JP2017523041A - トリハロメタンで負荷された活性炭のアルカリ加水分解による原位置再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トリハロメタン(THM)で負荷された活性炭の原位置再生方法を提供する。【解決手段】本発明は、トリハロメタン(THM)で負荷された活性炭の原位置再生方法に関する。本発明によれば、これは、ハロゲンフリーの高水溶性又はガス状化合物を得るべく活性炭内における上昇温度でのTHMのアルカリ加水分解によって達成される。化学的加水分解処理の完了時に、活性炭を水及び希酸ですすぐことによって活性炭から試薬及び反応生成物が除去され、その結果、活性炭は未処理水流内で再度負荷され得る。全精製法中に、活性炭床を移動する必要はない。【選択図】なし

Description

本発明は、トリハロメタン(THM)で負荷された活性炭の原位置（in-situ）再生方法に関する。本発明に基づいて、これは、ハロゲンフリーの良い水溶性、又はガス状化合物中の活性炭内における上昇温度でのTHMのアルカリ加水分解によって達成される。化学的加水分解処理の完了後に、水及び希酸ですすぐことによって活性炭から試薬及び反応生成物が除去され、その結果、未処理水流内での再負荷に利用可能となる。全洗浄方法中に、活性炭床を移動してはならない。本発明は、さらに半導体産業、特に半導体の製造に用いる超純水を得るための本発明の方法の使用に関する。

THMは、衛生化(微生物排除)の目的で、自然表面及び地下水、再循環浴槽水等を含めた種々起源由来の水の塩素化によって生じる。それは、溶解有機化合物からのいわゆるハロホルム反応によって形成される。THM画分の主成分はクロロホルム(CHCl₃)である。THMは発癌性を有し、処理水のほとんどの意図した用途では、非常に低い残留濃度まで除去する必要がある(＜10μg/l)。未処理水用処理工程としての塩素の世界的拡散のため、蓄積THMの効率的除去は世界的に意義のある問題である。このプロセスの結果として汚染された水の量は、毎年＞10¹⁰m³の大きさである。
最新技術に基づいて、汚染水は主に活性炭への吸着によって処理される。一般的に吸着は固定床配置の粒状活性炭(GAC)で行なわれる。一旦飽和状態になったら、GACを交換して再生しなければならない。例えば熱化学的方法又は蒸気ストリッピングによる原位置外再生は最先端である；しかしながら、それは相当な費用及び方法関連支出を伴う。GAC固定床をフィルターホルダーから取り除き、通常は活性炭製造場所にある特殊な再生設備に移さなければならない。結果として、追加の輸送費用がかかるのみならず、摩耗によるGACの損失等もある。

上記理由のため、GAC固定床の機械的移動のない原位置再生は有益であろう。技術文献には、GACの多数の原位置処理方法が記載されている。それらの大半は、例えば過酸化水素を含有する溶液を用いる吸着汚染物の化学酸化に基づいている。新しい論文には、クロロホルムで負荷された(0.04Ma-%)(Ma-%＝質量パーセント、例えば、100gの活性炭当たりのクロロホルムのg数)GACの過硫酸塩を用いる酸化による再生が記載されている(Huling et al., Persulfate oxidation of MTBE- and chloroform-spent granular activated carbon. J. Hazard. Mat. 2011, 192, 1484-1490)。適用すべき反応条件は厳しく(55℃で3日及び1kgのGAC当たり500gの過硫酸塩)、達成される結果は満足のいくものではない(たった20〜60%のクロロホルム除去)。化学者の意見では、クロロホルムは酸化し難い化合物の一つに数えられることで有名なので、これは驚くべきことではない。
塩素化合物(CHC)の酸化の代替は、水性媒体中での加水分解である。EP 1 406 840は、有機ハロゲン化合物で負荷されている水の多段階除染方法について記載している。その中では、第1工程は、CHC(塩化炭化水素)に水相内での部分的脱塩素を受けさせることであり、結果として生じる反応生成物を、次に第2工程でそれらのストリッピングによって除去する。部分的脱塩素は、均質水溶液中のアルカリ加水分解によることを含め、種々の方法で行なうことができる。

異なる実施形態において、DE 102 23 112 A1は、一連の処理工程の第1工程としてのCHCの加水分解について記載している。その際に、高揮発性CHCは、部分的脱塩素によって、より揮発性が低いCHCに変換され、これが次に水相からのストリッピングによって除去される。これの例は1,1,2,2=テトラクロロエタンのトリクロロエチレンへの変換及びヘキサクロロシクロヘキサンのトリクロロベンゼンへの変換である(Mackenzie et al. Catalytic effects of activated carbon on hydrolysis reactions of chlorinated organic compounds. Part 1: γ-Hexachlorocyclohexane. Cat. Today 2005, 102-103C, 148-153 and Part 2: 1,1,2,2-tetrachloroethane. Appl. Cat. B Environm. 2005, 59, 171-179.)。この過程で、試験CHCは、均質水溶液中で同pH値を用いるより速く活性炭中で加水分解することが発見された。

列挙した3つの例は、共通して以下の3つの特徴を有する：
a)場合によっては強烈な反応条件の使用にもかかわらず、加水分解で部分的にしか脱塩素が達成されなかった。塩素含有生成物及び結果として生じる同様に毒性の反応生成物、並びにそれらの水相からの除去は、少なくとも1つの追加の方法工程を必要とした。
b)新たに生じたCHCのストリッピングは方法連鎖の固有部分である。使用済み活性炭は再生されないが、代わりに反応器チャージとしてのみ使用される。
c)処理済み活性炭は常に高含量のCHCで負荷されていた(1〜20質量パーセント)。超低残留負荷の到達性及び反応性については、それらは本明細書に記載の発明の方法で排除されるのだが、何も予測されなかった。

引用例のいずれにも基質としてクロロホルムは記載されていない。最初に、市販GAC中の収着質としてのクロロホルムの加水分解を別々の予備研究で調べた(実施例1参照)。その際に、文献記載の反応条件(pH＝12〜14、周囲温度、1週間までの反応時間)ではクロロホルムに関して有意な程度の除去は達成できないことが分かった。
化学者の観点から、CHCの加水分解について列挙した全ての例は、標準化反応機構−CHC分子からの塩化水素(HCl)のβ脱離に従う。この反応は、CHC分子がトランス位の隣接C原子上に少なくとも1個のCl原子と1個のH原子を示すときだけ起こり得る。クロロホルムは1個のC原子しか含有しないので、この必要条件は満たされず、分子は加水分解し難いと見なさなければならない。さらに重要なことに、吸着条件における加水分解除去に対してクロロホルムの非常に効果的な保護があると思われる。全てこれらは、この反応型を用いて、低負荷を有する活性炭を再生するために望ましくない必要条件である。

THMの無害生成物への適切な化学変換と共に、反応生成物及び試薬のフラッシングはGACフィルターの再生に必然的な必要条件である。水処理のタイプに応じて、例えば、飲料水又は化学プロセス用の超純水を作製するためには、その再生に基づくGAC溶出液の品質に関する必要条件は非常に高く、pH値又は塩含量のようなパラメーターによって表される。同時に、このすすぎに用いられ、そして処分すべき水の品質は制限されることになる。これらの2つの要件は張力の領域である。さらに、遅い粒内拡散及び緩衝能で物質輸送を遅延させるGACの特性が知られている。化学的再生及びフラッシングは、規則的運転用のフィルターシステムを利用できなくする。この時間枠を最小にする必要がある。
全体的に、フラッシング法を最適化することは、原位置再生法全体にとって相当な経済的及び技術的課題を提示する。両工程−汚染物の化学的除去及びGAC固定床のフラッシング−を許容できる時間と材料費で達成できるときだけに、原位置再生が、経済的条件に関して最先端の原位置外再生と競争して成功することができる。

従って、後述する方法は以下の3つのタスクを遂行しなければならない。
a)THM、特にクロロホルムの、できる限りハロゲンフリーであり、かつGACによってほんのわずかだけ遅延される、毒学的に無害な生成物への化学変換。
b)適切な時間内に完了する、可能な最少の水消費で全ての反応生成物及び試薬を除去するための再生GACのフラッシング。
c)使用する化学物質及び試薬は、できる限り対費用効果が高く、環境に優しくなければならない。

本発明によれば、これらのタスクは請求項1に記載の方法によって遂行される。
本発明に基づく方法の有益なさらなる展開は、従属請求項2〜11に記載されている。

吸着条件下で直接、温度上昇したアルカリ環境内でのTHMの不均一加水分解及びGAC床の多段階洗浄法を伴う本発明に基づく方法について。下記一般的な全反応式
CHX₃＋4ZOH→HCOO^-＋3X^-＋4Z⁺＋2H₂O（＋CO＋CO₂）
式中、X＝Cl、Br、Fl又はI及びZ＝Na又はK、
又はクロロホルムと水酸化ナトリウムを用いる具体例として
CHCl₃＋4NaOH→HCOO^-＋3Cl^-＋4Na⁺＋2H₂O（＋CO＋CO₂）
及び一般形では
CHX_nY_(3-n)＋ZOH→HCOO^-＋nX^-＋(3-n)Y＋4Z^+-＋2H₂O（＋CO＋CO₂）
式中、X及びY＝Cl、Br、Fl又はI、Z＝Na又はK及びn＝1又は2、
又はジブロモクロロメタンと水酸化ナトリウムを用いる具体例として
CHClBr₂＋4NaOH→HCOO^-＋Cl^-＋2Br^-＋4Na⁺＋2H₂O（＋CO＋CO₂）
によれば、
反応生成物はギ酸、一酸化炭素(小量の)であり、塩化物及び臭化物を用いる具体例においては、それらは有意には活性炭に吸着されず、フラッシングによって完全に除去可能である。これらの具体例では、水酸化ナトリウムが塩化ナトリウム又は臭化ナトリウムに変換される。対費用効果が高く、水質汚染のない化学物質のみが用いられる。反応生成物のストリッピングのような追加処理工程は必要とされない。

本発明に基づいて、本発明は、トリハロメタンで負荷された活性炭の原位置再生方法に関し、それによって、温度上昇した不活性固定床内の負荷された活性炭をアルカリ水溶液と接触させ、水及び／又は希酸を用いる一連のすすぎ工程ですすぐことを特徴とする。
トリハロメタンについては、それは好ましくはクロロホルム、フルオロホルム、ブロモホルム、ヨードホルム、ブロモジクロロメタン、又はジブロモクロロメタンを含み；特にクロロホルムが好ましい。
アルカリ水溶液は、13〜14の好ましいpH値を示す。
好ましいアルカリ溶液は、0.1〜10モル濃度の水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムであり；0.5〜2モル濃度の使用が推奨される。
不活性固定床内の好ましい反応温度は40〜80℃の範囲内であり；50〜70℃が特に好ましい。
アルカリ溶液による固定床の処理の好ましい長さは2時間〜3日の範囲内であり；12〜26時間が推奨される。その際に、処理の長さは、アルカリ濃度、反応温度、及びTHM除去要求度というパラメーターに基づいて最適化可能である。
好ましい方法は、アルカリ溶液が、固定床の中を通る循環にポンピングされ、このアルカリ溶液流に組み込まれた熱交換器で固定床を加熱及び冷却する。

アルカリ溶液処理の終了後に水及び／又は希酸を用いる一連のすすぎ工程で固定床をすすぐことが推奨される。
アルカリ溶液処理の終了後、次に固定床を1以上の床容積の水ですすぐことが推奨される。ここで関わった、より高い濃度のアルカリ溶液は後の処理工程に備えて取っておき、かつ希酸及び／又は水を用いる一連のすすぎ工程で固定床をすすぐ。
好ましいすすぎ方法は、一連の、それぞれ1以上の床容積の希酸、好ましくは0.05〜0.5モル濃度の塩酸又は硫酸を用いる1〜5回のすすぎ工程、好ましくは1回のみのすすぎ工程後の、それぞれ1以上の床容積の純水を用いる追加の5〜100回（10〜30回が推奨される）のすすぎ工程から成る。
すすぎ工程は、工程毎に10分〜2時間、好ましくは15〜30分のすすぎ媒体と固定床との間の接触時間を維持することが推奨される。その際に、接触時間は、ポンピング速度の変動に基づくか又はポンピング段階間に静止段階を設けることによって調整可能である。
トリハロメタンで負荷された活性炭の原位置再生のための本発明に基づく方法は、超純水を製造するための実施形態で用いられる。超純水については、これは、ほとんどゼロの不純物を含有する水を対象とする。特に医薬品産業で用いられるように、高度に精製した水(Aqua valde purificata)の定義によって、この水には以下の要件が課される。
−伝導率≦20℃で1.1μS/cm
−菌体内毒素＜0.25IE/ml(約25ng/lに相当)
−全有機炭素(TOC)≦0.5mg/l
−硝酸塩≦0.2mg/l。

本発明に基づく方法で作製された超純水は、半導体産業、特に半導体の製造に用いられる。
半導体産業においては、超純水は非常に厳しい要件を満たさなければならない。ここで、伝導率は＜0.055μS/cm、又は＜18.2MOhm/cmの比抵抗で定義される。
クロロホルムは加水分解し難く、GACの細孔に完全に吸着されるが、強烈な反応条件を用いることによって加水分解し得る。活性炭の存在下及び非存在下の研究室実験は、驚くべきことに、クロロホルムの不均一加水分解が均一反応より2〜3桁長くかかることを示した。この知見は、活性炭が特定CHCの加水分解を加速させるとDE 102 23 112 A1に記載されている触媒効果に反している。しかしながら、クロロホルムの高度の変換を達成するために、再生溶液のpH値、温度及び反応時間という3つの方法パラメーターを変えることができる。列挙した例は、いくつかの至適パラメーターの組合せを記載する。

36時間以内でのクロロホルムのほぼ完全な加水分解には、有意に上昇した反応温度が≦80℃、好ましくは≦70℃で十分であるという知見に留意することが重要である。これらの温度は、通常のGACフィルターユニットにおいて容易に調整され、対費用効果の高い廃熱の使用で発生され得る。
使用すべき強烈な反応条件にかかわらず、本発明に基づく方法の成功には、GACの構造、内表面、及び吸着特性の順守が必要不可欠である(実施例5参照)。
研究室規模での実験は、至適反応条件でのみ、0.01質量パーセントの範囲の極端に低いTHM負荷を排除することができる(実施例2参照)。この驚くべき能力は、精製すべき水の中のTHM濃度が非常に低い、例えば極端に低い活性炭負荷をもたらす少数のμg/lの範囲内である限りにおいて重要である。期待すべき負荷の指標は、クロロホルム取り入れ濃度を50μg/lと仮定して、以下の概算により導かれる：活性炭上への水からのクロロホルムの吸着係数としてK_dを用いて、q_AK＝K_d×C_{水中クロロホルム}＝10⁴l/kg×50μg/l＝10^-4kg/kg＝0,05%。
高分子有機化合物(フミン質)のような共吸着質は典型的に未処理水中に含まれ、同様に活性炭フィルターによって吸着されるので、本発明に基づく再生はそれらによって損なわれることもない(実施例3参照)。

本発明に基づく加水分解処理の最小汚染物質さえも破壊するこの優れた能力は、全体的に以下のいくつかの要因の結果である。
a)大余剰の対費用効果の高い加水分解剤(例えば、水酸化ナトリウム)
b)活性炭のミクロポア又はナノポア内の好ましい吸着プレートからさえもの「小さい」水酸化物イオンに対する吸着汚染物質の接近性、
c)寄生的に再生剤(例えば酸化プロセスにおける活性炭自体)を消費できる競合反応の失敗
d)実際の化学変換の頑健性。加水分解反応は、水又は共吸着質中の他の物質によって汚染される可能性がある触媒を必要としない。
化学的加水分解処理の終結後のGAC床のフラッシングは、至適順序のすすぎ工程で行なわれる。その際に、GAC固定床の下からの水酸化ナトリウムの排出のみならず、新鮮な水を(両方向に)用いることによる水酸化ナトリウムの排除は両方ともフィルター床が乾燥することなく利用可能である。
第1すすぎ工程、場合により複数の第1すすぎ工程からの依存として高濃縮の水酸化ナトリウムは、追加の加水分解処理のために容易に使用可能である。必要に応じて、再循環水酸化ナトリウムを新たな高濃縮水酸化ナトリウム(例えば40%)又はフレーク形態の固定水酸化ナトリウムに混合することによって再利用する前に、再循環水酸化ナトリウムに望ましいpH値に調整する。

洗浄方法は、次に循環内のすすぎ水を周期的にポンピングすることによって、連続的に、段階的に、又は半連続的に進行し得る。洗浄水については少なくとも10分〜2時間の接触時間を維持することが重要であり；連続運転では30分又は段階的運転におけるすすぎ水(すすぎ媒体)と固定床(固定物質)との間の平衡時間は少なくとも10〜30分(GAC粒径及び孔径分布によって決まる)が好ましい。より速いすすぎは効率を下げる。これは、同一のすすぎ結果に対して水の消費が増えることを意味する。
すすぎの結果は、溶出液のpH値又はその電気伝導率で追跡可能である。研究室規模でのGACカラムに関するすすぎ実験は、フラッシングの効率が最初は高いが、すすぎが進行するにつれてますます低減することを示した。これは、進行が、概算で計算されるすすぎ水の体積及び細孔容積をたどることを意味する。
この有益でない進行は、溶出液中の新鮮な水を、特定pH値で開始する希酸、例えば塩酸(HCl)に置き換えると、顕著に改善され得る。その際に、活性炭に貯蔵されたアルカリ度(＝緩衝能)がゆっくりすすぎ落とされて中和される。中和によって生じた塩(例えばNaCl)は、貯蔵された水酸化ナトリウムより容易にすすぎ落とされる。この方法においては、溶出液の一時的な「酸過剰」が起こることがあり、容易に取り扱うことができる(実施例7参照)。この様式では、再生GACフィルターの再利用を容易に可能にする排出値(pH値約8、伝導率＜0.1mS/cm)を20〜30の床容積で達成することができる。

設計例
これらの例は研究室規模での実験に基づいている。本方法では、市販のGAC(粒子画分：1〜3mm、BET法に基づく比表面積：1150m²/g)に水溶液から約0.05質量パーセントのクロロホルム(又はブロモホルム)を負荷させ、少なくとも1週間平衡にした。その後、活性炭から10gのアリコートを恒温カラムに詰め、種々の処理を施した。規定処理時間に基づいて水サンプルを取り、それらの塩化物含量を決定した。処理時間の終了時にGACカラムを、
a)抽出剤としてトルエンを用いて厳密に抽出し、ガスクロマトグラフィーを用いて抽出物をCHCの存在について分析するか、又は
b)一連のすすぎ工程でカラムをフラッシングした。その際に、カラム溶出液のpH値及び電気伝導率を測定した。

実施例1：
上述したように調製したGACカラムの1つを20mlの1M水酸化ナトリウム(pH＝14)で満たし、7日間周囲温度(20±2℃)で負荷させた。その後、水酸化ナトリウムを除去し、その塩化物含量を決定した。量は1.5mg/lだった。この値は約0.7%のクロロホルム変換率と一致する。この実施例は、GACに吸着されたクロロホルムは周囲温度で極端にゆっくり加水分解されることを示す。

実施例2：
クロロホルムで負荷された5つのGACカラムを並行試験で下記処理条件にさらした(表1参照)：

表1：

¹⁾ NaOHの代わりにKOH ²⁾ GACの初期負荷0.05質量百分率の代わりに0.01

1〜2日の処理時間内の適切な反応条件下で、高率のクロロホルム変換を達成することができた(＞90%)。
塩化物バランスから計算したクロロホルム変換率の確認のため、カラム3からのGACチャージに厳密な溶媒抽出を施した。抽出物のガスクロマトグラフィー分析は約2μg/gのGAC内の残留クロロホルム含量を示した。これは99.6%の排除率と一致する。この値は、クロロホルムの加水分解が完全な塩化物放出をもたらし、塩素化副生物が形成されないことをも確証する。
カラム5によるデータは、この方法で非常に低い負荷をも排除できることを示す。

実施例3：
0.05質量パーセントのクロロホルムをGACに負荷させる際に、市販のフミン酸(Aldrich社から)をも5mg/lの濃度で添加した。これは未処理水中の天然有機物(NOM)の代用として使用される。このフミン酸の約半分がクロロホルムと同時にGACによって吸着され、約0.5質量パーセントの追加負荷をもたらした。この追加負荷は、クロロホルム負荷より10倍高かった。この共負荷GACを詰めたカラムの1つを実施例2のカラム3と同様の加水分解にさらした。水酸化ナトリウム中で＞97%の塩化物収率が測定され、トルエン抽出物中では、1gのGAC当たり4μgの未変換クロロホルムが測定された。これは0.8%のクロロホルム残留と一致する。
この実施例は、フミン化合物のような共吸着質を有する、より高い負荷でさえ、GAC中のクロロホルムの加水分解を断固として抑制しないことを示す。

実施例4：
クロロホルムの代わりに0.1質量パーセントのブロモホルム(CHBr₃)をGACに負荷させ、実施例2のカラム3による加水分解にさらした。水酸化ナトリウム中の臭化物の定量により＞95%の回収率が示された。溶媒抽出の結果、抽出物には如何なる未変換ブロモホルムもなかった。

実施例5：
実施例2のカラム3を通じた加水分解処理の前後に、BET法で内表面を測定すること及び平均粒径の顕微鏡測定によってGACを特徴づけた。BET表面は、この方法の測定精度の範囲内(±10%)で1000〜1200m²/gで変化しないままだった。粒径分布及び機械的安定性(耐摩耗性)も有意な変化を示さなかった。同様に両GACサンプルのクロロホルム吸着も同一だった(C_{クロロホルム}≒50μg/lで吸着係数K_d≒2×10⁴l/kg)。

実施例6：
実施例1に従って1Mの水酸化ナトリウムを用いて平衡にしたGACカラムを総量50床容積の脱イオン水(脱塩水)で間隔をあけて洗浄した。この方法では、床容積毎の2回の洗浄工程間の平衡時間は15分だった。フラッシングからの最後の排水は11.2のpH値及び350μS/cmの伝導率を示した。この値は、1.6mMのNaOH残留濃度又は生産物濃度の625倍の濃縮と一致する。GACカラムの「理想的な」非遅延洗浄(反対の完全な逆混合で)の場合、2⁵⁰≒10¹⁵の濃縮倍数が算出される。実際にずっと低い効率のフラッシングは、本質的に活性炭における酸塩基緩衝特性に起因する。
これらの例は、以前のアルカリ性の平衡化GAC固定床の純水による中性すすぎは多大の労力でのみ達成可能であることを示す。

実施例7：
実施例6に類似して行なったが、2床容積の純粋すすぎ水の後に、さらに2床容積の0.05M塩酸で洗浄した点が異なる。この第2のカラムすすぎ後の最初の溶出液は3のpH値を示す。その後、それを15分間隔でさらに29床容積の脱塩水で洗浄した。このフラッシングの最後の排水は6.0±0.3のpH値及び110μS/cmの伝導率を示した。これらの値は、約0.9mMのNaCl残留濃度を有する中性溶出液に相当する。初期条件(1M NaOH)と比べた最後の溶出液の伝導率の減少倍数は約2000と算出される。この結果は、実施例6の50床容積と比べて34床容積のすすぎ水で達成された。
この例は、フラッシング法における酸すすぎが、結果を著しく改善できることを示す。この洗浄方法は、活性炭の緩衝特性によって常に遅れるが、NaClの遅延はNaOHの遅延より明らかに顕著でない。

Claims (13)

1. トリハロメタンで負荷された活性炭の原位置再生方法において、
   不活性固定床内の前記負荷された活性炭を上昇温度でアルカリ水溶液と接触させ、かつ水及び／又は希酸を用いる一連のすすぎ工程ですすぐことを特徴とする前記方法。
2. 前記トリハロメタンが、クロロホルム、フルオロホルム、ブロモホルム、ヨードホルム、ブロモジクロロメタン、又はジブロモクロロメタンを含み、好ましくはクロロホルムであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
3. 前記アルカリ水溶液が13〜14のpH値を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
4. 前記アルカリ溶液として、0.1〜10モル濃度、好ましくは0.5〜2モル濃度の水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを使用することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
5. 前記不活性固定床内の反応温度が40〜80℃、好ましくは50〜70℃の範囲内であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
6. 前記アルカリ溶液を用いる前記固定床の処理持続時間が、2時間〜3日、好ましくは12〜26時間の範囲内であり、前記処理持続時間は、アルカリ濃度、反応温度及び所要THM排除率というパラメーターに応じて最適化可能であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
7. 前記アルカリ溶液を、ポンピングによって前記固定床中を循環させ、かつ前記固定床を加熱及び冷却するための熱交換器を、前記アルカリ循環に組み込むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
8. アルカリ処理の終了後、水及び／又は希酸を用いる一連のすすぎ工程で前記固定床をすすぐことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
9. 前記アルカリ処理の終結後、次に1以上の床容積の水で前記固定床をすすぎ、結果として、より高い濃度の前記アルカリ溶液を追加処理工程のために維持し、かつ希酸及び／又は水を用いる一連のすすぎ工程で前記固定床をすすぐことを特徴とする、請求項8に記載の方法。
10. 前記一連のすすぎ工程が、それぞれ1以上の床容積の希酸、好ましくは0.05〜0.5モル濃度の塩酸又は硫酸を用いる1〜5回、好ましくは1回のみのすすぎ工程後の、それぞれ1以上の床容積の純水を用いる追加の5〜100回、好ましくは10〜30回のすすぎ工程から成ることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
11. 前記すすぎ工程が、前記すすぎ媒体と前記固定物質との間の接触時間をそれぞれ10分〜2時間、好ましくは15〜30分維持し、前記接触時間は、前記ポンピング速度を変えることによって又は前記ポンピング段階間に休止段階を設けることによって調整可能であることを特徴とする、請求項8〜10のいずれか1項に記載の方法。
12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法を含む、超純水の製造方法。
13. 半導体産業用の超純水を抽出するための、請求項12に記載の方法。