(57)【要約】【課題】逆浸透膜装置を用いて、洗浄廃水等の被処理水のＩＰＡを低濃度に低下させるとともに、廃水の容積を減らす（減容化）ことを達成する。【解決手段】排水処理装置は、被処理水を貯留する被処理水タンク１と、被処理水タンク１から供給される被処理水を処理し、被処理水中の不純物が除去された第１段透過水ならびに不純物が濃縮された第１段濃縮水として排出する第１の逆浸透膜装置１０ａと、第１段濃縮水が供給され、第１段濃縮水中の不純物が除去された第２段透過水ならびに不純物が濃縮された第２段濃縮水として排出する第２の逆浸透膜装置１０ｂと、第２段透過水を被処理水タンク１に回収する透過水回収ライン３とを備える。【選択図】図１
2009274006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を貯留する被処理水タンクと、
前記被処理水タンクから供給される被処理水を処理し、該被処理水中の不純物が除去された第１段透過水ならびに不純物が濃縮された第１段濃縮水として排出する第１の逆浸透膜装置と、
前記第１段濃縮水が供給され、該第１段濃縮水中の不純物が除去された第２段透過水ならびに不純物が濃縮された第２段濃縮水として排出する第２の逆浸透膜装置と、
前記第２段透過水を前記被処理水タンクに回収する透過水回収ラインと、を備え、
前記第１段透過水を採取するようにしたことを特徴とする廃水処理装置。
【請求項２】
被処理水を貯留する被処理水タンクと、
前記被処理水タンクから供給される被処理水を処理し、該被処理水中の不純物が除去された第１段透過水ならびに不純物が濃縮された第１段濃縮水として排出する第１の逆浸透膜装置と、
前記第１段濃縮水が供給され、該第１段濃縮水中の不純物が除去された第２段透過水ならびに不純物が濃縮された第２段濃縮水として排出する第２の逆浸透膜装置と、
前記第１段透過水が供給され、該第１段透過水中の不純物が除去された第３段透過水ならびに不純物が濃縮された第３段濃縮水として排出する第３の逆浸透膜装置と、
前記第２段透過水を前記被処理水タンクに回収する透過水回収ラインと、
前記第３段濃縮水を前記被処理水タンクに回収する濃縮水回収ラインと、を備え、
前記第３段透過水を採取するようにしたことを特徴とする廃水処理装置。
【請求項３】
前記第１の逆浸透膜装置と前記第２の逆浸透膜装置との間の濃縮水給水ラインに、濃縮水を貯留する濃縮水タンクを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の廃水処理装置。
【請求項４】
前記第１の逆浸透膜装置と前記第３の逆浸透膜装置との間の透過水給水ラインに、透過水を貯留する透過水タンクを設けたことを特徴とする請求項２記載の廃水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃水処理装置に関し、特に、逆浸透膜装置を用いてイソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡと称す）を含む洗浄廃水を処理する廃水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造におけるウェット洗浄プロセスにおける乾燥工程では、ＩＰＡが広く利用されており、使用されたＩＰＡは、半導体ウエハのリンス廃水および半導体ウエハ上から除去された水分とともに洗浄廃水として排出されている。このＩＰＡを含有する洗浄廃水に対しては、蒸留法によりＩＰＡを回収することが行われているが、この方法は加熱エネルギーを必要とするため、洗浄廃水の量が増えるとそれだけコストがかる。そのため、蒸留を行う前に、逆浸透膜装置を用いた廃水処理装置においてＩＰＡを含有する洗浄廃水を処理することが検討されている。
【０００３】
逆浸透膜装置は、溶媒は通すが溶質は透過させないという逆浸透膜の性質を利用して、被処理水の浸透圧より高い圧力をかけて、溶媒としての水だけを選択的に透過採取する装置である。この逆浸透膜装置を用いて、被処理水中の不純物等を除去するとともに、この逆浸透膜部の下流側に溶存気体を脱気する膜式脱気部を備えた純水製造装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６０３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているような純水製造装置では、ＩＰＡの低濃度に低下させた純水を得ることは困難であるとともに、逆浸透膜部から排出される、ＩＰＡが濃縮された濃縮水の量が多く、蒸留する場合コストがかかるという問題があった。
【０００６】
そこで、逆浸透膜装置を用いて、洗浄廃水等の被処理水のＩＰＡを低濃度に低下させるとともに、廃水の容積を減らす（減容化）ことを達成することが求められている。以上のことが本発明の課題である。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、逆浸透膜装置を用いて、濃縮廃水の容積を減らす（減容化）を達成することを第１の目的とする。
また、逆浸透膜装置を用いて、被処理水のＩＰＡ等の不純物を低濃度に低下させることを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、逆浸透膜装置により複数段処理を行うことにより、減容化および被処理水の不純物を低濃度に低下させ得ることを見出し、これに基づいて、以下のような新たな廃水処理装置を発明するに至った。
【０００９】
（１）  被処理水を貯留する被処理水タンクと、前記被処理水タンクから供給される被処理水を処理し、該被処理水中の不純物が除去された第１段透過水ならびに不純物が濃縮された第１段濃縮水として排出する第１の逆浸透膜装置と、前記第１段濃縮水が供給され、該第１段濃縮水中の不純物が除去された第２段透過水ならびに不純物が濃縮された第２段濃縮水として排出する第２の逆浸透膜装置と、前記第２段透過水を前記被処理水タンクに回収する透過水回収ラインと、を備え、前記第１段透過水を採取するようにしたことを特徴とする廃水処理装置。
【００１０】
（２）  被処理水を貯留する被処理水タンクと、前記被処理水タンクから供給される被処理水を処理し、該被処理水中の不純物が除去された第１段透過水ならびに不純物が濃縮された第１段濃縮水として排出する第１の逆浸透膜装置と、前記第１段濃縮水が供給され、該第１段濃縮水中の不純物が除去された第２段透過水ならびに不純物が濃縮された第２段濃縮水として排出する第２の逆浸透膜装置と、前記第１段透過水が供給され、該第１段透過水中の不純物が除去された第３段透過水ならびに不純物が濃縮された第３段濃縮水として排出する第３の逆浸透膜装置と、前記第２段透過水を前記被処理水タンクに回収する透過水回収ラインと、前記第３段濃縮水を前記被処理水タンクに回収する濃縮水回収ラインと、を備え、前記第３段透過水を採取するようにしたことを特徴とする廃水処理装置。
【００１１】
（３）  前記第１の逆浸透膜装置と前記第２の逆浸透膜装置との間の濃縮水給水ラインに、濃縮水を貯留する濃縮水タンクを設けたことを特徴とする（１）又は（２）記載の廃水処理装置。
【００１２】
（４）  前記第１の逆浸透膜装置と前記第３の逆浸透膜装置との間の透過水給水ラインに、透過水を貯留する透過水タンクを設けたことを特徴とする（２）記載の廃水処理装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明（１）によれば、逆浸透膜装置を用いて、濃縮廃水の容積を減らす（減容化）を達成することができる。
本発明（２）によれば、逆浸透膜装置を用いて、被処理水のＩＰＡ等の不純物を低濃度に低下させるとことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。第１実施形態に係わる廃水処理装置は、被処理水を貯留する被処理水タンクから供給される被処理水を処理する第１の逆浸透膜装置を備えている。第１の逆浸透膜装置により被処理水を処理し、被処理水中の不純物が除去された第１段透過水ならびに不純物が濃縮された第１段濃縮水を排出する。排出された第１段濃縮水は第２の逆浸透膜装置に供給され、第２の逆浸透膜装置において処理され、第１段濃縮水中の不純物が除去された第２段透過水ならびに不純物が濃縮された第２段濃縮水として排出する。そして、第２段透過水を透過水回収ラインを介して被処理水タンクに回収し、第１段透過水を採取する。
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態による廃水処理装置のシステム構成図である。
【００１７】
図１に示すように、第１実施形態の廃水処理装置は、被処理水を貯留する被処理水タンク１と、この被処理水タンク１から供給される被処理水を処理する第１の逆浸透膜装置１０ａと、第１の逆浸透膜装置１０ａから排出される第１段濃縮水を貯留する濃縮水タンク２と、この濃縮水タンク２から供給される濃縮水を処理する第２の逆浸透膜装置１０ｂと、第２の逆浸透膜装置１０ｂから排出される第２段透過水を被処理水タンク１に回収する透過水回収ライン３と、を備えている。
【００１８】
逆浸透膜装置１０ａ、１０ｂは、溶媒は通すが溶質は透過させないという性質の逆浸透膜（ＲＯ）を利用して、イソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡと称す）等の不純物を含んだ被処理水の浸透圧より高い圧力をかけて、溶媒としての水だけを選択的に透過採取するものである。図１に示すように、逆浸透膜装置１０ａ、１０ｂは、逆浸透膜又はナノろ過膜（いずれも図示せず）を多数備えた筒状の逆浸透膜モジュール（以下、ＲＯモジュールと称す）１１と、このＲＯモジュール１１の上流側に設けられた被処理水ライン１２と、この被処理水ライン１２に設けられた、被処理水を加圧するためのポンプ１３と、ＲＯモジュール１１の下流側に設けられた、不純物が除かれた処理水を供給するＲＯ処理水ライン（透過水ライン）１４と、ＲＯモジュール１１の下流側に設けられた、不純物が濃縮された濃縮水を排水する濃縮水ライン１５とにより構成されている。
【００１９】
被処理水タンク１には、例えば、半導体製造工程におけるウェット洗浄等に使用されたＩＰＡを含有する洗浄廃水等の被処理水が貯留される。被処理水タンクの被処理水は、第１の逆浸透膜装置１０ａのポンプ１３により、被処理水ライン１２からＲＯモジュール１１に供給され、ＲＯモジュール１１において処理された透過水は、透過水ライン１４から処理水として採取される。
【００２０】
第１の逆浸透膜装置１０ａのＲＯモジュール１１において処理され、不純物が濃縮された濃縮水は、濃縮水ライン１５から濃縮水として排出され、濃縮水タンク２に貯留される。濃縮水タンク２に貯留された濃縮水は、第２の逆浸透膜装置１０ｂのポンプ１３により、被処理水ライン１２から第２の逆浸透膜装置１０ｂのＲＯモジュール１１に供給され、ＲＯモジュール１１において処理された第２段透過水は、透過水ライン１４から透過水回収ライン３を介して被処理水タンク１に回収され、第２の逆浸透膜装置１０ｂのＲＯモジュール１１において処理された第２段濃縮水は濃縮水ライン１５から排出される。排出された第２段濃縮水は、蒸留等の再処理を行うか又は廃棄される。
【００２１】
第１実施形態の廃水処理装置では、第１の逆浸透膜装置１０ａの第１段濃縮水が第２の逆浸透膜装置１０ｂにおいて処理された後、第２の逆浸透膜装置１０ｂの透過水を被処理水タンク１に回収するので、第１の逆浸透膜装置１０ａから排出される第１段濃縮水は廃棄することなく第２の逆浸透膜装置１０ｂで再処理され、大部分は透過水回収ライン３を介して被処理水タンク１に回収され、残りは第２段濃縮水として排出される。したがって、第２段濃縮水は第１段濃縮水に比べて容積が大きく減っており、濃縮水の減容化を達成することができる。
【００２２】
図２は、本発明の第２実施形態による廃水処理装置のシステム構成図である。
【００２３】
図２に示すように、第２実施形態の廃水処理装置は、被処理水を貯留する被処理水タンク１と、この被処理水タンク１から供給される被処理水を処理する第１の逆浸透膜装置１０ａと、第１の逆浸透膜装置１０ａから排出される第１段濃縮水を貯留する濃縮水タンク２と、この濃縮水タンク２から供給される濃縮水を処理する第２の逆浸透膜装置１０ｂと、第２の逆浸透膜装置１０ｂから排出される第２段透過水を被処理水タンク１に回収する透過水回収ライン３と、第１の逆浸透膜装置１０ａの透過水ライン１４から排出される第１段透過水を貯留する透過水タンク４と、透過水タンク４から供給される透過水を処理する第３の逆浸透膜装置１０ｃと、第３の逆浸透膜装置１０ｃから排出される第２段濃縮水を被処理水タンク１に回収する濃縮水回収ライン５とにより構成されている。
【００２４】
被処理水タンク１には、例えば、半導体製造工程におけるウェット洗浄等に使用されたＩＰＡを含有する洗浄廃水等の被処理水が貯留される。被処理水タンクの被処理水は、第１の逆浸透膜装置１０ａのポンプ１３により、被処理水ライン１２から第１の逆浸透膜装置１０ａのＲＯモジュール１１に供給され、ＲＯモジュール１１において処理された透過水は、透過水ライン１４から透過水タンク４に排出され、ＲＯモジュール１１において処理された濃縮水タンク２に排出される。濃縮水タンク２に貯留された濃縮水は、第２の逆浸透膜装置１０ｂのポンプ１３により、被処理水ライン１２から第２の逆浸透膜装置１０ｂのＲＯモジュール１１に供給され、ＲＯモジュール１１において処理された第２段透過水は、透過水ライン１４から透過水回収ライン３を介して被処理水タンク１に回収され、第２の逆浸透膜装置１０ｂのＲＯモジュール１１において処理された第２段濃縮水は濃縮水ライン１５から排出される。排出された第２段濃縮水は、蒸留等の再処理を行うか又は廃棄される。
【００２５】
透過水タンク４に貯留された透過水は、第３の逆浸透膜装置１０ｃのポンプ１３により第３の逆浸透膜装置１０ｃのＲＯモジュール１１に供給される。第３の逆浸透膜装置１０ｃのＲＯモジュール１１により処理された透過水は透過水ライン１４から採取され、不純物が濃縮された第２段濃縮水は濃縮水回収ライン５を介して被処理水タンク１に回収される。
【００２６】
第２実施形態の廃水処理装置では、第１実施形態と同様に、第１の逆浸透膜装置１０ａの第１段濃縮水が第２の逆浸透膜装置１０ｂにおいて処理された後、第２の逆浸透膜装置１０ｂの透過水を被処理水タンク１に回収するので、第１の逆浸透膜装置１０ａから排出される第１段濃縮水は廃棄することなく第２の逆浸透膜装置１０ｂで再処理され、大部分は透過水回収ライン３を介して被処理水タンク１に回収され、残りは第２段濃縮水として排出される。したがって、第２段濃縮水は第１段濃縮水に比べて容積が大きく減っており、濃縮水の減容化を達成することができる。
【００２７】
さらに第２実施形態では、第１の逆浸透膜装置１０ａから排出される第１段透過水を第３の逆浸透膜装置１０ｃにおいて再度処理し、第３の逆浸透膜装置１０ｃから排出される第２段透過水を採取するので、第２段透過水は第１段透過水に比べてＩＰＡ等の不純物が低濃度化される。このように、第２実施形態では、第１実施形態と同様に減容化が達成できるとともに、採取した透過水はより不純物が低濃度化されているので、洗浄水として再利用することも可能である。
【００２８】
なお、第１、第２実施形態における濃縮水タンク２および透過水タンク４は、ＲＯモジュール１１に膜つまり等が生じて処理水の排出量が少なくなった場合の緩衝機能を果たすことができる。但し、第１、第２実施形態における濃縮水タンク２および透過水タンク４は、なくても実施は可能である。
【００２９】
以上、説明したように、本発明の実施形態によれば、第１の逆浸透膜装置の第１段濃縮水が第２の逆浸透膜装置において処理された後、第２の逆浸透膜装置の透過水を被処理タンクに回収するので、第１の逆浸透膜装置から排出される第１段濃縮水は廃棄することなく第２の逆浸透膜装置で再処理され、大部分は回収ラインを介して被処理タンクに回収され、残りは第２段濃縮水として排出される。したがって、第２段濃縮水は第１段濃縮水に比べて容積が大きく減っており、濃縮水の減容化を達成することができる。したがって、排出された濃縮水を従来よりも少ない加熱エネルギーで蒸留することが可能になり、ＩＰＡの回収コストの節減を図ることができる。
【００３０】
また、本発明の実施形態によれば、第１の逆浸透膜装置から排出される第１段透過水を第３の逆浸透膜装置において再度処理し、第３の逆浸透膜装置から排出される第２段透過水を採取するので、第２段透過水は第１段透過水に比べてＩＰＡ等の不純物が低濃度化される。このように、第２実施形態では、第１実施形態と同様に減容化が達成できるとともに、採取した透過水はより低濃度化されているので、洗浄水として再利用することも可能である。
【００３１】
また、本発明の実施形態によれば、第１の逆浸透膜装置と第２の逆浸透膜装置との間の濃縮水ラインに、濃縮水を貯留する濃縮水タンクを設けたので、ＲＯモジュールに膜つまり等が生じて濃縮水の排出量が少なくなった場合の緩衝機能を果たすことができる。
【００３２】
また、本発明の実施形態によれば、第１の逆浸透膜装置と第３の逆浸透膜装置との間の透過水給水ラインに、透過水を貯留する透過水タンクを設けたので、ＲＯモジュールに膜つまり等が生じて透過水の排出量が少なくなった場合の緩衝機能を果たすことができる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、第１の逆浸透膜装置１０ａ、第２の逆浸透膜装置１０ｂ、第３の逆浸透膜装置１０ｃ、透過水回収ライン３、濃縮水回収ライン５、濃縮水タンク２、透過水タンク４等の具体的構成および配置は適宜設計変更可能である。特に、逆浸透膜装置の配置個数は、任意の複数段で構成することが可能であり、上記実施形態の配置個数は一例に過ぎない。また、上記の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態の廃水処理装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態の廃水処理装置のシステム構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  被処理水タンク
２  濃縮水タンク
４  透過水タンク
５  透過水回収ライン
１０ａ  第１の逆浸透膜装置
１０ｂ  第２の逆浸透膜装置
１０ｃ  第３の逆浸透膜装置
【図１】
2009274006.tif 000003
【図２】
2009274006.tif 000004