JPH06170355A - 過酸化水素を含む半導体製造排水の処理方法 - Google Patents

過酸化水素を含む半導体製造排水の処理方法

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JPH06170355A
JPH06170355A JP32353092A JP32353092A JPH06170355A JP H06170355 A JPH06170355 A JP H06170355A JP 32353092 A JP32353092 A JP 32353092A JP 32353092 A JP32353092 A JP 32353092A JP H06170355 A JPH06170355 A JP H06170355A
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一郎 伊藤
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哲朗 深瀬
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 過酸化水素の他にカタラーゼ阻害物質を含
有する半導体製造排水においても、カタラーゼを有効に
作用させて、簡単に、しかも効率よく過酸化水素を分解
除去する。 【構成】 過酸化水素を含む半導体製造排水をpH8〜
11にpH調整した後、カタラーゼと接触させて過酸化
水素を分解する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は過酸化水素をカタラーゼ
により分解除去する過酸化水素を含む半導体製造排水の
処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造工場から排出される排水には
過酸化水素を含むものがある。排水中に過酸化水素が含
まれていると、排水を処理する際に凝集沈殿汚泥の浮上
を引き起こしたり、またCOD源となる等の理由から、
過酸化水素を排水中から除去する必要がある。
【0003】従来、このような過酸化水素を含む排水中
の過酸化水素を除去するために、亜硫酸ナトリウム、亜
硫酸水素ナトリウム等の還元剤や、過酸化水素を特異的
に分解する酵素であるカタラーゼを用いた処理が行われ
ている。
【0004】しかし、亜硫酸ナトリウムまたは亜硫酸水
素ナトリウムを使用する方法では、過酸化水素1モルに
対して1モルの亜硫酸ナトリウムまたは亜硫酸水素ナト
リウムが反応するので、大量の薬剤を添加する必要があ
り、このためコスト高になるとともに、塩類濃度が上昇
するという問題点がある。また変動する過酸化水素濃度
に応じて必要量の薬剤を添加するのが難しく、過剰に添
加すると残存する亜硫酸ナトリウムまたは亜硫酸水素ナ
トリウムが処理水のCOD値を上昇させるという問題点
もある。
【0005】カタラーゼを使用する方法は、カタラーゼ
が優れた生物触媒であり、常温での処理効率が非常に高
いという利点があるが、半導体製造工場より排出される
ウエハープロセス排水等にはフッ素イオン等のカタラー
ゼ阻害物質が含有されており、過酸化水素の分解速度が
大きく低下する場合がある。この対策として、フッ素イ
オンに耐性のあるカタラーゼを使用したり、アルカリ性
カルシウム化合物を添加して排水中のフッ素イオンをフ
ッ化カルシウムとして固液分離した後にカタラーゼと接
触させる方法が採用されている。しかし、フッ素イオン
を除去しても、カタラーゼが有効に作用しない場合があ
り、効率よく過酸化水素が除去できないという問題点が
ある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決するため、カタラーゼ阻害物質を含有する
排水においても、カタラーゼを有効に作用させて、簡単
に、しかも効率よく過酸化水素を分解除去できる過酸化
水素を含む半導体製造排水の処理方法を提案することで
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】通常のカタラーゼの作用
最適pHは中性付近にある(「化学大辞典」、共立出版
(株)、1987年2月15日発行、「カタラーゼ」の
項)。従って、カタラーゼ阻害物質を含まない排水を処
理する場合は、中性付近にpH調整すれば酵素活性には
ほとんど差はなく、カタラーゼにより過酸化水素を分解
できる。しかし、半導体製造排水を処理する場合、排水
をカタラーゼの作用最適pHに調整して処理してもカタ
ラーゼが有効に作用しない場合がある。この原因を調査
した結果、このような半導体製造排水にはカタラーゼ阻
害物質が含まれており、この阻害物質がカタラーゼを阻
害していることが判明した。さらに、このような阻害の
程度はpHにより大きく影響されることが判明した。本
発明者らはこのような知見に基づいて本発明を完成し
た。
【0008】すなわち本発明は、過酸化水素を含む半導
体製造排水をカタラーゼと接触させて過酸化水素を分解
除去する排水の処理方法において、前記過酸化水素を含
む半導体製造排水をpH8〜11にpH調整することを
特徴とする過酸化水素を含む半導体製造排水の処理方法
である。
【0009】本発明において処理の対象となる排水は、
半導体製造過程から排出され、過酸化水素のほかに、カ
タラーゼの酵素活性を阻害するカタラーゼ阻害物質を含
有する排水である。半導体製造過程で排出される排水中
に含まれるカタラーゼ阻害物質は、ヒドロキシルアミン
その他の還元物質であると認められる。本発明の処理方
法が適用できる過酸化水素を含む半導体製造排水の具体
的なものとして、半導体プロセス排水等の半導体製造工
場から排出される排水などがあげられる。
【0010】本発明の処理方法は、被処理水をカタラー
ゼと接触させ、カタラーゼの酵素活性により被処理水中
の過酸化水素を分解する際、被処理水のpHを8〜1
1、好ましくは9〜11にpH調整して行う方法であ
る。このようにカタラーゼの作用可能なpH範囲内であ
って、強アルカリ性側のpHにおいてカタラーゼ処理す
ることにより、阻害物質による阻害の程度を大幅に軽減
することができる。pHが8未満になると阻害軽減の程
度が小さく、また11を超えると、通常カタラーゼの作
用可能なpH範囲外となるため好ましくない。
【0011】pHの調整はpH調整剤を被処理水中に添
加して行う。これはカタラーゼ処理する前に行うことも
できるし、カタラーゼ処理と同時に行うこともできる。
pH調整剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化カルシウム等のアルカリ;塩酸、硫酸等の
酸;pH緩衝液などがあげられる。
【0012】カタラーゼ処理は公知の方法を採用でき、
例えば10万ユニット/mlのカタラーゼの場合、ほぼ
次の量のカタラーゼを添加して行うことができる。なお
1ユニットは過酸化水素濃度が150mg/lのとき、
30℃で1分間に1マイクロモルの過酸化水素を分解す
る酵素量である。
【0013】被処理水中の過酸化水素濃度が10〜15
0mg/lのときの添加量:50mg/l、被処理水中
の過酸化水素濃度が150〜250mg/lのときの添
加量:100mg/l、被処理水中の過酸化水素濃度が
250〜500mg/lのときの添加量:300mg/
l以上。
【0014】カタラーゼ添加時、水温は0〜50℃、好
ましくは25〜37℃とするのが望ましい。このような
条件においてカタラーゼの酵素活性は高くなる。
【0015】カタラーゼ添加した被処理水は、撹拌下に
5〜30分間、好ましくは10〜15分間反応させるこ
とにより、過酸化水素はカタラーゼにより分解除去され
る。このとき被処理水のpHは前記範囲に調整されてい
るので、阻害物質による阻害の程度は大幅に軽減されて
おり、このため効率よく過酸化水素の分解除去が行われ
る。
【0016】カタラーゼで過酸化水素を分解除去した後
は、例えば金属を除去するため、カルシウム化合物、ア
ルミニウム化合物、鉄化合物等の無機凝集剤および/ま
たはポリアクリルアミド等の高分子凝集剤などを添加し
て凝集沈殿処理を行うことができる。なお凝集剤として
アルミニウム塩、鉄塩等を用いた場合、凝集沈殿処理は
通常pH6.5〜7.5で行われるので、pHの再調整
が必要であるが、凝集剤として石灰等を用いる場合はさ
らに高いpH範囲で凝集処理が行われるので、pHの再
調整は必要なくなる。
【0017】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。 比較例1 水道水に過酸化水素を150mg/lとなるように溶解
し、リン酸緩衝液および炭酸緩衝液でpHを表1に示す
値に調整した。これに栗田工業(株)製のカタラーゼ
クリバータK300(登録商標、酵素活性100000
ユニット/ml、最適pH6〜11)を50mg/lと
なるように添加し、30℃で過酸化水素の分解を行っ
た。5分後の反応速度(K)を下式より求めた。結果を
表1に示す。 ln(C/C0)=−Kt C0:初期過酸化水素濃度 C :t分後の過酸化水素濃度 Kt :t分後の反応速度
【0018】
【表1】
【0019】表1から、水道水の場合は酵素の最適pH
であるpH6〜11の範囲で反応速度が速く(酵素活性
が高く)、特にpH6〜7でも反応速度が速く、pH6
〜11の範囲において反応速度にあまり差がないことが
わかる。pH5.5および11.5の場合は、酵素の最
適pHの範囲外なので反応速度が遅い。
【0020】実施例1 水道水の代りに半導体製造排水(過酸化水素含有量15
0mg/l、pH2.5)を用いて比較例1と同様にし
て反応速度を求めた。なおpHの調整は塩酸または水酸
化ナトリウムにより行った。結果を表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】表2から、半導体製造排水の場合は酵素の
最適pHの範囲内であってもpH6〜7においては反応
速度が遅く、酵素が阻害されていることがわかる。とこ
ろがpH8〜11の範囲では、pH6〜7に比べて反応
速度は速く、阻害の程度が大幅に軽減されていることが
わかる。
【0023】表1と表2の結果を比較すると、pH8〜
11の範囲においても表2の結果が表1の結果に比べて
小さくなっており、阻害が完全に取り除かれたわけでは
ないが、pH6〜7における落ち込みに比べればその程
度は小さく、pH8〜11の範囲において阻害の程度が
大幅に軽減されていることがわかる。
【0024】実施例2 実施例1と同じ半導体製造排水に他の市販のカタラーゼ
を5000ユニット/liter添加し、比較例1と同様に
して反応速度を求めた。結果を表3に示す。
【0025】
【表3】
【0026】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、過酸化水
素を含む半導体製造排水をpH8〜11に調整してカタ
ラーゼと接触させるようにしたので、簡単で、しかも効
率よく過酸化水素を分解除去できる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年12月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。 比較例1 水道水に過酸化水素を150mg/lとなるように溶解
し、リン酸緩衝液および炭酸緩衝液でpHを表1に示す
値に調整した。これに栗田工業(株)製のカタラーゼ
クリバータK300(登録商標、酵素活性100000
ユニット/ml、最適pH6〜11)を50mg/lと
なるように添加し、30℃で過酸化水素の分解を行っ
た。5分後の反応速度(K)を下式より求めた。結果を
表1に示す。 ln(C/C0)=−Kt C0:初期過酸化水素濃度 C :t分後の過酸化水素濃度K :反応速度 t :時間(分)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沼倉 孝男 東京都新宿区西新宿3丁目4番7号 栗田 工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 過酸化水素を含む半導体製造排水をカタ
    ラーゼと接触させて過酸化水素を分解除去する排水の処
    理方法において、 前記過酸化水素を含む半導体製造排水をpH8〜11に
    pH調整することを特徴とする過酸化水素を含む半導体
    製造排水の処理方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08132063A (ja) * 1994-11-10 1996-05-28 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 過酸化水素含有排水の処理方法
JP2002282874A (ja) * 2001-03-26 2002-10-02 Japan Organo Co Ltd 排水処理装置
JP2003225677A (ja) * 2002-02-06 2003-08-12 Japan Organo Co Ltd フッ素および過酸化水素を含む排水の処理方法
JP2007222743A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Matsushita Environment Airconditioning Eng Co Ltd 過酸化水素含有廃液のpH調整方法及び処理装置
JP2014104410A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Japan Organo Co Ltd アンモニア含有排水の処理装置およびアンモニア含有排水の処理方法
JP2017051954A (ja) * 2016-12-16 2017-03-16 オルガノ株式会社 アンモニア含有排水の処理装置およびアンモニア含有排水の処理方法

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