JP2006281174A

JP2006281174A - 排水のリサイクル処理方法及び排水リサイクル処理装置並びに排水リサイクル処理システム

Info

Publication number: JP2006281174A
Application number: JP2005108383A
Authority: JP
Inventors: Etsuji Tachiki; 悦二立木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-04-05
Filing date: 2005-04-05
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】少量のｐＨ調整剤で排水のリサイクル、再利用が図れる排水のリサイクル処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】排水中から粒子を分離する濾過器１と、その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離装置３と、前記膜分離装置３で分離した透過水をリサイクルするための再利用管４からなり、前記膜分離装置３の上流側で処理する排水のｐＨを検知するｐＨ検知手段６と、その検知したｐＨに基づいて処理する排水のｐＨを６以下あるいは８以上に調整するｐＨ調整手段５を設けた排水リサイクル処理装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体工業や一般の製造業の工場からの排水及び有機性排水のリサイクル処理装置、特にプリント基板のエッチング工程等からの排水のリサイクル処理装置に関するものである。

最近では、一般の製造業の工場において、排水を下水道放流する場合、下水道料金が製造コストに影響するため、排水をリサイクルし、下水道へ放流する水量を減らしたいというニーズが高くなってきている。

すなわちＢＯＤ等の有機物は下水道で処理されるので、排水から水を回収する際に、有機物を処理せず水だけを回収しその濃縮液を下水道へ放流するというリサイクル法が望まれている。

このようなニーズに対しては、逆浸透膜に代表される脱塩処理装置が、有機物と共に塩分も分離除去できるので、一般的に使用されている。

しかし、有機物を含む排水に逆浸透膜を使用した場合、逆浸透膜内で有機物（ＴＯＣ（全有機炭素量））が濃縮されるため、膜内は微生物が発生しやすい環境となり、微生物による膜の閉塞が問題となる。

この問題を解決するため、ｐＨに注目した膜の殺菌方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この膜の殺菌方法は、前処理後の供給液に硫酸等の安価な酸をｐＨ２．７〜４となるよう添加し、間欠的に膜付近の配管及び膜面を殺菌処理し、また耐酸性菌の膜への堆積状況に応じてｐＨを２．６以下となるよう添加し、間欠的に膜付近の配管及び膜面の耐酸性菌を殺菌処理するという方法である。

また、膜の殺菌とｐＨとの関係では、高ｐＨ条件下（ｐＨ９以上）では、排水中に含まれる有機物や微生物に対する耐汚染性も向上するのでアルカリによる調整を特徴とした水処理方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、フッ酸とアンモニアを含む排水では、水酸化ナトリウムを添加してフッ化ナトリウムとするとともに、排水をｐＨ４〜５の酸性に調整した後、逆浸透膜装置で処理する排水処理装置も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２０００−３５４７４４号公報特開２００２−１９２１５２号公報特開２００２−１４３８５０号公報

しかしながら、このような排水処理装置や処理方法では、特定物質の除去や純水製造のための殺菌を目的としており、ｐＨ４以下、あるいはｐＨ９．５以上というように、酸性側かアルカリ性側か、どちらか一つの範囲内に調整する必要があった。

すなわち、酸性かアルカリ性、どちらかにｐＨを変化させなければならず、排水がアルカリ性の時ｐＨを酸性に調整する場合や、逆に排水が酸性の時ｐＨをアルカリ性に調整する場合には、多量のｐＨ調整剤が必要となるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、少量のｐＨ調整剤で排水のリサイクル、再利用が図れる排水のリサイクル処理方法及び処理装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の排水のリサイクル処理方法は、排水中から粒子を分離する濾過工程と、その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離工程と、前記膜分離工程で分離した透過水をリサイクルするための返送工程からなり、前記膜分離工程で処理する排水のｐＨは、６以下あるいは８以上に設定したものである。

また、本発明の排水リサイクル処理装置は、排水中から粒子を分離する濾過器と、その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離装置と、前記膜分離装置で分離した透過水をリサイクルするための再利用管からなり、前記膜分離装置の上流側で処理する排水のｐＨを検知するｐＨ検知手段と、その検知したｐＨに基づいて処理する排水のｐＨを検知するｐＨ検知手段と、その検知したｐＨに基づいて処理する排水のｐＨを６以下あるいは８以上に調整するｐＨ調整手段を設けた構成としている。

このように、本発明の排水リサイクル処理装置によれば、膜分離装置の上流側で処理する排水のｐＨを検知するｐＨ検知手段と、その検知したｐＨに基づいて処理する排水のｐＨを６以下あるいは８以上に調整するｐＨ調整手段を設けた構成としているため、排水がｐＨ６以下の酸性あるいはｐＨ８以上のアルカリ性の場合は、ｐＨ調整剤は不要で、前記以外の中性域のｐＨの場合のみ、ｐＨ調整剤が必要となり、さらにその添加量は最大でｐＨ１変化させるだけの少量で良いというように、ランニングコストの低減が図れる。

本発明の排水リサイクル処理装置は、排水中から粒子を分離する濾過器と、その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離装置と、前記膜分離装置で分離した透過水をリサイクルするための再利用管からなり、前記膜分離装置の上流側で処理する排水のｐＨを検知するｐＨ検知手段と、その検知したｐＨに基づいて処理する排水のｐＨを６以下あるいは８以上に調整するｐＨ調整手段を設けた構成としている。このｐＨの調整範囲により、ｐＨ調整剤の添加量を低減できる。

また、本発明の排水リサイクル処理装置は、膜分離装置に逆浸透膜を用いることが好ましい。この逆浸透膜により排水中の不純物の除去率を向上できる。

また、本発明の排水リサイクル処理装置は、脱塩処理装置を濾過器と膜分離装置の間に設けることが好ましい。この脱塩処理装置を設けることにより、膜に炭酸カルシウム等のスケールが析出するのを防止できる。

本発明の排水リサイクル処理システムは、処理水を貯留する貯留槽と、前記貯留槽に貯留した処理水を使用して生産を行う生産装置と、前記生産装置内のある装置からの汚水を処理する汚水処理装置と、排水リサイクル処理装置と、前記生産装置内の残りの装置からの排水を、前記排水リサイクル処理装置及び前記汚水処理装置に振分けする排水ピットと、前記排水リサイクル処理装置からの循環水を前記貯留槽に戻す再利用管とを備え、前記排水リサイクル処理装置は、排水中から粒子を分離する濾過器と、濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離装置と、前記膜分離装置の上流側で処理する排水のｐＨを検知するｐＨ検知手段と、その検知したｐＨに基づいて処理する排水のｐＨを６以下あるいは８以上に調整するｐＨ調整手段を設けたものである。このシステムにより、排水のリサイクル率を向上できる。

また、本発明の排水リサイクル処理システムは、排水ピットに電気伝導度を検知する検知手段を備え、その検知した電気伝導度により前記生産装置からの排水を前記排水リサイクル処理装置及び前記汚水処理装置に振分けするものである。電気伝導度を利用することにより、排水を汚濁状態に応じて連続的に振分けることができる。

以下に、本発明の排水リサイクル処理装置について例をあげて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（実施例１）
図１において、濾過器１、脱塩処理装置２、膜分離装置３がこの順番で配管により接続され、排水は濾過器１から導入され、膜分離装置３の膜透過水は、再利用管４により、再利用場所へ戻っていく。濾過器１の前にはｐＨ調整手段５が、脱塩処理装置２と膜分離装置３の間には、ｐＨ検知手段６が設けられ、さらに膜分離装置３で分離された濃縮水は、返送管７で脱塩処理装置２に返送される。また、濾過器１や脱塩処理装置２からの排出物は別途処理または系外へ排出される。

濾過器１としては、砂等の濾材を用いたものや、マイクロフィルターや限外濾過膜等の膜を用いたものが使用され、脱塩処理装置２としては、逆浸透膜や電気透析装置、特に自己洗浄機能を持つ極性転換方式の電気透析装置が好ましく、膜分離装置３には、逆浸透膜を用いるのが好ましい。

極性転換方式の電気透析装置は、自己洗浄能力により、通常運転では薬品の注入を必要とせず、水利用率を９０％以上にすることができるので、水のリサイクルに適している。逆浸透膜は分離膜の中では０．５ｎｍ以下の最も微細な物質まで分離でき、排水リサイクルの最終工程に適している。

濾過器１に導入される排水は、工場等の生産工程で発生する洗浄水等で、排水としては汚染度は低く、多量に使用されるため、リサイクルを図っている。リサイクル時での問題は膜表面での微生物の繁殖であり、膜で処理する排水のｐＨを６以下あるいは８以上の中性域以外に設定することにより、微生物の繁殖を抑制できる。

上記構成において、ｐＨ検知手段６で検知したｐＨが６より大きく７以下の場合は、ｐＨ調整剤として硫酸等の酸をｐＨ調整手段５により添加し、膜分離装置３で処理する排水のｐＨを６以下の酸性とする。またｐＨ検知手段６で検知したｐＨが７より大きく８以下の場合は、ｐＨ調整剤としてＮａＯＨ等のアルカリをｐＨ調整手段５により添加し、膜分離装置３で処理する排水のｐＨを８以上のアルカリ性とする。このようなｐＨ調整においては、ｐＨの変化は最大で１となり、ｐＨ調整剤としての酸あるいはアルカリの添加量は少なくできる。

以上のように、膜分離装置３で処理する排水のｐＨを６以下あるいは８以上に調整することで、微生物の繁殖を抑制でき、ｐＨ調整剤等の薬剤の使用も少なく、排水のリサイクルが可能となる排水リサイクル処理装置が提供できる。

なお、本実施例では、ｐＨ調整手段５、ｐＨ検知手段６を設けたが、工場等の洗浄水で、予めｐＨが６以下あるいは８以上と分かっている場合は、特に設けなくてもよい。

また、本実施例では、ｐＨ調整手段５を濾過器１の前に設けたが、ｐＨ検知手段６の上流側でｐＨ調整剤の影響を受けない場所であれば、特に設ける場所は限定しない。

（実施例２）
図２は、実施例１の排水リサイクル処理装置を用いた排水リサイクルシステムの一実施例である。

図２において、排水は貯留槽１１を起点として、生産装置１２、排水ピット１３、排水リサイクル処理装置１４を経て、貯留槽１１に戻るという循環でリサイクルされている。一方、生産装置１２で発生したリサイクルに適さない、汚染度の高い汚水は、汚水処理設備１５に導入され、濾過器１及び脱塩処理装置２からの排出物とともに、処理される。さらには、排水ピット１３で振分けられた汚染度の高い汚水も汚水処理設備１５に導入され、処理される。

上記の構成において、排水ピット１３での排水の振分けは、電気伝導度を常時監視し、連続的に行っている。すなわち、電気伝導度と水の汚染度が比例関係にある、という性質を利用し、ある設定値以上の場合は汚水処理設備１５へ、以下の場合は排水リサイクル処理装置１４へと振分けられる。例えば、排水リサイクル処理装置１４の処理性能を上げれば、電気伝導度の設定値を上げることができ、排水リサイクル処理装置１４への供給水量を増加させられる。

次に、このリサイクル処理システムの運転例を、各装置の水量で示す。値は全てｍ³／日である。

まず、貯留槽１１への供給ａは１０９７、貯留槽１１から生産装置１２へは１９２０、生産装置１２から排水ピット１３へは１８００、排水リサイクル処理装置１４内の濾過器１へは１３５０、濾過器１から脱塩処理装置２へは１０８０、脱塩処理装置２から膜分離装置３へは１０２９、膜分離装置３から貯留槽１１へは８２３となり、最終的なリサイクル率は８２３／１９２０で４３％となった。

このリサイクル率は従来２７％であり、実施例１の排水リサイクル処理装置を採用し、排水ピット１３の電気伝導度の設定値を２０００から３０００に変更することにより、リサイクル率１６％の向上が可能となったものである。

以上のように、本発明の排水のリサイクル処理装置によれば、少量のｐＨ調整剤で排水のリサイクル、再利用が図れるため、排水のリサイクル設備に広く利用できる。

本発明の実施例１を示す構成図本発明の実施例２を示す構成図

符号の説明

１濾過器
２脱塩処理装置
３膜分離装置
４再利用管
５ｐＨ調整手段
６ｐＨ検知手段
７返送管
１１貯留槽
１２生産装置
１３排水ピット
１４排水リサイクル処理装置
１５汚水処理装置

Claims

排水中から粒子を分離する濾過工程と、
その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離工程と、
前記膜分離工程で分離した透過水をリサイクルするための返送工程からなり、
前記膜分離工程で処理する排水のｐＨは、６以下あるいは８以上に設定した
排水のリサイクル処理方法。
排水中から粒子を分離する濾過器と、
その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離装置と、
前記膜分離装置で分離した透過水をリサイクルするための再利用管からなり、
前記膜分離装置の上流側で処理する排水のｐＨを検知するｐＨ検知手段と、その検知したｐＨに基づいて処理する排水のｐＨを６以下あるいは８以上に調整するｐＨ調整手段を設けた排水リサイクル処理装置。
前記膜分離装置は、逆浸透膜を用いた請求項２記載の排水リサイクル処理装置。
脱塩処理装置を前記濾過器と前記膜分離装置の間に設けた請求項２記載の排水リサイクル処理装置。
処理水を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽に貯留した処理水を使用して生産を行う生産装置と、
前記生産装置内のある装置からの汚水を処理する汚水処理装置と、
排水リサイクル処理装置と、
前記生産装置内の残りの装置からの排水を、前記排水リサイクル処理装置及び前記汚水処理装置に振分けする排水ピットと、
前記排水リサイクル処理装置からの循環水を前記貯留槽に戻す再利用管とを備え、
前記排水リサイクル処理装置は、排水中から粒子を分離する濾過器と、その濾過した排水を濃縮水と透過水に分離する膜分離装置と、前記膜分離装置の上流側で処理する排水のｐＨを検知するｐＨ検知手段と、その検知したｐＨに基づいて処理する排水のｐＨを６以下あるいは８以上に調整するｐＨ調整手段を設けた
排水リサイクル処理システム。
前記排水ピットに電気伝導度を検知する検知手段を備え、
その検知した電気伝導度により前記生産装置からの排水を前記排水リサイクル処理装置及び前記汚水処理装置に振分けする請求項５記載の排水リサイクル処理システム。