特許 5756241 六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置と、その方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5756241

(24)【登録日】2015年6月5日

(45)【発行日】2015年7月29日

(54)【発明の名称】六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置と、その方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 9/00 20060101AFI20150709BHJP

   C02F 1/42 20060101ALI20150709BHJP

   C02F 1/62 20060101ALI20150709BHJP

【ＦＩ】

   C02F9/00 504B

   C02F9/00 502E

   C02F9/00 503G

   C02F1/42 K

   C02F1/62 B

【請求項の数】2

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2015-1467(P2015-1467)

(22)【出願日】2015年1月7日

【審査請求日】2015年1月21日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】597137475

【氏名又は名称】旭金属工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000132105

【氏名又は名称】株式会社スイレイ

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100083068

【弁理士】

【氏名又は名称】竹中 一宣

(74)【代理人】

【識別番号】100165489

【弁理士】

【氏名又は名称】榊原 靖

(72)【発明者】

【氏名】加納 昌武

(72)【発明者】

【氏名】石黒 鈴男

(72)【発明者】

【氏名】後藤 智史

【審査官】 関根 崇

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５０−０３７２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２５５８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８４５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０６００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４９−０２９２３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ ９／００

Ｃ０２Ｆ １／４２

Ｃ０２Ｆ １／６２

Ｃ２５Ｄ ２１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面処理排水を貯留する高濃度用一次処理水貯留槽と、低濃度用二次処理水貯留槽とに区画し、それぞれ次のルートを介して、六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置において、
前記一次処理水貯留槽に貯留する高濃度処理水は、自然沈下処理槽に配管を介して、ＭＦ膜処理水槽と、活性炭塔とに順次接続するとともに、活性炭塔を、配管を介して逆浸透膜濾過装置（ＲＯ膜装置）に接続し、前記逆浸透膜濾過装置に、配管を介して、塩分除去して一次再生清澄水を生成する混床式イオン交換装置に接続し、一次再生清澄水を、前記一次処理水貯留槽にリターンする一次再生清澄水用の配管を設ける構成とし、
前記二次処理水貯留槽に貯留する低濃度処理水は、少なくとも、アルカリ系排水を処理するアルカリ系イオン交換装置、ホウ酸系排水を処理するホウ酸系イオン交換装置、又はリン酸系排水を処理するリン酸系イオン交換装置、或いはクロム系排水を処理するクロム系イオン交換装置を介して、それぞれ再生純水を生成し、前記二次処理水貯留槽にリターンする前記再生純水用の配管を設ける構成の六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置であって、
前記一次処理水貯留槽に貯留する高濃度処理水は、前記自然沈下処理槽に配管を介して、前記ＭＦ膜処理水槽と、前記活性炭塔とに順次接続するとともに、このＭＦ膜処理水槽と、この活性炭塔との間に、中間処理水貯留槽を設け、この中間処理水貯留槽において、固液分離を介して、脱水汚泥と中間処理水に分離処理可能とし、
また、前記逆浸透膜濾過装置で、前記中間処理水を、濃縮液と透過水に分離可能とし、この濃縮液は、前記逆浸透膜濾過装置に、配管を介して接続した減圧濃縮装置に導く構成とし、この減圧濃縮装置で蒸留水と濃縮液とに分離可能とし、この蒸留水は、配管を介して、混床式イオン交換装置に導入可能とし、前記濃縮液は、晶析装置により減容化を可能とする構成とした六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置。

【請求項2】

表面処理排水を貯留する高濃度用一次処理水貯留槽と、低濃度用二次処理水貯留槽とに区画し、それぞれ次のルートを介して、六価クロム代替となる処理水の無排水処理方法において、
前記一次処理水貯留槽に貯留する高濃度処理水を、自然沈下処理槽で生成された上澄み液を、ＭＦ膜処理水槽に送り、このＭＦ膜処理水槽で、固液分離を介して、重金属水酸化物スラリーとＭＦ膜処理水とに分離し、このＭＦ膜処理水を、中間処理水貯留槽に導き、
この中間処理水貯留槽で、固液分離を介して、脱水汚泥と中間処理水に分離処理し、この中間処理水を、逆浸透膜濾過装置（ＲＯ膜装置）に導き、この逆浸透膜濾過装置で、固液分離を介して、濃縮液と透過水に分離処理し、この濃縮液は、減圧濃縮装置に導き、加熱処理し、濃縮液と蒸留水に分離処理し、この濃縮液は、晶析装置に導き、この晶析装置により空中への蒸気拡散と濃縮液の減容化を達成し、また、この透過水は、混床式イオン交換装置により塩分除去して一次再生清澄水を生成し、この一次再生清澄水を、前記一次処理水貯留槽にリターンする構成とし、
一方、前記二次処理水貯留槽の低濃度処理水を、少なくとも、アルカリ系排水を処理するアルカリ系イオン交換装置、ホウ酸系排水を処理するホウ酸系イオン交換装置、又はリン酸系排水を処理するリン酸系イオン交換装置、或いはクロム系排水を処理するクロム系イオン交換装置を介して、それぞれ再生純水を生成し、前記二次処理水貯留槽にリターンする構成とした六価クロム代替となる処理水の無排水処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、六価クロム代替を意図した処理水、及び／又は、浸透探傷検査で発生する浸透液水洗の排水（廃液）の無排水処理装置と、その方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明は、主として、航空機の素材（加工部材）の六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置と、方法、及び／又は、浸透探傷検査で発生する浸透液水洗の排水（ザイグロ水洗水）とか、その他の素材の表面処理で発生する処理水（主として、表面処理水）の中で、高濃度の表面処理水（濃度液）を含む処理水の無排水処理装置と、その方法に関する出願である。

【0003】

従来のその他の素材の表面処理で発生する処理水の無排水処理装置と、その方法は、図３に示した構造があり、その概要を説明する。

【0004】

表面処理排水を貯留する高濃度用一次処理水貯留槽（イ）と、低濃度用二次処理水貯留槽（イ’）とに区画し、それぞれ次のルートを介して、六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置において、
一次処理水貯留槽（イ）に貯留する高濃度処理水は、有害物質（六価クロム等）を含む処理水であるので、クロム系イオン交換設備（ロ）を介して、この処理水中に含まれる重クロム酸イオン、硝酸イオン等を吸着除去し、生成された純水を、ラインの最初の水洗槽（ハ）にリサイクル（ニ）し再生水洗水として利用する。また、クロム系イオン交換設備（ロ）で生成されたクロム系イオン交換再生廃液（ヘ）は、後述するように、共通のルートを介して再処理される。
一方、二次処理水貯留槽（イ’）に貯留する低濃度処理水は、有害物質（六価クロムなど）を含まないアルカリ脱脂水洗水は、アルカリ系イオン交換設備（ロ’）において、アルカリ脱脂水洗水に含んでいるナトリウムイオン、炭酸イオン等を吸着除去し、生成された純水を、ラインの最初の水洗槽（ハ）にリサイクル（ニ’）し再生水洗水として利用する。また、アルカリ系イオン交換設備（ロ’）で生成されたアルカリ系イオン交換再生廃液（ホ’）は、後述するように、共通のルートを介して再処理される。
前記クロム系イオン交換設備（ロ）及びアルカリ系イオン交換設備（ロ’）の水洗水を、図示しないイオン交換塔（再生設備（ホ））に通水し、イオンの吸着能力を失ったイオン交換樹脂を再度、吸着能力を復帰するとともに、処理した水洗水を、クロム系イオン交換設備（ロ）及びアルカリ系イオン交換設備（ロ’）にリターンする。尚、再生設備（ホ）では、再生薬品として、苛性ソーダ、塩酸等の薬品を通薬する工程やクロム系イオン交換樹脂、及びアルカリ系イオン交換樹脂を水洗水等で洗浄する工程を備える。
この工程で生成されたイオン交換再生廃液の処理を行うと、イオン交換樹脂再生廃液が発生するので、例えば、再生廃液回分式処理設備（ト）で処理すると、六価クロムを始め様々なイオン成分が含まれること（イオン交換再生廃液）、及び高濃度であることで、各種の薬剤を利用した反応処理工程で処理する。処理方法は凝集沈殿、及び／又は、回分式（バッチ）処理をし、回分式処理後は上澄液と自然沈降した汚泥（重金属水酸化物スラリー）とに分離される。

【0005】

前記各種の薬剤とは、例えば、次のようなものとする。

【0006】

ａ．助剤
回分式処理にて金属物を水酸化物として沈殿させる際、助剤を併せて添加することで金属物の沈降性に役立つ。

【0007】

ｂ．重亜硫酸ソーダ
廃液中に含まれる六価クロムを無害な三価クロムへ還元する。

【0008】

ｃ．苛性ソーダ
ｐＨ調整を図り、例えば、金属物や助剤が金属水酸化物への凝集を促進する。苛性ソーダは、例えば、イオン交換樹脂の再生時において、約７〜１０％溶解の苛性ソーダ溶液をイオン交換樹脂に通液すると、イオン交換樹脂に吸着された陰イオン(アニオン)の脱着に有効性を発揮できる。

【0009】

ｄ．硫酸
ｐＨを低下し、六価クロムの還元効果を発揮できるように調整する。硫酸は、例えば、イオン交換樹脂の再生時において、約７〜１０％溶解の塩酸溶液をイオン交換樹脂に通液すると、イオン交換樹脂に吸着された陽イオン(カチオン)を脱着に有効性を発揮できる。

【0010】

ｅ．高分子凝集剤
ｐＨ調整によって生成された金属水酸化物のフロックを拡大し、沈降を促進する。

【0011】

この再生廃液回分式処理設備（ト）で、回分式処理された上澄液には、重金属等の有害物質は含まないが、塩濃度が非常に高く、主に塩化ナトリウム、硫酸ソーダ等を含むことから、減圧濃縮装置（チ）で処理される。上澄液を減圧状態に維持しながら、蒸気処理、即ち、蒸留を行い、蒸発した塩濃度が低い蒸留水は、水洗槽（ハ）に戻しリサイクル（ニ”）する。一方、塩濃度が高くなった濃縮液は産業廃棄物として処分する。
また、再生廃液回分式処理設備（ト）で、回分式処理された重金属水酸化物スラリーは、脱水処理設備（リ）（フィルタープレスによる脱水処理設備）のフィルタープレスにて脱水処理を行い、含水率を少なくした状態で産業廃棄物とする。

【0012】

前述した従来例では、一系統のイオン交換系列（クロム系イオン交換設備（ロ）及びアルカリ系イオン交換設備（ロ’））での処理であり、二系統で構成した生産ライン系統を同時処理（再生設備（ホ））である。従って、イオン交換塔が飽和となったとき各工程水洗槽に不純物（他工程成分）が混入する虞と、不純物が表面処理本槽内で規定量以上となると製品に不良が発生することと、従来は、再生方法を自社再生式とすること、例えば、再生設備と再生廃液処理設備、及び再生薬品が必要となり煩雑となる。また、設備設置スペースと、複雑な工程の管理・メンテナンスが必要等の問題を抱えているものと思料される。

【0013】

廃水処理に関する文献として、特開２０１２−３５２３４号公報に記載の「廃水処理装置及び廃水処理方法」がある。この発明は、活性汚泥、及びポリウレタンフォームが充填されて反応槽と、沈殿槽とで構成し、この反応槽に、浸透探傷検査工程から排出される浸透検査廃水を導入し、活性汚泥、及びポリウレタンフォームに吸着除去した後に、反応槽に導き、活性汚泥の沈殿と、上澄水を生成し、この上澄水を外部に放流する構成である。従って、無排水を意図しない。

【0014】

無排水処理に関する文献として、特表２０１３−５４０８８９号公報に記載の「液体排出物の処理および金属の回収方法」がある。この発明は、液体排出物均一化工程と、硫化物添加、及び金属硫化物形態での金属の沈殿工程と、金属硫化物の固体／液体分離、及び金属を含まない液相の形成工程とでなり、液体排出物の処理を図りつつ、金属（レアーメタル）の回収を図るとともに、無排水（状態）を意図する。しかし、［００２８］に記載されているように、必ずしも、無排水（状態）が可能か否かは断定できないと考えられる。

【0015】

次に、本発明は、航空機の素材（加工部材）の浸透探傷検査、即ち、肉眼では見えない微小亀裂（クラック、ピンホール、腐食等の傷）を探し出す手段であり、浸透探傷検査は、浸透液（蛍光液）を塗布し、微小亀裂に浸透させる。一定時間経過後表面の浸透液を水洗し、その後、現像（剤）処理を行い、暗室内で紫外線を照明し、目視検査する方法である。

【0016】

この浸透探傷検査において発生する蛍光液と現像（剤）を含む処理水（浸透液水洗の排水「ザイグロ検査用の水洗処理排水」）を、処理する方法として、図４−１、図４−２と図５に示した方法が利用されている。浸透液水洗の排水槽（浸透液水洗の排水を貯留した原水槽）００１の浸透液水洗の排水００１ａは、ポンプ・配管００２で吸着槽００３に送られ、吸着槽００３に備えた活性炭００４ａと濾過助剤（ベントナイト液００４ｂ）とにより、有機物、界面活性剤、又は蛍光液、現像（剤）等を吸着処理し、第００１処理水を生成し、第００１処理水を配管００５でパック剤００６ａ添加の反応槽００６、及び苛性ソーダ００７ａ添加の調整層００７、並びに高分子凝集剤００８ａ添加の凝集層００８に、順次送り、それぞれの槽で、順次処理される。処理は、ｐＨ調整（図中ｐＨで示す）を図りつつ、苛性ソーダの添加で、水酸化アルミニウムの形成された中性域を形成するとともに、凝集剤の添加で、フロック生成処理等を行い、第００２処理水が生成される。第００２処理水は、図示しない配管等で沈殿槽００９に送る。沈殿槽００９で比重分離された上澄み清澄水は、配管００１０で処理水槽００１１に到った後、廃棄されるか、又は再利用タンク００１２に送られた後、廃棄される。また、沈殿槽００９で比重分離されたスラッジは、沈殿槽００９の底部に設けた配管００１３で脱水機００１４に送り、脱水機００１４からの清澄水は、浸透液水洗の排水槽００１にリターン、脱水ケーキは廃棄される。

【0017】

この浸透液水洗の排水処理方法は、処理水槽００１１に貯留した上澄み清澄水は、有機物、界面活性剤、又は蛍光液と現像（剤）等を吸着処理するが、純粋の清澄水までは到っていない。この処理水槽００１１内の上澄み清澄水は、リサイクルには向かず、放流処理される。また、無排水には向かない構造である。

【0018】

ザイグロの無排水処理に関する文献として、特開平６−５０９１１号公報記載の「浸透探傷クローズドシステム」がある。この発明は、界面活性剤を含まない疎水性の浸透液を用いる浸透工程後に、界面活性剤を被検査物に施与する後乳化工程を無くす為に、上下動する複数のスプレーノズルから、洗浄水を被検査物の上下及び側方から噴射して洗浄し、水中に混和した１μ以下の浸透液の小滴が分散する洗浄廃水を、繊維集合体と接触させるとともに、水と浸透液の比重差により浸透液を水から分離し、分離後の水を再び洗浄水として用いる構成である。しかし、この発明は、前述の如く、「繊維集合体と接触させるとともに、水と浸透液の比重差により浸透液を水から分離」する構成であり、処理時間を要することと、大容量の分離手段を必要とすること、等の問題点を抱えているものと思料される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0019】

【特許文献1】特開２０１２−３５２３４号公報

【特許文献2】特表２０１３−５４０８８９号公報

【特許文献3】特開平６−５０９１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

本発明は、従来の課題を解決し、かつ六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置と、その方法の提案を意図する。そして、今後の環境維持の見地から、クロム酸法、又はリン酸法による陽極酸化被膜を形成する手法にも対応できる無排水処理装置と、その方法の提案を意図する。

【0021】

即ち、本発明は、水洗を一次水洗槽と、二次水洗槽に区別して行う。例えば、低濃度用二次水洗では、処理水（原水）の内容物の液質を考慮して、四系統のイオン交換通水経路を細分化して、系統毎に個別に、かつ最適な処理をするとともに、各系統のイオン交換樹脂が飽和した際の不純物質が他の工程へ混入する悪影響を抑え得る。また、高濃度用一次水洗では、連続式排水処理を行い、助剤の添加とｐＨの調整により生成された金属水酸化物等のＳＳ物質（suspended solids、浮遊物質）を（ＭＦ膜を用い）、高濃度ＳＳ物質と処理水(濾過液)に分離し、処理水を、二次水洗に利用する。

【0022】

また、浸透探傷検査で発生する浸透液水洗の排水処理を行うことで、浸透液水洗の排水（廃液）を、再利用可能な清澄水に生成することと、清澄水の略全量の再利用（リサイクル）を図る。

【0023】

更には、浸透探傷検査で発生する浸透液水洗の排水処理において、ＭＦ膜装置（Microfiltration膜装置、精密濾過膜装置）とＲＯ膜装置（Reverse Osmosis膜装置、逆浸透膜装置）と、他の装置との連繋配備、及び／又は、薬液の適宜箇所での添加等を介して、ＭＦ膜装置での高精度の分離を図り、かつＲＯ膜装置におけるＲＯ膜の詰り等の負荷の軽減化、又は脱水機の負荷の軽減化（ＭＦ膜装置とＲＯ膜装置等との相乗効果と、装置の有効利用、並びにその他として、捕集性の向上等）と、その他一般細菌の除去、腐敗防止等とを図る。

【課題を解決するための手段】

【0024】

本発明は、従来の課題を解決し、かつ本発明の効果達成の為に、請求項１〜請求項２で開示した、浸透探傷検査で発生する浸透液水洗の排水処理装置と、その方法を提供する。

【発明の効果】

【0025】

請求項１の発明は、表面処理排水を貯留する高濃度用一次処理水貯留槽と、低濃度用二次処理水貯留槽とに区画し、それぞれ次のルートを介して、六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置において、
一次処理水貯留槽に貯留する高濃度処理水は、自然沈下処理槽に配管を介して、ＭＦ膜処理水槽と、活性炭塔とに順次接続するとともに、活性炭塔を、配管を介して逆浸透膜濾過装置（ＲＯ膜装置）に接続し、前記逆浸透膜濾過装置に、配管を介して、塩分除去して一次再生清澄水を生成する混床式イオン交換装置に接続し、一次再生清澄水を、前記一次処理水貯留槽にリターンする一次再生清澄水用の配管を設ける構成とし、
二次処理水貯留槽に貯留する低濃度処理水は、少なくとも、アルカリ系排水を処理するアルカリ系イオン交換装置、ホウ酸系排水を処理するホウ酸系イオン交換装置、又はリン酸系排水を処理するリン酸系イオン交換装置、或いはクロム系排水を処理するクロム系イオン交換装置を介して、それぞれ再生純水を生成し、二次処理水貯留槽にリターンする前記再生純水用の配管を設ける構成の六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置であって、
一次処理水貯留槽に貯留する高濃度処理水は、自然沈下処理槽に配管を介して、ＭＦ膜処理水槽と、活性炭塔とに順次接続するとともに、ＭＦ膜処理水槽と、活性炭塔との間に、中間処理水貯留槽を設け、中間処理水貯留槽において、固液分離を介して、脱水汚泥と中間処理水に分離処理可能とし、
また、逆浸透膜濾過装置で、中間処理水を、濃縮液と透過水に分離可能とし、濃縮液は、逆浸透膜濾過装置に、配管を介して接続した減圧濃縮装置に導く構成とし、減圧濃縮装置で蒸留水と濃縮液とに分離可能とし、蒸留水は、配管を介して、混床式イオン交換装置に導入可能とし、濃縮液は、晶析装置により減容化を可能とする構成とした六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置である。本発明では、第一に、従来の課題を解決し、かつ六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置と、その方法を提案できることと、今後の環境維持の見地から、クロム酸法、又はリン酸法による陽極酸化被膜を形成する手法にも対応できる無排水処理装置と、その方法を提案できること等の特徴がある。又は、本発明では、第二に、水洗を一次水洗槽と、二次水洗槽に区別して行うことで、低濃度用二次水洗では、処理水（原水）の内容物の液質を考慮して、四系統のイオン交換通水経路を細分化して、系統毎に個別に、かつ最適な処理をするとともに、各系統のイオン交換樹脂が飽和した際の不純物質が他の工程へ混入する悪影響を抑え得ることと、高濃度用一次水洗では、連続式排水処理を行う構成であって、助剤の添加とｐＨの調整
により生成された金属水酸化物等のＳＳ物質を（ＭＦ膜を用い）、高濃度ＳＳ物質と処理水（濾過液）に分離し、この処理水を、二次水洗に利用できること等により、品質向上と水洗処理の効率化・簡略化等が図れる特徴がある。

【0027】

請求項２の発明では、表面処理排水を貯留する高濃度用一次処理水貯留槽と、低濃度用二次処理水貯留槽とに区画し、それぞれ次のルートを介して、六価クロム代替となる処理水の無排水処理方法において、
一次処理水貯留槽に貯留する高濃度処理水を、自然沈下処理槽で生成された上澄み液を、ＭＦ膜処理水槽に送り、ＭＦ膜処理水槽で、固液分離を介して、重金属水酸化物スラリーとＭＦ膜処理水とに分離し、ＭＦ膜処理水を、中間処理水貯留槽に導き、中間処理水貯留槽で、固液分離を介して、脱水汚泥と中間処理水に分離処理し、中間処理水を、逆浸透膜濾過装置（ＲＯ膜装置）に導き、逆浸透膜濾過装置で、固液分離を介して、濃縮液と透過水に分離処理し、濃縮液は、減圧濃縮装置に導き、加熱処理し、濃縮液と蒸留水に分離処理し、濃縮液は、晶析装置に導き、晶析装置により空中への蒸気拡散とスラッジの減容化を達成し、また、透過水は、混床式イオン交換装置により塩分除去して一次再生清澄水を生成し、一次再生清澄水を、一次処理水貯留槽にリターンする構成とし、
一方、前記二次処理水貯留槽の低濃度処理水を、少なくとも、アルカリ系排水を処理するアルカリ系イオン交換装置、ホウ酸系排水を処理するホウ酸系イオン交換装置、又はリン酸系排水を処理するリン酸系イオン交換装置、或いはクロム系排水を処理するクロム系イオン交換装置を介して、それぞれ再生純水を生成し、前記二次処理水貯留槽にリターンする構成とした六価クロム代替となる処理水の無排水処理方法であり、請求項１の特徴を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の実施形態に係る表面処理工程で発生する処理水の再利用（無排水）を図る無排水処理装置と、その方法に関して説明するに好ましい、一例を示したフローチャート図

【図2-1】図１におけるアルカリ系イオン交換設備の一例を示したフローチャート図

【図2-2】図１におけるホウ酸系イオン交換設備の一例を示したフローチャート図

【図2-3】図１におけるリン酸系イオン交換設備の一例を示したフローチャート図

【図2-4】図１におけるクロム系イオン交換設備の一例を示したフローチャート図

【図2-5】図１における連続式処理設備の一例を示したフローチャート図

【図2-6】図１におけるフィルターブレスによる脱水処理設備の一例を示したフローチャート図

【図2-7】図１におけるＵＶ計・活性炭塔の一例を示したフローチャート図

【図2-8】図１におけるＲＯ（膜）装置の一例を示したフローチャート図

【図2-9】図１における混床式イオン交換装置の一例を示したフローチャート図

【図2-10】図１における減圧濃縮装置の一例を示したフローチャート図

【図2-11】図１における晶析装置の一例を示したフローチャート図

【図2-12】図１におけるザイグロ処理装置の一例を示したフローチャート図

【図3】従来の処理水の無排水処理装置の概念を説明する一例のフローチャート図

【図4-1】従来の浸透探傷検査で発生する浸透液水洗の排水処理装置と、その方法に関して説明する、前部の一例を示したフローチャート図

【図4-2】従来の浸透探傷検査で発生する浸透液水洗の排水処理装置と、その方法に関して説明する、後部の一例を示したフローチャート図

【図5】従来の浸透探傷検査で発生する浸透液水洗の排水処理装置の概念を説明する、一例のフローチャート図

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、本発明の六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置において、好ましい一例を示したフローチャート図である図１を基に説明すると、表面処理排水を貯留する高濃度用一次処理水貯留槽（貯留水洗１）と、低濃度用二次処理水貯留槽（流水洗２）とに区画される。この貯留水洗１と、流水洗２とは、配管３で連通されている。従って、貯留水洗１の上澄み処理水は、流水洗２に導入される（図１参照）。尚、各槽、及び／又は、各装置等間には、配管で接続するが、一部の配管の説明と符号は省略する。

【0035】

一次処理水貯留槽（貯留水洗１）に貯留する高濃度処理水は、自然沈下処理槽（連続式処理設備５で、混合槽５００とｐＨ調整槽５０１、並びに固液分離装置５０２による分離装置）に配管３ａ、及び中間処理水貯留槽６を介してＭＦ膜処理装置７に、またＭＦ膜処理装置７（Microfiltration膜処理装置、精密ろ過膜処理装置）から、中間処理水貯留槽８、及び配管３ｂを介してＭＦ膜処理水槽７ａに、それぞれ接続する（図１及び図２−５参照）。このＭＦ膜処理水槽７ａは配管３ｃを介してＵＶ計・活性炭塔１０に接続する（図１及び図２−７参照）。このＭＦ膜処理水槽７ａと、ＵＶ計・活性炭塔１０との間に、中間処理水貯留槽８、又は固液分離装置５０２とＭＦ膜処理水槽７ａとの間に、中間処理水貯留槽６を設け、中間処理水貯留槽６、８において、固液分離を介して、脱水汚泥と中間処理水に分離処理する。尚、ＭＦ膜処理装置７は、膜孔径の細かい膜（ポリフッ化ビニリデン（PolyVinylidene DiFluoride、ＰＶＤＦ）を素材とする公称孔径０．０２μｍの中空糸膜モジュール）を用いることで高精度にて処理が可能で、後の工程への負荷を減らすことが可能であることと、ＭＦ膜に通水する際、前処理（汚泥を事前に自然沈下する前処理）として、自然沈下処理槽による自然沈降にて分離された上澄みを通水することでＭＦ膜に対する負荷を軽減する。また、ＵＶ計・活性炭塔１０のＵＶ計は、処理水（液中）に存在する有機物を殺菌・分解し、有機物はより活性炭に吸着し易い形状に変換し、効率的な吸着・除去を図る。連続式処理設備５では、原水全量ではなく、上澄液を膜処理にかけることで、ＭＦ装置に持ち込まれるＳＳ分を削減し、膜への閉塞要因を減らすことができ、処理量の増加、膜の長寿命化が可能となる。そして、この連続式処理設備５で添加される、例えば、ａ．助剤は、回分式処理での助剤添加と、ｂ．重亜硫酸ソーダの添加と、ｃ．苛性ソーダの添加と、ｄ．硫酸の添加と、並びにｅ．高分子凝集剤の添加と、或いは活性炭の添加と、は、従来の例に準ずる。

【0036】

尚、本発明では、従来の課題である、例えば、従来の凝集沈殿＋砂濾過の方式を用いるとＲＯ装置前処理としての濾過精度が不十分で微細フロックが流出し、ＲＯ装置へ入り込むことで膜の目詰まり等の問題を発生させること、また、多段処理を行うことで設備の設置スペースも増大すること、また凝集沈殿を行う際、高分子凝集剤を用いるため、処理水の粘度が上昇し、後段ＲＯ膜透過の弊害となることと、全量濾過をすると水中のＳＳ濃度が高いため、膜にて捕捉される物量が多く膜が閉塞し、処理量の低下、逆洗や薬洗の高頻度化、膜の短命化となること、等の不具合を、前述のごとく、解消した。

【0037】

当該ＭＦ膜処理装置７で分離された重金属水酸化物スラリーは、フィルタープレスによる脱水処理設備１１に送られる。ここで脱水処理、及び／又は、濾過処理し、脱水汚泥１２は、取引業者に渡す（図１及び図２−６参照）。

【0038】

また、前記ＵＶ計・活性炭塔１０には配管３ｅ、及びＲＯ中間処理水槽１３を介してＲＯ膜処理装置１４（Reverse Osmosis膜処理装置、逆浸透膜濾過装置）に接続する。このＲＯ膜処理装置１４で、中間処理水を、濃縮液と透過水に分離する。濃縮液１５は、ＲＯ膜処理装置１４に、配管３ｆを介して接続した減圧濃縮装置１６に導く構成である（図１と図２−８参照）。この減圧濃縮装置１６では、蒸留水１６ａと濃縮液１６ｂとに分離する。減圧濃縮装置１６の前後には、濃縮装置原水槽１７と中間処理水貯留槽１８とを備える。また、クーリングタワー等を備える。減圧濃縮装置１６で生成された、蒸留水１６ａは、配管（図示せず）を介して、接続した混床式イオン交換装置２０に導入する。但し、混床式イオン交換装置２０の前後には、ＲＯ透過水槽２１と純水槽２２とを備える（図１及び図２−９参照）。一方、濃縮液１６ｂは、ＲＯ濃縮水槽２３を経由し、かつＲＯ濃縮水槽２３で処理した後に、配管３ｇを介して晶析装置２４に送り処理し、乾燥スラッジ２５ａ（減容化）と水蒸気２５ｂとする（図１及び図２−１１参照）。前記ＲＯ膜処理装置１４において、固液分離した処理水の塩濃度が高く、リサイクルができないことに鑑み、脱塩し、水質向上、かつリサイクル対応可能とする。また、ＲＯ膜処理装置１４に繋がる混床式イオン交換装置２０は、ＲＯ膜処理装置１４にて脱塩処理した処理水を高純度の純水に変換し、純水槽２２に貯留する。続いて、減圧濃縮装置１６に導き、ＲＯ膜処理装置１４、及び／又は、混床式イオン交換装置２０より発生する濃縮水を滅容化する。即ち、減圧状態で、蒸気を熱源として蒸留し、塩濃度が高くなった濃縮水は、晶析装置２４に導く構成である。この晶析装置２４では、濃縮液の滅容化とコスト削減を図る。例えば、水蒸気２５ｂを熱源として、熱したディスクに濃縮液を塗布し、蒸散とディスク表面に残留した乾燥スラッジ２５ａを、スクレーパーで処理し、産業廃棄物とする。

【0039】

この貯留水洗１の流れは、図１に示されているが、下記のようになる。基本ルートが白抜き矢印、ＭＦ膜処理装置７から分岐した第２ルートが水玉矢印、ＲＯ膜処理装置１４から分岐した第３ルートが斜線矢印となる。図中の符号３０はリサイクルである。

【0040】

【0041】

二次処理水貯留槽（流水洗２）に貯留する低濃度処理水は、少なくとも、アルカリ系イオン交換設備４０（アルカリ系イオン交換装置）、ホウ酸系イオン交換設備４１（ホウ酸系イオン交換装置）、リン酸系イオン交換設備４２（リン酸系イオン交換装置）、及びクロム系イオン交換設備４３（クロム系イオン交換装置）の四系統を介して、再生純水を生成し、再生純水用の配管４４を介して、流水洗２にリターンする（図１及び図２−１〜図２−４参照）。アルカリ系イオン交換設備４０は、アルカリ系イオン交換塔４０ａ（複数の薬剤処理の塔、以下同じ）と純水槽４０ｂとを備え、この純水槽４０ｂにある純水を、流水洗２に配管４０ｃを利用してリターンする。ホウ酸系イオン交換設備４１は、ホウ酸系イオン交換塔４１ａと純水槽４１ｂとを備え、この純水槽４１ｂにある純水を、流水洗２に配管４１ｃを利用してリターンする。及びリン酸系イオン交換設備４２は、リン酸系イオン交換塔４２ａと純水槽４２ｂとを備え、この純水槽４２ｂにある純水を、流水洗２に配管４２ｃを利用してリターンする。並びにクロム系イオン交換設備４３は、クロム系イオン交換塔４３ａと純水槽４３ｂとを備え、この純水槽４３ｂにある純水を、流水洗２に配管４３ｃを利用してリターンする。原水の内容物の液質を考慮して、本発明では、イオン交換通水経路を四系統に分けることで系統毎に最適な処理をするとともに、イオン交換樹脂が飽和した際の不純物質が他の工程へ混入する影響を抑える。また、前述した、今後の環境維持の見地から、クロム酸法、又はリン酸法による陽極酸化被膜を形成する手法にも、十分、かつ効率的に対応できる無排水処理装置と、その方法を提案できる。この流水洗２の流れは、図１と図２−１〜図２−４に示した、流れの中での繰返しで（流水洗２の装置（図示せず）にリターンする）ある。流水洗２の流れは、下記のようになる。

【0042】

【0043】

次に、浸透探傷検査で発生する浸透液（蛍光液、現像（剤））水洗の排水処理装置の説明を、図１と図２−１２を基にして説明すると、５０は浸透液水洗（ザイグロ水洗）の排水槽（浸透液水洗の排水を貯留した原水槽）であり、浸透液水洗の排水が貯留される。浸透液水洗の排水槽５０は反応槽５１に繋がっており、反応槽５１には、スクリューフィーダ５２により供給された活性炭５３が収容されている。また、この反応槽５１は、混合槽５４を介して、精密濾過装置（ＭＦ膜装置５５）に繋がる。このＭＦ膜装置５５は、図示しないが、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を素材とする公称孔径０．１〜０．０３μｍで、望ましくは、０．０２ｍの中空糸膜モジュール５５００を採用し、ケーシング５５０１内に吊下支持されている。ケーシング５５０１は、フレーム５５０２に、障子のように複数本配備されている。このＭＦ膜装置５５には、エアが供給され、このエアを利用して中空糸膜モジュール５５００に導かれた、反応槽５１で処理済の浸透液水洗の排水を、押出し、かつ濾過する。

【0044】

ＭＦ膜装置５５は、ＭＦ処理水槽５６、及び／又は、活性炭塔５７に繋がっている。そして、このＭＦ処理水槽５６では、後述する硫酸、苛性ソーダを添加して処理し、清澄予備水を生成する。また、ＭＦ膜装置５５は、中間処理槽５８を経由してＭＦ濃縮水槽５９に繋がり、更に脱水機６０に繋がる。脱水機６０のフィルタープレスでスラッジの減容化と、図示しない脱水ケーキを作る。

【0045】

前記活性炭塔５７には、逆浸透膜原水槽（ＲＯ膜原水槽６１）が繋がり、ＲＯ膜原水槽６１には、ＭＦ膜装置５５で処理された清澄予備水を受入れ、かつ一時的に貯留する。ＲＯ膜原水槽６１には、逆浸透膜濾過装置（ＲＯ膜装置６２）に繋がる。このＲＯ膜装置６２は、図示しないが、合成高分子系のスパイラル型エレメントでなる逆浸透膜６２０１を採用し、フレームに、横架状態のように複数本支持したケーシング６２００と、ケーシング６２００に内蔵した逆浸透膜６２０１とで構成される。ケーシング６２００に導入された清澄予備水を、逆浸透膜６２０１で濾過し、清澄水を生成する。清澄水は、前記減圧濃縮装置１６の濃縮液１６ｂに送り、濃縮液１６ｂの稀釈化、及び／又は、無排水に役立てる。或いは、この清澄水は、中間過程において、ＲＯ膜処理水槽６３を経由して、ＲＯ膜原水槽６１にリターンすること、又はラインにリターンすること等も有り得る。

【0046】

続いて、浸透探傷検査で発生する浸透液水洗の排水（廃液）処理方法を説明する。

【0047】

第１工程は、浸透探傷検査で発生した浸透液水洗の排水Ｘを、浸透液水洗の排水槽５０（浸透液水洗の排水を貯留した原水槽）に導く。

【0048】

第２工程は、浸透液水洗の排水槽５０の排水Ｘを、反応槽５１に導き、浸透液水洗の排水Ｘに含まれる有機物、界面活性剤、又は蛍光液、現像（剤）を、反応槽５１に添加された活性炭５３に吸着して、第１処理水Ｙ１（第１処理原水）を生成する。

【0049】

第３工程は、第１処理水Ｙ１を、反応槽５１に第２配管を介して接続した精密濾過装置（ＭＦ膜装置５５）に導き、このＭＦ膜装置５５で、第１処理水Ｙ１（又は、浸透液水洗の排水Ｘ）にある有機物、界面活性剤、又は蛍光液、現像（剤）を吸着した活性炭５３を回収するとともに、雑菌を分離処理（濾過処理）して、混合槽５４に導き第２処理水Ｙ２を生成する。

【0050】

第４工程は、第２処理水Ｙ２をＭＦ膜装置５５で分離処理し、例えば、ＭＦ処理水槽５６に貯留し、第２処理水Ｙ２に、硫酸、並びに苛性ソーダを添加し、後述するＲＯ膜装置６２に適したｐＨに調整しながら、高い清澄度の第３処理水Ｙ３を生成する。本発明では、第２処理水Ｙ２に、硫酸、並びに苛性ソーダを添加する処理方法であって、パック剤を使用しない。ｐＨ調整剤の添加量を軽減できること、処理・作業・メンテナンス等の容易化とコストの低廉化に寄与できること、等の実益がある。また、第２処理水Ｙ２は、水質検査により、濃度の高低で、ＭＦ処理水槽５６、又は後述する第５工程の活性炭塔５７のどちらに送るかを決定する。

【0051】

第５工程は、第３処理水Ｙ３を、ＭＦ処理水槽５６より活性炭塔５７に導き、活性炭塔５７で分離処理（吸着処理）し、有機物、界面活性剤、又は蛍光液、現像（剤）がなく、かつ雑菌がない第４処理水Ｙ４（清澄予備水）を生成する。活性炭塔５７では、第３処理水Ｙ３の色や汚れを、活性炭に吸着させることで、清澄度を確保する。活性炭塔５７において、汚染された活性炭は回収し、清掃して再利用、又は廃棄する。

【0052】

第６工程は、ＭＦ膜装置５５で分離処理した高濃度の第３処理水Ｙ３を、ＭＦ処理水槽５６に導き、スラッジ成分を濃縮した状態を確保するとともに、脱水機６０に対する負荷軽減と、脱水機６０等の運転と作業の効率化等を図る。ＭＦ膜装置５５は、前記中空糸膜モジュール５５００を採用し、ＲＯ膜装置６２の負荷の軽減化と、スラッジの効率的な分離と捕集とが図れる。また細菌除去が図れる。

【0053】

第７工程は、活性炭塔５７で分離（吸着）処理した第４処理水Ｙ４を、ＲＯ膜装置６２に導き、ＲＯ膜装置６２で処理する。図示しないが、第４処理水Ｙ４を、希釈水として、浸透液水洗の排水槽５０に第１リターンすることも有り得る（再利用である。以下同じ）。

【0054】

第８・９工程は、ＲＯ膜原水槽６１を、ＲＯ膜装置６２に接続し、第４処理水Ｙ４を、ＲＯ膜装置６２に入れて、第４処理水Ｙ４中に溶解した成分の浸透圧以上の圧力を逆浸透膜（ＲＯ膜）に掛けることで、水だけを膜内部に浸透させ、有機物、界面活性剤、又は蛍光液、現像（剤）成分や塩類を濃縮分離処理（濾過／吸着処理）する。このＲＯ膜装置６２で生成された清澄水を、リサイクル（第８工程）、又は放流（第９工程）する。このＲＯ膜装置６２では、塩分除去を主眼とし、イオン（塩分）を除去、かつ分離する。即ち、塩分濃度の低下を確保し、シミ発生回避と、リサイクル達成とを図ることで、本来の目的達成が可能となり、また省エネ化、並びにコストの低廉化、及び環境維持等が図れる実益がある。また、第８・９工程で生成された清澄水は、水質状態で、雑菌処理を行う。尚、清澄水は、ＲＯ膜装置６２に第２リターンすることも有り得る。

【0055】

第１０工程は、ＭＦ膜装置５５より中間処理槽５８を経由して、ＭＦ濃縮水槽５９に導いた高濃度の第５処理水Ｙ５を、脱水機６０に導き、スラッジの減容化を達成する。本発明は、高分子凝集剤を使用しないので、脱水機６０において、膜の目詰りの頻度が少なく、保守管理と、効率的な実施ができる。脱水機６０の膜による濾過性を確保するために、助剤を添加することもあり得る。また、脱水機６０で発生した処理水は、図示しないが、ＲＯ膜装置６２に送り、第４処理水Ｙ４とともに処理する。この脱水機６０と、濾過機６４とで処理した第６処理水Ｙ６は、希釈水として、浸透液水洗の排水槽５０に第３リターンする。

【0056】

以上で説明したように、本発明は、第１リターン〜第３リターン、並びにリサイクル等により、浸透液水洗の排水の略完全なクローズ化（処理水の完全リサイクル化）を達成できる。

【0057】

以上で説明した、六価クロム代替となる処理水の無排水処理装置、及び／又は、浸透探傷検査で発生する浸透液水洗の排水（廃液）処理装置と、その方法の説明等は、好ましい一例を示したものである。従って、前述の条件に、何ら、拘泥される理由はなく、例えば、同様な効果と特徴を発揮できる、他の実施例や、その他の構造・手段は、本発明の範疇である。

【符号の説明】

【0058】

１ 貯留水洗（一次水洗）
２ 流水洗（二次水洗）
３ａ〜３ｇ 配管
５ 連続式処理設備
６ 中間処理水貯留槽
７ ＭＦ膜処理装置
７ａ ＭＦ膜処理水槽
８ 中間処理水貯留槽
１０ ＵＶ計・活性炭塔
１１ 脱水処理設備
１２ 脱水汚泥
１３ ＲＯ中間処理水槽
１４ ＲＯ膜処理装置（逆浸透膜濾過装置）
１５ 濃縮液
１６ 減圧濃縮装置
１６ａ 蒸留水
１６ｂ 濃縮液
１７ 濃縮装置原水槽
１８ 中間処理水貯留槽
２０ 混床式イオン交換装置
２１ ＲＯ透過水槽
２２ 純水槽
２３ ＲＯ濃縮水槽
２４ 晶析装置
２５ａ 乾燥スラッジ
２５ｂ 水蒸気
３０ リサイクル
４０ アルカリ系イオン交換設備（アルカリ系イオン交換装置）
４０ａ アルカリ系イオン交換塔
４０ｂ 純水槽
４０ｃ 配管
４１ ホウ酸系イオン交換設備（ホウ酸系イオン交換装置）
４１ａ ホウ酸系イオン交換塔
４１ｂ 純水槽
４１ｃ 配管
４２ リン酸系イオン交換設備（リン酸系イオン交換装置）
４２ａ リン酸系イオン交換塔
４２ｂ 純水槽
４２ｃ 配管
４３ クロム系イオン交換設備（クロム系イオン交換装置）
４３ａ クロム系イオン交換塔
４３ｂ 純水槽
４３ｃ 配管
５０ 浸透液水洗の排水槽
５１ 反応槽
５２ スクリューフィーダ
５３ 活性炭
５４ 混合槽
５５ ＭＦ膜装置
５００ 混合槽
５０１ ｐＨ調整槽
５０２ 固液分離装置
５５００ 中空糸膜モジュール
５５０１ ケーシング
５５０２ フレーム
５６ ＭＦ処理水槽
５７ 活性炭塔
５８ 中間処理槽
５９ ＭＦ濃縮水槽
６０ 脱水機
６１ ＲＯ膜原水槽
６２ ＲＯ膜装置
６２００ ケーシング
６２０１ 逆浸透膜
６３ ＲＯ膜処理水槽
６４ 濾過機
Ｘ 浸透液水洗の排水
Ｙ１ 第１処理水
Ｙ２ 第２処理水
Ｙ３ 第３処理水
Ｙ４ 第４処理水
Ｙ５ 第５処理水
Ｙ６ 第６処理水
イ 一次処理水貯留槽
イ’ 二次処理水貯留槽
ロ クロム系イオン交換設備
ロ’ アルカリ系イオン交換設備
ハ 水洗槽
ニ、ニ’、ニ’’ リサイクル
ホ 再生設備
ホ’ アルカリ系イオン交換再生廃液
ヘ クロム系イオン交換再生廃液
ト 再生廃液回分式処理設備
チ 減圧濃縮装置
リ 脱水処理設備
００１ 浸透液水洗の排水槽
００１ａ 浸透液水洗の排水
００２ 配管
００３ 吸着槽
００４ａ 活性炭
００４ｂ ベントナイト液
００５ 配管
００６ 反応槽
００６ａ パック剤
００７ 調整層
００７ａ 苛性ソーダ
００８ 凝集層
００８ａ 高分子凝集剤
００９ 沈殿槽
００１０ 配管
００１１ 処理水槽
００１２ 再利用タンク
００１３ 配管
００１４ 脱水機

【要約】

【課題】イオン交換塔が飽和となったとき各工程水洗槽に不純物（他工程成分）が混入する虞と、不純物が表面処理本槽内で規定量以上となると製品に不良が発生するという従来の課題を解決することが可能な六価クロム代替を意図した処理水の無排水処理装置と、その方法を提供する。
【解決手段】六価クロム代替を意図した処理水の無排水処理装置は、水洗を一次水洗槽と、二次水洗槽に区別して行い、低濃度用二次水洗では、処理水（原水）の内容物の液質を考慮し、四系統のイオン交換通水経路を細分化し、系統毎に個別に、かつ最適な処理をする。四系統のイオン交換樹脂の飽和状態でも、不純物質が他の工程への混入することはない。高濃度用一次水洗では、連続式排水処理を行い、助剤の添加とｐＨの調整で生成された金属水酸化物等のＳＳ物質を（ＭＦ膜を用い）、高濃度ＳＳ物質と処理水に分離し、処理水を、二次水洗に利用する。
【選択図】図１

【図1】

【図2-1】

【図2-2】

【図2-3】

【図2-4】

【図2-5】

【図2-6】

【図2-7】

【図2-8】

【図2-9】

【図2-10】

【図2-11】

【図2-12】

【図3】

【図4-1】

【図4-2】

【図5】