专利名称：水处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如从半导体工厂等排出的含氟成分的被处理水、或者含氮化合物等的被处理水的处理装置。
背景技术：
以往，作为河或湖的富营养化的原因之一，周知为存在有氮化合物。另外，该氮化合物多存在于一般家庭的生活排水中或工厂排水中等排水中，且难以净化处理，现状是无法采取有效的对策。
一般在氮化合物的处理中，进行需氧厌氧生物处理，且是通过以下两个工序进行的，即、将氨态氮转化为亚硝酸态氮，进而将亚硝酸态氮转化为硝酸态氮的硝化工序；和将硝酸态氮转化为氮气的脱氮工序。因此，需要两个反应槽，并且处理时间迟缓，所以出现处理效率低下的问题。尤其，对氨进行氧化形成硝酸态氮的硝化工序的反应效率低，所以需要大的反应槽。
因此，在氮化合物的处理中，阳极例如采用铂、铱、钯等贵金属材料，在作为处理对象的排水中流过电流，进行将排水中的氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮处理为氮气的电解处理(例如，参照专利文献1)。
但是，在对含高浓度的氮化合物的被处理水进行处理时，存在电力成本增大的问题。因此，只通过电解处理、将含高浓度的氮化合物的被处理水还原处理为氮气，这样就存在成本上显著地产生负担的问题。
因此，作为以往的对含氮化合物的被处理水进行处理的装置，例如存在如专利文献2或专利文献3所示的水处理装置。这些水处理装置均具备电解处理机构和生物处理机构，通过将由电解处理机构处理后的被处理水进一步由生物处理机构进行处理，由此对被处理水中残留的氮化合物有效地进行处理。由此，能够抑制因只通过电解处理进行处理而产生的成本上涨，并且能够改善因只通过生物处理机构进行处理而产生的处理效率的降低。
专利文献1日本特开昭54-16844号公报专利文献2日本特开2004-330182号公报专利文献3日本特开2004-122032号公报另一方面，作为如上述的含有氮化合物的被处理水，存在例如从半导体制造工厂等排出的氢氟酸排水等。该氢氟酸排水是含有半导体的制造过程中的蚀刻工序所使用的氢氟酸的排水，该氢氟酸被称为缓冲氢氟酸，除了氢氟酸之外，还使用将氟化铵、硝酸或过氧化氢水等调制成规定浓度的高浓度氢氟酸溶液。
因此，所述含高浓度的氮化合物的氢氟酸溶液，只在如上述的组合了对氮化合物进行处理的电解处理和生物处理的水处理装置中，存在无法对含有氢氟酸的排水进行处理的问题。因此，含氢氟酸的状态的排水由于不能直接放出到环境中，所以必须作为工业废弃物进行处理，无论从环境适应性的方面，还是从处理成本的方面，都成为重要的课题。
另外，在上述各水处理装置中，在电解处理后进行生物处理，且该生物处理在大型的单一的槽内，具有将硝酸态氮或亚硝酸态氮还原为氮气的异养性细菌。在该槽内，通过供给电解处理后的被处理水，进行被处理水中残留的硝酸态氮或亚硝酸态氮的还原处理。该情况下，既便是电解处理后的被处理水，被处理水中的氮化合物的浓度也会根据原水、即排水的氮化合物的浓度而较大地变动。因此，对应于被处理水的浓度，载荷相对于生物处理使用的槽内的细菌的变动增大。尤其在相对于上次处理结束时的被处理水的氮化合物浓度、下次处理的氮化合物浓度显著增加时，载荷相对于细菌的状态较大地变动，这使得细菌达到过载荷的状态，由此导致处理效率的降低。
发明内容
本发明是为了解决以往的技术性课题而提出的发明，目的在于提供能够将含氟成分的被处理水处理至可适应环境的状态，还不会对含氮化合物的被处理水的浓度或量产生影响，可以进行氮化合物的处理的水处理装置。
第一发明的水处理装置的特征在于，包括氟成分除去装置，其从混入了含有氟成分的被除去物的被处理水分离被除去物；电化学处理装置，在被处理水中浸渍至少一对电极的至少一部分，所述电化学处理装置利用电化学方法对其进行处理；以及生物处理装置，其对被处理水进行生物处理。
第二发明的水处理装置的特征在于，包括电化学处理装置，在被处理水中浸渍至少一对电极的至少一部分，所述电化学处理装置利用电化学方法对其进行处理；和生物处理装置，其具有多个生物处理槽，对由电化学方法处理了的被处理水进行生物处理，基于被处理水中的硝酸浓度及/或被处理水的量切换生物处理槽的数目。
第三发明的水处理装置的特征在于，在上述各发明中，电化学处理装置具有pH调整机构，其在利用电化学方法的处理中调整被处理水的pH；pH检测机构，其检测被处理水的pH；ORP检测机构，其检测被处理水的氧化还原电位；结束判定机构，其判定利用电化学方法的处理的结束；以及控制机构，其控制向电极的通电，在利用电化学方法的处理中，被处理水的pH由pH调整机构调整到规定范围内，并且结束判定机构基于pH检测机构的检测输出及/或ORP检测机构的检测输出判定结束，控制机构根据该判定输出结束向电极的通电。
第四发明的水处理装置的特征在于，在上述发明中，电化学处理装置具有还原被处理水中的次卤酸的次卤酸还原处理机构、及判定次卤酸的还原处理的结束的还原处理结束判定机构，在利用控制机构结束向电极的通电后，通过次卤酸还原处理机构进行次卤酸的还原处理，还原处理结束判定机构在ORP检测机构输出达到规定值以下时，判定还原处理结束，并结束次卤酸还原处理机构的动作。
第五发明的水处理装置的特征在于，在第三发明中，pH调整机构将被处理水的pH调整到5～8。
第六发明的水处理装置的特征在于，在上述各发明中，具有在生物处理的前段除去被处理水中的氧的机构。
第七发明的水处理装置的特征在于，在上述各发明中，生物处理装置使用颗粒污泥对被处理水进行处理。
第八发明的水处理装置是对被处理水进行生物处理的装置，其特征在于，具有贮留颗粒污泥的生物处理槽，由该生物处理槽供给被处理水并进行生物处理，并且在生物处理槽内设置过滤膜，经由该过滤膜使生物处理槽内的被处理水流出到该生物处理槽外。
根据第一发明的水处理装置，由于包括氟成分除去装置，其从混入了含有氟成分的被除去物的被处理水分离被除去物；电化学处理装置，在被处理水中浸渍至少一对电极的至少一部分，所述电化学处理装置利用电化学方法对其进行处理；以及生物处理装置，其对被处理水进行生物处理，所以，可在氟成分除去装置中除去例在如半导体工厂等中排出的氢氟酸排水等含有氟成分或氮化合物的被处理水的氟成分，并且可在电化学处理装置及生物处理装置中，对至少含有氮化合物的被处理水进行处理。
由此，可将从工厂等排出的含有氟成分或至少含有氮化合物的排水处理至适于环境的状态，实现排水处理的成本的降低，并且可提高对环境的适应性。
根据第二发明的水处理装置，由于包括电化学处理装置，在被处理水中浸渍至少一对电极的至少一部分，所述电化学处理装置利用电化学方法对其进行处理；和生物处理装置，其具有多个生物处理槽，对由电化学方法处理了的被处理水进行生物处理，基于被处理水中的硝酸浓度及/或被处理水的量切换生物处理槽的数目，所以，不管被处理水中含有的处理对象浓度，即硝酸浓度或被处理水的量，可减轻施加于各生物处理槽的负荷。
由此，可实现各生物处理槽的处理效率的提高，作为整体可提高被处理水的处理效率。
根据第三发明的水处理装置，由于在上述各发明中，电化学处理装置具有pH调整机构，其在利用电化学方法的处理中调整被处理水的pH；pH检测机构，其检测被处理水的pH；ORP检测机构，其检测被处理水的氧化还原电位；结束判定机构，其判定利用电化学方法的处理的结束；以及控制机构，其控制向电极的通电，在利用电化学方法的处理中，被处理水的pH由pH调整机构调整到规定范围内，并且结束判定机构基于pH检测机构的检测输出及/或ORP检测机构的检测输出判定结束，控制机构根据该判定输出结束向电极的通电，由此可不必使用氨态氮浓度测定器等高额的传感器，根据被处理水中的氨态氮的浓度，可以可靠地判断氨态氮的处理结束时间。
由此，通过被处理水中的氨态氮的处理在途中结束，能够避免处理后的被处理水中残留氨态氮的不良情况，或通过必要以上地进行电解而消耗浪费的电力的不良情况。因此，可实现运转成本的降低。尤其因为不用必要以上地进行电解，所以能够抑制在被处理水中过度地生成次卤酸的不良情况。
尤其，在利用电化学方法的处理中，被处理水由pH调整机构将pH调整到规定的范围，所以不会对通过电化学方法在被处理水中生成的次卤酸、与氨的脱氮反应中的单氯胺或二氯胺等中间生成物的生成产生较大影响。因此，被处理水的pH的变动不会对氧化还原电位的变动产生较大影响，可更加精密地判断氨态氮的处理结束时间。
根据第四发明的水处理装置，由于在上述发明中，电化学处理装置具有还原被处理水中的次卤酸的次卤酸还原处理机构、及判定次卤酸的还原处理的结束的还原处理结束判定机构，在利用控制机构结束向电极的通电后，通过次卤酸还原处理机构进行次卤酸的还原处理，还原处理结束判定机构在ORP检测机构输出达到规定值以下时，判定还原处理结束，并结束次卤酸还原处理机构的动作，由此，可精密地判断被处理水中残留的次卤酸的还原处理结束时间。
由此，由于能够不会过度地、也不会不足地对被处理水中的次卤酸进行还原处理，所以在后段的被处理水的生物处理中，能够避免由次卤酸带来的不良影响，并且能够避免浪费地使用次卤酸还原机构，可消除运转成本上涨的不良情况。
尤其，由于次卤酸的还原处理结束时间是基于设置于电化学处理装置的ORP检测机构的检测而生成的，所以在如上述那样基于ORP检测机构的检测生成氨的脱氮反应结束时间时，可不必特意地设置用于检测次卤酸的机构，能够判断次卤酸的还原处理结束时期。
因此，可抑制因被处理水中含有的次卤酸对生物处理槽内的生物带来不良影响、处理效率降低的不良情况。
根据第五发明的水处理装置，由于在第三发明中，pH调整机构将被处理水的pH调整到5～8，所以不会对通过电化学方法在被处理水中生成的次卤酸、与氨的脱氮反应中的单氯胺或二氯胺等中间生成物的生成产生较大影响。
另外，由于被处理水的pH不会达到4以下，所以可抑制通过电化学方法在被处理水中生成的次氯酸等次卤酸作为氯气等的卤气等而被排放到空气中的不良情况。
根据第六发明的水处理装置，在上述各发明中，其特征在于，具有在生物处理的前段除去被处理水中的氧的机构。
根据第七发明的水处理装置，在上述各发明中，生物处理装置使用颗粒污泥对被处理水进行处理，由此可实现使用于生物处理的厌氧性的微生物的处理效率的提高。
根据第八发明的水处理装置，是对被处理水进行生物处理的装置，具有贮留颗粒污泥的生物处理槽，由该生物处理槽供给被处理水并进行生物处理，并且在生物处理槽内设置过滤膜，经由该过滤膜使生物处理槽内的被处理水流出到该生物处理槽外，由此可抑制生物处理槽内的颗粒污泥混入流出到生物处理槽外的被处理水中，因该颗粒污泥环境负荷增加的不良情况。
图1是作为本实施例的水处理装置的概要说明图；图2是电解处理装置及生物处理槽的概要说明图；图3是电解处理装置的概要说明图；图4是表示ORP及pH相对于电解时间的变化的图；图5是表示硝酸态氮浓度、氨态氮浓度及游离氯浓度相对于电解时间的变化的图；图6是表示基于ORP的变化的控制内容的流程图。
图中，1-水处理装置；2-氟成分除去装置；3-电解处理装置；4-生物处理装置；5-贮留槽；6-电解槽；7-前处理槽；8-恒温槽；9-生物处理槽；10-释放槽；11-贮留罐；12-中和槽；17-中和剂添加装置；18-硝酸传感器；20-氯化钙添加装置；22-氮气供给路径；29、30-电极；34-pH传感器；35-ORP传感器；36-pH调整装置；37、38-还原剂添加装置；41-散气装置；42-氮气供给路径；43-循环配管；45-有机物供给装置；46-稀释水供给装置；53-脱氮反应室；54-颗粒(granule)污泥；56-过滤膜；61-释放配管。
具体实施例方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行详述。图1是表示本发明的进行含有氟成分及氮化合物的被处理水的处理的水处理装置1的概要的说明图。本实施例的水处理装置1，对作为被处理水的例如半导体工厂在蚀刻工序中使用的含氟成分的排水进行处理。更加具体地说，从进行半导体、玻璃、金属等的蚀刻的工序，大量地排出含氟成分的排水。在这些蚀刻工序中，为了提高蚀刻时的腐蚀性而采用氢氟酸。在此，氢氟酸是指所谓缓冲氢氟酸，例如存在含有氟化氢(HF)为49％左右的浓氢氟酸、或作为氟化铵(NH4HF2、NH4F)含有氟成分的氢氟酸、或以规定比率含有氢氟酸和硝酸(HNO3)的浓氢氟酸等。除了危险性非常高的氢氟酸以外，这些是含有高浓度的氨或硝酸等氮化合物的物质，在该从工厂排出的排水中，由于含有高浓度的氟成分或氮化合物，所以为了排出到环境中，必须进行规定的处理。
本实施例的水处理装置1具有氟成分除去装置2，其进行被处理水中的含氟成分的被除去物的除去处理；电解处理装置3，其对进行了氟成分除去处理之后的被处理水进行电化学处理；以及生物处理装置4，其对进行了电化学处理之后的被处理水进行生物处理。
氟成分除去装置2具有贮留罐11、中和槽12、反应槽13、膜分离装置14、和压力过滤器15。贮留罐11是用于暂时贮留从工厂等排出的含氟成分或氮化合物的排水、即被处理水的罐，通过配管16与后段的中和槽12连接，其中在配管16设置了未图示的泵。此外，由于从贮留罐11输送至中和槽12的被处理水通过利用氢氟酸或混酸等而形成为pH为2左右的强酸，因此氟成分除去装置2由耐酸性优良的玻璃等材料形成。
中和槽12具有作为调制pH的机构的中和剂添加装置17。在本实施例中，由于从贮留罐11输送的被处理水的pH为2左右，所以填充于中和剂添加装置17中的中和剂使用含有氢氧化钠(NaOH)为25重量％的水溶液。另外，在该中和槽12内，设有用于检测被处理水中的硝酸浓度的硝酸传感器18，该硝酸传感器18与未图示的控制装置连接。
并且，中和槽12通过配管19与后段的反应槽13连接，其中在配管19设有未图示的泵。反应槽13具有作为钙成分的添加机构的氯化钙添加装置20。氯化钙添加装置20是将例如30重量％左右的氯化钙(CaCl2)水溶液添加到反应槽13内的被处理水中的装置。
并且，反应槽13通过配管21与用于对该反应槽13内的被处理水进行膜分离处理的膜分离装置14连接。该膜分离装置14是在贮留被处理水的贮留槽内浸渍过滤膜14A的装置。过滤膜14A被浸渍到收纳于贮留槽内的被处理水中，具有对被处理水进行过滤的作用。作为采用的过滤膜14A，可全部采用可在流体中发挥过滤作用的过滤机构。
另外，在膜分离装置14中具有散气装置14B，其在贮留被处理水的贮留槽内，从下方对过滤膜14A供给气泡。该散气可为空气，在本实施例中，散气装置14B连接有与氮供给机构相连的氮气供给路径22，由此，向膜分离装置14的过滤膜14A供给氮气的气泡。因此，通过使用氮气之类的惰性气体，可更加有效地进行后段的厌氧生物处理。
在该膜分离装置14上连接对由配管23分离的固体物质、被固化了的被除去物进行处理的后段的压力过滤器15。压力过滤器15是使被除去物的含水率降低的装置。在本实施例中，压力过滤器15具有水的供给路径24，用于向压力过滤器15供给水，洗净·除去收容于压力过滤器15内的被除去物含有的例如氯化钠等中和盐。
另外，膜分离装置14连接有配管25，配管25具有未图示的泵，该泵用于将被过滤膜14A过滤处理了的被处理水输送到独立于氟成分除去装置2而构成的贮留槽5中。
并且，贮留槽5通过设有作为输送机构的泵26的配管27与构成电解处理装置3的电解槽6连接。在此，电解处理装置3由以下部分构成电解槽6，其构成内部具有未图示的被处理水的流入口和流出口的电解室28；一对电极29、30，其在该电解室28内的被处理水中至少一部分浸渍地相对配置；用于对该电极29、30进行通电的电源31；及用于控制该电源31的所述控制装置等。此外，也可在电解槽6内设置用于对内部进行搅拌的搅拌机构。
所述电极29及30例如由铂(Pt)或铂与铱(Ir)的混合物等贵金属电极，或覆盖了它们的不溶性导电体构成。此外，在本实施例中采用铂电极。另外，在本实施例中，分别由贵金属或覆盖了这些贵金属的导电体构成各电极29、30，但在不进行电极29、30的极性切换时，至少只使构成阳极的电极29由贵金属或覆盖了这些贵金属的导电体构成，构成阴极的电极30可由其他的导电体构成。
另外，在上述中，贵金属或覆盖了贵金属的导电体既可以在导电体上镀贵金属，也可为烧结物。
此外，在本实施例中，设有与该电解室28连通，由泵32进行循环的循环配管33，在该循环配管33上设有用于检测从电解室28内流入的被处理水的pH的pH传感器34、及用于检测氧化还原电位(ORP)的ORP传感器35。这些pH传感器34及ORP传感器35与控制装置连接，该控制装置构成通过电化学方法判定处理的结束的结束判定机构及/或判定被处理水中的次卤酸的还原处理的结束的还原处理结束判定机构。另外，该电解槽6备有作为pH调整机构的pH调整装置36。本实施例中的填充于pH调整装置36中的调整剂使用的是含氢氧化钠(NaOH)的水溶液。
此外，在本实施例中，电解槽6设有还原剂添加装置37、38，来作为用于对被处理水中生成的次氯酸等次卤酸进行还原处理的机构。在本实施例中，在还原剂添加装置37中使用亚硝酸钠溶液作为次氯酸的还原剂。另外，在还原剂添加装置38中，使用草酸作为次氯酸的还原剂，进而作为发挥被处理水的pH调整功能的物质。另外，除了添加还原剂，还可通过催化剂或者曝气(aeration)对次卤酸进行还原。
并且，电解槽6经由配管40与前处理槽7连接。该前处理槽7是为了有效地进行后段的进行生物处理的生物处理装置4的处理，对由电解槽6进行了电化学处理后的被处理水进行调整的槽。在该前处理槽7内设有散气装置41，在该散气装置41上，与所述散气装置14B同样地连接有与氮供给机构连接的氮气供给路径42。
另外，在该前处理槽7上连接有与恒温槽8连接的循环配管43。该恒温槽8是进行加热的装置，以使该恒温槽8内的被处理水的温度避免达到例如+15℃以下。此外，该恒温槽8的加热，也可与该装置1中产生热的其他设备例如电解槽6进行热交换等来利用废热。
此外，在前处理槽7上连接有用于供给生物处理中生物的活动所需要的有机物的有机物供给装置45。本实施例中的有机物，例如使用甲醇，但除此之外，例如也可为乙醇、丙醇、异丙醇中的任一个，或者含有多个的醇类等。
另外，在前处理槽7上连接有用于稀释处理的稀释水供给装置46，以使被处理水达到规定的硝酸浓度以下。在本实施例中，被处理水的硝酸浓度是采用预先在氟成分除去装置2的中和槽12中由硝酸传感器18检测出的值来进行控制的。此外，该稀释水供给装置46通过循环配管47不仅可以向前处理槽7供给城市水等自来水，还可供给由本实施例的水处理装置1处理后的被处理水，由此通过再利用来进行代替。
并且，该前处理槽7通过配管48与后段的生物处理装置4连接。本实施例的生物处理装置4具有多个生物处理槽9。在图1所示的实施例中，具有通过分支配管52并联连接三个生物处理单元51的共计六个生物处理槽9，该生物处理单元51对于两个生物处理槽9、9而具有一个作为输送机构的泵50。
在各生物处理槽9中形成有分别在下部或底面具有被处理水的流入口的脱氮反应室53，该脱氮反应室53内形成为不存在溶解氧的厌氧状态。此外，供给到生物处理槽9的被处理水在前处理装置7中，溶解氧已经被置换为氮气。另外，在该脱氮反应室53的下部充填有颗粒(granule)污泥54，在上部设有气固液分离机构55。
颗粒污泥54是如下物质，至少在厌氧性条件下，使将被处理水中的硝酸态氮或亚硝酸态氮还原为氮气的异养性细菌(微生物)，例如Micrococcus denitrificans或Pseudomonas denitrificans或者Pseudomonasaerufinosa等自造粒化成约为0.5至2mm的粒状。
此外，在本实施例中，脱氮反应室53内充填有颗粒污泥54，但除此之外，也可在脱氮反应室53内充填由载体支持的微生物，来进行脱氮处理。在所述情况下，可以提高脱氮反应室53内的微生物浓度，从而可以更加有效地对被处理水进行处理。
此外，在该脱氮反应室53内，在至少与由颗粒污泥构成的层接触了的状态下，在实施例中以一部分被埋设了的状态设有过滤膜56。本实施例的过滤膜56由所谓平膜构成。该平膜的结构为，在矩形状的框架的前后面装备过滤器，从与形成于这些过滤器间的空间连通而形成的上部的取出口，将由过滤器进行了过滤处理的液体排出到外部。在本实施例中，过滤膜56的取出口与设置了泵57的配管58相连。并且，与各生物处理槽9连接的配管58全部与后段的释放槽10连接。
释放槽10是暂时贮留由前段的生物处理装置4进行了处理后的被处理水的槽，在该释放槽10内设有用于对被处理水中含有的有机物进行分解处理的散气装置59。该散气装置59连接有空气供给路径62。此外，释放槽10连接有设置了泵60的释放配管61，并且该释放配管61在泵60的下游侧连接有所述循环配管47。由此，可以将该处理后的被处理水作为稀释水供给给前处理槽7。
根据以上的结构，对本实施例的水处理装置1的处理动作进行说明。此外，详细情况如上所述，被处理水是含有高浓度的氟成分或氮化合物的半导体工厂的排水。
(1)氟成分除去处理首先，被处理水在氟成分除去装置2中，进行含有氟成分的被除去物的除去处理。作为由氢氟酸或混酸等形成的pH为2左右的强酸的被处理水，暂时贮留在贮留罐11中后，通过泵经由配管16被适当输送到后段的中和槽12。
然后，在中和槽12中，由中和剂添加装置17进行被处理水的pH调整。在该情况下，供给中和槽12的被处理水的pH为2左右，通过作为中和剂使用的25重量％的氢氧化钠(NaOH)水溶液，被处理水例如被调整到pH7～8之间。此外，在中性附近，被处理水中的氟化氢的99.9％以上被离解成氢离子和氟化物离子。
然后，在中和槽12调整了pH的被处理水，经由配管19通过未图示的泵被适当输送至后段的反应槽13中。在反应槽13中，向pH已调整后的被处理水中所含有的氟成分中添加钙成分，即通过氯化钙添加装置20添加例如30重量％左右的氯化钙(CaCl2)水溶液，由此在被处理水中生成氟化钙(CaF)。由此，被处理水中的氟成分作为氟化钙而被固定。此外，该含有氟化钙的被处理水形成泥浆状的白浊的液体。
然后，反应槽13内的白浊的被处理水经由配管21被输送至后段的膜分离装置14。在该膜分离装置14中，通过浸渍于贮留槽内的过滤膜14A，进行被处理水的过滤处理。在本实施例中，通过进行利用了在过滤膜14A的表面形成的自形成膜的过滤，进行氟化钙和被处理水的固液分离。由此，含有氟化钙的泥浆状的白浊的被处理水通过该过滤膜14A的过滤作用，进行氟化钙和被处理水的固液分离。
此外，上述的自形成膜可以是由在被处理水中生成的含有氟化钙的被除去物构成的自形成膜。即，由被吸附于过滤膜14A的过滤面的被除去物过滤被处理水。另外，在进行氟化钙的回收时，该自形成膜也从过滤膜14A剥离而被回收。
另外，通过膜分离装置14分离的氟化钙为了提高过滤效率，从反应槽13中的反应开始经过规定时间使被处理水熟化，由此对于使氟化钙的粒子例如成长到0.25μm以上较为有效。在该情况下，氟化钙的膜分离变得容易。
此外，在本实施例中的膜分离装置14中设有散气装置14B，其在贮留被处理水的贮留槽内，从下方对过滤膜14A供给气泡，由此，向过滤膜14A供给氮气的气泡。
因此，从散气装置14B产生的气泡沿过滤膜14A的过滤面向上方移动。如此，通过从散气装置14B产生气泡，可将形成于过滤膜14A的表面的自形成膜的厚度形成为一定值以下。由此，可抑制自形成膜的闭塞，确保某种程度的通量(flux)，可维持被处理水的过滤效率。
此外，在本实施例中，从散气装置14B产生的气体采用了惰性气体即氮气。因此，在从散气装置14B向被处理水供给空气时，有可能空气中含有的二氧化碳气体与被处理水中含有的钙成分产生反应，使得氟化钙的浓度降低。但是，由于从散气装置14B供给的气体是惰性气体即氮气，所以能够避免该危险性。
这样由膜分离装置14分离的固体物质、即被固化了的被除去物经由配管23而被输送至压力过滤器15。由于该压力过滤器15如上述那样连接有洗净用的水供给路径24，所以洗净·除去收容于压力过滤器15的被除去物含有的例如氯化钠等中和盐。
由此，中和盐的大部分从压力过滤器15被放出到外部，相比于中和盐溶解度小的氟化钙残留于压力过滤器15内，通过在该压力过滤器15进行脱水，可以作为高纯度的氟化钙从被处理水中回收氟成分。具体地说，在由压力过滤器15对被除去物进行脱水后，取出半固化的状态的被除去物。在该状态下，被除去物的含水率达到50重量％左右。然后，通过使被除去物干燥，形成固化了的被除去物的块。在本实施例中，可获得含有氟化钙为85重量％的被除去物。
此外，在本实施例中，由于不使用高分子凝集剂等凝集剂来进行固液分离处理，所以可以从含有氟成分的被处理水高纯度地获得被固化了的氟化钙(一般称萤石)。通过使获得的氟化钙与强酸(例如硫酸)反应，可以作为氢氟酸在半导体制造工序等中进行再利用。进而，也可将在本实施例中获得的高纯度的氟化钙作为混入钢铁中的焊剂来使用。另外，若向获得的氟化钙中添加盐酸，则还可获得氯化钙。另外，为了再利用氟化钙而添加的硫酸或盐酸等是半导体工厂中常备的化学药品，所以可不必在工厂内添加新的设备，能够进行氟化钙的再利用。
另一方面，由膜分离装置14分离的液体物质、即、除去了氟化钙之后的被处理水，通过泵经由配管25被输送至贮留槽5内。由于贮留于该贮留槽5内的被处理水被除去了氟成分，所以含有硝酸、氨等氮化合物或氯、钠、钙等。被输送至贮留槽5内的被处理水适当地通过泵26经由配管27被输送至电解槽6内。
(2)电化学处理在电解槽6内贮留有被处理水的状态下，通过所述控制装置打开电源31，向电极29施加正电位、向电极30施加负电位。由此，电极29成为阳极，电极30成为阴极。
通过施加所述电位，由于各电极29、30是由可产生次卤酸或臭氧或者活性氧的不溶性导电体构成的，所以在构成阳极的电极29侧，被处理水中含有的氯化物离子(卤化物离子)释放出电子生成氯气(卤素)(反应A)。然后，该氯气(卤素)溶解于水生成次氯酸(次卤酸)(反应B)。此时，同时还生成臭氧或者活性氧。以下，表示反应A、反应B。
反应A反应B此外，由于各电极29、30是不溶性导电体，所以可避免由于电解使得电极29、30溶解于被处理水中的不良情况，从而可使电极29、30的更换等维修作业简单化。另外，如本实施例所述，电极是由贵金属电极或在导电体上覆盖了贵金属的电极构成的，所以可更加有效地在被处理水中生成次卤酸等。另外，由于电解含钙的溶液，所以在阴极侧产生氢氧化钙等的水垢附着。为了防止该情况，实施极性转换。
然后，生成的次氯酸(次卤酸)与被处理水中含有的氨或铵离子(氨态氮)反应，经过了多个化学变化后，转化为氮气(反应C)。以下，表示反应C。
反应C
另外，被处理水中的氨或铵离子(氨态氮)与在构成阳极的电极29侧产生的臭氧或者活性氧如反应D所示那样反应，由此也被脱氮处理为氮气。以下，表示反应D。
反应D由此，通过被处理水被电解处理，被处理水中的氨或者铵离子的氨态氮被脱氮处理为氮气。
在如上所述的电解处理中，如上述反应C所示，氨与次氯酸反应，由此，形成单氯胺或二氯胺等中间生成物，通过这些中间生成物的反应进行生成氮气的脱氮处理。在此，单氯胺或二氯胺等中间生成物的pH依赖性较高，在pH高于4.4时存在三氯胺，在pH为4.4～5时存在二氯胺，在pH低于8时存在单氯胺。因此，为了使单氯胺和二氯胺两者存在于被处理水中，pH需要为5～8。
另一方面，如上述反应C所示，随着氨态氮的脱氮处理的进行，被处理水中生成盐酸。因此，与被处理水中的氨态氮的处理量成比例，被处理水的pH倾向于酸性。但是，如上所述，若pH降低到规定值以下，则因为由氨态氮和次氯酸的反应生成的单氯胺或二氯胺等中间生成物的生成受阻，所以最终难以进行脱氮处理而将氨转换为氮气。
另外，若被处理水的pH达到4以下的酸性，则被处理水中的次氯酸逐渐表示作为氯气的状态，氯气扩散到空气中，在处理上并不优选。
因此，在本实施例中，在该电解处理中等，基于pH传感器34的输出，通过pH调整装置36添加作为调整剂的氢氧化钠水溶液。由此调整被处理水的pH，抑制氯气的产生。此外，在本实施例中，为了促进在氨的脱氮处理过程中生成的单氯胺或二氯胺等中间生成物的生成，控制装置基于pH传感器34的输出，将被处理水的pH调整到5～8的范围。
然后，控制装置基于ORP传感器35的输出，确定该电解处理的终点，结束电解处理。
在此，参照图3～图5，对上述被处理水中的氨的处理结束判断进行说明。图3是电解处理装置3的概要说明图，图4、图5表示实验结果。在电解槽6内，遵循上述反应A～反应C的化学反应，被处理水中的氨被还原处理为氮气。在该情况下，若进行被处理水中的氨的处理，则蓄积于被处理水中的次氯酸的量引起氧化还原电位(ORP)变化。另外，根据如上述的被处理水中的氨的量的减少及利用由pH调整装置36添加的作为调整剂的氢氧化钠，pH产生变化。由此，在本实施例中，基于电解槽6内的被处理水的ORP及pH，推测氨的除去反应的进行程度，基于该推测，控制向电极29、30的供电。
图4表示通过电解处理装置3的电解反应除去氨态氮时的电解槽6的电解时间和被处理水的ORP及pH的关系的一例。图5表示对应于图4的通过电解处理装置3的电解反应除去氨态氮时的硝酸态氮浓度、氨态氮浓度及游离氯浓度的关系。在图4及图5的实验中，使用1000mL的模拟被处理水，该模拟被处理水的氯化物离子浓度为10000mg/L、硝酸态氮浓度为2000mg/L、氨态氮浓度为1000mg/L，以电流值3A、利用由氢氧化钠构成的pH调整剂将pH调整为8，同时进行电解处理。
在图5中，氨态氮逐渐减少，在电解时间大约为120分钟左右时，氨态氮的除去结束。该氨态氮的除去结束的同时，被处理水中的游离氯、即、次氯酸急剧地增加。与此相对，在图4中表示出，电解槽6的被处理水的ORP随着经过处理时间，微小上下波动并减少，在电解时间大约为120分钟左右时，急剧地增加。这是因为，被处理水的ORP受到电解槽6内的被处理水中含有的次氯酸(次卤酸)、单氯胺或二氯胺的影响而产生了变化。
即，在被处理水中存在足够的氨时，作为中间生成物的单氯胺或二氯胺的生成和消耗的平衡基本一定，对此，通过进行氨的除去处理，打破该单氯胺与二氯胺的生成和消耗的平衡，单氯胺或二氯胺减少，由此被处理水的ORP逐渐降低。而且，从除去了被处理水中的氨(氨态氮)的时刻，由电解生成的次氯酸(次卤酸)不被消耗，而残留于被处理水中，所以由于该次氯酸的上升，被处理水的ORP值急剧地上升。
在本实施例中，基于电解槽6内的被处理水的ORP的变化程度及pH值，推测氨态氮的除去反应的进行程度，基于该进行程度控制电极29、30之间流过的电流值，并且根据电解槽6内的被处理水的ORP变化的推移、电解槽6的被处理水的pH达到规定的值的情况的任一个或者两方面，推测氨态氮的除去结束，控制向电极29、30供电。
参照图6的流程图，对本实施例的基于ORP的变化的控制内容，以下进行说明。首先，控制装置在S1中将pH控制为规定的pH值8同时开始电解处理，然后，在S2中由ORP传感器35测定电解槽6内的被处理水的ORP，并将该测定了的ORP值存储为ORPmax。然后，在S3中测定ORP，并将该测定了的ORP值存储为ORPa。
然后，在S4中，控制装置计算出ORPmax与ORPa的差，若ORPmax小于ORPa，则在S5中由ORPmax置换ORPa并存储，之后，返回到S3。另一方面，若ORPmax大于ORPa，则进入到S6的处理中，若从ORPmax减去ORPa后的值为100mV以下，则返回到S3，若大于100mV则进入到S7的处理。
然后，在S7中测定ORP，并将该测定了的ORP值存储为ORPb。然后，在S8中，控制装置计算出ORPmax与ORPb的差，若从ORPmax减去ORPb后的值为10mV以上，则返回到S7，若是小于10mV的情况，则在S9中继续处理，使基于电极29、30的电解结束后，结束处理。由此，可判断被处理水的处理反应结束时的ORP的变化的推移，并可判断电解槽6内的被处理水的处理反应结束。
因此，根据ORP的变化，判断电解槽6内的被处理水内的氨态氮的电解反应的进行状况，由此能够可靠地进行被处理水内的氨态氮的处理，并且可避免不必要地耗电的不良情况。
另一方面，被处理水的pH根据如上述的被处理水中的氨的量的减少及利用由pH调整装置36添加的作为调整剂的氢氧化钠，pH产生变化。若被处理水中的氨与次氯酸的反应结束，则由于被处理水中不再生成盐酸，所以被处理水的pH不会倾向于酸性。因此，控制装置定期定量地向被处理水中添加作为pH调整剂的氢氧化钠，被处理水的pH相对于添加量，不会倾向于酸性，即在相对于pH调整程度向碱性侧移动的时刻，推测氨的除去反应的进行程度，基于该推测，控制向电极29、30的供电。
由此，为了基于由ORP传感器35检测的被处理水的ORP的变化的程度而控制向电极29、30的通电，可不使用氨态氮浓度测定器等高额的传感器，根据被处理水中的氨态氮的浓度，能够可靠地判断氨态氮的处理结束时期。
由此，通过被处理水中的氨态氮的处理在途中结束，能够避免处理后的被处理水中残留氨态氮的不良情况，或通过必要以上地进行电解而消耗浪费的电力的不良情况。因此，可实现运转成本的降低。尤其因为不用必要以上地进行电解，所以能够抑制在被处理水中过度地生成次卤酸的不良情况。
尤其在本实施例中，基于被处理水的ORP的变化及pH的变化判断氨态氮的处理结束时间，所以可更加精密地进行电解控制，并能够可靠地省电。
另外，如上所述，因为电解槽6内的被处理水由pH调整装置36将pH调整到5～8的范围，所以不会对通过电化学方法在被处理水中生成的次卤酸与氨的脱氮反应中的单氯胺或二氯胺等中间生成物的生成产生较大影响。因此，被处理水的pH的变动不会对ORP的变动产生较大影响，可更加精密地判断氨态氮的处理结束时间。
另外，由于被处理水的pH不会达到4以下，所以能够抑制被处理水中生成的次氯酸等次卤酸作为氯气等的卤气等而被排放到空气中的不良情况。
电解处理结束后，控制装置通过设置于电解槽6的还原剂添加装置37及38，向被处理水中添加作为次氯酸(次卤酸)的还原剂的亚硝酸钠溶液及草酸。
在此，控制装置基于所述ORP传感器35及pH传感器34的检测，判断次氯酸(次卤酸)的还原结束时间。即，控制装置基于pH传感器34的检测，通过pH调整装置36将该被处理水的pH调整到规定的范围，例如5～8的范围，在电解处理后也继续检测被处理水的ORP。
由于ORP基于被处理水中的次氯酸(次卤酸)的量而变动，所以通过检测被处理水达到一定的范围的pH的状态下的ORP，在该ORP达到规定的值以下的时刻，可判断次氯酸(次卤酸)的还原处理结束。
尤其在本实施例中，在基于ORP判断次氯酸(次卤酸)的还原结束时，通过将被处理水的pH调整到一定的范围，可减小依赖于pH的ORP的影响，从而可以更加高精度地判断次氯酸(次卤酸)的还原处理的结束时间。
由此，能够不会过度地、也不会不足地对被处理水中的次氯酸(次卤酸)进行还原处理，所以在后段的被处理水的生物处理中，能够避免由次氯酸(次卤酸)生成三卤甲烷等的不良影响，并且避免浪费地使用次氯酸(次卤酸)的还原剂，由此可消除运转成本上涨的不良情况。
尤其在本实施例中，在电解处理结束后，由于在该电解槽6内继续进行氧化剂的还原处理，所以不必只为了该还原处理而设置ORP传感器35等高价的传感器，而可以利用在电解处理中使用的ORP传感器36。由此，可实现装置的简单化，并且可实现部件个数的削减。
由此，在被处理水中生成的次氯酸(次卤酸)在被还原处理了的状态下，被输送至后段的生物处理装置4中。因此，通过电化学处理中在被处理水中生成的次氯酸等氧化剂，可避免对在后段中使用的产生脱氮反应的脱氮细菌、即本实施例中的颗粒污泥54产生不良影响的不良情况。因此，利用由电解生成的氧化剂，可抑制后段的生物处理的处理效率低下的不良情况。
此外，在本实施例中，采用了草酸作为还原剂，所以通过该草酸也可将被处理水的pH维持在约为5～6。由此，可将被处理水调整到适于后段的生物处理的pH，从而可实现氮化合物的处理效率的提高。
此外，在本实施例中，采用了亚硝酸钠及草酸作为还原剂，但并不限于该组合，也可为硫代硫酸盐或者它们的组合，进而也可为其中的任一个。但是，在硫代硫酸盐的情况下，优选在不会对后段的生物处理产生影响的范围内使用该硫酸盐。这是因为该硫代硫酸盐在成本方面有利。
另外，在本实施例中，作为还原次氯酸(次卤酸)的手段，采用了还原剂，但并不限于此，也可通过由金属过氧化物等构成的催化剂或曝气对被处理水中的次卤酸进行还原处理。在所述情况下，也与采用了还原剂的情况相同，可容易地对被处理水中的次卤酸进行还原处理，从而可容易地实现各生物处理槽9的处理效率的提高。另外，在所述情况下，次氯酸(次卤酸)的还原处理的结束时间，与上述情况同样地基于由ORP传感器35检测出的ORP进行判断。
之后，在电解槽6内，在被处理水中的次卤酸等氧化剂的还原处理结束后，控制装置经由配管40将电解槽6内的被处理水输送至后段的前处理槽7内。
(3)生物处理的前处理被输送到前处理槽7内的被处理水，通过由散气装置41供给氮气，被处理水中的溶解氧被氮气置换。由此，被处理水形成为厌氧性而适于利用生物处理所使用的颗粒污泥54进行的处理。另外，前处理槽7内的被处理水经由循环配管43与恒温槽8连接。因此，在该被处理水的温度例如低于+15℃时，通过该恒温槽8加热被处理水，使其温度达到例如+15℃以上。由此，前处理槽7内的被处理水的温度被调整到适于后段的生物处理的+15℃以上。此外，该恒温槽8的加热，如上所述，也可通过与该装置1中产生热的其他设备例如电解槽6进行热交换等，利用废热来进行。由此，可不必特意地设置发热设备进行被处理水的升温。
再者，由有机物供给装置45向该前处理槽7内的被处理水供给后段的生物处理的生物活动所必要的有机物。此外，在本实施例中，作为有机物，由于使用含甲醇或异丙醇的醇类，所以不会对生物处理带来不良影响，可进行在生物处理中所必要的有机物的供给，由此也可实现生物处理的处理效率的提高，另外，还可提高处理后的被处理水的环境适应性。
并且，所述控制装置基于在氟成分除去装置2的中和槽12设置的硝酸传感器18的检测，在被处理水的硝酸浓度高于规定的浓度时，在该前处理槽7内，通过稀释水供给装置46进行稀释水的供给，将被处理水的硝酸浓度调整到规定的浓度以下。此外，作为稀释水，不仅可使用城市水等自来水，还可通过循环配管47向前处理槽7供给由本实施例中的水处理装置1处理后的被处理水，由此进行再利用。
如此，在将电解处理后的被处理水调整到适于生物处理的状态后，控制装置经由配管48将前处理槽7内的被处理水输送到后段的生物处理装置4。
(4)生物处理输送到生物处理装置4内的被处理水，由于通过前段之前的处理，处理了被处理水中含有的氟成分或氨等氮化合物，所以在该阶段，被处理水中含有作为处理对象的硝酸。如上所述，从半导体工厂中的蚀刻工序排出的被处理水，不仅含有高浓度的氟成分，还含有高浓度的氨或硝酸。硝酸虽然通过前段的电解处理，一部分被进行了脱氮处理，但为了通过电解处理对被处理水中的所有硝酸进行脱氮处理，电解处理所需时间需要变得更长，所以存在导致运转成本上涨的问题，从处理费用的方面看，进而从处理效率的方面看也不优选。
另外，从工厂排出的被处理水中的硝酸的浓度并非一定，高浓度的情况或基本没有处理对象的情况等变动较大，所以该生物处理装置4的处理载荷的变动也较大。
因此，在本实施例的生物处理装置4中，在氟成分除去装置2的中和槽12中基于由硝酸传感器18预先检测出的硝酸浓度，使使用的生物处理槽9的数目变动。
具体地说，在前段的前处理槽7中，由稀释水供给装置46进行某种程度的浓度的稀释，但在由硝酸传感器18检测出的硝酸的浓度明显高时，在本实施例中，使全部的三台泵50运转，在全部的六个生物处理槽9进行被处理水的生物处理。
被处理水经由分支配管52从各生物处理槽9的下部被分配供给到脱氮反应室53。输送给脱氮反应室53的被处理水，通过电解处理如上述那样，氮态氮的处理基本结束，所以基本不含有氨态氮。
从生物处理槽9的下部输送给脱氮反应室53内的被处理水，通过向上流动在充填于内部的颗粒污泥54内上升。在这期间，被处理水中的硝酸态氮及亚硝酸态氮如上述那样与脱氮菌接触，被分解为氮气。即，脱氮菌利用氧使有机物氧化而获得能量，在本实施例中，由于脱氮反应室53内形成厌氧状态，所以脱氮菌利用硝酸或亚硝酸中的氧，进行由前段的前处理槽7预先供给的甲醇等有机物的氧化分解。由此，被处理水中的硝酸态氮及亚硝酸态氮由脱氮菌进行脱氮处理，被还原为氮气(反应F)。以下，表示反应F。此外，反应F中的氢由被处理水中添加的有机物供给。
反应F
如此，在被处理水的硝酸浓度高时，由于向各生物处理槽9分配供给被处理水并执行生物处理，所以不管被处理水中含有的硝酸浓度，可减轻施加于各生物处理槽9的载荷。
由此，可实现各生物处理槽9的处理效率的提高，作为整体可提高被处理水的处理效率。尤其，通过能够向多个生物处理槽9分配供给，由此可减轻由被处理水向该生物处理槽9的导入、排出引起的对各槽9内的生物的载荷。
另外，在本实施例中，由于生物处理利用颗粒污泥54对被处理水进行处理，所以可更加有效地对被处理水中的硝酸态氮或亚硝酸态氮进行处理。
再者，被供给到各生物处理槽9的被处理水如上述那样，在前处理槽7由稀释水供给装置46稀释到规定的硝酸浓度以下，所以由此也可利用适于生物处理的硝酸浓度执行处理，从而可实现处理效率的提高。
此外，供给生物处理槽9的被处理水，由于通过恒温槽8预先调整到规定的温度，即+15℃以上，所以可在适于生物处理的温度下执行生物处理。由此可避免例如该水处理装置1设置在室外的情况等，因季节室外气体温度显著降低，由此生物的活动降低，从而处理效率降低的不良情况。因此，可避免受到室外气体温度的影响，能够维持生物处理的处理效率。
而且，脱氮反应室53内生成的氮气或二氧化碳气体，经由设在生物处理槽9的上部的气固液分离机构55被排出到外部。另外，由脱氮菌进行了脱氮处理后的被处理水，通过使泵57运转，经由过滤膜56，通过配管58输送到后段的释放槽10。
在此，在脱氮反应室53内进行了脱氮处理后的被处理水，经由过滤膜56被输送至后段，所以与氮气或二氧化碳气体等一同上升了的颗粒污泥54被过滤膜56过滤处理，因此可抑制流入到后段的释放槽10的不良情况。
尤其，过滤膜56，至少与脱氮反应室53的由颗粒污泥54形成的层接触，在本实施例中以被埋设了的状态而配置，所以可积极地由过滤膜56剥下并排出附着于颗粒污泥54的各粒子的表面的氮气或二氧化碳气体等。因此，由于从各颗粒污泥54的粒子的表面有效地除去氮气或二氧化碳气体，所以该颗粒污泥54的脱氮处理的有效面积增加，由此可实现脱氮处理效率的提高。
此外，在本实施例中，通过使泵57运转，经由过滤膜56将被处理水输送到释放槽10，但并不限于此，例如通过密闭被处理水的供给路径及流出路径以外的脱氮反应室53，可不用特意使用泵等输送机构，通过来自被处理水的供给路径的供给，将在脱氮反应室53处理了的被处理水从流出路径排出。由此，可实现装置的简单化，并且可实现部件成本的降低。
另外，在本实施例中，过滤膜56被埋设于颗粒污泥54而被设置，但并不限于此，通过在脱氮反应室53内或脱氮反应室53的外部将其设置于被处理水的流出路径，颗粒污泥54被排出到处理槽外，利用该颗粒污泥可抑制环境载荷增加的不良情况。
另一方面，在如下情况下由所述硝酸传感器18检测出的硝酸的浓度低于规定的值，可不必使用所有的生物处理槽9，可进行被处理水中的硝酸态氮及亚硝酸态氮的脱氮处理，在该情况下，使一台或两台泵50运转，将使用的生物处理槽9的台数减少到两台或四台，进行被处理水的生物处理。
通过进行如下控制这样随着被处理水中的硝酸浓度降低，使供给被处理水的生物处理槽9的数目减少，随着硝酸浓度增高，使供给被处理水的生物处理槽的数目增加，如此根据对应于硝酸浓度的生物处理槽9的数目对被处理水进行处理。由此，可有效地进行生物处理，从而可实现处理效率的提高。
在该情况下，使用的生物处理单元51的选择，并非始终使用相同的单元51，定期地执行顺次切换使用的生物处理单元51的控制。由此，可避免因只使用一部分生物处理槽9而引起各生物处理槽9之间的载荷差距的不良情况。
然后，通过散气装置59从空气供给路径62向由生物处理装置4处理了并被输送到释放槽10的被处理水供给空气。由此，进行因过剩地添加到被处理水中而残留下的有机物的分解处理。在对该有机物进行了分解处理后，通过泵60经由释放配管61向河川等环境中排出被处理水。在该状态下，被处理水的氟成分被除去处理，并且高浓度的硝酸或氨等也被有效地进行了除去处理，因此，即使排放到环境中，也不会对该环境带来负荷。因此，不必将从工厂排出的被处理水作为工业废弃物来进行处理，无论在环境方面还是在处理成本方面都较为适宜。
此外，即使在由生物处理装置4进行了处理并被输送到释放槽10之后，例如由硝酸传感器18检测出的硝酸浓度明显偏高，需要比通常情况更高的处理时，也可以经由循环配管47将输送到释放槽10的被处理水输送到前处理槽7，再次进行在生物处理装置4中的处理。
如上所述，根据本发明的水处理装置1，能够在氟成分除去装置2中除去例如在半导体工厂等排出的氢氟酸排水等含有氟成分或氮化合物的被处理水中的氟成分，并且能够在电化学处理装置3及生物处理装置4中，对除去了氟成分且至少含有氮化合物的被处理水进行处理。
由此，可将从工厂等排出的含有氟成分或至少含有氮化合物的排水处理至适于环境的状态，能够实现排水处理的成本的降低，并且可提高对环境的适应性。
另外，由于被处理水是通过电化学方法被处理后又被进行了生物处理的被处理水，所以相比于只通过电化学方法进行处理的情况，可明显到达运转成本的降低，并且可提高被处理水的处理效率。
此外，在本实施例中，由于以含有氟成分的被处理水的处理作为例子进行了列举，所以具有氟成分除去装置2，但在对不需要氟成分的处理的被处理水进行处理时，通过由除该氟成分除去装置2之外的水处理装置1进行处理，可有效地处理含有高浓度的氮化合物的被处理水。
此外，在本实施例中，按所述顺序设置氟成分除去装置2、电解处理装置3、生物处理装置4，由此进行被处理水的处理，但各装置的处理的顺序并不限定于此，即使在任一个的顺序变更时，也可进行被处理水的处理。
权利要求
1.一种水处理装置，其特征在于，包括氟成分除去装置，其从混入了含有氟成分的被除去物的被处理水分离所述被除去物；电化学处理装置，在所述被处理水中浸渍至少一对电极的至少一部分，所述电化学处理装置利用电化学方法对其进行处理；以及生物处理装置，其对所述被处理水进行生物处理。
2.一种水处理装置，其特征在于，包括电化学处理装置，在被处理水中浸渍至少一对电极的至少一部分，所述电化学处理装置利用电化学方法对其进行处理；和生物处理装置，其具有多个生物处理槽，对由所述电化学方法处理了的所述被处理水进行生物处理，基于所述被处理水中的硝酸浓度及/或所述被处理水的量切换所述生物处理槽的数目。
3.根据权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于，所述电化学处理装置具有pH调整机构，其在利用所述电化学方法的处理中调整所述被处理水的pH；pH检测机构，其检测所述被处理水的pH；ORP检测机构，其检测所述被处理水的氧化还原电位；结束判定机构，其判定利用所述电化学方法的处理的结束；以及控制机构，其控制向所述电极的通电，在利用所述电化学方法的处理中，所述被处理水的pH由所述pH调整机构调整到规定范围内，并且所述结束判定机构基于所述pH检测机构的检测输出及/或所述ORP检测机构的检测输出判定结束，所述控制机构根据该判定输出结束向所述电极的通电。
4.根据权利要求3所述的水处理装置，其特征在于，所述电化学处理装置具有还原所述被处理水中的次卤酸的次卤酸还原处理机构、及判定次卤酸的还原处理的结束的还原处理结束判定机构，在利用所述控制机构结束向所述电极的通电后，通过次卤酸还原处理机构进行次卤酸的还原处理，判定还原处理结束，并结束所述次卤酸还原处理机构的动作。
5.根据权利要求3所述的水处理装置，其特征在于，所述pH调整机构将所述被处理水的pH调整到5～8。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的水处理装置，其特征在于，具有在所述生物处理的前段除去所述被处理水中的氧的机构。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述生物处理装置使用颗粒污泥对所述被处理水进行处理。
8.一种水处理装置，对被处理水进行生物处理，其特征在于，具有贮留颗粒污泥的生物处理槽，由该生物处理槽供给所述被处理水并进行生物处理，并且在所述生物处理槽内设置过滤膜，经由该过滤膜使所述生物处理槽内的所述被处理水流出到该生物处理槽外。
全文摘要
提供一种能够将含有氟成分的被处理水处理至可适应环境的状态，还不会对含有氮化合物的被处理水的浓度产生影响，可进行氮化合物的处理的水处理装置。其包括从混入了含有氟成分的被除去物的被处理水分离被除去物的氟成分除去装置(2)；将至少一对电极(29)、(30)的至少一部分浸渍到分离了被除去物的被处理水中，利用电化学方法进行处理的电化学处理装置(3)；以及对利用电化学方法进行了处理的被处理水进行生物处理的生物处理装置(4)。
文档编号C02F1/58GK1911840SQ20061011014
公开日2007年2月14日 申请日期2006年8月7日 优先权日2005年8月9日
发明者井关正博, 山田淳, 梅泽浩之, 小泉友人, 小川唯 申请人:三洋电机株式会社