台湾の大型TFT液晶工場向け排水回収処理設備
Wastewater

Treatment

SystemManufacturing

foraPlantin

Large

TFT

LCD

Taiwan(環)水処理本部計画部第1計画室

西澤

A上ihiko

昭彦

Nishizawa(環)技術本部技術部第2技術室
秋吉
栄宏
Masahiro

A上iyosbi

台湾の大型TFT液晶工場に昨年排水回収処理設備を納入した｡この設備の目的は,所轄官庁が工業用水の僕給不足のため設定したガイドラインに基づく高い排水回収率を達成することである｡
設計のポイントは多様な排水の成分や濃度に合わせて最新の処理プロセスを組み合わせたところにある｡とくに高濃度の有機排水処理には蒸発装置を使い,地価高騰の対処策として省スペース化をおこなった｡装置は昨年の運転開始以来80%以上の回収率を達成し順調に稼動している｡

Awastewatertreatment

system

O切ective of thewas

the shoれSupply

systemdeliveredto

washighwater

皿dconcentration

Witbevaporators

been

operatingofdifねrentbighlywastewaters.The

achievingarea

recovery

TFT液晶工場向け排水回収設備

concentrated

Wastwaterorganic

recoverymanu払cturing
Water

成分･濃度による排水の分類処理

Separate
anddependingon

wastewater

price

there.The

copewiththecontent

wastreatedsystemhas

tbe staれOfoperationin2001.

of80%since

回収率80%以上

tomunlClpalguidelinetre如ments

tbeincreaslngland

agalnSt
rate

manu払cturlngplantinTaiwan.The
tbe

on

Separatesystem托a仙●eS

fbr minimuminstallation
successfully

based

rate

recoveryofindustrialwater.The

LCD

alargeTFT

TFT

LCD

plant

recoveryratetreatments

contentsystem托〉rofof80%ormore
dependingonconcentration

wastewater

る｡また,地価が経済成長とともに高騰しているこ

ま えがき
近年台湾では,新竹･台南の工業地帯などにみらとから,広大な敷地が必要となる液晶工場では,排れるように半導体･液晶などのIT関連の設備投資水回収設備に対して省スペースの設備が要求される｡

が活発におこなわれ,経済面で目覚ましい発展をと当社の設備は,これらのニーズに応えることができげている｡

るものとして評価されて納入されることとなった｡

一方,台湾の工業用水の供給は,大量に水を使用するIT関連工場があいついで建設されたため渇水

本稿では,効率の良い排水回収システム設計の考え期には,深刻な水不足におちいっている｡そのため,自治体は工場に対して排水の再利用の指導をおこなっ

DMSOと略す),テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(以後TMAIiと略す)などの薬品をている｡このよう別犬況下で多量の水を使用する液含む有機排水の再利用システムに焦点を絞って紹介晶工場では,特に排水の再利用が不可欠になっていする｡

Jβ方と当社の特徴であるジメチルスルホキシド(以後

神鋼パンテツク技報

Vog.4β肋.2(2〃0β/2)

1.設備設計におけるポイント

テトラメチルアンモニウムハイドロ(力水不足を考慮した高い回収率②排水水質別の分類による処理コストの低減③処理設備の省スペース設計④省エネ,廃棄物の低減,悪臭対策などの環境対策

オキサイド(TMAH)
イソプロピルアルコール(IPA)に配慮した設備の設計⑤異常時にも安定かつ安全な工場の運営ができる設

リン酸
硝酸

酢

酸

界面活性剤

備の設計

2.2.1各装置の概要

上記のポイントを全て満足させるため,最新の処

1)BCF

理プロセスを組み合わせることで排水回収全体システムの設計をおこなった｡

BCFは,微生物を特殊な充填材に増殖させて保持し同時にろ過機能をもった装置である｡そのため,

2.排水回収処理設備の概要

頻雑なMLSS管理や沈殿槽の設置が不要になるな

2.1排水の分乗頁

どの特徴をもっている｡

排水回収処理設備を写真1〜6に示す｡またそのフローシートを図1に示す｡
排水は含まれる成分および濃度の違いにより分類lしている｡

含まれる｡DMSOは,生物によって分解されると硫酸イオンを生成するため,排水のpIiを低下させてしまう性質をもっている｡排水のpHが中性域を製造工程から排出される排水は大きく分けて以下の7種類に分類できる｡

2.2

本排水中には,TOCの成分として主にDMSOが逸脱すると微生物の活性が落ちて処理が悪くなるため,あらかじめアルカリ剤やpⅢ緩衝剤を注入する①低濃度有機系排水②高濃度有機系排水③無機系排水設計をおこなっている｡(当社登録特許)(彰界面活性剤排水(9希薄洗浄排水(むスクラバー排水(丑空調ドレンおよび雑排水含まれるSSを除去する役割をもっている｡

低濃度有機系排水の特徴

浄方式を採用している｡

2)sp‑MEMCOR
MFは,RO膜の保護のために,BCFの処理水中に本装置に使用される膜の材質は,物理的強度が高く伸縮性に富んでいるポリプロピレン製を採用している｡洗浄の方式には,回復性に優れた逆圧空気洗有機薬品を含む①の低濃度有機系排水は,現像,レジスト剥離,エッチングなど多種類の工程排水から構成されている｡また,水量の占める割合は最も

3)RO装置
MFの処理水には,約10mg几程度のTOC成分が残留している｡また,有機排水を生物で分解する過程において生成するアンモニア性窒素,硝酸性窒素,l多い特徴をもっている｡
この排水は,全有機炭素(TotalOrganicCarbon:
以後TOCと略す)濃度が数十〜数百m封Lと比較的硫酸ナトリウムなどの溶解性塩類を多く含んでいる｡

低いため,従来は生物処理した後,放流されていた｡

これらのTOC成分および塩分を除去する｡RO膜

このままでは再利用できないためRO装置により,80%以上の高い回収率を達成するためには,こは,全芳香族ポリアミド系の素材で,モジュールはの排水を回収する辛が不可欠となる｡システムの概超低圧スパイラル型を使用している｡塩分の除去率

略は,まず固定床式好気性生物処理装置(当社商標:は99.7%と非常に高い｡また,操作庄が0.6〜0.7バイオ･コンタクト･フィルター｢BCF+)にてMpa程度の低圧運転が可能である特徴をもってい

TOC成分を生物で分解した後,精密ろ過膜装置る｡これにより,処理水の向上と同時に大幅な電力(当社商標:SP‑MEMCOR),逆浸透膜(以後ROと費の低減,ポンプや配管などの設備コストの低減,略す),紫外線酸化(以後UVと略す),活性炭を駆設置スペースの削減が可能になった｡

使し,再利用可能な水質にする｡

4)uv酸化装置<排水諸元>

RO装置の処理水にTOCは1mg/L程度残留する｡

主要成分

純水原水として回収するためには,TOCをUV酸ジメチルスルホキシド(DMSO)化装置を使用して200〟g几以下まで下げる必要があ

モノエタノールアミン(MEA)る｡この処理方法として従来は,大出力の高圧UV

1わJ.4β肋.2(200β/2)

神鋼パンテツク技報

19

生物膜ろ過装置

写真1
PbotolIiCF

写真3

連投透装置

Photo

3

ROunit写真

2

膜ろ過装置

Pboto

2

SP‑MEMCOR

写真

4

低圧UV酸化装置

P血oto

4Lowpressure

写真5活性炭槽

写真

6

蒸発装置

Photo

5ACPhoto

6Evaporator

tower

UV

oxi血tionunit

NaClO

Concentrate

DistributionTank

甘ヱ02
BCF血1

AC
RO

A(匂Ⅷ血enlT血k

DilllteTMAⅢ

UVReclaimed
Water
ToUpW

NaOH

DMSO

BCF
MF

OrganicW/WTank

BCFT/WTankpIIA4IuStmentTank

OrganicW/WP11mp

BCFB/WP11mp

MfFltlSbTank

MfT/WTank

ROT/WTank
ROS叩plyPu皿p

MFS11pplyPnmp

UVS叩plァPump

ReclaimWaterTransferPump
ReclaimWaterTank

ROPressⅦ℃Plユmp

BlolVer

国1低濃度有機系排水処理フローFig.1Flow

20diagram托〉rtreat皿ent

Oflow‑CqnCentration

organicwastewater

神鋼パンテツク技報

1わ乙46肋.2(2〃0β/2)

酸化装置がもちいられてきたが,消費電力が処理水再利用される｡

1m3あたり1〜3kWhと大きく,消費電力の低減

2.3

水量が比較的少なく,TOC濃度が数千〜数万が大きな課題であった｡本設備では省エネルギーを実現するため高圧UV酸化装置と比較して,UV変

高濃度有機排水の設備概要

換効率が2人‑3倍程度よいといわれている低圧UVppmと高濃度な有機排水は,そのままの濃度で生物処理をおこなう事が難しい｡低濃度の有機排水で酸化装置を採用した｡運転結果は,処理水1m3あ希釈して生物処理をおこなうことは可能だが,設備たり0.5kWh前後の消費電力で同等のTOC分解が規模が大きくなり,数倍の敷地面積が必要となるの可能になった｡その結果,大幅なランニングコストで非常に効率の悪い設計となる｡また,TMAHがの低減が実現した｡また,高圧UV酸化装置の設置含まれる場合は,放流水中の窒素濃度を押し上げるスペースと比較すると,ブロワーや動力盤,ポンプ原因となるため,硝化脱窒などの窒素処理設備が,などの付帯機器を省略することができるため,約50さらに必要となる｡
高濃度の有機排水処理によるコストアップおよび%の設置スペースを削減することもできた｡

5)活性炭塔

設備面積の拡大という問題を解決するために,本設UV酸化装置の紫外線によるTOCの酸化分解を促進するためにⅢ202が添加される｡酸化のメカニ

備では蒸発装置を採用した｡蒸発装置の概略フロー

ズムは,UVランプから発せられる波長光により蒸発装置は,熱効率が高い機械圧縮式の蒸発器とH202が活性の強い水酸化物ラジカルを生成し,こエゼクタ一方式の蒸発器から構成されている｡高濃度有機排水は,蒸発器内の加熱管表面で濃縮されるを国2に示す｡

れが有機物を酸化する｡
このE202は原水のTOC濃度の変化を考慮し,ことで,減容される｡
この時に発生する凝縮水は,回収して再利用する｡

TOC分解反応に必要な量に対してやや過剰気味に添加する｡そのため,処理水中には少量のⅢ202がまた,濃縮された廃液は,工場外に搬出して処理さ残留する｡

れる｡このプロセスは,台湾では前例のないものでこれを活性炭塔に通水することで活性炭の触媒作あるが,工場の大型化にともない,今後は有効な方法になると思われる｡

用によりE202を02およびH20の無害な物質とする｡
えられた処理水は,純水の原水として,液晶工場で

Vac11umPu皿p〔珍CoolingWater

Blower←′へ/lヽグ→ヽヽCondenser

しし←S

e a m＼ノ○Condensate

E 一Va p O r a

CondensatePuInp(ねrRecycle)○

RawWater(TMA甘,etC.)

Pre‑beater

O r

Circ111atio‑‑Pump○

Concentrate

Concentratepump

図Fig.22蒸発装置の概略フロー
SchematicdiagramlわJ.46肋.2(20〃β/2)

for evaporationunit

神鋼パンテツク技報

2J

表1各回収設備の回収率3.運転結果表1に各設備の回収率を表2に低濃度有機排水回

TablelRecoveⅣrate
OrganicLine

EⅡtireSystem

収設備の各装置出口のTOC濃度について示す｡表中の運転億は,試運転時に採取したデータである｡≧Design
OperatingData

回収率は,有機系が70%,無機系が100%,全体

InorganicLine

80%67%100%

82%

70%

100%で82%と満足した値であることが確認された｡
水質は,各装置とも設計水質以下の良好な水質であることを確認できた｡
むす

表2

低濃度有横排永回収設備の各装置出口水質

Table2E用ロe皿tTOCofロ皿its払rlow‑CO爪Ce王Itrationo曙a血c
WaSteWater

びtreatInent

TOC(皿g几)由Exit

液晶工場は,基板サイズの過大塑化や低温ポリシリコンTFT専用工場など,新しい製造プロセスがDesign

日進月歩で進化している｡
また台湾･中国などアジア圏内へ生産拠点が急激

OperatingData

BCF

ROAC

≦1010.2

0.50.15.6にシフトされている｡その中で設備メーカーヘの要
求は,低コスト化,工期のさらなる短縮化,省スペー

国内で培った豊富な実績に基づく特徴あるシステム

スなど,さらに厳しくなっている｡水処理プラントを,台湾をはじめ中国各地の工場に提案し,コストメーカーもこれらのニーズに応えるべく,当社は,低減と環境問題の解決に貢献したいと考えている｡

連絡先
西澤昭

彦

環境装置事業部
水処理本部
計画部
第1計画室

TEL
FAX

O78‑232‑8098
O78‑232‑8056

E一皿ai】a皿ほbizawa@pa皿虹COjp

且2

神鋼パンテツク技報∇b王.4β肋.2(200β/2)