(57)【要約】【課題】電子部品製造工程排水を生物処理し逆浸透膜処理したブライン廃液をエバポレータで濃縮する際のスケール生成量を少なくすと共に、エバポレータの腐食を防止することができる廃液の濃縮方法を提供する。【解決手段】電子部品製造工程排水を生物処理し、この生物処理水を逆浸透膜処理したブライン廃液を、少なくとも内面がステンレス製であるエバポレータによって濃縮する方法において、エバポレータに供給される廃液のｐＨを５〜５．７とし、濃縮液のｐＨを８〜９とし、スケール付着後は苛性ソーダ及びスルファミン酸によってエバポレータを洗浄する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品製造工程排水を生物処理し、この生物処理水を逆浸透膜処理したブライン廃液を、少なくとも内面がステンレス製であるエバポレータによって濃縮する方法において、
エバポレータに供給されるブライン廃液のｐＨを５〜５．７とし、エバポレータ濃縮液のｐＨを８〜９とし、
スケール付着後は苛性ソーダ及びスルファミン酸によってエバポレータを洗浄することを特徴とする廃液の濃縮方法。
【請求項２】
請求項１において、前記濃縮液のｐＨを８．５〜９とすることを特徴とする廃液の濃縮方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品製造工程排水を生物処理し、この生物処理水を逆浸透膜処理したブライン廃液をエバポレータによって濃縮する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラ、熱交換器、化学プラントなどの洗浄廃液には、酸化鉄などのスケール成分、洗浄に用いた酸、アルカリなどの洗浄剤成分、洗浄時の反応によって生じた塩などが多量に含まれている。この洗浄廃液を減容するために、エバポレータを用いることがある。このエバポレータによって洗浄廃液を濃縮する作業を継続すると、次第に内面特に加熱管にスケールが付着してくる。そこで、このエバポレータを定期的に又は付着スケール量に応じて洗浄薬剤を用いて洗浄する。
【０００３】
特許文献１には、伝熱管スケール除去用洗浄薬剤としてクエン酸、ギ酸、ＥＤＴＡなどが例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０５０５６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、電子部品製造工程排水を生物処理し、この生物処理水を逆浸透膜処理したブライン廃液をエバポレータで濃縮する際のスケール生成量を少なくすと共に、エバポレータの腐食を防止することができる廃液の濃縮方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の廃液の濃縮方法は、電子部品製造工程排水を生物処理し、この生物処理水を逆浸透膜処理したブライン廃液を、少なくとも内面がステンレス製であるエバポレータによって濃縮する方法において、エバポレータに供給されるブライン廃液のｐＨを５〜５．７とし、エバポレータ濃縮液のｐＨを８〜９とし、スケール付着後は苛性ソーダ及びスルファミン酸によってエバポレータを洗浄することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明では、エバポレータ濃縮液のｐＨを８．５〜９となるように濃縮することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
電子部品製造工程排水を生物処理し、この生物処理水を逆浸透膜処理したブライン廃液をエバポレータで濃縮すると、水の蒸発時に炭酸成分が炭酸ガスとして揮散し、濃縮液のｐＨが上昇し、炭酸カルシウムや硫酸カルシウムなどのカルシウムスケールが生成し易くなる。
【０００９】
本発明では、エバポレータに供給されるブライン廃液のｐＨを５〜５．７とすることにより、炭酸ガスが液から揮散してもエバポレータ濃縮液のｐＨが９超には上昇せず、カルシウムスケールの生成が抑制される。本発明では、このエバポレータ濃縮液のｐＨを８以上とすることにより、ステンレス製エバポレータ内面の腐食を防止することができる。
【００１０】
スケールがエバポレータ内面に付着した場合、スルファミン酸及び苛性ソーダで洗浄することにより、Ｆｅ系スケール及びＭｎ系スケールも含めて除去することができる。なお、スルファミン酸はステンレスに対する腐食性が低いので好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る廃液の濃縮方法に用いられる加熱管式エバポレータの断面図である。
【図２】実施の形態に係る廃液の濃縮方法に用いられるフラッシュ型エバポレータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【００１３】
エバポレータにて濃縮される液としては、液晶などの電子部品製造工程排水を生物処理し、凝集及び加圧浮上処理した後、逆浸透膜（ＲＯ）処理した際のＲＯ濃縮液（ブライン廃液）が好適である。このブライン廃液は、生物処理時に生じた炭酸成分を含んでいる。通常の場合、このＲＯ濃縮液のＴＯＣは１００〜３００ｍｇ／Ｌ、溶解性塩類濃度は５０００〜１５０００ｍｇ／Ｌ、ＣａＣＯ３濃度は１０〜５０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ６．５〜７．５程度である。
【００１４】
このブライン廃液を濃縮するための加熱管式エバポレータの構成の一例を図１に示す。この加熱管式エバポレータ１にあっては、ブライン廃液は原液供給管２から缶３内に供給され、缶３内の底部の濃縮液と共に循環ポンプ４、配管５、ノズル６を介して缶３上部に噴霧され、液滴となって缶３内を下降する。缶３内には下段部加熱管７、中段部加熱管８及び上段部加熱管９がそれぞれ略水平に設けられている。缶３内を下降する液滴は、加熱管９〜７によって加熱され、その一部が蒸発し、濃縮される。濃縮された液滴は缶３の底部に落下する。蒸発により生じた蒸気は、ダクト１０、コンプレッサ１１、ダクト１２、チャンバ１３を介して下段部加熱管７に供給される。なお、ダクト１２の下部に蒸気供給管１４によって蒸気が供給され、上記蒸気と混合されて下段部加熱管７に供給される。なお、コンプレッサ１１は、蒸気を送気すると共に、断熱圧縮によって蒸気を加熱する機能を有する。
【００１５】
下段部加熱管７を出た蒸気は、チャンバ１６を介して中段部加熱管８に流通され、さらにチャンバ１７を介して上段部加熱管９に流通され、チャンバ１８に流入する。蒸気は、このチャンバ１８から配管１９、真空ポンプ２０を介して缶３外に取り出される。濃縮液は配管５から分岐した濃縮液取出配管２１によって缶３外に取り出される。チャンバ１６内の凝縮水は、凝縮水ポンプ２２によって取り出される。
【００１６】
チャンバ１６，１８間は下降管２４付きのプレート２３によって区画されている。チャンバ１３，１７間は下降管２６付きのプレート２５によって区画されている。プレート２３，２５上の液は、下降管２４，２６によって下側のチャンバ１６，１３に送られる。
【００１７】
エバポレータ１の内面は、加熱管を含めてすべてステンレス（ＳＵＳ３０４）製である。なお、加熱管式エバポレータの構成はこれに限定されない。
【００１８】
本発明では、加熱管式エバポレータの代わりに、フラッシュ型エバポレータを用いてもよい。
【００１９】
フラッシュ型エバポレータ３０の一例を図２に示す。ブライン廃液は、配管３１によって缶３２の底部に供給され、缶３２内の濃縮液と共に缶底から循環ポンプ３３及び配管３４を介して熱交換器４０に送られて加熱される。なお、配管３４からは濃縮液取出用配管３５が分岐している。配管３４からの濃縮液は、熱交換器４０の流入チャンバ４１から加熱管４２を通り、中継チャンバ４３、加熱管４４、流出チャンバ４５を経て加熱され、配管５０からノズル５１に送られ、缶３２内の上部に噴霧される。噴霧された液滴が缶３２内を落下する間に蒸発する。なお、缶３２内は真空ポンプ６６及び蒸気エゼクタ５３によって減圧されている。
【００２０】
缶３２の頂部はダクト５２を介して蒸気エゼクタ５３の吸入部に連通している。蒸気エゼクタ５３には作動流体として蒸気が配管５４を介して供給される。蒸気エゼクタ５３の排出流は、ダクト５５を介して熱交換器４０の熱源流体室４６に供給され、加熱管４２，４４内を流れる液を加熱する。熱交換器４０内は配管４７によってダクト５９に接続されており、真空ポンプ６６によって熱交換器４０内の蒸気及びガスがコンデンサ６０に吸引される。熱交換器４０内で生じた凝縮液は、配管４８を介してコンデンサ６０の底部に導入される。
【００２１】
コンデンサ６０はダクト５９を介して前記ダクト５２に接続されている。コンデンサ６０内は真空ポンプ６６によって減圧されるので、缶３２及び熱交換器４０内の蒸気等がコンデンサ６０内に吸引導入される。コンデンサ６０内の冷却管６２，６４に対しては、冷水が流入室６１、中継室６３及び流出室６５を介して流通される。コンデンサ６０内で生じた凝縮水及び配管４８を介して熱交換器４０から送水される凝縮水は、凝縮水ポンプ６８を介して取り出される。
【００２２】
エバポレータ３０の内面はすべてステンレス（ＳＵＳ３０４）製である。このフラッシュ型エバポレータ３０は、缶３２内に加熱管が存在しないので、加熱管型エバポレータに比べるとスケール付着量が少ない。
【００２３】
本発明では、エバポレータによりブライン廃液の濃縮を行うに際し、硫酸、塩酸などの酸を添加することにより、エバポレータに供給される廃液のｐＨを５〜５．７とする。これにより、缶内で濃縮される際に炭酸ガスが揮散しても濃縮液のｐＨが９以上にならず、炭酸カルシウムスケールや硫酸カルシウムスケールの生成が抑制され、スケール除去のための洗浄頻度を減少させることができる。なお、廃液のｐＨが５よりも低くなると、機器に酸腐食が生じるおそれがある。また、廃液のｐＨを５．７よりも高くすると、濃縮液のｐＨが９よりも高くなり、ＣａＣＯ３、ＣａＳＯ４の析出量が急激に増加する。
【００２４】
本発明では、濃縮液のｐＨが８〜９特に８．５〜９となるように濃縮を行うのが好ましい。濃縮液のｐＨを８以上、特に８．５以上とすることにより、ステンレス製エバポレータ内面の腐食が防止される。
【００２５】
エバポレータによりブライン廃液を濃縮する運転を継続していると、加熱管や缶内面に次第にスケールが付着してくる。そこで、定期的又はスケール量に応じて缶３内を洗浄する。この洗浄には、ＮａＯＨ及びスルファミン酸が使用される。
【００２６】
なお、前述の通り、エバポレータに供給されるブライン廃液のｐＨを５．７以下としたことにより、濃縮液のｐＨが９以下となっている。このｐＨ９以下の領域では、強固なカルシウム系スケールは殆ど生成しない。
【００２７】
缶内の洗浄を行うには、洗浄液を缶頂部から缶内にスプレーし、缶底に落下した洗浄液を再度頂部からスプレーするなどの方法を採用することができる。缶内を洗浄液で満たし、この洗浄液を循環させてもよい。洗浄液は４０〜６０℃程度に加温されてもよい。
【００２８】
洗浄は、まず２〜１０ｗｔ％程度の濃度のスルファミン酸水溶液で２〜２４Ｈｒ程度行い、カルシウム系スケールを除去し、フラッシング後、２〜１０ｗｔ％程度の濃度の苛性ソーダ水溶液で２〜２４Ｈｒ程度洗浄し、シリカ系スケールを除去し、その後フラッシングするのが好ましい。ただし、苛性ソーダ洗浄を先に行ってもよい。
【００２９】
この洗浄により、缶内面のスケールをほぼすべて除去することができる。そのため、従来必要とされていた高圧水によるジェット洗浄は不用となる。
【実施例】
【００３０】
［実施例１］
液晶製造工程排水を生物処理した後、凝集浮上処理し、次いでＲＯ処理した。このＲＯ処理により生じたブライン廃液は、ＴＯＣ８０ｍｇ／Ｌ、溶解性塩類７１００ｍｇ／Ｌ、ＣａＣＯ３１３ｍｇ／Ｌ、ｐＨ７．０であった。このブライン廃液に硫酸を添加することによりｐＨを５．５とした後、図１に示す加熱管式エバポレータ（加熱管伝熱面積１８００ｍ２）にて３０倍に濃縮した。濃縮液のｐＨは８．５〜９．０であった。濃縮液の平均組成を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2013202588.tif 000003
【００３２】
この運転を１４日継続したところ、加熱管にスケールが多量に付着してきた。（運転継続可能日数＝１４日）このときのスケールを採取して分析した結果を表１に示す。
【００３３】
この缶３内を５ｗｔ％のスルファミン酸水溶液４ｍ３を用い、スプレー及び循環方式にて１２Ｈｒ洗浄した。その後水でフラッシングした後、５ｗｔ％の苛性ソーダ水溶液４ｍ３を用い、スプレー及び循環方式にて１２Ｈｒ洗浄した。その後水でフラッシングした。この結果、スケールがほぼ完全に除去された。
【００３４】
［実施例２］
ＲＯ濃縮液のｐＨを５．３に調整したこと以外は実施例１と同様にして濃縮を行った。この結果、濃縮液のｐＨは８．０〜８．５となった。運転開始後１４日で加熱管にスケールが多量に付着してきた。運転継続可能日数は実施例１と同じく１４日であった。
【００３５】
［比較例１］
実施例１において、前記ブライン廃液のｐＨを５．５に調整せず、原液のｐＨ７．０のままエバポレータに供給したこと以外は同様にして濃縮した。この結果、濃縮液のｐＨは９．５〜１０であり、運転開始後１０日で加熱管にスケールが多量に付着してきた。運転継続可能日数は１０日であった。
【００３６】
この缶内を実施例１と同様にして洗浄したが、加熱管に部分的にカルシウムスケールが残留し、スケールは十分には除去されなかった。
【００３７】
［比較例２］
実施例１において、前記ブライン廃液のｐＨを６．０に調整してエバポレータに供給したこと以外は同様にして濃縮した。この結果、濃縮液のｐＨは９．５〜１０であり、運転開始後１０日で加熱管にスケールが多量に付着してきた。運転継続可能日数は１０日であった。
【００３８】
この缶内を実施例１と同様にして洗浄したが、加熱管に部分的にカルシウムスケールが残留し、スケールは十分には除去されなかった。
【００３９】
この実施例１，２及び比較例１，２より、本発明によると電子部品製造工程排水を生物処理し逆浸透膜処理したブライン廃液をエバポレータによりスケール障害を抑制して安定して濃縮できることが認められた。
【符号の説明】
【００４０】
１  加熱管式エバポレータ
３  缶
７，８，９  加熱管
３０  フラッシュ型エバポレータ
３２  缶
４０  熱交換器
５３  エゼクタ
６０  コンプレッサ
【図１】
2013202588.tif 000004
【図２】
2013202588.tif 000005