[发明专利]废水处理方法及用于该方法的废水处理装置

说明书

本发明涉及一种废水处理方法、以及用于该方法的废水处理装置。该废水处理方法及装置是把含有氮有机化合物的废水，特别是在半导体制造中在溶解清洗光致抗蚀剂所排出的废水转变成无害的氮气、二氧化碳等并排出。

在从各种化工厂或半导体制造厂等所排出的废水中含有含氮的有机化合物，作为其处理方法有焚烧法、利用微生物功能的微生物处理法、及用超临界水的分解处理法等。

所谓焚烧法是在高温下燃烧废水，氧化分解处理在废水中所含的含氮有机化合物或烃类的方法。通常在废水中所含的含氮有机化合物作为氮氧化物(NO_x)被排出。由于NO_x一放到大气中则成为造成酸雨的原因，因此需要设置进一步把NO_x转变成无害物质的处理设备。为此，利用焚烧法的废水处理的设备具有大型化的倾向，同时也具有建设费用高的缺点。

所谓微生物处理法是利用微生物的作用把废水中含氮有机化合物等有机物分解处理成氮气、水和二氧化碳的方法。这种方法可以在温和条件下进行处理，而且具有通过分解处理转变成无害的氮气等的优点。但是，这种处理方法的处理效率低，为得到充分的处理能力不得不扩大设备规模，与上述焚烧法同样也有处理设备本身庞大，并且其建设费用高的缺点。另外，也需要考虑对处理后产生剩余污泥等的处理，存在问题多。

用超临界水的分解处理法，是利用超临界状态的水的物理和化学的特性的方法。为了使水成超临界状态，必须在高温和高压状态下控制水，因此对处理装置的耐热性和耐压性的要求严格，并且需要能得到高压的高压泵和高压压缩机。并且，在废水中所含的有机物的浓度低时，在用超临界水进行分解处理前，需要浓缩废水。

近年来，作为能控制设备大型化及建设费用的废水处理方法，曾报导有气化废水并用催化剂氧化分解其气体的方法。

例如，在特开平2-83081号公中公开有蒸发浓缩废水，分离成非挥发性污染物和蒸汽，并在水蒸汽存在下经催化使该蒸汽进行接触氧化的方法(公知技术1)。这种方法在82-170℃进行蒸发工序，用二氧化硅、氧化铝、氧化铬等作为催化剂，在反应生成物中含有NO_x、SO_x等。因此，仍然需要后处理这些反应生成物的处理设备。

另外，在特开平9-75913号公报中，作为照像处理废液的处理方法，公开了一种用微波加热废液，分离除去残余固体部分后，把在蒸气中所含的氨转变成能直接排放到大气中的氮气和能直接排放到下水道的废水的处理方法(公知技术2)。在这种方法中，由于在反应生成物中不含有害的NO_x、SO_x，所以可以不必设置其后处理设备。但是，没有公开把氨分解成氮气和水蒸汽的催化剂，所以对含氨以外的氮化物的废水还不能直接利用公知技术2。特别是，对于从半导体制造厂所排出的光致抗蚀剂的洗涤液中含有以氢氧化四甲基铵为代表的含氮有机化合物，用微波是难于把这样的化合物气化。

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种废水处理方法、以及能实施该废水处理方法的废水处理装置。这种处理方法及其装置能把含有氨以外的氮化物，尤其含氮有机化合物的废水转变成不需要进行后处理的氮气、二氧化碳等无害的气体并排出。

本发明的废水处理方法具有把含有含氮有机化合物的废水喷雾到被加热的空间对废水进行实质上完全气化的第1工序；和用催化剂接触氧化在第1工序所得的气体并把所述含氮有机化合物作为氮气、二氧化碳及水蒸汽排出的第2工序。

在所述第1工序通过加热到100℃以上进行是理想的。

所述催化剂含有氧化物A成分、金属氧化物B成分和金属或其氧化的C成分是理想的。其中，所述氧化物A成分含有二氧化钛和/或二氧化钛·二氧化硅；所述金属氧化物B成分为由钒、钨、钼、铈及铁所构成的一组中选择至少一种的金属氧化物；所谓C成分为由铂、钯、铱、铑、钌、锰、铬及铜中所构成的一组中选择至少一种金属或其氧化物。

所述第2工序在100-400℃，空速为500-50000小时^-1下供给被处理气体进行是理想的。

本发明的废水处理方法，除去在第1工序没被气化的固体物质后进行第2工序是更理想的。

本发明的废水处理方法，特别是适于含有氢氧化四(烷基)铵作为所述含氮有机化合物的废水处理。在所述废水中，也可含有抗蚀剂材料的溶解成分。

本发明的废水处理装置设有为喷雾废水的具有喷雾器所构成的废水气化机构；排出导入废水并且由所述气化机构所气化的废水的气化部、填充接触氧化由该气化部所排出的被处理气体的催化剂并且排出由该催化剂所氧化的处理后气体的反应部以及连接该气化部和该反应部的气体管道。