有機物含有排水の水処理方法
【課題】ＲＯ膜の透過水流束を長期的に維持し、高濃度の有機物含有排水における長期的な水処理を可能とする有機物含有排水の水処理方法を提供する。
【解決手段】生物処理２によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水にアルカリ剤を添加してからオゾン処理４し、得られたオゾン処理水をろ過処理５してから逆浸透膜８に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。または、生物処理２によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水をオゾン処理４し、得られたオゾン処理水をろ過処理５及び還元処理６してから逆浸透膜８に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。または、生物処理２によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水をオゾン処理４し、得られたオゾン処理水を活性炭ろ過処理６してから逆浸透膜８に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
【解決手段】生物処理２によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水にアルカリ剤を添加してからオゾン処理４し、得られたオゾン処理水をろ過処理５してから逆浸透膜８に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。または、生物処理２によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水をオゾン処理４し、得られたオゾン処理水をろ過処理５及び還元処理６してから逆浸透膜８に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。または、生物処理２によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水をオゾン処理４し、得られたオゾン処理水を活性炭ろ過処理６してから逆浸透膜８に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物含有排水の水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体工場や液晶工場では、洗浄液、現像液、剥離液などに有機系薬品が用いられており、これらの工場からの排水中には有機物が含まれている。これら有機物を含有した排水（以下、有機物含有排水と称する。）を純水製造装置へ回収再利用する場合、回収装置では有機物の低減が最も重要となる。
従来、低濃度に有機物を含有している有機物含有排水を水処理して回収再利用する場合、該有機物含有排水は、オゾン酸化装置や紫外線酸化装置によるオゾン処理や紫外線酸化処理などの酸化処理、或いは充填材を用いて生物処理された後、精密ろ過膜（ＭＦ膜）処理や逆浸透装置（ＲＯ装置）による逆浸透膜（ＲＯ膜）処理を行った上で、純水製造装置へと回収されている。また、生物処理とオゾン酸化処理と紫外線酸化装置を組み合わせた水処理方法も提案されている。(特許文献１参照)
【０００３】
ところが、高濃度の有機物を含有した有機物含有排水を上記の方法で水処理した場合は、酸化装置のメンテナンスの増大や、ＭＦ膜やＲＯ膜の交換頻度の増大にともなって、ランニングコストが高くなるといった欠点がある。具体的には、有機炭素（ＴＯＣ）濃度が１０ｍｇ／Ｌ以上を示す高濃度の有機物含有排水において、生物処理を行わずにオゾン処理のみで水処理しようとした場合、通常、オゾン添加量がＴＯＣ濃度の１０倍以上、すなわちオゾン添加量が１００ｍｇ／Ｌ以上必要であり、オゾン発生装置のコスト及びランニングコストが高くなる。
これらのことから、ＴＯＣ濃度が１０ｍｇ／Ｌ以上の高濃度の有機物含有排水を回収しようとした場合、コスト的に有効な生物処理を利用することが多い。一般に、高濃度の有機物含有排水は、まず、生物処理され、得られた生物処理水をＭＦ膜または砂ろ過でろ過処理した後に、さらに、ＲＯ膜によって逆浸透膜処理してから、純水製造装置へと回収されている。
【特許文献１】特開平７−３２８６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記有機物含有排水を生物処理した場合、生物処理水中には生物処理由来の生物代謝産物が生じる。これら生物処理由来の生物代謝産物は、高分子状で処理水に存在しているが、孔径が大きなろ過処理では除去されずに後段のＲＯ装置に到達し、ＲＯ膜の閉塞を引き起こし、ＲＯ膜の透過水流束（ｆｌｕｘ）を低下させるという問題があった。また、生物処理の後段にＭＦ膜を設置した場合も、同様な膜閉塞を引き起こし、ＭＦ膜の透過水流束の低下が生じる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ＲＯ膜の透過水流束を長期的に維持し、以って高濃度の有機物含有排水における長期的な水処理が可能な有機物含有排水の水処理方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
[１] 生物処理によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水にアルカリ剤を添加してからオゾン処理し、得られたオゾン処理水をろ過処理してから逆浸透膜に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
[２] 生物処理によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水をオゾン処理し、得られたオゾン処理水をろ過処理した後、還元処理してから逆浸透膜に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
[３] 上記ろ過処理が砂ろ過及び／または活性炭ろ過であることを特徴とする[１]または[２]に記載の有機物含有排水の水処理方法。
[４] 生物処理によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水をオゾン処理し、得られたオゾン処理水を活性炭ろ過処理してから逆浸透膜に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の有機物含有排水の水処理方法によると、ＲＯ膜の透過水流束を長期的に維持し、以って高濃度の有機物含有排水における長期的な水処理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
高濃度に有機物を含有した排水を水処理するにあたって、本発明の有機物含有排水の水処理方法では、まず、有機物含有排水を生物処理し、次いで、得られた生物処理水をオゾン処理し、得られたオゾン処理水をろ過処理し、さらに、得られたろ過処理水を逆浸透膜に通水する工程を含む。また、残留オゾンの分解を目的として、オゾン処理前のアルカリ剤の添加（形態１）、或いはろ過処理後の還元処理（形態２、形態３）、或いはろ過処理と還元処理を兼ねた活性炭ろ過処理（形態４）が行われる。
【０００８】
本発明の形態１として、オゾン処理前のアルカリ剤の添加を工程に含む有機物含有排水の水処理方法について、図１のフロー図を用いて説明する。
まず、有機物含有排水は、原水槽１から生物処理槽２に送水され、ここで生物処理される。生物処理槽２で生物処理することにより得られた生物処理水は、生物処理水貯留槽３に貯留され、ここでアルカリ剤が添加される。アルカリ剤が添加された生物処理水は、オゾン反応槽４に送水されてオゾン処理される。得られたオゾン処理水は、次いで、ろ過器５に送水されてろ過処理（除濁処理）される。得られたろ過処理水はろ過処理水貯留槽６に貯留された後、ＲＯ装置８へと送水される。ろ過処理水は、ＲＯ装置８内に設けられたＲＯ膜によって逆浸透膜処理される。このような水処理工程を経て、有機物含有排水から逆浸透膜処理水（ＲＯ透過水）を得ることができる。なお、ＲＯ透過水は、例えば、回収水として純水製造装置へ送水されて、再利用される。
【０００９】
生物処理槽２で行われる生物処理は、有機物含有排水中の有機物を分解する目的で行われる。水処理工程の初期工程で生物処理を行うことにより、高濃度の有機物含有排水の有機物を効率よく分解し、後段への有機物の流出を最小限に抑えることができる。
生物処理槽２内には充填材を充填し、これに微生物を保持させることが好ましい。微生物を充填材に保持させることで、微生物を生物処理槽２内に安定して留めておくことができる。これにより、安定した生物処理が可能となるだけでなく、後段への微生物の過剰流出による後段への負荷増大を避けることができる。
充填材としては特に限定されるものではなく、公知の充填材を適用することができる。例えば、繊維状活性炭を用いた固定床用生物担体、連続発泡構造の樹脂、或いは多孔質セラミックに微生物吸着剤をコーティングした流動床用担体を用いることができる。
【００１０】
生物処理水貯留槽３におけるアルカリ剤の添加は、オゾン処理によって添加されるオゾンを、ＲＯ装置８に到達する前に分解することを目的として行われる。オゾン処理後に残留したオゾンが、オゾン処理水中に含まれたまま後段のＲＯ装置８に到達すると、ＲＯ膜を傷めて劣化を促進する。そこで、オゾン反応槽４に送水されるろ過処理水に対してアルカリ剤を添加し、予めオゾンが分解され易いアルカリ性にしておくことで、オゾン処理水中の残留オゾンを速やかに分解する。これにより、後段のＲＯ装置８まで残留オゾンが到達することはなく、残留オゾンによるＲＯ膜の劣化を防止することができる。
なお、アルカリ剤の添加は、生物処理槽２とオゾン反応槽４との間で行えばよい。従って、アルカリ剤は、図１の形態１に示す生物処理水貯留槽３での添加の他にも、例えば、生物処理槽２と生物処理水貯留槽３とを繋ぐ送水管、或いは生物処理水貯留槽３とオゾン反応槽４とを繋ぐ送水管の途中にアルカリ剤の添加装置（不図示）を設け、ここから添加されてもよい。
生物代謝産物を分解した後の残留オゾンを速やかに分解するためには、オゾン処理水のｐＨを９．５〜１１に保つのが好ましい。従って、この範囲内になるようにアルカリ剤の添加量を制御する。オゾン処理水のｐＨが９．５を下回る場合は、残留オゾンが分解されにくい。ｐＨ１１を超える場合は、後段のＲＯ装置８のイオン負荷が大きくなり、また、当然のことながらアルカリ剤のコストが高くなる。
なお、添加されるアルカリ剤としては、水酸化ナトリウムなどの公知のアルカリ剤を用いることができる。
【００１１】
アルカリ剤の添加は、残留オゾンの分解の他に、次に述べる効果を得ることができる。生物処理で分解されなかった難生分解性の有機物が生物処理水中に存在する場合、この有機物がオゾン処理によって易生分解性の有機物となる。この易生分解性の有機物が、オゾン処理によっても殺菌されずに生き残った微生物の栄養源となり、後段のろ過器５やＲＯ装置８などに微生物の繁殖によるスライムを発生することがある。本発明の形態１のように、オゾン反応器以降を流れる処理水をｐＨ９．５以上のアルカリ性に保てば、微生物の繁殖を抑制できる。すなわち、処理水自体に静菌性を付与させることができるため、後段におけるスライム発生を防止することができる。
【００１２】
オゾン反応槽４におけるオゾン処理は、生物処理水中に含まれる生物代謝産物の部分分解、及び生物処理水の殺菌を目的として行われる。なお、生物処理によって分解されなかった難分解性の有機物を分解することは、本発明におけるオゾン処理の目的ではない。
【００１３】
ＲＯ膜の閉塞を引き起こす主要因は高分子状の生物代謝産物であるが、これをオゾン反応槽４におけるオゾン処理によって部分分解することにより、高分子状の生物代謝産物によるＲＯ膜の閉塞を防止できる。以ってＲＯ膜の透過水流束を長期的に維持でき、高濃度の有機物含有排水における長期的な水処理が可能となる。なお、高分子状の生物代謝産物は部分分解するだけで、ＲＯ膜を閉塞させることのない物質にまで変換可能であり、炭酸イオンまで完全分解しなくてもよい。従って、オゾン添加量は少量で済み、オゾン添加のコストを低く抑えることができる。
【００１４】
今回、本発明者らは、高分子状の生物代謝産物のＴＯＣ量に対して、質量換算で２倍量程度のオゾンを添加することで、ろ過処理水中に含まれる高分子状の生物代謝産物を部分分解できることを見出した。なお、ろ過処理水中における高分子状の生物代謝産物の量の目安としては、生物処理前の有機物含有排水のＴＯＣ濃度の約１０％程度と換算すればよい。例えば、生物処理前の有機物含有排水のＴＯＣ濃度が２００ｍｇ／Ｌ程度の場合は、高分子状の生物代謝産物成分のＴＯＣは１０ｍｇ／Ｌ程度となり、従って、オゾン添加量は２０ｍｇ／Ｌ程度でよい。
【００１５】
オゾン反応槽４へのオゾンの添加方法としては特に限定されることはなく、公知の添加方法を適用することができる。例えば、散気管を通じて水中にオゾンガスを吹き込む散気方式、スタティックミキサーを用いてオゾンガスを溶解させる方法、エゼクタを用いてオゾンガスを吸引する方法などが挙げられる。また、オゾン処理方法としては、バッチ処理、連続処理どちらでもよい。
【００１６】
ろ過器５によるろ過処理は、処理水中に含まれる懸濁物質を除去するために行われる。ろ過処理の方法としては特に限定されることはないが、ろ過材に砂を用いた砂ろ過や、活性炭を用いた活性炭ろ過が好ましく用いられる。さらに、これらろ過処理の方法には、逆洗浄機構が備わっていることが好ましい。砂ろ過や活性炭ろ過は、他のろ過処理の方法である限外ろ過膜（ＵＦ膜）やＭＦ膜に比べ、維持コストが安価で、通水させる際の処理水に加える圧力が小さくて済むため、取り扱いが容易である。
ろ過器５でろ過処理されたろ過処理水は、ろ過処理水貯留槽６に貯留された後、さらに、ＲＯ装置８に送水される。
【００１７】
ろ過処理水は、ＲＯ装置８に送水され、ＲＯ装置８内に設けられたＲＯ膜によって逆浸透膜処理されることにより、イオンレベルでの不純物が除去されたＲＯ透過水となる。
ＲＯ膜の材質としては特に限定されず、酢酸セルロースや芳香族ポリアミドなどからなる公知のＲＯ膜を用いることができる。また、膜の構造としては特に限定されず、例えば、中空糸膜、スパイラル膜、チューブラー膜など公知の構造を用いることができる。
【００１８】
なお、上述した残留オゾンの分解に関しては、アルカリ剤の添加による方法の他に、還元処理による方法でもよい。すなわち、アルカリ剤の添加を省き、代わりに、還元処理を行い、残留オゾンを分解すればよい。還元処理には、活性炭の還元作用を利用した還元処理、亜硫酸ソーダや重亜硫酸ソーダなどの還元剤を用いた還元処理などが挙げられる。なお、還元処理による方法でオゾン分解する場合、処理水には静菌性が付与されていない。そのため、ろ過器５以降の工程でスライムが発生しないよう、好ましくは処理水に殺菌剤が添加される。
活性炭の還元作用を利用した還元処理としては、図２に示す本発明の形態２のように、オゾン反応槽４とろ過器５との間で殺菌剤を添加して、後段でのスライム発生を抑制し、かつ、ろ過処理水貯留槽６とＲＯ装置８との間に活性炭塔７を設けて、処理水中の残留オゾンを活性炭の還元作用によって分解する方法が挙げられる。なお、図２のフロー図の各工程について、図１のフロー図と機能的に同様の工程に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００１９】
還元処理はろ過処理と逆浸透膜処理との間に行えばよいため、活性炭塔７は、ろ過器５とろ過処理水貯留槽６との間に設けられていてもよい。
殺菌剤としては公知の殺菌剤を用いることができるが、即効性のある次亜塩素酸ナトリウムが好ましく用いられる。次亜塩素酸ナトリウムの添加量は、生物処理水中の残留塩素濃度が０.５ｍｇ／Ｌ以上になるように添加することが好ましい。残留塩素濃度を０.５ｍｇ／Ｌ以上に維持した生物処理水をろ過することで、ろ過器５における微生物の増殖によるスライム発生を効果的に抑制することができる。
【００２０】
亜硫酸ソーダや重亜硫酸ソーダなどの還元剤を用いた還元処理としては、例えば、図３の形態例３に示すように、ろ過処理水貯留槽６内のろ過処理水に還元剤を添加することにより、還元処理が行われる。なお、還元剤はろ過処理水貯留槽６内への添加に限らず、ろ過器５とろ過処理水貯留槽６とを繋ぐ送水管、或いはろ過処理水貯留槽６とＲＯ装置８とを繋ぐ送水管の途中に還元剤の添加装置（不図示）を設け、ここから還元剤を添加してもよい。
還元剤の添加量は、残留オゾンを除去できる量であればよく、ろ過処理水中の残留オゾン量によって適宜調整される。なお、図３のフロー図の各工程について、図１、２のフロー図と機能的に同様の工程に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００２１】
また、本発明では、上記のような形態２、形態３の他に、図４に示す形態４のフロー図のように、ろ過器５のろ過材に活性炭を用い、オゾン処理水を活性炭ろ過処理してから逆浸透膜に通水することで、ろ過処理と還元処理を兼ねてもよい。なお、図４のフロー図の各工程について、図１のフロー図と機能的に同様の工程に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００２２】
本発明によると、生物処理由来の高分子状の生物代謝産物を少量のオゾンで部分分解することで、ＲＯ膜の閉塞を防止し、ＲＯ膜の透過水流束を長期的に維持できる。以って、高濃度の有機物含有排水における長期的な水処理が可能となる。また、オゾン添加が少量で済むことでオゾン添加のコストを低減することができる。さらに、本発明の有機物含有排水からの水処理方法は、ＲＯ膜の閉塞防止の他にも、例えば、ＭＦ膜の閉塞防止にも適用できる。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、これらの実施例によって、本発明が限定されることはない。実施例における測定方法を次に示す。
（透過水流束の測定）
ＲＯ膜の透過水流束は、ＲＯ透過水の流量[ｍ３／ｄ]をＲＯ膜面積[ｍ２]で割り、さらに、操作圧力〔（共給水圧力＋濃縮水圧力）／２−透過水圧力〕[ＭＰａ]で割った値を下記条件に換算した。
ｍ／ｄ ａｔ １４．７ＭＰａ・２５℃
【００２４】
（実施例１）
本発明の形態１である図１の工程に従って、高濃度の有機物含有排水を処理した。なお、高濃度の有機物含有排水としては、イソプロピルアルコール(ＩＰＡ)とテトラヒドロアンモニウム水溶液(ＴＭＡＨ)を同程度含み、ＴＯＣ量が５０ｍｇ／Ｌ程度の有機物含有排水を用いた。
原水槽１に貯留した上記有機物含有排水を、繊維状活性炭のフェルト布状成形体を生物担体として充填した生物処理槽２に送水し、生物処理槽２内における有機物含有排水の滞留時間を０．８ｈになるように槽下部から通水して生物処理を行うことによって、槽上部からオーバーフローで生物処理水を得た。なお、生物処理槽２内では、槽下部から通水速度（ＬＶ）１０ｍ／ｈにて曝気を行った。
【００２５】
次いで、得られた生物処理水を生物処理水貯留槽３に貯留し、ここでアルカリ剤として水酸化ナトリウムを添加し、ろ過処理水のｐＨ調整を行った。なお、オゾン反応槽４から送水されるオゾン処理水がｐＨ１０．０〜１０．５を示すように、水酸化ナトリウムの添加量を制御した。
次いで、水酸化ナトリウムが添加されたろ過処理水をオゾン反応槽４に送水し、高さ４ｍのオゾン反応槽４に槽上部から下向流で反応時間６分として通水することでオゾン処理を行い、オゾン反応槽４の下部からオゾン処理水を得た。なお、オゾン反応槽４へのオゾンの添加は、オゾン発生装置（不図示）で発生させたオゾンを、オゾン反応槽４の下部に設置した散気管から供給し、ろ過処理水と混合させることにより行われた。また、オゾン添加量は１０．０ｍｇ／Ｌとした。
【００２６】
次いで、オゾン処理水を砂ろ過によるろ過器５に通水してろ過処理（除濁処理）を行った。なお、ろ過器５のろ過処理方法は、砂を用いた砂ろ過とした。
得られたろ過処理水をろ過処理水貯留槽６に貯留した後、ＲＯ装置８に送水し、逆浸透膜処理を回収率９０％で行い、その際のＲＯ膜の透過水流束を、運転初期、運転１ヵ月後、及び運転３ヵ月後の時点で測定した。結果を表１に示す。なお、ＲＯ膜には架橋全芳香族ポリアミド低圧ＲＯ膜（型番：ＬＦ１０、日東電工社製）を用いた。
【００２７】
（比較例１）
実施例１におけるオゾン反応槽４のオゾン処理を行わず、生物処理水貯留槽３の生物処理水をろ過器５に直接送水した以外は、実施例１と同一条件で有機物含有排水の水処理を行い、ＲＯ装置８におけるＲＯ透過水の透過水流束を、運転初期、運転１ヵ月後、及び運転３ヵ月後の時点で測定した。結果を表１に示す。
【００２８】
（比較例２）
図５に示す形態に従って、有機物含有排水の水処理を行った。なお、有機物含有排水には実施例１と同じ有機物含有排水を用いた。
まず、原水槽１からオゾン反応槽４に送水される有機物含有排水に対して、有機物含有排水の流れる送水管の途中からアルカリ剤として水酸化ナトリウムを添加した後に、オゾン反応槽４でのオゾン処理を行った。なお、オゾン反応槽４から送水されるオゾン処理水がｐＨ１０．０〜１０．５を示すように、水酸化ナトリウムの添加量を制御した。
オゾン処理は、高さ４ｍのオゾン反応槽４に槽上部から下向流で反応時間６分として通水して行われ、オゾン反応槽４の下部からオゾン処理水を得た。また、オゾン反応槽４へのオゾンの添加は、オゾン発生装置（不図示）で発生させたオゾンを、オゾン反応槽４の下部に設置した散気管から供給し、ろ過処理水と混合させることにより行われた。オゾン添加量は１０．０ｍｇ／Ｌとした。なお、図５のフロー図の各工程について、図１のフロー図と機能的に同様の工程については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２９】
オゾン反応槽４から送水されたオゾン処理水を、オゾン処理水貯留槽９に貯留し、ここでオゾン処理水貯留槽９内のオゾン処理水をｐＨ７．０となるように塩酸を添加した。なお、塩酸の添加は、ｐＨ１０．０〜１０．５を示すオゾン処理水のｐＨを、後段の生物処理に影響のないｐＨまで中和するために行われた。
このオゾン処理水を、繊維状活性炭のフェルト布状成形体を生物担体として充填した生物処理槽２に送水し、生物処理槽２内における有機物含有排水の滞留時間を０．８ｈになるように槽下部から通水して生物処理を行うことによって、槽上部からオーバーフローで生物処理水を得た。なお、生物処理槽２内では、槽下部から通水速度（ＬＶ）１０ｍ／ｈにて曝気を行った。
得られた生物処理水を生物処理水貯留槽３に貯留し、ここで殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムを２．０ｍｇ／Ｌ添加することにより、生物処理水中に混入する微生物の殺菌を行った。さらに、この生物処理水をろ過器５に送水してろ過処理（除濁処理）した後に、得られたろ過処理水をろ過処理水貯留槽６に貯留した。
【００３０】
次いで、ろ過処理水を活性炭塔７に送水し、ここで活性炭による還元処理を行い、ろ過処理水中の残留塩素を除去した。なお、活性炭塔７では、空間速度（ＳＶ）１０／ｈにて塔上部から下向流で通水して活性炭処理水を得た。また、ろ過器５から得られたろ過処理水には、残留塩素が０．０５〜０．１ｍｇ／Ｌ検出されたが、活性炭塔７から得られた活性炭処理水では残留塩素が検出されなかったので、活性炭によって残留塩素が除去されていると確認された。
さらに、得られた活性炭処理水をＲＯ装置８に送水し、逆浸透膜処理を回収率９０％で行い、その際のＲＯ膜の透過水流束を、運転初期、運転１ヵ月後、及び運転３ヵ月後の時点で測定した。結果を表１に示す。なお、ＲＯ膜には架橋全芳香族ポリアミド低圧ＲＯ膜（型番：ＬＦ１０、日東電工社製）を用いた。
【００３１】
【表１】
【００３２】
（評価）
オゾン処理を行わない比較例１では、１ヶ月で０．４１ ｍ／ｄ ａｔ １４．７ＭＰａ・２５℃(初期透過水流束の３５．８％)まで低下し、３ヵ月後には０．３０ ｍ／ｄ ａｔ １４．７ＭＰａ・２５℃(初期透過水流束の２６．２％)まで低下した。
生物処理の前にオゾン処理を行う比較例２では、１ヶ月で０．４５ ｍ／ｄ ａｔ １４．７ＭＰａ・２５℃(初期透過水流束の３７．５％)まで低下し、３ヵ月後には０．２９ ｍ／ｄ ａｔ １４．７ＭＰａ・２５℃(初期透過水流束の２４．２％)まで低下し、比較例１と同程度の透過水流束（ｆｌｕｘ）低下が生じた。
これに対して、実施例１では、３ヶ月通水した時点においても、ＲＯの透過水流束は初期透過水流束の約８８％を維持した。
この結果によって、高濃度の有機物含有排水の水処理において、ＲＯ膜の閉塞を防止するためには、オゾン処理が必要であることが確認された。また、オゾン処理を生物処理の後段で行うことによって、ＲＯ膜の閉塞が長期にわたり防止できることが確認された。このことから、実施例１においては、ＲＯ膜を閉塞させる原因となる高分子状の生物代謝産物が、オゾン処理によってＲＯ膜を閉塞させることのない物質にまで変換されていることを示唆するものであった。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の有機物含有排水の水処理方法を用いれば、生物処理水のろ過処理水に含まれる高分子状の生物代謝産物を、少量のオゾン添加によって部分分解することによって、ＲＯ膜を閉塞させない物質にまで変化させることが可能である。これにより、ＲＯ膜の透過水流束を長期的に維持でき、以って高濃度の有機物含有排水における長期的な水処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の形態１である有機物含有排水の水処理の工程を示したフロー図。
【図２】本発明の形態２である有機物含有排水の水処理の工程を示したフロー図。
【図３】本発明の形態３である有機物含有排水の水処理の工程を示したフロー図。
【図４】本発明の形態４である有機物含有排水の水処理の工程を示したフロー図。
【図５】比較例２の形態である有機物含有排水の水処理の工程を示したフロー図。
【符号の説明】
【００３５】
１ 原水槽
２ 生物処理槽
３ 生物処理水貯留槽
４ オゾン反応槽
５ ろ過器
６ ろ過処理水貯留槽
７ 活性炭塔
８ ＲＯ装置
９ オゾン処理水貯留槽
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物含有排水の水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体工場や液晶工場では、洗浄液、現像液、剥離液などに有機系薬品が用いられており、これらの工場からの排水中には有機物が含まれている。これら有機物を含有した排水（以下、有機物含有排水と称する。）を純水製造装置へ回収再利用する場合、回収装置では有機物の低減が最も重要となる。
従来、低濃度に有機物を含有している有機物含有排水を水処理して回収再利用する場合、該有機物含有排水は、オゾン酸化装置や紫外線酸化装置によるオゾン処理や紫外線酸化処理などの酸化処理、或いは充填材を用いて生物処理された後、精密ろ過膜（ＭＦ膜）処理や逆浸透装置（ＲＯ装置）による逆浸透膜（ＲＯ膜）処理を行った上で、純水製造装置へと回収されている。また、生物処理とオゾン酸化処理と紫外線酸化装置を組み合わせた水処理方法も提案されている。(特許文献１参照)
【０００３】
ところが、高濃度の有機物を含有した有機物含有排水を上記の方法で水処理した場合は、酸化装置のメンテナンスの増大や、ＭＦ膜やＲＯ膜の交換頻度の増大にともなって、ランニングコストが高くなるといった欠点がある。具体的には、有機炭素（ＴＯＣ）濃度が１０ｍｇ／Ｌ以上を示す高濃度の有機物含有排水において、生物処理を行わずにオゾン処理のみで水処理しようとした場合、通常、オゾン添加量がＴＯＣ濃度の１０倍以上、すなわちオゾン添加量が１００ｍｇ／Ｌ以上必要であり、オゾン発生装置のコスト及びランニングコストが高くなる。
これらのことから、ＴＯＣ濃度が１０ｍｇ／Ｌ以上の高濃度の有機物含有排水を回収しようとした場合、コスト的に有効な生物処理を利用することが多い。一般に、高濃度の有機物含有排水は、まず、生物処理され、得られた生物処理水をＭＦ膜または砂ろ過でろ過処理した後に、さらに、ＲＯ膜によって逆浸透膜処理してから、純水製造装置へと回収されている。
【特許文献１】特開平７−３２８６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記有機物含有排水を生物処理した場合、生物処理水中には生物処理由来の生物代謝産物が生じる。これら生物処理由来の生物代謝産物は、高分子状で処理水に存在しているが、孔径が大きなろ過処理では除去されずに後段のＲＯ装置に到達し、ＲＯ膜の閉塞を引き起こし、ＲＯ膜の透過水流束（ｆｌｕｘ）を低下させるという問題があった。また、生物処理の後段にＭＦ膜を設置した場合も、同様な膜閉塞を引き起こし、ＭＦ膜の透過水流束の低下が生じる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ＲＯ膜の透過水流束を長期的に維持し、以って高濃度の有機物含有排水における長期的な水処理が可能な有機物含有排水の水処理方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
[１] 生物処理によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水にアルカリ剤を添加してからオゾン処理し、得られたオゾン処理水をろ過処理してから逆浸透膜に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
[２] 生物処理によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水をオゾン処理し、得られたオゾン処理水をろ過処理した後、還元処理してから逆浸透膜に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
[３] 上記ろ過処理が砂ろ過及び／または活性炭ろ過であることを特徴とする[１]または[２]に記載の有機物含有排水の水処理方法。
[４] 生物処理によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水をオゾン処理し、得られたオゾン処理水を活性炭ろ過処理してから逆浸透膜に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の有機物含有排水の水処理方法によると、ＲＯ膜の透過水流束を長期的に維持し、以って高濃度の有機物含有排水における長期的な水処理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
高濃度に有機物を含有した排水を水処理するにあたって、本発明の有機物含有排水の水処理方法では、まず、有機物含有排水を生物処理し、次いで、得られた生物処理水をオゾン処理し、得られたオゾン処理水をろ過処理し、さらに、得られたろ過処理水を逆浸透膜に通水する工程を含む。また、残留オゾンの分解を目的として、オゾン処理前のアルカリ剤の添加（形態１）、或いはろ過処理後の還元処理（形態２、形態３）、或いはろ過処理と還元処理を兼ねた活性炭ろ過処理（形態４）が行われる。
【０００８】
本発明の形態１として、オゾン処理前のアルカリ剤の添加を工程に含む有機物含有排水の水処理方法について、図１のフロー図を用いて説明する。
まず、有機物含有排水は、原水槽１から生物処理槽２に送水され、ここで生物処理される。生物処理槽２で生物処理することにより得られた生物処理水は、生物処理水貯留槽３に貯留され、ここでアルカリ剤が添加される。アルカリ剤が添加された生物処理水は、オゾン反応槽４に送水されてオゾン処理される。得られたオゾン処理水は、次いで、ろ過器５に送水されてろ過処理（除濁処理）される。得られたろ過処理水はろ過処理水貯留槽６に貯留された後、ＲＯ装置８へと送水される。ろ過処理水は、ＲＯ装置８内に設けられたＲＯ膜によって逆浸透膜処理される。このような水処理工程を経て、有機物含有排水から逆浸透膜処理水（ＲＯ透過水）を得ることができる。なお、ＲＯ透過水は、例えば、回収水として純水製造装置へ送水されて、再利用される。
【０００９】
生物処理槽２で行われる生物処理は、有機物含有排水中の有機物を分解する目的で行われる。水処理工程の初期工程で生物処理を行うことにより、高濃度の有機物含有排水の有機物を効率よく分解し、後段への有機物の流出を最小限に抑えることができる。
生物処理槽２内には充填材を充填し、これに微生物を保持させることが好ましい。微生物を充填材に保持させることで、微生物を生物処理槽２内に安定して留めておくことができる。これにより、安定した生物処理が可能となるだけでなく、後段への微生物の過剰流出による後段への負荷増大を避けることができる。
充填材としては特に限定されるものではなく、公知の充填材を適用することができる。例えば、繊維状活性炭を用いた固定床用生物担体、連続発泡構造の樹脂、或いは多孔質セラミックに微生物吸着剤をコーティングした流動床用担体を用いることができる。
【００１０】
生物処理水貯留槽３におけるアルカリ剤の添加は、オゾン処理によって添加されるオゾンを、ＲＯ装置８に到達する前に分解することを目的として行われる。オゾン処理後に残留したオゾンが、オゾン処理水中に含まれたまま後段のＲＯ装置８に到達すると、ＲＯ膜を傷めて劣化を促進する。そこで、オゾン反応槽４に送水されるろ過処理水に対してアルカリ剤を添加し、予めオゾンが分解され易いアルカリ性にしておくことで、オゾン処理水中の残留オゾンを速やかに分解する。これにより、後段のＲＯ装置８まで残留オゾンが到達することはなく、残留オゾンによるＲＯ膜の劣化を防止することができる。
なお、アルカリ剤の添加は、生物処理槽２とオゾン反応槽４との間で行えばよい。従って、アルカリ剤は、図１の形態１に示す生物処理水貯留槽３での添加の他にも、例えば、生物処理槽２と生物処理水貯留槽３とを繋ぐ送水管、或いは生物処理水貯留槽３とオゾン反応槽４とを繋ぐ送水管の途中にアルカリ剤の添加装置（不図示）を設け、ここから添加されてもよい。
生物代謝産物を分解した後の残留オゾンを速やかに分解するためには、オゾン処理水のｐＨを９．５〜１１に保つのが好ましい。従って、この範囲内になるようにアルカリ剤の添加量を制御する。オゾン処理水のｐＨが９．５を下回る場合は、残留オゾンが分解されにくい。ｐＨ１１を超える場合は、後段のＲＯ装置８のイオン負荷が大きくなり、また、当然のことながらアルカリ剤のコストが高くなる。
なお、添加されるアルカリ剤としては、水酸化ナトリウムなどの公知のアルカリ剤を用いることができる。
【００１１】
アルカリ剤の添加は、残留オゾンの分解の他に、次に述べる効果を得ることができる。生物処理で分解されなかった難生分解性の有機物が生物処理水中に存在する場合、この有機物がオゾン処理によって易生分解性の有機物となる。この易生分解性の有機物が、オゾン処理によっても殺菌されずに生き残った微生物の栄養源となり、後段のろ過器５やＲＯ装置８などに微生物の繁殖によるスライムを発生することがある。本発明の形態１のように、オゾン反応器以降を流れる処理水をｐＨ９．５以上のアルカリ性に保てば、微生物の繁殖を抑制できる。すなわち、処理水自体に静菌性を付与させることができるため、後段におけるスライム発生を防止することができる。
【００１２】
オゾン反応槽４におけるオゾン処理は、生物処理水中に含まれる生物代謝産物の部分分解、及び生物処理水の殺菌を目的として行われる。なお、生物処理によって分解されなかった難分解性の有機物を分解することは、本発明におけるオゾン処理の目的ではない。
【００１３】
ＲＯ膜の閉塞を引き起こす主要因は高分子状の生物代謝産物であるが、これをオゾン反応槽４におけるオゾン処理によって部分分解することにより、高分子状の生物代謝産物によるＲＯ膜の閉塞を防止できる。以ってＲＯ膜の透過水流束を長期的に維持でき、高濃度の有機物含有排水における長期的な水処理が可能となる。なお、高分子状の生物代謝産物は部分分解するだけで、ＲＯ膜を閉塞させることのない物質にまで変換可能であり、炭酸イオンまで完全分解しなくてもよい。従って、オゾン添加量は少量で済み、オゾン添加のコストを低く抑えることができる。
【００１４】
今回、本発明者らは、高分子状の生物代謝産物のＴＯＣ量に対して、質量換算で２倍量程度のオゾンを添加することで、ろ過処理水中に含まれる高分子状の生物代謝産物を部分分解できることを見出した。なお、ろ過処理水中における高分子状の生物代謝産物の量の目安としては、生物処理前の有機物含有排水のＴＯＣ濃度の約１０％程度と換算すればよい。例えば、生物処理前の有機物含有排水のＴＯＣ濃度が２００ｍｇ／Ｌ程度の場合は、高分子状の生物代謝産物成分のＴＯＣは１０ｍｇ／Ｌ程度となり、従って、オゾン添加量は２０ｍｇ／Ｌ程度でよい。
【００１５】
オゾン反応槽４へのオゾンの添加方法としては特に限定されることはなく、公知の添加方法を適用することができる。例えば、散気管を通じて水中にオゾンガスを吹き込む散気方式、スタティックミキサーを用いてオゾンガスを溶解させる方法、エゼクタを用いてオゾンガスを吸引する方法などが挙げられる。また、オゾン処理方法としては、バッチ処理、連続処理どちらでもよい。
【００１６】
ろ過器５によるろ過処理は、処理水中に含まれる懸濁物質を除去するために行われる。ろ過処理の方法としては特に限定されることはないが、ろ過材に砂を用いた砂ろ過や、活性炭を用いた活性炭ろ過が好ましく用いられる。さらに、これらろ過処理の方法には、逆洗浄機構が備わっていることが好ましい。砂ろ過や活性炭ろ過は、他のろ過処理の方法である限外ろ過膜（ＵＦ膜）やＭＦ膜に比べ、維持コストが安価で、通水させる際の処理水に加える圧力が小さくて済むため、取り扱いが容易である。
ろ過器５でろ過処理されたろ過処理水は、ろ過処理水貯留槽６に貯留された後、さらに、ＲＯ装置８に送水される。
【００１７】
ろ過処理水は、ＲＯ装置８に送水され、ＲＯ装置８内に設けられたＲＯ膜によって逆浸透膜処理されることにより、イオンレベルでの不純物が除去されたＲＯ透過水となる。
ＲＯ膜の材質としては特に限定されず、酢酸セルロースや芳香族ポリアミドなどからなる公知のＲＯ膜を用いることができる。また、膜の構造としては特に限定されず、例えば、中空糸膜、スパイラル膜、チューブラー膜など公知の構造を用いることができる。
【００１８】
なお、上述した残留オゾンの分解に関しては、アルカリ剤の添加による方法の他に、還元処理による方法でもよい。すなわち、アルカリ剤の添加を省き、代わりに、還元処理を行い、残留オゾンを分解すればよい。還元処理には、活性炭の還元作用を利用した還元処理、亜硫酸ソーダや重亜硫酸ソーダなどの還元剤を用いた還元処理などが挙げられる。なお、還元処理による方法でオゾン分解する場合、処理水には静菌性が付与されていない。そのため、ろ過器５以降の工程でスライムが発生しないよう、好ましくは処理水に殺菌剤が添加される。
活性炭の還元作用を利用した還元処理としては、図２に示す本発明の形態２のように、オゾン反応槽４とろ過器５との間で殺菌剤を添加して、後段でのスライム発生を抑制し、かつ、ろ過処理水貯留槽６とＲＯ装置８との間に活性炭塔７を設けて、処理水中の残留オゾンを活性炭の還元作用によって分解する方法が挙げられる。なお、図２のフロー図の各工程について、図１のフロー図と機能的に同様の工程に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００１９】
還元処理はろ過処理と逆浸透膜処理との間に行えばよいため、活性炭塔７は、ろ過器５とろ過処理水貯留槽６との間に設けられていてもよい。
殺菌剤としては公知の殺菌剤を用いることができるが、即効性のある次亜塩素酸ナトリウムが好ましく用いられる。次亜塩素酸ナトリウムの添加量は、生物処理水中の残留塩素濃度が０.５ｍｇ／Ｌ以上になるように添加することが好ましい。残留塩素濃度を０.５ｍｇ／Ｌ以上に維持した生物処理水をろ過することで、ろ過器５における微生物の増殖によるスライム発生を効果的に抑制することができる。
【００２０】
亜硫酸ソーダや重亜硫酸ソーダなどの還元剤を用いた還元処理としては、例えば、図３の形態例３に示すように、ろ過処理水貯留槽６内のろ過処理水に還元剤を添加することにより、還元処理が行われる。なお、還元剤はろ過処理水貯留槽６内への添加に限らず、ろ過器５とろ過処理水貯留槽６とを繋ぐ送水管、或いはろ過処理水貯留槽６とＲＯ装置８とを繋ぐ送水管の途中に還元剤の添加装置（不図示）を設け、ここから還元剤を添加してもよい。
還元剤の添加量は、残留オゾンを除去できる量であればよく、ろ過処理水中の残留オゾン量によって適宜調整される。なお、図３のフロー図の各工程について、図１、２のフロー図と機能的に同様の工程に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００２１】
また、本発明では、上記のような形態２、形態３の他に、図４に示す形態４のフロー図のように、ろ過器５のろ過材に活性炭を用い、オゾン処理水を活性炭ろ過処理してから逆浸透膜に通水することで、ろ過処理と還元処理を兼ねてもよい。なお、図４のフロー図の各工程について、図１のフロー図と機能的に同様の工程に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００２２】
本発明によると、生物処理由来の高分子状の生物代謝産物を少量のオゾンで部分分解することで、ＲＯ膜の閉塞を防止し、ＲＯ膜の透過水流束を長期的に維持できる。以って、高濃度の有機物含有排水における長期的な水処理が可能となる。また、オゾン添加が少量で済むことでオゾン添加のコストを低減することができる。さらに、本発明の有機物含有排水からの水処理方法は、ＲＯ膜の閉塞防止の他にも、例えば、ＭＦ膜の閉塞防止にも適用できる。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、これらの実施例によって、本発明が限定されることはない。実施例における測定方法を次に示す。
（透過水流束の測定）
ＲＯ膜の透過水流束は、ＲＯ透過水の流量[ｍ３／ｄ]をＲＯ膜面積[ｍ２]で割り、さらに、操作圧力〔（共給水圧力＋濃縮水圧力）／２−透過水圧力〕[ＭＰａ]で割った値を下記条件に換算した。
ｍ／ｄ ａｔ １４．７ＭＰａ・２５℃
【００２４】
（実施例１）
本発明の形態１である図１の工程に従って、高濃度の有機物含有排水を処理した。なお、高濃度の有機物含有排水としては、イソプロピルアルコール(ＩＰＡ)とテトラヒドロアンモニウム水溶液(ＴＭＡＨ)を同程度含み、ＴＯＣ量が５０ｍｇ／Ｌ程度の有機物含有排水を用いた。
原水槽１に貯留した上記有機物含有排水を、繊維状活性炭のフェルト布状成形体を生物担体として充填した生物処理槽２に送水し、生物処理槽２内における有機物含有排水の滞留時間を０．８ｈになるように槽下部から通水して生物処理を行うことによって、槽上部からオーバーフローで生物処理水を得た。なお、生物処理槽２内では、槽下部から通水速度（ＬＶ）１０ｍ／ｈにて曝気を行った。
【００２５】
次いで、得られた生物処理水を生物処理水貯留槽３に貯留し、ここでアルカリ剤として水酸化ナトリウムを添加し、ろ過処理水のｐＨ調整を行った。なお、オゾン反応槽４から送水されるオゾン処理水がｐＨ１０．０〜１０．５を示すように、水酸化ナトリウムの添加量を制御した。
次いで、水酸化ナトリウムが添加されたろ過処理水をオゾン反応槽４に送水し、高さ４ｍのオゾン反応槽４に槽上部から下向流で反応時間６分として通水することでオゾン処理を行い、オゾン反応槽４の下部からオゾン処理水を得た。なお、オゾン反応槽４へのオゾンの添加は、オゾン発生装置（不図示）で発生させたオゾンを、オゾン反応槽４の下部に設置した散気管から供給し、ろ過処理水と混合させることにより行われた。また、オゾン添加量は１０．０ｍｇ／Ｌとした。
【００２６】
次いで、オゾン処理水を砂ろ過によるろ過器５に通水してろ過処理（除濁処理）を行った。なお、ろ過器５のろ過処理方法は、砂を用いた砂ろ過とした。
得られたろ過処理水をろ過処理水貯留槽６に貯留した後、ＲＯ装置８に送水し、逆浸透膜処理を回収率９０％で行い、その際のＲＯ膜の透過水流束を、運転初期、運転１ヵ月後、及び運転３ヵ月後の時点で測定した。結果を表１に示す。なお、ＲＯ膜には架橋全芳香族ポリアミド低圧ＲＯ膜（型番：ＬＦ１０、日東電工社製）を用いた。
【００２７】
（比較例１）
実施例１におけるオゾン反応槽４のオゾン処理を行わず、生物処理水貯留槽３の生物処理水をろ過器５に直接送水した以外は、実施例１と同一条件で有機物含有排水の水処理を行い、ＲＯ装置８におけるＲＯ透過水の透過水流束を、運転初期、運転１ヵ月後、及び運転３ヵ月後の時点で測定した。結果を表１に示す。
【００２８】
（比較例２）
図５に示す形態に従って、有機物含有排水の水処理を行った。なお、有機物含有排水には実施例１と同じ有機物含有排水を用いた。
まず、原水槽１からオゾン反応槽４に送水される有機物含有排水に対して、有機物含有排水の流れる送水管の途中からアルカリ剤として水酸化ナトリウムを添加した後に、オゾン反応槽４でのオゾン処理を行った。なお、オゾン反応槽４から送水されるオゾン処理水がｐＨ１０．０〜１０．５を示すように、水酸化ナトリウムの添加量を制御した。
オゾン処理は、高さ４ｍのオゾン反応槽４に槽上部から下向流で反応時間６分として通水して行われ、オゾン反応槽４の下部からオゾン処理水を得た。また、オゾン反応槽４へのオゾンの添加は、オゾン発生装置（不図示）で発生させたオゾンを、オゾン反応槽４の下部に設置した散気管から供給し、ろ過処理水と混合させることにより行われた。オゾン添加量は１０．０ｍｇ／Ｌとした。なお、図５のフロー図の各工程について、図１のフロー図と機能的に同様の工程については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２９】
オゾン反応槽４から送水されたオゾン処理水を、オゾン処理水貯留槽９に貯留し、ここでオゾン処理水貯留槽９内のオゾン処理水をｐＨ７．０となるように塩酸を添加した。なお、塩酸の添加は、ｐＨ１０．０〜１０．５を示すオゾン処理水のｐＨを、後段の生物処理に影響のないｐＨまで中和するために行われた。
このオゾン処理水を、繊維状活性炭のフェルト布状成形体を生物担体として充填した生物処理槽２に送水し、生物処理槽２内における有機物含有排水の滞留時間を０．８ｈになるように槽下部から通水して生物処理を行うことによって、槽上部からオーバーフローで生物処理水を得た。なお、生物処理槽２内では、槽下部から通水速度（ＬＶ）１０ｍ／ｈにて曝気を行った。
得られた生物処理水を生物処理水貯留槽３に貯留し、ここで殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムを２．０ｍｇ／Ｌ添加することにより、生物処理水中に混入する微生物の殺菌を行った。さらに、この生物処理水をろ過器５に送水してろ過処理（除濁処理）した後に、得られたろ過処理水をろ過処理水貯留槽６に貯留した。
【００３０】
次いで、ろ過処理水を活性炭塔７に送水し、ここで活性炭による還元処理を行い、ろ過処理水中の残留塩素を除去した。なお、活性炭塔７では、空間速度（ＳＶ）１０／ｈにて塔上部から下向流で通水して活性炭処理水を得た。また、ろ過器５から得られたろ過処理水には、残留塩素が０．０５〜０．１ｍｇ／Ｌ検出されたが、活性炭塔７から得られた活性炭処理水では残留塩素が検出されなかったので、活性炭によって残留塩素が除去されていると確認された。
さらに、得られた活性炭処理水をＲＯ装置８に送水し、逆浸透膜処理を回収率９０％で行い、その際のＲＯ膜の透過水流束を、運転初期、運転１ヵ月後、及び運転３ヵ月後の時点で測定した。結果を表１に示す。なお、ＲＯ膜には架橋全芳香族ポリアミド低圧ＲＯ膜（型番：ＬＦ１０、日東電工社製）を用いた。
【００３１】
【表１】
【００３２】
（評価）
オゾン処理を行わない比較例１では、１ヶ月で０．４１ ｍ／ｄ ａｔ １４．７ＭＰａ・２５℃(初期透過水流束の３５．８％)まで低下し、３ヵ月後には０．３０ ｍ／ｄ ａｔ １４．７ＭＰａ・２５℃(初期透過水流束の２６．２％)まで低下した。
生物処理の前にオゾン処理を行う比較例２では、１ヶ月で０．４５ ｍ／ｄ ａｔ １４．７ＭＰａ・２５℃(初期透過水流束の３７．５％)まで低下し、３ヵ月後には０．２９ ｍ／ｄ ａｔ １４．７ＭＰａ・２５℃(初期透過水流束の２４．２％)まで低下し、比較例１と同程度の透過水流束（ｆｌｕｘ）低下が生じた。
これに対して、実施例１では、３ヶ月通水した時点においても、ＲＯの透過水流束は初期透過水流束の約８８％を維持した。
この結果によって、高濃度の有機物含有排水の水処理において、ＲＯ膜の閉塞を防止するためには、オゾン処理が必要であることが確認された。また、オゾン処理を生物処理の後段で行うことによって、ＲＯ膜の閉塞が長期にわたり防止できることが確認された。このことから、実施例１においては、ＲＯ膜を閉塞させる原因となる高分子状の生物代謝産物が、オゾン処理によってＲＯ膜を閉塞させることのない物質にまで変換されていることを示唆するものであった。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の有機物含有排水の水処理方法を用いれば、生物処理水のろ過処理水に含まれる高分子状の生物代謝産物を、少量のオゾン添加によって部分分解することによって、ＲＯ膜を閉塞させない物質にまで変化させることが可能である。これにより、ＲＯ膜の透過水流束を長期的に維持でき、以って高濃度の有機物含有排水における長期的な水処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の形態１である有機物含有排水の水処理の工程を示したフロー図。
【図２】本発明の形態２である有機物含有排水の水処理の工程を示したフロー図。
【図３】本発明の形態３である有機物含有排水の水処理の工程を示したフロー図。
【図４】本発明の形態４である有機物含有排水の水処理の工程を示したフロー図。
【図５】比較例２の形態である有機物含有排水の水処理の工程を示したフロー図。
【符号の説明】
【００３５】
１ 原水槽
２ 生物処理槽
３ 生物処理水貯留槽
４ オゾン反応槽
５ ろ過器
６ ろ過処理水貯留槽
７ 活性炭塔
８ ＲＯ装置
９ オゾン処理水貯留槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物処理によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水にアルカリ剤を添加してからオゾン処理し、得られたオゾン処理水をろ過処理してから逆浸透膜に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
【請求項２】
生物処理によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水をオゾン処理し、得られたオゾン処理水をろ過処理した後、還元処理してから逆浸透膜に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
【請求項３】
上記ろ過処理が砂ろ過及び／または活性炭ろ過であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機物含有排水の水処理方法。
【請求項４】
生物処理によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水をオゾン処理し、得られたオゾン処理水を活性炭ろ過処理してから逆浸透膜に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
【請求項１】
生物処理によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水にアルカリ剤を添加してからオゾン処理し、得られたオゾン処理水をろ過処理してから逆浸透膜に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
【請求項２】
生物処理によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水をオゾン処理し、得られたオゾン処理水をろ過処理した後、還元処理してから逆浸透膜に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
【請求項３】
上記ろ過処理が砂ろ過及び／または活性炭ろ過であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機物含有排水の水処理方法。
【請求項４】
生物処理によって有機物含有排水を処理し、得られた生物処理水をオゾン処理し、得られたオゾン処理水を活性炭ろ過処理してから逆浸透膜に通水することを特徴とする有機物含有排水の水処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−５９１（Ｐ２００９−５９１Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６１３０５（Ｐ２００７−１６１３０５）
【出願日】平成１９年６月１９日（２００７．６．１９）
【出願人】（０００００４４００）オルガノ株式会社 (606)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１９日（２００７．６．１９）
【出願人】（０００００４４００）オルガノ株式会社 (606)
【Ｆターム（参考）】
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