JP6543925B2 - 超純水製造装置の運転方法 - Google Patents
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Description
波長185nmのUVを照射することにより、水が分解して・OHラジカルと・Hラジカルを生成する。
H2O→・OH+・H
生成した・OHラジカルと・Hラジカルの大部分は、水中の有機物の分解に使用されるが、余剰の・OHラジカルと・Hラジカルは、下記の反応でH2O2とH2を生成する。
・OH+・OH→H2O2
・H+・H→H2
アニオン交換樹脂は固体の強アルカリ性物質であるため、その表面で、低圧UV照射酸化装置で生成したH2O2が分解される。ただし、水とO2への完全分解ではないため、H2O2が残る。
H2O2→H2O+1/2O2+未反応H2O2
パラジウムの触媒作用で、低圧UV照射酸化装置で生成したH2O2をH2OとO2に分解する。このH2O2の分解は、通水条件にもよるが、アニオン交換樹脂とは異なり、ほぼ100%の分解率を得ることができる。また、パラジウムの触媒作用で、低圧UV照射酸化装置で生成したH2により水中のDOを水に還元する。
H2O2→H2O+1/2O2 …(1)
樹脂−Pd+H2→樹脂−Pd−H2 …(2)
1/2O2+樹脂−Pd−H2→H2O+樹脂−Pd…(3)
樹脂−Pd−H2→樹脂−Pd+H2…(4)
図1(b)に示すサブシステムにおいて、非再生型イオン交換装置14に、パラジウム担持触媒樹脂KR−UM10(栗田工業株式会社)を750L(カチオン交換樹脂350L、アニオン交換樹脂350L、触媒樹脂50L)を充填した。この比較例1では、触媒樹脂は大気中に11ヶ月保管したものをそのまま充填した。
比較例1において、大気中に11ヶ月保管したパラジウム担持触媒樹脂を図3に示す水素吸蔵処理装置を用いて下記条件で処理したものを用いた他は同様にしてサブシステムの運転を開始した。運転開始からの超純水中のDO濃度の経時変化を図2に示す。
容器31内の触媒樹脂の体積 50L
水素水の水素濃度 0.67mg/L
水素水の給水速度 170L/h
通水時間 24h
水素積算接触量 55mg−H2/L−resin
図2に示すように、比較例1では100h経過してもDO濃度は3μg/L以上であるのに対し、実施例1によると、運転開始直後からDO濃度が3μg/Lよりも低いものとなった。この結果より、本発明によると、超純水製造装置の最初の運転開始直後からDO濃度が低い値となることが認められた。
図3の装置により水素吸蔵処理を行う場合の水素の積算接触量の好適範囲を求める実験を行った。
V1−V2=237(mg)−112(mg)=125mg
であった。この125mgの水素量を樹脂量5Lで除算することにより、30分間の水素積算接触量は、125mg−H2/5L−resin=25mg−H2/L−resinと求められた。30分以上にわたって樹脂を処理すれば触媒樹脂の水素吸蔵量は十分であるので、水素積算接触量は25mg−H2/L−resin以上であれば良いことが認められた。
2 一次純水製造装置
3 二次純水製造装置(サブシステム)
11 サブタンク
12 熱交換器
13 低圧UV照射酸化装置
14 非再生型イオン交換装置
15 UF膜分離装置
16 循環ライン
31,41 水素吸蔵処理容器
Claims (2)
- 被処理水が導入される紫外線照射酸化装置と、該紫外線照射酸化装置の流出水が通水される貴金属触媒充填容器とを有し、該被処理水に紫外線を照射して酸化した後、貴金属触媒と接触させることにより溶存酸素を除去した超純水を得る超純水製造装置を運転する方法において、
該超純水製造装置の運転を開始するのに先立って、水素を吸蔵した貴金属触媒を予め該貴金属触媒充填容器に充填しておく超純水製造装置の運転方法であって、
前記水素を吸蔵した貴金属触媒は、水素吸蔵処理容器内に貴金属触媒を収容して水素水又は水素含有ガスを該水素吸蔵処理容器に流通させて貴金属触媒に水素を吸蔵させ、その後、水素吸蔵貴金属触媒を密閉収納体内に収納して保管又は運搬したものであることを特徴とする超純水製造装置の運転方法。 - 請求項1において、前記収納体内の水素吸蔵貴金属触媒を前記触媒充填容器内に充填した後、所定時間内に該触媒充填容器を水封し、所定期間内に超純水製造装置の運転を開始することを特徴とする超純水製造装置の運転方法。
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