(57)【要約】      （修正有）【課題】廃水の中から特定の成分を分離する廃水処理装置を提供する。【解決手段】排水処理裝置は、槽体１１、循環加熱裝置１２、および、シャワー構造１３を含むシャワー式導引炉１０を含む。槽体１１は、進水口ＩＰ、循環進水口ＣＩＰ、循環出水口ＣＯＰ、排水口ＯＰ、および、排気口ＧＯＰを含み、循環進水口ＣＩＰと排気口ＯＰは槽体１１の上半部に設置され、且つ、循環出水口ＣＯＰと排水口ＯＰは槽体１１の下半部に設置される。循環加熱裝置１２は、槽体１１下半部の廃水を槽体１１外に抽出して、循環温度に加熱すると共に、加熱した廃水Ｗを、循環進水口ＣＩＰにより槽体１１に導く。シャワー構造１３は槽体内１１の上半部に設置されて、廃水Ｗを複数の小さい水流にして撒き、廃水Ｗの中の特定成分を気化すると共に、排気口ＧＯＰにより槽体から排出する。上述の排水処理裝置は、大幅にエネルギーを節約すると共に、高い回収効率を達成することができる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
廃水処理装置であって、廃水の中から特定成分を分離するのに用い、前記廃水処理装置は、
進水口、循環進水口、循環出水口、排水口、および、排気口を含み、前記廃水は、前記進水口から導かれ、前記循環進水口と前記排気口が、上半部に設置され、且つ、前記循環出水口と前記排水口が、下半部に設置される槽体と、
前記循環進水口と前記循環出水口の間に設置され、前記槽体の前記下半部の前記廃水を、前記槽体外に抽出して、循環温度に加熱すると共に、加熱後の前記廃水を、前記循環進水口から前記槽体に導く循環加熱裝置と、
前記槽体内の上半部に設置されて、前記廃水を複数の小さい水流にして撒き、前記廃水の中の前記特定成分を気化すると共に、前記排気口により前記槽体から排出するシャワー構造と、
を含むシャワー式導引炉を含むことを特徴とする廃水処理装置。
【請求項２】
前記循環温度の温度範囲は摂氏２５から９９度であることを特徴とする請求項１に記載の廃水処理装置。
【請求項３】
更に、
前記進水口の上流側に設置されて、前記廃水を第一温度に調整する第一熱交換器を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の廃水処理装置。
【請求項４】
前記第一温度の温度範囲は摂氏１５から９９度であることを特徴とする請求項３に記載の廃水処理装置。
【請求項５】
更に、
前記排気口の下流側に設置されて、前記排気口から排出される前記特定成分を、第二温度に調整する第二熱交換器を含むことを特徴とする請求項１から４何れかの一項に記載の廃水処理装置。
【請求項６】
前記第二温度の温度範囲は摂氏−１０から９９度であることを特徴とする請求項５に記載の廃水処理装置。
【請求項７】
前記第二熱交換器の出口端は、気体や液体の前記特定成分であることを特徴とする請求項５又は６に記載の廃水処理装置。
【請求項８】
前記廃水の中から分離された前記特定成分の濃度は、１８％重量百分率以上であることを特徴とする請求項１から７何れかの一項に記載の廃水処理装置。
【請求項９】
前記槽体は隔熱構造を含むことを特徴とする請求項１から８何れかの一項に記載の廃水処理装置。
【請求項１０】
前記循環加熱裝置が前記循環進水口に接続される管路は、隔熱構造を含むことを特徴とする請求項１から９何れかの一項に記載の廃水処理装置。
【請求項１１】
前記循環加熱裝置が前記循環出水口に接続される管路は、隔熱構造を含むことを特徴とする請求項１から１０何れかの一項に記載の廃水処理装置。
【請求項１２】
アンモニアを含む廃水を処理する廃水処理装置であって、廃水の中からアンモニアを分離するのに用いられ、前記廃水処理装置は、
進水口、循環進水口、循環出水口、排水口、および、排気口を有し、前記廃水が、前記進水口から導かれ、前記循環進水口と前記排気口が、上半部に設置され、且つ、前記循環出水口と前記排水口が、下半部に設置される槽体と、
前記循環進水口と前記循環出水口の間に設置され、前記槽体の前記下半部の前記廃水を、前記槽体外に抽出して、循環温度に加熱すると共に、加熱後の前記廃水を、前記循環進水口から前記槽体に導く循環加熱裝置、および、
前記槽体内の上半部に設置されて、前記廃水を複数の小さい水流に形成して撒き、前記廃水の中のアンモニアを気化すると共に、前記排気口により前記槽体から排出するシャワー構造と、
を含むシャワー式導引炉を含むことを特徴とする廃水処理装置。
【請求項１３】
前記循環温度の温度範囲は摂氏２５から９９度であることを特徴とする請求項１２に記載の廃水処理装置。
【請求項１４】
更に、
前記進水口の上流側に設置されて、前記廃水を第一温度に調整する第一熱交換器を含むことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の廃水処理装置。
【請求項１５】
前記第一温度の温度範囲は摂氏１５から９９度であることを特徴とする請求項１４に記載の廃水処理装置。
【請求項１６】
更に、
前記排気口の下流側に設置されて、前記排気口から排出されるアンモニアを、第二温度に調整する第二熱交換器を含むことを特徴とする請求項１２から１５何れかの一項に記載の廃水処理装置。
【請求項１７】
前記第二温度の温度範囲は摂氏−１０から９９度であることを特徴とする請求項１６に記載の廃水処理装置。
【請求項１８】
前記第二熱交換器の出口端は、気体アンモニア、または、液体アンモニアであることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の廃水処理装置。
【請求項１９】
前記槽体は隔熱構造を含むことを特徴とする請求項１２から１８何れかの一項に記載の廃水処理装置。
【請求項２０】
前記循環加熱裝置を前記循環進水口に接続する管路は、隔熱構造を含むことを特徴とする請求項１２から１９何れかの一項に記載の廃水処理装置。
【請求項２１】
前記循環加熱裝置を前記循環出水口に接続する管路は、隔熱構造を含むことを特徴とする請求項１２から２０何れかの一項に記載の廃水処理装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は廃水処理装置に関するものであって、特に、廃水の中から特定の成分を分離する廃水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程は、常に、廃ガスや廃水を発生し、環境法規に符合させるため、廃ガスや廃水の中の特定成分は、基準値になるまで低下させてからでないと放出できない。たとえば、アンモニア(NH3)は、よく、エッチング、エピタキシーや洗浄等の半導体製造工程に応用され、未反応のアンモニアは、半導体裝置中から排出される。よって、半導体製造工程の後半で、廃ガス処理をして、アンモニアを、廃ガスや廃水の中から除去して、環境法規に符合させる必要がある。
【０００３】
従来のアンモニアを含む廃ガスや廃水の処理方法は、主に、酸吸収法、および、燃焼法がある。酸吸収法は、硫酸や燐酸等により、アンモニアを吸着すると共に、アンモニアを、硫酸アンモニウム液や燐酸アンモニウム液に転化してから放出するものであるが、環境法令の相関規定に符合させる必要がある。燃焼法は、廃ガスを燃焼放出させるもので、これは、メンテナンスと操作コストが高い。このほか、上述方法は、アンモニアを再利用することができない。
【０００４】
よって、低コストで、廃水の中から特定の成分を分離することができる廃水処理装置が求められている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の問題を解決するため、本考案は、廃水処理装置を提供し、シャワー式導引炉により、廃水を小さい水流にして撒き、廃水の中の特定成分の気化効率を向上させて、特定成分を廃水の中から分離することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の一つの実施例による廃水処理装置は、廃水の中から特定成分を抽出するのに用いられる。廃水処理装置は、槽体、循環加熱装置、および、シャワー構造を含むシャワー式導引炉を含む。槽体は、進水口、循環進水口、循環出水口、排水口、および、排気口を含み、廃水は、進水口により槽体に導かれ、循環進水口と排気口は槽体の上半部に設置され、且つ、循環出水口と排水口は槽体の下半部に設置される。循環加熱装置は、循環進水口と循環出水口の間に設置されて、槽体下半部の廃水を槽体外に抽出して、循環温度に加熱すると共に、加熱した廃水を、循環進水口により槽体に導くのに用いる。シャワー構造は、槽体内の上半部に設置して、廃水を複数の小さい水流にして撒くのに用い、廃水の中の特定成分を気化させると共に、排気口により槽体から排出する。
【０００７】
本考案の別の実施例によるアンモニアを含む廃水処理装置は、廃水の中からアンモニアを分離するのに用いられる。廃水処理装置は、槽体、循環加熱装置、および、シャワー構造を含むシャワー式導引炉を含む。槽体は、進水口、循環進水口、循環出水口、排水口、および、排気口を含み、廃水は、進水口から槽体に導かれ、循環進水口と排気口は槽体の上半部に設置され、且つ、循環出水口と排水口は槽体の下半部に設置される。循環加熱装置は、循環進水口と循環出水口の間に設置されて、槽体下半部の廃水を槽体外に抽出して、循環温度に加熱すると共に、加熱後の廃水を、循環進水口から槽体に導く。シャワー構造は槽体内の上半部に設置されて、廃水を複数の小さい水流にして撒くのに用い、廃水の中のアンモニアを気化すると共に、排気口により槽体から排出する。
【０００８】
この考案の目的、技術内容、特徴と達成される効果は、以下の説明を添付図面と併せて参照することによって明らかとなろう。
【考案の効果】
【０００９】
本考案の廃水処理装置は、シャワー式導引炉中のシャワー構造により、廃水を小さい水流にして撒き、よって、低い循環温度によって、効果的に、廃水の中の特定成分を気化させ、特定成分が廃水の中から分離される。このほか、廃水が、小さい水流で撒かれる時、適当な温度を維持して、効果的に、廃水の中の特定成分を気化させ、よって、槽体内の液体廃水を槽体から排出して、循環加熱方式により、少ないエネルギーで、廃水を撒く時の循環温度を維持し、エネルギーを大幅に節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案の一つの実施例による廃水処理装置を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
本考案の一つの実施例による廃水処理装置は、廃水の中から特定成分を分離するのに用いられる。たとえば、廃水は、半導体産業や光電産業の半導体製造工程で発生するアンモニアを含む廃ガスや廃水であるが、この限りではない。アンモニアを含む廃ガスは、純水を利用して、アンモニアを吸収し、アンモニアを含む廃水を形成することが理解できる。後に、本考案の廃水処理装置を用いて、アンモニアを、廃水の中から分離して、再利用することが出来る。
【００１２】
図１を参照すると、図１は、本考案の一つの実施例による廃水処理装置のシャワー式導引炉１０を示す図である。シャワー式導引炉１０は、槽体１１、循環加熱装置１２、および、シャワー構造１３を含む。槽体１１は、進水口ＩＰ、循環進水口ＣＩＰ、循環出水口ＣＯＰ、排水口ＯＰ、および、排気口ＧＯＰを含む。廃水Ｗは、進水口ＩＰを経て、槽体１１に導かれる。循環進水口ＣＩＰと排気口ＧＯＰは、槽体１１の上半部に設置され、循環出水口ＣＯＰと排水口ＯＰは槽体１１の下半部に設置される。
【００１３】
循環加熱装置１２は、循環進水口ＣＩＰと循環出水口ＣＯＰの間に設置される。循環加熱装置１２は、槽体１１下半部の廃水Ｗを、循環出水口ＣＯＰにより槽体外に抽出して、循環温度に加熱し、続いて、加熱後の廃水Ｗを、循環進水口ＣＩＰにより、再度、槽体１１に導く。理解できることは、エネルギーの消耗を減少させるため、槽体１１は隔熱構造(図示しない)を含むことで、たとえば、槽体１１の外壁は、真空の二層構造、または、発泡材料を被覆して、熱エネルギーの消失を低下させる。隔熱構造は、その他の現有の技術により実現することもでき、ここに詳述しない。同様に、循環加熱装置１２が循環進水口ＣＩＰに接続される、または、循環加熱装置１２が循環進出口ＣＯＰに接続される管路も、適当な隔熱構造(図示しない)を含むことができる。
【００１４】
シャワー構造１３は、槽体１１内の上半部に設置される。シャワー構造１３は、廃水Ｗを複数の小さい水流にして、槽体上半部から撒き、これにより、廃水Ｗ中の特定成分は、一部が気化し、気体の特定成分ＧＳＣは、排気口ＧＯＰを経て、槽体１１から抽出される。
【００１５】
一つの実施例において、本考案の廃水処理装置は、更に、進水口ＩＰの上流側に設置される第一熱交換器２０を含む。第一熱交換器２０は、廃水Ｗを第一温度に調整するのに用いられる。注意すべきことは、実際の生産ライン設計に応じ、ここで、「調整」という用語は、加熱、または、冷却の意味を含むことである。
【００１６】
一つの実施例において、本考案の廃水処理装置は、更に、排気口ＧＯＰの下流側に設置される第二熱交換器３０を含む。第二熱交換器３０は、排気口により排出される特定成分SCを第二温度に調整するのに用いられる。注意すべきことは、実際の生産ライン設計、または、後続処理工程の需要に応じて、第二熱交換器３０の出口端が出力する特定成分SCは、気体か液体である。同様に、ここで、「調整」という用語は、加熱、または、冷却の意味を含むことである。
【００１７】
注意すべきことは、図１に示される実施例は、第一熱交換器、シャワー式導引炉、および、第二熱交換器により説明されるが、この限りではないことである。本考案が属する技術範囲において、当業者なら、任意の数量、および、異なる組み合わせ方式によって、実際の需要に符合する廃水処理装置を設計することができる。
【００１８】
以下で、アンモニアを含む廃水の処理により、本考案の廃水処理装置の操作工程を説明する。まず、アンモニアを含む廃水Ｗを、第一熱交換器２０により第一温度に調整する。たとえば、第一温度の温度範囲は摂氏15から99度である。注意すべきことは、この工程は省略することができることで、適当な温度の廃水を、直接、槽体１１の進水口ＩＰから槽体１１に導く。進水口ＩＰから槽体１１に導かれた廃水Ｗは、直接、槽体１１の下半部に流入する。好ましくは、進水口ＩＰにより槽体１１に導かれた廃水Ｗは、シャワー構造１３により小さい水流を形成して、槽体１１の上半部から撒くこともできる。  
【００１９】
続いて、循環加熱装置１２は、槽体１１下半部の廃水Ｗを、循環出水口ＣＯＰから、槽体外に抽出して、循環温度に加熱し、さらに、加熱後の廃水Ｗを、循環進水口ＣＩＰから槽体１１に導く。一つの実施例において、循環温度の温度範囲は摂氏25から99度である。環進水口ＣＩＰから槽体１１に導かれた廃水は、シャワー構造１３により、小さい水流を形成して、槽体１１の上半部から撒かれる。理解できることは、適当な温度の廃水が小さい水流で撒かれる時、シャワー時に熱水が、シャワーヘッドやレインシャワーからの流出で生成される蒸気のように、一部の廃水が気化する。気化する廃水の中、比較的高濃度のアンモニアを含む。理解できることは、細小の水流は、廃水と空気の接触面積を増加させて、気化の効率を向上させる。気化していない廃水は、槽体１１の下半部に流入して、比較的低い濃度の廃水LCWは、排水口ＯＰから槽体外に排出される。
【００２０】
最後に、比較的高濃度のアンモニアを含む気化廃水は、排気口ＧＯＰにより槽体１１から抽出されて、第二熱交換器３０を経て、第二温度に調整される。たとえば、第二温度の温度範囲は摂氏-10から99度である。第二温度は、獲得したい気体や液体の産物によって決定する。たとえば、第二熱交換器３０の出口端獲得したい気体の産物は、高い第二温度に設定する。反対に、獲得したい液体の産物は、低い第二温度に設定する。一つの実施例において、第二熱交換器３０の出口端で得られる産物のアンモニア濃度は、18%重量百分率以上である。
【００２１】
注意すべきことは、前述の実施例は、廃水の中からアンモニアを分離しているが、この限りではないことで、その他の気化しやすい特定成分も、本考案の廃水処理装置により、廃水の中から分離することができる。
【００２２】
総合すると、本考案の廃水処理装置は、シャワー式導引炉中のシャワー構造により、廃水を小さい水流にして撒き、よって、低い循環温度によって、効果的に、廃水の中の特定成分を気化させ、特定成分が廃水の中から分離される。このほか、廃水が、小さい水流で撒かれる時、適当な温度を維持して、効果的に、廃水の中の特定成分を気化させ、よって、槽体内の液体廃水を槽体から排出して、循環加熱方式により、少ないエネルギーで、廃水を撒く時の循環温度を維持し、エネルギーを大幅に節約することができる。
【００２３】
本考案では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や修飾を加えることができ、従って本考案の保護範囲は、実用新案登録請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００２４】
１０  シャワー式導引炉
１１  槽体
１２  循環加熱装置
１３  シャワー構造
２０  第一熱交換器
３０  第二熱交換器
ＣＩＰ  循環進水口
ＣＯＰ  循環出水口
ＧＯＰ  排気口
ＧＳＣ  気体の特定成分
ＩＰ  進水口
ＬＣＷ  低濃度廃水
ＯＰ  排水口
ＳＣ  特定成分
Ｗ  廃水
【図１】
0003190408.tif 000003