の底面は、分離室７の下方
領域において、下部流入管４が配置されている領域から
端壁に向かって上り坂に傾斜していて、この傾斜面８に
は下部流入管が配置されていない。これにより、分離室
７では炭酸カルシウム鉱物９が下降して傾斜面８に沿っ
て下降していくから、分離室７から炭酸カルシウム鉱物
９が流出することを防げる。一方、比重が小さいフロッ
ク状のフッ化カルシウム１１や微生物汚泥１２は、最終
的には分離室７から流出するが、フッ素の処理材料とし
ての炭酸カルシウム鉱物９は、嫌気槽３の分離室７から
水槽外に流出しない。

【０１３５】次に、嫌気槽３で処理された排水は、好気
槽１５に流入する。好気槽１５は、下部１５-１と上部
１５-２と上部１５-２に隣接している分離室７で構成さ
れている。好気槽１５の上部１５−２には、別系統の排
水処理設備であるシリコン排水処理系統で凝集沈澱処理
した後のシリコン４２を多量に含む沈澱汚泥が導入され
ている。このシリコン４２を含むシリコン汚泥を好気槽
上部１５−２に導入することによって、好気汚泥ゾーン
１６を強固にできる。

【０１３６】そして、嫌気槽３からの排水が、好気槽１
５の下部１５-１と上部１５-２の境付近つまり中間部に
導入され、好気汚泥ゾーン１６をショートパスすること
なく、じっくり時間をかけて処理される。好気槽上部１
５-２には、沈澱槽２３で沈澱した汚泥が、沈澱槽汚泥
返送ポンプ２５によって返送されて、好気性微生物を含
む好気汚泥ゾーン１６を形成している。嫌気槽３から好
気槽１５に流入する排水は、好気槽１５の中間部(好気
汚泥ゾーン１６の下部)に導入され、上記排水中の特に
界面活性剤等の有機物が好気性微生物によって生物分解
される。

【０１３７】好気汚泥ゾーン１６の汚泥量が一定量以上
になると、好気汚泥ゾーン１６の高さが上昇して、分離
室７から汚泥が流出して消石灰槽１７に流入する。

【０１３８】また、好気汚泥ゾーン１６は、好気槽１５
に曝気があるものの、返送汚泥が沈降性の良い汚泥であ
ることと、好気槽上部１５-２に隣接して分離室７を有
していることによって、好気汚泥ゾーン１６が形成され
る。上記返送汚泥は、比較的比重が高いシリコン４２や
凝集剤によって生成された汚泥であるから、沈降性が良
いのである。沈澱槽２３から好気槽１５に返送される汚
泥は、沈殿槽２３から嫌気槽３に返送される汚泥と全く
同様の内容である。

【０１３９】好気槽１５の下部１５-１には、散気管２
２が設置され、この散気管２２から曝気空気が吐出し
て、好気槽１５内を空気撹拌している。

【０１４０】一方、嫌気槽下部３-１と同様に、好気槽
下部１５-１には、炭酸カルシウム鉱物９が充填されて
いる。したがって、好気槽１５の中間部では、炭酸カル
シウム鉱物９だけでなく、嫌気槽３からが流入してきた
フッ化カルシウム１１,微生物汚泥１２,返送汚泥中に含
まれていた未反応薬品(未反応消石灰,ポリ塩化アルミニ
ウム,高分子凝集剤)が、空気撹拌によって流動状態で反
応し易い状態で維持されている。そして、この好気槽１
５の中間部に、嫌気槽３からの排水が導入されて処理さ
れる。

【０１４１】この好気槽１５の下部１５−１の底に配置
された散気管２２は、空気配管でブロワー１４に接続さ
れている。このブロワー１４としては、一般的に、製造
販売されているルーツブロワーを選定した。また、実施
の具体例として、粒径が０.５ｍｍの炭酸カルシウム鉱
物９を採用した場合、好気槽１５の容積１ｍ³当たりの
ブロワー１４の吹き出し空気量を３０〜６０(ｍ³/日)に
設定する。

【０１４２】こうして、上記散気管２２が吹き出す弱い
空気によって、好気汚泥ゾーン１６を有する好気槽上部
１５-２と下部１５-１は弱い流動状態となり、排水は、
上部１５-２と下部１５‐１との境付近(好気槽の中間辺
り)に流入する。これにより、排水中のフッ素と炭酸カ
ルシウム鉱物９,未反応の消石灰,未反応の凝集剤とが反
応して、フロック状のフッ化カルシウム１１を生成し、
フッ素の３次処理が行われ、排水が処理される。なお、
フッ素の１次処理は嫌気槽下部３-１での排水処理であ
り、２次処理は嫌気槽上部３-２での排水処理である。

【０１４３】すなわち、好気槽１５における処理の機構
は、以下の〜の内容である。

【０１４４】 排水中のフッ素が、炭酸カルシウム鉱
物９および未反応の消石灰と反応してフロック状のフッ
化カルシウム１１となる(フッ素の３次処理)。

【０１４５】 で生成したフロック状のフッ化カル
シウム１１は、未反応のポリ塩化アルミニウムや未反応
の高分子凝集剤によって、形の整った大きな沈降性の良
いフロックとなる。

【０１４６】 排水中の界面活性剤等の有機物は、空
気撹拌でもって好気性微生物と接触することによって生
物学的に処理される。

【０１４７】 アンモニア性窒素や硝酸性窒素は、空
気や微生物によって酸化されて硝酸性窒素となる。

【０１４８】 排水中のリンは、未反応の消石灰と反
応してリン酸カルシウムとなり、未反応の凝集剤によっ
て大きなフロックとなる。

【０１４９】上記好気槽１５で処理された分離室７出口
の排水が中性になるように、嫌気槽３と好気槽１５を設
計しておくことが望ましい。具体的には、導入槽１に導
入される排水のＰＨが３以下であるときには、返送汚泥
中の未反応の薬品量によっても異なるが、嫌気槽３と好
気槽１５それぞれでの排水の滞留時間を２時間以上にす
ることが望ましい。すなわち、嫌気槽３と好気槽１５で
の合計滞留時間は４時間となる。

【０１５０】また、排水中のフッ素は、嫌気槽３で既に
１次処理と２次処理がなされているので、好気槽１５の
容積１立方メートル当たり１日につき、５０立方メート
ル程度の曝気空気量であっても、特に問題は発生しな
い。結果として、好気槽１５の容積１立方メートル当た
り１日につき、５０立方メートル程度の曝気空気量で運
転する排水処理方法は、所定のフッ素除去率を確保でき
ると同時に曝気空気量が少ないので、電気エネルギーに
関して省エネルギーを計ることができる。

【０１５１】また、好気槽下部１５-１の底面は、分離
室７の下方領域において、散気管２２が配置されている
領域から端壁に向かって上り坂に傾斜していて、この傾
斜面８には散気管が配置されていない。これにより、分
離室７では炭酸カルシウム鉱物９が下降して傾斜面８に
沿って下降していくから、分離室７から炭酸カルシウム
鉱物９が流出することを防げる。一方、比重が小さいフ
ロック状のフッ化カルシウム１１や微生物汚泥１２は、
最終的には分離室７から流出するが、フッ素の処理材料
としての炭酸カルシウム鉱物９は、好気槽１５の分離室
７から槽外に流出しないようになっている。

【０１５２】上記したように、この好気槽下部１５-１
と好気槽上部１５-２の境(好気槽１５の中間部)に導入
された排水は、下部１５-１と上部１５-２の境におい
て、弱く流動している炭酸カルシウム鉱物９と反応し
て、フッ素濃度が１５ｐｐｍ程度に処理され、排水のＰ
Ｈが６に近かづく。

【０１５３】さらに、好気槽上部１５-２の好気汚泥ゾ
ーン１６に導入された排水は、未反応の消石灰,未反応
のポリ塩化アルミニウム,未反応の高分子凝集剤や微生
物を含む返送汚泥と混合撹拌される。そして、フッ素の
３次処理終了後の排水中のフッ素(１５ｐｐｍ)は、返送
汚泥中の未反応消石灰と反応してフッ化カルシウム１１
となり、さらに未反応の凝集剤によって排水中のフッ素
濃度が１０ｐｐｍ以下まで低減させられる(フッ素の４
次処理)。さらに、上記排水のＰＨも中性に近かづく。

【０１５４】次に、フッ素,界面活性剤,リン,過酸化水
素が処理された排水(被処理水)は、消石灰槽１７に導入
される。具体的には、好気槽１５で処理された排水は、
好気槽１５の分離室７の上方の位置に設けられたオーバ
ーフロー管(図示せず)を経由して、消石灰槽１７へ移送
される。この消石灰槽１７以降の処理は、前記第２実施
形態と同様である。

【０１５５】尚、前記第２実施形態と比較し、この第６
実施形態は、嫌気槽３,好気槽１５の下部３−１,１５−
１に炭酸カルシウム鉱物９を充填していることに加え
て、滞留時間が長いことにより、嫌気槽３と好気槽１５
で微生物が格段に繁殖することが特徴である。そのた
め、界面活性剤を含む有機物,過酸化水素,窒素を微生物
処理できる。

【０１５６】なお、前記第２実施形態の主処理槽５０で
の滞留時間が２時間であるのに対して、第６実施形態の
嫌気槽３と好気槽１５の合計の滞留時間は４時間であ
る。

【０１５７】次に、図８に、この第６実施形態のタイミ
ングチャートを示す。図８(Ａ)に、界面活性剤,窒素,リ
ン,過酸化水素およびフッ素濃度が通常濃度の場合にお
ける各槽での処理タイミングチャートを示す。また、図
８(Ｂ)に、界面活性剤,窒素,リン,過酸化水素およびフ
ッ素濃度が低濃度の場合における各槽での処理タイミン
グチャートを示す。

【０１５８】〔第７の実施の形態〕次に、図９に、この
発明の排水処理装置の第７実施形態を示す。この第７実
施形態は、沈殿槽２３の上澄液を沈殿槽上澄液循環ポン
プ５３によって、嫌気槽３の中間部に返送循環している
点のみが、第６実施形態と異なる。したがって、前述の
第６実施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して詳細
な説明を省略して、異なる点のみを詳細に説明する。

【０１５９】半導体工場では、アンモニア水を使用して
いるから、排水中にアンモニア性窒素が存在している。
アンモニア性窒素は、嫌気槽３では処理されないで、好
気槽１５に流入し、好気槽１５で空気や好気性微生物に
よって酸化されて、硝酸性窒素まで酸化される。したが
って、沈殿槽２３の上澄液は、硝酸性窒素を含む上澄液
になっている。

【０１６０】この硝酸性窒素を含む上澄液を、沈殿槽上
澄液循環ポンプ５３によって、嫌気槽３の中間部に多量
に導入して、嫌気汚泥ゾーン５に繁殖している嫌気性微
生物によって脱窒する。

【０１６１】尚、アンモニア性窒素が嫌気槽３で処理さ
れない理由は、窒素の形がアンモニア性窒素であるから
であり、硝酸性窒素ならば嫌気槽３で窒素ガスまで処理
できる。

【０１６２】〔第８の実施の形態〕次に、図１０に、こ
の発明の排水処理装置の第８実施形態を示す。この第８
実施形態は、界面活性剤,窒素,リン,過酸化水素含有フ
ッ素排水だけでなく、井戸５１から汲み上げた有機塩素
化合物(テトラクロロエチレン等)を含む地下水を、導入
槽１に導入している点だけが前述の第７の実施の形態と
異なる。したがって、前述の第７実施形態と同じ構成部
分には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【０１６３】この第８実施形態では、有機塩素化合物を
含む地下水が、井戸ポンプ５２によって導入槽１に導入
された後、界面活性剤,窒素,リン,過酸化水素含有フッ
素排水と混合され、さらに導入槽ポンプ２によって、シ
リコン４２を含むシリコン汚泥が充填された嫌気槽３に
導入され、続いて、シリコン汚泥が充填された好気槽１
５に導入される。地下水中の有機塩素化合物は、シリコ
ンが多量に充填されている嫌気槽３と好気槽１５で脱塩
素化されて、最終的に塩素ガスや炭酸ガスとなって分解
される。

【０１６４】また、この第８実施形態は、有機塩素化合
物を１つの水槽で処理(１段処理)する第５実施形態と異
なり、シリコン４２を含む嫌気槽３と好気槽１５で２段
処理するので、反応滞留時間も２倍となる。したがっ
て、この第８実施形態によれば、第５実施形態に比べ
て、除去率が上がり、処理が確実となる。

【０１６５】〔第９の実施の形態〕次に、図１１に、こ
の発明の排水処理装置の第９実施形態を示す。この第９
実施形態は、シリコン排水処理系統のみが前述の第２実
施形態と異なる。したがって、前述の第２実施形態と同
じ構成部分には同じ符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【０１６６】この第９実施形態のシリコン排水処理系統
では、シリコン排水は、貯留槽３０に導入されて貯留さ
れた後、貯留槽ポンプ３１によって、膜分離装置４７に
導入される。この第９実施形態では、膜分離装置４７を
限外濾過膜で構成したが、逆浸透膜で構成してもよい。
貯留槽ポンプ３１から膜分離装置４７までの配管途中に
は、磁石３５が設置されている。この磁石３５は、シリ
コン４２が配管内で固まるのを防ぎ、シリコン４２が閉
塞したりスケール化することを防止している。

【０１６７】また、具体的には、上記限外濾過膜とし
て、日東電工株式会社のスパイラル形モジュールを採用
したが、上記限外濾過膜は特に限定されるものでなく、
上記スパイラル形モジュール以外に、平幕タイプ,管状
タイプ,中空糸タイプなどを採用しても構わない。

【０１６８】膜分離装置４７によって分離された濾過水
は貯留槽３７に流入する。この貯留槽３７以降は、第２
実施形態と同様の内容である。

【０１６９】この第９の実施の形態では、膜分離法によ
ってシリコン４２を分離しているから、凝集沈澱法でシ
リコン排水からシリコン４２を分離していた第２実施形
態と異なり、凝集剤が不要である上に、設置スペースが
格段に少なくて済むメリットがある。一方、この膜分離
法では、膜を長期間使用していると、膜が閉塞して処理
水量が低下して、取り替える必要が出てくる。その期間
は、シリコン排水のシリコン濃度やシリコン４２の粒子
によって異なる。

【０１７０】この第９実施形態のタイミングチャート
を、図１２に示す。図１２(Ａ)に、フッ素濃度が通常濃
度の場合における各槽での処理タイミングチャートを示
し、図１２(Ｂ)に、フッ素濃度が低濃度の場合における
各槽での処理タイミングチャートを示す。

【０１７１】〔第１０の実施の形態〕次に、図１３に、
この発明の排水処理装置の第１０実施形態を示す。この
第１０実施形態は、凝集沈澱法ではなく膜分離法によっ
てシリコン排水を処理する点が前述の第３実施形態と異
なる。したがって、第３実施形態と同じ構成部分には同
じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【０１７２】この第１０実施形態におけるシリコン排水
処理系統では、膜分離法によってシリコン排水を処理す
る。この膜分離法によるシリコン排水処理は、前述した
第９実施形態と全く同様である。この第１０実施形態に
よれば、凝集剤が不要である上に、設置スペースが格段
に少なくて済むメリットがある。

【０１７３】〔第１１の実施の形態〕次に、図１４に、
この発明の排水処理装置の第１１実施形態を示す。この
第１１実施形態は、凝集沈澱法ではなく、第９実施形態
と同じく、膜分離法によって、シリコン排水を処理する
点が、前述の第４実施形態と異なる。したがって、第４
実施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して詳細な説
明を省略する。

【０１７４】この第１１実施形態によれば、第９実施形
態と同様、凝集剤が不要である上に、設置スペースが格
段に少なくて済むメリットがある。

【０１７５】〔第１２の実施の形態〕次に、図１５に、
この発明の排水処理装置の第１２実施形態を示す。この
第１２の実施の形態は、凝集沈澱法ではなく、第９実施
形態と同様に膜分離法によってシリコン排水を処理する
点だけが、前述の第５実施形態と異なる。したがって、
第５実施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して詳細
な説明を省略する。

【０１７６】この第１２実施形態によれば、第９実施形
態と同様、凝集剤が不要である上に、設置スペースが格
段に少なくて済むメリットがある。

【０１７７】〔第１３の実施の形態〕次に、図１６に、
この発明の排水処理装置の第１３実施形態を示す。この
第１３実施形態は、凝集沈澱法ではなく、第９実施形態
と同様に膜分離法によってシリコン排水を処理する点だ
けが前述の第６実施形態と異なる。したがって、第６実
施形態と同じ構成部分には同じ符号を付して詳細な説明
を省略する。

【０１７８】この第１３実施形態によれば、第９実施形
態と同様、凝集剤が不要である上に、設置スペースが格
段に少なくて済むメリットがある。

【０１７９】図１７に、この第１３実施形態のタイミン
グチャートを示す。図１７(Ａ)に、界面活性剤,窒素,リ
ン,過酸化水素及びフッ素濃度が通常濃度の場合におけ
る各槽での処理タイミングチャートを示し、図１７(Ｂ)
に、界面活性剤,窒素,リン,過酸化水素及びフッ素濃度
が低濃度の場合における各槽での処理タイミングチャー
トを示す。

【０１８０】〔第１４の実施の形態〕次に、図１８に、
この発明の排水処理装置の第１４実施形態を示す。この
第１４実施形態は、凝集沈澱法ではなく、膜分離法によ
ってシリコン排水を処理する点のみが前述の第８実施形
態と異なる。したがって、第８実施形態と同じ構成部分
には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【０１８１】この第１４実施形態によれば、第９実施形
態と同様、凝集剤が不要である上に、設置スペースが格
段に少なくて済むメリットがある。

【０１８２】[第１実施例]次に、具体的な実施例とし
て、図１(Ａ)に示す第１実施形態と同じ構造の実装置を
用いた排水処理例を説明する。

【０１８３】この第１実施例では、導入槽１の容量を約
３００立方メートルとし、主処理水槽５０の容量を約６
００立方メートルとした。この実装置で、ＰＨが２.１
で、フッ素濃度が１６３ｐｐｍの排水を処理したとこ
ろ、処理後の排水のＰＨを７.３にでき、フッ素濃度を
７ｐｐｍにできた。

【０１８４】[第２実施例]次に、具体的な実施例とし
て、図２に示す第２実施形態と同じ構造の実装置を用い
た排水処理の実施例を説明する。

【０１８５】この第２実施例では、貯留槽１の容量を約
３００立方メートルとし、主処理槽５０の容量を約６０
０立方メートルとし、消石灰槽１７の容量を約１００立
方メートルとし、ポリ塩化アルミニウム槽１９の容量を
約１００立方メートルとした。また、高分子凝集剤槽２
１の容量を約１００立方メートルとし、沈殿槽２３の容
量を約９００立方メートルとし、濃縮槽２６の容量を約
１００立方メートルとした。

【０１８６】一方、別系統のシリコン排水の処理設備で
ある貯留槽３０の容量を約１００立方メートルとし、反
応槽３２の容量を約１００立方メートルとした。また、
沈殿槽３３の容量を約６００立方メートルとし、貯留槽
３７の容量を約１００立方メートルとした。

【０１８７】この実装置で、ＰＨが２.２でフッ素濃度
が１５５ｐｐｍの排水を処理したところ、処理後の排水
では、ＰＨを７.３にでき、フッ素濃度を６ｐｐｍにで
きた。

【０１８８】[第３実施例]次に、具体的な実施例とし
て、図７に示す第６実施形態と同じ構造の実装置を用い
た排水処理実験例を説明する。この実験例では、導入槽
１の容量を約１５０立方メートルとし、嫌気槽３の容量
を約３００立方メートルとし、好気槽１５の容量を約３
００立方メートルとし、消石灰槽１７の容量を約５０立
方メートルとした。また、ポリ塩化アルミニウム槽１９
の容量を約５０立方メートルとし、高分子凝集剤槽２１
の容量を約５０立方メートルとし、沈殿槽２３の容量を
約４５０立方メートルとし、濃縮槽２６の容量を約１０
０立方メートルとした。一方、別系統のシリコン排水の
処理設備である貯留槽３０の容量を約１００立方メート
ルとし、反応槽３２の容量を約１００立方メートルと
し、沈殿槽３３の容量を約６００立方メートルとし、貯
留槽３７の容量を約１００立方メートルとした。

【０１８９】この実装置で、界面活性剤,窒素,リン過酸
化水素含有フッ素排水を処理した。その結果、ＰＨ２.
３からＰＨ７.５にでき、フッ素濃度１６１ｐｐｍから
６ｐｐｍに低減できた。また、アニオン系界面活性剤の
濃度を０.１２ｐｐｍから０．０６ｐｐｍに低減でき、
全窒素濃度を１２.３ｐｐｍから５．１ｐｐｍに低減で
きた。また、リン濃度を８.２ｐｐｍから０．３ｐｐｍ
に低減でき、過酸化水素濃度を７２ｐｐｍから０.５ｐ
ｐｍに低減できた。

【０１９０】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の排水処理方法は、酸排水を撹拌動力無しでアルカリ
汚泥で中和する内容である。したがって、撹拌動力を必
要としないので、省エネルギーを計ることができる。ま
た、新たな薬品ではなく、アルカリ汚泥で酸排水を中和
するので、アルカリ汚泥のリサイクルばかりでなく、薬
品コストを低減できる。したがって、従来の排水処理方
法と比較して、ランニングコストを格段に低下させるこ
とができる。

【０１９１】また、請求項２の発明の排水処理方法は、
上記アルカリ汚泥が未反応の薬品を含んでいるので、そ
の未反応の薬品によって、酸排水を迅速に中和できる。
また、アルカリ汚泥中の未反応の薬品を利用するので、
資源を有効利用でき、かつランニングコストを低減でき
る。

【０１９２】また、請求項３の発明の排水処理方法は、
請求項１または２に記載の排水処理方法において、上記
酸排水がフッ素排水で、上記未反応の薬品がカルシウム
剤である。したがって、フッ素排水中のフッ素イオンと
カルシウム剤中のカルシウムイオンを化学的に反応させ
て、フッ化カルシウムを形成して、フッ素排水中からフ
ッ素を処理できる。

【０１９３】また、請求項４の発明の排水処理方法は、
請求項３の発明の排水処理方法において、上記カルシウ
ム剤が消石灰であるので、特にフッ素排水中のフッ素イ
オンと消石灰中のカルシウムイオンが容易に反応し、フ
ッ化カルシウムを形成し、フッ素排水を処理できる。

【０１９４】また、請求項５の発明の排水処理方法は、
請求項１または２に記載の排水処理方法において、上記
酸排水が、フッ素排水で、また上記未反応の薬品が消石
灰と凝集剤である。したがって、フッ素排水中のフッ素
イオンと消石灰中のカルシウムイオンが反応してフッ化
カルシウムを形成し、さらに凝集剤があるので、その微
細なフッ化カルシウムを凝集剤によって安定した大きな
フロックにすることができる。そして、その大きなフロ
ックを沈澱等によって分離すれば、フッ素が除去された
処理水を得ることができる。

【０１９５】また、請求項６の発明の排水処理方法は、
請求項５の排水処理方法において、上記凝集剤がポリ塩
化アルミニウムまたは、硫酸アルミニウム(硫酸バンド)
である。それら凝集剤は一般的な凝集剤であるので、容
易に排水処理システムを構築できる。また、それら凝集
剤は、フッ素排水の処理に実績のある凝集剤であり、そ
のフロックは沈降性がよいので、そのフロックを容易に
沈澱槽で固液分離し、フッ素排水を処理できる。

【０１９６】また、請求項７の発明の排水処理方法は、
請求項１の排水処理方法において、上記アルカリ汚泥が
返送汚泥であるので、一般の排水処理システムから返送
汚泥を容易に確保でき、排水処理システムを容易に構築
できる。また、アルカリ汚泥が返送汚泥であるから、ア
ルカリ汚泥のための新たな薬品等を添加する必要がな
く、資源としての返送汚泥を有効に利用できる。

【０１９７】また、請求項８の発明の排水処理方法は、
請求項１の排水処理方法において、上記アルカリ汚泥が
シリコンを含有しているので、アルカリ汚泥の性状をよ
り強固にできる効果がある。そして、アルカリ汚泥が、
シリコンによって、より強固になっているので、排水処
理システムがより安定する効果がある。また、アルカリ
汚泥がシリコンを含有しているので、そのシリコンを含
有したアルカリ汚泥で、排水中の有機塩素化合物を処理
できる。

【０１９８】また、請求項９の発明の排水処理装置は、
上部より、返送汚泥とシリコン汚泥が導入され、かつ下
部よりフッ素排水が導入される主処理槽でフッ素排水を
処理するので、主処理槽内に強固な汚泥ゾーンを形成で
き、撹拌動力無しで、フッ素排水を確実に排水処理でき
る。また、上記主処理槽は、撹拌動力を使用しない反応
槽となりうるので、省エネルギーを達成できる。

【０１９９】また、請求項１０の発明の排水処理装置
は、返送汚泥とシリコン汚泥によって、強固な汚泥ゾー
ンが形成されている主処理槽で、フッ素排水のフッ素の
１次処理ができ、また、消石灰槽で消石灰によるフッ素
の２次処理ができる。

【０２００】また、凝集剤としてのポリ塩化アルミニウ
ムと高分子凝集剤が添加されるので、主処理槽や消石灰
槽で形成された微細なフッ化カルシウムを、より安定し
た大きなフロックとすることができ、その大きなフロッ
クを含む排水を、沈澱槽に導入して、排水を処理水と沈
澱汚泥とに固液分離できる。

【０２０１】また、沈澱汚泥は、返送汚泥として主処理
槽に返送し、さらにフッ素排水を上記主処理槽に導入す
るので、未反応の薬品が返送汚泥に含まれている場合、
それら未反応の薬品でフッ素排水を処理できる。すなわ
ち、薬品をリサイクルでき、効率的な排水処理を行うこ
とができる。

【０２０２】また、請求項１１の発明の排水処理装置
は、濃縮槽からの濃度の高い返送汚泥とシリコン汚泥に
よって、より強固な汚泥ゾーンが形成されている主処理
槽で、フッ素排水のフッ素の１次処理ができる。また、
消石灰槽でフッ素の２次処理ができ、また、凝集剤とし
てのポリ塩化アルミニウムと高分子凝集剤が添加される
ので、主処理槽や消石灰槽で形成された微細なフッ化カ
ルシウムを、より安定した大きなフロックとすることが
でき、その大きなフロックを含む排水を、沈澱槽に導入
して、排水を処理水と沈澱汚泥とに固液分離できる。

【０２０３】また、濃縮槽で濃縮した高濃度汚泥を、返
送汚泥として主処理槽に返送し、さらにフッ素排水を上
記主処理槽に導入するので、少ない汚泥量でフッ素排水
を処理できる。そして、多量に高濃度汚泥を導入してお
けば、流入水としてのフッ素排水の濃度が急激に変化し
た場合や、フッ素排水が濃い場合においても、フッ素排
水を安定的に処理できる。また、主処理槽の汚泥ゾーン
において汚泥ゾーンに含まれる未反応薬品を有効利用で
き、効率的に排水処理できる。

【０２０４】また、請求項１２の発明の排水処理装置
は、シリコン汚泥が、シリコン排水を凝集沈澱、または
膜分離して得られた汚泥であるので、シリコン濃度が高
く、主処理槽での汚泥ゾーン形成が容易となる。また、
凝集沈澱にしろ、膜分離にしろ、それらは、一般的な排
水処理手段であるから、排水処理システムを容易に構築
できる。

【０２０５】また、請求項１３の発明の排水処理装置
は、返送汚泥が沈澱槽と濃縮槽からの汚泥であるから、
流入水としてのフッ素排水が多量に流入した場合や、フ
ッ素排水中のフッ素濃度が急に上昇した場合において
も、返送汚泥を緊急的に増加させることができ、フッ素
排水を安定的に処理できる。

【０２０６】また、請求項１４の発明の排水処理装置
は、導入槽において、有機塩素化合物を含む地下水をフ
ッ素排水と混合して処理する。したがって、有機塩素化
合物を含む地下水の処理設備が不必要となり、イニシャ
ルコストとランニングコストを低減できる。

【０２０７】また、請求項１５の発明の排水処理装置
は、嫌気槽において、返送汚泥が導入され、かつ炭酸カ
ルシウム鉱物が充填されているので、嫌気性微生物を繁
殖させることができる。そして、排水中の硝酸性窒素と
過酸化水素を、汚泥中に繁殖している嫌気性微生物によ
って処理でき、また排水中のフッ素を炭酸カルシウム鉱
物によって処理できる(フッ素の１次処理)。

【０２０８】一方、好気槽においては、シリコン汚泥と
返送汚泥が導入され、かつ炭酸カルシウム鉱物が充填さ
れているので、好気性の微生物を繁殖させることができ
る。そして、汚泥中に繁殖している好気性微生物によっ
て排水中の有機物を処理でき、また排水中のフッ素を炭
酸カルシウム鉱物で処理できる(フッ素の２次処理)。

【０２０９】特に、好気槽においては、シリコン汚泥も
導入されているので、比重の重いシリコン汚泥のもつ汚
泥ゾーン形成力によって、好気性微生物濃度も高まり、
有機物を効率的に処理できる。

【０２１０】また、請求項１６の発明の排水処理装置
は、嫌気槽の汚泥中に繁殖している嫌気性微生物と好気
槽の汚泥中に繁殖している高濃度好気性微生物の両方に
よって、有機物としての生物分解性の悪い界面活性剤を
処理できる。

【０２１１】また、請求項１７の発明の排水処理装置
は、磁石を有している凝集沈澱装置または磁石を有して
いる膜分離装置によって、閉塞し易いシリコン汚泥であ
ってもイオン化でき、閉塞や配管内でのスケール化を防
止できる。

【０２１２】また、請求項１８の発明の排水処理装置
は、請求項１７の排水処理装置において、膜分離装置が
限外濾過膜であるので、ミクロンオーダーの微小のシリ
コン粒子であっても、完全に分離できる。また、限外濾
過膜で微小の固形物を完全に分離できるので、処理水を
超純水製造装置の原水にできる。

【０２１３】また、請求項１９の発明の排水処理装置
は、嫌気槽の上部が嫌気汚泥ゾーン、下部に炭酸カルシ
ウム鉱物が充填されているので、排水中の硝酸性窒素と
過酸化水素を、嫌気汚泥ゾーン中に繁殖している高濃度
嫌気性微生物によって効率良く処理できる。また、排水
中のフッ素を炭酸カルシウム鉱物によって処理できる
(フッ素の１次処理)。

【０２１４】一方、好気槽においては、シリコン汚泥と
返送汚泥が導入され、かつ炭酸カルシウム鉱物が充填さ
れているので、排水中の有機物を、好気汚泥ゾーン中に
繁殖している高濃度好気性微生物でもって効率良く処理
できる。また、排水中のフッ素を炭酸カルシウム鉱物で
処理できる(フッ素の２次処理)。

【０２１５】特に、好気槽においては、シリコン汚泥も
導入されているので、シリコン汚泥のもつ汚泥ゾーン形
成力によって、好気汚泥ゾーンの好気性微生物濃度も高
まり、有機物を効率的に処理できる。

【０２１６】また、請求項２０の発明の排水処理装置
は、嫌気汚泥ゾーンの汚泥が、未反応の消石灰,未反応
のポリ塩化アルミニウム,未反応の高分子凝集剤,生成し
たフッ化カルシウムおよび微生物を含んでいるから、有
機物と窒素と過酸化水素とを微生物によって処理でき
る。また、リンを未反応の消石灰によって、リン酸カル
シウムとして処理できる(リンの１次処理)。

【０２１７】また、生成された微細なリン酸カルシウム
を未反応のポリ塩化アルミニウムや未反応の凝集剤によ
って、安定したより大きなフロックとすることができ
る。また、好気汚泥ゾーンが、未反応の消石灰,未反応
のポリ塩化アルミニウム,未反応の高分子凝集剤,生成し
たフッ化カルシウムおよび微生物を含んでいるので、有
機物と窒素を微生物によって処理できる。また、リンを
未反応の消石灰によってリン酸カルシウムとして処理で
きる(リンの２次処理)。また、生成された微細なリン酸
カルシウムを未反応のポリ塩化アルミニウムや未反応の
凝集剤によって、安定したより大きなフロックとするこ
とができる。

【０２１８】また、請求項２１の発明の排水処理装置
は、排水が最初に導入される嫌気槽、続いて導入される
好気槽を設置し、嫌気槽における嫌気汚泥ゾーンの微生
物が嫌気性の微生物であり、好気槽の好気汚泥ゾーンの
微生物が好気性の微生物である。したがって、排水中の
硝酸性窒素を嫌気槽の嫌気性微生物によって、窒素ガス
として処理できる。また、アンモニア性窒素や亜硝酸性
窒素を、好気槽の好気性微生物によって硝酸性窒素まで
酸化処理できる。

【０２１９】また、請求項２２の発明の排水処理装置
は、有機物を嫌気槽と好気槽の微生物によって処理で
き、窒素,特に硝酸性の窒素を嫌気槽で処理でき、リン
を消石灰槽に添加される消石灰によって主として処理で
き、過酸化水素を嫌気槽の嫌気性微生物が持つ還元性に
よって処理できる。さらに、フッ素を、嫌気槽と好気槽
に充填された炭酸カルシウム鉱物と、消石灰槽に添加さ
れる消石灰とによってフッ化カルシウムとして処理でき
る。したがって、この発明によれば、有機物,窒素,リ
ン,過酸化水素含有フッ素排水中の全ての項目(有機物,
窒素,リン,過酸化水素およびフッ素)を確実に処理でき
る。

【０２２０】また、請求項２３の発明の排水処理装置
は、沈澱槽上部の処理水を嫌気槽中間部に返送するの
で、処理水中に含まれている硝酸性窒素を、嫌気槽の嫌
気性微生物によって、還元し窒素ガスとして脱窒処理で
きる。

【０２２１】また、請求項２４の発明の排水処理装置
は、請求項２２の排水処理装置において、導入槽に有機
塩素化合物を含む地下水を導入してフッ素排水と混合
し、嫌気槽や好気槽のシリコンによって、シリコンの持
つ脱塩素化作用で処理する。したがって、新たに有機塩
素化合物を含む地下水の処理設備を設ける必要がなく、
イニシャルコストやランニングコストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１(Ａ)はこの発明の排水処理装置の第１実
施形態(撹拌動力無し)を示す構成図であり、図１(Ｂ)は
従来の酸排水に対する機械的撹拌による排水処理装置を
示す構成図であり、図１(Ｃ)は従来の酸排水に対する空
気撹拌による排水処理装置を示す構成図である。

【図２】 この発明の排水処理装置の第２実施形態の構
成図である。

【図３】 上記第２実施形態による排水処理タイミング
チャートである。

【図４】 この発明の排水処理装置の第３実施形態の構
成図である。

【図５】 この発明の排水処理装置の第４実施形態の構
成図である。

【図６】 この発明の排水処理装置の第５実施形態の構
成図である。

【図７】 この発明の排水処理装置の第６実施形態の構
成図である。

【図８】 上記第６実施形態の排水処理装置による処理
タイミングチャートである。

【図９】 この発明の排水処理装置の第７実施形態の構
成図である。

【図１０】 この発明の排水処理装置の第８実施形態の
構成図である。

【図１１】 この発明の第９実施形態の構成図である。

【図１２】 上記第９実施形態の排水処理装置による処
理タイミングチャートである。

【図１３】 この発明の第１０実施形態の構成図であ
る。

【図１４】 この発明の第１１実施形態の構成図であ
る。

【図１５】 この発明の第１２実施形態の構成図であ
る。

【図１６】 この発明の第１３実施形態の構成図であ
る。

【図１７】 上記第１３実施形態の排水処理装置による
処理タイミングチャートである。

【図１８】 この発明の第１４実施形態の構成図であ
る。

【図１９】 従来のシリコン排水とフッ素排水の排水処
理方法を示す図である。

【図２０】 今１つの従来のシリコン排水とフッ素排水
の排水処理方法を示す図である。

【符号の説明】

１…導入槽、２…導入槽ポンプ、３…嫌気槽、３-１…
下部、３-２…上部、４…下部流入管、５…嫌気汚泥ゾ
ーン、６…分離壁、７…分離室、８…傾斜面、９…炭酸
カルシウム鉱物、１０…未反応薬品、１１…フッ化カル
シウム、１２…微生物汚泥、１３…バルブ、１４…ブロ
ワー、１５…好気槽、１５-１…下部、１５‐２…上
部、１６…好気汚泥ゾーン、１７…消石灰槽、１８…急
速撹拌機、１９…ポリ塩化アルミニウム槽、２０…緩速
撹拌機、２１…高分子凝集剤槽、２２…散気管、２３…
沈澱槽、２４…かき寄せ機、２５…沈澱槽汚泥返送ポン
プ、２６…濃縮槽、２７…濃縮槽汚泥返送ポンプ、２８
…濃縮槽ポンプ、２９…フィルタープレス、３０…貯留
槽、３１…貯留槽ポンプ、３２…反応槽、３３…沈殿
槽、３４…シリコン汚泥返送ポンプ、３５…磁石、３６
…シリコン汚泥移送ポンプ、３７…貯留槽、３８…高圧
ポンプ、３９…プレフィルター、４０…逆浸透膜装置、
４１…超純水製造装置、４２…シリコン、４３…沈澱槽
ポンプ、４４…濃縮装置、４５…フィルタープレスポン
プ、４６…中和槽、４７…膜分離装置、５０…主処理
槽、５１…井戸、５２…井戸ポンプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｅ 1/52 1/52 Ｊ Ｋ 1/56 1/56 Ｊ Ｋ 1/66 ５１０ 1/66 ５１０Ｌ ５２１ ５２１Ｖ ５３０ ５３０Ｇ ５４０ ５４０Ｊ ５４０Ｄ 3/30 ＺＡＢ 3/30 ＺＡＢＡ 11/00 11/00 Ｃ (72)発明者 岡本 誠二 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 垰 幸博 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 4D006 GA03 GA06 HA01 HA21 HA41 HA61 HA95 JA55Z KA01 KA12 KA72 KB02 KB13 KB22 KB23 KB30 KD08 KD30 MA01 MA02 MA03 MB02 PA05 PB08 PB23 PC02 4D038 AA02 AA08 AB02 AB07 AB14 AB26 AB28 AB29 AB41 AB45 BA04 BB09 BB11 BB13 BB17 BB18 BB19 4D040 BB02 BB24 BB25 BB33 BB52 BB73 DD12 DD14 DD18 4D059 AA30 BE16 BE49 BF13 BK30 CC10 DB11 4D062 BA04 BA05 BA12 BA19 BA21 BA25 BB09 BB12 CA07 CA11 CA14 CA18 CA20 DA04 DA06 DA24 DA37 DB01 DC03 EA02 EA06 EA14 EA16 EA18 EA32 FA03 FA19 FA26

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸排水を撹拌動力無しでアルカリ汚泥で
   中和することを特徴とする排水処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の排水処理方法におい
   て、 上記アルカリ汚泥が未反応の薬品を含んでいることを特
   徴とする排水処理方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の排水処理方法
   において、 上記酸排水がフッ素排水であり、上記未反応の薬品がカ
   ルシウム剤であることを特徴とする排水処理方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の排水処理方法におい
   て、 上記カルシウム剤が消石灰であることを特徴とする排水
   処理方法。
5. 【請求項５】 請求項１または２に記載の排水処理方法
   において、 上記酸排水がフッ素排水であり、上記未反応の薬品が消
   石灰と凝集剤であることを特徴とする排水処理方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の排水処理方法におい
   て、 上記凝集剤がポリ塩化アルミニウムまたは硫酸アルミニ
   ウム(硫酸バンド)または高分子凝集剤であることを特徴
   とする排水処理方法。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の排水処理方法におい
   て、 上記アルカリ汚泥が返送汚泥であることを特徴とする排
   水処理方法。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の排水処理方法におい
   て、 上記アルカリ汚泥がシリコンを含有していることを特徴
   とする排水処理方法。
9. 【請求項９】 上部から返送汚泥とシリコン汚泥が導入
   され、かつ下部からフッ素排水が導入される主処理槽
   で、フッ素排水を処理することを特徴とする排水処理装
   置。
10. 【請求項１０】 フッ素排水が導入される導入槽と、 沈澱槽からの返送汚泥と別系統の処理設備からのシリコ
    ン汚泥とが導入される上部と、上記導入槽からフッ素排
    水が導入される下部とを有する主処理槽と、 上記主処理槽からの排水が導入され、消石灰が添加され
    る消石灰槽と、 上記消石灰槽からの排水が導入され、ポリ塩化アルミニ
    ウムが添加されるポリ塩化アルミニウム槽と、 上記ポリ塩化アルミニウム槽からの排水が導入され、高
    分子凝集剤が添加される高分子凝集剤槽と、 上記高分子凝集剤槽からの排水が導入され、固液分離で
    きる上記沈澱槽とを備えたことを特徴とする排水処理装
    置。
11. 【請求項１１】 フッ素排水が導入される導入槽と、 濃縮槽からの返送汚泥と別系統の処理設備からのシリコ
    ン汚泥が導入される上部と、上記導入槽からのフッ素排
    水が導入される下部とを有する主処理槽と、 上記主処理槽からの排水が導入され、消石灰が添加され
    る消石灰槽と、 上記消石灰槽からの排水が導入され、ポリ塩化アルミニ
    ウムが添加されるポリ塩化アルミニウム槽と、 上記ポリ塩化アルミニウム槽からの排水が導入され、高
    分子凝集剤が添加される高分子凝集剤槽と、 上記高分子凝集剤槽からの排水が導入され、固液分離す
    る沈澱槽と、 上記沈澱槽からの沈降汚泥を濃縮する濃縮槽とを備えた
    ことを特徴とする排水処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項９に記載の排水処理装置におい
    て、 上記シリコン汚泥は、シリコン排水を凝集沈澱または膜
    分離することで得られた別系統の処理設備からのシリコ
    ン汚泥であることを特徴とする排水処理装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記主処理槽の上部に濃縮槽からの返送汚泥に加えて沈
    澱槽からの返送汚泥が導入されることを特徴とする排水
    処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項９に記載の排水処理装置におい
    て、 有機塩素化合物を含む地下水とフッ素排水とを混合する
    導入槽から、上記主処理槽に排水を導入することを特徴
    とする排水処理装置。
15. 【請求項１５】 炭酸カルシウム鉱物が充填されてい
    て、上記炭酸カルシウム鉱物と処理水とを分離する分離
    部を有し、返送汚泥が導入される嫌気槽と、 炭酸カルシウム鉱物が充填されていて、上記炭酸カルシ
    ウム鉱物と処理水とを分離する分離部を有し、シリコン
    汚泥と返送汚泥が導入される好気槽とで、 有機物,窒素,リン,過酸化水素含有フッ素排水を処理す
    ることを特徴とする排水処理装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記フッ素排水が含有する有機物が生物分解性の悪い界
    面活性剤であることを特徴とする排水処理装置。
17. 【請求項１７】 請求項９に記載の排水処理装置におい
    て、 上記シリコン汚泥が、磁石を有する凝集沈澱装置または
    磁石を有する膜分離装置によって、シリコン排水を処理
    して得られるシリコン汚泥であることを特徴とする排水
    処理装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記膜分離装置が限外濾過膜で構成されていることを特
    徴とする排水処理装置。
19. 【請求項１９】 有機物,窒素,リン,過酸化水素含有フ
    ッ素排水を、 嫌気汚泥ゾーンをなす上部と、炭酸カルシウム鉱物を充
    填した下部とを有し、返送汚泥が導入される嫌気槽と、 好気汚泥ゾーンをなす上部と、炭酸カルシウム鉱物が充
    填された下部とを有し、シリコン汚泥と返送汚泥とが導
    入される好気槽とで処理することを特徴とする排水処理
    装置。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記嫌気槽上部の嫌気汚泥ゾーンの汚泥が、未反応の消
    石灰,未反応のポリ塩化アルミニウム,未反応の高分子凝
    集剤,生成したフッ化カルシウム及び微生物を含む汚泥
    であり、 上記好気槽上部の好気汚泥ゾーンの汚泥が、未反応の消
    石灰,未反応のポリ塩化アルミニウム,未反応の高分子凝
    集剤,生成したフッ化カルシウム及び微生物を含む汚泥
    であることを特徴とする排水処理装置。
21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記排水が、最初に嫌気槽、続いて好気槽に導入される
    ように構成されており、 上記嫌気槽における嫌気汚泥ゾーンの微生物が嫌気性の
    微生物であり、 上記好気槽における好気汚泥ゾーンの微生物が好気性の
    微生物であることを特徴とする排水処理装置。
22. 【請求項２２】 有機物,窒素,リン,過酸化水素含有フ
    ッ素排水が導入される導入槽と、 上記導入槽からの排水が導入され、かつ返送汚泥が導入
    され、かつ炭酸カルシウム鉱物が充填されている嫌気槽
    と、 上記嫌気槽からの排水が導入され、かつ返送汚泥が導入
    され、かつシリコン汚泥が導入混合され、かつ炭酸カル
    シウム鉱物が充填されていて、撹拌手段を有している好
    気槽と、 上記好気槽からの排水が導入され、消石灰が添加される
    消石灰槽と、 上記消石灰槽からの排水が導入され、ポリ塩化アルミニ
    ウムが添加されるポリ塩化アルミニウム槽と、 上記ポリ塩化アルミニウム槽からの排水が導入され、か
    つ高分子凝集剤が添加される高分子凝集剤槽と、 上記高分子凝集剤槽からの排水が導入される沈澱槽と、 上記沈殿槽での沈澱物が導入される濃縮槽とを備えるこ
    とを特徴とする排水処理装置。
23. 【請求項２３】 請求項２２に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記沈殿槽上部の処理水を上記嫌気槽の中間部に返送す
    ることを特徴とする排水処理装置。
24. 【請求項２４】 請求項２２に記載の排水処理装置にお
    いて、 上記導入槽に有機塩素化合物を含む地下水を導入してフ
    ッ素排水と混合して処理することを特徴とする排水処理
    装置。