CN117396440A - 纯水制造方法以及纯水制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纯水制造方法以及纯水制造装置，该纯水制造方法在利用生物活性炭处理由次卤酸氧化分解处理了尿素后的氧化处理水的方法中，能够抑制纯水制造工艺中的离子负荷的增大，能够实现生物处理的效率化、粉煤的产生量的缓和。该纯水制造方法包含：氧化处理工序，其中，向含有尿素的被处理水添加次卤酸，利用氧化处理装置(10)进行尿素的氧化处理；以及生物处理工序，其中，测定氧化处理水的残留氯浓度，根据测定出的残留氯浓度向氧化处理水添加过氧化氢，利用生物处理装置(12)对过氧化氢添加水利用生物活性炭进行生物处理。

Description

纯水制造方法以及纯水制造装置

技术领域

本发明涉及一种制造纯水的纯水制造方法以及纯水制造装置，特别涉及一种能够除去尿素的纯水制造方法以及纯水制造装置。

背景技术

以往，作为半导体装置的制造工序、液晶显示装置的制造工序等中的清洗水，使用将有机物、离子成分、微粒、细菌等高度除去后的超纯水等纯水。特别是在制造包含半导体装置的电子元件时，在其清洗工序等中使用大量的纯水，对其水质的要求也逐年提高。在电子元件的制造的清洗工序等中所使用的纯水中，为了抑制纯水中所含的有机物在之后的热处理工序中碳化而引起绝缘不良等，要求将作为水质管理项目之一的总有机碳(TOC：TotalOrganic Carbon)浓度设为极低水平，特别是作为有机物的尿素受到关注。

作为廉价且有效率地处理尿素的方法，有如下方法(参照专利文献1)：将处理水用生物活性炭进行处理，该处理水利用由溴化钠等溴化物盐和次氯酸钠等氧化剂生成的次溴酸进行了氧化分解处理。在专利文献1的方法中，以通过将物理化学处理和生物处理进行组合来稳定地处理尿素为目的，但存在氧化分解处理中残留的氧化剂流入生物活性炭的情况。虽然通过活性炭可除去氧化剂，但氧化剂对生物处理性能的影响、粉煤的产生对后段处理的影响仍存在课题。另外，通过在生物处理的前段添加还原剂，能够缓和上述影响，但根据还原剂的种类，担心在其后的纯水制造工艺中的离子负荷增大所伴随的处理成本增大、处理效率降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-183275号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种纯水制造方法以及纯水制造装置，该纯水制造方法在利用生物活性炭处理由次卤酸氧化分解处理了尿素后的氧化处理水的方法中，能够抑制纯水制造工艺中的离子负荷的增大，能够实现生物处理的效率化、粉煤的产生量的缓和。

用于解决技术问题的技术方案

本发明是一种纯水制造方法，其包含：氧化处理工序，其中，向含有尿素的被处理水添加次卤酸，进行尿素的氧化处理；过氧化氢添加工序，其中，测定由所述氧化处理工序得到的氧化处理水的残留氯浓度，根据测定出的残留氯浓度，向所述氧化处理水添加过氧化氢；以及生物处理工序，其中，对添加了所述过氧化氢的过氧化氢添加水利用生物活性炭进行生物处理。

在所述纯水制造方法中，优选所述生物处理工序使用填充了担载有微生物的生物活性炭的多个活性炭塔，所述多个活性炭塔并联配置。

在所述纯水制造方法中，所述次卤酸优选为次溴酸。

在所述纯水制造方法中，优选所述过氧化氢添加工序包含：第一过氧化氢添加工序，其中，在靠近所述氧化处理工序的位置测定所述氧化处理水的第一残留氯浓度，根据测定出的第一残留氯浓度向所述氧化处理水添加过氧化氢；以及第二过氧化氢添加工序，其中，在靠近所述生物处理工序的位置测定所述氧化处理水的第二残留氯浓度，根据测定出的第二残留氯浓度向所述氧化处理水添加过氧化氢。

在所述纯水制造方法中，优选测定所述过氧化氢添加水或在所述生物处理工序中得到的生物处理水的溶解氧浓度，根据测定出的溶解氧浓度向所述氧化处理水追加添加所述过氧化氢。

本发明是一种纯水制造装置，其具备：氧化处理单元，其向含有尿素的被处理水添加次卤酸，进行尿素的氧化处理；残留氯浓度测定单元，其测定由所述氧化处理单元得到的氧化处理水的残留氯浓度；过氧化氢添加单元，其根据由所述残留氯浓度测定单元测定出的残留氯浓度而向所述氧化处理水添加过氧化氢；以及生物处理单元，其对添加有所述过氧化氢的过氧化氢添加水利用生物活性炭进行生物处理。

在所述纯水制造装置中，优选所述生物处理单元具备填充了担载有微生物的生物活性炭的多个活性炭塔，所述多个活性炭塔并联配置。

在所述纯水制造装置中，所述次卤酸优选为次溴酸。

在所述纯水制造装置中，优选所述残留氯浓度测定单元具备：第一残留氯浓度测定单元，其在靠近所述氧化处理单元的位置测定所述氧化处理水的第一残留氯浓度；以及第二残留氯浓度测定单元，其在靠近所述生物处理工序的位置测定所述氧化处理水的第二残留氯浓度，所述过氧化氢添加单元具备：第一过氧化氢添加单元，其根据由所述第一残留氯浓度测定单元测定出的第一残留氯浓度，向所述氧化处理水添加过氧化氢；以及第二过氧化氢添加单元，其根据由所述第二残留氯浓度测定单元测定出的第二残留氯浓度，向所述氧化处理水添加过氧化氢。

在所述纯水制造装置中，优选还具备溶解氧浓度测定单元，所述溶解氧浓度测定单元测定所述过氧化氢添加水或由所述生物处理单元得到的生物处理水的溶解氧浓度，所述过氧化氢添加单元根据测定出的溶解氧浓度向所述氧化处理水追加添加所述过氧化氢。

发明效果

根据本发明，能够提供一种纯水制造方法以及纯水制造装置，其在利用生物活性炭处理由次卤酸氧化分解处理尿素后的氧化处理水的方法中，能够抑制纯水制造工艺中的离子负荷的增大，能够实现生物处理的效率化、粉煤的产生量的缓和。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的纯水制造装置的一个例子的概略结构图。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的纯水制造装置的其他例子的概略结构图。

图3是表示本发明的实施方式所涉及的纯水制造装置的其他例子的概略结构图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。本实施方式是实施本发明的一个例子，本发明并不限于本实施方式。

将本发明的实施方式所涉及的纯水制造装置的一个例子的概略示于图1，对其结构进行说明。

图1所示的纯水制造装置1具备：氧化处理装置10、次卤酸添加配管42，上述两者作为氧化处理单元，向含有尿素的被处理水添加次卤酸来进行尿素的氧化处理；残留氯浓度测定装置24，其作为残留氯浓度测定单元，测定由氧化处理装置10得到的氧化处理水的残留氯浓度；过氧化氢添加配管44，其作为过氧化氢添加单元，根据由残留氯浓度测定装置24测定的残留氯浓度向氧化处理水添加过氧化氢；以及生物处理装置12，其作为生物处理单元，对添加了过氧化氢的过氧化氢添加水进行利用生物活性炭的生物处理。

纯水制造装置1也可具备：第一离子交换处理装置14，其作为第一离子交换处理单元，对生物处理装置12所获得的生物处理水进行第一离子交换处理；反渗透膜处理装置16，其作为反渗透膜处理单元，对第一离子交换处理装置14所获得的第一离子交换处理水进行反渗透膜处理而获得RO透过水与RO浓缩水；紫外线照射处理装置18，其作为紫外线照射处理单元，对反渗透膜处理装置16所获得的RO透过水进行紫外线照射处理(紫外线氧化处理)；第二离子交换处理装置20，其作为第二离子交换处理单元，对紫外线照射处理装置18所获得的紫外线照射处理水进行第二离子交换处理；以及脱气处理装置22，其对第二离子交换处理装置20所获得的第二离子交换处理水进行脱气处理。也可以具备过滤装置(未图示)，其作为过滤单元，在生物处理装置12的前段进行被处理水的过滤。

在图1的纯水制造装置1中，在氧化处理装置10的入口连接有配管26。氧化处理装置10的出口与生物处理装置12的入口通过配管28连接。生物处理装置12的出口与第一离子交换处理装置14的入口通过配管30连接。第一离子交换处理装置14的出口与反渗透膜处理装置16的入口通过配管32连接。反渗透膜处理装置16的RO透过水出口与紫外线照射处理装置18的入口通过配管34连接。紫外线照射处理装置18的出口与第二离子交换处理装置20的入口通过配管36连接。第二离子交换处理装置20的出口与脱气处理装置22的入口通过配管38连接。在脱气处理装置22的出口连接有配管40。在配管26连接有次卤酸添加配管42。在配管28设置有残留氯浓度测定装置24，在残留氯浓度测定装置24的后游侧连接有过氧化氢添加配管44。

对本实施方式所涉及的纯水制造方法以及纯水制造装置1的动作进行说明。

纯水制造装置1(一次系统)与上游侧的预处理系统和下游侧的子系统(二次系统)一起构成超纯水制造系统。由预处理系统制造出的原水(以下，称为被处理水)含有包含尿素的有机物。

含有尿素的被处理水由泵(未图示)升压后，通过配管26向氧化处理装置10送液。在此，在配管26中将次卤酸通过次卤酸添加配管42添加至被处理水中(次卤素添加工序)。在氧化处理装置10中，利用次卤酸对被处理水进行氧化处理(氧化处理工序)。通过氧化处理，被处理水中的尿素等被氧化处理、分解。

由氧化处理装置10得到的氧化处理水通过配管28向生物处理装置12送液。在此，在配管28中，通过残留氯浓度测定装置24测定氧化处理水的残留氯浓度(残留氯浓度测定工序)，根据测定出的残留氯浓度，通过过氧化氢添加配管44向氧化处理水添加过氧化氢(过氧化氢添加工序)。残留在氧化处理水中的次卤酸被过氧化氢还原。

在生物处理装置12中，对添加了过氧化氢的过氧化氢添加水进行利用生物活性炭的生物处理(生物处理工序)。通过生物处理，除去过氧化氢添加水中的高分子有机物等。进行了生物处理的生物处理水通过配管30向第一离子交换处理装置14送液。

在第一离子交换处理装置14中，对生物处理水进行第一离子交换处理(第一离子交换处理工序)。第一离子交换处理装置14例如具有填充有阳离子交换树脂的阳离子塔(未图示)、脱碳酸塔(未图示)和填充有阴离子交换树脂的阴离子塔(未图示)，它们从上游朝向下游依次串联配置。通过第一离子交换处理，对于生物处理水，在阳离子塔中除去阳离子成分，在脱碳酸塔中除去碳酸，在阴离子塔中除去阴离子成分。进行了第一离子交换处理的第一离子交换处理水通过配管32向反渗透膜处理装置16送液。

在反渗透膜处理装置16中，对第一离子交换处理水进行反渗透膜处理，得到RO透过水和RO浓缩水(反渗透膜处理工序)。通过反渗透膜处理，除去第一离子交换处理水中的离子成分等。通过反渗透膜处理得到的RO透过水通过配管34向紫外线照射处理装置18送液。

在紫外线照射处理装置18中，对RO透过水进行紫外线照射处理(紫外线照射处理工序)。紫外线照射处理装置18具备例如不锈钢制的反应槽以及设置于反应槽内的管状的紫外线灯。作为紫外线灯，使用例如产生包含254nm和185nm中的至少一个波长的紫外线的紫外线灯、产生具有254nm、194nm和185nm的各波长的紫外线的低压紫外线灯等。通过紫外线照射处理，分解RO透过水中的TOC(总有机碳)成分等。通过紫外线照射处理得到的紫外线照射处理水通过配管36向第二离子交换处理装置20送液。

在第二离子交换处理装置20中，对紫外线照射处理水进行第二离子交换处理(第二离子交换处理工序)。第二离子交换处理装置20例如是填充有阴离子交换树脂和阳离子交换树脂的再生式离子交换树脂塔。通过第二离子交换处理装置，除去因紫外线照射处理而在紫外线照射处理水中产生的有机物等分解产物(二氧化碳、有机酸等)等。进行了第二离子交换处理的第二离子交换处理水通过配管38向脱气处理装置22送液。

在脱气处理装置22中，对第二离子交换处理水进行脱气处理(脱气处理工序)。通过脱气处理，除去第二离子交换处理水中的溶解氧等。进行了脱气处理的脱气处理水通过配管40向下一工序(例如，子系统(二次系统))送液。

在本实施方式所涉及的纯水制造方法以及纯水制造装置中，在利用生物活性炭对由次卤酸氧化分解处理了尿素后的氧化处理水进行处理的方法中，设置向氧化处理水添加过氧化氢的工序来将次卤酸还原，进行生物处理，由此能够抑制纯水制造工艺中的离子负荷的增大，能够实现生物处理的效率化、粉煤的产生量的缓和。

利用次卤酸进行氧化分解处理，对尿素进行处理，利用过氧化氢对残留的次卤酸进行还原处理，由此抑制氧化剂的残留。在氧化分解处理中，从处理效率的观点出发，残留卤素流出，残留卤素与过氧化氢相比氧化还原电位更高，因此过氧化氢作为还原剂发挥功能。作为过氧化氢以外的还原剂，可举出亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等，但有可能导致后段处理的离子负荷增大。

例如，次氯酸钠与过氧化氢的还原反应由下式表示。

NaClO+H₂O₂→NaCl+H₂O+O₂

残留的过氧化氢通过与后段的生物处理工序中的活性炭接触而由下式所示的还原反应被分解。

2H₂O₂→2H₂O+O₂

过氧化氢的添加量根据次卤酸的残留氯浓度来决定即可。残留氯能够通过残留氯浓度测定装置24进行测定。

另外，通过利用过氧化氢进行还原处理，也能够抑制由次卤酸的残留引起的金属类的腐蚀。

对于生物处理，通过抑制作为氧化剂的次卤酸的流入，残留的尿素的处理性能提高。尿素为有机态氮，在生物处理工序中，例如在硝化菌的情况下，通过分解酶被分解为氨和二氧化碳，氨进一步被分解为亚硝酸、硝酸。异养细菌的情况下，在分解有机物的过程中尿素被分解为氨，活用于菌体合成。在生物处理工序中，若存在作为氧化剂的次卤酸，则菌体的活性降低，生物处理的处理性能降低。

过氧化氢与利用次卤酸进行氧化分解处理后残留的氧化剂相比氧化还原电位更低，且添加的过氧化氢被氧化剂消耗，因此在生物处理工序中对活性炭的影响小，粉煤的产生量被抑制。粉煤可能成为后段处理、例如反渗透膜处理中的堵塞因素，因此过氧化氢的添加能够有助于抑制污垢。

在生物处理中需要氧，在氧化处理后氧浓度较低的情况下，能够在生物处理中利用由过氧化氢与活性炭的反应产生的氧。通过预先确认生物处理中消耗的DO(溶解氧)浓度，能够判断DO浓度的阈值。例如，在氧化处理水的DO浓度为2mg/L、生物处理后的DO浓度为1mg/L的情况下，在生物处理中消耗1mg/L的DO，因此能够在氧化处理水中DO浓度为1mg/L以下的情况下通过添加过氧化氢来补充不足的部分。DO浓度的监测能够使用DO仪。此外，也能够监测生物处理后的DO浓度，为了将DO浓度保持在给定值以上而调整过氧化氢的添加量。

[关于次卤酸]

作为次卤酸，可举出次溴酸、次氯酸、次碘酸等，从尿素除去能力等方面考虑，优选次溴酸。次卤酸添加单元例如具有溴化钠(NaBr)的储存罐(溴化钠的供给单元)、次氯酸钠(Na Cl O)的储存罐(次氯酸钠的供给单元)、溴化钠和次氯酸钠的搅拌槽(溴化钠和次氯酸钠的混合单元)、以及移送泵。次溴酸难以长期保存，因此配合使用的时机将溴化钠和次氯酸钠混合而生成次溴酸即可。例如，在搅拌槽(混合单元)中生成的次溴酸被移送泵升压，被添加到氧化处理之前的通过配管26的被处理水中。也可以将溴化钠和次氯酸钠直接供给至配管26，利用配管26内的被处理水的流动对它们进行搅拌，生成次溴酸。

[关于过氧化氢]

过氧化氢添加单元例如具有过氧化氢的储藏罐以及移送泵。例如，过氧化氢被移送泵升压，在氧化处理与生物处理之间被添加到通过配管28的氧化处理水中。可以在添加过氧化氢后设置还原槽(未图示)，也可以将过氧化氢直接供给至配管28，利用配管28内的氧化处理水的流动对它们进行搅拌来将氧化剂还原。

过氧化氢的添加量根据作为氧化剂的残留氯浓度进行添加即可。残留氯能够通过残留氯浓度测定装置24进行测定。

生物处理时也能够进行DO供给，因此也可以在生物处理之前或之后设置DO仪，除了残留氯浓度测定装置24的值以外，还根据DO浓度来控制过氧化氢的添加量。将这种结构的纯水制造装置示于图2。

图2所示的纯水制造装置3除了图1所示的纯水制造装置1的结构以外，还具备溶解氧浓度测定装置46，该浓度测定装置46作为测定过氧化氢添加水的溶解氧浓度或由生物处理装置12得到的生物处理水的溶解氧浓度的溶解氧浓度测定单元。在纯水制造装置3中，在配管30设置有溶解氧浓度测定装置46。也可以在配管28中的过氧化氢添加配管44的连接点的下游侧设置溶解氧浓度测定装置46。

在纯水制造装置3中，在配管28中，通过残留氯浓度测定装置24测定氧化处理水的残留氯浓度(残留氯浓度测定工序)，根据测定出的残留氯浓度，通过过氧化氢添加配管44向氧化处理水添加过氧化氢(过氧化氢添加工序)。残留在氧化处理水中的次卤酸被过氧化氢还原。在配管30中，通过溶解氧浓度测定装置46测定由生物处理装置12得到的生物处理水的溶解氧浓度(溶解氧浓度测定工序)，根据测定出的溶解氧浓度，通过过氧化氢添加配管44向氧化处理水追加添加过氧化氢(过氧化氢追加添加工序)。即，也可以以如下方式控制：根据残留氯浓度添加还原所需的足够量的过氧化氢，在此基础上为了将生物处理装置12的DO浓度维持在给定值以上而进行过氧化氢的追加添加。

在氧化处理装置10与生物处理装置12之间设置有金属配管、泵类，因此能够通过利用过氧化氢还原氧化剂，将腐蚀的影响抑制为最小限度。关于过氧化氢的添加位置，可以在靠近氧化处理装置10的位置或靠近生物处理装置12的位置进行添加。

在靠近氧化处理装置10的位置进行过氧化氢的添加的情况下，能够将对金属配管、泵类的影响抑制为最小限度，但有可能在之后的配管内容易产生污泥。在靠近生物处理装置12的位置进行过氧化氢的添加的情况下，能够抑制污泥产生，但对金属配管、泵类的影响有可能变大。根据这些影响的程度选定设置部位即可。

或者，也可以将残留氯浓度测定装置24设置在靠近氧化处理装置10的位置和靠近生物处理装置12的位置这两处，进而过氧化氢的添加位置也在各残留氯浓度测定装置之后设置两处，分两段注入过氧化氢，从而将残留氯浓度控制为给定的值来应对。将这种结构的纯水制造装置示于图3。

图3所示的纯水制造装置5具备作为残留氯浓度测定单元的、第一残留氯浓度测定装置48，其作为第一残留氯浓度测定单元，在靠近氧化处理装置10的位置测定氧化处理水的第一残留氯浓度；以及第二残留氯浓度测定装置50，其作为第二残留氯浓度测定单元，在靠近生物处理装置12的位置测定氧化处理水的第二残留氯浓度。另外，纯水制造装置5具备作为过氧化氢添加单元的、第一过氧化氢添加配管52，其作为第一过氧化氢添加单元，根据由第一残留氯浓度测定装置48测定出的第一残留氯浓度向氧化处理水添加过氧化氢；以及第二过氧化氢添加配管54，其作为第二过氧化氢添加单元，根据由第二残留氯浓度测定装置50测定出的第二残留氯浓度向氧化处理水添加过氧化氢。其他与图1所示的纯水制造装置1的结构相同。

在纯水制造装置5中，由氧化处理装置10得到的氧化处理水通过配管28向生物处理装置12送液。在此，在配管28中，在靠近氧化处理装置10的位置通过第一残留氯浓度测定装置48测定氧化处理水的第一残留氯浓度(第一残留氯浓度测定工序)，根据测定出的第一残留氯浓度通过第一过氧化氢添加配管52向氧化处理水添加过氧化氢(第一过氧化氢添加工序)，在靠近生物处理装置12的位置通过第二残留氯浓度测定装置50测定氧化处理水的第二残留氯浓度(第二残留氯浓度测定工序)，根据测定出的第二残留氯浓度通过第二过氧化氢添加配管54向氧化处理水添加过氧化氢(第二过氧化氢添加工序)。残留在氧化处理水中的次卤酸被过氧化氢还原。

在靠近氧化处理装置10的位置，例如以残留氯浓度成为1mg/L的方式添加过氧化氢，在靠近生物处理装置12的位置，例如以不残留残留氯的方式添加过氧化氢，由此能够同时进行金属配管、泵类的抑制腐蚀和配管内的污泥对策。

上述是一个例子，在氧化处理装置10与生物处理装置12的距离长的情况下，能够任意地变更设定点、设定值来应对。

[关于生物处理装置]

对生物处理装置12进行进一步详细的说明。生物处理装置12例如具有生物活性炭塔，在生物活性炭塔中填充有担载了微生物的载体。微生物可以在生物活性炭塔内流动，但为了抑制微生物的流出，优选微生物担载于生物保持载体，特别优选使用载体保持量多的固定床式。作为载体的种类，可举出塑料制载体、海绵状载体、凝胶状载体、沸石、离子交换树脂、活性炭等，能够使用廉价、比表面积大、保持量更多的活性炭。在生物活性炭塔中，通过微生物的流出少的下降流通液氧化处理水，但也可以通过向上流通液氧化处理水。向生物活性炭塔的通液速度例如为4～20hr^-1的范围。氧化处理水的水温例如为15～35℃的范围，在氧化处理水的水温偏离该范围的情况下，可以在生物活性炭塔的前段设置热交换机(未图示)。

微生物只要包含具有分解尿素的尿素酶活性的酶即可，没有特别限定，自养细菌和异养细菌均能够使用。异养细菌优选将有机物作为营养物提供，因此从对水质的影响等观点出发，优选使用自养细菌。作为自养细菌的优选例，例如可举出硝化菌。作为有机态氮的尿素通过硝化菌的分解酶(尿素酶)被分解为氨和二氧化碳，氨进一步被分解为亚硝酸、硝酸。在使用异养细菌的情况下，与硝化菌同样地通过分解酶(尿素酶)将尿素分解为氨，生成的氨在分解有机物的过程中用于菌体合成。微生物可以使用市售的微生物，但也可以利用例如污水处理厂的污泥(种污泥)中含有的微生物。

在固定床式的情况下，由于微生物在载体中或载体间增殖而流路堵塞，由此，微生物与氧化处理水的接触效率有可能降低，处理性能有可能降低。为了抑制这样的堵塞，优选进行反洗。作为反洗水，使用向纯水制造装置供给的原水、由纯水制造装置制造的处理水(纯水)。通过将反洗水向与氧化处理水的通液方向相反的方向通液，能够利用水流将载体中或载体间增殖的微生物剥离，抑制堵塞。通常，反洗只要1周实施1～2次左右即可，但在闭塞未改善的情况下，也可以增加频率而1天实施1次左右。

生物活性炭塔的塔数没有特别限定。从维护性等方面考虑，优选具备多个生物活性炭塔，多个生物活性炭塔并联配置。生物活性炭塔优选定期地进行活性炭的更换，微生物也只要配合活性炭的更换而再次担载即可。为了能够使微生物活化，有效地除去尿素，例如需要数十天的时间。对多个生物活性炭塔交替地依次进行活性炭的交换和微生物的再次担载，由此能够将生物活性炭塔的整体的尿素除去率维持在给定的水平。即，即使任一个生物活性炭塔的尿素除去率较低，其他生物活性炭塔的尿素除去率也维持得较高，因此处理水的尿素浓度被抑制在给定的水平。或者，也可以将实施活性炭的交换和微生物的再次担载的生物活性炭塔从纯水制造装置隔离，在尿素除去率达到给定的水平时与纯水制造装置连接。无论采用哪种方法的情况下，纯水制造装置都能够连续运转。

实施例

以下，举出实施例和比较例来更具体详细地说明本发明，但本发明并不限定于以下实施例。

在纯水中以尿素浓度成为100μg/L的方式添加试剂尿素，将添加了生物处理所需的微量元素的水作为模拟被处理水。对于该模拟被处理水，选定次溴酸作为次卤酸进行氧化处理。次溴酸是将NaBr与NaClO混合而生成来添加。

次溴酸的浓度是在向试样水添加甘氨酸，使游离氯变化为结合氯后，利用游离氯试剂，使用余氯浓度仪(HANNA制)进行测定。通过该方法，能够测定次溴酸浓度。游离残留氯浓度使用DPD法测定。

向模拟被处理水添加次溴酸6.4mg/L，使用稀释盐酸将反应pH调整至5.0，确认尿素处理性能。反应时间设为10分钟，10分钟后的处理水的尿素浓度变为约30μg/L，游离残留氯浓度变为约2mg/L。使用NaOH将氧化处理后的氧化处理水调整至pH7.5，将其通液至生物处理装置来评价处理性能。

关于生物处理槽，使用在1.5L的圆筒柱中填充膨松体积为1.0L的量的粒状活性炭(オルビーズQHG(奥加诺制))作为固定床的生物处理槽。应予说明，添加200mg/L的量的硝化脱氮污泥，使其浸渍后利用下降流开始通液氧化处理水。

试验期间中的水温设为20℃，通液量以空间速度(SV)(通液流量÷活性炭填充量)计为5hr^-1。

反洗以如下方式实施：以3天1次的频率，每次10分钟，使用处理水且向上流的线速度(LV)(通液流量÷圆筒柱截面积)为25m/h。尿素浓度由ORUREA(奥加诺制)进行测定。

[通液条件]

<比较例1＞

对于氧化处理水，不进行还原处理而通液。

<比较例2>

对氧化处理水添加亚硫酸氢钠，实施还原处理并通液。作为还原所需的浓度，将亚硫酸氢钠6mg/L注入于向生物处理装置通液的管线并实施还原处理。预先确认未检测出游离残留氯浓度，在检测出游离残留氯浓度的情况下，增加亚硫酸氢钠注入量来调节。应予说明，通过添加亚硫酸氢钠，与比较例1、实施例1相比，硫酸钠部分的后段处理的离子负荷增加。

<实施例1>

对氧化处理水添加过氧化氢，实施还原处理而通液。作为还原所需的浓度，将过氧化氢2mg/L注入于向生物处理装置通液的管线，实施还原处理。预先确认未检测到残留氯浓度，在检测出残留氯浓度的情况下，增加过氧化氢注入量来调节。在过氧化氢的情况下虽生成氧，但离子负荷几乎没有增加。

[结果]

作为驯化期间，在各条件下通液50天后实施水质分析。表1表示水质分析结果。这是驯化后通液20天的平均值。

[表1]

表1水质分析结果

关于尿素浓度，在比较例1的情况下残留19μg/L，但在比较例2、实施例1的情况下除去性能提高。

关于反洗水的SS浓度，在比较例1中高达5mg/L，实施例1与比较例2为相同程度，因此确认了能够抑制粉煤的生成。

关于DO消耗浓度，相对于比较例1，比较例2由于亚硫酸氢钠消耗氧而增加，实施例1由于由过氧化氢产生的氧而降低，因此确认到添加过氧化氢有助于氧供给。

根据以上能够得到如下结果：尿素处理性能通过还原处理氧化剂而增加，能够抑制粉煤。另外，添加过氧化氢与添加亚硫酸氢钠相比，具有几乎不产生后段处理的离子负荷、有助于氧供给等优点，因此作为氧化处理后的还原处理，优选添加过氧化氢。

这样，在利用生物活性炭对由次卤酸氧化分解处理了尿素后的氧化处理水进行处理的方法中，能够抑制纯水制造工艺中的离子负荷的增大，能够实现生物处理的效率化、粉煤的产生量的缓和。

附图标记说明

1、3、5纯水制造装置，

10 氧化处理装置，

12 生物处理装置，

14 第一离子交换处理装置，

16 反渗透膜处理装置，

18 紫外线照射处理装置，

20 第二离子交换处理装置，

22 脱气处理装置，

24 残留氯浓度测定装置，

26、28、30、32、34、36、38、40配管，

42 次卤酸添加配管，

44 过氧化氢添加配管，

46 溶解氧浓度测定装置，

48第一残留氯浓度测定装置，

50第二残留氯浓度测定装置，

52 第一过氧化氢添加配管，

54 第二过氧化氢添加配管。

Claims (10)

1.一种纯水制造方法，其特征在于，包含：

氧化处理工序，其中，向含有尿素的被处理水添加次卤酸进行尿素的氧化处理；

过氧化氢添加工序，其中，测定所述氧化处理工序中得到的氧化处理水的残留氯浓度，根据测定出的残留氯浓度向所述氧化处理水添加过氧化氢；以及

生物处理工序，其中，对添加有所述过氧化氢的过氧化氢添加水利用生物活性炭进行生物处理。

2.根据权利要求1所述的纯水制造方法，其中，

所述生物处理工序使用填充了担载有微生物的生物活性炭的多个活性炭塔，所述多个活性炭塔并联配置。

3.根据权利要求1或2所述的纯水制造方法，其中，

所述次卤酸为次溴酸。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的纯水制造方法，其中，

所述过氧化氢添加工序包含：

第一过氧化氢添加工序，其中，在靠近所述氧化处理工序的位置测定所述氧化处理水的第一残留氯浓度，根据测定出的第一残留氯浓度向所述氧化处理水添加过氧化氢；以及

第二过氧化氢添加工序，其中，在靠近所述生物处理工序的位置测定所述氧化处理水的第二残留氯浓度，根据测定出的第二残留氯浓度向所述氧化处理水添加过氧化氢。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的纯水制造方法，其中，

测定所述过氧化氢添加水或在所述生物处理工序中得到的生物处理水的溶解氧浓度，根据测定出的溶解氧浓度向所述氧化处理水追加添加所述过氧化氢。

6.一种纯水制造装置，其特征在于，具备：

氧化处理单元，其向含有尿素的被处理水添加次卤酸来进行尿素的氧化处理；

残留氯浓度测定单元，其测定由所述氧化处理单元得到的氧化处理水的残留氯浓度；

过氧化氢添加单元，其根据由所述残留氯浓度测定单元测定出的残留氯浓度，向所述氧化处理水添加过氧化氢；以及

生物处理单元，其对添加有所述过氧化氢的过氧化氢添加水利用生物活性炭进行生物处理。

7.根据权利要求6所述的纯水制造装置，其中，

所述生物处理单元具备填充了担载有微生物的生物活性炭的多个活性炭塔，所述多个活性炭塔并联配置。

8.根据权利要求6或7所述的纯水制造装置，其中，

所述次卤酸为次溴酸。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的纯水制造装置，其中，

所述残留氯浓度测定单元具备：第一残留氯浓度测定单元，其在靠近所述氧化处理单元的位置测定所述氧化处理水的第一残留氯浓度；以及第二残留氯浓度测定单元，其在靠近所述生物处理工序的位置测定所述氧化处理水的第二残留氯浓度，

所述过氧化氢添加单元具备：第一过氧化氢添加单元，其根据由所述第一残留氯浓度测定单元测定出的第一残留氯浓度，向所述氧化处理水添加过氧化氢；以及第二过氧化氢添加单元，其根据由所述第二残留氯浓度测定单元测定出的第二残留氯浓度，向所述氧化处理水添加过氧化氢。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的纯水制造装置，其中，

所述纯水制造装置还具备溶解氧浓度测定单元，所述溶解氧浓度测定单元测定所述过氧化氢添加水或由所述生物处理单元得到的生物处理水的溶解氧浓度，所述过氧化氢添加单元根据测定出的溶解氧浓度向所述氧化处理水追加添加所述过氧化氢。