专利名称：含有机物排水的处理方法及处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用逆渗透(RO)膜分离装置对从电子装置制造工厂等排出的含有机物(TOC)排水的处理方法及装置。
背景技术：
环境标准或水质标准有越来越严格的趋势，希望也对废水高度净化。为了解决水不足，为了回收各种排水进行再利用，也希望开发出高水平的水处理技术。
RO膜分离处理可以高效地除去水中的杂质(离子类、有机物、微粒子等)。如下的净化方法被记载在日本特开2002-336886号公报中，即回收从半导体制造过程中排出的含有丙酮、异丙醇等含有高浓度TOC或者低浓度TOC的排水来进行再利用时，首先对其进行生物处理，除去TOC成分，然后对生物处理水进行RO膜处理。
在RO膜分离装置中生物处理排水进行供水时，因微生物导致有机物分解，生成生物代谢物，因此RO膜的膜面被阻塞，通量降低。
不进行生物处理，而是直接将含有TOC的排水输入至RO膜分离装置中，流入RO膜分离装置的TOC浓度高，因此在RO膜分离装置内微生物易繁殖。从抑制在RO膜分离装置内的生物淤积的目的出发，通常在含有TOC的排水中大量添加杀粘菌剂，但是杀粘菌剂的价格昂贵。
在从电子装置制造工厂排出的排水中，有时会混入有附着于RO膜分离装置的膜面上的、很可能使通量降低的非离子性表面活性剂，因此，以往在这种含有非离子性表面活性剂的排水中，不能应用RO膜分离处理。
在从电子装置工厂排出的排水中，除了含有上述有机物以外，还含有过氧化氢等氧化剂。在排水中含有氧化剂时，从防止由氧化剂导致的RO膜氧化劣化的目的出发，一般在RO膜分离装置的前段设置活性碳塔。由于在这些排水中也含有有机物，因此活性碳塔内易形成微生物的温床。如果在活性碳塔内微生物繁殖，则活性碳塔的差压上升，于是微生物泄露，活性碳处理水的SDI值上升。
发明内容
本发明的目的在于提供含有机物排水的处理方法及处理装置，其中，所述排水处理方法通过如下方式可以得到高水质的处理水，即在使用RO膜分离装置处理·回收含有机物排水时，防止在RO膜分离装置内的有机物附着于膜面上而导致的通量降低、生物淤积，长期进行稳定处理，同时将水中TOC浓度高效地降低。
本发明的排水处理方法包括如下工序阻垢剂添加工序，即在含有机物排水中，添加相当于含有该有机物排水中的钙离子5倍重量以上的阻垢剂；pH调整工序，即在添加该阻垢剂之前、之后或者同时在含有机物排水中添加碱，将pH调整到9.5以上；膜分离工序，即经过该阻垢剂添加工序和pH调整工序后，对含有机物排水进行逆渗透膜分离处理。
本发明的排水处理装置具备有如下装置在含有机物排水中，添加相当于该含有机物排水中钙离子5倍重量以上的阻垢剂的阻垢剂添加装置；在该阻垢剂添加之前、之后或者同时在该含有机物排水中添加碱，将pH调整到9.5以上的pH调整装置；导入经过该阻垢剂添加装置和pH调整装置之后的含有机物排水的逆渗透膜分离处理装置。
在本发明中，即使该阻垢剂是钠盐等盐时，阻垢剂的添加量也是按酸的形式换算得到的值。
图1是表示本发明实施方式所涉的含有机物排水的处理方法及处理装置的原理图。
图2是表示实施例1及比较例1、2中RO膜分离装置的膜通量经时变化的图。
图3是表示实施例1及比较例1、2中RO膜分离装置的活菌数经时变化的图。
图4是表示实施例2及比较例3～5中RO膜分离装置的膜通量经时变化的图。
图5是表示实施例1、3及比较例6、7中RO膜分离装置的膜通量经时变化的图。
图6是表示实施例4、5及比较例8中RO膜分离装置的膜通量经时变化的图。
图7是表示实施例6结果的图。
图8是表示实施例7结果的图。
图9是本发明其他实施方式所涉的含有有机物和氧化剂的排水处理方法及处理装置的原理图。
图10是表示实施例8和比较例9中的活性碳处理水的活菌数经时变化的图。
图11是表示实施例8及比较例9中RO膜分离装置的膜通量经时变化的图。
图12是表示实施例9及比较例10～12中RO膜分离装置的膜通量经时变化的图。
图13是表示实施例8、10及比较例13、14中RO膜分离装置的膜通量经时变化的图。
具体实施例方式
本发明的一种方式为，向导入至RO膜分离装置中的被处理水(以下有时称为“RO供水”)中添加规定量的阻垢剂，同时将pH调整到9.5以上，向RO膜分离装置供水。
将RO供水的pH调整到9.5以上的理由如下。
微生物在碱性范围内不能生存。因此，通过将RO供水的pH调整到9.5以上，则在RO膜分离装置中，可以制造出来即使有营养源但微生物也不能生存的环境，不须添加以往昂贵的杀粘菌剂，即可抑制RO膜分离装置内的生物淤积。
已知有可能使通量降低的非离子性表面活性剂在碱性范围中从膜面解吸，通过将RO供水的pH调整到9.5以上，可以抑制这些成分附着到RO膜面上。
向RO供水中添加相当于该RO供水中钙离子5倍重量以上的阻垢剂的理由如下。
极少情况下，从电子装置制造工厂等排出的含有TOC的排水中会混有引起水垢的钙离子等。在本发明中，如果将RO供水的pH调到9.5以上，则在如此之高pH的RO工作条件下，即使混有极微量的钙离子，也会生成碳酸钙等水垢，RO膜直接阻塞。在本发明中，从抑制因这种水垢导致的膜面阻塞的目的出发，在RO供水中添加阻垢剂，但是在该阻垢剂添加量不足钙离子浓度5倍量时，其添加效果不充分，因此将其添加量设为钙离子浓度的5倍量以上。
在这种方式中，作为RO膜，特别优选使用在1.47MPa、25℃、pH为7的条件下对1500mg/L的食盐水进行RO膜分离处理时的盐排除率(以下简称为“盐排除率”)为95％以上的具有脱盐性能的聚乙烯醇类的低淤积用RO膜来进行RO膜分离处理。优选使用这种低淤积用RO膜的理由如下。
上述低淤积用RO膜与通常使用的芳香族聚酰胺膜相比，去除了膜表面的荷电性，使亲水性提高，因此在耐污染性方面非常优异。然而，相对于大量含有非离子性表面活性剂的水，其耐污染性效果降低，通量随时间降低。
通过将RO供水的pH调整到9.5以上，有可能使RO膜通量降低的非离子性表面活性剂从膜面解吸，因此即使使用了通常使用的芳香族类聚酰胺膜，也能够抑制通量的极度降低。但是，RO供水中的非离子性表面活性剂浓度高的时候，其效果也降低，长期如此，通量降低。
因此，为了解决这种问题，优选将上述具有特定脱盐性能的聚乙烯醇类的低淤积用RO膜、和把RO供水的pH调到9.5以上来进行供水的条件组合，由此即使对于含有高浓度非离子性表面活性剂的RO供水，也不引起通量降低，能够长期稳定工作。
为了进行更高效的处理，优选采用如下条件。
优选将RO供水的pH调到10.5以上，特别优选调到10.5～12。
阻垢剂的添加量设为钙离子浓度的5～50倍量。
RO供水的钙离子浓度高时，进行阳离子交换处理作为添加阻垢剂的前处理，除去钙。
通过这种方式的排水处理方法及处理装置，使用RO膜分离装置对从电子装置制造工厂、其他各种领域排出的含有高浓度或低浓度有机物的排水，特别是含有非离子性表面活性剂的排水进行处理·回收时，可以防止RO膜分离装置内的有机物附着于膜面上而导致的通量降低、生物淤积，可以长期进行稳定的处理，同时可以高效地降低水中TOC浓度，从而得到高水质的处理水。通过本发明处理后得到的处理水可以用作制造超纯水的原水、锅炉用水或者冷却用水。
下面参照附图详细说明本方式所涉的含有机物排水的处理方法及处理装置。
图1是表示一方式所涉的含有机物排水的处理方法及处理装置的原理图。
在图1中，在经过罐1导入的原水(含有机物排水)中添加阻垢剂之后，添加碱，将pH调到9.5以上，然后导入到RO膜分离装置中，进行RO膜分离处理。
作为在原水中添加的阻垢剂，优选使用在碱范围内发生解离、易形成金属离子和配合物的乙二胺四乙酸(EDTA)或次氮基三乙酸(NTA)等螯合物类阻垢剂，此外，可以使用(甲基)丙烯酸聚合物及其盐、马来酸聚合物及其盐等低分子量聚合物，乙二胺四亚甲基膦酸及其盐、羟基亚乙基二膦酸及其盐、次氮基三亚甲基膦酸及其盐、膦酸丁烷基三羧酸及其盐等膦酸及膦酸盐，六偏磷酸及其盐、三聚磷酸及其盐等无机聚合磷酸及无机聚合磷酸等。
阻垢剂的添加量设为原水(添加了阻垢剂的水)中钙离子浓度的5倍重量以上。阻垢剂的添加量在不足原水中的钙离子浓度5倍重量时，不能充分得到阻垢剂的添加效果。即使过量地添加阻垢剂，在药物制剂成本方面也不优选，因此，优选将其添加量设为原水中钙离子浓度的5～50倍重量。
添加有阻垢剂的原水，接着添加碱剂，将pH调整到9.5以上，优选10以上，更优选10.5～12，例如将pH调整成10.5～11，然后导入到RO膜分离装置2中。在此使用的碱剂可以举出氢氧化钠、氢氧化钾等，只要是能够将pH调整到9.5以上的无机物类碱剂即可，没有特别的限定。
作为RO膜分离装置的RO膜具有耐碱性的物质，例如，可以举出聚醚酰胺复合膜、聚乙烯醇复合膜、芳香族聚酰胺膜等，也可以使用在1.47MPa、25℃、pH为7的条件下对1500mg/L食盐水进行RO膜分离处理时的盐排除率(以下简称为“盐排除率”)为95％以上的具有脱盐性能的聚乙烯醇类的低淤积用RO膜。优选使用这种低淤积用RO膜的理由如下。
上述低淤积用RO膜与通常使用的芳香族聚酰胺膜相比，由于去除了膜表面的荷电性、使亲水性提高，因此在耐污染性方面非常优异。然而，对于大量含有非离子性表面活性剂的水，其耐污染性效果降低，通量随时间降低。
通过将RO供水的pH调整到9.5以上，很可能使RO膜通量降低的非离子性表面活性剂从膜面解吸，因此即使是使用了通常使用的芳香族类聚酰胺膜的情况，也可以抑制通量的极度降低。然而，RO供水中的非离子性表面活性剂浓度高时，其效果也降低，长期如此则通量降低。通过在RO膜分离装置的前段进行活性碳处理，上述因表面活性剂导致的通量降低问题被减轻，但持续长时间处理，通量仍降低。
将上述具有脱盐性能的聚乙烯醇类低淤积用RO膜与把RO供水的pH调到9.5以上来进行供水的条件组合，由此即使对于含有高浓度非离子性表面活性剂的RO供水，也可以不引起通量降低，可以长期进行稳定的工作。
RO膜可以是螺旋型、中空线型、管状型等任意型。
RO膜分离装置2的浓缩水，根据需要添加酸，调整pH到中性之后，排出到体系外。并且，RO膜分离装置2的透过水接着添加酸，将pH调整到4～8，根据需要，进一步进行活性碳处理之后，进行再利用或排放。在此，作为使用的酸，没有特别的限定，可以举出盐酸、硫酸等无机酸。
如图1所示，在原水中添加规定量的阻垢剂，同时将pH调整到9.5以上之后，进行RO膜分离处理，由此不会引起RO膜分离装置中的通量降低，可以进行长期稳定的处理，可以得到高度除去TOC的高水质处理水。
图1是表示本发明之一例的图，本发明不受任何图示所限定。在图1中，向原水中添加阻垢剂之后添加碱来进行pH调整，但也可在原水中添加碱进行pH调整之后添加阻垢剂，另外，也可以同时进行pH调整和添加阻垢剂。用RO膜分离装置进行的处理不限于一级处理，也可以进行2级以上的多级处理。从电子装置制造工厂排出的含有TOC的排水等中基本很少有混入引起水垢的钙离子等的情况，但在原水中混入钙离子等时，在添加阻垢剂之前，先设置除去钙离子的阳离子交换塔，也可以预先除去钙。还可以设置用于pH调整和添加阻垢剂的混合槽。
实施例1把含有非离子类表面活性剂的电子装置制造工厂排水(pH7.2、TOC10mg、钙离子浓度1mg/L)作为原水，在原水中添加作为阻垢剂的乙二胺四乙酸钠盐10mg/L之后，添加NaOH，将pH调到10.5，用RO膜分离装置(日东电工制造的低压芳香族聚酰胺型RO膜“NTR-759”)在回收率为90％的条件下进行RO膜分离处理。
考察此时的RO膜分离装置的膜通量(25℃、1.47MPa)和RO浓缩水中活菌数的经时变化，将结果示于图2、3中。
应说明的是，RO透过水的TOC浓度为50μg/L，可以高度除去TOC。
比较例1在原水中不添加阻垢剂，将RO供水的pH调成7，除此之外，在与实施例1相同的条件下进行处理，将RO膜分离装置的膜通量和RO浓缩水中活菌数的经时变化分别示于图2、3中。
比较例2在原水中不添加阻垢剂，将RO供水的pH调成7，在RO供水中添加5mg/L异噻唑啉类杀粘菌剂(栗田工业(株)制“クリバ一タEC-503”)，除此之外，在与实施例1相同的条件下进行处理，将RO膜分离装置的膜通量和活菌数的经时变化分别示于图2、3中。
由图2可明显看出，在实施例1中，即使供水开始500hr后也没有观察到通量降低，与此相对，在比较例1中，供水开始300hr后，相对于初始通量减少了一半左右。另外，即使在添加有杀粘菌剂的比较例2中，在供水开始300hr内，降低到初始通量的60％左右。
由图3可以看出，在实施例1和比较例2中，没有观察到活菌数增加，与此相对，在比较例1中，随着供水时间增加活菌数增加。
由以上结果可知，在比较例1中，由于RO膜内的微生物繁殖及非离子性表面活性剂膜面附着的协同效应，因此通量降低，而在比较例2中，即使通过添加杀粘菌剂可以抑制微生物繁殖，但是由于非离子性表面活性剂的膜面附着，通量也降低，在本发明所涉的实施例1中，可以同时抑制RO膜分离装置内的微生物繁殖及非离子性表面活性剂的膜面附着这两方面。
实施例2、比较例3～5除了将RO供水的pH调为9.5(实施例2)、9.2(比较例3)、9(比较例4)或者8.5(比较例5)之外，在与实施例1相同的条件下进行处理，考察RO膜分离装置的膜通量经时变化，将结果示于图4中。
由图4可知，通过将RO供水的pH调到9.5以上，可以抑制非离子性表面活性剂的膜面附着及因微生物增殖导致的生物淤积，可以抑制RO膜分离装置的膜通量降低。
实施例3、比较例6、7除了将阻垢剂的添加量设为5mg/L(实施例3)、3mg/L(比较例6)或者1mg/L(比较例7)之外，在与实施例1相同的条件下进行处理，考察RO膜分离装置的膜通量经时变化，将结果示于图5中。应说明的是，在图5中，还示出将阻垢剂添加量设为10mg/L的实施例1的结果。
由图5可知，通过将阻垢剂的添加量设为钙离子浓度的5倍重量以上，可以抑制RO膜分离装置的膜通量降低。此时，考察膜通量降低后的RO膜分离装置的RO膜面，确认附着有碳酸钙水垢。
实施例4把含有非离子类表面活性剂的电子装置制造工厂排水(pH7.2、TOC 30mg、钙离子浓度1mg/L)作为原水，在原水中添加作为阻垢剂的乙二胺四乙酸钠盐10mg/L之后，添加NaOH，将pH调到10.5，用RO膜分离装置(日东电工制造的聚乙烯醇类低淤积用RO膜“LF-10”(盐排除率为99.5％))在回收率为90％的条件下进行RO膜分离处理。
考察此时的RO膜分离装置的膜通量(25℃、1.47MPa)，将结果示于图6中。
另外，RO透过水的TOC浓度为100μg/L，可以高度除去TOC。
实施例5使用日东电工制造的低压芳香族聚酰胺类RO膜“NTR-759”作为RO膜，除此之外，在与实施例4相同的条件下进行处理，将RO膜分离装置的膜通量经时变化示于图6中。
比较例8除了将RO供水的pH调到7之外，在与实施例4相同的条件下进行处理，将RO膜分离装置的膜通量经时变化示于图6中。
由图6可明显看出，在实施例4中，即使从供水开始到约1年(8000hr)后，也没有观察到通量降低，与此相对，认为在实施例5中通量降低到初始通量的75％左右。另外，在比较例8中，通量降低到初始通量的67％左右。由该结果可知，通过本发明，在处理非离子性表面活性剂浓度较高的RO供水时，特别是使用特定的聚乙烯醇类的低淤积用RO膜时，即使超过1000小时之类的长时间，在通量稳定化方面都有效。
实施例6使用丙烯酸类聚合物作为阻垢剂。
将丙烯酸类聚合物的添加量设为1mg/L、3mg/L、5mg/L、10mg/L。除此之外，在与实施例1相同条件下进行处理，考察RO膜分离装置的膜通量经时变化，将结果示于图7中。
由图7可以确认，通过添加为供水Ca浓度5倍量以上的丙烯酸类聚合物，可以抑制通量降低。分析通量降低后的膜表面，观测到碳酸钙水垢的析出。
实施例7使用次氮基三乙酸(NTA)钠作为阻垢剂。
将次氮基三乙酸二钠类阻垢剂的添加量设为1.23mg/L、3.7mg/L、6.2mg/L、12.3mg/L(如果按酸的形式换算分别为1mg/L、3mg/L、5mg/L、10mg/L)，除此之外，在与实施例1相同条件下进行处理，考察RO膜分离装置的膜通量经时变化，将结果示于图8中。
由图8可以确认，通过添加为供水Ca浓度5倍量以上的阻垢剂，可以抑制通量的降低。分析通量降低后的膜表面，观测到碳酸钙水垢的析出。
本发明其他方式所述的排水处理方法为具备用活性碳处理含有有机物及氧化剂的排水的活性碳处理工序、和对经过活性碳处理工序的该排水进行逆渗透膜分离处理的膜分离工序而成的含有有机物及氧化剂的排水处理方法，在上述活性碳处理工序之前的阶段中，具有在排水中添加碱将pH调到9.5以上的pH调整工序；在上述膜分离工序之前的阶段中，具有在排水中添加相当于该排水中钙离子5倍重量以上的阻垢剂的阻垢剂添加工序。
本发明其他方式所述的排水处理装置是具备用活性碳处理含有有机物和氧化剂的排水的活性碳处理装置、和对经过活性碳处理装置的该排水进行逆渗透膜分离处理的膜分离装置而成的含有有机物及氧化剂的排水处理装置，其具有设于上述活性碳处理装置上游的、在排水中添加碱而将pH调到9.5以上的pH调整装置，以及设于上述膜分离装置上游的、在排水中添加相当于该排水中钙离子5倍重量以上的阻垢剂的阻垢剂添加装置。
下面有时将供于活性碳处理的被处理水称为“AC供水”。
在这种方式所涉的方法及装置中，将AC供水的pH调到9.5以上、且在RO供水中添加规定量的阻垢剂的理由如下。
微生物不能在碱性范围内生存。因此，通过将AC供水的pH调到9.5以上，可以形成即使有营养源微生物也不能生存的环境，可以抑制在活性碳塔内的微生物繁殖。由于活性碳处理不会使水的pH降低，因此从该活性碳塔流出的活性碳处理水的pH也是pH为9.5以上的碱性。通过将碱性的活性碳处理水供给RO装置，即使在RO膜分离装置中也同样可以抑制微生物的繁殖，没有必要像以往那样添加昂贵的杀粘菌剂，就可以防止RO膜分离装置中的生物淤积。
为了进行更高效的处理，AC供水的pH优选调到10.5以上，特别优选调到10.5～12。
极少情况下，从电子装置制造工厂等排出的含有TOC的排水中会混入引起水垢的钙离子等。如果将RO供水的pH调到9.5以上，则即使极微量的钙离子也会生成碳酸钙等水垢，这种水垢阻塞RO膜。为了抑制因水垢导致的膜面阻塞，向RO供水中添加阻垢剂。在该阻垢剂添加量不足钙离子浓度5倍量时，其添加效果不充分，因此优选将其添加量设为钙离子浓度的5倍量以上，更优选设为5～50倍量。
通过这种方式的含有有机物和氧化剂的排水的处理方法及处理装置，用活性碳塔和RO膜分离装置处理·回收从电子装置制造工厂、其他各种领域排出的含有高浓度或低浓度有机物和氧化剂的排水时，可以防止在RO膜分离装置内的有机物附着在膜面上而导致的通量降低，可以防止活性碳塔及RO膜分离装置中的生物淤积，可以长期进行稳定的处理，而且可以高效地降低水中TOC浓度，从而得到高水质的处理水。
在本方式中，当对含有有机物及氧化剂的排水进行活性碳处理，接着进行RO膜分离处理时，向供至活性碳处理的AC供水中添加碱，把pH调到9.5以上，而且在进行了RO膜分离处理的RO供水中添加规定量的阻垢剂。作为各种处理顺序，可以举出如下(i)～(iv)的方式。
i)添加阻垢剂→pH调整→活性碳处理→RO膜分离处理ii)pH调整→添加阻垢剂→活性碳处理→RO膜分离处理iii)pH调整→活性碳处理→添加阻垢剂→RO膜分离处理iv)添加阻垢剂及pH调整→活性碳处理→RO膜分离处理图9是按上述(i)的方式进行处理的原理图。但是，这种方式不能说也能够采用上述(ii)或(iii)或(iv)的方式。在图9中示出作为活性碳处理装置的活性碳塔，但活性碳处理装置对活性碳塔没有任何限定，只要是能够让排水与活性碳接触，从而除去排水中的氧化剂即可。
在图9中，向原水(含有有机物及氧化剂的排水)中添加阻垢剂之后，添加碱把pH调到9.5以上，然后，向活性碳塔11中供水，使活性碳处理水经过罐12后导入到RO膜分离装置13中，进行RO膜分离处理。
向原水中添加的阻垢剂的示例如上述。
阻垢剂的添加量优选设为原水中钙离子浓度的5～50倍重量。其理由如上所述。
添加有阻垢剂的原水，接着添加碱剂，将pH调整到9.5以上，优选10以上，更优选10.5～12，例如调整成pH10.5～11，导入到活性碳塔11中。在此使用的碱剂可以举出氢氧化钠、氢氧化钾等，只要是能够将原水的pH调整到9.5以上的无机物类碱剂即可，没有特别的限定。
作为在活性碳塔11中使用的活性碳种类，只要是能够除去煤炭类、椰子壳类等氧化剂的物质即可，没有特别的限定。另外，供水方法可以是升流，也可以是降流，供水SV也没有特别的限定，优选按1～40hr-1供水。
用活性碳塔11将氧化剂除去的活性碳处理水，接着经过罐12从泵P被导入到RO膜分离装置13中。RO装置13的优选RO膜如上所述。
RO膜分离装置13的浓缩水根据需要添加酸，调整pH到中性之后，排出到体系外。RO膜分离装置13的透过水接着添加酸，将pH调整到4～8，根据需要，进一步进行了活性碳处理等之后，进行再利用或排放。在此，作为使用的酸，没有特别的限定，可以举出盐酸、硫酸等无机酸。
如图9所示，在原水中添加规定量的阻垢剂，同时将pH调整到9.5以上之后，通过进行活性碳处理及RO膜分离处理，可以不引起RO膜分离装置中的通量降低，还可以防止活性碳塔及RO膜分离装置的生物淤积，可以长期进行稳定的处理，从而得到TOC被高度除去的高水质处理水。
图9如上所述，是表示本发明实施方式之一例的图，本发明只要不超过其要旨，则不受任何图示所限定。在图9中，向供给活性碳塔的原水中添加阻垢剂，之后添加碱来进行pH调整，但也可在原水中添加碱来进行pH调整之后再添加阻垢剂，另外，也可以同时进行pH调整和添加阻垢剂。
并且还可以在原水中添加碱进行pH调整之后，供至活性碳塔，在从活性碳塔流出的水中添加阻垢剂。使用螯合物类阻垢剂作为阻垢剂时，可以在上述任意位置添加，但在使用低分子量聚合物时，很可能被活性碳吸附，因此优选在从活性碳塔流出的水中(RO供水)中添加。
用RO膜分离装置的处理不限于一级处理，也可以为2级以上的多级处理。
在从电子装置制造工厂排出的含有TOC的排水等中基本上很少有混入引起水垢的钙离子等的情况，当原水中混入钙离子等、RO供水的钙离子浓度高时，可以用阳离子交换塔进行阳离子交换处理，除去钙。在这种情况下，为了减少阻垢剂的添加量，优选在添加阻垢剂之前，进行阳离子交换处理。还可以设置用于pH调整或添加阻垢剂的混合槽。
实施例8将含有非离子类表面活性剂的电子装置制造工厂排水(pH为7.2、TOC为10mg、钙离子浓度为1mg/L、氧化剂(过氧化氢)含量30mg/L)作为原水，在原水中添加作为阻垢剂的乙二胺四乙酸钠盐10mg/L之后，添加NaOH把pH调到10.5，向活性碳塔(填充クラレケミカル制造的活性碳“KW10-32”)中按SV为10hr-1供水，用RO膜分离装置(日东电工制造的低压芳香族聚酰胺型RO膜“NTR-759”)在回收率为90％的条件下对该活性碳处理水进行RO膜分离处理。
考察此时的活性碳处理水中的活菌数及RO膜分离装置的膜通量(25℃、1.47MPa)的经时变化，将结果示于图10、11中。
RO透过水的TOC浓度为50μg/L，可以高度除去TOC。
比较例9在原水中不添加NaOH，将AC供水的pH调到7.2，除此之外，在与实施例8相同的条件下进行处理，将活性碳处理水中的活菌数和RO膜分离装置的膜通量的经时变化分别示于图10、11中。
由图10、11可明显看到如下情况。
从实施例8的活性碳处理水中没有观测到活菌，与此相对，从比较例9的活性碳处理水中在供水开始500小时后就已经观测到104个/mL的活菌泄露。
在实施例8中，从供水开始，即使到500小时后也没有观测到通量降低，与此相对，在比较例9中，从供水开始的300小时，未见由于活性碳所带的有机物吸附作用导致的膜通量降低，但超过300小时之后就会观察到通量极度降低。
实施例9、比较例10～12除了将AC供水的pH调到9.5(实施例9)、9.2(比较例10)、9(比较例11)或8.5(比较例12)之外，在与实施例9相同的条件下进行处理，考察RO膜分离装置的膜通量经时变化，将结果示于图12中。
由图12可知，通过将AC供水的pH调到9.5以上，RO供水的pH也变成9.5以上，可以抑制非离子性表面活性剂的膜面附着及因微生物增殖导致的生物淤积，可以抑制RO膜分离装置的膜通量降低。
实施例10、比较例13、14除了将阻垢剂的添加量设为5mg/L(实施例10)、3mg/L(比较例13)或者1mg/L(比较例14)之外，在与实施例10相同的条件下进行处理，考察RO膜分离装置的膜通量经时变化，将结果示于图13中。在图13中，还示出将阻垢剂添加量设为10mg/L的实施例1的结果。
由图13可知，通过将阻垢剂的添加量设为钙离子浓度的5倍重量以上，可以抑制RO膜分离装置的膜通量降低。此时，考察膜通量降低后的RO膜分离装置的RO膜面，确认附着有碳酸钙水垢。
权利要求
1.排水处理方法，其包括如下工序阻垢剂添加工序，即在含有机物排水中，添加相当于该含有机物排水中钙离子5倍重量以上的阻垢剂；pH调整工序，即在该阻垢剂的添加之前、之后或者同时，在该含有机物排水中添加碱，将pH调整到9.5以上；膜分离工序，即对经过该阻垢剂添加工序及pH调整工序之后的含有机物排水进行逆渗透膜分离处理。
2.如权利要求1所述的排水处理方法，其特征为，在该阻垢剂添加工序中，在该含有机物排水中添加相当于该含有机物排水中钙离子5～50倍重量的阻垢剂。
3.如权利要求1所述的排水处理方法，其特征为，用于该逆渗透膜分离处理的逆渗透膜，是在1.47MPa、25℃、pH为7的条件下，对1500mg/L食盐水进行逆渗透膜分离处理时的盐排除率为95％以上的、具有脱盐性能的聚乙烯醇类的低淤积用逆渗透膜。
4.如权利要求1所述的含有机物排水的处理方法，其特征为，在该pH调整工序中，将pH调整到10.5～12。
5.如权利要求1所述的排水处理方法，其特征为，在添加该阻垢剂之前，对该含有机物排水进行阳离子交换处理。
6.如权利要求1所述的含有有机物及氧化剂的排水处理方法，其特征为，该排水还含有氧化剂，该排水处理方法还包括在上述膜分离工序之前进行的、用活性碳对含有有机物及氧化剂的排水进行处理的活性碳处理工序。
7.如权利要求6所述的排水处理方法，其特征为，按该阻垢剂添加工序、该pH调整工序、该活性碳处理工序及该膜分离工序的顺序进行排水处理。
8.如权利要求6所述的排水处理方法，其特征为，按该pH调整工序、该活性碳处理工序、该阻垢剂添加工序及该膜分离工序的顺序进行排水处理。
9.排水处理装置，其是具备如下装置而成的在含有机物排水中添加相当于该含有机物排水中钙离子5倍重量以上的阻垢剂的阻垢剂添加装置；在该阻垢剂的添加之前、之后或同时，在该含有机物排水中添加碱，将pH调整到9.5以上的pH调整装置；导入经过该阻垢剂添加装置及pH调整装置的含有机物排水的逆渗透膜分离处理装置。
10.如权利要求9所述的排水处理装置，其特征为，该逆渗透膜分离处理装置的逆渗透膜，是在1.47MPa、25℃、pH为7的条件下，对1500mg/L食盐水进行逆渗透膜分离处理时的盐排除率为95％以上的、具有脱盐性能的聚乙烯醇类的低淤积用逆渗透膜。
11.如权利要求9所述的排水处理装置，其特征为，具备对供给于该阻垢剂添加装置的含有机物排水进行阳离子交换处理的阳离子交换塔。
12.如权利要求9所述的排水处理装置，其特征为，该排水还含有氧化剂，上述排水处理装置在上述pH处理装置下游且上述逆渗透膜分离装置上游的位置上，还具有用活性碳处理该含有有机物及氧化剂的排水的活性碳处理装置。
13.如权利要求12所述的排水处理装置，其特征为，按该阻垢剂添加装置、该pH调整装置、该活性碳处理装置及该膜分离装置的顺序进行设置。
14.如权利要求13所述的排水处理装置，其特征为，该活性碳处理装置为活性碳塔。
全文摘要
使用RO膜分离装置，对从电子装置制造工厂、其他各种领域排出的含有高浓度或低浓度有机物的排水进行处理·回收时，防止在RO膜分离装置内的有机物附着在膜面上而导致的通量降低、生物淤积，长期进行稳定的处理，同时高效地减少水中TOC浓度，可以得到高水质的处理水。在含有机物排水中，添加相当于水中钙离子浓度5倍重量以上的阻垢剂，同时添加碱将pH调整到9.5以上，然后向RO膜分离装置2中供水。通过将RO供水的pH调整到9.5以上，防止RO膜分离装置中的生物淤积，防止非离子性表面活性剂的膜面附着，防止通量降低。通过添加阻垢剂，抑制在高pH条件下的因碳酸钙水垢导致的膜面阻塞。
文档编号B01D61/04GK1906132SQ200480040600
公开日2007年1月31日 申请日期2004年10月22日 优先权日2003年11月18日
发明者育野望, 永田浩一 申请人:栗田工业株式会社