JP6630563B2 - Water sterilization method - Google Patents

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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Description

本発明は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する水の殺菌方法に関する。   The present invention relates to a method for disinfecting water containing a trihalomethane precursor and bromide ions.

水系のスライムを抑制するための殺菌方法としては、スライム抑制剤(殺菌剤)として、次亜塩素酸、次亜臭素酸等の酸化系殺菌剤が使用されている。   As a bactericidal method for suppressing aqueous slime, an oxidizing bactericide such as hypochlorous acid or hypobromite is used as a slime suppressant (bactericide).

しかし、トリハロメタン前駆物質を含有する水に殺菌剤として次亜塩素酸を添加すると、クロロホルム等のトリハロメタンが生成するという問題がある。特に海水のように臭化物イオンを含有する水の場合、添加する殺菌剤が次亜塩素酸等の塩素系殺菌剤であっても、ブロモホルムのような臭素系の分子量の大きいトリハロメタンを多く生成し、結果として総トリハロメタン濃度が高くなってしまう。   However, when hypochlorous acid is added as a disinfectant to water containing a trihalomethane precursor, there is a problem that trihalomethane such as chloroform is generated. In particular, in the case of water containing bromide ions such as seawater, even if the disinfectant to be added is a chlorine-based disinfectant such as hypochlorous acid, a large amount of bromine-based trihalomethane such as bromoform is generated, As a result, the total trihalomethane concentration increases.

例えば、特許文献1には、水中に存在する臭化物イオンの濃度が高いほど、臭素系トリハロメタンの生成が多くなり、総トリハロメタン濃度が高くなる旨が記載されている。特許文献1には、原水中の塩素イオン濃度、臭素イオン濃度および電導度のうちの少なくとも一つを連続的にモニタリングし、その濃度が高い場合に、粒状活性炭処理を生物活性炭処理と粒状活性炭吸着処理との二工程で行うことにより、塩素系トリハロメタンおよび臭素系トリハロメタンの両者の濃度を効率よく著しく低減しうる高度浄水処理方法が記載されている。しかし、特許文献1の方法は、活性炭処理の設備が必要となる。また、特許文献1には、次亜塩素酸等の通常のハロゲンと安定化次亜臭素酸等の安定化されたハロゲンとのトリハロメタン生成能の違いについては、記載されていない。   For example, Patent Literature 1 describes that the higher the concentration of bromide ions present in water, the higher the production of brominated trihalomethane and the higher the total trihalomethane concentration. Patent Document 1 discloses that at least one of chloride ion concentration, bromine ion concentration and electric conductivity in raw water is continuously monitored, and when the concentration is high, the granular activated carbon treatment is performed by biological activated carbon treatment and granular activated carbon adsorption. There is described an advanced water purification treatment method capable of efficiently and remarkably reducing the concentrations of both chlorine-based trihalomethane and brominated-based trihalomethane by performing the treatment in two steps. However, the method of Patent Document 1 requires equipment for activated carbon treatment. Further, Patent Document 1 does not disclose a difference in trihalomethane-forming ability between a normal halogen such as hypochlorous acid and a stabilized halogen such as stabilized hypobromous acid.

特許文献2には、海水を含有する被処理水を殺菌処理する電気分解殺菌装置において、実質的に次亜臭素酸のみで殺菌するように制御することにより、曝気で揮散しやすい臭素系トリハロメタンを選択的に生成させ、トリハロメタンの残留が生じないようにすることが記載されている。しかし、特許文献2の方法は、電気分解殺菌装置が必要となる。また、特許文献2には、安定化次亜臭素酸等に関する記載はない。   Patent Literature 2 discloses that in an electrolysis sterilizer for sterilizing treated water containing seawater, a brominated trihalomethane that is easily volatilized by aeration is controlled by controlling the sterilization with substantially only hypobromous acid. It is described to be formed selectively so that no residual trihalomethane occurs. However, the method of Patent Document 2 requires an electrolysis sterilizer. Further, Patent Document 2 does not describe stabilized hypobromous acid and the like.

特開平7−124593号公報JP-A-7-124593 特開平11−253958号公報JP-A-11-253958

本発明の目的は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する水におけるスライムの生成を抑制しつつ、簡易にトリハロメタンの生成を抑制することが可能な、水の殺菌方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for disinfecting water that can easily suppress the production of trihalomethane while suppressing the production of slime in water containing a trihalomethane precursor and a bromide ion.

本発明は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、臭素系酸化剤、または臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、スルファミン酸化合物と、を存在させ、前記被処理水のトリハロメタン前駆物質の濃度が、トリハロメタン生成能として0.01mg/L以上であり、前記被処理水中の臭化物イオンの濃度が、5mg/L以上であ水の殺菌方法である。 The present invention relates to a treatment water containing a trihalomethane precursor and a bromide ion, wherein a bromine-based oxidizing agent, or a reactant of a bromine compound and a chlorine-based oxidizing agent, and a sulfamic acid compound are present , the concentration of trihalomethane precursors of water, and the 0.01 mg / L or more as trihalomethane formation potential, the concentration of bromide ions in the water to be treated, 5 mg / L Ru der least a method for sterilizing water.

本発明は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、臭素系酸化剤、または臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、スルファミン酸化合物と、の反応生成物を存在させ、前記被処理水のトリハロメタン前駆物質の濃度が、トリハロメタン生成能として0.01mg/L以上であり、前記被処理水中の臭化物イオンの濃度が、5mg/L以上であ水の殺菌方法である。 In the present invention, a reaction product of a bromine-based oxidizing agent or a reaction product of a bromine compound and a chlorine-based oxidizing agent with a sulfamic acid compound is present in water to be treated containing a trihalomethane precursor and a bromide ion. , the concentration of trihalomethane precursors of the water to be treated, and at 0.01 mg / L or more as trihalomethane formation potential, the concentration of bromide ions in the water to be treated is, 5 mg / L Ru der above, in a method of sterilizing water is there.

本発明は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、臭素とスルファミン酸化合物の混合物、または、臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物を存在させ、前記被処理水のトリハロメタン前駆物質の濃度が、トリハロメタン生成能として0.01mg/L以上であり、前記被処理水中の臭化物イオンの濃度が、5mg/L以上であ水の殺菌方法である。 The present invention, in the for-treatment water containing the trihalomethane precursors and bromide ions, a mixture of bromine and sulfamic acid compound, or, in the presence of reaction products of bromine and sulfamic acid compound, trihalomethane precursors of the water to be treated the concentration of the substance, and the 0.01 mg / L or more as trihalomethane formation potential, the concentration of bromide ions in the water to be treated, 5 mg / L Ru der least a method for sterilizing water.

前記水の殺菌方法において、前記臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物が、水、アルカリおよびスルファミン酸化合物を含む混合液に臭素を不活性ガス雰囲気下で添加して反応させる工程を含む方法により得られたものであることが好ましい。   In the method of disinfecting water, a reaction product of the bromine and the sulfamic acid compound is obtained by a method including a step of adding bromine to a mixed solution containing water, an alkali and a sulfamic acid compound and reacting the mixture under an inert gas atmosphere. It is preferably obtained.

前記水の殺菌方法において、前記トリハロメタン前駆物質がフミン質を含むことが好ましい。   In the water disinfection method, it is preferable that the trihalomethane precursor contains humic substances.

本発明では、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、臭素系酸化剤、もしくは臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物を存在させることにより;臭素系酸化剤、もしくは臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、スルファミン酸化合物とを存在させることにより;臭素系酸化剤、もしくは臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、スルファミン酸化合物と、の反応生成物を存在させることにより;臭素とスルファミン酸化合物の混合物を存在させることにより;または、臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物を存在させることにより、スライムの生成を抑制しつつ、簡易にトリハロメタンの生成を抑制することが可能となる。   In the present invention, a bromine-based oxidizing agent or a reactant of a bromine compound and a chlorine-based oxidizing agent is present in water to be treated containing a trihalomethane precursor and a bromide ion; By reacting a sulfamate compound with a reactant of a chlorine-based oxidant and a bromine-based oxidant or a reaction product of a bromine-based compound and a chlorine-based oxidant with a sulfamic acid compound The presence of a mixture of bromine and a sulfamic acid compound; or the presence of a reaction product of a bromine and a sulfamic acid compound, thereby easily producing trihalomethane while suppressing the production of slime. It can be suppressed.

実施例および比較例における、被処理水中の臭化物イオン濃度(mg/L)に対する処理水中の総トリハロメタン濃度(mg/L)を示す図である。It is a figure which shows the total trihalomethane concentration (mg / L) in the treated water with respect to the bromide ion concentration (mg / L) in the treated water in an example and a comparative example.

本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。   An embodiment of the present invention will be described below. The present embodiment is an example for implementing the present invention, and the present invention is not limited to the present embodiment.

<水の殺菌方法>
本発明の実施形態に係る水の殺菌方法は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、スライム抑制剤として「臭素系酸化剤」を存在させる方法、または次亜臭素酸等の「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物」を存在させる方法である。
<Water sterilization method>
The method of disinfecting water according to the embodiment of the present invention is a method in which a “bromine-based oxidizing agent” is present as a slime inhibitor in the water to be treated containing a trihalomethane precursor and a bromide ion, or a method such as hypobromous acid. This is a method in which "a reaction product of a bromine compound and a chlorine-based oxidizing agent" is present.

本発明の実施形態に係る水の殺菌方法は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、スライム抑制剤として「臭素系酸化剤」と「スルファミン酸化合物」とを存在させる方法、または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物」と「スルファミン酸化合物」とを存在させる方法である。これにより、水中で、次亜臭素酸安定化組成物が生成すると考えられる。   The method for disinfecting water according to the embodiment of the present invention is a method of causing a slime inhibitor to contain a `` bromine-based oxidizing agent '' and a `` sulfamic acid compound '' in water to be treated containing a trihalomethane precursor and bromide ions, Alternatively, this is a method in which a “reacted product of a bromine compound and a chlorine-based oxidizing agent” and a “sulfamic acid compound” are present. Thereby, it is considered that a hypobromite stabilized composition is formed in water.

また、本発明の実施形態に係る水の殺菌方法は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、スライム抑制剤として「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」である次亜臭素酸安定化組成物を存在させる方法、または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、スルファミン酸化合物と、の反応生成物」である次亜臭素酸安定化組成物を存在させる方法である。   In addition, the method for disinfecting water according to the embodiment of the present invention is a method for disinfecting water containing a trihalomethane precursor and bromide ions, as a slime inhibitor with a `` reaction product of a brominated oxidizing agent and a sulfamic acid compound ''. A method for causing a hypobromite-stabilized composition to exist, or a hypobromite-stabilized composition that is a `` reaction product of a bromine compound and a chlorine-based oxidizing agent with a sulfamic acid compound '' It is a way to make it exist.

具体的には本発明の実施形態に係る水の殺菌方法は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、例えば、「臭素」、「塩化臭素」、「次亜臭素酸」または「臭化ナトリウムと次亜塩素酸との反応物」を存在させる方法である。   Specifically, the method for disinfecting water according to the embodiment of the present invention includes, in the water to be treated containing a trihalomethane precursor and a bromide ion, for example, `` bromine '', `` bromine chloride '', `` hypobromous acid '' or This is a method in which “a reaction product of sodium bromide and hypochlorous acid” is present.

本発明の実施形態に係る水の殺菌方法は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、例えば、「臭素」、「塩化臭素」、「次亜臭素酸」または「臭化ナトリウムと次亜塩素酸との反応物」と、「スルファミン酸化合物」と、を存在させる方法である。   The method for disinfecting water according to the embodiment of the present invention is a method for dissolving water to be treated containing a trihalomethane precursor and a bromide ion, for example, “bromine”, “bromine chloride”, “hypobromite” or “sodium bromide”. And a reactant with hypochlorous acid and a sulfamic acid compound.

また、本発明の実施形態に係る水の殺菌方法は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、例えば、「臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物」、「塩化臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物」、または「臭化ナトリウムと次亜塩素酸との反応物と、スルファミン酸化合物と、の反応生成物」を存在させる方法である。なお、「臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物」として、どのような化合物が生じているかは明らかではないが、次亜臭素酸安定化化合物である「ブロモスルファミン酸」が生成していると考えられる。   In addition, the method for disinfecting water according to the embodiment of the present invention includes a method of treating water to be treated containing a trihalomethane precursor and bromide ions, for example, a "reaction product of bromine and a sulfamic acid compound", and "bromine chloride and sulfamine. This is a method in which a "reaction product of an acid compound" or a "reaction product of a reaction product of sodium bromide and hypochlorous acid with a sulfamic acid compound" is present. Although it is not clear what kind of compound is generated as `` reaction product of bromine and sulfamic acid compound '', it is assumed that `` bromosulfamic acid '' which is a hypobromite stabilized compound is generated. Conceivable.

これらの方法により、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する水におけるスライムの生成を抑制しつつ、簡易にトリハロメタンの生成を抑制することができる。   According to these methods, it is possible to easily suppress the production of trihalomethane while suppressing the production of slime in water containing a trihalomethane precursor and a bromide ion.

海水等のように、水中に臭化物イオンを含有し(例えば、5mg/L以上)、かつ、フミン質等のトリハロメタン前駆物質を含有する場合、スライム抑制剤として次亜塩素酸を添加すると、主に臭素系のトリハロメタンを生成する。臭素系トリハロメタンは、塩素系トリハロメタンよりも分子量が大きいため、総トリハロメタン濃度としては大きくなる。   When bromide ions are contained in water (for example, 5 mg / L or more) and trihalomethane precursors such as humic substances are added as in seawater, hypochlorous acid is mainly added as a slime inhibitor. Produces brominated trihalomethane. Since brominated trihalomethane has a larger molecular weight than chlorinated trihalomethane, the total trihalomethane concentration becomes larger.

本発明の実施形態に係る水の殺菌方法で用いられる「次亜臭素酸」や「臭素系酸化剤とスルファミン酸とが共存する安定化次亜臭素酸」等のスライム抑制剤は、次亜塩素酸と同等以上のスライム抑制効果(殺菌効果)を発揮する。また、系中にトリハロメタン前駆物質と臭化物イオンが存在する場合は、主に臭素系トリハロメタンを生成する。しかし、これらの「次亜臭素酸」や「安定化次亜臭素酸」は、通常の次亜塩素酸と異なり、臭化物イオン濃度の増加に伴ってトリハロメタンの生成量が増えることはほとんどない。このため、「次亜臭素酸」や「臭素系酸化剤とスルファミン酸とが共存する安定化次亜臭素酸」等のスライム抑制剤を用いる本実施形態に係る水の殺菌方法によれば、臭化物イオンを含有する水においては、次亜塩素酸を用いる場合よりも、生成するトリハロメタン濃度が低くなると考えられる。   Slime inhibitors such as "hypobromite" or "stabilized hypobromite in which a brominated oxidizing agent and sulfamic acid coexist" used in the water sterilization method according to the embodiment of the present invention are hypochlorous acid. Exhibits a slime-inhibiting effect (bactericidal effect) equivalent to or higher than acid. When a trihalomethane precursor and a bromide ion are present in the system, a brominated trihalomethane is mainly produced. However, these “hypobromite” and “stabilized hypobromite” are different from ordinary hypochlorous acid in that the amount of trihalomethane produced hardly increases with an increase in bromide ion concentration. Therefore, according to the method for disinfecting water according to the present embodiment using a slime inhibitor such as "hypobromite" or "stabilized hypobromite in which a brominated oxidizing agent and sulfamic acid coexist," bromide It is considered that the concentration of trihalomethane generated in water containing ions is lower than in the case of using hypochlorous acid.

一方、クロロスルファミン酸等の「安定化次亜塩素酸」は、安定化されているため、トリハロメタン生成能は抑制されているものの、「次亜臭素酸」や「安定化次亜臭素酸」に比べると殺菌力が低く、十分なスライム抑制効果が得られない。   On the other hand, `` stabilized hypochlorous acid '' such as chlorosulfamic acid is stabilized, and although trihalomethane generation ability is suppressed, it is converted to `` hypobromite '' or `` stabilized hypobromite ''. In comparison, the bactericidal activity is low, and a sufficient slime control effect cannot be obtained.

本実施形態に係る水の殺菌方法で用いられるスライム抑制剤は、次亜塩素酸と同等以上のスライム抑制効果を発揮するにも関わらず、被処理水中に臭化物イオンを含有する場合は、次亜塩素酸と比較すると、それにより生成するトリハロメタン量が少ない。このため、本実施形態に係る水の殺菌方法は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含む水の殺菌方法としては好適である。   The slime inhibitor used in the method for disinfecting water according to the present embodiment has a slime inhibitory effect equal to or greater than that of hypochlorous acid, but when the treated water contains bromide ions, Compared to chloric acid, it produces less trihalomethane. Therefore, the method for disinfecting water according to the present embodiment is suitable as a method for disinfecting water containing a trihalomethane precursor and bromide ions.

このように、本実施形態に係る水の殺菌方法は、高いスライム抑制効果を有しながら、被処理水中のトリハロメタン濃度を最小限に抑えた殺菌処理が可能となる。   As described above, the water disinfection method according to the present embodiment can perform a disinfection treatment that minimizes the trihalomethane concentration in the water to be treated while having a high slime suppression effect.

本実施形態に係る水の殺菌方法のうち、「臭素系酸化剤」と「スルファミン酸化合物」とを存在させる方法、「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物」と「スルファミン酸化合物」とを存在させる方法、「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」を存在させる方法、または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、スルファミン酸化合物と、の反応生成物」を存在させる方法は、「臭素系酸化剤」を存在させる方法、または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物」を存在させる方法に比べて、薬剤の酸化力が低いためトリハロメタン生成量が少なく、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含む水の殺菌方法としてはより好適である。   Among the sterilization methods for water according to the present embodiment, a method for causing a “brominated oxidizing agent” and a “sulfamic acid compound” to exist, a “reactant of a bromine compound and a chlorine-based oxidizing agent” and a “sulfamic acid compound” A method of causing a `` reaction product of a bromine-based oxidizing agent and a sulfamic acid compound '' or a `` reaction product of a reaction product of a bromine compound and a chlorine-based oxidizing agent with a sulfamic acid compound '' The method of causing the presence of a `` bromine-based oxidizing agent '' or the method of causing the `` reactant of a bromine compound and a chlorine-based oxidizing agent '' compared to the method of presenting a trihalomethane generation amount because the oxidizing power of the drug is low. It is more suitable as a sterilization method for water containing a small amount of a trihalomethane precursor and bromide ions.

本実施形態に係る水の殺菌方法のうち、「臭素系酸化剤」、または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物」が、臭素である場合、塩素系酸化剤が存在しないため、処理水中のトリハロメタンの生成量も低くなり、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含む水の殺菌方法としてはさらに好適である。塩素系酸化剤を含む場合は、塩素酸の生成が懸念される。   In the method for disinfecting water according to the present embodiment, when the “bromine oxidant” or the “reactant of the bromine compound and the chlorine oxidant” is bromine, the chlorine oxidant does not exist, and thus the treatment is performed. The amount of trihalomethane generated in water is also reduced, which is more suitable as a method for sterilizing water containing a trihalomethane precursor and bromide ions. When a chlorine-based oxidizing agent is contained, chloric acid may be generated.

トリハロメタンは、メタンの3つの水素原子がハロゲンで置換されたものを指すが、例えば、クロロホルム、ブロモジクロロメタン、ジブロモクロロメタンおよびブロモホルム等が挙げられる。トリハロメタン前駆物質は、トリハロメタンの前駆体となる物質であればよく特に制限はないが、例えば、1,3−ジケトン構造を有する化合物、1,3−ジヒドロキシベンゼン構造を有する化合物等が挙げられる。トリハロメタン前駆物質の具体例としては、例えば、フミン酸やフルボ酸を含むフミン質等が挙げられる。ここで、フミン質(腐植物質)は、植物の葉や茎等の部分が腐植してできた有機成分であり、フミン質の中で酸により沈殿する分画をフミン酸、沈殿しない分画をフルボ酸と呼ぶ。   Trihalomethane refers to one in which three hydrogen atoms of methane are substituted with halogen, and examples thereof include chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane, and bromoform. The trihalomethane precursor is not particularly limited as long as it is a substance that becomes a precursor of trihalomethane, and examples thereof include a compound having a 1,3-diketone structure and a compound having a 1,3-dihydroxybenzene structure. Specific examples of the trihalomethane precursor include, for example, humic substances including humic acid and fulvic acid. Here, humic substances (humic substances) are organic components formed by humification of leaves and stems of plants. Called fulvic acid.

トリハロメタン前駆物質は、トリハロメタン生成能(THMFP)(mg/L)として、「特定水道利水障害防止のための水道水源域の水質の保全に関する特別法」に基づいた測定方法で測定することができる。具体的には、試料をpH7.0、温度20℃、反応時間24時間、24時間後の遊離残留塩素濃度が1〜2mg/Lとなるように次亜塩素酸ナトリウムを添加した条件で、生成したトリハロメタン生成量をパージ・トラップ−ガスクロマトグラフ−質量分析計による一斉分析法で測定して、求める方法である。また、トリハロメタン前駆物質は、TOC計等でも測定することができる。   The trihalomethane precursor can be measured as a trihalomethane generating ability (THMFP) (mg / L) by a measurement method based on the “Special Law on Conservation of Water Quality in Tap Water Source Areas for Prevention of Specific Water Use Failure”. Specifically, the sample was produced under the condition of adding sodium hypochlorite so that the sample had a pH of 7.0, a temperature of 20 ° C., a reaction time of 24 hours, and a free residual chlorine concentration of 24 mg / L after 24 hours. In this method, the amount of trihalomethane produced is measured and measured by simultaneous analysis using a purge trap-gas chromatograph-mass spectrometer. The trihalomethane precursor can also be measured by a TOC meter or the like.

トリハロメタン前駆物質がトリハロメタン生成能(THMFP)(mg/L)として、0.001mg/L以上存在するとトリハロメタンが生成し易いため、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水のトリハロメタン生成能が0.001mg/L以上、好ましくは0.01mg/L以上、より好ましくは0.02mg/L以上であると、本実施形態に係る水の殺菌方法がより効果を発揮する。被処理水のトリハロメタン生成能の上限には特に制限はないが、例えば、1mg/L以下である。   When the trihalomethane precursor is present in an amount of 0.001 mg / L or more as a trihalomethane generating ability (THMFP) (mg / L), trihalomethane is easily generated. Therefore, the trihalomethane generating ability of the water to be treated containing the trihalomethane precursor and bromide ion is low. When the amount is 0.001 mg / L or more, preferably 0.01 mg / L or more, and more preferably 0.02 mg / L or more, the method for sterilizing water according to the present embodiment exhibits more effects. The upper limit of the trihalomethane generating ability of the water to be treated is not particularly limited, but is, for example, 1 mg / L or less.

また、トリハロメタン前駆物質がTOCとして0.5mg/L以上存在するとトリハロメタンが生成し易いため、被処理水中のTOCが0.5mg/L以上、好ましくは5.0mg/L以上、より好ましくは10.0mg/L以上であると、本実施形態に係る水の殺菌方法がより効果を発揮する。被処理水中のTOCの上限には特に制限はないが、例えば、100mg/L以下である。なお、後述の実施例で測定した場合、トリハロメタン生成能0.01mg/Lは、TOC5.0mg/Lに相当する。   Further, if the trihalomethane precursor is present in an amount of 0.5 mg / L or more as TOC, trihalomethane is easily generated. Therefore, the TOC in the water to be treated is 0.5 mg / L or more, preferably 5.0 mg / L or more, and more preferably 10. When the amount is 0 mg / L or more, the method for sterilizing water according to the present embodiment is more effective. The upper limit of the TOC in the water to be treated is not particularly limited, but is, for example, 100 mg / L or less. In addition, when measured by the below-mentioned Example, the trihalomethane formation ability 0.01 mg / L is equivalent to 5.0 mg / L of TOC.

特にトリハロメタン前駆物質がフミン酸を含む場合は、フミン酸として0.89mg/L以上存在するとトリハロメタンが生成し易いため、被処理水中のフミン酸が0.89mg/L以上、好ましくは8.9mg/L以上、より好ましくは890mg/L以上であると、本実施形態に係る水の殺菌方法がより効果を発揮する。被処理水中のフミン酸の上限には特に制限はないが、例えば、180mg/L以下である。なお、後述の実施例で測定した場合、トリハロメタン生成能0.01mg/Lは、フミン酸8.9mg/Lに相当する。   In particular, when the trihalomethane precursor contains humic acid, the presence of 0.89 mg / L or more of humic acid easily produces trihalomethane. Therefore, the amount of humic acid in the water to be treated is 0.89 mg / L or more, preferably 8.9 mg / L. When the amount is L or more, more preferably 890 mg / L or more, the method for sterilizing water according to the present embodiment exhibits more effects. The upper limit of humic acid in the water to be treated is not particularly limited, but is, for example, 180 mg / L or less. In addition, when measured by the below-mentioned Example, the trihalomethane formation ability 0.01 mg / L is equivalent to humic acid 8.9 mg / L.

特に被処理水中に臭化物イオンが5mg/L以上存在すると、次亜塩素酸の場合、トリハロメタンが生成し易いため、被処理水の臭化物イオンの濃度が5mg/L以上、好ましくは18mg/L以上であると、本実施形態に係る水の殺菌方法がより効果を発揮する。被処理水の臭化物イオンの濃度の上限には特に制限はないが、例えば、1000mg/L以下である。   In particular, when the bromide ion is present in the water to be treated in an amount of 5 mg / L or more, the concentration of bromide ion in the water to be treated is 5 mg / L or more, preferably 18 mg / L or more, because trihalomethane is easily generated in the case of hypochlorous acid. If there is, the method of sterilizing water according to the present embodiment exhibits more effects. The upper limit of the concentration of bromide ions in the water to be treated is not particularly limited, but is, for example, 1000 mg / L or less.

本実施形態に係る水の殺菌方法では、例えば、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、「臭素系酸化剤」または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物」を薬注ポンプ等により注入すればよい。「臭素化合物」と「塩素系酸化剤」は別々に水系に添加してもよく、または、原液同士で混合させてから水系に添加してもよい。   In the method for disinfecting water according to the present embodiment, for example, a "bromine-based oxidizing agent" or a "reacted product of a bromine compound and a chlorine-based oxidizing agent" is used as a chemical in water to be treated containing a trihalomethane precursor and bromide ions. Injection may be performed by a pump or the like. The “bromine compound” and the “chlorine-based oxidizing agent” may be separately added to the aqueous system, or the stock solutions may be mixed and then added to the aqueous system.

例えば、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、「臭素系酸化剤」または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物」と、「スルファミン酸化合物」とを薬注ポンプ等により注入してもよい。「臭素系酸化剤」または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物」と、「スルファミン酸化合物」とは別々に水系に添加してもよく、または、原液同士で混合させてから水系に添加してもよい。   For example, in the water to be treated containing a trihalomethane precursor and bromide ions, a “bromine-based oxidant” or a “reactant of a bromine compound and a chlorine-based oxidant” and a “sulfamic acid compound” are injected with a chemical injection pump or the like. May be injected. The "bromine-based oxidant" or "reactant of a bromine compound and a chlorine-based oxidant" and the "sulfamic acid compound" may be separately added to an aqueous system, or mixed with stock solutions and then added to an aqueous system. It may be added.

また、例えば、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」、または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、スルファミン酸化合物と、の反応生成物」を薬注ポンプ等により注入してもよい。   Further, for example, in the water to be treated containing a trihalomethane precursor and bromide ion, a `` reaction product of a bromine-based oxidant and a sulfamic acid compound '' or `` a reaction product of a bromine compound and a chlorine-based oxidant, The reaction product of the sulfamic acid compound ”may be injected by a chemical injection pump or the like.

「臭素系酸化剤」または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物」の当量に対する「スルファミン酸化合物」の当量の比は、1以上であることが好ましく、1以上2以下の範囲であることがより好ましい。「臭素系酸化剤」または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物」の当量に対する「スルファミン酸化合物」の当量の比が1未満であると、有効成分の安定性が不十分になる場合があり、2を超えると、製造コストが増加する場合がある。   The ratio of the equivalent of the “sulfamic acid compound” to the equivalent of the “bromine oxidant” or the “reactant of the bromine compound and the chlorine oxidant” is preferably 1 or more, and more preferably 1 or more and 2 or less. Is more preferable. When the ratio of the equivalent of “sulfamic acid compound” to the equivalent of “bromine-based oxidizing agent” or “reacted product of bromine compound and chlorine-based oxidizing agent” is less than 1, the stability of the active ingredient is insufficient. If it exceeds 2, the manufacturing cost may increase.

被処理水中の有効ハロゲン濃度は有効塩素濃度換算で、0.01〜100mg/Lであることが好ましい。0.01mg/L未満であると、十分なスライム抑制効果を得ることができない場合があり、100mg/Lより多いと、配管等の金属材料の腐食を引き起こす可能性がある。   The effective halogen concentration in the water to be treated is preferably 0.01 to 100 mg / L in terms of the effective chlorine concentration. When the amount is less than 0.01 mg / L, a sufficient slime suppressing effect may not be obtained, and when the amount is more than 100 mg / L, corrosion of a metal material such as a pipe may be caused.

臭素系酸化剤としては、臭素(液体臭素)、塩化臭素、臭素酸、臭素酸塩、次亜臭素酸等が挙げられる。   Examples of the bromine-based oxidizing agent include bromine (liquid bromine), bromine chloride, bromate, bromate, hypobromite and the like.

これらのうち、臭素を用いた「臭素とスルファミン酸化合物(臭素とスルファミン酸化合物の混合物)」または「臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物」の製剤は、「次亜塩素酸と臭素化合物とスルファミン酸」の製剤および「塩化臭素とスルファミン酸」の製剤等に比べて、トリハロメタン生成量が少ないため、スライム抑制剤としてはより好ましい。塩化臭素から製造した安定化次亜臭素酸については、次亜塩素酸を一部含有するため、トリハロメタン生成量が多くなる可能性がある。   Among these, the preparation of "bromine and sulfamic acid compound (mixture of bromine and sulfamic acid compound)" or "reaction product of bromine and sulfamic acid compound" using bromine is described as "hypochlorous acid and bromine compound and As compared with the preparations of "sulfamic acid" and the preparations of "bromine chloride and sulfamic acid" and the like, the amount of trihalomethane produced is smaller, and thus they are more preferable as slime inhibitors. Since stabilized hypobromous acid produced from bromine chloride contains a part of hypochlorous acid, the amount of trihalomethane produced may increase.

すなわち、本発明の実施形態に係る水の殺菌方法は、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、臭素と、スルファミン酸化合物とを存在させる(臭素とスルファミン酸化合物の混合物を存在させる)ことが好ましい。また、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物を存在させることが好ましい。   That is, in the method for disinfecting water according to the embodiment of the present invention, bromine and a sulfamic acid compound are present in the water to be treated containing a trihalomethane precursor and a bromide ion (a mixture of bromine and a sulfamic acid compound is present). Preferably). Further, it is preferable that a reaction product of bromine and a sulfamic acid compound be present in the water to be treated containing a trihalomethane precursor and a bromide ion.

臭素化合物としては、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化リチウム、臭化アンモニウム及び臭化水素酸等が挙げられる。これらのうち、製剤コスト等の点から、臭化ナトリウムが好ましい。   Examples of the bromine compound include sodium bromide, potassium bromide, lithium bromide, ammonium bromide, and hydrobromic acid. Of these, sodium bromide is preferred from the viewpoints of formulation cost and the like.

塩素系酸化剤としては、例えば、塩素ガス、二酸化塩素、次亜塩素酸またはその塩、亜塩素酸またはその塩、塩素酸またはその塩、過塩素酸またはその塩、塩素化イソシアヌル酸またはその塩等が挙げられる。これらのうち、塩としては、例えば、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム等の次亜塩素酸アルカリ金属塩、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸バリウム等の次亜塩素酸アルカリ土類金属塩、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム等の亜塩素酸アルカリ金属塩、亜塩素酸バリウム等の亜塩素酸アルカリ土類金属塩、亜塩素酸ニッケル等の他の亜塩素酸金属塩、塩素酸アンモニウム、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム等の塩素酸アルカリ金属塩、塩素酸カルシウム、塩素酸バリウム等の塩素酸アルカリ土類金属塩等が挙げられる。これらの塩素系酸化剤は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。塩素系酸化剤としては、取り扱い性等の点から、次亜塩素酸ナトリウムを用いるのが好ましい。   Examples of the chlorine-based oxidizing agent include chlorine gas, chlorine dioxide, hypochlorous acid or a salt thereof, chlorite or a salt thereof, chloric acid or a salt thereof, perchloric acid or a salt thereof, chlorinated isocyanuric acid or a salt thereof. And the like. Among these, examples of the salt include alkali metal hypochlorites such as sodium hypochlorite and potassium hypochlorite, and alkaline earth hypochlorite such as calcium hypochlorite and barium hypochlorite. Metal salts, alkali metal chlorites such as sodium chlorite and potassium chlorite, alkaline earth metal chlorites such as barium chlorite, and other metal chlorites such as nickel chlorite And alkali earth chlorates such as ammonium chlorate, sodium chlorate and potassium chlorate, and alkaline earth chlorates such as calcium chlorate and barium chlorate. One of these chlorine-based oxidizing agents may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. As the chlorine-based oxidizing agent, sodium hypochlorite is preferably used from the viewpoint of handleability and the like.

スルファミン酸化合物は、以下の一般式(1)で示される化合物である。
NSOH (1)
(式中、Rは独立して水素原子または炭素数1〜8のアルキル基である。)
The sulfamic acid compound is a compound represented by the following general formula (1).
R 2 NSO 3 H (1)
(In the formula, R is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)

スルファミン酸化合物としては、例えば、2個のR基の両方が水素原子であるスルファミン酸(アミド硫酸)の他に、N−メチルスルファミン酸、N−エチルスルファミン酸、N−プロピルスルファミン酸、N−イソプロピルスルファミン酸、N−ブチルスルファミン酸等の2個のR基の一方が水素原子であり、他方が炭素数1〜8のアルキル基であるスルファミン酸化合物、N,N−ジメチルスルファミン酸、N,N−ジエチルスルファミン酸、N,N−ジプロピルスルファミン酸、N,N−ジブチルスルファミン酸、N−メチル−N−エチルスルファミン酸、N−メチル−N−プロピルスルファミン酸等の2個のR基の両方が炭素数1〜8のアルキル基であるスルファミン酸化合物、N−フェニルスルファミン酸等の2個のR基の一方が水素原子であり、他方が炭素数6〜10のアリール基であるスルファミン酸化合物、またはこれらの塩等が挙げられる。スルファミン酸塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩等のアルカリ土類金属塩、マンガン塩、銅塩、亜鉛塩、鉄塩、コバルト塩、ニッケル塩等の他の金属塩、アンモニウム塩およびグアニジン塩等が挙げられる。スルファミン酸化合物およびこれらの塩は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。スルファミン酸化合物としては、環境負荷等の点から、スルファミン酸(アミド硫酸)を用いるのが好ましい。   As the sulfamic acid compound, for example, in addition to sulfamic acid (amidosulfate) in which both R groups are both hydrogen atoms, N-methylsulfamic acid, N-ethylsulfamic acid, N-propylsulfamic acid, N- One of two R groups such as isopropylsulfamic acid and N-butylsulfamic acid is a hydrogen atom, and the other is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms; a sulfamic acid compound; N, N-dimethylsulfamic acid; Two R groups such as N-diethylsulfamic acid, N, N-dipropylsulfamic acid, N, N-dibutylsulfamic acid, N-methyl-N-ethylsulfamic acid and N-methyl-N-propylsulfamic acid; One of two R groups such as a sulfamic acid compound in which both are an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and N-phenylsulfamic acid is An atom, the other is sulfamic acid compound or a salt thereof, such as an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. As the sulfamate, for example, sodium salts, alkali metal salts such as potassium salts, calcium salts, strontium salts, alkaline earth metal salts such as barium salts, manganese salts, copper salts, zinc salts, iron salts, cobalt salts, Other metal salts such as nickel salts, ammonium salts, guanidine salts and the like. One of these sulfamic acid compounds and salts thereof may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. As the sulfamic acid compound, it is preferable to use sulfamic acid (amidosulfuric acid) from the viewpoint of environmental load and the like.

本実施形態に係る水の殺菌方法において、さらにアルカリを存在させてもよい。アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化アルカリ等が挙げられる。低温時の製品安定性等の点から、水酸化ナトリウムと水酸化カリウムとを併用してもよい。また、アルカリは、固形でなく、水溶液として用いてもよい。   In the method for sterilizing water according to the present embodiment, an alkali may be further present. Examples of the alkali include alkali hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. Sodium hydroxide and potassium hydroxide may be used in combination from the viewpoint of product stability at low temperatures. The alkali may be used as an aqueous solution instead of a solid.

本実施形態に係る水の殺菌方法において、被処理水のpHが3〜10の範囲であることが好ましく、5〜9の範囲であることがより好ましい。被処理水のpHが3未満であると、有効成分が揮発しやすくなる場合があり、10を超えると、殺菌性能が低下する場合がある。   In the water disinfection method according to this embodiment, the pH of the water to be treated is preferably in the range of 3 to 10, and more preferably in the range of 5 to 9. If the pH of the water to be treated is less than 3, the active ingredient may be easily volatilized, and if it exceeds 10, the sterilization performance may be reduced.

本実施形態に係る水の殺菌方法の適用対象としては、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する水系であれば特に限定されないが、具体的には海水淡水化工程やバラスト水等のスライム抑制等が挙げられる。   The application target of the water sterilization method according to the present embodiment is not particularly limited as long as it is an aqueous system containing a trihalomethane precursor and a bromide ion, and specifically, slime suppression in a seawater desalination step, ballast water, and the like. Is mentioned.

<水用スライム抑制剤組成物>
本実施形態に係る水用スライム抑制剤組成物は、「臭素系酸化剤」または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物」と、「スルファミン酸化合物」とを含有するものであり、さらにアルカリを含有してもよい。
<Slime inhibitor composition for water>
The water slime inhibitor composition according to this embodiment contains a `` bromine-based oxidant '' or a `` reactant of a bromine compound and a chlorine-based oxidant '', and a `` sulfamic acid compound '', and It may contain an alkali.

また、本実施形態に係る水用スライム抑制剤組成物は、「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」、または「臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、スルファミン酸化合物と、の反応生成物」を含有するものであり、さらにアルカリを含有してもよい。   In addition, the slime inhibitor composition for water according to the present embodiment is a "reaction product of a brominated oxidizing agent and a sulfamic acid compound" or "a reactant of a brominated compound and a chlorine oxidizing agent, and a sulfamic acid compound. And a reaction product of, and may further contain an alkali.

臭素系酸化剤、臭素化合物、塩素系酸化剤およびスルファミン酸化合物については、上述した通りである。   The bromine-based oxidizing agent, bromine compound, chlorine-based oxidizing agent, and sulfamic acid compound are as described above.

本実施形態に係る水用スライム抑制剤組成物としては、トリハロメタン生成量が少ない等の点から、臭素と、スルファミン酸化合物とを含有するもの(臭素とスルファミン酸化合物の混合物を含有するもの)、例えば、臭素とスルファミン酸化合物とアルカリと水との混合物、または、臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物を含有するもの、例えば、臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物と、アルカリと、水との混合物が好ましい。   As the slime inhibitor composition for water according to the present embodiment, those containing bromine and a sulfamic acid compound (containing a mixture of bromine and a sulfamic acid compound), from the viewpoint that the amount of trihalomethane produced is small, For example, a mixture of bromine and a sulfamic acid compound and an alkali and water, or a mixture containing a reaction product of bromine and a sulfamic acid compound, for example, a reaction product of bromine and a sulfamic acid compound, an alkali, and water And mixtures thereof.

本実施形態に係る水用スライム抑制剤組成物は、クロロスルファミン酸等の結合塩素系スライム抑制剤と比較すると、酸化力が高く、スライム抑制力が著しく高いにもかかわらず、トリハロメタン生成能が抑制されている。このため、水用スライム抑制剤としては最適である。   The slime inhibitor composition for water according to the present embodiment has a higher oxidizing power as compared with a bound chlorine slime inhibitor such as chlorosulfamic acid. Have been. Therefore, it is most suitable as a slime inhibitor for water.

本実施形態に係る水用スライム抑制剤組成物は、次亜塩素酸とは異なり、トリハロメタン生成能は抑制されるため、処理水水質への影響がほとんどない。また、次亜塩素酸等と同様に現場で濃度を測定することができるため、より正確な濃度管理が可能である。   Unlike the hypochlorous acid, the water slime inhibitor composition according to the present embodiment has a reduced trihalomethane generation ability, and thus has little effect on the quality of treated water. Further, since the concentration can be measured on site similarly to hypochlorous acid or the like, more accurate concentration control is possible.

組成物のpHは、例えば、13.0超であり、13.2超であることがより好ましい。組成物のpHが13.0以下であると組成物中の有効ハロゲンが不安定になる場合がある。   The pH of the composition is, for example, above 13.0, more preferably above 13.2. When the pH of the composition is 13.0 or less, the effective halogen in the composition may become unstable.

水用スライム抑制剤組成物中の臭素酸濃度は、5mg/kg未満であることが好ましい。水用スライム抑制剤組成物中の臭素酸濃度が5mg/kg以上であると、処理水の臭素酸イオンの濃度が高くなる場合がある。   The concentration of bromate in the slime suppressant composition for water is preferably less than 5 mg / kg. When the concentration of bromate in the slime inhibitor composition for water is 5 mg / kg or more, the concentration of bromate ion in the treated water may increase.

<水用スライム抑制剤組成物の製造方法>
本実施形態に係る水用スライム抑制剤組成物は、臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物とを混合する、または臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、スルファミン酸化合物とを混合することにより得られ、さらにアルカリを混合してもよい。
<Production method of water slime inhibitor composition>
The slime suppressant composition for water according to the present embodiment is obtained by mixing a brominated oxidizing agent and a sulfamic acid compound, or by mixing a brominated compound and a chlorinated oxidizing agent with a sulfamic acid compound. Obtained, and an alkali may be further mixed.

臭素と、スルファミン酸化合物とを含有する水用スライム抑制剤組成物、または、臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物を含有する水用スライム抑制剤組成物の製造方法としては、水、アルカリおよびスルファミン酸化合物を含む混合液に臭素を不活性ガス雰囲気下で添加して反応させる工程、または、水、アルカリおよびスルファミン酸化合物を含む混合液に臭素を不活性ガス雰囲気下で添加する工程を含むことが好ましい。不活性ガス雰囲気下で添加して反応させる、または、不活性ガス雰囲気下で添加することにより、組成物中の臭素酸イオン濃度が低くなり、RO透過水等の透過水中の臭素酸イオン濃度が低くなる。   Bromine and a water slime inhibitor composition containing a sulfamic acid compound, or a method for producing a water slime inhibitor composition containing a reaction product of bromine and a sulfamic acid compound include water, alkali and Including a step of adding bromine to a mixed solution containing a sulfamic acid compound under an inert gas atmosphere to cause a reaction, or a step of adding bromine to a mixed solution containing water, an alkali and a sulfamic acid compound under an inert gas atmosphere Is preferred. By adding and reacting under an inert gas atmosphere, or by adding under an inert gas atmosphere, the bromate ion concentration in the composition decreases, and the bromate ion concentration in permeated water such as RO permeated water is reduced. Lower.

用いる不活性ガスとしては限定されないが、製造等の面から素およびアルゴンのうち少なくとも1つが好ましく、特に製造コスト等の面から窒素が好ましい。 Used but are not limited to inert gas, at least one and preferably one in terms of nitrogen and argon, such as production, nitrogen is particularly preferred from the viewpoint of production cost and the like.

臭素の添加の際の反応器内の酸素濃度は6%以下が好ましいが、4%以下がより好ましく、2%以下がさらに好ましく、1%以下が特に好ましい。臭素の反応の際の反応器内の酸素濃度が6%を超えると、反応系内の臭素酸の生成量が増加する場合がある。   The oxygen concentration in the reactor at the time of adding bromine is preferably 6% or less, more preferably 4% or less, further preferably 2% or less, and particularly preferably 1% or less. If the oxygen concentration in the reactor during the reaction of bromine exceeds 6%, the amount of bromic acid generated in the reaction system may increase.

臭素の添加率は、組成物全体の量に対して25重量%以下であることが好ましく、1重量%以上20重量%以下であることがより好ましい。臭素の添加率が組成物全体の量に対して25重量%を超えると、反応系内の臭素酸の生成量が増加する場合がある。1重量%未満であると、殺菌力が劣る場合がある。   The addition ratio of bromine is preferably 25% by weight or less, more preferably 1% by weight or more and 20% by weight or less based on the total amount of the composition. If the bromine addition rate exceeds 25% by weight based on the total amount of the composition, the amount of bromic acid generated in the reaction system may increase. If it is less than 1% by weight, the bactericidal activity may be poor.

臭素添加の際の反応温度は、0℃以上25℃以下の範囲に制御することが好ましいが、製造コスト等の面から、0℃以上15℃以下の範囲に制御することがより好ましい。臭素添加の際の反応温度が25℃を超えると、反応系内の臭素酸の生成量が増加する場合があり、0℃未満であると、凍結する場合がある。   The reaction temperature at the time of adding bromine is preferably controlled in the range of 0 ° C. or more and 25 ° C. or less, but is more preferably controlled in the range of 0 ° C. or more and 15 ° C. or less from the viewpoint of production cost and the like. If the reaction temperature at the time of adding bromine exceeds 25 ° C., the amount of bromic acid produced in the reaction system may increase, and if it is lower than 0 ° C., it may freeze.

以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following Examples.

スライム抑制剤として「臭素系酸化剤とスルファミン酸化合物との反応生成物」である次亜臭素酸安定化組成物を使用した場合(実施例1)、「臭素系酸化剤」を使用した場合(参考例2)と、一般的なスライム抑制剤である次亜塩素酸を使用した場合(比較例1)、「次亜塩素酸とスルファミン酸化合物との反応生成物」である次亜塩素酸安定化組成物を使用した場合(比較例2)との処理水中のトリハロメタン濃度、殺菌性能への影響について比較した。 When a hypobromite stabilized composition which is a "reaction product of a brominated oxidizing agent and a sulfamic acid compound" is used as a slime inhibitor (Example 1), a "brominated oxidizing agent" is used ( In the case of using Reference Example 2) and hypochlorous acid, which is a general slime inhibitor (Comparative Example 1), hypochlorous acid stable which is a "reaction product of hypochlorous acid and a sulfamic acid compound" The effect on the trihalomethane concentration in the treated water and the sterilization performance was compared with the case of using the activated composition (Comparative Example 2).

[組成物1の調製]
窒素雰囲気下で、液体臭素:16.9重量%(wt%)、スルファミン酸:10.7重量%、水酸化ナトリウム:12.9重量%、水酸化カリウム:3.94重量%、水:残分を混合して、組成物1を調製した。組成物1のpHは14、有効ハロゲン濃度(有効塩素換算濃度)は7.5重量%であった。組成物1の詳細な調製方法は以下の通りである。
[Preparation of Composition 1]
Under a nitrogen atmosphere, liquid bromine: 16.9% by weight (wt%), sulfamic acid: 10.7% by weight, sodium hydroxide: 12.9% by weight, potassium hydroxide: 3.94% by weight, water: residual The components were mixed to prepare Composition 1. The pH of composition 1 was 14, and the effective halogen concentration (concentration in terms of effective chlorine) was 7.5% by weight. The detailed preparation method of the composition 1 is as follows.

反応容器内の酸素濃度が1%に維持されるように、窒素ガスの流量をマスフローコントローラでコントロールしながら連続注入で封入した2Lの4つ口フラスコに1436gの水、361gの水酸化ナトリウムを加え混合し、次いで300gのスルファミン酸を加え混合した後、反応液の温度が0〜15℃になるように冷却を維持しながら、473gの液体臭素を加え、さらに48%水酸化カリウム溶液230gを加え、組成物全体の量に対する重量比でスルファミン酸10.7%、臭素16.9%、臭素の当量に対するスルファミン酸の当量比が1.04である、目的の組成物1を得た。生じた溶液のpHは、ガラス電極法にて測定したところ、14であった。生じた溶液の臭素含有率は、臭素をヨウ化カリウムによりヨウ素に転換後、チオ硫酸ナトリウムを用いて酸化還元滴定する方法により測定したところ16.9%であり、理論含有率(16.9%)の100.0%であった。また、臭素反応の際の反応容器内の酸素濃度は、株式会社ジコー製の「酸素モニタJKO−02 LJDII」を用いて測定した。なお、臭素酸濃度は5mg/kg未満であった。   While controlling the flow rate of nitrogen gas with a mass flow controller so that the oxygen concentration in the reaction vessel is maintained at 1%, 1436 g of water and 361 g of sodium hydroxide are added to a 2 L four-necked flask sealed by continuous injection. After mixing and then adding 300 g of sulfamic acid and mixing, 473 g of liquid bromine was added while maintaining the cooling of the reaction solution at 0 to 15 ° C., and 230 g of a 48% potassium hydroxide solution was further added. Thus, a target composition 1 was obtained in which the weight ratio of sulfamic acid to the total amount of the composition was 10.7%, the bromine content was 16.9%, and the equivalent ratio of sulfamic acid to the equivalent weight of bromine was 1.04. The pH of the resulting solution was 14, as measured by the glass electrode method. The bromine content of the resulting solution was 16.9% as measured by a method of converting bromine to iodine with potassium iodide and then performing redox titration with sodium thiosulfate, and the theoretical content was 16.9%. ) Was 100.0%. The oxygen concentration in the reaction vessel during the bromine reaction was measured using "Oxygen Monitor JKO-02 LJDII" manufactured by Jiko Corporation. The bromate concentration was less than 5 mg / kg.

[組成物2]
9重量%次亜臭素酸ナトリウム水溶液(関東化学、鹿1級)を組成物2として使用した。
[Composition 2]
A 9% by weight aqueous solution of sodium hypobromite (Kanto Chemical, deer grade 1) was used as composition 2.

[組成物3]
12重量%次亜塩素酸ナトリウム水溶液を組成物3として使用した。
[Composition 3]
A 12% by weight aqueous solution of sodium hypochlorite was used as composition 3.

[組成物4]
12%次亜塩素酸ナトリウム水溶液:50重量%、スルファミン酸:10重量%、水酸化ナトリウム:8重量%、水:残分を混合して、組成物4を調製した。組成物4のpHは14、有効ハロゲン濃度(有効塩素換算濃度)は6重量%であった。
[Composition 4]
Composition 4 was prepared by mixing a 12% aqueous sodium hypochlorite solution: 50% by weight, a sulfamic acid: 10% by weight, a sodium hydroxide: 8% by weight, and a water: residue. The pH of composition 4 was 14, and the effective halogen concentration (concentration in terms of effective chlorine) was 6% by weight.

<実施例1、参考例2、比較例1,2>
以下の条件で、原水に、組成物1〜3をそれぞれ添加して、処理水中の総トリハロメタン濃度を比較した。原水としては、下記模擬水を使用した。
<Example 1 , Reference Example 2, Comparative Examples 1 and 2>
Under the following conditions, Compositions 1 to 3 were added to the raw water, respectively, and the total trihalomethane concentration in the treated water was compared. The following simulated water was used as raw water.

(試験条件)
・原水:トリハロメタン生成能が0.01mg/Lの模擬水(純水にトリハロメタン前駆物質としてフミン酸(和光純薬工業製)8.9mg/Lと、臭化物イオン源として臭化ナトリウム(関東化学製、特級)を濃度が0.1〜300mg/Lとなるように添加したもの)
・薬剤:組成物1〜3を、有効ハロゲン濃度(有効塩素換算濃度)として3mg/Lとなるように添加
・原水pH:薬剤添加後に試験水のpHが8となるように調整
・試験温度:25℃
・トリハロメタン生成能測定方法:試料をpH7.0、温度20℃、反応時間24時間、24時間後の遊離残留塩素濃度が1〜2mg/Lとなるように次亜塩素酸ナトリウムを添加した条件で、生成したトリハロメタン生成量をパージ・トラップ−ガスクロマトグラフ−質量分析計による一斉分析法で測定して、求めた。パージ・トラップ装置は「TEKMAR製、Tekmar Stratum」、ガスクロマトグラフは「Agilent製、7890」、質量分析計は「Agilent製、5975C」を使用した。
・有効ハロゲン濃度の測定方法:残留塩素測定装置(Hach社製、「DR−4000」)を使用してDPD法により測定)
(Test condition)
-Raw water: Simulated water having a trihalomethane generating ability of 0.01 mg / L (pure water: 8.9 mg / L of humic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) as a trihalomethane precursor, and sodium bromide (manufactured by Kanto Chemical) as a bromide ion source , Special grade) to a concentration of 0.1 to 300 mg / L)
-Drug: Compositions 1 to 3 are added so that the effective halogen concentration (concentration in terms of effective chlorine) becomes 3 mg / L.-Raw water pH: adjusted so that the pH of test water becomes 8 after adding the drug.-Test temperature: 25 ° C
Trihalomethane-forming ability measurement method: pH 7.0, temperature 20 ° C., reaction time 24 hours, under the condition that sodium hypochlorite was added such that the free residual chlorine concentration after 24 hours was 1-2 mg / L. And the amount of generated trihalomethane was determined by simultaneous analysis using a purge trap-gas chromatograph-mass spectrometer. The purge trap apparatus used was "Tekmar Stratum" manufactured by TEKMAR, the gas chromatograph used was "7890" manufactured by Agilent, and the mass spectrometer used was "5975C manufactured by Agilent".
-Measuring method of effective halogen concentration: Measured by DPD method using residual chlorine measuring device ("DR-4000" manufactured by Hach))

(評価方法)
[処理水中の総トリハロメタン濃度]
模擬水に、表1に示す通り組成物1〜3をそれぞれ添加し、pHを8に調整したものを、水温25℃に調整し、4時間撹拌した。撹拌4時間後に処理水中の総トリハロメタン濃度(mg/L)を測定した。結果を図1に示す。ここで、総トリハロメタンとは、クロロホルム、ブロモジクロロメタン、ジブロモクロロメタンおよびブロモホルムの4物質のことを指す。
(Evaluation method)
[Total trihalomethane concentration in treated water]
Compositions 1 to 3 were added to the simulated water as shown in Table 1 and the pH was adjusted to 8, the water temperature was adjusted to 25 ° C, and the mixture was stirred for 4 hours. Four hours after stirring, the total trihalomethane concentration (mg / L) in the treated water was measured. The results are shown in FIG. Here, the total trihalomethane refers to four substances of chloroform, bromodichloromethane, dibromochloromethane and bromoform.

総トリハロメタン濃度は、水質基準に関する省令の規定に基づき厚生労働大臣が定める方法(平成15年厚生労働省告示第261号)に則り、パージ・トラップ−ガスクロマトグラフ−質量分析計による一斉分析法で測定した。   The total trihalomethane concentration was measured by a simultaneous analysis method using a purge trap-gas chromatograph-mass spectrometer in accordance with the method specified by the Minister of Health, Labor and Welfare based on the regulations of the Ministry of Health, Labor and Welfare based on the regulations of the Ministry of Health, Labor and Welfare. .

[殺菌力の比較試験]
以下の条件で、模擬水に組成物1,4をそれぞれ添加して、殺菌力を比較した。
[Comparative test of sterilization power]
Under the following conditions, Compositions 1 and 4 were respectively added to the simulated water, and the sterilizing power was compared.

(試験条件)
・水:相模原井水に普通ブイヨンを添加し、一般細菌数が10CFU/mlとなるよう調整した模擬水
・薬剤:組成物1,4をそれぞれ、有効ハロゲン濃度(有効塩素換算濃度)として1mg/Lとなるよう添加(有効ハロゲン濃度の測定方法:残留塩素測定装置(Hach社製、「DR−4000」)を使用してDPD法により測定)
(Test condition)
・ Water: Simulated water prepared by adding ordinary bouillon to Sagamihara well water and adjusting the number of general bacteria to 10 5 CFU / ml ・ Drugs: Compositions 1 and 4 as effective halogen concentrations (effective chlorine equivalent concentrations), respectively Added to 1 mg / L (Measurement method of effective halogen concentration: measured by DPD method using residual chlorine measuring device ("DR-4000" manufactured by Hach))

(評価方法)
・薬剤添加後24時間後の一般細菌数を、菌数測定キット(三愛石油製、バイオチェッカーTTC)を使用して測定
(Evaluation method)
-The number of general bacteria 24 hours after the addition of the drug is measured using a bacteria count kit (Bio-Checker TTC, manufactured by Sanai Petroleum)

試験結果を表1に示す。   Table 1 shows the test results.

このように、実施例1では、比較例1,2に比べて、トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する水におけるスライムの生成を抑制しつつ、簡易にトリハロメタンの生成を抑制することができた。 Thus, in the embodiment 1, as compared with Comparative Examples 1 and 2, while suppressing the generation of slime in a water containing the trihalomethane precursors and bromide ions, it is possible to suppress the generation of trihalomethanes easily Was.

Claims (5)

トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、
臭素系酸化剤、または臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、
スルファミン酸化合物と、
を存在させ
前記被処理水のトリハロメタン前駆物質の濃度が、トリハロメタン生成能として0.01mg/L以上であり、
前記被処理水中の臭化物イオンの濃度が、5mg/L以上であることを特徴とする水の殺菌方法。
In treated water containing a trihalomethane precursor and bromide ion,
A bromine-based oxidant, or a reaction product of a bromine compound and a chlorine-based oxidant,
A sulfamic acid compound;
Exist ,
The concentration of the trihalomethane precursor in the water to be treated is 0.01 mg / L or more as a trihalomethane generating ability,
The concentration of bromide ions in the water to be treated is, a method of sterilizing water, characterized in der Rukoto than 5 mg / L.
トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、
臭素系酸化剤、または臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、
スルファミン酸化合物と、
の反応生成物を存在させ
前記被処理水のトリハロメタン前駆物質の濃度が、トリハロメタン生成能として0.01mg/L以上であり、
前記被処理水中の臭化物イオンの濃度が、5mg/L以上であることを特徴とする水の殺菌方法。
In treated water containing a trihalomethane precursor and bromide ion,
A bromine-based oxidant, or a reaction product of a bromine compound and a chlorine-based oxidant,
A sulfamic acid compound;
In the presence of the reaction product,
The concentration of the trihalomethane precursor in the water to be treated is 0.01 mg / L or more as a trihalomethane generating ability,
The concentration of bromide ions in the water to be treated is, a method of sterilizing water, characterized in der Rukoto than 5 mg / L.
トリハロメタン前駆物質と臭化物イオンとを含有する被処理水中に、
臭素とスルファミン酸化合物の混合物、または、臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物を存在させ
前記被処理水のトリハロメタン前駆物質の濃度が、トリハロメタン生成能として0.01mg/L以上であり、
前記被処理水中の臭化物イオンの濃度が、5mg/L以上であることを特徴とする水の殺菌方法。
In treated water containing a trihalomethane precursor and bromide ion,
A mixture of bromine and a sulfamic acid compound, or a reaction product of bromine and a sulfamic acid compound ,
The concentration of the trihalomethane precursor in the water to be treated is 0.01 mg / L or more as a trihalomethane generating ability,
The concentration of bromide ions in the water to be treated is, a method of sterilizing water, characterized in der Rukoto than 5 mg / L.
請求項に記載の水の殺菌方法であって、
前記臭素とスルファミン酸化合物との反応生成物が、水、アルカリおよびスルファミン酸化合物を含む混合液に臭素を不活性ガス雰囲気下で添加して反応させる工程を含む方法により得られたものであることを特徴とする水の殺菌方法。
A method for sterilizing water according to claim 3 ,
The reaction product of the bromine and the sulfamic acid compound is obtained by a method including a step of adding bromine to a mixed solution containing water, an alkali, and a sulfamic acid compound under an inert gas atmosphere to cause a reaction. A method for disinfecting water, characterized in that:
請求項1〜のいずれか1項に記載の水の殺菌方法であって、
前記トリハロメタン前駆物質が、フミン質を含むことを特徴とする水の殺菌方法。
A method for sterilizing water according to any one of claims 1 to 4 ,
The method for disinfecting water, wherein the trihalomethane precursor contains humic substances.
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