專利名稱：含磷廢水的處理裝置及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含磷廢水的處理裝置及處理方法。
背景技術(shù)：
液晶面板的制造工序中有對(duì)形成于玻璃基板上的柵電極等金屬膜進(jìn)行刻蝕的工序等各種刻蝕工序，作為其刻蝕液使用磷酸等含磷的酸性藥品。所使用的酸性藥品有時(shí)也直接以液體的狀態(tài)進(jìn)行回收、循環(huán)使用，但由于多數(shù)情況是與其他藥品混合后使用，因此多利用廢水處理裝置進(jìn)行無(wú)害化處理。作為對(duì)該含磷的廢水進(jìn)行無(wú)害化的方法，有效的是利用堿劑的中和處理，特別是作為堿劑(或中和劑)廣泛使用消石灰(氫氧化鈣)。作為利用這種方法使處理水的磷濃度達(dá)到放流標(biāo)準(zhǔn)以下的技術(shù)，例如有與PH調(diào)節(jié)劑一起添加金屬成分為鐵的金屬鹽等無(wú)機(jī)系凝聚劑、將磷成分凝聚化的技術(shù)。但是，這種處理中，無(wú)機(jī)系凝聚劑所含的金屬離子會(huì)作為污泥中的雜質(zhì)存在，在此狀態(tài)下作為廢棄物進(jìn)行處置時(shí)存在問(wèn)題，當(dāng)然也無(wú)法將污泥轉(zhuǎn)用為肥料。另外，作為對(duì)不僅含磷、還含氟的廢水進(jìn)行處理的技術(shù)，有向含氟和磷的廢水提供鈣化合物以形成沉淀物的技術(shù)、在通過(guò)對(duì)處理水進(jìn)行固液分離所分離的分離水中添加鋁化合物以形成沉淀物的技術(shù)。但是，為了不僅處理磷、還要處理氟，需要提供大量的鈣化合物， 而且會(huì)產(chǎn)生大量的污泥。另外，氟或鋁作為污泥中的雜質(zhì)存在，在此狀態(tài)下直接作為廢棄物進(jìn)行處置時(shí)存在問(wèn)題，當(dāng)然也無(wú)法將污泥轉(zhuǎn)用為肥料?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平11-333467號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2008-194585號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明預(yù)解決的課題本發(fā)明的目的在于提供能夠?qū)﹄s質(zhì)少且含高濃度的磷的污泥進(jìn)行回收的含磷廢水的處理裝置及處理方法。用于解決課題的方法本發(fā)明提供一種含磷廢水處理裝置，其特征在于，其具備用于對(duì)用不同于含氟廢水的系統(tǒng)回收的含磷廢水進(jìn)行中和的中和槽、用于使利用上述中和槽進(jìn)行了中和處理的廢水中所含的磷化合物凝聚的凝聚槽、將上述凝聚槽的廢水分離為處理水和含有磷化合物的污泥的沉淀槽、和對(duì)在上述沉淀槽中沉淀的污泥的至少一部分進(jìn)行脫水的脫水機(jī)。本發(fā)明還提供一種含磷廢水處理裝置，其特征在于，其具備用于將用不同于含氟廢水的系統(tǒng)回收的含磷廢水暫時(shí)存儲(chǔ)的第1原水槽、用于對(duì)從上述第1原水槽送液的含磷廢水進(jìn)行中和的中和槽、用于使利用上述中和槽進(jìn)行了中和處理的廢水中所含的磷化合物凝聚的凝聚槽、將上述凝聚槽的廢水分離為處理水和含有磷化合物的污泥的沉淀槽、對(duì)在上述沉淀槽中沉淀的污泥的至少一部分進(jìn)行脫水的脫水機(jī)、將有機(jī)系廢水暫時(shí)存儲(chǔ)的第2 原水槽、將從上述第2原水槽送液的有機(jī)系廢水和在上述沉淀槽中分離的處理水混合的pH 調(diào)節(jié)槽、和對(duì)從上述PH調(diào)節(jié)槽送液的處理水進(jìn)行生物學(xué)處理的生物學(xué)處理槽。本發(fā)明還提供一種含磷廢水處理方法，其特征在于，向用不同于含氟廢水的系統(tǒng)回收的含磷廢水中注入中和劑以使磷化合物析出，向利用上述中和劑進(jìn)行了中和處理的廢水中注入高分子凝聚劑以使磷化合物凝聚，將利用上述高分子凝聚劑進(jìn)行了凝聚處理的廢水分離為處理水和含有磷化合物的污泥，然后對(duì)所分離的污泥的至少一部分進(jìn)行脫水、回收。


圖1為概略地表示本實(shí)施方式的含磷廢水的處理裝置的構(gòu)成的圖。圖2為用于說(shuō)明生成含磷廢水的過(guò)程的圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖詳細(xì)地對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，對(duì)各圖中發(fā)揮相同或類似功能的構(gòu)成要素使用相同的參照符號(hào)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。圖1為概略地表示本實(shí)施方式的含磷廢水的處理裝置1的構(gòu)成的圖。即。這里所示的含磷廢水處理裝置1具備原水槽11、中和槽12、凝聚槽13、沉淀槽14和脫水機(jī)15。原水槽(第1原水槽)11將送液至中和槽12的含磷廢水暫時(shí)存儲(chǔ)。這種含磷廢水為用不同于含氟廢水的系統(tǒng)進(jìn)行回收而得到的。這里的含磷廢水例如是刻蝕液等的廢水， 在不會(huì)與氫氟酸等含氟廢水混合的情況下進(jìn)行回收。即，在存儲(chǔ)于該原水槽11的含磷廢水中不含氟。當(dāng)然，該含磷廢水中也不含重金屬。該原水槽11借助于用來(lái)對(duì)含磷廢水進(jìn)行送液的流路Pl與中和槽12相連接。其中，還可設(shè)置向從原水槽11送液至中和槽12的含磷廢水中注入pH調(diào)節(jié)劑的pH 調(diào)節(jié)劑注入裝置21。該pH調(diào)節(jié)劑注入裝置21中，例如注入硫酸作為pH調(diào)節(jié)劑。這種pH 調(diào)節(jié)劑注入裝置21 —邊監(jiān)視通過(guò)流路Pl送液的含磷廢水的pH、一邊向含磷廢水中適當(dāng)?shù)刈⑷雙H調(diào)節(jié)劑。中和槽12用于對(duì)從原水槽11送液的含磷廢水進(jìn)行中和。中和劑注入裝置22向中和槽12中注入中和劑。中和劑為堿性，例如為消石灰(氫氧化鈣)。中和劑注入裝置22 一邊監(jiān)視中和槽12的含磷廢水的pH等、一邊向含磷廢水中適當(dāng)?shù)刈⑷胫泻蛣?。該中和?12借助于用來(lái)對(duì)經(jīng)過(guò)中和處理的廢水進(jìn)行送液的流路P2連接于凝聚槽13。凝聚槽13用于使利用中和槽12進(jìn)行了中和處理后送液的廢水中所含的磷化合物凝聚。高分子凝聚劑注入裝置23向凝聚槽13中注入高分子凝聚劑。高分子凝聚劑例如以丙烯酰胺和丙烯酸鈉的共聚物為主成分。即，本實(shí)施方式中，完全不使用無(wú)機(jī)系的凝聚劑。 該凝聚槽13借助于用來(lái)對(duì)廢水進(jìn)行送液的流路P3連接于沉淀槽14。沉淀槽14將從凝聚槽13送液的廢水分離為處理水和含有磷化合物的污泥。該沉淀槽14中，處理水和污泥通過(guò)重力的作用而分離。該沉淀槽14借助于流路P4連接于脫水機(jī)15。另外，該沉淀槽14借助于流路P5連接于中和槽12。
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脫水機(jī)15對(duì)在沉淀槽14中沉淀的污泥的至少一部分進(jìn)行脫水。即，將在沉淀槽 14中沉淀的污泥的至少一部分供至脫水機(jī)15。在脫水機(jī)15中對(duì)從沉淀槽14供給的污泥進(jìn)行脫水。由此，含有磷化合物的污泥的回收成為可能。其中，在沉淀槽14中沉淀的污泥的一部分還可借助于流路P5返送至中和槽12。另一方面，在沉淀槽14中從污泥分離的處理水(即上清水)根據(jù)需要被供至后段。這里，沉淀槽14借助于用來(lái)對(duì)處理水進(jìn)行送液的流路P6連接于pH調(diào)節(jié)槽32。在圖1所示的例子中，含磷廢水處理裝置1還具備原水槽31、pH調(diào)節(jié)槽32及生物學(xué)處理槽33。原水槽(第2原水槽)31將有機(jī)系廢水暫時(shí)存儲(chǔ)。這種有機(jī)系廢水例如為顯影液或剝離液的淋洗水等。該原水槽31與原水槽11分別地設(shè)置。該原水槽31借助于用來(lái)對(duì)有機(jī)系廢水進(jìn)行送液的流路P7連接于pH調(diào)節(jié)槽32。pH調(diào)節(jié)槽32將從原水槽31送液的有機(jī)系廢水和在沉淀槽14中分離的處理水相混合。PH調(diào)節(jié)劑注入裝置41將pH調(diào)節(jié)劑注入到pH調(diào)節(jié)槽32中。pH調(diào)節(jié)劑例如為硫酸或氫氧化鈉。PH調(diào)節(jié)劑注入裝置41 一邊監(jiān)視pH調(diào)節(jié)槽32的混合水的pH、一邊向混合水中適當(dāng)?shù)刈⑷隤H調(diào)節(jié)劑。該pH調(diào)節(jié)槽32借助于用來(lái)對(duì)經(jīng)過(guò)pH調(diào)節(jié)的處理水進(jìn)行送液的流路P8連接于生物學(xué)處理槽33。即，該pH調(diào)節(jié)槽32位于沉淀槽14和生物學(xué)處理槽33之間。生物學(xué)處理槽33對(duì)從pH調(diào)節(jié)槽32送液的處理水進(jìn)行生物化學(xué)處理。更具體地說(shuō)，在該生物學(xué)處理槽33中利用細(xì)菌等微生物將有機(jī)物分解，并將處理水所含的磷消耗。 由此，經(jīng)過(guò)該生物學(xué)處理槽33的處理水的磷濃度降低至放流標(biāo)準(zhǔn)以下，變得能夠放流。圖2為用于說(shuō)明生成存儲(chǔ)于原水槽11中的含磷廢水的過(guò)程的圖。在原水槽11的前段設(shè)置刻蝕槽。這里所示的例子中，第1刻蝕槽51和第2刻蝕槽52設(shè)置在原水槽11的前段。第1刻蝕槽51借助于用來(lái)對(duì)含磷排水進(jìn)行送液的流路Pll 連接于原水槽11。第2刻蝕槽52借助于用來(lái)對(duì)含磷排水進(jìn)行送液的流路P12連接于原水槽11。在第1刻蝕槽51和第2刻蝕槽52中存儲(chǔ)含有刻蝕所用的乙酸、硝酸和磷酸的廢水。這種廢水含有高濃度的磷，例如磷濃度為20%左右。如此生成的含磷廢水借助于流路 Pll和流路P12被送液至原水槽11。接著，簡(jiǎn)單地說(shuō)明上述含磷廢水處理裝置1中的含磷廢水的處理方法。含磷廢水暫時(shí)存儲(chǔ)在原水槽11中，一邊調(diào)節(jié)流量一邊將含磷廢水送至中和槽12 中。在中和槽12中一邊監(jiān)視含磷廢水的pH、一邊從中和劑注入裝置22適當(dāng)?shù)貙⒆鳛橹泻蛣┑南易⑷氲胶讖U水中。其中，此處當(dāng)將含磷廢水從原水槽11送液至中和槽12時(shí)，從pH調(diào)節(jié)劑注入裝置 21注入一定量的作為PH調(diào)節(jié)劑的硫酸來(lái)降低pH。由此，可增加中和槽12中的消石灰的注入量、促進(jìn)磷與消石灰的反應(yīng)。即，通過(guò)該中和槽12中的中和處理，能夠促進(jìn)磷化合物的析出，同時(shí)可以降低廢水中的磷濃度。所析出的磷化合物的大部分在中和槽12中分散于廢水中。中和槽12中優(yōu)選按照廢水的pH達(dá)到7左右進(jìn)行調(diào)節(jié)，但根據(jù)廢水中的磷濃度的不同，廢水的PH也有達(dá)到8左右的情況。在中和槽12中進(jìn)行了中和處理的廢水被送液至
6凝聚槽13。凝聚槽13中，從高分子凝聚劑注入裝置23將高分子凝聚劑注入至廢水中。由此，分散于廢水中的磷化合物發(fā)生凝聚。凝聚槽13中，將進(jìn)行了凝聚處理的廢水送液至沉淀槽14。在沉淀槽14中，廢水通過(guò)重力的作用發(fā)生沉降分離。由此分離成上清水即處理水和凝聚的含有磷化合物的沉淀物即污泥。廢水中所含的磷以磷化合物的形式含有在污泥中，因此處理水的磷濃度大幅度減少，而污泥中含有高濃度的磷。在沉淀槽14中沉淀的污泥的一部分被返送至中和槽12進(jìn)行再利用。由此，污泥所含的未反應(yīng)的消石灰可再次在中和槽12中用于廢水的中和處理，從而可減少消石灰的
使用量。在沉淀槽14中沉淀的污泥的其他部分為了調(diào)節(jié)污泥濃度被送至脫水機(jī)15中。在脫水機(jī)15中進(jìn)行所供給的污泥的脫水處理。如此進(jìn)行了脫水處理的污泥中大量地含磷、且不含無(wú)機(jī)凝聚劑的金屬物，因此可轉(zhuǎn)用為農(nóng)業(yè)用的肥料等。在沉淀槽14中從污泥中分離的處理水的pH大概為7左右，但仍然也有磷濃度不會(huì)充分降低(例如磷濃度不會(huì)達(dá)到放流標(biāo)準(zhǔn)以下)的情況。這種處理水在pH調(diào)節(jié)槽32中與從原水槽31送液的有機(jī)系廢水混合，通過(guò)根據(jù)需要從pH調(diào)節(jié)劑注入裝置41注入pH調(diào)節(jié)劑而被中和(即，混合水的PH基本達(dá)到7)。然后，從pH調(diào)節(jié)槽32送液的處理水在生物學(xué)處理槽33中被生物化學(xué)處理。由此， 可將處理水所含的磷消耗、即可降低磷濃度。該生物化學(xué)處理中，按照處理水的磷濃度達(dá)到放流標(biāo)準(zhǔn)以下進(jìn)行處理。在本實(shí)施方式的含磷廢水處理裝置1中，在對(duì)磷廢水進(jìn)行無(wú)害化的處理時(shí)由于使用無(wú)機(jī)系的凝聚劑，因而可以在降低污泥中所含的金屬性雜質(zhì)的同時(shí)，將含高濃度的磷的污泥回收。由此，可以將含磷污泥作為肥料有效地充分利用。另外，還可減少PH調(diào)節(jié)劑或中和劑等藥品的使用量、減少與此相伴的污泥的產(chǎn)生量。結(jié)果，可以抑制運(yùn)行成本的增加、 可獲得穩(wěn)定的運(yùn)行。另外，與同時(shí)對(duì)含氟廢水和含磷廢水進(jìn)行處理的設(shè)備相比，可以小規(guī)?；?。根據(jù)本實(shí)施方式的含磷廢水處理裝置1，作為一個(gè)例子，通過(guò)對(duì)磷濃度為IOOmg/ 1的含磷廢水進(jìn)行處理，可以穩(wěn)定地獲得磷濃度為lmg/1以下的處理水。另外，還可對(duì)含有 25 30%左右的磷酸的污泥進(jìn)行回收。如以上說(shuō)明所述，根據(jù)本實(shí)施方式，可以提供能夠?qū)﹄s質(zhì)少且含有高濃度的磷的污泥進(jìn)行回收的含磷廢水的處理裝置及處理方法。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式本身，在該實(shí)施的階段可以在不脫離其主旨的范圍內(nèi)對(duì)構(gòu)成要素進(jìn)行變形、具體化。另外，通過(guò)上述實(shí)施方式所公開(kāi)的多個(gè)構(gòu)成要素的適當(dāng)組合，可形成各種發(fā)明。例如，還可從實(shí)施方式所公開(kāi)的所有構(gòu)成要素中將數(shù)個(gè)構(gòu)成要素刪掉。而且，還可適當(dāng)組合不同實(shí)施方式的構(gòu)成要素。
權(quán)利要求
1.一種含磷廢水處理裝置，其特征在于，其具備用于對(duì)用不同于含氟廢水的系統(tǒng)回收的含磷廢水進(jìn)行中和的中和槽； 用于使利用上述中和槽進(jìn)行了中和處理的廢水中所含的磷化合物凝聚的凝聚槽； 將上述凝聚槽的廢水分離為處理水和含有磷化合物的污泥的沉淀槽； 和對(duì)在上述沉淀槽中沉淀的污泥的至少一部分進(jìn)行脫水的脫水機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，其還具備向所述中和槽中注入中和劑的中和劑注入裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，所述中和劑注入裝置注入氫氧化鈣作為中和劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，其還具備向所述凝聚槽中注入高分子凝聚劑的高分子凝聚劑注入裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，所述高分子凝聚劑注入裝置注入以丙烯酰胺和丙烯酸鈉的共聚物為主成分的物質(zhì)作為高分子凝聚劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，其還具備對(duì)送液至所述中和槽的含磷廢水進(jìn)行暫時(shí)存儲(chǔ)的原水槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，存儲(chǔ)于所述原水槽的含磷廢水含有從刻蝕槽送液的乙酸、硝酸和磷酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，其還具備向從所述原水槽送液至所述中和槽的含磷廢水中注入PH調(diào)節(jié)劑的pH調(diào)節(jié)劑注入裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，其還具備將在所述沉淀槽中沉淀的污泥的一部分返送至所述中和槽的流路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，其還具備對(duì)在所述沉淀槽中分離的處理水進(jìn)行生物學(xué)處理的生物學(xué)處理槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，所述生物學(xué)處理槽含有將磷消耗的微生物。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，其在所述沉淀槽和所述生物學(xué)處理槽之間還具備對(duì)處理水的PH進(jìn)行調(diào)節(jié)的PH調(diào)節(jié)槽。
13.—種含磷廢水處理裝置，其特征在于，其具備用于將用不同于含氟廢水的系統(tǒng)回收的含磷廢水暫時(shí)存儲(chǔ)的第1原水槽； 用于對(duì)從上述第1原水槽送液的含磷廢水進(jìn)行中和的中和槽； 用于使利用上述中和槽進(jìn)行了中和處理的廢水中所含的磷化合物凝聚的凝聚槽； 將上述凝聚槽的廢水分離為處理水和含有磷化合物的污泥的沉淀槽； 對(duì)在上述沉淀槽中沉淀的污泥的至少一部分進(jìn)行脫水的脫水機(jī)； 將有機(jī)系廢水暫時(shí)存儲(chǔ)的第2原水槽；將從上述第2原水槽送液的有機(jī)系廢水和在上述沉淀槽中分離的處理水混合的pH調(diào)節(jié)槽；和對(duì)從上述pH調(diào)節(jié)槽送液的處理水進(jìn)行生物學(xué)處理的生物學(xué)處理槽。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，其還具備向所述pH調(diào)節(jié)槽中注入pH調(diào)節(jié)劑的pH調(diào)節(jié)劑注入裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的含磷廢水處理裝置，其特征在于，所述pH調(diào)節(jié)劑注入裝置注入硫酸或氫氧化鈣作為PH調(diào)節(jié)劑。
16.一種含磷廢水處理方法，其特征在于，向用不同于含氟廢水的系統(tǒng)回收的含磷廢水中注入中和劑以使磷化合物析出， 向利用上述中和劑進(jìn)行了中和處理的廢水中注入高分子凝聚劑以使磷化合物凝聚， 將利用上述高分子凝聚劑進(jìn)行了凝聚處理的廢水分離為處理水和含有磷化合物的污泥，對(duì)所分離的污泥的至少一部分進(jìn)行脫水、回收。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的含磷廢水處理方法，其特征在于，其對(duì)從污泥中分離的處理水進(jìn)行生物學(xué)處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種含磷廢水處理裝置，其特征在于，其具備用于對(duì)用不同于含氟廢水的系統(tǒng)回收的含磷廢水進(jìn)行中和的中和槽、用于使利用上述中和槽進(jìn)行了中和處理的廢水中所含的磷化合物凝聚的凝聚槽、將上述凝聚槽的廢水分離為處理水和含有磷化合物的污泥的沉淀槽、和對(duì)在上述沉淀槽中沉淀的污泥的至少一部分進(jìn)行脫水的脫水機(jī)。
文檔編號(hào)C02F9/04GK102295361SQ20111004410
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者佐藤雅昭, 塚田和順 申請(qǐng)人:東芝移動(dòng)顯示器有限公司