(57)【要約】【課題】  廃水を処理する際に、有害な塩素系ガスを外部に漏出することがなく、しかも攪拌装置の交換やメンテナンスが不要な廃水処理装置及び廃水処理方法の提供。【解決手段】  廃水を処理するための廃水処理槽３と、廃水処理槽３に廃水を供給するための廃水供給管２と、廃水処理槽３の外側の底部近傍側面に連結され、又は廃水処理槽３の上部近傍に配置され、廃水処理槽３内の底部近傍から吸い込んだ廃水に廃水中に含まれる溶存物質を分解可能な薬剤を供給し、分解後の処理水を廃水処理槽３内に放出して、処理水の付勢力により廃水処理槽３内の廃水を攪拌させるための攪拌手段４と、分解後の処理水を廃水処理槽３から排出するための処理水排出管５とを有する。【選択図】  図１
2005254151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃水を処理するための廃水処理槽と、
前記廃水処理槽に廃水を供給するための廃水供給管と、
前記廃水処理槽の外側の底部近傍側面に連結され、又は前記廃水処理槽の上部近傍に配置され、前記廃水処理槽内の底部近傍から吸い込んだ廃水に、廃水中に含まれる溶存物質を分解可能な薬剤を供給し、分解後の処理水を前記廃水処理槽内の底部近傍に放出して、前記処理水の付勢力により前記廃水処理槽内の廃水を攪拌させるための攪拌手段と、
分解後の処理水を前記廃水処理槽から排出するための処理水排出管と
を有することを特徴とする廃水処理装置。
【請求項２】
前記攪拌手段が、前記廃水処理槽内の底部近傍から吸い込んだ廃水を処理するための廃水処理管と、該廃水処理管に前記薬剤を供給するための薬剤供給管と、前記廃水処理槽の底部近傍から廃水を吸い込み、かつ前記薬剤により分解された処理水を前記廃水処理槽内の底部近傍へ放出して、前記処理水の付勢力により前記廃水処理槽内の廃水を連続的に攪拌させるための攪拌ポンプとを備え、
前記廃水処理管の一端が前記廃水処理槽の底部周辺の側面に設けられた吸込口に連結され、かつ前記廃水処理管の他端が前記廃水処理槽の底部周辺の側面に設けられた吐出口に連結されている請求項１に記載の廃水処理装置。
【請求項３】
前記廃水処理管の両端が、前記吸込口及び前記吐出口から前記廃水処理槽内に突出しており、
前記吐出口から突出した一方の先端が、前記廃水処理槽内における攪拌方向と同一方向に配置され、かつ前記吸込口から突出した他方の先端が、前記攪拌方向と反対方向に配置されている請求項２に記載の廃水処理装置。
【請求項４】
前記攪拌手段が、前記廃水処理槽内の底部近傍から吸い込んだ廃水を処理するための廃水処理管と、該廃水処理管に前記薬剤を供給するための薬剤供給管と、前記廃水処理槽内の底部近傍から廃水を吸い込み、かつ前記薬剤により分解された処理水を前記廃水処理槽内の底部近傍へ放出して、前記処理水の付勢力により前記廃水処理槽内の廃水を連続的に攪拌させるための攪拌ポンプとを備え、
前記廃水処理管の両端が、前記廃水処理槽内の底部近傍の所定位置に配置され、かつ前記廃水処理管の一方の先端が前記廃水処理槽内における攪拌方向と同一方向に配置され、他方の先端が前記攪拌方向と反対方向に配置されている請求項１に記載の廃水処理装置。
【請求項５】
前記廃水処理管が吐出口側に液質監視センサーを有する請求項２〜４のいずれか一項に記載の廃水処理装置。
【請求項６】
前廃水処理管内を加圧する請求項２〜５のいずれか一項に記載の廃水処理装置。
【請求項７】
前記廃水がアルカリエッチング廃水、化学研磨溶液、化粧品廃水、医薬品廃水、プリント基板廃水及びメッキ廃水から選ばれる少なくとも一種である請求項１〜６のいずれか一項に記載の廃水処理装置。
【請求項８】
前記薬剤が酸化剤及び／又はｐＨ調整剤である請求項１〜７のいずれか一項に記載の廃水処理装置。
【請求項９】
ｐＨ調整剤が酸性化合物又は酸性廃水である請求項１〜８のいずれか一項に記載の廃水処理装置。
【請求項１０】
前記酸化剤が次亜塩素酸ナトリウム又は過酸化水素である請求項１〜９のいずれか一項に記載の廃水処理装置。
【請求項１１】
第一の処理系に供給された廃水を第二の処理系に移行する工程Ａと、
第二の処理系に移行された廃水に薬剤を供給し、廃水に含まれる溶存物質を薬剤により分解する工程Ｂと、
分解後の処理水を第二の処理系から第一の処理系に移行させる工程Ｃと、
第二の処理系から移行させる際に生じる処理水の付勢力により第一の処理系内の廃水を攪拌させる工程Ｄとを有することを特徴とする廃水処理方法。
【請求項１２】
前記分解後の処理水を前記第一の処理系から排出する工程Ｅをさらに有する請求項１１に記載の廃水処理方法。
【請求項１３】
前記第二の処理系における薬剤の供給を、廃水の液質監視センサーにより液質を監視しながら調整する請求項１１又は１２に記載の廃水処理方法。
【請求項１４】
前記薬剤として酸化剤及び／又はｐＨ調整剤を用いる請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の廃水処理方法。
【請求項１５】
前記廃水としてアルカリエッチング廃水、化学研磨溶液、化粧品廃水、医薬品廃水、プリント基板廃水及びメッキ廃水から選ばれる少なくとも一種を用いる請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の廃水処理方法。
【請求項１６】
前記ｐＨ調整剤として酸性化合物又は酸性廃水を用いる請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の廃水処理方法。
【請求項１７】
前記酸化剤として次亜塩素酸ナトリウム又は過酸化水素を用いる請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の廃水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃水処理装置及び廃水処理方法に関し、より詳しくは、廃水処理時に装置自体の腐食や有害ガスを外部に漏出しない構造を有する廃水処理装置及び廃水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境保護強化が推進されている今日、各種の製造業において発生する廃水の処理については様々な工夫がなされ、かつ種々の規制が設けられている。
【０００３】
近年、製造過程において多種多様な薬品が使用され、それに伴い発生する廃水中に含まれる化学物質の種類も増加している。このため、処理すべき化学物質の種類も従来に比べて飛躍的に増加し、処理工程数が増加している。一方、最近では、環境保護に対する意識が社会全体で高まっており、処理水の排出基準も強化され、より清澄な処理水を得るために高度な処理工程を組み合わせることが要求されている。
【０００４】
このような事情から、廃水処理に際しては、複数の処理工程を経て廃水処理を行うことが望ましいが、処理装置の設置スペースに制限がある場合には、一つの反応容器内で同時に２以上の処理を行う必要があった。
【０００５】
従来の廃水処理装置で一般的に用いられている中和装置（例えば特許文献１）の概略を図５に示す。図５に示すように、従来の中和装置５１は、廃水を中和処理するための反応器５２と、反応器５２に廃水を供給するための供給管５３と、薬品を供給するための導入管５４と、反応器５２内の廃水を攪拌するための攪拌羽根５５及び攪拌棒５６と、中和処理の際に発生するガスを抜き取るための抜取管５７とにより構成されている。
【０００６】
中和装置５１は、反応器の蓋に連結された導入管５４から反応器５２内の廃水へ薬品を供給し、廃水の表面付近で中和反応を行う。このため、薬品中に塩素系の酸化剤が含まれる場合には、酸と塩素系酸化剤が反応して、有毒ガス（塩素ガス）が廃水表面から発生する。発生した有毒ガスは反応器５２の蓋に連結されている抜取管５７から順次抜き取られる。しかし、有毒ガスは、人体及び環境に有毒であるばかりではなく、処理装置の腐食原因ともなり得るため、有毒ガスの処理工程が不可欠である。このような気体処理には中和装置とは別の専用の試薬、装置、施設等を必要とし、その処理工程の分だけコスト高となっていた。特に１個あたりの単価が安い製品の場合、製造コストを低く抑えるためには、製造工程における廃水処理コストをできるだけ抑えることは重大な関心事である。
【０００７】
また、従来の廃水処理装置で使用される中和装置は、薬品と廃水を均一に反応させるために、攪拌装置（図示せず）を用いていた。しかし、反応容器５２内の溶液は通常、ｐＨ２〜５程度の酸性溶液であるため、攪拌装置の攪拌羽根５５及び攪拌棒５６が腐食されるという問題があった。この腐食のため、従来の廃水処理装置では、攪拌装置の攪拌羽根５５及び攪拌棒５６の定期的な交換・メンテナンスが必要とされ、その分だけコスト高であるという欠点があった。
【０００８】
一方、複数の処理工程を経て廃水を処理する場合、処理工程毎に複数の試薬を使用する必要がある。このため、反応容器内を一定のｐＨ値及び酸化還元電位値に維持することは難しいという問題があった。場合によっては、反応容器内でムラが発生し、適切な反応を行うことができずに、未反応のまま次工程へ移行してしまったり、液質監視センサーが誤動作を起こしたりして、適切なｐＨ調整や酸化還元電位の調整が困難であるという問題も生じていた。
【０００９】
したがって、予てから廃水処理に際しては、塩素ガスの処理の簡略化、攪拌装置の攪拌棒及び攪拌羽根の交換、メンテナンスにおけるコストダウン等が試みられてきたが、これまでのところ有効な方法に関する報告はされていない。
【特許文献１】特開平２００２−１７９６１３号公報（請求項１及び２、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、廃水を処理する際に、有害ガスを外部に漏出することなく、しかも攪拌装置を使用しないで廃水中に含まれる溶存物質を分解処理できる廃水処理装置を提供することにある。
【００１１】
さらに、本発明のもう一つの目的は、有害ガスを外部に漏出することなく、攪拌装置を使用しないで廃水中に含まれる溶存物質の分解処理できる廃水処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記課題を解決するために、廃水処理装置の構造につき鋭意検討し、本発明の廃水処理装置及び廃水処理方法を完成するに至った。
【００１３】
すなわち本発明の目的は、以下の廃水処理装置により達成される。
（１）  廃水を処理するための廃水処理槽と、前記廃水処理槽に廃水を供給するための廃水供給管と、前記廃水処理槽の外側の底部近傍側面に連結され、又は前記廃水処理槽の上部近傍に配置され、前記廃水処理槽内の底部近傍から吸い込んだ廃水に、廃水中に含まれる溶存物質を分解可能な薬剤を供給し、分解後の処理水を前記廃水処理槽内の底部近傍に放出して、前記処理水の付勢力により前記廃水処理槽内の廃水を循環させるための攪拌手段と、分解後の処理水を前記廃水処理槽から排出するための処理水排出管とを有することを特徴とする廃水処理装置。
（２）  前記攪拌手段が、前記廃水処理槽内の底部近傍から吸い込んだ廃水を処理するための廃水処理管と、該廃水処理管に前記薬剤を供給するための薬剤供給管と、前記廃水処理槽内の底部近傍から廃水を吸い込み、かつ前記薬剤により分解された処理水を前記廃水処理槽内の底部近傍へ放出して、前記処理水の付勢力により前記廃水処理槽内の廃水を連続的に攪拌させるための攪拌ポンプとを備え、前記廃水処理管の一端が前記廃水処理槽の底部周辺の側面に設けられた吸込口に連結され、かつ前記廃水処理管の他端が前記廃水処理槽の底部周辺の側面に設けられた吐出口に連結されている（１）に記載の廃水処理装置。
（３）  前記廃水処理管が、前記廃水処理槽の底面に対して水平方向に配置され、前記廃水処理管の両端が、前記吸込口及び前記吐出口から前記廃水処理槽内に突出しており、前記吐出口から突出した一方の先端が、前記廃水処理槽内における攪拌方向と同一方向に配置され、かつ前記吸込口から突出した他方の先端が、前記攪拌方向と反対方向に配置されている（２）に記載の廃水処理装置。
（４）  前記攪拌手段が、前記廃水処理槽内の底部近傍から吸い込んだ廃水を処理するための廃水処理管と、該廃水処理管に前記薬剤を供給するための薬剤供給管と、前記廃水処理槽内の底部近傍から廃水を吸い込み、かつ前記薬剤により分解された処理水を前記廃水処理槽内の底部近傍へ放出して、前記処理水の付勢力により前記廃水処理槽内の廃水を連続的に攪拌させるための攪拌ポンプとを備え、前記廃水処理管の両端が、前記廃水処理槽の底部近傍の所定位置に配置され、かつ前記廃水処理管の一方の先端が前記廃水処理槽における攪拌方向と同一方向に配置され、他方の先端が前記攪拌方向と反対方向に配置されている（１）に記載の廃水処理装置。
（５）  前記廃水処理管が吐出口側に液質監視センサーを有する（２）〜（４）のいずれかに記載の廃水処理装置。
（６）  前記廃水処理管内を加圧する（２）〜（５）のいずれかに記載の廃水処理装置。
（７）  前記廃水がアルカリエッチング廃水、化学研磨溶液、化粧品廃水、医薬品廃水、プリント基板廃水及びメッキ廃水から選ばれる少なくとも一種である（１）〜（６）のいずれかに記載の廃水処理装置。
（８）  前記薬剤が酸化剤及び／又はｐＨ調整剤である（１）〜（７）のいずれかに記載の廃水処理装置。
（９）  前記ｐＨ調整剤が酸性化合物又は酸性廃水である（１）〜（８）のいずれかに記載の廃水処理装置。
（１０）  前記酸化剤が次亜塩素酸ナトリウム又は過酸化水素である（１）〜（９）のいずれかに記載の廃水処理装置。
【００１４】
本発明のもう一つの目的は、以下の廃水処理方法により達成される。
（１）  第一の処理系に供給された廃水を第二の処理系に移行する工程Ａと、第二の処理系に移行された廃水に薬剤を供給し、廃水中に含まれる溶存物質を薬剤により分解する工程Ｂと、分解後の処理水を第二の処理系から第一の処理系に移行させる工程Ｃと、第二の処理系から移行させる際に生じる処理水の付勢力により第一の処理系内の廃水を攪拌させる工程Ｄとを有することを特徴とする廃水処理方法。
（２）  前記分解後の処理水を前記第一の処理系から排出する工程Ｅをさらに有する（１）に記載の廃水処理方法。
（３）  前記第二の処理系における薬剤の供給を、廃水の液質監視センサーにより液質を監視しながら調整する（１０）又は（１１）に記載の廃水処理方法。
（４）  前記薬剤として酸化剤及び／又はｐＨ調整剤を用いる（１）〜（３）のいずれかに記載の廃水処理方法。
（５）  前記廃水としてアルカリエッチング廃水、化学研磨溶液、化粧品廃水、医薬品廃水、プリント基板廃水及びメッキ廃水から選ばれる少なくとも一種を用いる（１）〜（４）のいずれかに記載の廃水処理方法。
（６）  前記ｐＨ調整剤として酸性化合物又は酸性廃水を用いる（１）〜（５）のいずれか一項に記載の廃水処理方法。
（７）  前記酸化剤として次亜塩素酸ナトリウム又は過酸化水素を用いる（１）〜（６）のいずれかに記載の廃水処理方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の廃水処理装置は、廃水処理槽の外側の底部近傍側面又は廃水処理槽内の上部近傍に攪拌手段を有する。このため、本発明によれば攪拌手段から生じる処理水の付勢力により廃水処理槽内の廃水を攪拌できるため、攪拌装置を用いる必要はなく、従来必要とされた攪拌羽根及び攪拌棒の交換・メンテナンス費用を削減可能な経済的な廃水処理装置を提供できる。
【００１６】
また、本発明の廃水処理装置は、廃水に含まれる溶存物質の分解を外気と遮断した攪拌手段内で行う。このため本発明によれば、廃水処理槽の外部に塩素系ガスが漏出することなく分解反応を促進できるため、安全かつ環境にやさしい廃水処理装置を提供できる。
【００１７】
本発明の廃水処理方法では、第一の処理系に供給された廃水を第二の処理系に移行し、第二の処理系において薬剤を供給して廃水中に含まれる溶存物質を分解し、分解後の処理水を第一の処理系に移行させる際に生じる流水の付勢力により第一の処理系内の廃水を攪拌させる。これにより、本発明によれば、攪拌装置を用いることなく、第一の処理系内の廃水を攪拌でき、かつ攪拌羽根及び攪拌棒の交換・メンテナンス費用を削減可能な廃水処理方法を提供できる。
【００１８】
さらに、本発明の廃水処理方法は、廃水に含まれる溶存物質の分解反応を第二の処理系内で行う。これにより、本発明であれば、廃水に含まれる溶存物質の分解反応に伴い発生する塩素ガスを外気と遮断した状態で処理できるため、第一の処理系の外部へ塩素系ガスが漏出することもなく、安全かつ環境にやさしい廃水処理方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の廃水処理装置及び廃水処理方法につき、図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
［廃水処理装置］
本発明の廃水処理装置を図１〜４に示す。図１及び２は、本発明の廃水処理装置の第１の態様を示し、図３及び４は、本発明の廃水処理装置の第２の態様（廃水処理槽が埋設槽の態様）を示す。図１〜４に示すように、本発明の廃水処理装置１は、第１の態様及び第２の態様のいずれの場合も、廃水を供給するための廃水供給管２と、廃水供給管２から供給される廃水を処理するための廃水処理槽３と、廃水処理槽３の外側の底部近傍側面に連結されている攪拌手段４と、分解後の処理水を廃水処理槽３から排出するための処理水排出管５とを有する。
【００２０】
＜第１の態様＞
図１及び２に示すように、第１の態様では、攪拌手段４は、廃水処理槽３内の底部近傍から吸い込んだ廃水を処理し、かつ分解後の処理水を廃水処理槽３内の底部近傍へ戻すための廃水処理管６と、薬剤を廃水処理管６に供給するための薬剤供給管７と、廃水処理槽３内の底部近傍から廃水を吸い込み、かつ薬剤により廃水を分解し、分解後の処理水を廃水処理槽３内の底部近傍へ吐き出し、この際生じる処理水の付勢力を利用して廃水処理槽３内の廃水を連続的に攪拌させるための攪拌ポンプ８とを備えている。
【００２１】
図１及び２に示すように、廃水処理管６の一端は、廃水処理槽３の底部周辺の側面に設けられた吸込口９に連結され、廃水処理管６の他端は、廃水処理槽３の底部周辺の側面に設けられた吐出口１０に連結されている。
【００２２】
図１に示すように、廃水供給管２は、一端側は廃水処理槽３の上部から廃水処理槽３内に挿入され、他端側は図１に示されていないが、廃水が貯溜されている廃水貯溜槽の廃水中に挿入される。廃水供給管２は、途中に一定の廃水量を廃水処理槽３に搬送するための搬送ポンプを有していてもよい。
【００２３】
図１に示すように、廃水処理槽３は、上部から廃水供給管２と処理水排出管５が挿入され、底部近傍の側面には少なくとも１組の吸込口９及び吐出口１０が形成されている。廃水処理槽３の上部は、廃水供給管２と処理水排出管５を挿入するための開口部が設けられ、それ以外の部分は蓋１３で閉塞されている。
【００２４】
廃水処理槽３は、その中で廃水を処理できれば形状は特に限定されず、例えば、枡形（四角柱）や円筒形であってもよい。廃水処理槽３の内部にある廃水を一定方向に回転させながら攪拌する場合には、攪拌効率を向上させる観点からは廃水処理槽3の形状は円筒形であることが好ましい。
【００２５】
吸込口９及び吐出口１０は、廃水処理槽３の底部近傍の側面に設けられていれば、その位置は特に限定されない。例えば、図１に示すように、吸込口９と吐出口１０を同一の高さに設けることができる。また、図１には示していないが、吸込口９と吐出口１０を異なる高さに設けることもできる。吸込口９は、廃水処理槽３内にある廃水の比重により廃水処理槽３の底部に未処理の廃水が残存しないようにするために、廃水処理槽３の底部に近い側面に設けることが好ましい。吐出口１０から吐き出される処理水が吸込口９から再び吸い込まれないようにするために、吸込口９と吐出口１０は所定の間隔をあけて設けることが好ましい。例えば、廃水処理槽３の形状が円筒形である場合、吸込口９と吐出口１０とを廃水処理槽３の外周の長さの１／６〜１／２の長さ分だけ離して設けることが好ましい。
【００２６】
図１に示すように、吸込口９及び吐出口１０には、廃水処理槽３から吸い込んだ廃水中に含まれる溶存物質を分解し、分解後の処理水を廃水処理槽３へ戻すための廃水処理管６が連結されている。廃水処理管６は、攪拌ポンプ８を用いて、吸込口９から未処理の廃水を吸い込み、廃水を薬剤で分解した後、分解後の処理水を吐出口１０から廃水処理槽３内の底部近傍へ戻すことができる。
【００２７】
図１に示すように、廃水処理管６は、吐出口１０から放出される分解後の処理水の付勢力により廃水処理槽３内の廃水を廃水処理槽３の側面（内壁）に沿って連続的に攪拌可能とするために、廃水処理槽３の底面にほぼ平行（上下方向に多少傾斜させた場合も含まれる）に配置することが好ましい。
【００２８】
図２に示すように、第１の態様では、廃水処理管６の両端は、吸込口９及び吐出口１０から廃水処理槽３内に突出させることができる。図２において、吐出口１０から突出させた廃水処理管６の先端部６ｂは、廃水処理槽３における攪拌方向（図２では左回り）とほぼ同一方向（同一方向から多少ずれている場合も含む。以下同じ。なお図２では上方向である。）に配置され、吸込口９から突出させた他の先端部６ａは、攪拌方向とほぼ反対方向（反対方向から多少ずれている場合も含む。以下同じ。なお図２では左方向である。）に配置することが好ましい。このように配置することにより、吐出口１０から吐き出された処理水を処理液排出管５から効率よく排出でき、さらに廃水供給管２から供給される新たな廃水を吸込口９から効率よく吸い込むことができる。
【００２９】
廃水処理管６には、薬剤を供給するための薬剤供給管７が設けられている。薬剤供給管７の本数は、特に制限はなく、単数又は複数本を設けることができる。また、薬剤供給管７は、使用する薬剤の種類ごとに異なる供給管を設けることもできる。例えば、図１及び２に示すように、薬剤としてｐＨ調整剤と酸化剤を供給する場合、薬剤供給管７は、それぞれの薬剤を供給するため２本の薬剤供給管７ａ、７ｂを設けることができる。ｐＨ調整剤及び酸化剤を使用する場合、薬剤供給管７ａ、７ｂのいずれからも供給することができる。例えば、ｐＨ調整剤を薬剤供給管７ａ、酸化剤を薬剤供給管７ｂから供給することができ、その逆の順番で供給することもできる。また、薬剤供給管７ａ又は７ｂから２種類の酸化剤（例えば次亜塩素酸ナトリウムとオゾン水）を同時に供給することもできる。
【００３０】
薬剤供給管７は、廃水処理管６のいずれの位置に設けることもできるが、廃水処理管６の吐出口側に液質監視センサー１１を有する場合には、液質監視センサー１１により供給すべき薬剤の添加量を調整するため、液質監視センサー１１よりも吐出口１０側に設けることが好ましい。液質監視センサー１１は監視すべき特性に応じて適宜選択することができる。例えば、ｐＨ調整剤と酸化剤を使用する場合には、液質監視センサー１１としてｐＨ測定計や酸化還元電位測定計を用いることができる。また、廃水処理管６内を加圧する場合には圧力測定計をセンサーとして追加することもできる。
【００３１】
廃水処理管６内で供給される薬剤は特に制限はなく、各種の薬剤を使用できる。好ましくは、ｐＨ調整剤及び酸化剤である。ｐＨ調整剤は、廃水中に含まれる過剰の酸又は塩基を化学過程において相互に打消し合うものであり、酸性及び塩基性の両方の調整剤が含まれる。例えば、酸性ｐＨ調整剤としては、硫酸、塩酸、硝酸、炭酸、炭酸ガスなどの酸性化合物を用いることができ、さらに酸性廃液を用いることもできる。一方、塩基性ｐＨ調整剤としては、例えば、塩基性ナトリウム塩、塩基性カルシウム塩、塩基性カリウム塩、石灰（消石灰・生石灰）などアルカリ化合物を用いることができ、さらに塩基性廃液を用いることもできる。本発明では後述するようにｐＨ値を３．０以下にする場合が含まれるので、ｐＨ調整剤は酸性化合物又は酸性廃液を用いることが好ましく、硫酸を用いることが特に好ましい。
【００３２】
廃水処理管６内で供給される酸化剤は、廃水中に含まれる金属化合物を酸化することができるものであればよく、例えば、次亜塩素酸ナトリウム、次亜臭素酸ナトリウム、過ヨウ素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、二クロム酸カリウム、ハロゲン、過酸化物、塩化第二鉄（III）、二酸化鉛、オゾン水などが挙げられる。廃水中に含まれる金属の配位子を構成する化合物との相互作用やその後の処理を考慮すると、重金属を含まない酸化剤が好ましい。このような酸化剤としては、次亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素又はオゾン水であることが好ましい。
【００３３】
ｐＨ調整剤及び酸化剤が供給された後の廃水処理管６内及び廃水処理槽３の底部における処理水のｐＨ値及び酸化還元電位は、ｐＨ調整剤と酸化剤が好適に反応できるようにするため、ｐＨ３．０以下であることが好ましく、ｐＨ２．５以下であることがより好ましく、ｐＨ１．８〜２．２の範囲であることがさらに好ましい。
【００３４】
一方、酸化還元電位は、低すぎると充分な酸化反応が起こらないし、反対に高すぎても過剰な反応が起こるため好ましくない。そこで、廃水処理管６内及び廃水処理槽３の底部における処理水の酸化還元電位は、例えば、ｐＨ値が３．０であるときは、酸化還元電位を９００〜１０００ｍＶの範囲とすることが好ましく、ｐＨ値が２．０であるときは７００〜９００ｍＶの範囲とすることが好ましい。
【００３５】
上記ｐＨ値及び酸化還元電位の調整を行う温度は、上記ｐＨ値及び酸化還元電位が得られる温度であれば特に限定されない。酸化還元電位は、温度に比例して大きくなることを考慮すれば、酸化還元電位を調整する温度は、１０〜３０℃であることが好ましく、２０〜２５℃であることがより好ましく、常温（２５℃）であることがさらに好ましい。
【００３６】
廃水処理管６に連結されている攪拌手段８は、吸込口９から吸い込んだ廃水を吐出口１０側へ搬送し得るものであれば特に制限はなく、例えば一般に用いられるポンプ（定量ポンプを含む）などを用いることができる。
【００３７】
廃水処理管６は、内部にある廃水を加圧することもできる。例えば、図示していないが、廃水処理管６の吐出口側にバルブを設けて吐出口１０からの処理水の放出量を調整することにより廃水処理管６内を加圧し、薬剤による分解反応を促進させることができる。加圧時の攪拌手段４内の圧力は、本発明の装置が稼動し得る範囲であれば特に限定されないが、反応速度、使用する装置の構造などを考慮すると、１０〜２５ kPa（０．１０〜０．２５ kgf/cm2）の範囲であることが好ましく、１３〜２３ kPa（０．１３〜０．２３ kgf/cm2）であることがより好ましく、１５〜２０ kPa（０．１５〜０．２０ kgf/cm2）であることがさらに好ましい。
【００３８】
図１に示すように、廃水処理槽３には廃水を処理した後の処理水を廃水処理槽３から排出するための処理水排出管５が挿入されている。処理水排出管５の廃水処理槽３内に挿入される先端は、第１の態様の場合、廃水処理槽３の吐出口１０と同程度の高さとすることが好ましい。吐出口１０の高さと処理水排出管５の高さを同程度の高さに調整することにより、吐出口１０から放出された処理水を効率よく排水管の先端から吸い上げ廃水処理槽３の外部へ排出することができる。
【００３９】
図１に示すように、処理水排出管５は、廃水処理槽３の底部から処理水を吸い上げるための搬送ポンプ１２を有している。搬送ポンプ１２による排出量は、廃水供給管２からの廃水処理槽３内に流入される処理水の量や廃水処理管６から放出される処理液の量に応じて適宜決定することができる。
【００４０】
＜第２の態様＞
図３及び４に示すように、第２の態様の廃水処理装置１では、廃水処理槽３が土壌、コンクリート等に埋設されているため、攪拌手段４が廃水処理槽３の上方近傍に配置される。攪拌手段４は、第１の態様と同様に、廃水処理槽３内の底部近傍から吸い込んだ廃水を処理し、かつ分解後の処理水を廃水処理槽３内の底部近傍へ戻すための廃水処理管６と、薬剤を廃水処理管６に供給するための薬剤供給管７と、廃水処理槽３内の底部近傍から廃水を吸い込み、かつ薬剤により廃水を分解し、分解後の処理水を廃水処理槽３内の底部近傍へ吐き出し、この際生じる処理水の付勢力を利用して廃水処理槽３内の廃水を連続的に攪拌させるための攪拌ポンプ８とを備えている。
【００４１】
図３に示すように、第２の態様では、攪拌手段４のうち薬剤供給管７と攪拌ポンプ８を含む廃水処理管６の部分は、廃水処理槽３の上方近傍に土壌やコンクリート面に沿って配置することができ、その他の廃水処理管６の部分は、廃水処理槽３の側面に沿って上方から底面に向けて、好ましくは廃水処理槽３の底面にほぼ垂直（左右に多少傾斜させた場合も含まれる。）に廃水処理槽３内に挿入された状態で配置することができる。
【００４２】
図３に示すように、廃水処理槽３の上部は、廃水供給管２と処理水排出管５を挿入するための開口部が設けられ、それ以外の部分は板状の蓋１３で閉塞されている。第２の態様では、第１の態様と同様に、廃水処理槽３の形状は特に限定されず、例えば、図３及び４に示すように枡形であってもよい。
【００４３】
図３及び４に示すように、第２の態様では、廃水処理管６の両端は、所定の間隔で廃水処理槽３の底部近傍に配置でき、廃水処理管６の先端には先端部６ａ、６ｂを形成することができる。廃水処理管６の両端は、廃水処理槽３の底部近傍で、例えば、図４に示すように、廃水処理槽３の外周の長さ又は一辺の長さの１／６〜１／２の長さの間隔をあけて配置することができる。また、廃水処理管６の一方の先端部６ｂは、廃水処理槽３における攪拌方向（図４では左回り）とほぼ同一方向（図４では上方向）に配置でき、他方の先端部６ａは、一方の先端部６ｂの配置方向とほぼ反対方向（図４では左方向）に配置されている。第２の態様では、第１の態様と同様に、先端部６ａ、６ｂを上記のように配置することにより、先端部６ｂから吐き出された処理水を処理液排出管５から効率よく排出でき、さらに廃水供給管２から供給される新たな廃水を先端部６ｂから効率よく吸い込むことができる。
【００４４】
図３に示すように、第２の態様では、廃水処理管６の先端部６ａ、６ｂの高さは特に限定されないが、例えば、廃水処理管６内で処理された処理水が吐き出される先端部６ｂは、処理水排出管５の高さと同程度の高さに調整することが好ましい。また、廃水を吸入する先端部６ａは、先端部６ｂと同程度の高さ又は先端部６ｂの高さよりやや高い位置に調整することが好ましい。
【００４５】
その他、第２の態様を構成する薬剤供給管７、攪拌ポンプ８、液質監視センサー１１、搬送ポンプ１２や廃水処理管６の加圧条件等は、第１の態様のものと同様とすることができる。
【００４６】
次に、図２及び４を参照しながら、廃水処理槽３の底部における処理水による攪拌について説明する。
【００４７】
図２及び４に示すように、廃水供給管２から供給された廃水は、廃水処理槽３内で所定の容量になるまで廃水処理槽３内に供給される。廃水処理槽３内に注入された廃水は、廃水処理槽３の底部側より廃水処理管６の先端部６ａから攪拌手段８の吸引力により廃水処理管６内に吸い込まれる。吸い込まれた廃水は、廃水処理管６内を先端部６ａから先端部６ｂに向かって流れ、廃水処理管６の途中で液質監視センサー１１により廃液のｐＨ値及び酸化還元電位が測定される。
【００４８】
その後、廃水処理管６内の廃水には、薬剤供給管７ａからｐＨ調整剤、薬剤供給管７ｂから酸化剤がそれぞれ供給され、廃水処理管６内で酸化還元反応が起こり、廃液中に含まれる溶存物質が分解される。反応後の処理水は、廃水処理管６の先端部６ｂから廃液処理槽３の底部に放出される。
【００４９】
廃水処理槽３内の底部では、廃水処理管６の先端部６ｂから処理水を放出した際に生じる付勢力により回転力が生じる（図２及び４では左回り）。この回転力は、さらに廃水供給管２から供給する際に生じる付勢力と、処理水排出管５から処理水を吸い上げる際に生じる吸込力と相俟って増大し、攪拌装置用いなくても廃水処理槽３の廃水を一定方向に攪拌させることができる。
【００５０】
反応処理管６の先端部６ｂから放出される処理水は、廃水処理槽３内における攪拌に寄与すると同時に、その大部分は処理水排出管５から搬送ポンプ１２など駆動力により吸い上げられて廃水処理槽３の外部へ排出される。
【００５１】
以上説明した構成からなる本発明の廃水処理装置は、中和反応及び酸化還元反応において塩素系ガスの発生を伴う酸性廃水又はアルカリ性廃水を好適に処理することができる。酸性廃水としては、例えば、溶存物質として金属イオンが溶解した酸性廃水を挙げられる。金属イオンは、酸性廃水中に金属イオンとして存在し得るものであれば制限はなく、例えば、銅イオン、鉄イオン、ニッケルイオン、亜鉛イオン、カドミウムイオン、マンガンイオン、コバルトイオン、鉛イオン、金イオン、銀イオンなどが挙げられる。好ましくは、銅イオン、ニッケルイオン、金イオン、銀イオンなどの重金属イオンであり、これら金属イオンの少なくとも１種又は２種以上を含む。金属イオンを溶解する溶媒は、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、次亜塩素酸、亜塩素酸、ホウ酸、次亜硫酸、亜硫酸、フッ素酸などの酸などが挙げられる。その他の酸性廃水としては、溶存物質が溶解した酸性の化学研磨廃水、酸性の化粧品・医薬品廃水などが挙げられる。
【００５２】
アルカリ性廃水としては、例えば、溶存物質として金属イオンが溶解したアルカリ性廃水のほか、プリント配線板の製造工程で生じるアルカリエッチング廃水、キレート剤を含有するアルカリ廃水、アルカリ性の化学研磨廃水、化粧品や医薬品の製造工程で生じるアルカリ性の化粧品廃水、アルカリ性の医薬品廃水などが挙げられる。アルカリ性の廃水には、上記の１種類又は２種類以上が含まれる。
【００５３】
本発明の廃水処理装置は、図１〜４には示されていないが、その他、必要に応じて昇温装置、分離装置、温度計、ｐＨ計、消臭装置、乾燥装置などを設けることができる。
【００５４】
［廃水処理方法］
次に、本発明の廃水処理方法について説明する。
本発明の廃水処理方法は、第一の処理系に供給された廃水を第二の処理系に移行する工程Ａと、第二の処理系に移行された廃水に薬剤を供給し、廃水に含まれる溶存物質を薬剤により分解する工程Ｂと、分解後の処理水を第二の処理系から第一の処理系に移行させる工程Ｃと、第二の処理系から移行させる際に生じる処理水の付勢力により第一の処理系内の廃水を攪拌させる工程Ｄとを有する。
【００５５】
工程Ａにおいて、第一の処理系に供給する廃水は、酸性廃水及びアルカリ性廃水のいずれを用いることもできる。例えば、処理すべき廃水は、アルカリエッチング廃水、化学研磨溶液、化粧品廃水、医薬品廃水、プリント基板廃水及びメッキ廃水から選ばれる少なくとも一種であることができる。アルカリ性廃水を用いる場合、例えば、アルカリエッチング廃水、キレート剤を含有するアルカリ廃水、アルカリ性の化学研磨廃水、アルカリ性の化粧品廃水及びアルカリ性の医薬品廃水からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００５６】
なお、工程Ａにおける第二の処理系に廃水を移行するための手段は特に限定されないが、本発明の廃水処理装置で用いられる攪拌手段を用いて第一の処理系の廃水を第二の処理系へ移行させることが好ましい。
【００５７】
工程Ｂにおいて廃水中に含まれる溶存物質が薬剤により分解される。工程Ｂにおいて第二の処理系で供給される薬剤は、本発明の廃水処理装置で説明した各種の薬剤、好ましくはｐＨ調整剤及び／又は酸化剤、あるいは酸化剤として次亜塩素酸ナトリウム又は過酸化水素、ｐＨ調整剤として酸性化合物又は酸性廃液を用いることができる。
【００５８】
工程Ｃにおいて分解後の処理水を第二の処理系から第一の処理系に移行させる手段は、特に限定されず、例えば、工程Ａと同様に、本発明の廃水処理装置における攪拌手段を用いることができる。
【００５９】
工程Ｄにおいて、第二の処理系から移行させる際に生じる処理水の付勢力により第一の処理系内の廃水を攪拌させる。本発明の廃水処理方法では、第一の処理系内の廃水を処理水の付勢力により攪拌させることができるため、従来の廃水処理方法のように攪拌羽根を用いる必要はない。
【００６０】
本発明の廃水処理方法は、第二の処理系で処理され、第一の処理系に放出された処理水を第一の処理系から排出する工程Ｅをさらに有することができる。工程Ｅにおいて、処理水を放出する場合、搬送ポンプなどを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の廃水処理装置は、発生した塩素系ガスを外部に漏出することがなく、かつ攪拌装置を用いないで排水処理槽内の廃水を攪拌できるため、各種の廃水処理装置として用いることができる。特に、低いｐＨ値の試薬を使用しなければならない廃水処理に有効であり、攪拌装置を簡略化した廃水処理装置として利用できる。
【００６２】
本発明の廃水処理方法は、廃水に含まれる溶存物質の分解反応を第一の処理系とは別に行うため、外部に放出される塩素系ガスの量が極めて少なく、環境問題の少ない廃水処理方法として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の廃水処理装置の第1の態様を示す正面図である。
【図２】本発明の廃水処理装置の第1の態様を示す上面図である。
【図３】本発明の廃水処理装置の第２の態様を示す正面図である。
【図４】本発明の廃水処理装置の第２の態様を示す上面図である。
【図５】従来の廃水処理装置の側面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  廃水処理装置
２  廃水供給管
３  廃水処理槽
４  攪拌手段
５  処理水排出管
６  廃水処理管
７  薬剤供給管
８  攪拌ポンプ
９  吸込口
１０  吐出口
１１  センサー
１２  搬送ポンプ
１３  蓋
５１  中和装置
５２  反応器
５３  供給管
５４  導入管
５５  攪拌羽根
５６  攪拌棒
５７  抜取管
【図１】
2005254151.tif 000003
【図２】
2005254151.tif 000004
【図３】
2005254151.tif 000005
【図４】
2005254151.tif 000006
【図５】
2005254151.tif 000007