專利名稱：含有機物排水的處理方法以及處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將從電子設備制造工廠等排出的含有高濃度至低濃度有機物(TOC)的排水用反滲透(RO)膜分離裝置進行處理、回收時，防止RO膜分離裝置內因有機物在膜面吸附所導致的通量降低、或生物污染而長期進行穩(wěn)定的處理，并且，有效地降低水中TOC濃度而得到高水質的處理水，此外，還容易且有效地處理RO膜分離裝置的濃縮水的含有機物排水的處理方法以及處理裝置。
背景技術：
近年，環(huán)境基準及水質基準有越來越嚴格的傾向，對于排放水也希望進行高度的凈化。另一方面，從消除水不足的目的出發(fā)，為了回收各種排水進行再利用，也希望開發(fā)高度的水處理技術。
在這樣的狀況下，由于RO膜分離處理能將水中的雜質(離子類、有機物、微粒子等)有效地除去，所以近年來在很多領域中被使用。例如，廣泛采用如下方法將從半導體制造過程排出的含有丙酮、異丙醇等的含高濃度TOC或者低濃度TOC的排水回收進行再利用時，首先對其進行生物處理，除去TOC成分，并對生物處理水進行RO膜處理，來進行凈化的方法(例如，特開2002-336886號公報)。
但是，近年來，如下問題開始明顯化將生物處理排水通水到RO膜分離裝置時，由于通過微生物進行的有機物分解產生生物代謝物，其使RO膜的膜面堵塞、導致通量降低。
另一方面，在不使用生物處理、將這些含有TOC的排水直接通水到RO膜分離裝置的情況下，由于流入RO膜分離裝置的TOC濃度高，所以在RO膜分離裝置內形成微生物容易繁殖的環(huán)境。因此，從抑制RO膜分離裝置內的生物污染的目的出發(fā)，通常向含有TOC的排水中添加大量的粘泥控制劑(slime control agent)，但是由于粘泥控制劑價格高，所以尋求更便宜的抑制生物污染的方法。
另外，在從電子設備制造工廠排出的排水中，吸附于RO膜分離裝置的膜面、有可能使通量降低的非離子性表面活性劑有時會混入，以往，對于這樣的含有非離子性表面活性劑的排水，不能應用RO膜分離處理。
為了解決這樣的問題，將從電子設備制造工廠、其它各種領域排出的含有高濃度至低濃度有機物的排水用RO膜分離裝置進行處理、回收時，在防止RO膜分離裝置內因有機物在膜面吸附所導致的通量降低、生物污染而長期進行穩(wěn)定處理的同時，將水中TOC濃度有效地降低而獲得高水質的處理水，作為這樣的技術，本發(fā)明人提出了如下方案首先，在含有機物排水中添加該含有機物排水中的鈣離子5倍重量以上的結垢防止劑，并且在添加結垢防止劑之前、之后或者同時，向含有機物排水中添加堿試劑，將pH調整到9.5以上，然后進行RO分離處理的方法以及裝置(特開2005-169372號公報)。
這樣，通過在導入到RO膜分離裝置的被處理水(以下有時稱“RO給水”)中添加規(guī)定量的結垢防止劑，并將pH調整到9.5以上后向RO膜分離裝置通水，可以獲得如下的作用效果防止RO膜分離裝置內因有機物在膜面吸附所導致的通量降低或生物污染而長期進行穩(wěn)定處理的同時，將水中的TOC濃度有效地降低，從而可以得到高水質的處理水。
(1)通過將RO給水的pH調整到9.5以上，可以取得如下的效果。
微生物在堿性環(huán)境下不能生存。因此，通過將RO給水的pH調整到9.5以上，在RO膜分離裝置內，雖然有營養(yǎng)源，但可以創(chuàng)造出微生物不能生存的環(huán)境，沒有必要像以往那樣添加昂貴的粘泥控制劑，可以抑制RO膜分離裝置中的生物污染。
另外，已知有可能使通量降低的非離子性表面活性劑在堿性環(huán)境下從膜面解吸，通過將RO給水的pH調整到9.5以上，可以抑制這些成分向RO膜面的吸附。
(2)通過向RO給水中添加結垢防止劑，其量為RO給水中的鈣離子5倍重量以上，可以取得如下的效果。
從電子設備制造工廠等排出的含有TOC的排水中，極少存在成為結垢原因的鈣離子等混入的情況。在將RO給水的pH調整到9.5以上的高pH的RO工作條件下，即使極微量的鈣離子混入，也能生成碳酸鈣等結垢，導致RO膜直接堵塞。因此，從抑制由這樣的結垢導致膜面堵塞的目的出發(fā)，向RO給水中添加結垢防止劑，其量為RO給水中的鈣離子的5倍重量以上，以防止結垢的生成。
專利文獻1特開2002-336886號公報專利文獻2特開2005-169372號公報發(fā)明內容根據(jù)特開2005-169372號公報記載的技術，將從電子設備制造工廠、其它各種領域排出的含有高濃度至低濃度有機物的排水、特別是含有非離子性表面活性劑的排水用RO膜分離裝置進行處理、回收時，在防止RO膜分離裝置內因有機物在膜面吸附而導致的通量降低、生物污染而長期進行穩(wěn)定處理的同時，可以有效地降低水中TOC濃度，得到高水質的處理水，但是存在下述不良情況。
即，根據(jù)特開2005-169372號公報記載的技術，對于向RO給水中添加結垢防止劑后進行RO膜分離處理而得到的濃縮水(以下有時稱“RO濃縮水”)來說，由于所添加的結垢防止劑被濃縮，所以變?yōu)楹写罅孔鳛镃OD成分的結垢防止劑。即，由于結垢防止劑不能透過RO膜而在濃縮水側被濃縮。特別是，根據(jù)特開2005-169372號公報的技術，添加大量結垢防止劑，其量為RO給水中的鈣離子5倍重量以上，對其進行RO膜分離處理，在所得到的RO濃縮水中含有大量的結垢防止劑。
通常，將RO濃縮水送到排水處理工序，經過生物處理和凝聚沉淀處理后排放，但是一般來說，結垢防止劑是難以通過凝聚沉淀處理和生物處理除去的，除此之外，結垢防止劑也是阻礙凝聚反應的物質。因此，如果這樣將含有大量結垢防止劑的RO濃縮水送到排水處理工序，則除了排水處理工序的負荷增大以外，還有可能使排放水中的COD值增加等、使水質降低。
因此，本發(fā)明目的在于，提供將這種RO濃縮水的包括COD值的TOC值有效地降低，防止RO濃縮水對排水處理等的不良影響的含有機物排水的處理方法以及處理裝置。
本發(fā)明(發(fā)明1-第1項)的含有機物排水的處理方法，其特征在于，包含以下工序向含有機物排水中添加結垢防止劑的結垢防止劑添加工序；將添加了該結垢防止劑的含有機物排水供給到反滲透膜分離裝置，分離成透過水和濃縮水的反滲透膜分離工序；將供給到該反滲透膜分離裝置的含有機物排水的pH調整到9.5以上的pH調整工序；其中，具有向所述濃縮水中添加臭氧來氧化處理該濃縮水的氧化處理工序。
第2項的含有機物排水的處理方法，其特征在于，在第1項中，所述氧化處理工序是并用臭氧和過氧化氫的促進氧化處理工序。
第3項的含有機物排水的處理方法，其特征在于，在第1項或者第2項中，所述氧化處理工序的處理水的pH為5.6～8.6。
第4項的含有機物排水的處理方法，其特征在于，在第1項或者第2項中，具有向所述濃縮水中添加堿試劑、使得所述氧化處理工序中的水的pH達到9.8～11的堿添加工序。
第5項的含有機物排水的處理方法，其特征在于，在第1～4項的任一項中，具有使所述氧化處理工序的處理水與活性炭接觸的活性炭處理工序。
第6項的含有機物排水的處理方法，其特征在于，對于第1～5項中的任一項，在所述結垢防止劑添加工序中，向所述含有機物排水中添加結垢防止劑，其量為該含有機物排水中的鈣離子的5倍重量以上。
第7項的含有機物排水的處理方法，其特征在于，對于第6項，在所述結垢防止劑添加工序中，向所述含有機物排水中添加結垢防止劑，其量為該含有機物排水中的鈣離子的5～50倍重量。
第8項的含有機物排水的處理方法，其特征在于，在第1～7項的任一項中，所述反滲透膜分離裝置的反滲透膜是具有在1.47MPa、25℃、pH為7的條件下對1500mg/L的食鹽水進行反滲透膜分離處理時的鹽排除率為95％以上的脫鹽性能的聚乙烯醇系低污染用反滲透膜。
第9項的含有機物排水的處理方法，其特征在于，對于第1～8項中的任一項，在所述pH調整工序中，將所述含有機物排水的pH調整到10.5～12。
第10項的含有機物排水的處理方法，其特征在于，對于第1～9項中的任一項，在添加所述結垢防止劑之前，對所述含有機物排水進行陽離子交換處理。
本發(fā)明(第11項)的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，具有向含有機物排水中添加結垢防止劑的結垢防止劑添加單元；將添加了該結垢防止劑的含有機物排水分離成透過水和濃縮水的反滲透膜分離裝置；將供給到該反滲透膜分離裝置的含有機物排水的pH調整到9.5以上的pH調整單元；其中，具有向所述濃縮水中添加臭氧來氧化處理該濃縮水的氧化處理單元。
第12項的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，在第11項中，所述氧化處理單元是并用臭氧和過氧化氫的促進氧化處理單元。
第13項的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，在第11或12項中，所述氧化處理單元的處理水的pH為5.6～8.6。
第14項的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，在第11或12項中，具有向所述濃縮水中添加堿試劑、使得所述氧化處理單元中水的pH達到9.8～11的堿添加單元。
第15項的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，在第11～14項的任一項中，具有導入所述氧化處理單元的處理水的活性炭塔。
第16項的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，對于第11～15項中的任一項，在所述結垢防止劑添加單元中，向所述含有機物排水中添加結垢防止劑，其量為該含有機物排水中的鈣離子的5倍重量以上。
第17項的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，對于第16項，在所述結垢防止劑添加單元中，向所述含有機物排水中添加結垢防止劑，其量為該含有機物排水中的鈣離子的5～50倍重量。
第18項的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，在第11～17項的任一項中，所述反滲透膜分離裝置的反滲透膜是具有在1.47MPa、25℃、pH為7的條件下將1500mg/L的食鹽水進行反滲透膜分離處理時的鹽排除率為95％以上的脫鹽性能的聚乙烯醇系低污染用反滲透膜。
第19項的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，對于第11～18項中的任一項，在所述pH調整單元中，將所述含有機物排水的pH調整到10.5～12。
第20項的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，在第11～19項的任一項中，裝備將供給到所述結垢防止劑添加單元的含有機物排水進行陽離子交換處理的陽離子交換塔。
根據(jù)本發(fā)明的含有機物排水的處理方法以及處理裝置，將從電子設備制造工廠、其它各種領域排出的含有高濃度至低濃度有機物的排水、特別是含有非離子性表面活性劑的排水用RO膜分離裝置進行處理、回收時，防止RO膜分離裝置內因有機物在膜面吸附所導致的通量降低、生物污染而長期進行穩(wěn)定處理的同時，可以將水中TOC濃度有效地降低而得到高水質的處理水。并且，還可以容易且有效地處理RO濃縮水中包括結垢防止劑的有機物質，來減輕對后續(xù)排水處理工序的負荷。
即，在本發(fā)明中，由于向RO給水中添加結垢防止劑、并將pH調整到9.5以上之后向RO膜分離裝置通水，如前所述，可以抑制RO膜分離裝置中的生物污染、并抑制因結垢導致的膜面堵塞。
另外，這樣，通過將向RO給水中添加結垢防止劑而得到的RO濃縮水進行臭氧處理，可以有效地氧化分解除去包括來自于RO濃縮水中結垢防止劑的COD成分的、濃縮水中的有機物質(TOC)。并且，與生物處理比較，利用臭氧進行的氧化處理的反應速度快，所以可以將裝置小型化，可以使裝置的設置空間減小。
本發(fā)明所述的臭氧氧化處理，可以是并用臭氧和過氧化氫的促進氧化處理(第2，11項)。
在臭氧氧化處理、或者并用臭氧和過氧化氫的促進氧化處理中，濃縮水中的TOC與來自于臭氧或過氧化氫的羥基自由基反應，首先變成有機酸那樣的氧化合物。由于生成有機酸而引起被處理水的pH降低，所以在該pH降低的狀態(tài)下即使繼續(xù)直接添加臭氧等，臭氧等的反應性也降低。因此，為了進一步將TOC分解除去，必須添加大量的臭氧。因此，為了防止這樣的因pH降低而導致的反應性降低，通常，需要向臭氧氧化處理的原水中添加堿試劑，使pH呈堿性。
在本發(fā)明中，對于將調整到pH 9.5以上的高pH值的含有機物排水用RO膜分離處理而得到的高pH的RO濃縮水來說，由于應用這種臭氧氧化處理或者促進氧化處理，所以可以不需要添加用于防止這樣的因生成有機酸所導致的pH降低而導致的反應性降低的堿試劑。
但是，該pH堿性的濃縮水，在臭氧氧化處理或者促進氧化處理中，因生成有機酸而導致pH降低，pH達到5.6～8.6左右的pH中性范圍時，由于反應難以進行，所以pH不會進一步降低，結果可以穩(wěn)定地得到中性的處理水。該pH中性的處理水可以不進行pH調整，直接排放(第3，13項)。
但是，在本發(fā)明中，對于臭氧氧化處理或者促進氧化處理中的水的pH來說，即使生成有機酸pH也不降低，在臭氧氧化處理或者促進氧化處理之前，向濃縮水中添加堿試劑，使得達到臭氧或羥基自由基的反應性高的、pH9.8～11左右的堿性范圍，由此可以促進氧化反應，使用少量臭氧就可以有效地分解除去TOC(第4，14項)。
這樣的臭氧氧化處理或者促進氧化處理后，通過將氧化處理水用活性炭處理，可以除去處理水中殘留的氧化劑(臭氧、過氧化氫)(第5，15項)。通過這種活性炭處理，也可以除去殘留于水中的TOC。
在本發(fā)明中，向含有機物排水中添加結垢防止劑的量過少時，則得不到充分的結垢防止效果，因此向含有機物排水中添加結垢防止劑的量優(yōu)選為RO給水中的鈣離子的5倍重量以上(第6，16項)。
另外，在本發(fā)明中，即使在該結垢防止劑是鈉鹽等鹽的情況下，結垢防止劑的添加量也是以酸的形式換算得到的值。
另外，在本發(fā)明中，特別是作為RO膜，優(yōu)選使用如下的RO膜進行RO膜分離處理具有在1.47MPa、25℃、pH為7的條件下將1500mg/L的食鹽水進行RO膜分離處理時的鹽排除率(以下簡稱“鹽排除率”)為95％以上的脫鹽性能的聚乙烯醇系低污染用RO膜(第8，18項)。優(yōu)選使用這樣的低污染用RO膜的理由如下。
即，上述低污染用RO膜與通常使用的芳香族聚酰胺膜相比，由于消除膜表面的帶電性，使親水性提高，因而在耐污染性方面非常優(yōu)異。但是，相對含有大量非離子性表面活性劑的水，其耐污染性效果降低，隨著時間推移通量降低。
另一方面，在本發(fā)明中，通過將RO給水的pH調整到9.5以上，有可能使RO膜通量降低的非離子性表面活性劑從膜面解吸，所以即使在使用通常使用的芳香族聚酰胺膜的情況下，也可以抑制通量的極度降低。但是，RO給水中的非離子性表面活性劑濃度高時，其效果降低，長期使用導致通量降低。
因此，在本發(fā)明中，為了解決這樣的問題，優(yōu)選組合上述具有特定脫鹽性能的聚乙烯醇系低污染用RO膜、和將RO給水的pH調整到9.5以上進行通水的條件，由此，即使對于含有高濃度非離子性表面活性劑的RO給水，也不引起通量降低，可以長期進行穩(wěn)定的工作。
在本發(fā)明中，為了進行更有效的處理，優(yōu)選采用以下條件。
(1)RO給水的pH優(yōu)選調整到10.5以上，特別是調整到10.5～12(第9，19項)。
(2)結垢防止劑的添加量為鈣離子濃度的5～50倍量(第7，17項)。
(3)RO給水的鈣離子濃度高時，作為添加結垢防止劑的前處理，進行陽離子交換處理，除去鈣(第10，20項)。


圖1是表示本發(fā)明的含有機物排水的處理方法以及處理裝置的實施方式的系統(tǒng)圖。
符號說明1 原水罐2 RO膜分離裝置3 RO濃縮水罐
4 臭氧反應塔6 臭氧產生機8 活性炭塔9 離子交換塔具體實施方式
以下參照附圖詳細說明本發(fā)明的含有機物排水的處理方法以及處理裝置的實施方式。
圖1是表示本發(fā)明的含有機物排水的處理方法以及處理裝置的實施方式的系統(tǒng)圖。圖中，P1、P2、P3是泵。
在圖1中，向經原水罐1導入的原水(含有機物排水)中添加結垢防止劑后，添加堿試劑將pH調整到9.5以上，然后，導入到RO膜分離裝置2進行RO膜分離處理。
作為向原水中添加的結垢防止劑，優(yōu)選使用在堿范圍解離后容易與金屬離子形成配位化合物的乙二胺四乙酸(EDTA)或氨三乙酸(NTA)等螯合類結垢防止劑，但是，除此之外，還可以使用(甲基)丙烯酸聚合物及其鹽、馬來酸聚合物及其鹽等低分子量聚合物，乙二胺四亞甲基膦酸及其鹽、羥基亞乙基二膦酸及其鹽、次氮基三亞甲基膦酸及其鹽、膦?；⊥槿人峒捌潲}等的膦酸以及膦酸鹽，六偏磷酸及其鹽、三聚磷酸及其鹽等的無機聚合磷酸以及無機聚合磷酸鹽等。這些結垢防止劑可以單獨使用1種，也可以并用2種以上。
在本發(fā)明中，結垢防止劑的添加量優(yōu)選為原水(添加有結垢防止劑的水)中的鈣離子濃度的5倍重量以上。結垢防止劑的添加量不足原水中的鈣離子濃度的5倍重量時，不能充分獲得結垢防止劑的添加效果。由于過量添加結垢防止劑從藥劑的成本方面考慮不優(yōu)選，所以優(yōu)選為原水中的鈣離子濃度的5～50倍重量。
添加了結垢防止劑的原水，接著添加堿試劑將pH調整到9.5以上，優(yōu)選10以上，更優(yōu)選10.5～12，例如將pH調整到10.5～11后，導入到RO膜分離裝置2。作為在此使用的堿試劑，是氫氧化鈉、氫氧化鉀等，只要是能將原水的pH調整到9.5以上的無機系堿試劑就可以，沒有特別的限定。
作為RO膜分離裝置2的RO膜是具有耐堿性的物質，例如，可以舉出聚醚酰胺復合膜、聚乙烯醇復合膜、芳香族聚酰胺膜等，但是，根據(jù)前述的理由，優(yōu)選使用鹽排除率為95％以上的聚乙烯醇系低污染用RO膜。該RO膜可以是螺旋型、中空絲型、管狀型等任意型式的膜。
對于RO膜分離裝置2的透過水，接著添加酸將pH調整到4～8，根據(jù)需要進一步實施活性炭處理等之后，被再利用或者排放。作為在此使用的酸，沒用特別的限定，可以舉出鹽酸、硫酸等無機酸。
另一方面，RO膜分離裝置2的濃縮水被儲存在RO濃縮水罐3中之后，根據(jù)需要添加過氧化氫(H2O2)和/或堿試劑之后，送到臭氧反應塔4進行氧化處理。
不一定必須向濃縮水添加過氧化氫，但是，通過添加過氧化氫，可以利用產生比臭氧的氧化力更強的羥基自由基來提高氧化分解效率，可以實現(xiàn)臭氧添加量的進一步減少，所以優(yōu)選添加過氧化氫。
過氧化氫添加的位置，可以在濃縮水與臭氧接觸之前，也可以在堿試劑的添加之后。過氧化氫的添加如圖1所示，優(yōu)選向濃縮水的輸送管道進行管線注入，但是，在這種情況下，優(yōu)選設置管線攪拌器(linemixer)那樣的攪拌單元。
另外，關于過氧化氫的添加量沒有特別的限制，根據(jù)濃縮水的水質、所要求的處理水水質等進行適當決定，通常相對于濃縮水中的TOC為1～10倍重量左右。
作為臭氧反應塔4，只要能維持臭氧或羥基自由基的反應性高的堿性范圍、并使?jié)饪s水有效地吸收臭氧而使反應進行，就沒有特別的限定，可以是如圖1所示，從設置在反應塔4上部的散水板5散布濃縮水，將從臭氧產生機6輸送的臭氧通過塔下部的散氣管7散氣的型式，除此之外，還可以是具有機械式攪拌機的開放水槽。另外，還可以是設置在管道的管線攪拌器或渦流泵那樣的流路內臭氧供給單元。但是，為了使臭氧和濃縮水充分接觸，使?jié)饪s水中的TOC高度地氧化反應，優(yōu)選設置反應槽。
在本發(fā)明中，通過向導入到臭氧反應塔4的RO濃縮水或者向臭氧反應塔4中添加堿試劑，使得該臭氧反應塔4內的水或者臭氧反應塔4的流出水的pH達到9～12、更優(yōu)選達到9.8～11，由此可以促進利用臭氧進行的氧化反應。該調整的pH值不足9時，不能充分獲得因添加堿試劑所致的提高氧化分解效率的效果。然而，該pH值過高時，處理水的pH變高，對于其后的生物處理或者排放都是不優(yōu)選的。
作為用于調整該pH的堿試劑，可以使用氫氧化鈉、氫氧化鉀等無機類堿試劑。
但是，該堿試劑不一定必須添加，如前所述，由于本發(fā)明所述的RO濃縮水通常為pH10～12左右的高pH值，即使將其直接供給于臭氧氧化處理或者促進氧化處理，也能得到充分的反應效率。于是，在這種情況下，得到pH為5.6～8.6左右的中性的處理水，該處理水可以直接排放，或者即使是后續(xù)有生物處理工序的情況，也不特別對其進行pH調整，可以直接供于生物處理。
作為臭氧的添加方法也沒有特別的限定，如圖1所示，可以依照如下方法進行將來自臭氧產生機6的臭氧在臭氧反應塔4內通過散氣管7散氣的方法或用噴射器注入的方法等常用方法。另外，也可以使用RO透過水等將臭氧溶解于其中，作為臭氧水來添加。
臭氧的添加量，根據(jù)濃縮水的水質、有無并用過氧化氫及其添加量的不同而異，但是，通常相對于濃縮水的TOC，為1～50倍重量左右。
在圖1中，來自于臭氧反應塔4的排放水被導入到活性炭塔8，將殘留的臭氧或過氧化氫除去后，作為處理水排出到系統(tǒng)外，排放或者進一步進行生物處理。該活性炭塔8中的處理條件，根據(jù)臭氧反應塔4的流出水中臭氧或過氧化氫的殘留量進行適當決定。通過該活性炭處理，可以將殘留在臭氧處理水中的TOC進一步除去。
如此得到的處理水，在TOC濃度被充分降低的情況下，可以直接或者根據(jù)需要添加酸調整pH后排放。另外，在處理水的TOC沒有被充分降低的情況下，可以與其它排水混合后送到排水處理工序進行處理，或者可以將其向去離子裝置通水而進一步將TOC除去。
在圖1中，設置離子交換塔9作為去離子裝置。作為去離子裝置，可以使用離子交換裝置、反滲透膜裝置、電再生式去離子裝置等。作為離子交換裝置可以是以混合狀態(tài)填充有陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂的混床式離子交換塔，也可以是將兩種樹脂填充于各塔的2床3塔式、4床5塔式脫鹽裝置。將活性炭塔流出水向去離子裝置通水，則水中的離子性TOC被除去，可以得到幾乎不含TOC的處理水?？梢詫⒃撎幚硭欧?，也可以回收再使用。
根據(jù)本發(fā)明，如圖1所示，通過向原水中添加規(guī)定量的結垢防止劑，并將pH調整到9.5以上后進行RO膜分離處理，可以不引起RO膜分離裝置中的通量降低，可以長期進行穩(wěn)定的處理，得到TOC被高度除去的高水質處理水。另外，將通過該RO膜分離處理而得到的RO濃縮水進行臭氧氧化處理或者促進氧化處理，從而可以將濃縮水中的有機物質高度地氧化分解除去。
圖1是表示本發(fā)明實施方式的一個例子，只要不超過本發(fā)明的宗旨，不限于任何圖示的方式。在圖1中，向原水中添加結垢防止劑之后，添加堿試劑來進行pH調整，但是，也可以向原水添加堿試劑進行pH調整之后，添加結垢防止劑，另外，還可以同時進行pH調整和結垢防止劑的添加。此外，用RO膜分離裝置的處理不限于1段處理，可以是2段以上的多段處理。另外，對于從電子設備制造工廠排出的含有TOC的排水等來說，基本上很少有成為結垢原因的鈣離子等混入的情況，但是原水中混入鈣離子等時，可以在添加結垢防止劑之前，設置除去鈣離子的陽離子交換塔，預先除去鈣。進而，可以設置用于調整pH或添加結垢防止劑的混合槽。
另外，處理RO濃縮水時，在用RO膜分離裝置進行2段以上的多段處理的情況下，可以只對第1段的RO膜分離裝置的RO濃縮水進行如此的氧化處理，也可以對其它RO濃縮水進行同樣的處理。
另外，除去在臭氧氧化處理或者促進氧化處理中殘留的臭氧或過氧化氫不限于活性炭塔，可以通過添加亞硫酸氫鈉等還原劑來進行。但是，在能除去殘留TOC方面，優(yōu)選活性炭處理。
在本發(fā)明中，供給于臭氧氧化處理或者促進氧化處理的RO濃縮水，優(yōu)選含有難以生物降解的結垢防止劑或表面活性劑等TOC，本發(fā)明的臭氧氧化處理或者促進氧化處理有效地發(fā)揮作用。但是，也可以含有容易生物降解的結垢防止劑，還可以含有結垢防止劑以外的有機物，無論哪一種情況，通過臭氧將它們氧化分解，可以減輕后續(xù)生物處理的負荷，使曝氣槽的設置面積減少?；蛘呖梢缘玫剿|良好的排放水。
實施例以下舉出實施例更具體地說明本發(fā)明。
實施例1把以表面活性劑為主體的TOC濃度為5mg/L、鈣離子濃度為10mg/L的排水作為原水，用圖1所示的裝置進行處理。首先，向原水中添加EDTA系結垢防止劑(乙二胺四乙酸鈉鹽)，其量為原水的鈣離子濃度的5倍重量，然后，添加NaOH使pH達到10.5，用RO膜分離裝置(日東電工制的低壓芳香族聚酰胺型RO膜“ES-10”)在通水量80L/h、回收率75％的條件下進行RO膜分離處理。
向通過該RO膜分離處理而得到的RO濃縮水中添加相對于TOC為1.2倍量的過氧化氫后，添加相對于TOC為10倍量的臭氧。然后，在通水SV10/h的條件下向活性炭塔通水，進而在通水SV20m/h的條件下將活性炭塔的流出水向離子交換塔通水，得到處理水，所述離子交換塔以1∶1(重量比)混合填充有作為陽離子交換樹脂的DIAION SK1B(三菱化學株式會社制品)和作為陰離子交換樹脂的Lewatit M500(BAYER公司制品)。
研究該處理中RO濃縮水的pH及TOC濃度，和臭氧處理水(臭氧反應塔的流出水)的pH、TOC濃度及TOC除去率，及活性炭塔流出水的pH、TOC濃度及TOC除去率，以及處理水(離子交換塔的流出水)的pH、TOC濃度、TOC除去率，結果表示在表1中。
實施例2除了不向RO濃縮水添加過氧化氫以外，其余與實施例1相同地進行處理，研究臭氧處理水(臭氧反應塔的流出水)的pH、TOC濃度及TOC除去率，和活性炭塔的流出水的pH、TOC濃度及TOC除去率，以及處理水(離子交換塔的流出水)的pH、TOC濃度、TOC除去率，結果表示在表1中。
實施例3除了增加堿的添加量以使臭氧處理水的pH達到10以外，其余與實施例1相同地進行處理，研究臭氧處理水(臭氧反應塔的流出水)的pH、TOC濃度及TOC除去率，和活性炭塔的流出水的pH、TOC濃度及TOC除去率，以及處理水(離子交換塔的流出水)的pH、TOC濃度、TOC除去率，結果表示在表1中。
表1

由表1可知，根據(jù)本發(fā)明，可以將RO濃縮水中的TOC高度地除去。
工業(yè)上應用的可能性本發(fā)明可有效用于從電子設備制造領域、半導體制造領域、其它各種產業(yè)領域排出的含有高濃度至低濃度TOC的排水的排放或者回收、再利用的水處理。
權利要求
1.一種含有機物排水的處理方法，其特征在于，包含以下工序向含有機物排水中添加結垢防止劑的結垢防止劑添加工序；將添加了該結垢防止劑的含有機物排水供給到反滲透膜分離裝置，分離成透過水和濃縮水的反滲透膜分離工序；將供給到該反滲透膜分離裝置的含有機物排水的pH調整到9.5以上的pH調整工序；其中，具有向所述濃縮水中添加臭氧來氧化處理該濃縮水的氧化處理工序。
2.根據(jù)權利要求1所述的含有機物排水的處理方法，其特征在于，所述氧化處理工序是并用臭氧和過氧化氫的促進氧化處理工序。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的含有機物排水的處理方法，其特征在于，所述氧化處理工序的處理水的pH為5.6～8.6。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的含有機物排水的處理方法，其特征在于，具有向所述濃縮水中添加堿試劑、使得所述氧化處理工序中的水的pH達到9.8～11的堿添加工序。
5.根據(jù)權利要求1～4中任一項所述的含有機物排水的處理方法，其特征在于，具有使所述氧化處理工序的處理水與活性炭接觸的活性炭處理工序。
6.根據(jù)權利要求1～5中任一項所述的含有機物排水的處理方法，其特征在于，在所述結垢防止劑添加工序中，向所述含有機物排水中添加該含有機物排水中的鈣離子5倍重量以上的結垢防止劑。
7.根據(jù)權利要求6所述的含有機物排水的處理方法，其特征在于，在所述結垢防止劑添加工序中，向所述含有機物排水中添加該含有機物排水中的鈣離子5～50倍重量的結垢防止劑。
8.根據(jù)權利要求1～7中任一項所述的含有機物排水的處理方法，其特征在于，所述反滲透膜分離裝置的反滲透膜是具有在1.47MPa、25℃、pH為7的條件下將1500mg/L的食鹽水進行反滲透膜分離處理時的鹽排除率為95％以上的脫鹽性能的聚乙烯醇系低污染用反滲透膜。
9.根據(jù)權利要求1～8中任一項所述的含有機物排水的處理方法，其特征在于，在所述pH調整工序中，將所述含有機物排水的pH調整到10.5～12。
10.根據(jù)權利要求1～9中任一項所述的含有機物排水的處理方法，其特征在于，在添加所述結垢防止劑之前，將所述含有機物排水進行陽離子交換處理。
11.一種含有機物排水的處理裝置，其特征在于，具有向含有機物排水中添加結垢防止劑的結垢防止劑添加單元；將添加了該結垢防止劑的含有機物排水分離成透過水和濃縮水的反滲透膜分離裝置；將供給到該反滲透膜分離裝置的含有機物排水的pH調整到9.5以上的pH調整單元；其中，具有向所述濃縮水中添加臭氧來氧化處理該濃縮水的氧化處理單元。
12.根據(jù)權利要求11所述的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，所述氧化處理單元是并用臭氧和過氧化氫的促進氧化處理單元。
13.根據(jù)權利要求11或12所述的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，所述氧化處理單元的處理水的pH為5.6～8.6。
14.根據(jù)權利要求11或12所述的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，具有向所述濃縮水中添加堿試劑、使得所述氧化處理單元中水的pH達到9.8～11的堿添加單元。
15.根據(jù)權利要求11～14中任一項所述的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，具有導入所述氧化處理單元的處理水的活性炭塔。
16.根據(jù)權利要求11～15中任一項所述的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，在所述結垢防止劑添加單元中，向所述含有機物排水中添加該含有機物排水中的鈣離子5倍重量以上的結垢防止劑。
17.根據(jù)權利要求16所述的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，在所述結垢防止劑添加單元中，向所述含有機物排水中添加該含有機物排水中的鈣離子5～50倍重量的結垢防止劑。
18.根據(jù)權利要求11～17中任一項所述的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，所述反滲透膜分離裝置的反滲透膜是具有在1.47MPa、25℃、pH為7的條件下將1500mg/L的食鹽水進行反滲透膜分離處理時的鹽排除率為95％以上的脫鹽性能的聚乙烯醇系低污染用反滲透膜。
19.根據(jù)權利要求11～18中任一項所述的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，在所述pH調整單元中，將所述含有機物排水的pH調整到10.5～12。
20.根據(jù)權利要求11～19中任一項所述的含有機物排水的處理裝置，其特征在于，裝備將被供給到所述結垢防止劑添加單元中的含有機物排水進行陽離子交換處理的陽離子交換塔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種含有機物排水的處理方法，其能夠在將含有機物排水用RO膜分離裝置進行處理、回收時，防止RO膜分離裝置內因有機物在膜面吸附而導致的通量降低、生物污染，并且，有效地降低RO濃縮水的包括COD的TOC值，防止對RO濃縮水的排水處理等的不良影響。所述方法向含有機物排水中添加結垢防止劑，并添加堿試劑把pH調整到9.5以上，然后向RO膜分離裝置通水；將RO濃縮水在臭氧反應塔中進行臭氧氧化處理；通過將RO給水的pH調整到9.5以上，防止RO膜分離裝置中的生物污染，防止非離子性表面活性劑的膜面吸附，防止通量的降低。通過添加結垢防止劑，抑制在高pH條件下因碳酸鈣結垢所致的膜面堵塞；通過臭氧，氧化分解除去RO濃縮水中所濃縮的包括COD的TOC。
文檔編號C02F1/44GK101041522SQ20071008828
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權日2006年3月24日
發(fā)明者牛山妙子, 育野望 申請人:栗田工業(yè)株式會社