(57)【要約】【課題】例えば、シリコンの研削には純水が使用されるが、研削排水中にはＲＯ膜の目詰まりの原因となるシリカが含有され、その除去が困難であり、研削排水の純水へのリサイクル使用はされていなかった。【解決手段】【請求項１】少なくともシリカを含有する液体中に酸素を含む微細気泡を注入してシリカを酸化させ固形化する微細気泡注入装置１８と、微細気泡注入装置１８により酸化され固形化したシリカを含有する液体を、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤１０の相互間隙に通過させ、固形化したシリカを凝集させ、目の粗いフィルタ１１で除去する凝集濾過装置２６とで構成した。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともシリカを含有する液体中に酸素を含む微細気泡を注入してシリカを酸化させ固形化する微細気泡注入装置と、
及び、前記微細気泡注入装置により酸化され固形化したシリカを含有する液体を、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤の相互間隙に通過させ、前記固形化したシリカを凝集させ、目の粗いフィルタで除去する凝集濾過装置とを備えたことを特徴とする液体浄化装置。
【請求項２】
少なくともシリカを含有する液体を、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤の相互間隙に通過させ、液体中に混入しているシリカ以外の微粒子を凝集させて大きな塊にし、目の粗いフィルタで除去する第一の凝集濾過装置と、
前記第一の凝集濾過装置で浄化された液体中に酸素を含む微細気泡を注入し、液体中に混入しているシリカを酸化させ固形化する微細気泡注入装置と、
及び、前記微細気泡注入装置により酸化され固形化したシリカを含有する液体を、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤の相互間隙に通過させ、固形化したシリカを凝集させ、目の粗いフィルタで除去する第二の凝集濾過装置とを備えたことを特徴とする液体浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、例えば、シリコンを研磨して発生するバックラップ排水等、シリカを含有する液体を浄化する液体浄化装置に関するものである。
【０００２】
シリコンを研磨して発生するバックラップ排水中にはシリカが含有する。特に休日明け等、タンク内に排水を長時間放置すると、シリカの含有濃度は、１２０ｐｐｍにも達する場合がある。
シリコンのバックラップ排水等を純水にリサイクル使用する場合には、ＲＯ膜を使用するが、シリカはＲＯ膜を目詰まりさせるため、現在では全くリサイクル使用されることなく廃棄処分されている。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
従来は、上記の如く、シリカ含有液体を純水にすることは非常に困難であり、シリカを効率よく除去する装置の開発が望まれていた。
【０００４】
この発明は上記の如き従来の要求を満たすためになされたもので、
【請求項１】の発明は、少なくともシリカを含有する液体中に、微細気泡注入装置によって酸素を含む微細気泡を注入してシリカを酸化させ固形化し、この固形化したシリカを含有する液体を、凝集濾過装置内にセットされた、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤の相互間隙に通過させ、固形化したシリカを凝集させ、目の粗いフィルタで除去する液体浄化装置を提供することを目的とする。
【請求項２】の発明は、微粒子とシリカを含有する液体を、第一の凝集濾過装置内にセットされた、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤の相互間隙に通過させ、液体中に混入しているシリカ以外の微粒子を凝集させて大きな塊にし、目の粗いフィルタで除去し、この微粒子の除去された液体中に、微細気泡注入装置によって酸素を含む微細気泡を注入してシリカを酸化させ固形化し、この固形化したシリカを含有する液体を、第二の凝集濾過装置内にセットされた、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤の相互間隙に通過させ、固形正したシリカを凝集させ、目の粗いフィルタで除去する液体浄化装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【発明を解決しょうとする手段】
【請求項１】の発明は、少なくともシリカを含有する液体中に酸素を含む微細気泡を注入してシリカを酸化させ固形化する微細気泡注入装置と、及び、前記微細気泡注入装置により酸化され固形化したシリカを含有する液体を、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤の相互間隙に通過させ、前記固形化したシリカを凝集させ、目の粗いフィルタで除去する凝集濾過装置とで実現した
【請求項２】の発明は、少なくともシリカを含有する液体を、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤の相互間隙に通過させ、液体中に混入しているシリカ以外の微粒子を凝集させて大きな塊にし、目の粗いフィルタで除去する第一の凝集濾過装置と、前記第一の凝集濾過装置で浄化された液体中に酸素を含む微細気泡を注入し、液体中に混入しているシリカを酸化させ固形化する微細気泡注入装置と、及び、前記微細気泡注入装置により酸化され固形化したシリカを含有する液体を、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤の相互間隙に通過させ、固形化したシリカを凝集させ、目の粗いフィルタで除去する第二の凝集濾過装置とで実現した。
【０００６】
【実施例】
以下この発明の一実施例を図について説明する。図１は、この発明の一実施例を示すブロック線図である。図において、例えばシリコン基盤１の裏面は、砥石２によって、例えば流量２０Ｌ／ｍｉｎで純水３を吹き付けながら研削される。第一のタンク４内の研削排水中には、図２に示す粒度分布のシリコンの微粒子を含有し、図４の写真の如く暗茶褐色となり、第一のタンク４からオーバーフローで第二のタンク５に流入する。
第一のタンク４内の研削液を、例えば、土，日の二日間放置すると、それに含有するシリカの濃度は、１２０ｐｐｍにも達する場合がある。
第二のタンク５に流入した研削排水は、ポンプ６によって、例えば、流量４０Ｌ／ｍｉｎで、第一の微粒子除去装置７の、例えば、公称１０μｍ、絶対値５０μｍのフィルタ８と凝集濾過装置９とに送り込まれ、図５の写真の如く薄茶褐色状態に循環濾過される。
【０００７】
図３は、凝集濾過装置９の一実施例を示す側断面図で、図において、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成されたスーパーカット５０％と、このスーパーカットの相互間隙を大きくするためのスペーサーの役割をする珪藻土を焼結し軽量化したＦカット５０％とを混合した吸着剤１０と、この吸着剤１０の相互間隙に液体を通過させて、液体中に混入している微粒子を凝集し、例えば、公称５０μｍ、絶対値２００μｍのカートリッジフィルタ１１で捕捉する。
【０００８】
図１において、第一の微粒子除去装置７で循環濾過された第二のタンク５内の研削排水は、下部の連通孔を介して第三のタンク１２内に流入する。
第三のタンク１２内に流入した研削排水は、ポンプ１３によって、例えば、流量４０Ｌ／ｍｉｎで、第二の微粒子除去装置１４の、例えば、公称１０μｍ、絶対値５０μｍのフィルタ１５と凝集濾過装置１６とに送り込まれ、図６に示す如く無色透明状態に循環濾過される。
この状態において、研削排水中のシリコンの微粒子は、光散乱法で測定しても測定不可能な状態まで除去されているが、シリカの濃度は１２０ｐｐｍから７０ｐｐｍに低下したに過ぎず、このままの状態でＲＯ膜に通水することは不可能である。
【０００９】
凝集濾過装置１６は、図３に示す構造と同一構造をしており、吸着剤１０は、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成されたスーパーカット１００％からなっており、カートリッジフィルタ１１は、公称１μｍ、絶対値２０μｍのものを使用している。
【０００１０】
図１において、第二の微粒子除去装置１４で循環濾過された第三のタンク１２内の研削排水は、オーバーフローで第四のタンク１７に流入する。
第四のタンク１７に流入した研削排水は、微細気泡注入装置１８を構成する、例えば流量６０Ｌ／ｍｉｎのポンプ１９と、逆支弁２０と、例えば流量６０Ｌ／ｍｉｎのポンプ２１とで循環されており、逆支弁２０とポンプ２１との間において、圧縮空気流入口２２から逆支弁２３を介して５〜８Ｋｇの圧縮空気が圧入される。即ち、ポンプ１９は液体吸引・圧送用として作用し、ポンプ２１は液体と空気とを混合する攪拌作用として機能する。
なお、ポンプ２１の吐出口径は、規定口径の１／５程度にすれば、より効果的となる。
これにより、第四のタンク１７内の研削液は、図７の写真の如く、真っ白になる状態に微細気泡が注入され、研削排水中のシリカは酸化されて固形化する。
【０００１０】
シリカが固形化した第四のタンク１７内の研排水は、下部の連通孔を介して第五のタンク２４に流入する。
第五のタンク２４内に流入した研削排水は、ポンプ２５によって、例えば、流量４０Ｌ／ｍｉｎで、シリカ除去装置２６の、第一，第二の凝集濾過装置２７，２８に送り込まれ、図８に示す如く無色透明状態で循環濾過される。
この状態において、シリカの濃度は、７０ｐｐｍから６．４ｐｐｍに低下し、十分にＲＯ膜に通水するレベルまで浄化され、純水へのリサイクル使用が可能となる。
【０００１１】
なお、上記実施例は、第一，第二の微粒子除去装置７，１４で微粒子を除去して後、微細気泡注入装置２６によって微細気泡を注入しているが、微細気泡注入装置２６によって微細気泡を注入して後、第一，第二の微粒子除去装置７，１４で微粒子を除去するようにしてもよい。
また、第一の微粒子除去装置７を省略して第二の微粒子除去装置１４のみを設置しても良く、さらに、微粒子の混入量が少なく、シリカの除去が主な対象の場合は、第一，第二の微粒子除去装置７，１４の両方を省略しても良い。
さらに、シリカ除去用の第一，第二の凝集濾過装置２７，２８を２台、直列接続しているが、何れか１台のみとして使用しても良い。
さらにまた、微細気泡注入装置１８として、ポンプ１９とポンプ２１とを用いた装置を使用したが、ポンプとスリットとを組み合わせた一般的な装置を使用しても良い。
【０００１２】
なおまた、上記実施例において、第一，第二の微粒子除去装置７，１４で第一の凝集濾過装置を構成し、シリカ除去装置２６で第二の凝集濾過装置を構成していることになる。
【発明の効果】
以上のように、
【請求項１】の発明によれば、少なくともシリカを含有する液体中に、微細気泡注入装置によって酸素を含む微細気泡を注入してシリカを酸化させ固形化し、この固形化したシリカを含有する液体を、凝集濾過装置内にセットされた、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤の相互間隙に通過させ、固形化したシリカを凝集させ、目の粗いフィルタで除去するように構成しているため、シリカ含有液体を純水に使用することが出来る。
【請求項２】の発明によれば、微粒子とシリカを含有する液体を、第一の凝集濾過装置内にセットされた、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤の相互間隙に通過させ、液体中に混入しているシリカ以外の微粒子を凝集させて大きな塊にし、目の粗いフィルタで除去し、この微粒子の除去された液体中に、微細気泡注入装置によって酸素を含む微細気泡を注入してシリカを酸化させ固形化し、この固形化したシリカを含有する液体を、第二の凝集濾過装置内にセットされた、少なくとも塩基性硫酸マグネシュウムと水酸化マグネシュウムとの結晶状繊維を集合して構成された吸着剤の相互間隙に通過させ、固形化したシリカを凝集させ、目の粗いフィルタで除去するように構成しているため、シリカ含有液体を純水に使用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る液体浄化装置の一実施例を示すブロック線図である。
【図２】図１に示す第一のタンク内の研削排水中のシリコンの粒度分布図である。
【図３】図１に示す凝集濾過装置の一実施例を示す側断面図である。
【図４】図１に示す第一のタンク内の研削排水の状況を示す写真である。
【図５】図１に示す第二のタンク内の研削排水の状況を示す写真である。
【図６】図１に示す第三のタンク内の研削排水の状況を示す写真である。
【図７】図１に示す第四のタンク内の研削排水の状況を示す写真である。
【図８】図１に示す第五のタンク内の研削排水の状況を示す写真である。
【符号の説明】
１：シリコン基盤
７：第一の微粒子除去装置
１４：第二の微粒子除去装置
１８：微細気泡注入装置
２６：シリカ除去装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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