資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システム
【課題】産廃として処分されている有用資源を回収するものであり、そのための凝集剤を不要にし、凝集剤の注入、急速攪拌、緩速攪拌、沈殿等の設備を不要にして、工場内の純水の原水として高い回収率で再利用可能にする。
【解決手段】有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し有用な金属資源を回収する資源回収型水処理方法であって、ＭＦ膜（４）を使用して原水をＭＦ膜ろ過して濃縮し（３）、ＭＦ膜ろ過して濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離し（８）、固液分離し濃縮分離した金属資源を含むスラッジを回収して、固液分離した脱水ろ液を原水に戻すと共に、ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過するための処理水として放出する。
【解決手段】有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し有用な金属資源を回収する資源回収型水処理方法であって、ＭＦ膜（４）を使用して原水をＭＦ膜ろ過して濃縮し（３）、ＭＦ膜ろ過して濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離し（８）、固液分離し濃縮分離した金属資源を含むスラッジを回収して、固液分離した脱水ろ液を原水に戻すと共に、ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過するための処理水として放出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有害物質を含む排水により環境が汚染されるのを回避したり、排水に含まれる資源を回収したりするために、その目的に対応して種々の水処理方法や水処理システムが採用されている。例えば通常の工場排水の処理工程では、酸系とアルカリ系等の系統毎にｐＨ調整を行って、排水中に溶解している成分を析出させ、凝集剤を注入して凝集・濃縮を行っている。
【０００３】
また、排水中に成分が粒子として存在し、ｐＨ調整の必要がない排水については、凝集剤を注入して凝集・濃縮を行っている。そして、凝集・濃縮された汚泥は、フィルタープレスやベルトプレス等の脱水機により水分を分離して、スラッジとして産廃処分される。一方、濃縮工程で分離された上澄水は、放流されるか、さらなる処理が必要な場合には、後段の排水処理設備で生物処理等の処理が施されて放流される。
【０００４】
排水処理の従来の技術として、下水等の汚水処理では、下水等の汚水を膜分離活性汚泥処理をした後、逆浸透膜により逆浸透処理を行う水処理方法（例えば、特許文献１参照）が提案され、また、工場の排水処理では、工場の排水に含まれる人体に有害な重金属元素を効率よく、低エネルギー、低コストで処理、回収する酸化還元処理による溶液からの金属の分離・回収技術（例えば、特許文献２参照）や、工場排水の水質調整をする水質調整槽と、その水質調整処理水を凍結濃縮する凍結分離部と、その分離された水温濃縮水を薬品凝集を含む電解処理による凝集処理と浮上処理を行う電解処理部と、その電解水を固定微生物処理とオゾン処理よりなる微生物化学処理部とにより構成して、余剰汚泥の削減、有用資源回収による分解負荷削減を可能にした排水処理装置（例えば、特許文献３参照）などが提案されている。
【特許文献１】特開２００７−２４４９７９号公報
【特許文献２】特開２００５−３４８２２号公報
【特許文献３】特開２０００−２７９９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、一般の排水処理では、排水を酸系とアルカリ系で区別して処理し、有用資源を含んでいるか否かを区別することなく処理することにより、有用資源を含んだ排水を一括処理して、有用資源混入汚泥をスラッジとして産廃処分している。
【０００６】
また、溶解成分を含む排水処理では、ｐＨ調整剤を注入してｐＨ調整を行い溶解成分を微粒子として析出させた上、凝集剤を注入して微粒子を凝集させ、粒径を増大させて、分離・濃縮している。
【０００７】
凝集剤は、無機系凝集剤と有機系凝集剤に分けられ、有機系凝集剤には、カチオン系、アニオン系の２種のイオン性の異なるものがある。カチオン系ポリマは、ＳＳが負に荷電している時に使用され、アニオン系は、正に荷電している時、又は無機凝集剤（塩化鉄、ポリ塩化アルミニウム等）と併用される。
【０００８】
すなわち、凝集剤は、排水中の成分に応じて選択する必要がある。しかも、凝集剤を注入して凝集させるためには、凝集剤を排水中に均一にするため急速攪拌し、続いてフロックの成長を図り発生したフロックを破壊しないように緩速攪拌する必要がある。さらに、凝集した汚泥を分離するには、重力沈降分離のため沈殿槽が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するものであって、産廃として処分されている有用資源を廃棄することなく回収するものであり、しかも凝集剤を不要にし、凝集剤の注入、急速攪拌、緩速攪拌、沈殿等の設備を不要にする。さらには、工場内の純水の原水として高い回収率で再利用可能にする。
【００１０】
そのために本発明は、有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理方法であって、ＭＦ膜を使用して前記原水をＭＦ膜ろ過して濃縮し、前記ＭＦ膜ろ過して濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離し、前記固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収して、前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻すと共に、前記ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過するための処理水として放出することを特徴とし、さらに、前記ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過装置とＮＦ膜ろ過装置により順次ろ過し、前記ＮＦ膜ろ過装置によるＮＦ膜ろ過水の一部をＲＯ膜ろ過装置によりろ過し、前記ＮＦ膜ろ過水の残りと前記ＲＯ膜ろ過装置によるＲＯ膜ろ過水を混合して回収再生水とすることを特徴とする。
【００１１】
また、有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理システムであって、ＭＦ膜を使用して前記原水をＭＦ膜ろ過して濃縮する濃縮槽と、前記濃縮槽により濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離する遠心式固液分離装置とを備え、前記遠心式固液分離装置により固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収して、前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻すと共に、前記ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過するための処理水として放出することを特徴とし、さらに、前記濃縮槽によるＭＦ膜ろ過水を活性炭ろ過する活性炭ろ過装置と、前記活性炭ろ過装置による活性炭ろ過水をＮＦ膜を使用しろ過するＮＦ膜ろ過装置と、前記ＮＦ膜ろ過装置によるＮＦ膜ろ過水の一部をＲＯ膜を使用しろ過するＲＯ膜ろ過装置とを備え、前記遠心式固液分離装置により固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収して、前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻すと共に、前記ＮＦ膜ろ過水の残りと前記ＲＯ膜ろ過装置によるＲＯ膜ろ過水を混合して回収再生水とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、有用な金属資源を含む排水の原水をＭＦ膜ろ過して濃縮し、その濃縮水を遠心力により固液分離するので、凝集剤を使用する必要がなく、有用な金属資源を含むスラッジを分離し排水を浄化することができる。また、凝集剤を使用しないので、凝集剤の注入に伴って必要とされる急速攪拌、緩速攪拌、沈殿の工程、そのためのこれらの設備が不要となる。
【００１３】
したがって、簡素な処理、システム構成で金属資源を含む排水を浄化し、浄化に伴って生成する有用な金属資源を回収すると同時に、浄化によって得られる処理水を回収するシステムを実現することができる。しかも、ＭＦ膜ろ過、活性炭ろ過により活性炭ろ過水を取り出し、さらに、ＮＦ膜ろ過とＲＯ膜ろ過を組み合わせることにより、高い回収率で工場内の純水の原水としての再利用が可能になり、再生水として全体の回収率をさらに高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムの実施の形態を説明する図であり、１は調整槽、２は攪拌装置、３は濃縮槽、４はＭＦ膜、５は濃縮排水槽、６、７はポンプ、８は遠心式固液分離装置を示す。
【００１５】
図１において、調整槽１は、例えば原水槽（図示省略）から有用な金属資源を含む工場排水の原水を一時貯留し、必要に応じてｐＨ調整剤を注入するものであり、攪拌装置２は、調整槽１でｐＨ調整剤が注入された原水を攪拌するものである。ｐＨ調整は、排水中に有用な金属資源成分が溶解している場合に、その溶解成分を酸化物あるいは水酸化物として析出させるために行う。
【００１６】
濃縮槽３は、調整槽１からｐＨ調整された排水の原水を導入してＭＦ膜（精密ろ過膜）４を使用したろ過により、水分を分離して原水に含まれる有用な金属資源成分の濃縮を行うものである。ＭＦ膜４は、例えば公称孔径０．１〜０．４μｍの精密ろ過膜であり、排水に含まれる薬品成分とｐＨ調整等で使用する薬品を含む排水中に浸漬されるので、耐薬品性に優れたフッ素樹脂系の膜が使用される。フッ素樹脂系膜としては、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の中空糸膜ないし平膜が使用される。
【００１７】
濃縮排水槽５は、濃縮槽３においてＭＦ膜４を使用して水分を分離し成分が濃縮された濃縮排水を底部から取り出して貯留するものである。ポンプ６は、濃縮槽３のＭＦ膜４によりろ過して成分から分離されたＭＦ膜透過水を活性炭ろ過へ送り出すものであり、ポンプ７は、濃縮槽３により濃縮され濃縮排水槽５に貯留された濃縮排水を遠心式固液分離装置８へ送り出すものである。活性炭ろ過では、ＭＦ膜透過水から残留浮遊物、有機物、色度、濁度成分を吸着除去して活性炭ろ過水を回収する。
【００１８】
遠心式固液分離装置８は、遠心力で固形分と水分を分離するものであり、濃縮排水からさらに有用な金属資源の粒子を含むスラッジを固形分として濃縮分離を行う。分離したスラッジは有用な金属資源として回収し、分離した脱水ろ液は原水槽へ戻す。遠心式固液分離装置８では、比重差を利用して固液分離を行うので、粒子の真比重が１以上であれば、凝集剤によるフロックの成長も必要としない。したがって、凝集剤の注入が不要になるだけでなく、それに伴って必要となる急速攪拌や緩速攪拌、沈殿濃縮等の工程や設備も不要になる
上記のように本実施形態では、濃縮槽３でＭＦ膜４を使用したろ過により、原水に含まれる成分の濃縮を行う。そして、その濃縮排水を遠心式固液分離装置８により遠心力で比重差を利用して固液分離を行って、分離した粒子からなるスラッジは有用な金属資源として回収する。本実施形態の資源回収型水処理によれば、プリント基板製造工場におけるエッチング処理工程や半導体製造工場におけるシリコン加工工程等で発生し、有用な金属資源が含まれる排水を浄化すると同時に、排水中に含まれるシリコンや溶解銅成分等の有用な金属資源を回収することができる。
【００１９】
【表１】
【００２０】
〔表１〕は、プリント基板製造工場や半導体製造工場におけるエッチング廃液や、金属（銅）加工廃液、シリコン加工洗浄水を原水として本実施形態を適用し得られた固形分濃度のデータを示したものである。濃縮槽３では、原水がほぼ４分の１まで濃縮され、〔表１〕の濃縮排水固形分濃度は、その濃縮槽３により濃縮された濃縮排水槽５における固形分濃度を示している。
【００２１】
〔表１〕では、例えば濃縮槽３によりほぼ４分の１の０．４％の固形分濃度まで濃縮されたエッチング廃液が遠心式固液分離装置８により４６．６％の固形分濃度までさらに濃縮されスラッジとして回収されている。同様に、金属（銅）加工廃液では、１０．０％の固形分濃度からさらに遠心式固液分離装置８により９５．１％の固形分濃度まで、シリコン加工洗浄水では、０．５％の固形分濃度からさらに遠心式固液分離装置８により７５％の固形分濃度まで濃縮された回収スラッジが得られている。
【００２２】
しかも、凝集剤の注入を不要とし、それに伴って必要となる急速攪拌や緩速攪拌、沈殿濃縮等の工程や設備も不要とするので、処理工程を単純化できシステム構成も簡素化でき、より有用な金属資源の回収効率を上げることができる。さらに、ＭＦ膜透過水は活性炭ろ過処理をし一部回収再生水として再利用すると共に、脱水ろ液は原水に戻して再利用する。そのことにより回収再生水の回収率を上げ再生水を有効に再利用し水資源の無駄を低減することができる。
【００２３】
図２はプリント基板製造工場におけるエッチング処理工程に適用した本発明に係る資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムの他の実施の形態を説明する図、図３は再生水の回収率設定の例を説明する図である。図中、１１は純水の原水、１２は純水装置、１３は製造加工工程、１４は排水処理設備、１５は原水槽、１６は活性炭ろ過装置、１７は活性炭ろ過水槽、１８はＮＦ膜ろ過装置、１９はＲＯ膜ろ過装置を示し、図１と同一の符号は同一の構成要素を示している。
【００２４】
プリント基板製造工場では、例えば図２に示すように上水や工業用水、井戸水を工場で使用する純水の原水１１として純水装置１２に供給し、その純水を製造加工工程１３に給水する。製造加工工程１３からの排水のうち、露光工程や現像工程からの洗剤や薬品等を含む一般工程の排水は通常の排水処理設備１４で処理して放流するが、エッチング処理工程からの排水は原水槽１５に一旦貯留して有用な金属資源の回収のため水処理を行う。
【００２５】
エッチング処理工程では、かなりの濃度で銅が溶解するため、エッチング処理工程からの排水には、溶解銅成分等の有用な金属資源が含まれている。図１で先に説明したようにｐＨ調整層１では、銅成分が溶解している原水槽１５の原水にｐＨ調整剤を注入することによって塩化銅等の形態で析出させ、濃縮槽３により排水を濃縮し、遠心式固液分離装置８により固液分離の処理を行う。
【００２６】
このようにして、濃縮槽３でＭＦ膜４を使用してろ過されたＭＦ膜透過水は、活性炭ろ過装置１６で活性炭ろ過され、その活性炭ろ過水が活性炭ろ過水槽１７に貯留される。ＭＦ膜４が例えば先に説明したように孔径０．０〜０．４μｍであれば、それ以下の粒子はＭＦ膜４を通過する。
【００２７】
活性炭ろ過装置１６は、粒状活性炭を充填してＭＦ膜透過水を接触させ、ＭＦ膜４を通過した粒子の捕捉及び色度・濁度成分、残留有機物を粒状活性炭により吸着除去するものである。活性炭ろ過装置１６では、例えば活性炭ろ過水槽１７に貯留した活性炭ろ過水を逆洗水として、タイマーによる自動逆洗の他に、ろ過抵抗が大きくなった場合に逆洗を行い、逆洗排水は排水処理設備１４に排出する。
【００２８】
活性炭ろ過水槽１７に貯留した活性炭ろ過水には、溶解しているイオン成分が残留しており、純水の原水として再利用するにはイオン類を除去する必要がある。ＮＦ膜ろ過装置１８、ＲＯ膜ろ過装置１９は、さらに活性炭ろ過水をろ過して、残留しているイオン類を除去するためのものである。
【００２９】
ＮＦ膜ろ過装置１８は、ＮＦ膜（ナノろ過膜）を使用してろ過を行うものであり、ＮＦ膜の構造は、一般にＲＯ膜と同様に、膜支持層（スポンジ層）の上に多孔性支持膜と分離機能を有する薄いスキン層（機能層）からなっている。機能層の素材は、架橋全芳香属ポリアミド（ＰＡ）、スルホン化ポリスチルホン（ＳＰＳ）、酢酸セルロース（ＣＡ）等がある。
【００３０】
ＮＦ膜を使用してろ過を行い除去する対象は、１ｎｍサイズの分子であり、ＮＦ膜では低分子量の有機物にはあまり高い阻止率を示さないが、分子量数百程度以上の有機物がほぼ完全に分離することができ、１ｎｍ程度の粒子と２価以上のイオン類を除去することができる。膜モジュールの形状は、スパイラル型が一般的であり、モジュールの収納方法はケーシング型、ろ過方式はクロスフローが標準的である。
【００３１】
ＲＯ膜ろ過装置１９は、ＲＯ膜（逆浸透膜ろ過膜）を使用してろ過を行うものであり、溶質を含む希薄溶液と濃厚溶液に対し溶媒のみを透過させ溶質を透過させない半透膜で仕切り、濃厚溶液側に浸透圧差以上の圧力を加えることにより、濃厚溶液側から希薄溶液側へ溶媒の透過を起こす。
【００３２】
ＮＦ膜ろ過は、操作圧力が０．３〜１．０ＭＰａと低いのが特徴である。これに対し、ＲＯ膜ろ過では、５．０〜７．０ＭＰａ程度の操作圧力で運転される。このようにＲＯ膜ろ過は、操作圧力が高いため、耐圧性を重視した膜構造となっており、透水性能はＮＦ膜より小さくなる。
【００３３】
本実施形態では、ＲＯ膜ろ過装置１９を透過させる水をＮＦ膜透過水とし、２価のイオン類を除去したものとすることにより、ＲＯ膜での回収率を高く設定することを可能としている。また、ＮＦ膜透過水の全量をＲＯ膜ろ過装置１９でろ過するのではなく、一部をＮＦ膜透過水として回収してＲＯ膜透過水と混合させる。
【００３４】
このようにして、ＮＦ膜透過水のうち、必要水量だけをＲＯ膜ろ過装置１９でろ過させ、ＮＦ膜透過水とＲＯ膜ろ過水とを混合して回収再生水として純水装置１２に戻す。したがって、回収再生水の水質が水道レベルまで処理が可能な場合には、全体の回収率を高く設定することが可能になる。
【００３５】
すなわち、図３（ａ）に示すように活性炭ろ過水を全量ＲＯ膜ろ過装置でろ過する場合には、残留イオン類が多く、ＲＯ膜の回収率としては５０％程度となる。したがって、この場合には、回収再生水：５０、濃縮排水：５０となる。これに対し、ＮＦ膜は、ＲＯ膜より脱塩率が低いので、図３（ｂ）に示すように活性炭ろ過水をＮＦ膜ろ過装置でろ過し、さらにＮＦ膜ろ過水を全量ＲＯ膜ろ過する場合には、回収率は７０％程度となる。
【００３６】
ＮＦ膜透過水は、２価以上のイオン類と１ｎｍ程度までの粒子が除去されるので、ＲＯ膜の回収率としては８０％で運転が可能になる。その結果、回収再生水：５６、濃縮排水：４４に回収率を上げることができる。本実施形態では、図３（ｃ）に示すようにＮＦ膜ろ過装置によるＮＦ膜ろ過水のうち、一部をＲＯ膜ろ過装置でＲＯ膜を使用してろ過し、残りをＲＯ膜ろ過装置によるＲＯ膜ろ過水と混合して回収再生水としている。このようにすることで、全体の回収率をさらに高く設定することが可能になる。なお、ＮＦ膜ろ過水のうちＲＯ膜ろ過装置でさらにＲＯ膜ろする割合は、ポンプＰの送水量で設定することができ、例えば図３（ｃ）に示す例では半分をＲＯ膜ろ過するように設定しているので、全体の回収率としては回収再生水：６３、濃縮排水：３７になっている。
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
〔表２〕、〔表３）はそれぞれ異なる原水について本実施形態を適用し得られた各段における透過水、ろ過水、再生水の水質分析データを示したものである。これら〔表２〕、〔表３）において、分析評価項目のうち、ＫＭｎＯ4 消費量は有機物の指標、蒸発残留物及び電気伝導度はイオン量の指標をそれぞれ示している。水質を評価するこれらの指標について観ると、回収再生水であるＮＦ・ＲＯ膜（１：１混合液）によれば、高い清浄化された水質の数値が得られている。なお、例えば電気伝導度など原水とＭＦ膜透過水との間で数値が大きくなっている水質分析項目は、ｐＨ調整を行ったことによるものと考えられる。
【００４０】
図４はシリコン加工工場に適用した本発明に係る資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムの他の実施の形態を説明する図であり、図２と同一の符号は同一の構成要素を示している。
【００４１】
シリコン加工工場では、例えば図２、図４に示すように純水の原水１１とする上水や工業用水、井戸水を純水装置１２で処理して純水を製造加工工程１３に供給する。製造加工工程１３では、水洗浄工程、薬品洗浄工程からの洗剤や薬品等を含む一般の洗浄排水は通常の排水処理設備１４で処理して放流するが、シリコン加工工程からの排水は原水槽１５に一旦貯留して有用な金属資源の回収のため水処理を行う。
【００４２】
シリコン加工工程では、シリコンの研磨屑や研削屑等が発生し、排水中には、有用な金属資源であるシリコン成分が溶解することなく、粒子であるシリコン粉が混在している。そのため、ｐＨ調整は不要であり、図１、図２に示すような調整槽１でのｐＨ調整剤の注入が不要になる。したがって、図４に示すように調整槽１を省いてｐＨ調整することなく、原水槽１５から原水を濃縮槽３にそのまま導入し、図１で先に説明した濃縮槽３による排水の濃縮、遠心式固液分離装置８による固液分離の処理を行うようにしてもよい。勿論、調整槽１を備えた構成のままｐＨ調整剤の注入を行わないようにしてもよい。
【００４３】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記の実施の形態では、凝集剤の注入は不要としたが、粒子径が小さく、固液分離率が低くなる場合には、凝集剤の注入を行うようにしてもよい。また、図２により説明したエッチング処理工程に適用した実施の形態は、プリント基板製造工場に限らず、有用な金属資源が溶解して混入する排水であれば、他の処理工場の排水の処理にも同様に適用できる。同様に図４により説明したシリコン加工工場に適用した実施の形態も、シリコン加工工場に限らず、有用な金属資源の研磨屑や研削屑等が粒子（粉）で混入する排水であれば、他の処理工場の排水の処理にも同様に適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムの実施の形態を説明する図
【図２】プリント基板製造工場におけるエッチング処理工程に適用した本発明に係る資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムの他の実施の形態を説明する図
【図３】再生水の回収率設定の例を説明する図
【図４】シリコン加工工場に適用した本発明に係る資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムの他の実施の形態を説明する図
【符号の説明】
【００４５】
１…調整槽、２…攪拌装置、３…濃縮槽、４…ＭＦ膜、５…濃縮排水槽、６、７…ポンプ、８…遠心式固液分離装置、１１…純水の原水、１２…純水装置、１３…製造加工工程、１４…排水処理設備、１５…原水槽、１６…活性炭ろ過装置、１７…活性炭ろ過水槽、１８…ＮＦ膜ろ過装置、１９…ＲＯ膜ろ過装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有害物質を含む排水により環境が汚染されるのを回避したり、排水に含まれる資源を回収したりするために、その目的に対応して種々の水処理方法や水処理システムが採用されている。例えば通常の工場排水の処理工程では、酸系とアルカリ系等の系統毎にｐＨ調整を行って、排水中に溶解している成分を析出させ、凝集剤を注入して凝集・濃縮を行っている。
【０００３】
また、排水中に成分が粒子として存在し、ｐＨ調整の必要がない排水については、凝集剤を注入して凝集・濃縮を行っている。そして、凝集・濃縮された汚泥は、フィルタープレスやベルトプレス等の脱水機により水分を分離して、スラッジとして産廃処分される。一方、濃縮工程で分離された上澄水は、放流されるか、さらなる処理が必要な場合には、後段の排水処理設備で生物処理等の処理が施されて放流される。
【０００４】
排水処理の従来の技術として、下水等の汚水処理では、下水等の汚水を膜分離活性汚泥処理をした後、逆浸透膜により逆浸透処理を行う水処理方法（例えば、特許文献１参照）が提案され、また、工場の排水処理では、工場の排水に含まれる人体に有害な重金属元素を効率よく、低エネルギー、低コストで処理、回収する酸化還元処理による溶液からの金属の分離・回収技術（例えば、特許文献２参照）や、工場排水の水質調整をする水質調整槽と、その水質調整処理水を凍結濃縮する凍結分離部と、その分離された水温濃縮水を薬品凝集を含む電解処理による凝集処理と浮上処理を行う電解処理部と、その電解水を固定微生物処理とオゾン処理よりなる微生物化学処理部とにより構成して、余剰汚泥の削減、有用資源回収による分解負荷削減を可能にした排水処理装置（例えば、特許文献３参照）などが提案されている。
【特許文献１】特開２００７−２４４９７９号公報
【特許文献２】特開２００５−３４８２２号公報
【特許文献３】特開２０００−２７９９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、一般の排水処理では、排水を酸系とアルカリ系で区別して処理し、有用資源を含んでいるか否かを区別することなく処理することにより、有用資源を含んだ排水を一括処理して、有用資源混入汚泥をスラッジとして産廃処分している。
【０００６】
また、溶解成分を含む排水処理では、ｐＨ調整剤を注入してｐＨ調整を行い溶解成分を微粒子として析出させた上、凝集剤を注入して微粒子を凝集させ、粒径を増大させて、分離・濃縮している。
【０００７】
凝集剤は、無機系凝集剤と有機系凝集剤に分けられ、有機系凝集剤には、カチオン系、アニオン系の２種のイオン性の異なるものがある。カチオン系ポリマは、ＳＳが負に荷電している時に使用され、アニオン系は、正に荷電している時、又は無機凝集剤（塩化鉄、ポリ塩化アルミニウム等）と併用される。
【０００８】
すなわち、凝集剤は、排水中の成分に応じて選択する必要がある。しかも、凝集剤を注入して凝集させるためには、凝集剤を排水中に均一にするため急速攪拌し、続いてフロックの成長を図り発生したフロックを破壊しないように緩速攪拌する必要がある。さらに、凝集した汚泥を分離するには、重力沈降分離のため沈殿槽が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するものであって、産廃として処分されている有用資源を廃棄することなく回収するものであり、しかも凝集剤を不要にし、凝集剤の注入、急速攪拌、緩速攪拌、沈殿等の設備を不要にする。さらには、工場内の純水の原水として高い回収率で再利用可能にする。
【００１０】
そのために本発明は、有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理方法であって、ＭＦ膜を使用して前記原水をＭＦ膜ろ過して濃縮し、前記ＭＦ膜ろ過して濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離し、前記固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収して、前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻すと共に、前記ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過するための処理水として放出することを特徴とし、さらに、前記ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過装置とＮＦ膜ろ過装置により順次ろ過し、前記ＮＦ膜ろ過装置によるＮＦ膜ろ過水の一部をＲＯ膜ろ過装置によりろ過し、前記ＮＦ膜ろ過水の残りと前記ＲＯ膜ろ過装置によるＲＯ膜ろ過水を混合して回収再生水とすることを特徴とする。
【００１１】
また、有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理システムであって、ＭＦ膜を使用して前記原水をＭＦ膜ろ過して濃縮する濃縮槽と、前記濃縮槽により濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離する遠心式固液分離装置とを備え、前記遠心式固液分離装置により固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収して、前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻すと共に、前記ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過するための処理水として放出することを特徴とし、さらに、前記濃縮槽によるＭＦ膜ろ過水を活性炭ろ過する活性炭ろ過装置と、前記活性炭ろ過装置による活性炭ろ過水をＮＦ膜を使用しろ過するＮＦ膜ろ過装置と、前記ＮＦ膜ろ過装置によるＮＦ膜ろ過水の一部をＲＯ膜を使用しろ過するＲＯ膜ろ過装置とを備え、前記遠心式固液分離装置により固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収して、前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻すと共に、前記ＮＦ膜ろ過水の残りと前記ＲＯ膜ろ過装置によるＲＯ膜ろ過水を混合して回収再生水とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、有用な金属資源を含む排水の原水をＭＦ膜ろ過して濃縮し、その濃縮水を遠心力により固液分離するので、凝集剤を使用する必要がなく、有用な金属資源を含むスラッジを分離し排水を浄化することができる。また、凝集剤を使用しないので、凝集剤の注入に伴って必要とされる急速攪拌、緩速攪拌、沈殿の工程、そのためのこれらの設備が不要となる。
【００１３】
したがって、簡素な処理、システム構成で金属資源を含む排水を浄化し、浄化に伴って生成する有用な金属資源を回収すると同時に、浄化によって得られる処理水を回収するシステムを実現することができる。しかも、ＭＦ膜ろ過、活性炭ろ過により活性炭ろ過水を取り出し、さらに、ＮＦ膜ろ過とＲＯ膜ろ過を組み合わせることにより、高い回収率で工場内の純水の原水としての再利用が可能になり、再生水として全体の回収率をさらに高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムの実施の形態を説明する図であり、１は調整槽、２は攪拌装置、３は濃縮槽、４はＭＦ膜、５は濃縮排水槽、６、７はポンプ、８は遠心式固液分離装置を示す。
【００１５】
図１において、調整槽１は、例えば原水槽（図示省略）から有用な金属資源を含む工場排水の原水を一時貯留し、必要に応じてｐＨ調整剤を注入するものであり、攪拌装置２は、調整槽１でｐＨ調整剤が注入された原水を攪拌するものである。ｐＨ調整は、排水中に有用な金属資源成分が溶解している場合に、その溶解成分を酸化物あるいは水酸化物として析出させるために行う。
【００１６】
濃縮槽３は、調整槽１からｐＨ調整された排水の原水を導入してＭＦ膜（精密ろ過膜）４を使用したろ過により、水分を分離して原水に含まれる有用な金属資源成分の濃縮を行うものである。ＭＦ膜４は、例えば公称孔径０．１〜０．４μｍの精密ろ過膜であり、排水に含まれる薬品成分とｐＨ調整等で使用する薬品を含む排水中に浸漬されるので、耐薬品性に優れたフッ素樹脂系の膜が使用される。フッ素樹脂系膜としては、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の中空糸膜ないし平膜が使用される。
【００１７】
濃縮排水槽５は、濃縮槽３においてＭＦ膜４を使用して水分を分離し成分が濃縮された濃縮排水を底部から取り出して貯留するものである。ポンプ６は、濃縮槽３のＭＦ膜４によりろ過して成分から分離されたＭＦ膜透過水を活性炭ろ過へ送り出すものであり、ポンプ７は、濃縮槽３により濃縮され濃縮排水槽５に貯留された濃縮排水を遠心式固液分離装置８へ送り出すものである。活性炭ろ過では、ＭＦ膜透過水から残留浮遊物、有機物、色度、濁度成分を吸着除去して活性炭ろ過水を回収する。
【００１８】
遠心式固液分離装置８は、遠心力で固形分と水分を分離するものであり、濃縮排水からさらに有用な金属資源の粒子を含むスラッジを固形分として濃縮分離を行う。分離したスラッジは有用な金属資源として回収し、分離した脱水ろ液は原水槽へ戻す。遠心式固液分離装置８では、比重差を利用して固液分離を行うので、粒子の真比重が１以上であれば、凝集剤によるフロックの成長も必要としない。したがって、凝集剤の注入が不要になるだけでなく、それに伴って必要となる急速攪拌や緩速攪拌、沈殿濃縮等の工程や設備も不要になる
上記のように本実施形態では、濃縮槽３でＭＦ膜４を使用したろ過により、原水に含まれる成分の濃縮を行う。そして、その濃縮排水を遠心式固液分離装置８により遠心力で比重差を利用して固液分離を行って、分離した粒子からなるスラッジは有用な金属資源として回収する。本実施形態の資源回収型水処理によれば、プリント基板製造工場におけるエッチング処理工程や半導体製造工場におけるシリコン加工工程等で発生し、有用な金属資源が含まれる排水を浄化すると同時に、排水中に含まれるシリコンや溶解銅成分等の有用な金属資源を回収することができる。
【００１９】
【表１】
【００２０】
〔表１〕は、プリント基板製造工場や半導体製造工場におけるエッチング廃液や、金属（銅）加工廃液、シリコン加工洗浄水を原水として本実施形態を適用し得られた固形分濃度のデータを示したものである。濃縮槽３では、原水がほぼ４分の１まで濃縮され、〔表１〕の濃縮排水固形分濃度は、その濃縮槽３により濃縮された濃縮排水槽５における固形分濃度を示している。
【００２１】
〔表１〕では、例えば濃縮槽３によりほぼ４分の１の０．４％の固形分濃度まで濃縮されたエッチング廃液が遠心式固液分離装置８により４６．６％の固形分濃度までさらに濃縮されスラッジとして回収されている。同様に、金属（銅）加工廃液では、１０．０％の固形分濃度からさらに遠心式固液分離装置８により９５．１％の固形分濃度まで、シリコン加工洗浄水では、０．５％の固形分濃度からさらに遠心式固液分離装置８により７５％の固形分濃度まで濃縮された回収スラッジが得られている。
【００２２】
しかも、凝集剤の注入を不要とし、それに伴って必要となる急速攪拌や緩速攪拌、沈殿濃縮等の工程や設備も不要とするので、処理工程を単純化できシステム構成も簡素化でき、より有用な金属資源の回収効率を上げることができる。さらに、ＭＦ膜透過水は活性炭ろ過処理をし一部回収再生水として再利用すると共に、脱水ろ液は原水に戻して再利用する。そのことにより回収再生水の回収率を上げ再生水を有効に再利用し水資源の無駄を低減することができる。
【００２３】
図２はプリント基板製造工場におけるエッチング処理工程に適用した本発明に係る資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムの他の実施の形態を説明する図、図３は再生水の回収率設定の例を説明する図である。図中、１１は純水の原水、１２は純水装置、１３は製造加工工程、１４は排水処理設備、１５は原水槽、１６は活性炭ろ過装置、１７は活性炭ろ過水槽、１８はＮＦ膜ろ過装置、１９はＲＯ膜ろ過装置を示し、図１と同一の符号は同一の構成要素を示している。
【００２４】
プリント基板製造工場では、例えば図２に示すように上水や工業用水、井戸水を工場で使用する純水の原水１１として純水装置１２に供給し、その純水を製造加工工程１３に給水する。製造加工工程１３からの排水のうち、露光工程や現像工程からの洗剤や薬品等を含む一般工程の排水は通常の排水処理設備１４で処理して放流するが、エッチング処理工程からの排水は原水槽１５に一旦貯留して有用な金属資源の回収のため水処理を行う。
【００２５】
エッチング処理工程では、かなりの濃度で銅が溶解するため、エッチング処理工程からの排水には、溶解銅成分等の有用な金属資源が含まれている。図１で先に説明したようにｐＨ調整層１では、銅成分が溶解している原水槽１５の原水にｐＨ調整剤を注入することによって塩化銅等の形態で析出させ、濃縮槽３により排水を濃縮し、遠心式固液分離装置８により固液分離の処理を行う。
【００２６】
このようにして、濃縮槽３でＭＦ膜４を使用してろ過されたＭＦ膜透過水は、活性炭ろ過装置１６で活性炭ろ過され、その活性炭ろ過水が活性炭ろ過水槽１７に貯留される。ＭＦ膜４が例えば先に説明したように孔径０．０〜０．４μｍであれば、それ以下の粒子はＭＦ膜４を通過する。
【００２７】
活性炭ろ過装置１６は、粒状活性炭を充填してＭＦ膜透過水を接触させ、ＭＦ膜４を通過した粒子の捕捉及び色度・濁度成分、残留有機物を粒状活性炭により吸着除去するものである。活性炭ろ過装置１６では、例えば活性炭ろ過水槽１７に貯留した活性炭ろ過水を逆洗水として、タイマーによる自動逆洗の他に、ろ過抵抗が大きくなった場合に逆洗を行い、逆洗排水は排水処理設備１４に排出する。
【００２８】
活性炭ろ過水槽１７に貯留した活性炭ろ過水には、溶解しているイオン成分が残留しており、純水の原水として再利用するにはイオン類を除去する必要がある。ＮＦ膜ろ過装置１８、ＲＯ膜ろ過装置１９は、さらに活性炭ろ過水をろ過して、残留しているイオン類を除去するためのものである。
【００２９】
ＮＦ膜ろ過装置１８は、ＮＦ膜（ナノろ過膜）を使用してろ過を行うものであり、ＮＦ膜の構造は、一般にＲＯ膜と同様に、膜支持層（スポンジ層）の上に多孔性支持膜と分離機能を有する薄いスキン層（機能層）からなっている。機能層の素材は、架橋全芳香属ポリアミド（ＰＡ）、スルホン化ポリスチルホン（ＳＰＳ）、酢酸セルロース（ＣＡ）等がある。
【００３０】
ＮＦ膜を使用してろ過を行い除去する対象は、１ｎｍサイズの分子であり、ＮＦ膜では低分子量の有機物にはあまり高い阻止率を示さないが、分子量数百程度以上の有機物がほぼ完全に分離することができ、１ｎｍ程度の粒子と２価以上のイオン類を除去することができる。膜モジュールの形状は、スパイラル型が一般的であり、モジュールの収納方法はケーシング型、ろ過方式はクロスフローが標準的である。
【００３１】
ＲＯ膜ろ過装置１９は、ＲＯ膜（逆浸透膜ろ過膜）を使用してろ過を行うものであり、溶質を含む希薄溶液と濃厚溶液に対し溶媒のみを透過させ溶質を透過させない半透膜で仕切り、濃厚溶液側に浸透圧差以上の圧力を加えることにより、濃厚溶液側から希薄溶液側へ溶媒の透過を起こす。
【００３２】
ＮＦ膜ろ過は、操作圧力が０．３〜１．０ＭＰａと低いのが特徴である。これに対し、ＲＯ膜ろ過では、５．０〜７．０ＭＰａ程度の操作圧力で運転される。このようにＲＯ膜ろ過は、操作圧力が高いため、耐圧性を重視した膜構造となっており、透水性能はＮＦ膜より小さくなる。
【００３３】
本実施形態では、ＲＯ膜ろ過装置１９を透過させる水をＮＦ膜透過水とし、２価のイオン類を除去したものとすることにより、ＲＯ膜での回収率を高く設定することを可能としている。また、ＮＦ膜透過水の全量をＲＯ膜ろ過装置１９でろ過するのではなく、一部をＮＦ膜透過水として回収してＲＯ膜透過水と混合させる。
【００３４】
このようにして、ＮＦ膜透過水のうち、必要水量だけをＲＯ膜ろ過装置１９でろ過させ、ＮＦ膜透過水とＲＯ膜ろ過水とを混合して回収再生水として純水装置１２に戻す。したがって、回収再生水の水質が水道レベルまで処理が可能な場合には、全体の回収率を高く設定することが可能になる。
【００３５】
すなわち、図３（ａ）に示すように活性炭ろ過水を全量ＲＯ膜ろ過装置でろ過する場合には、残留イオン類が多く、ＲＯ膜の回収率としては５０％程度となる。したがって、この場合には、回収再生水：５０、濃縮排水：５０となる。これに対し、ＮＦ膜は、ＲＯ膜より脱塩率が低いので、図３（ｂ）に示すように活性炭ろ過水をＮＦ膜ろ過装置でろ過し、さらにＮＦ膜ろ過水を全量ＲＯ膜ろ過する場合には、回収率は７０％程度となる。
【００３６】
ＮＦ膜透過水は、２価以上のイオン類と１ｎｍ程度までの粒子が除去されるので、ＲＯ膜の回収率としては８０％で運転が可能になる。その結果、回収再生水：５６、濃縮排水：４４に回収率を上げることができる。本実施形態では、図３（ｃ）に示すようにＮＦ膜ろ過装置によるＮＦ膜ろ過水のうち、一部をＲＯ膜ろ過装置でＲＯ膜を使用してろ過し、残りをＲＯ膜ろ過装置によるＲＯ膜ろ過水と混合して回収再生水としている。このようにすることで、全体の回収率をさらに高く設定することが可能になる。なお、ＮＦ膜ろ過水のうちＲＯ膜ろ過装置でさらにＲＯ膜ろする割合は、ポンプＰの送水量で設定することができ、例えば図３（ｃ）に示す例では半分をＲＯ膜ろ過するように設定しているので、全体の回収率としては回収再生水：６３、濃縮排水：３７になっている。
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
〔表２〕、〔表３）はそれぞれ異なる原水について本実施形態を適用し得られた各段における透過水、ろ過水、再生水の水質分析データを示したものである。これら〔表２〕、〔表３）において、分析評価項目のうち、ＫＭｎＯ4 消費量は有機物の指標、蒸発残留物及び電気伝導度はイオン量の指標をそれぞれ示している。水質を評価するこれらの指標について観ると、回収再生水であるＮＦ・ＲＯ膜（１：１混合液）によれば、高い清浄化された水質の数値が得られている。なお、例えば電気伝導度など原水とＭＦ膜透過水との間で数値が大きくなっている水質分析項目は、ｐＨ調整を行ったことによるものと考えられる。
【００４０】
図４はシリコン加工工場に適用した本発明に係る資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムの他の実施の形態を説明する図であり、図２と同一の符号は同一の構成要素を示している。
【００４１】
シリコン加工工場では、例えば図２、図４に示すように純水の原水１１とする上水や工業用水、井戸水を純水装置１２で処理して純水を製造加工工程１３に供給する。製造加工工程１３では、水洗浄工程、薬品洗浄工程からの洗剤や薬品等を含む一般の洗浄排水は通常の排水処理設備１４で処理して放流するが、シリコン加工工程からの排水は原水槽１５に一旦貯留して有用な金属資源の回収のため水処理を行う。
【００４２】
シリコン加工工程では、シリコンの研磨屑や研削屑等が発生し、排水中には、有用な金属資源であるシリコン成分が溶解することなく、粒子であるシリコン粉が混在している。そのため、ｐＨ調整は不要であり、図１、図２に示すような調整槽１でのｐＨ調整剤の注入が不要になる。したがって、図４に示すように調整槽１を省いてｐＨ調整することなく、原水槽１５から原水を濃縮槽３にそのまま導入し、図１で先に説明した濃縮槽３による排水の濃縮、遠心式固液分離装置８による固液分離の処理を行うようにしてもよい。勿論、調整槽１を備えた構成のままｐＨ調整剤の注入を行わないようにしてもよい。
【００４３】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記の実施の形態では、凝集剤の注入は不要としたが、粒子径が小さく、固液分離率が低くなる場合には、凝集剤の注入を行うようにしてもよい。また、図２により説明したエッチング処理工程に適用した実施の形態は、プリント基板製造工場に限らず、有用な金属資源が溶解して混入する排水であれば、他の処理工場の排水の処理にも同様に適用できる。同様に図４により説明したシリコン加工工場に適用した実施の形態も、シリコン加工工場に限らず、有用な金属資源の研磨屑や研削屑等が粒子（粉）で混入する排水であれば、他の処理工場の排水の処理にも同様に適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムの実施の形態を説明する図
【図２】プリント基板製造工場におけるエッチング処理工程に適用した本発明に係る資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムの他の実施の形態を説明する図
【図３】再生水の回収率設定の例を説明する図
【図４】シリコン加工工場に適用した本発明に係る資源回収型水処理方法及び資源回収型水処理システムの他の実施の形態を説明する図
【符号の説明】
【００４５】
１…調整槽、２…攪拌装置、３…濃縮槽、４…ＭＦ膜、５…濃縮排水槽、６、７…ポンプ、８…遠心式固液分離装置、１１…純水の原水、１２…純水装置、１３…製造加工工程、１４…排水処理設備、１５…原水槽、１６…活性炭ろ過装置、１７…活性炭ろ過水槽、１８…ＮＦ膜ろ過装置、１９…ＲＯ膜ろ過装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理方法であって、
ＭＦ膜を使用して前記原水をＭＦ膜ろ過して濃縮し、
前記ＭＦ膜ろ過して濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離し、
前記固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収して、
前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻すと共に、前記ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過するための処理水として放出することを特徴とする資源回収型水処理方法。
【請求項２】
有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理方法であって、
ＭＦ膜を使用して前記原水をＭＦ膜ろ過して濃縮し、
前記ＭＦ膜ろ過して濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離し、
前記固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収し、
前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻し、
前記ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過装置とＮＦ膜ろ過装置により順次ろ過し、
前記ＮＦ膜ろ過装置によるＮＦ膜ろ過水の一部をＲＯ膜ろ過装置によりろ過し、
前記ＮＦ膜ろ過水の残りと前記ＲＯ膜ろ過装置によるＲＯ膜ろ過水を混合して回収再生水とすることを特徴とする資源回収型水処理方法。
【請求項３】
前記ＭＦ膜ろ過する前処理として前記原水をｐＨ調整することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の資源回収型水処理方法。
【請求項４】
有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理システムであって、
ＭＦ膜を使用して前記原水をＭＦ膜ろ過して濃縮する濃縮槽と、
前記濃縮槽により濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離する遠心式固液分離装置と
を備え、前記遠心式固液分離装置により固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収して、前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻すと共に、前記ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過するための処理水として放出することを特徴とする資源回収型水処理システム。
【請求項５】
有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理システムであって、
ＭＦ膜を使用し前記原水をＭＦ膜ろ過して濃縮する濃縮槽と、
前記濃縮槽により濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離する遠心式固液分離装置と、
前記濃縮槽によるＭＦ膜ろ過水を活性炭ろ過する活性炭ろ過装置と、
前記活性炭ろ過装置による活性炭ろ過水をＮＦ膜を使用しろ過するＮＦ膜ろ過装置と、
前記ＮＦ膜ろ過装置によるＮＦ膜ろ過水の一部をＲＯ膜を使用しろ過するＲＯ膜ろ過装置と
を備え、前記遠心式固液分離装置により固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収して、前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻すと共に、前記ＮＦ膜ろ過水の残りと前記ＲＯ膜ろ過装置によるＲＯ膜ろ過水を混合して回収再生水とすることを特徴とする資源回収型水処理システム。
【請求項６】
前記濃縮槽によりＭＦ膜ろ過する前処理として前記原水をｐＨ調整するｐＨ調整槽を備えたことを特徴とする請求項４または５のいずれかに記載の資源回収型水処理システム。
【請求項１】
有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理方法であって、
ＭＦ膜を使用して前記原水をＭＦ膜ろ過して濃縮し、
前記ＭＦ膜ろ過して濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離し、
前記固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収して、
前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻すと共に、前記ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過するための処理水として放出することを特徴とする資源回収型水処理方法。
【請求項２】
有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理方法であって、
ＭＦ膜を使用して前記原水をＭＦ膜ろ過して濃縮し、
前記ＭＦ膜ろ過して濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離し、
前記固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収し、
前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻し、
前記ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過装置とＮＦ膜ろ過装置により順次ろ過し、
前記ＮＦ膜ろ過装置によるＮＦ膜ろ過水の一部をＲＯ膜ろ過装置によりろ過し、
前記ＮＦ膜ろ過水の残りと前記ＲＯ膜ろ過装置によるＲＯ膜ろ過水を混合して回収再生水とすることを特徴とする資源回収型水処理方法。
【請求項３】
前記ＭＦ膜ろ過する前処理として前記原水をｐＨ調整することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の資源回収型水処理方法。
【請求項４】
有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理システムであって、
ＭＦ膜を使用して前記原水をＭＦ膜ろ過して濃縮する濃縮槽と、
前記濃縮槽により濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離する遠心式固液分離装置と
を備え、前記遠心式固液分離装置により固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収して、前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻すと共に、前記ＭＦ膜によるろ過水を活性炭ろ過するための処理水として放出することを特徴とする資源回収型水処理システム。
【請求項５】
有用な金属資源を含む工場からの排水の原水を処理し前記有用な金属資源を回収する資源回収型水処理システムであって、
ＭＦ膜を使用し前記原水をＭＦ膜ろ過して濃縮する濃縮槽と、
前記濃縮槽により濃縮した濃縮水を遠心力により固液分離する遠心式固液分離装置と、
前記濃縮槽によるＭＦ膜ろ過水を活性炭ろ過する活性炭ろ過装置と、
前記活性炭ろ過装置による活性炭ろ過水をＮＦ膜を使用しろ過するＮＦ膜ろ過装置と、
前記ＮＦ膜ろ過装置によるＮＦ膜ろ過水の一部をＲＯ膜を使用しろ過するＲＯ膜ろ過装置と
を備え、前記遠心式固液分離装置により固液分離し濃縮分離した前記金属資源を含むスラッジを回収して、前記固液分離した脱水ろ液を前記原水に戻すと共に、前記ＮＦ膜ろ過水の残りと前記ＲＯ膜ろ過装置によるＲＯ膜ろ過水を混合して回収再生水とすることを特徴とする資源回収型水処理システム。
【請求項６】
前記濃縮槽によりＭＦ膜ろ過する前処理として前記原水をｐＨ調整するｐＨ調整槽を備えたことを特徴とする請求項４または５のいずれかに記載の資源回収型水処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−４６５６２（Ｐ２０１０−４６５６２Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１０４００（Ｐ２００８−２１０４００）
【出願日】平成２０年８月１９日（２００８．８．１９）
【出願人】（５０８０７２５０１）株式会社エンテック (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１９日（２００８．８．１９）
【出願人】（５０８０７２５０１）株式会社エンテック (12)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]