JP5604914B2 - Water treatment method and ultrapure water production method - Google Patents

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Description

本発明は原水の水処理方法及び超純水製造方法に係り、特に、原水中の尿素を高度に除去することができる水処理方法と、この水処理方法を利用した超純水製造方法に関する。   The present invention relates to a raw water treatment method and an ultrapure water production method, and more particularly to a water treatment method capable of highly removing urea in raw water and an ultrapure water production method using this water treatment method.

従来、市水、地下水、工水等の原水から超純水を製造する超純水製造装置は、基本的に、前処理装置、一次純水製造装置及び二次純水製造装置から構成される。このうち、前処理装置は、凝集、浮上、濾過装置で構成される。一次純水製造装置は、2基の逆浸透膜分離装置及び混床式イオン交換装置、或いは、イオン交換純水装置及び逆浸透膜分離装置で構成され、また、二次純水製造装置は、低圧紫外線酸化装置、混床式イオン交換装置及び限外濾過膜分離装置で構成される。   Conventionally, an ultrapure water production apparatus that produces ultrapure water from raw water such as city water, groundwater, and industrial water basically includes a pretreatment apparatus, a primary pure water production apparatus, and a secondary pure water production apparatus. . Among these, the pretreatment device is composed of agglomeration, levitation, and filtration devices. The primary pure water production apparatus is composed of two reverse osmosis membrane separation devices and a mixed bed type ion exchange device, or an ion exchange pure water device and a reverse osmosis membrane separation device. It consists of a low-pressure ultraviolet oxidizer, a mixed bed ion exchanger, and an ultrafiltration membrane separator.

超純水製造装置に供給される水中から尿素を除去することにより、超純水中のTOCを十分に低減することが特許文献1〜3に記載されている。   Patent Documents 1 to 3 describe that TOC in ultrapure water is sufficiently reduced by removing urea from the water supplied to the ultrapure water production apparatus.

特許文献1(特開平6−63592(特許3468784))では、前処理装置に生物処理装置を組み込み、この生物処理装置で尿素を分解する。特許文献2(特開平6−233997(特許3227863))では、前処理装置に生物処理装置を組み込み、被処理水(工業用水)と半導体洗浄回収水との混合水を通水する。この半導体洗浄回収水中に含有される有機物が生物処理反応の炭素源となり、尿素の分解速度が向上する。なお、この半導体洗浄回収水中にはアンモニウムイオン(NH )が多量に含有されている場合があり、これが尿素と同様に窒素源となり、尿素の分解を阻害することがある。特許文献3(特開平7−313994(特許3417052))には、この問題点を解決するために、被処理水(工業用水)と半導体洗浄回収水とを別々に生物処理した後に混合し、一次純水製造装置及び二次純水製造装置に通水することが記載されている。 In patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 6-63592 (patent 3468784)), a biological treatment apparatus is incorporated in a pretreatment apparatus, and urea is decomposed | disassembled in this biological treatment apparatus. In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-233997 (Patent No. 3227863)), a biological treatment apparatus is incorporated into a pretreatment apparatus, and a mixed water of treated water (industrial water) and semiconductor cleaning / collecting water is passed through. The organic substance contained in the semiconductor cleaning / collecting water becomes a carbon source for the biological treatment reaction, and the decomposition rate of urea is improved. In addition, there are cases where a large amount of ammonium ions (NH 4 + ) are contained in this semiconductor cleaning / recovered water, which becomes a nitrogen source in the same manner as urea and may inhibit the decomposition of urea. In order to solve this problem, Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-313994 (Patent No. 3417052)) separates the water to be treated (industrial water) and the semiconductor cleaning / recovered water after biological treatment separately, It describes that water is passed through a pure water production apparatus and a secondary pure water production apparatus.

特開平6−63592号JP-A-6-63592 特開平6−233997号JP-A-6-233997 特開平7−313994号JP-A-7-313994

特許文献2のように、被処理水に炭素源を添加すると、生物処理装置の尿素分解除去効率は向上するものの、生物処理装置内の菌体の増殖量が増加し、該生物処理装置からの菌体の流出量が増加する。   As in Patent Document 2, when a carbon source is added to the water to be treated, although the urea decomposition and removal efficiency of the biological treatment apparatus is improved, the amount of bacterial cells in the biological treatment apparatus increases, Increases the outflow of fungus bodies.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、原水中の尿素を高度に分解し、かつ生物処理装置からの菌体の流出を抑制することができる水処理方法と、この水処理方法を利用した超純水製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a water treatment method capable of highly decomposing urea in raw water and suppressing microbial cell outflow from a biological treatment apparatus, and this water treatment method. It aims at providing the ultrapure water manufacturing method utilized.

また、特許文献2のように、炭素源としてアンモニウムイオンの含有量の多い半導体洗浄回収水を用いると、アンモニウムイオンが尿素の分解を阻害する。   Further, as in Patent Document 2, when semiconductor cleaning / collecting water having a high ammonium ion content is used as a carbon source, ammonium ions inhibit the decomposition of urea.

本発明は、アンモニウムイオンを含む被処理水でも尿素を十分に分解することができる水処理方法と、この水処理方法を利用した超純水製造方法を提供することを別の目的とする。   Another object of the present invention is to provide a water treatment method capable of sufficiently decomposing urea even in water to be treated containing ammonium ions, and a method for producing ultrapure water using this water treatment method.

第1本発明(請求項1)の水処理方法は、尿素を含有する原水を生物処理する水処理方法において、原水に炭素源及び塩素系薬剤を添加した後、生物担持担体の固定床を有する生物処理手段に通水して生物処理を行う水処理方法であって、該原水は、地下水、河川水、市水、工業用水、半導体製造工程からの回収水、これらの水を凝集・加圧浮上・濾過の処理又はこれらの処理の組合せにより浄化処理した水であり、該生物担持担体が活性炭であり、該塩素系薬剤は結合塩素剤であり、炭素源の添加量は、添加後の水中におけるC量と尿素のN量との比(重量比)C/Nが100/50〜100/2となる量であり、塩素系薬剤の添加量は、生物処理水中の全残留塩素濃度がClとして0.02〜0.1mg/Lとなる量であることを特徴とするものである。 The water treatment method according to the first aspect of the present invention (Claim 1) is a water treatment method for biologically treating raw water containing urea, and after adding a carbon source and a chlorine-based chemical to the raw water, it has a fixed bed of a biological support carrier. A water treatment method for conducting biological treatment by passing water through biological treatment means, wherein the raw water is groundwater, river water, city water, industrial water, recovered water from a semiconductor manufacturing process, and agglomerating and pressurizing these waters. Water that has been purified by flotation / filtration treatment or a combination of these treatments, the biological carrier is activated carbon, the chlorinated agent is a bound chlorinating agent, and the amount of carbon source added is The ratio (weight ratio) of the amount of C to the amount of N in urea is such that C / N is 100/50 to 100/2, and the amount of chlorinated chemical added is the total residual chlorine concentration in biologically treated water is Cl 2 in an amount of 0.02 to 0.1 mg / L It is what.

第2発明(請求項2)の水処理方法は、尿素を含有する原水を生物処理する水処理方法において、原水に炭素源を添加した後、複数の生物処理手段に直列に通水して生物処理を行う水処理方法であって、該原水は、地下水、河川水、市水、工業用水、半導体製造工程からの回収水、これらの水を凝集・加圧浮上・濾過の処理又はこれらの処理の組合せにより浄化処理した水であり、少なくとも最も下流側の生物処理手段が生物担持担体の固定床を有し、該生物担持担体が活性炭であり、少なくとも1つの生物処理手段に流入する被処理水に対し、塩素系薬剤を添加し、該塩素系薬剤は結合塩素剤であり、炭素源の添加量は、添加後の水中におけるC量と尿素のN量との比(重量比)C/Nが100/50〜100/2となる量であり、塩素系薬剤の添加量は、生物処理水中の全残留塩素濃度がClとして0.02〜0.1mg/Lとなる量であることを特徴とするものである。 The water treatment method of the second invention (invention 2) is a water treatment method for biologically treating raw water containing urea, and after adding a carbon source to the raw water, the water is passed through a plurality of biological treatment means in series. A water treatment method for carrying out the treatment, wherein the raw water is groundwater, river water, city water, industrial water, recovered water from the semiconductor manufacturing process, flocculation / pressure levitation / filtration treatment or these treatments. Water to be purified by a combination of the above, wherein at least the most downstream biological treatment means has a fixed bed of the biological support, the biological support is activated carbon, and the treated water flows into at least one biological treatment means On the other hand, a chlorine-based chemical is added, the chlorine- based chemical is a combined chlorine agent, and the amount of carbon source added is the ratio (weight ratio) of the amount of C in water and the amount of N of urea (weight ratio) C / N Is an amount that is 100/50 to 100/2, and is chlorine-based The addition amount of the agent is characterized in that the total concentration of residual chlorine in the biological treatment water is an amount to be 0.02~0.1mg / L as Cl 2.

請求項の水処理方法は、請求項において、原水に炭素源を添加した後、第1の生物処理手段に通水し、該第1の生物処理手段の処理水に対し塩素系薬剤を添加した後第2の生物処理手段に通水することを特徴とするものである。 The water treatment method according to claim 3 is the water treatment method according to claim 2, wherein after adding the carbon source to the raw water, the water is passed through the first biological treatment means, and the chlorine-based chemical is added to the treated water of the first biological treatment means. After the addition, water is passed through the second biological treatment means.

本発明(請求項)の超純水製造方法は、請求項1ないしのいずれか1項に記載の水処理方法の処理水を1次純水装置及び2次純水装置で処理して超純水を製造することを特徴とするものである。 The ultrapure water production method of the present invention (Claim 4 ) is characterized by treating the treated water of the water treatment method according to any one of Claims 1 to 3 with a primary pure water device and a secondary pure water device. It is characterized by producing ultrapure water.

第1発明(請求項1)の水処理方法によると、原水に炭素源を添加して生物処理することにより、尿素分解除去効率が向上する。また、生物処理手段が生物担持担体の固定床よりなるため、流動床の場合よりも生物処理手段からの菌体の流出が抑制される。   According to the water treatment method of the first invention (invention 1), the decomposition efficiency of urea decomposition is improved by adding a carbon source to the raw water and biologically treating it. Moreover, since the biological treatment means is composed of a fixed bed of the biological support carrier, the outflow of bacterial cells from the biological treatment means is suppressed more than in the case of a fluidized bed.

第2発明(請求項)の水処理方法によると、原水に炭素源を添加して生物処理するため、尿素分解除去効率が向上する。特に、原水を複数の生物処理手段に直列に通水して生物処理を複数回行うため、尿素分解除去効率がより向上する。また、上流側の生物処理手段から流出した菌体は、その下流側の生物処理手段で捕捉される。これにより、菌体の流出が抑制される。 According to the water treatment method of the second invention (invention 2 ), since the carbon source is added to the raw water for biological treatment, the efficiency of urea decomposition removal is improved. In particular, since the raw water is passed through a plurality of biological treatment means in series and the biological treatment is performed a plurality of times, the urea decomposition and removal efficiency is further improved. Moreover, the microbial cell which flowed out from the biological treatment means on the upstream side is captured by the biological treatment means on the downstream side. Thereby, the outflow of a microbial cell is suppressed.

このように原水を複数の生物処理手段に直列に通水する場合、少なくとも最も下流側の生物処理手段を固定床とすることにより、菌体の流出が抑制される。 Thus if you passed through in series the raw water to a plurality of biological treatment means, by a fixed bed biological treatment means at least the most downstream outflow of bacterial cells Ru is suppressed.

原水中に塩素系薬剤を添加して生物処理することにより尿素分解効率が向上する。 It was added chlorine based agents in the raw water you improved urea decomposition efficiency by biological treatment.

このように酸化剤及び/又は殺菌剤の存在下で生物処理すると尿素効率が向上する機構の詳細は定かではないが、酸化剤及び/又は殺菌剤が存在しない条件における優先菌種と、酸化剤及び/又は殺菌剤が存在する条件における優先菌種とでは菌種が異なり、後者の優先菌種が尿素及び尿素誘導体の分解に寄与する菌種であるためと推察される。すなわち、尿素及び尿素誘導体を効率的に分解する菌種は酸化剤及び/又は殺菌剤への耐性が高く、酸化剤及び/又は殺菌剤が存在して他の菌種が失活する条件においても活性を維持することにより優先化し、尿素の分解効率が向上するものと推察される。   The details of the mechanism for improving urea efficiency when biologically treated in the presence of an oxidant and / or fungicide are not clear, but the preferred bacterial species and the oxidant in conditions where no oxidant and / or fungicide are present It is presumed that the preferred bacterial species differ from the preferred bacterial species in the presence of the fungicide and the latter preferred bacterial species contribute to the degradation of urea and urea derivatives. That is, bacterial species that efficiently decompose urea and urea derivatives are highly resistant to oxidizing agents and / or fungicides, and even under conditions where other oxidizing species are inactivated due to the presence of oxidizing agents and / or fungicides. It is presumed that priority is given to maintaining the activity and the decomposition efficiency of urea is improved.

なお、原水中の酸化剤及び/又は殺菌剤の濃度が高過ぎると、酸化剤及び/又は殺菌剤の酸化作用によって菌体が減少し、尿素分解効率が低下するおそれがある。また、原水中の酸化剤及び/又は殺菌剤の濃度が低すぎると、尿素分解効率が低くなるおそれがある。そこで、酸化剤及び/又は殺菌剤の添加量を制御したり必要に応じ酸化剤を除去したりするための還元処理を行うのが好ましい。   In addition, when the density | concentration of the oxidizing agent and / or fungicide in raw | natural water is too high, there exists a possibility that a microbial cell may reduce by the oxidizing action of an oxidizing agent and / or a fungicide, and a urea decomposition efficiency may fall. Moreover, when the density | concentration of the oxidizing agent and / or disinfectant in raw | natural water is too low, there exists a possibility that a urea decomposition efficiency may become low. Therefore, it is preferable to perform a reduction treatment for controlling the amount of the oxidizing agent and / or the bactericidal agent added or removing the oxidizing agent as necessary.

原水中にアンモニウムイオンが多量(例えば100〜400μg/L)に含まれていると、生物処理手段における尿素の分解が阻害される。アンモニウムイオンを含む被処理水に対して、酸化剤及び/又は殺菌剤として塩素系薬剤を添加することが有効である。この機構の詳細は明確ではないが、アンモニウムイオンと塩素とが反応してクロラミン(結合塩素)になると、このクロラミンを生物が取り込み難くなる結果、生物が尿素を優先して分解除去するためであると推察される。 If the raw water contains a large amount of ammonium ions (for example, 100 to 400 μg / L), the decomposition of urea in the biological treatment means is inhibited. Water to be treated containing ammonium ions, it is Ru effective der adding a chlorine-based agents as an oxidizing agent and / or disinfectant. The details of this mechanism are not clear, but when ammonium ions react with chlorine to form chloramine (bound chlorine), it becomes difficult for organisms to take up this chloramine, resulting in organisms preferentially decomposing and removing urea. It is guessed.

実施の形態に係る生物処理方法を示す系統図である。It is a systematic diagram showing the biological treatment method according to the embodiment. 実施の形態に係る生物処理方法を利用した超純水製造方法を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the ultrapure water manufacturing method using the biological treatment method which concerns on embodiment.

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

<第1の実施の形態>
第1の実施の形態に係る水処理方法は、尿素を含有する原水を生物処理する水処理方法において、原水に炭素源を添加した後、生物担持担体の固定床を有する生物処理手段に通水して生物処理を行うことを特徴とするものである。
<First Embodiment>
The water treatment method according to the first embodiment is a water treatment method in which raw water containing urea is biologically treated, and after adding a carbon source to the raw water, water is passed through a biological treatment means having a fixed bed of a biological support carrier. Thus, biological treatment is performed.

この水処理方法の処理対象水としては、地下水、河川水、市水、その他の工業用水、半導体製造工程からの回収水などが用いられる。また、これらの水を浄化処理したものであってもよい。この浄化処理としては、超純水の製造工程における前処理システム又はこれと同様の処理が好適である。具体的には、凝集・加圧浮上・濾過などの処理やこれらの処理の組合せが好適である。   As water to be treated by this water treatment method, ground water, river water, city water, other industrial water, recovered water from semiconductor manufacturing processes, and the like are used. Moreover, what purified these water may be used. As this purification treatment, a pretreatment system in the production process of ultrapure water or a treatment similar thereto is suitable. Specifically, treatments such as flocculation, pressurized levitation, filtration, and combinations of these treatments are suitable.

原水(処理対象水)中の尿素濃度は5〜200μg/L特に5〜100μg/L程度が好適である。   The urea concentration in the raw water (treatment target water) is preferably about 5 to 200 μg / L, particularly about 5 to 100 μg / L.

添加する炭素源としては、易分解性の有機物が好適である。例えば、酢酸、酢酸ナトリウム等の酢酸塩、メタノール、エタノール、アセトンなどが挙げられる。この炭素源は、生物処理時に生物(菌体)に取り込まれるため(資化)、下流側に流出することは少ないが、流出した場合に後処理で除去するという観点からは、酢酸塩などのように水溶液中でイオン化し、イオン交換樹脂等で除去し得るものが好ましい。原水に対する炭素源の添加量は、添加後の水中におけるC量と尿素のN量との比(重量比)C/Nが100/50〜100/2特に100/10〜100/5となる程度が好適である。また、必要に応じ、リンや、鉄、ニッケル、コバルト等の微量金属など、生物活動を活発化させる栄養源を適宜添加することが好ましい。   As the carbon source to be added, an easily decomposable organic substance is suitable. Examples thereof include acetates such as acetic acid and sodium acetate, methanol, ethanol, acetone and the like. This carbon source is taken up by living organisms (bacteria) during biological treatment (assimilation), so it rarely flows out to the downstream side, but from the viewpoint of removing it by post-treatment when it flows out, such as acetate Thus, those that can be ionized in an aqueous solution and removed with an ion exchange resin or the like are preferable. The amount of carbon source added to the raw water is such that the ratio (weight ratio) of the amount of C in the water after addition and the amount of urea N (weight ratio) C / N is 100/50 to 100/2, particularly 100/10 to 100/5. Is preferred. Moreover, it is preferable to add suitably the nutrient source which activates biological activities, such as phosphorus, trace metals, such as iron, nickel, and cobalt, as needed.

この原水(処理対象水)を生物処理手段に導入する前に、さらに酸化剤及び/又は殺菌剤を添加することが好ましい。これにより、尿素分解効率が向上する。また、生物処理水中に残存する酸化剤及び/又は殺菌剤の濃度が所定範囲となるようにして処理を行うことにより、尿素分解効率がより向上する。   It is preferable to add an oxidizing agent and / or a bactericidal agent before introducing the raw water (treatment target water) into the biological treatment means. Thereby, urea decomposition efficiency improves. Moreover, urea decomposition efficiency improves more by processing so that the density | concentration of the oxidizing agent and / or disinfectant which remain | survive in biological treatment water may become a predetermined range.

添加する酸化剤及び/又は殺菌剤の種類には特に制限はなく、尿素を効率的に分解する菌種を優先化し得るものが好適に用いられる。具体的には、次亜塩素酸ナトリウム、二酸化塩素等の塩素系酸化剤、モノクロラミン、ジクロラミン等の結合塩素剤(安定化塩素剤)などが好適に用いられる。   There is no restriction | limiting in particular in the kind of oxidizing agent and / or disinfectant to add, What can give priority to the bacterial species which decomposes | disassembles urea efficiently is used suitably. Specifically, chlorine-based oxidizing agents such as sodium hypochlorite and chlorine dioxide, and bonded chlorine agents (stabilized chlorine agents) such as monochloramine and dichloroamine are preferably used.

なお、後述するように担体として活性炭を用いる場合、活性炭の触媒反応等によって遊離塩素及び結合塩素が分解するが、結合塩素の方が活性炭と接触しても分解されにくい。従って、担体として活性炭を用いる場合は、酸化剤及び/又は殺菌剤として結合塩素剤を用いるのが好ましい。特に、酸化剤及び/又は殺菌剤としては、活性炭との反応の緩やかな結合塩素剤、例えば塩素系酸化剤とスルファミン酸化合物からなる結合塩素剤が好適である。   As will be described later, when activated carbon is used as a carrier, free chlorine and bonded chlorine are decomposed by catalytic reaction of activated carbon, etc., but bonded chlorine is less likely to be decomposed even when it comes into contact with activated carbon. Therefore, when activated carbon is used as the carrier, it is preferable to use a combined chlorine agent as the oxidizing agent and / or bactericidal agent. In particular, as the oxidizing agent and / or the bactericidal agent, a linking chlorinating agent having a slow reaction with activated carbon, for example, a chlorinated oxidizing agent composed of a chlorinated oxidizing agent and a sulfamic acid compound is suitable.

これらの酸化剤及び/又は殺菌剤の添加量としては、生物処理水中に残存する酸化剤及び/又は殺菌剤の濃度が所定濃度以下となるようにするのが好ましい。この所定濃度は酸化剤及び/又は殺菌剤の種類によって異なるが、塩素系薬剤の場合、生物処理水中の全残留塩素濃度がClとして0.1mg以下、例えば0.02〜0.1mg/L特に0.02〜0.06mg/Lとなるようにするのが好ましい。ここで、全残留塩素とは、遊離残留塩素と結合残留塩素とを合わせたものであり、全残留塩素濃度とは、遊離残留塩素濃度と結合残留塩素濃度との合計を意味する。酸化・殺菌能力は、遊離残留塩素の方が結合残留塩素よりも高い。よって、この遊離残留塩素濃度が0.02mg/L as Cl以下又は未満であるのが好ましい。この塩素系薬剤によると、上述の通り原水中のアンモニウムイオンによる尿素分解の阻害が抑制される。 The amount of the oxidizing agent and / or the bactericidal agent added is preferably such that the concentration of the oxidizing agent and / or the bactericidal agent remaining in the biologically treated water is not more than a predetermined concentration. This predetermined concentration varies depending on the type of oxidizing agent and / or bactericidal agent, but in the case of a chlorinated chemical, the total residual chlorine concentration in biologically treated water is 0.1 mg or less as Cl 2 , for example, 0.02 to 0.1 mg / L. In particular, it is preferably 0.02 to 0.06 mg / L. Here, the total residual chlorine is a sum of free residual chlorine and combined residual chlorine, and the total residual chlorine concentration means the sum of the free residual chlorine concentration and the combined residual chlorine concentration. Oxidizing / sterilizing ability of free residual chlorine is higher than that of combined residual chlorine. Therefore, it is preferable that this free residual chlorine concentration is 0.02 mg / L as Cl 2 or less. According to this chlorinated chemical, inhibition of urea decomposition by ammonium ions in the raw water is suppressed as described above.

なお、被処理水中にもともと酸化剤が含まれている場合(例えば、水道水など全残留塩素が存在する場合)や、生物処理の前段処理にて酸化剤を使用している場合などは、そのまま生物処理に受け入れることで生物処理を酸化剤存在下で実施することができる。しかしながら、生物処理給水の酸化剤濃度が低濃度の場合には、生物処理において酸化剤が早期に消費されてしまい酸化剤存在下とすることができない。また、被処理水中の酸化剤及び/又は殺菌剤の濃度が過度に高い場合には、これら酸化剤及び/又は殺菌剤の殺菌作用によって生物処理手段の菌体が失活ないし死滅するおそれがある。従って、被処理水中の酸化剤及び/又は殺菌剤の濃度測定を行い、この濃度が所定範囲となるように酸化剤及び/又は殺菌剤の添加量制御や、場合によっては還元処理するのが好ましい。   In addition, when the oxidant is originally contained in the water to be treated (for example, when all residual chlorine such as tap water is present) or when the oxidant is used in the pretreatment of the biological treatment, it remains as it is. By accepting the biological treatment, the biological treatment can be carried out in the presence of an oxidizing agent. However, when the oxidant concentration of the biological treatment feed water is low, the oxidant is consumed at an early stage in the biological treatment and cannot be in the presence of the oxidant. Moreover, when the concentration of the oxidizing agent and / or the bactericidal agent in the water to be treated is excessively high, the cells of the biological treatment means may be deactivated or killed by the bactericidal action of the oxidizing agent and / or the bactericidal agent. . Therefore, it is preferable to measure the concentration of the oxidizing agent and / or the bactericidal agent in the water to be treated, and to control the addition amount of the oxidizing agent and / or the bactericidal agent so that the concentration falls within a predetermined range, or in some cases, the reduction treatment. .

酸化剤及び/又は殺菌剤の濃度測定方法には特に制限はないが、例えば、DPD(N,N-diethylphenylenediamine)法や、ポーラログラフィーや、吸光光度法により塩素濃度を測定する方法や、水系内の酸化還元電位(Oxidation-reduction Potential;ORP)測定し、この酸化還元電位に基づいて酸化剤及び/又は殺菌剤の濃度を推定する方法等が挙げられる。この測定結果に基づき、酸化剤及び/又は殺菌剤が過剰のときは還元剤が添加され、酸化剤及び/又は殺菌剤が不足しているときには酸化剤及び/又は殺菌剤が添加される。   There are no particular restrictions on the method for measuring the concentration of the oxidizing agent and / or bactericide, but for example, the method of measuring the chlorine concentration by the DPD (N, N-diethylphenylenediamine) method, polarography, absorptiometry, And a method of measuring the oxidation-reduction potential (ORP) of the inside and estimating the concentration of the oxidizing agent and / or the bactericidal agent based on this oxidation-reduction potential. Based on the measurement results, the reducing agent is added when the oxidizing agent and / or the bactericidal agent is excessive, and the oxidizing agent and / or the bactericidal agent is added when the oxidizing agent and / or the bactericidal agent is insufficient.

本実施の形態では、被処理水を生物処理するための生物処理方式は、生物担持担体よりなる固定床、特に、菌体の流出が少ない下向流方式の固定床が好ましい。   In the present embodiment, the biological treatment system for biologically treating the water to be treated is preferably a fixed bed made of a biological carrier, particularly a downward flow type fixed bed with less bacterial cell outflow.

生物処理手段を固定床とする場合、固定床を必要に応じて洗浄するのが好ましい。これにより、生物(菌体)の増殖による固定床の閉塞、マッドボール化、尿素の分解除去効率の低下等が生じることが防止される。この洗浄方法には特に制限はなく、例えば逆洗、すなわち、原水の通水方向と逆方向に洗浄水を通水して担体を流動化させ、堆積物の系外への排出、マッドボールの粉砕、生物の一部の剥離などを行うようにするのが好ましい。   When the biological treatment means is a fixed bed, it is preferable to wash the fixed bed as necessary. As a result, it is possible to prevent the occurrence of blockage of the fixed bed, mudballing, reduction in the decomposition and removal efficiency of urea, and the like due to the growth of organisms (fungal bodies). There is no particular limitation on this cleaning method. For example, backwashing, that is, flowing the cleaning water in the direction opposite to the direction of passing raw water to fluidize the carrier, discharging sediment out of the system, It is preferable to perform pulverization, exfoliation of a part of the organism, and the like.

固定床の担体の種類に特に制限はなく、活性炭、アンスラサイト、砂、ゼオライト、イオン交換樹脂、プラスチック製成形品等が用いられるが、酸化剤及び/又は殺菌剤の存在下で生物処理を実施するためには、酸化剤及び/又は殺菌剤の消費量の少ない担体を用いることが好ましい。但し、生物分処理手段に高濃度の酸化剤及び/又は殺菌剤が流入する可能性がある場合には、酸化剤及び/又は殺菌剤を分解し得る活性炭等の担体を用いても良い。このように活性炭等を用いた場合、被処理水中の酸化剤及び/又は殺菌剤の濃度が高い場合であっても、菌体が失活、死滅することが防止される。   There are no particular restrictions on the type of carrier for the fixed bed, and activated carbon, anthracite, sand, zeolite, ion exchange resin, plastic molded products, etc. are used, but biological treatment is carried out in the presence of oxidizing agents and / or bactericides. In order to achieve this, it is preferable to use a carrier that consumes less oxidizing agent and / or fungicide. However, in the case where there is a possibility that a high concentration of oxidizing agent and / or bactericidal agent flows into the biological treatment means, a carrier such as activated carbon that can decompose the oxidizing agent and / or the bactericidal agent may be used. Thus, when activated carbon etc. are used, even if it is a case where the density | concentration of the oxidizing agent and / or disinfectant in to-be-processed water is high, it is prevented that a microbial cell is inactivated and killed.

生物処理手段への通水速度は、SV5〜50hr−1程度とするのが好ましい。この生物処理手段への給水の水温は常温たとえば10〜35℃、pHはほぼ中性たとえば4〜8であることが好ましく、従って、必要に応じて、生物処理手段の前段に熱交換機やpH調整剤添加手段を設けることが好ましい。 The water flow rate to the biological treatment means is preferably about SV5 to 50 hr- 1 . It is preferable that the temperature of water supplied to the biological treatment means is normal temperature, for example, 10 to 35 ° C., and the pH is almost neutral, for example, 4 to 8. Therefore, if necessary, a heat exchanger or pH adjustment is provided before the biological treatment means. It is preferable to provide an agent addition means.

なお、第1図(a)は、この第1の実施の形態のフローの一例(請求項2の実施の形態)を示している。第1図(a)では、原水は超純水製造装置の前処理システムの処理水である。第1図(a)では、この前処理システム処理水に対し、炭素源と共に結合塩素剤を添加してから生物処理し、この生物処理水を1次純水システムに供給するようにしている。   FIG. 1 (a) shows an example of the flow of the first embodiment (embodiment of claim 2). In FIG. 1 (a), raw water is treated water of a pretreatment system of an ultrapure water production apparatus. In FIG. 1 (a), this pretreatment system treated water is biologically treated after adding a combined chlorine agent together with a carbon source, and this biologically treated water is supplied to the primary pure water system.

<第2の実施の形態>
第2の実施の形態に係る水処理方法は、尿素を含有する原水を生物処理する水処理方法において、原水に炭素源を添加した後、複数の生物処理手段に直列に通水して生物処理を行うことを特徴とするものである。本実施の形態によると、原水を複数の生物処理手段に直列に通水して生物処理を複数回行うため、生物処理を1回行う場合と比べて尿素分解除去効率がより向上する。
<Second Embodiment>
The water treatment method according to the second embodiment is a water treatment method in which raw water containing urea is biologically treated, and after adding a carbon source to the raw water, the water is passed through a plurality of biological treatment means in series. It is characterized by performing. According to this embodiment, since raw water is passed through a plurality of biological treatment means in series and biological treatment is performed a plurality of times, urea decomposition and removal efficiency is further improved as compared with the case where the biological treatment is performed once.

炭素源は最も上流側の生物処理手段よりも上流側で原水に添加する。但し、第2段目以降の生物処理手段への流入水に対しても炭素源を添加してもよい。これにより、第2段目以降の生物処理手段における尿素除去効率が向上する。   The carbon source is added to raw water upstream from the most upstream biological treatment means. However, a carbon source may be added to the inflow water to the biological treatment means in the second and subsequent stages. Thereby, the urea removal efficiency in the biological treatment means in the second and subsequent stages is improved.

本実施の形態では、特に最終段以外の生物処理手段では、被処理水を生物処理するための生物処理方式については特に制限はない。最終段以外の生物処理手段(例えば、2段処理の場合は、第1段目の生物処理手段)は、流動床や、浮遊活性汚泥法等の生物処理方式を用いても良い。最終段については、固定床担体方式の生物処理手段が好ましい。   In the present embodiment, the biological treatment means for biologically treating the water to be treated is not particularly limited in the biological treatment means other than the final stage. Biological treatment means other than the final stage (for example, in the case of two-stage treatment, the first-stage biological treatment means) may use a biological treatment system such as a fluidized bed or a suspended activated sludge method. For the last stage, a biological treatment means of a fixed bed carrier type is preferable.

固定床担体法を採用した場合には、菌体が流出して減少し、分解効率が低下することが防止される。また、菌体が流出して後段側の1次純水システム等で濁質負荷となったり、スライム障害の原因になったりすることが防止される。この固定床担体法による生物処理に用いる生物処理手段としては、生物の流出の少ない下向流式の方が好ましい。少なくとも最も下流側の生物処理手段を固定床式とすることにより、生物(菌体)の下流側への流出を抑制することが可能である。総ての生物処理手段を固定床式とすると、生物ないし担体の流出が著しく少なくなり、後段での後処理の負荷が著しく低減される。また、最下流側の生物処理手段を固定床式とし、その他の生物処理手段の少なくとも1つを流動床式とすると、流動床式の生物処理手段によって尿素の分解除去効率が向上すると共に、この流動床式の生物処理手段から流出した生物が、その下流側の固定床式の生物処理手段で十分に捕捉されるため、生物処理手段よりも後段での負荷が低減される。   When the fixed bed carrier method is employed, bacterial cells are prevented from flowing out and decreasing, and degradation efficiency is prevented. Further, it is possible to prevent the bacterial cells from flowing out and becoming a turbid load in the primary pure water system or the like on the rear stage side or causing a slime failure. As the biological treatment means used for biological treatment by this fixed bed carrier method, the downward flow type with less biological outflow is preferred. By using at least the most downstream biological treatment means as a fixed bed type, it is possible to suppress the outflow of organisms (fungal bodies) to the downstream side. When all the biological treatment means are fixed bed type, the outflow of the organism or the carrier is remarkably reduced, and the post-treatment load in the subsequent stage is remarkably reduced. Further, if the biological treatment means on the most downstream side is a fixed bed type and at least one of the other biological treatment means is a fluidized bed type, the fluidized bed biological treatment means improves the decomposition and removal efficiency of urea, and this Since the organism flowing out from the fluidized bed biological treatment means is sufficiently captured by the fixed bed biological treatment means on the downstream side thereof, the load on the downstream side of the biological treatment means is reduced.

本実施の形態にあっても、少なくとも1つの生物処理手段において、酸化剤及び/又は殺菌剤の存在下で生物処理を行うことが好ましく、これにより尿素分解効率が向上する。例えば、原水を2個の生物処理手段に直列に通水する場合には、酸化剤及び/又は殺菌剤は、1段目の生物処理手段の前段に添加してもよく、1段目と2段目の生物処理手段の間に添加してもよく、その両方に添加してもよい。   Even in the present embodiment, it is preferable to perform biological treatment in the presence of an oxidizing agent and / or a bactericidal agent in at least one biological treatment means, thereby improving urea decomposition efficiency. For example, when raw water is passed through two biological treatment means in series, the oxidizing agent and / or the bactericidal agent may be added to the first stage of the first stage biological treatment means. It may be added during the biological treatment means in the second stage, or may be added to both.

なお、炭素源の濃度や酸化剤及び/又は殺菌剤の濃度を生物処理手段ごとに異なる値に調整することにより、各生物処理手段に保持される菌体の菌相を異ならせてもよい。これにより、多様な形態による生物処理により、尿素の分解除去の向上を図ることができる。   In addition, you may vary the microflora of the microbial cell hold | maintained at each biological treatment means by adjusting the density | concentration of a carbon source, the density | concentration of an oxidizing agent, and / or a disinfectant to a different value for every biological treatment means. Thereby, the decomposition and removal of urea can be improved by biological treatment in various forms.

第1図(b)はこの第2の実施の形態の一例を示している。この第1図(b)では、原水は超純水製造装置の前処理システムの処理水である。この前処理システム処理水に対し炭素源を添加し、第1の生物処理手段1に通水し、この第1の生物処理手段1からの処理水を第2の生物処理手段2に通水し、第2の生物処理手段2の生物処理水を1次純水システムに供給する。   FIG. 1 (b) shows an example of the second embodiment. In FIG. 1 (b), the raw water is treated water of the pretreatment system of the ultrapure water production apparatus. A carbon source is added to the pretreatment system treated water, water is passed through the first biological treatment means 1, and treated water from the first biological treatment means 1 is passed through the second biological treatment means 2. The biologically treated water of the second biological treatment means 2 is supplied to the primary pure water system.

前述の通り、第1の生物処理手段1は、固定床に限らず、流動床などであってもよい。第2の生物処理手段2は固定床であり、特に下向流固定床式であることが好ましい。   As described above, the first biological treatment means 1 is not limited to a fixed bed but may be a fluidized bed or the like. The second biological treatment means 2 is a fixed bed, and is preferably a downward flow fixed bed type.

第1図(c)は第2の実施の形態の別の一例を示している。この第1図(c)は、第1図(b)において、第1の生物処理手段1からの処理水に殺菌剤として結合塩素剤を添加するようにしたものである。その他の構成は第1図(b)と同様である。   FIG. 1 (c) shows another example of the second embodiment. FIG. 1 (c) shows a case in which a combined chlorine agent is added as a bactericidal agent to the treated water from the first biological treatment means 1 in FIG. 1 (b). Other configurations are the same as those in FIG. 1 (b).

第1図(d)は第2の実施の形態のさらに別の一例を示している。この第1図(d)では、第1図(c)において、前処理システムからの処理水に対して炭素源及び酸化剤(この実施の形態では塩素剤)を添加している。その他の構成は第1図(c)と同様である。   FIG. 1 (d) shows still another example of the second embodiment. In FIG. 1 (d), a carbon source and an oxidizing agent (chlorine agent in this embodiment) are added to the treated water from the pretreatment system in FIG. 1 (c). Other configurations are the same as those in FIG. 1 (c).

なお、第2の実施の形態におけるその他の好適な構成は、第1の実施の形態と同様である。   In addition, the other suitable structure in 2nd Embodiment is the same as that of 1st Embodiment.

次に、本発明の水処理方法を利用して超純水を製造する方法について第2図を参照して説明する。第2図に示す超純水製造方法では、原水を、前処理システム10、生物処理システム11、限外濾過膜分離(UF)装置12、一次純水処理システム20及びサブシステム30で処理する。   Next, a method for producing ultrapure water using the water treatment method of the present invention will be described with reference to FIG. In the ultrapure water production method shown in FIG. 2, raw water is treated by the pretreatment system 10, the biological treatment system 11, the ultrafiltration membrane separation (UF) device 12, the primary pure water treatment system 20, and the subsystem 30.

この前処理システム10は、凝集、加圧浮上(沈殿)、濾過(膜濾過)装置等よりなる。この前処理システム10において、原水中の懸濁物質やコロイド物質が除去される。また、この前処理システム10では高分子系有機物、疎水性有機物などの除去も可能である。   The pretreatment system 10 includes agglomeration, pressure levitation (precipitation), a filtration (membrane filtration) device, and the like. In the pretreatment system 10, suspended substances and colloidal substances in the raw water are removed. The pretreatment system 10 can also remove high molecular organic substances, hydrophobic organic substances, and the like.

この前処理システム10からの流出水に炭素源や、必要に応じさらに酸化剤及び/又は殺菌剤を添加し、生物処理システム11により上述の生物処理が行われる。生物処理システム11は第1図(a)〜(d)のいずれでもよい。この生物処理システム11の下流側に設置された限外濾過膜分離装置12では、生物処理システム11から流出する微生物や担体微粒子等を分離除去する。但し、この限外濾過膜分離装置12は省略されてもよい。   A carbon source and, if necessary, an oxidizing agent and / or a bactericidal agent are added to the effluent from the pretreatment system 10, and the biological treatment system 11 performs the above biological treatment. The biological treatment system 11 may be any of FIGS. 1 (a) to (d). The ultrafiltration membrane separation device 12 installed on the downstream side of the biological treatment system 11 separates and removes microorganisms, carrier fine particles, and the like flowing out from the biological treatment system 11. However, the ultrafiltration membrane separation device 12 may be omitted.

一次純水処理システム20は、第1逆浸透(RO)膜分離装置21と、第2逆浸透(RO)膜分離装置22と、混床式イオン交換装置23とをこの順に設置したものである。但し、この一次純水処理システム20を構成する装置はこれに制限されるものではなく、例えば、逆浸透装置、イオン交換処理装置、電気脱イオン交換処理装置、UV酸化処理装置などを組み合わせてもよい。   The primary pure water treatment system 20 includes a first reverse osmosis (RO) membrane separator 21, a second reverse osmosis (RO) membrane separator 22, and a mixed bed ion exchanger 23 in this order. . However, the apparatus constituting the primary pure water treatment system 20 is not limited to this. For example, a reverse osmosis apparatus, an ion exchange treatment apparatus, an electrodeionization exchange treatment apparatus, a UV oxidation treatment apparatus, etc. may be combined. Good.

サブシステム30は、サブタンク31と、熱交換器32と、低圧紫外線酸化装置33と、混床式イオン交換装置34と、UF膜分離装置35とをこの順に設置したものである。一次純水処理システム20の処理水は、サブシステム30にて、サブタンク31及び熱交換器32を経て低圧紫外線酸化装置33に導入され、含有されるTOCがイオン化ないし分解され、このうち、イオン化された有機物は、後段の混床式イオン交換装置34で除去される。この混床式イオン交換装置34の処理水は更にUF膜分離装置35で膜分離処理され、超純水が得られる。但し、このサブシステム30を構成する装置はこれに制限されるものではなく、例えば、脱気処理装置、UV酸化処理装置、イオン交換処理装置(非再生式)、限外濾過膜処理装置(微粒子除去)などを組み合わせてもよい。   The sub system 30 includes a sub tank 31, a heat exchanger 32, a low-pressure ultraviolet oxidizer 33, a mixed bed ion exchanger 34, and a UF membrane separator 35 in this order. The treated water of the primary pure water treatment system 20 is introduced into the low-pressure ultraviolet oxidizer 33 through the sub-tank 31 and the heat exchanger 32 in the sub-system 30, and the contained TOC is ionized or decomposed. The organic matter is removed by the mixed bed ion exchanger 34 in the subsequent stage. The treated water of the mixed bed type ion exchange device 34 is further subjected to membrane separation treatment by the UF membrane separation device 35 to obtain ultrapure water. However, the apparatus constituting the subsystem 30 is not limited to this. For example, a degassing apparatus, a UV oxidation apparatus, an ion exchange apparatus (non-regenerative type), an ultrafiltration membrane apparatus (fine particles) (Removal) and the like may be combined.

この超純水製造方法よると、生物処理システム11において尿素が十分に分解除去されるため、高純度の超純水を効率よく製造することができる。また、生物処理システム11の最終段の生物処理手段を固定床とした場合には、生物処理システム11から生物(菌体)や担体微粒子等が流出することが抑制される。これにより、菌体等が後段1次純水システム等で濁質負荷となったりスライム障害の原因になったりすることが防止される。   According to this method for producing ultrapure water, urea is sufficiently decomposed and removed in the biological treatment system 11, and therefore high purity ultrapure water can be produced efficiently. Further, when the biological treatment means at the final stage of the biological treatment system 11 is a fixed bed, it is possible to prevent the living organisms (fungal bodies), carrier fine particles, and the like from flowing out from the biological treatment system 11. Thereby, it is prevented that a microbial cell etc. becomes a turbid load by a back | latter stage primary pure water system etc., or causes a slime failure.

この超純水製造方法によると、原水を生物処理システム11に導入する前に前処理システム10に導入して原水中の濁質を除去している。このため、生物処理システム11での尿素の分解除去効率が濁質のために低下することが防止されると共に、濁質によって生物処理システム11の圧力損失が増加することが抑制される。また、この超純水製造方法によると、生物処理システム11の下流側に限外濾過膜分離装置12、一次純水システム20及びサブシステム30が設けられているため、生物処理システム11から流出する生物ないし担体が、これら限外濾過膜分離装置12、一次純水システム20及びサブシステム30によって良好に除去される。   According to this ultrapure water production method, the raw water is introduced into the pretreatment system 10 before the raw water is introduced into the biological treatment system 11 to remove turbidity in the raw water. For this reason, the decomposition and removal efficiency of urea in the biological treatment system 11 is prevented from being reduced due to turbidity, and an increase in pressure loss of the biological treatment system 11 due to the turbidity is suppressed. Moreover, according to this ultrapure water production method, the ultrafiltration membrane separation device 12, the primary pure water system 20, and the subsystem 30 are provided on the downstream side of the biological treatment system 11. Living organisms or carriers are favorably removed by the ultrafiltration membrane separation device 12, the primary pure water system 20, and the subsystem 30.

なお、第2図では、尿素除去処理を前処理後に行っているが、前処理の前に尿素除去処理を行ってもよい。   In FIG. 2, the urea removal process is performed after the pretreatment, but the urea removal process may be performed before the pretreatment.

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.

[実施例1]
第1図(a)のフローのように、原水に対して炭素源と、結合塩素剤と、リン源とを添加した後、1段の生物処理手段に通水して生物処理を行った。
[Example 1]
As shown in the flow of FIG. 1 (a), a carbon source, a combined chlorine agent, and a phosphorus source were added to raw water, and then water was passed through one stage of biological treatment means for biological treatment.

原水としては、市水(野木町水;平均尿素濃度10μg/L、平均TOC濃度500μg/L)に試薬尿素(キシダ化学製)を必要に応じ添加したものを用いた。   The raw water used was city water (Nogi-cho water; average urea concentration 10 μg / L, average TOC concentration 500 μg / L) with reagent urea (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) added as necessary.

炭素源としては酢酸ナトリウム(キシダ化学製)を用い、結合塩素剤としては栗田工業株式会社製スライムコントロール剤(結合塩素系「クリバータIK110」)を用いた。リン源としてはリン酸二水素ナトリウム(キシダ化学製)を用いた。   Sodium acetate (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) was used as the carbon source, and slime control agent (bonded chlorine-based “Kuriverta IK110”) manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd. was used as the bound chlorine agent. As the phosphorus source, sodium dihydrogen phosphate (manufactured by Kishida Chemical) was used.

生物処理手段としては、生物担体としての粒状活性炭(「クリコール WG160、10/32メッシュ」、栗田工業株式会社製)を円筒容器に10L充填して固定床としたものを用いた。なお、生物処理手段としては、試薬尿素にて馴養を実施し、尿素分解能が既に発現しているものを用いた。   As a biological treatment means, a granular activated carbon (“Crycol WG160, 10/32 mesh”, manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd.) as a biological carrier was filled into a cylindrical container and used as a fixed bed. In addition, as a biological treatment means, the one that has been habituated with the reagent urea and urea resolution has already been developed was used.

まず、市水(試薬尿素無添加)に対し、酢酸ナトリウム、スライムコントロール剤及びリン酸二水素ナトリウムが市水に対して以下の濃度となるように添加した後、生物処理手段に下向流にて通水した。通水速度SVは20/hr(毎時通水流量÷充填活性炭量)とした。通水後の生物処理水について、尿素濃度を分析した。その結果を表1に示す。
酢酸ナトリウム:500μg/L
スライムコントロール剤:0.2mg/LasCl
リン酸二水素ナトリウム:5μg/L
First, after adding sodium acetate, slime control agent, and sodium dihydrogen phosphate to city water (no reagent urea added) to the city water to the following concentrations, I passed water. The water flow rate SV was 20 / hr (water flow rate per hour ÷ filled activated carbon amount). The urea concentration was analyzed about the biological treatment water after water flow. The results are shown in Table 1.
Sodium acetate: 500 μg / L
Slime control agent: 0.2 mg / LasCl 2
Sodium dihydrogen phosphate: 5 μg / L

48時間経過後、市水に対し、上記薬剤と共に試薬尿素を100μg/Lの割合で添加したものを模擬原水とし、上記の生物処理手段に通水した。この通水を継続し、6時間、12時間及び24時間経過時点でそれぞれ、生物処理水の尿素濃度を分析した。その結果を表1に示す。   After 48 hours had passed, the reagent urea was added to the city water at a rate of 100 μg / L together with the above chemicals as simulated raw water, which was passed through the biological treatment means. This water flow was continued, and the urea concentration of the biologically treated water was analyzed at 6 hours, 12 hours and 24 hours, respectively. The results are shown in Table 1.

尿素分析の手順は以下の通りである。すなわち、まず、検水の全残留塩素濃度をDPD法にて測定し、相当量の重亜硫酸ナトリウムで還元処理する。(その後、DPD法にて全残留塩素を測定して、0.02mg/L未満であることを確認する。)次に、この還元処理した検水をイオン交換樹脂(「KR−UM1」、栗田工業株式会社製)にSV50/hrで通水し、脱イオン処理し、ロータリーエバポレータにて10〜100倍に濃縮した後、ジアセチルモノオキシム法にて尿素濃度を定量する。   The procedure for urea analysis is as follows. That is, first, the total residual chlorine concentration in the test water is measured by the DPD method, and is reduced with a considerable amount of sodium bisulfite. (Subsequently, the total residual chlorine is measured by the DPD method and it is confirmed that it is less than 0.02 mg / L.) Next, this reduced test water is used as an ion exchange resin (“KR-UM1”, Kurita). Kogyo Kogyo Co., Ltd.) was passed through SV50 / hr, deionized, concentrated 10 to 100 times with a rotary evaporator, and then the urea concentration was quantified by the diacetyl monooxime method.

なお、試験期間中にpH調整は実施しなかった。試験期間中のpHは6.8〜7.5であった。試験期間中の市水の水温は24〜26℃(15℃以上)であったため、生物反応が阻害される水温ではないと判断し、水温調節も実施しなかった。試験期間中の生物処理水の溶存酸素(DO)濃度は3.8〜4.5mg/Lであったため、溶存酸素不足はないと判断し、溶存酸素濃度の調節も実施しなかった。試験期間中、生物処理水中の全残留塩素濃度は0.05〜0.1mg/LasCl(遊離残留塩素濃度は0.02mg/LasCl以下)であった。 In addition, pH adjustment was not implemented during the test period. The pH during the test period was 6.8-7.5. Since the water temperature of the city water during the test period was 24 to 26 ° C. (15 ° C. or higher), it was determined that the water temperature was not inhibited by the biological reaction, and the water temperature was not adjusted. Since the dissolved oxygen (DO) concentration of the biologically treated water during the test period was 3.8 to 4.5 mg / L, it was judged that there was no shortage of dissolved oxygen, and the dissolved oxygen concentration was not adjusted. During the test period, the total residual chlorine concentration in the biologically treated water was 0.05 to 0.1 mg / LasCl 2 (the free residual chlorine concentration was 0.02 mg / LasCl 2 or less).

上記24時間経過後の生物処理水のFI(SDI)値を表2に示す。ここで、FI(Fouling Index)及びSDI(Silt Density Index)は逆浸透膜の給水指標として用いられる値であり、主に濁質負荷及びスライム障害の発生度合いを図る指標値として用いられるものである。このFI(SDI)値は以下の手順で求められる。すなわち、φ47mm、公称孔径0.45μmのメンブレンフィルターを用い、0.2MPa(30PDI)の操作圧力にて全量濾過を行う。そして、初期500mL濾過に要した時間T(秒)と、濾過継続15分後における500mL濾過に要した時間T(秒)とから、下式を用いてFI(SDI)値を算出する。なお、このFI(SDI)値のRO給水基準は3〜4未満である。
FI(SDI)=(1−T/T)/15
Table 2 shows the FI (SDI) value of the biologically treated water after the lapse of 24 hours. Here, FI (Fouling Index) and SDI (Silt Density Index) are values used as a water supply index of a reverse osmosis membrane, and are mainly used as index values for measuring the degree of occurrence of turbid load and slime damage. . This FI (SDI) value is obtained by the following procedure. That is, using a membrane filter having a diameter of 47 mm and a nominal pore diameter of 0.45 μm, the entire amount is filtered at an operating pressure of 0.2 MPa (30 PDI). Then, from the time T 1 (second) required for the initial 500 mL filtration and the time T 2 (second) required for the 500 mL filtration after 15 minutes of filtration, the FI (SDI) value is calculated using the following equation. In addition, the RO water supply standard of this FI (SDI) value is less than 3-4.
FI (SDI) = (1−T 1 / T 2 ) / 15

[比較例1]
炭素源を添加しなかったこと以外は実施例1と同様にして前記模擬原水を処理した。その結果を表1及び表2に示す。
[Comparative Example 1]
The simulated raw water was treated in the same manner as in Example 1 except that no carbon source was added. The results are shown in Tables 1 and 2.

[参考例1]
スライムコントロール剤(結合塩素剤)を添加せず、馴養時にもスライムコントロール剤を添加しなかったこと以外は実施例1と同様にして前記模擬原水を処理した。その結果を表1及び表2に示す。
[Reference Example 1]
The simulated raw water was treated in the same manner as in Example 1 except that the slime control agent (bonded chlorine agent) was not added and the slime control agent was not added during habituation. The results are shown in Tables 1 and 2.

[実施例2]
生物処理手段として実施例1と同様の生物処理手段を直列に2段に設置したものを用い、かつ市水に対してスライムコントロール剤を添加しなかったこと以外は実施例1と同様にして前記模擬原水を処理した。なお、このフローは、第1図(b)において、被処理水に対しC源だけでなくリン源も併せて添加したフローに相当する。結果を表1及び表2に示す。
[Example 2]
As the biological treatment means, the same biological treatment means as in Example 1 was used in two stages in series, and the same as in Example 1 except that no slime control agent was added to city water. Simulated raw water was treated. This flow corresponds to the flow in which not only the C source but also the phosphorus source is added to the water to be treated in FIG. 1 (b). The results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 0005604914
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表1に示す通り、実施例1では、原水中の尿素濃度の変化(負荷変動)の前後における生物処理水濃度の変化は微小であった。これに対し、炭素源を添加しない比較例1では、負荷変動から(すなわち通水する原水を尿素無添加のものから前記模擬原水に切替えてから)24時間経過後の尿素濃度が依然として高く、負荷変動への追従性が不十分であった。   As shown in Table 1, in Example 1, the change in the biologically treated water concentration before and after the change in the urea concentration (load fluctuation) in the raw water was very small. On the other hand, in Comparative Example 1 in which no carbon source was added, the urea concentration after 24 hours was still high due to load fluctuations (that is, after the raw water to be passed was switched from the non-urea added water to the simulated raw water), the load The followability to fluctuation was insufficient.

結合塩素剤を添加しない参考例1では、実施例1に比べて生物処理水の水質は若干悪化するものの、負荷変動に対しある程度の追従性があることが認められた。2段生物処理を行う実施例2では、負荷変動の前後で生物処理水の変化は認められず、負荷変動への追従性は極めて良好であった。   In Reference Example 1 in which no combined chlorine agent was added, the quality of biologically treated water was slightly deteriorated compared to Example 1, but it was recognized that there was some degree of followability to load fluctuations. In Example 2 in which the two-stage biological treatment was performed, no change in the biological treatment water was observed before and after the load change, and the followability to the load change was extremely good.

表2に示す通り、スライムコントロール剤を添加した実施例1,2及び比較例1ではFI(SDI)値が3〜4であるのに対し、スライムコントロール剤を添加しない参考例1ではFI(SDI)値は6超であった。この結果は菌体の流出量低減または菌体の失活に起因する結果と判断でき、スライムコントロール剤共存下で生物処理を実施することにより、後処理への負荷低減が可能と判断される。   As shown in Table 2, in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 to which the slime control agent was added, the FI (SDI) value was 3 to 4, whereas in Reference Example 1 in which the slime control agent was not added, FI (SDI) ) Value was greater than 6. This result can be determined to be a result due to a decrease in the outflow amount of bacterial cells or inactivation of the bacterial cells, and it is determined that the burden on post-treatment can be reduced by performing biological treatment in the presence of a slime control agent.

1,2 生物処理手段
10 前処理システム
11 生物処理システム
12 限外濾過膜分離装置
20 一次純水処理システム
30 サブシステム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Biological treatment means 10 Pretreatment system 11 Biological treatment system 12 Ultrafiltration membrane separator 20 Primary pure water treatment system 30 Subsystem

Claims (4)

尿素を含有する原水を生物処理する水処理方法において、
原水に炭素源及び塩素系薬剤を添加した後、生物担持担体の固定床を有する生物処理手段に通水して生物処理を行う水処理方法であって、
該原水は、地下水、河川水、市水、工業用水、半導体製造工程からの回収水、これらの水を凝集・加圧浮上・濾過の処理又はこれらの処理の組合せにより浄化処理した水であり、
該生物担持担体が活性炭であり、
該塩素系薬剤は結合塩素剤であり、
炭素源の添加量は、添加後の水中におけるC量と尿素のN量との比(重量比)C/Nが100/50〜100/2となる量であり、
塩素系薬剤の添加量は、生物処理水中の全残留塩素濃度がClとして0.02〜0.1mg/Lとなる量であることを特徴とする水処理方法。
In a water treatment method for biologically treating raw water containing urea,
A water treatment method for performing biological treatment by adding water to a biological treatment means having a fixed bed of a biological carrier after adding a carbon source and a chlorine-based chemical to raw water,
The raw water is ground water, river water, city water, industrial water, recovered water from the semiconductor manufacturing process, water obtained by purifying these waters by coagulation / pressure levitation / filtration treatment or a combination of these treatments,
The biological carrier is activated carbon;
The chlorinated drug is a combined chlorinating agent;
The amount of carbon source added is such that the ratio (weight ratio) C / N of the amount of C in the water after addition and the amount of N in urea is 100/50 to 100/2,
Amount of chlorine agents, water treatment method characterized by total residual chlorine concentration in the biological treatment water is an amount to be 0.02~0.1mg / L as Cl 2.
尿素を含有する原水を生物処理する水処理方法において、
原水に炭素源を添加した後、複数の生物処理手段に直列に通水して生物処理を行う水処理方法であって、
該原水は、地下水、河川水、市水、工業用水、半導体製造工程からの回収水、これらの水を凝集・加圧浮上・濾過の処理又はこれらの処理の組合せにより浄化処理した水であり、
少なくとも最も下流側の生物処理手段が生物担持担体の固定床を有し、
該生物担持担体が活性炭であり、
少なくとも1つの生物処理手段に流入する被処理水に対し、塩素系薬剤を添加し、
該塩素系薬剤は結合塩素剤であり、
炭素源の添加量は、添加後の水中におけるC量と尿素のN量との比(重量比)C/Nが100/50〜100/2となる量であり、
塩素系薬剤の添加量は、生物処理水中の全残留塩素濃度がClとして0.02〜0.1mg/Lとなる量であることを特徴とする水処理方法。
In a water treatment method for biologically treating raw water containing urea,
A water treatment method of performing biological treatment by adding water in series to a plurality of biological treatment means after adding a carbon source to raw water,
The raw water is ground water, river water, city water, industrial water, recovered water from the semiconductor manufacturing process, water obtained by purifying these waters by coagulation / pressure levitation / filtration treatment or a combination of these treatments,
At least the most downstream biological treatment means has a fixed bed of biological support,
The biological carrier is activated carbon;
Add chlorinated chemicals to the treated water flowing into at least one biological treatment means,
The chlorinated drug is a combined chlorinating agent;
The amount of carbon source added is such that the ratio (weight ratio) C / N of the amount of C in the water after addition and the amount of N in urea is 100/50 to 100/2,
Amount of chlorine agents, water treatment method characterized by total residual chlorine concentration in the biological treatment water is an amount to be 0.02~0.1mg / L as Cl 2.
請求項において、原水に炭素源を添加した後、第1の生物処理手段に通水し、該第1の生物処理手段の処理水に対し塩素系薬剤を添加した後第2の生物処理手段に通水することを特徴とする水処理方法。 In Claim 2 , after adding a carbon source to raw | natural water, it lets water flow to the 1st biological treatment means, and after adding a chlorinated chemical | medical agent with respect to the treated water of this 1st biological treatment means, the 2nd biological treatment means A water treatment method characterized by passing water through. 請求項1ないしのいずれか1項に記載の水処理方法の処理水を1次純水装置及び2次純水装置で処理して超純水を製造することを特徴とする超純水製造方法。 Ultrapure water production characterized in that ultrapure water is produced by treating the treated water of the water treatment method according to any one of claims 1 to 3 with a primary pure water device and a secondary pure water device. Method.
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