JP6728962B2

JP6728962B2 - Water treatment equipment

Info

Publication number: JP6728962B2
Application number: JP2016099265A
Authority: JP
Inventors: 敬祐内藤
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2036-05-18
Also published as: JP2017205700A

Description

本発明は、水処理装置に関する。更に詳しくは、残留塩素を含有する水を処理対象とする水処理装置に関する。 The present invention relates to a water treatment device . More specifically, it relates to a water treatment device for treating water containing residual chlorine.

医薬用純水（精製水）や産業用純水（具体的には、例えば半導体製造用超純水等）は、水道水を原水とするものであり、原水である水道水を、逆浸透膜分離装置および脱イオン装置（具体的には、例えばイオン交換装置および脱電気イオン装置等）などによって処理することによって製造される。
一方、我が国において、水道水は、塩素処理によって消毒されており、また一般細菌の増殖防止のために、残留塩素が含まれている。水道水における残留塩素の濃度は、０．５ｍｇ／Ｌ程度とされている。 Pure water for medicine (purified water) and pure water for industry (specifically, for example, ultrapure water for semiconductor manufacturing) use tap water as raw water. It is manufactured by treating with a separation device and a deionization device (specifically, for example, an ion exchange device and a deelectroionization device).
On the other hand, in Japan, tap water is sterilized by chlorination and contains residual chlorine to prevent the growth of general bacteria. The concentration of residual chlorine in tap water is about 0.5 mg/L.

医薬用純水や産業用純水を製造するための水処理システムにおいては、水道水中の残留塩素による、逆浸透膜分離装置および脱イオン装置などの装置の酸化劣化を防止するために、これらの装置の前段において、水道水中の残留塩素を除去処理している。
一般的に、残留塩素の除去処理の手法としては、水道水を活性炭によって濾過する手法、水道水に重亜硫酸ナトリウムなどの還元剤を注入する手法、および、水道水に紫外線（具体的には、例えば波長２５４ｎｍの紫外線）を照射する手法などが挙げられる。 In order to prevent oxidative deterioration of equipment such as reverse osmosis membrane separation equipment and deionization equipment due to residual chlorine in tap water, water treatment systems for producing pure water for pharmaceuticals and industrial use The residual chlorine in tap water is removed at the front stage of the equipment.
Generally, as a method of removing residual chlorine, a method of filtering tap water with activated carbon, a method of injecting a reducing agent such as sodium bisulfite into tap water, and an ultraviolet ray to tap water (specifically, For example, a method of irradiating with an ultraviolet ray having a wavelength of 254 nm) can be cited.

そして、医薬用純水や産業用純水を製造するための水処理システムにおいて、水道水に紫外線を照射する手法としては、紫外線光源として中圧水銀ランプを用いる手法、すなわち中圧水銀ランプを備えた水処理装置を用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ここに、中圧水銀ランプとは、水銀蒸気圧が０．０４〜４ＭＰａの水銀ランプを示す。 Then, in a water treatment system for producing pure water for medicine or industrial use, as a method of irradiating the tap water with ultraviolet rays, a method using a medium pressure mercury lamp as an ultraviolet light source, that is, a medium pressure mercury lamp is provided. It has been proposed to use such a water treatment device (for example, refer to Patent Document 1). Here, the medium pressure mercury lamp means a mercury lamp having a mercury vapor pressure of 0.04 to 4 MPa.

しかしながら、水道水に中圧水銀ランプからの紫外線を照射する手法においては、残留塩素を効率よく分解除去することができない、具体的には、消費電力あたりの残留塩素分解率が低い、という問題がある。
また、水処理システムにおいては、中圧水銀ランプが、ランプ温度が高温（具体的には、おおよそ６００℃）となるものであることから、被処理水は高温となった中圧水銀ランプからの伝熱を受けて加温し、それに起因して後段の装置（具体的には、ポリアミドまたは酢酸セルロールよりなる逆浸透膜を備えた逆浸透膜分離装置）を劣化させるおそれがある。 However, in the method of irradiating the tap water with ultraviolet rays from the medium-pressure mercury lamp, residual chlorine cannot be efficiently decomposed and removed, and specifically, there is a problem that the residual chlorine decomposition rate per power consumption is low. is there.
Further, in the water treatment system, since the lamp temperature of the medium-pressure mercury lamp is high (specifically, about 600° C.), the water to be treated is discharged from the medium-pressure mercury lamp that has become high temperature. There is a possibility that the heat transfer may cause heat to be applied, and that the device in the subsequent stage (specifically, a reverse osmosis membrane separation device including a reverse osmosis membrane made of polyamide or cellulose acetate) may deteriorate.

特開２０１４−１９８２９２号公報JP, 2014-198292, A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、得られる処理済水を処理対象とする装置の劣化を抑制しつつ、被処理水中の有効塩素を効率的に除去処理することのできる水処理装置を提供することにある。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to effectively reduce available chlorine in water to be treated while suppressing deterioration of an apparatus that treats the obtained treated water. Another object of the present invention is to provide a water treatment device capable of removing water .

本発明の水処理装置は、被処理水収容容器と、
前記被処理水収容容器に配置された紫外線光源と、
前記紫外線光源を包囲するように設けられた紫外線透過性光源保護部材とを備え、
前記被処理水収容容器および前記紫外線透過性光源保護部材により、前記紫外線光源から放射された光を被処理水に照射するための紫外線照射機構が構成され、
前記被処理水収容容器と前記紫外線透過性光源保護部材との間の空間に被処理水が収容されて、前記紫外線光源から放射された光を被処理水に照射して、前記被処理水中に含まれる有効塩素を除去処理する水処理装置であって、
前記紫外線光源は、波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長を有する光を放射するエキシマランプであり、
前記エキシマランプと前記紫外線透過性光源保護部材との間には空間が存在することを特徴とする。 The water treatment device of the present invention comprises a treated water storage container,
An ultraviolet light source arranged in the treated water storage container ,
An ultraviolet-transmissive light source protection member provided so as to surround the ultraviolet light source,
The treated water storage container and the ultraviolet light transmissive light source protection member constitutes an ultraviolet irradiation mechanism for irradiating the water to be treated with light emitted from the ultraviolet light source ,
The water to be treated is contained in the space between the treated water storage container and the ultraviolet light source protection member, and the water to be treated is irradiated with the light emitted from the ultraviolet light source. A water treatment device for removing contained effective chlorine ,
The ultraviolet light source is an excimer lamp that emits light having a main emission wavelength in a wavelength range of 190 to 200 nm,
There is a space between the excimer lamp and the ultraviolet light transmissive light source protection member .

本発明の水処理装置においては、前記紫外線光源は、波長１７０〜１８０ｎｍの範囲に更に発光波長を有する光を放射することが好ましい。
また、本発明の水処理装置においては、前記エキシマランプと前記紫外線透過性光源保護部材との間の空間に不活性ガスが充填されていることが好ましい。 In the water treatment device of the present invention, it is preferable that the ultraviolet light source emits light having an emission wavelength in a wavelength range of 170 to 180 nm.
Further, in the water treatment device of the present invention, it is preferable that the space between the excimer lamp and the ultraviolet light transmissive light source protection member is filled with an inert gas.

本発明の水処理方法においては、被処理水に対して、紫外線光源から放射された波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長を有する特定の光が照射される。そして、その特定の光における波長１９０〜２００ｎｍの範囲の光は、水に吸収されにくく、有効塩素に吸収されやすい光である。そのため、被処理水中の有効塩素を、大きな放射照度を要することなく、短時間で分解することができる。
従って、本発明の水処理方法によれば、被処理水を過度に加温することなく、有効塩素を効率よく分解することができることから、得られる処理済水を処理対象とする装置の劣化を抑制しつつ、被処理水中の有効塩素を効率的に除去処理することができる。 In the water treatment method of the present invention, the water to be treated is irradiated with specific light having a main emission wavelength in the wavelength range of 190 to 200 nm emitted from the ultraviolet light source. Then, the light in the wavelength range of 190 to 200 nm in the specific light is light which is hardly absorbed by water and is easily absorbed by available chlorine. Therefore, the available chlorine in the water to be treated can be decomposed in a short time without requiring a large irradiance.
Therefore, according to the water treatment method of the present invention, the effective chlorine can be efficiently decomposed without excessively heating the water to be treated, so that the resulting treated water causes deterioration of the device to be treated. The effective chlorine in the water to be treated can be efficiently removed while suppressing it.

本発明の水処理装置は、波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長を有する光を放射する紫外線光源と、当該紫外線光源から放射された光を被処理水に照射するための紫外線照射機構とを備えたものであることから、本発明の水処理方法を実施することができる。そのため、本発明の水処理装置によれば、得られる処理済水を処理対象とする装置の劣化を抑制しつつ、被処理水中の有効塩素を効率的に除去処理することができる。 The water treatment apparatus of the present invention comprises an ultraviolet light source that emits light having a main emission wavelength in the wavelength range of 190 to 200 nm, and an ultraviolet irradiation mechanism for irradiating the water to be treated with the light emitted from the ultraviolet light source. Since it is provided, the water treatment method of the present invention can be carried out. Therefore, according to the water treatment apparatus of the present invention, it is possible to efficiently remove the available chlorine in the water to be treated while suppressing the deterioration of the apparatus that treats the obtained treated water.

水の紫外光透過スペクトルである。It is an ultraviolet light transmission spectrum of water. 本発明の水処理装置の構成の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a structure of the water treatment apparatus of this invention. 図２のＡ−Ａ線断面を示す説明用断面図である。FIG. 3 is an explanatory sectional view showing a section taken along the line AA of FIG. 2. 実験例１において、実験条件（１）および実験条件（２）によって実験用被処理水に照射された蛍光体ランプの光の発光強度のスペクトルを示すスペクトル図である。FIG. 6 is a spectrum diagram showing a spectrum of light emission intensity of light of a phosphor lamp with which experimental water to be treated is irradiated under experimental conditions (1) and (2) in Experimental Example 1. 実験例１において、比較用実験条件３によって実験用被処理水に照射された中圧水銀ランプの光の発光強度のスペクトルを示すスペクトル図である。FIG. 8 is a spectrum diagram showing a spectrum of light emission intensity of a medium-pressure mercury lamp with which experimental water to be treated is irradiated under Comparative Experimental Condition 3 in Experimental Example 1.

以下、本発明の水処理方法および水処理装置の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the water treatment method and the water treatment apparatus of the present invention will be described.

本発明の水処理方法は、水道水などの残留塩素（有効塩素）を含有する水を被処理水とするものであり、被処理水中、すなわち残留塩素を含有する水中に含まれる残留塩素を除去処理するものである。ここに、本明細書中において、「残留塩素」とは、水道水などの塩素処理された水中に残留する有効塩素を示し、また「有効塩素」とは、殺菌効力を有する塩素（具体的には、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）および次亜塩素酸ナトリウム（次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ^-））など）を示す。この本発明の水処理方法に供される被処理水は、少なくとも有効塩素を含有するものであればよく、有効塩素以外の成分が含有されたものであってもよい。
そして、本発明の水処理方法は、被処理水に対して紫外線を照射する紫外線照射工程を有するものである。この紫外線照射工程においては、被処理水に対して、残留塩素を分解する残留塩素除去処理が行われる。 The water treatment method of the present invention uses water containing residual chlorine (effective chlorine) such as tap water as the water to be treated, and removes residual chlorine contained in the water to be treated, that is, water containing residual chlorine. It is something to process. Here, in the present specification, "residual chlorine" means effective chlorine remaining in chlorinated water such as tap water, and "effective chlorine" means chlorine having a bactericidal effect (specifically, Indicates hypochlorous acid (HClO) and sodium hypochlorite (such as hypochlorite ion (ClO ⁻ )). The water to be treated to be used in the water treatment method of the present invention may contain at least effective chlorine and may contain components other than effective chlorine.
The water treatment method of the present invention includes an ultraviolet ray irradiation step of irradiating the water to be treated with ultraviolet rays. In this ultraviolet irradiation step, the water to be treated is subjected to residual chlorine removal treatment for decomposing residual chlorine.

本発明の水処理方法の紫外線照射工程において、被処理水に照射する紫外線は、波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長を有する光を放射する紫外線光源から放射された光である。ここに、本明細書中において、「主発光波長」とは、最も出力（発光強度）の高い波長を示す。
すなわち、紫外線照射工程においては、被処理水に対して、波長１９０〜２００ｎｍの範囲にピーク波長を有する光が照射される。
被処理水に対して、紫外線光源から放射された波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長を有する光を照射することにより、後述の実験例から明らかなように、被処理水中の残留塩素を効率的に除去処理することができる。 In the ultraviolet irradiation step of the water treatment method of the present invention, the ultraviolet light with which the water to be treated is irradiated is light emitted from an ultraviolet light source that emits light having a main emission wavelength in the wavelength range of 190 to 200 nm. Here, in the present specification, the “main emission wavelength” refers to a wavelength having the highest output (emission intensity).
That is, in the ultraviolet irradiation step, the water to be treated is irradiated with light having a peak wavelength in the wavelength range of 190 to 200 nm.
By irradiating the water to be treated with light having a main emission wavelength in the wavelength range of 190 to 200 nm emitted from the ultraviolet light source, it is possible to efficiently remove residual chlorine in the water to be treated, as is apparent from the experimental examples described later. Can be removed.

また、被処理水に照射される紫外線光源から放射された光は、更に波長１７０〜１８０ｎｍの範囲に発光波長を有する、すなわち波長１９０〜２００ｎｍの範囲に第１の発光波長（主発光波長）を有すると共に、波長１７０〜１８０ｎｍの範囲に第２の発光波長を有するものであることが好ましい。ここに、本明細書中において、「第２の発光波長」とは、波長１９０ｎｍ以下の波長範囲において、主発光波長（第１の発光波長）に次ぐ２番目に出力（発光強度）の高い波長を示す。
被処理水に対して、紫外線光源から放射された波長１７０〜１８０ｎｍの範囲に第２の発光波長を有する光が照射されることによれば、後述の実験例から明らかなように、被処理水中の残留塩素を、より一層効率的に除去処理することができる。
その理由について以下に説明する。
波長１７０〜１８０ｎｍの光（紫外線）は、図１に示すように、水に吸収されやすい光であり、この波長１７０〜１８０ｎｍの光が水に吸収されることによれば、ヒドロキシラジカルが生成する。ここに、図１は、水の紫外線透過スペクトルであって、水層の厚み（光（紫外線）の透過方向の厚み）が１ｍｍの条件によって測定されたものである。この水の紫外光透過スペクトルにおいては、水の透過率の変曲点が波長１８９ｎｍに存在することが示されている。そして、ヒドロキシラジカルは、残留塩素に作用して残留塩素を分解するものである。そのため、被処理水に対して、波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長（第１の発光波長）を有すると共に、波長１７０〜１８０ｎｍの範囲に第２の発光波長を有する光が照射されることにより、当該被処理水中に含まれる残留塩素が、紫外線光源から放射された光（具体的には、主として波長１９０〜２００ｎｍの範囲の光）の直接的な作用、および、当該紫外線光源から放射された光（具体的には、主として波長１７０〜１８０ｎｍの範囲の光）の間接的な作用によって分解される。 Further, the light emitted from the ultraviolet light source with which the water to be treated is irradiated has an emission wavelength in the wavelength range of 170 to 180 nm, that is, a first emission wavelength (main emission wavelength) in the wavelength range of 190 to 200 nm. In addition to the above, it is preferable to have the second emission wavelength in the wavelength range of 170 to 180 nm. Here, in the present specification, the "second emission wavelength" is the wavelength having the second highest output (emission intensity) after the main emission wavelength (first emission wavelength) in the wavelength range of 190 nm or less. Indicates.
By irradiating the water to be treated with the light having the second emission wavelength in the wavelength range of 170 to 180 nm emitted from the ultraviolet light source, as will be apparent from the experimental examples described below, The residual chlorine can be removed more efficiently.
The reason will be described below.
Light having a wavelength of 170 to 180 nm (ultraviolet light) is light that is easily absorbed by water, as shown in FIG. 1, and when the light having a wavelength of 170 to 180 nm is absorbed by water, hydroxy radicals are generated. .. Here, FIG. 1 is an ultraviolet transmission spectrum of water, which is measured under the condition that the thickness of the water layer (thickness in the light (ultraviolet) transmission direction) is 1 mm. In the ultraviolet light transmission spectrum of this water, it is shown that an inflection point of the water transmittance exists at a wavelength of 189 nm. The hydroxy radical acts on the residual chlorine to decompose the residual chlorine. Therefore, the water to be treated is irradiated with light having a main emission wavelength (first emission wavelength) in the wavelength range of 190 to 200 nm and a second emission wavelength in the wavelength range of 170 to 180 nm. As a result, residual chlorine contained in the water to be treated is directly acted upon by the light emitted from the ultraviolet light source (specifically, mainly in the wavelength range of 190 to 200 nm) and emitted from the ultraviolet light source. It is decomposed by an indirect action of light (specifically, light mainly having a wavelength in the range of 170 to 180 nm).

紫外線光源としては、紫外線放射ランプ、具体的には波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長を有する光を放射する紫外線放射ランプ（以下、「特定紫外線放射ランプ」ともいう。）が好適に用いられる。この特定紫外線放射ランプは、波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長（第１の発光波長）を有すると共に、波長１７０〜１８０ｎｍの範囲に第２の発光波長を有する紫外線を放射するものであることが好ましい。
特定紫外線放射ランプの好ましい具体例としては、発光ガスとしてキセノンガスなどの希ガスが封入された発光管の外周面に一対の電極が配設され、当該発光管の内面に、蛍光体としてネオジウム付活リン酸イットリウムを含有する蛍光体層が形成された蛍光体ランプが挙げられる。
また、特定紫外線放射ランプとしては、ＡｒＦランプ（波長１９３ｎｍの単色光を放射するエキシマランプであって、例えば特開２００９−３０１８６３号公報に記載のＡｒＦランプ）などを用いることもできる。
更に、紫外線光源としては、波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長を有するＬＥＤ素子を用いることもできる。 As the ultraviolet light source, an ultraviolet radiation lamp, specifically, an ultraviolet radiation lamp that emits light having a main emission wavelength in the wavelength range of 190 to 200 nm (hereinafter, also referred to as “specific ultraviolet radiation lamp”) is preferably used. .. This specific ultraviolet ray emission lamp emits ultraviolet rays having a main emission wavelength (first emission wavelength) in the wavelength range of 190 to 200 nm and a second emission wavelength in the wavelength range of 170 to 180 nm. Is preferred.
As a preferred specific example of the specific ultraviolet radiation lamp, a pair of electrodes is provided on the outer peripheral surface of an arc tube in which a rare gas such as xenon gas is filled as a luminescent gas, and neodymium as a phosphor is provided on the inner surface of the arc tube. An example is a phosphor lamp having a phosphor layer containing active yttrium phosphate.
Further, as the specific ultraviolet radiation lamp, an ArF lamp (an excimer lamp that emits monochromatic light having a wavelength of 193 nm, for example, the ArF lamp described in JP 2009-301863 A) or the like can be used.
Further, as the ultraviolet light source, an LED element having a main emission wavelength in the wavelength range of 190 to 200 nm can be used.

この紫外線照射工程において、被処理水に対する紫外線の紫外線照射量は、紫外線光源の種類、被処理水における残留塩素の量、残留塩素除去処理によって得られる処理済水（残留塩素除去処理された被処理水）において必要とされる残留塩素の量などに応じて、適宜に定められる。 In this UV irradiation step, the UV irradiation amount of the UV light to the water to be treated is the type of the UV light source, the amount of residual chlorine in the water to be treated, and the treated water obtained by the residual chlorine removal treatment (the residual chlorine removed treatment target It is appropriately determined according to the amount of residual chlorine required in water).

このような本発明の水処理方法は、本発明の水処理装置によって好適に実施することができる。
本発明の水処理装置は、波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長を有する光を放射する紫外線光源と、当該紫外線光源から放射された光を被処理水に照射するための紫外線照射機構とを備えたものである。 Such a water treatment method of the present invention can be suitably implemented by the water treatment device of the present invention.
The water treatment device of the present invention includes an ultraviolet light source that emits light having a main emission wavelength in the wavelength range of 190 to 200 nm, and an ultraviolet irradiation mechanism for irradiating the water to be treated with the light emitted from the ultraviolet light source. Be prepared.

図２は、本発明の水処理装置の構成の一例を示す説明図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線断面を示す説明用断面図である。
この水処理装置１０は、円筒状の被処理水収容容器（以下、「管状容器」ともいう。）１１と、この管状容器１１内に配置された円柱状の紫外線光源（紫外線放射ランプ２０）と、当該管状容器１１内において、紫外線光源を包囲するように設けられた紫外線透過性光源保護部材（以下、「光源保護管」ともいう。）１２とを備えてなるものである。そして、水処理装置１０においては、管状容器１１と光源保護管１２とにより、紫外線光源から放射された光を被処理水に照射するための紫外線照射機構が構成されている。
この図の例において、紫外線光源としては、両端に封止部を有する直円筒状の発光管を備え、この発光管の内部に円柱状の放電空間よりなる紫外線発生部が形成された紫外線放射ランプ２０が用いられている。この紫外線放射ランプ２０は、発光ガスとしてキセノンガスが封入され、波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長（第１の発光波長）を有すると共に、波長１７０〜１８０ｎｍに第２の発光波長を有する光を放射する蛍光体ランプ（以下、「特定蛍光体ランプ」ともいう。）である。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the water treatment device of the present invention, and FIG. 3 is an explanatory sectional view showing a section taken along the line AA of FIG.
The water treatment device 10 includes a cylindrical container for water to be treated (hereinafter, also referred to as “tubular container”) 11, and a cylindrical ultraviolet light source (ultraviolet radiation lamp 20) arranged in the tubular container 11. The tubular container 11 is provided with an ultraviolet light transmissive light source protection member (hereinafter also referred to as “light source protection tube”) 12 provided so as to surround the ultraviolet light source. In the water treatment device 10, the tubular container 11 and the light source protection tube 12 constitute an ultraviolet irradiation mechanism for irradiating the water to be treated with the light emitted from the ultraviolet light source.
In the example of this figure, the ultraviolet light source is provided with a right cylindrical arc tube having sealing parts at both ends, and an ultraviolet ray generating part having a cylindrical discharge space is formed inside the arc tube. Twenty is used. The ultraviolet radiation lamp 20 is filled with xenon gas as a luminescent gas, has a main emission wavelength (first emission wavelength) in the wavelength range of 190 to 200 nm, and has a second emission wavelength in the wavelength range of 170 to 180 nm. It is a phosphor lamp that emits light (hereinafter, also referred to as “specific phosphor lamp”).

管状容器１１は、例えばステンレス鋼などの金属材料よりなり、円筒状の筒状本体１１Ａの両端が、閉塞部材１１Ｂ，１１Ｃによって閉塞されたものである。この管状容器１１の内部には、両端が閉塞部材１１Ｂ，１１Ｃによって閉塞された円筒状の光源保護管１２が配設されており、この光源保護管１２は、管状容器１１（筒状本体１１Ａ）の内径より小さい外径を有すると共に筒状本体１１Ａの全長と同等の全長を有している。また、光源保護管１２は、管状容器１１内において、当該光源保護管１２の管軸が管状容器１１（筒状本体１１Ａ）の管軸Ｃと一致するように支持部材（図示省略）によって支持されている。また、管状容器１１には、筒状本体１１Ａにおける一方の閉塞部材１１Ｂに近接した領域に、被処理水供給口１３が形成されており、また筒状本体１１Ａにおける他方の閉塞部材１１Ｃに近接した領域に、被処理水排出口１４が形成されている。そして、管状容器１１と光源保護管１２との間の円環状の空間によって被処理水が収容される被処理水収容部Ｒｗが形成されている。 The tubular container 11 is made of, for example, a metal material such as stainless steel, and is formed by closing both ends of a cylindrical tubular main body 11A with closing members 11B and 11C. Inside this tubular container 11, a cylindrical light source protection tube 12 whose both ends are closed by closing members 11B and 11C is arranged. This light source protection tube 12 is a tubular container 11 (cylindrical body 11A). The outer diameter is smaller than the inner diameter and the total length is equal to the total length of the cylindrical main body 11A. The light source protection tube 12 is supported by a support member (not shown) in the tubular container 11 such that the tube axis of the light source protection tube 12 is aligned with the tube axis C of the tubular container 11 (cylindrical body 11A). ing. Further, the tubular container 11 has a treated water supply port 13 formed in a region of the tubular main body 11A which is close to one closing member 11B, and is close to the other closing member 11C of the tubular main body 11A. The treated water discharge port 14 is formed in the region. A to-be-treated water containing portion Rw for containing the to-be-treated water is formed by an annular space between the tubular container 11 and the light source protection tube 12.

光源保護管１２は、例えば石英ガラスなどの紫外線透過性材料よりなるものである。また、光源保護管１２の内部には、当該光源保護管１２の管軸に沿って紫外線放射ランプ２０が配設されている。この紫外線放射ランプ２０は、光源保護管１２の内径よりも小さい外径を有すると共に光源保護管１２の全長と同等の全長を有しており、光源保護管１２の内部において、当該紫外線放射ランプ２０の管軸（ランプ中心軸）が光源保護管１２の管軸と一致するように支持部材（図示省略）によって支持されている。すなわち、紫外線放射ランプ２０は、当該紫外線放射ランプ２０の管軸（ランプ中心軸）が管状容器１１（筒状本体１１Ａ）の管軸Ｃと一致し、被処理水収容部Ｒｗに囲まれるように配設されている。
この図の例において、紫外線放射ランプ２０と光源保護管１２との間の空間は、窒素ガスなどの不活性ガスで満たされている。すなわち、紫外線放射ランプ２０と光源保護管１２との間には、不活性ガス層が形成されている。紫外線放射ランプ２０と光源保護管１２との間の空間が不活性ガスで満たされていることにより、当該空間において、オゾンなどの活性ガスが発生するおそれがなくなり、水処理装置１０の劣化を抑制することができる。また、紫外線放射ランプ２０から放射された光（紫外線）が、紫外線放射ランプ２０と光源保護管１２との間の空間に存在するガス（具体的には、例えば酸素などの紫外線吸収ガス）に吸収されることに起因して、被処理水に対する紫外線照射量が減少するおそれがない。この不活性ガス層の厚み、すなわち紫外線放射ランプ２０と光源保護管１２との間の距離ｄ１は、例えば１０ｍｍである。このようにして、紫外線照射機構は、紫外線放射ランプ２０から放射された光が紫外線吸収ガスを含有する紫外線吸収ガス層（具体的には、大気層など）を介することなく被処理水に照射する構成のものとされている。 The light source protection tube 12 is made of an ultraviolet-transparent material such as quartz glass. Further, inside the light source protection tube 12, an ultraviolet radiation lamp 20 is arranged along the tube axis of the light source protection tube 12. The ultraviolet radiation lamp 20 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the light source protection tube 12 and a total length equal to the total length of the light source protection tube 12, and inside the light source protection tube 12, the ultraviolet radiation lamp 20. Is supported by a support member (not shown) such that the tube axis of the lamp (the central axis of the lamp) matches the tube axis of the light source protection tube 12. That is, in the ultraviolet radiation lamp 20, the tube axis (lamp central axis) of the ultraviolet radiation lamp 20 matches the tube axis C of the tubular container 11 (cylindrical main body 11A) and is surrounded by the treated water storage portion Rw. It is arranged.
In the example of this figure, the space between the ultraviolet radiation lamp 20 and the light source protection tube 12 is filled with an inert gas such as nitrogen gas. That is, an inert gas layer is formed between the ultraviolet radiation lamp 20 and the light source protection tube 12. Since the space between the ultraviolet radiation lamp 20 and the light source protection tube 12 is filled with the inert gas, there is no possibility that active gas such as ozone is generated in the space, and deterioration of the water treatment device 10 is suppressed. can do. Further, the light (ultraviolet ray) emitted from the ultraviolet ray emitting lamp 20 is absorbed by a gas (specifically, an ultraviolet ray absorbing gas such as oxygen) existing in the space between the ultraviolet ray emitting lamp 20 and the light source protection tube 12. As a result, there is no fear that the amount of UV irradiation applied to the water to be treated will decrease. The thickness of this inert gas layer, that is, the distance d1 between the ultraviolet radiation lamp 20 and the light source protection tube 12 is, for example, 10 mm. In this way, the ultraviolet irradiation mechanism irradiates the water to be treated with the light emitted from the ultraviolet radiation lamp 20 without passing through the ultraviolet absorbing gas layer containing the ultraviolet absorbing gas (specifically, the atmospheric layer or the like). It is supposed to be composed.

光源保護管１２としては、例えば、合成石英ガラス（具体的には、例えば「Ｓｕｐｒａｓｉｌ−Ｆ３１０」（信越石英株式会社））よりなるガラス管が用いられる。 As the light source protection tube 12, for example, a glass tube made of synthetic quartz glass (specifically, for example, “Suprasil-F310” (Shin-Etsu Quartz Co., Ltd.)) is used.

また、水処理装置１０において、被処理水収容部Ｒｗにおける光路長、すなわち管状容器１１（筒状本体１１Ａ）の内周面と光源保護管１２の外周面との間の距離ｄ２、被処理水収容部Ｒｗにおける紫外線放射ランプ２０から放射された光が照射される領域の大きさ（紫外線放射ランプ２０の発光長）およびその他の条件は、被処理水収容部Ｒｗに供給される被処理水の残留塩素の量、および当該水処理装置１０によって処理（残留塩素除去処理）された被処理水（処理済水）において必要とされる残留塩素の量などに応じて適宜に設定される。 Further, in the water treatment device 10, the optical path length in the treated water accommodation portion Rw, that is, the distance d2 between the inner peripheral surface of the tubular container 11 (the tubular main body 11A) and the outer peripheral surface of the light source protection tube 12, the treated water, The size of the region irradiated with the light emitted from the ultraviolet radiation lamp 20 in the storage portion Rw (emission length of the ultraviolet radiation lamp 20) and other conditions are such that the treated water supplied to the treated water storage portion Rw is It is appropriately set according to the amount of residual chlorine and the amount of residual chlorine required in the water to be treated (treated water) treated (residual chlorine removal treatment) by the water treatment device 10.

この水処理装置１０においては、残留塩素除去処理中には、先ず、被処理水が被処理水供給口１３を介して管状容器１１内に供給されることによって当該管状容器１１内に被処理水が充填収容された状態とされる。次いで、紫外線放射ランプ２０が点灯されることにより、管状容器１１内の被処理水収容部Ｒｗに収容されている被処理水に対して、紫外線放射ランプ２０から放射された光が、紫外線放射ランプ２０と光源保護管１２との間の不活性ガス層および光源保護管１２を介して照射される。そして、このようにして紫外線放射ランプ２０から放射された光が照射された被処理水、すなわち処理済水は、紫外線放射ランプ２０が消灯された後、被処理水排出口１４を介して管状容器１１の外部に排出される。 In this water treatment device 10, during the residual chlorine removal treatment, the treated water is first supplied into the tubular container 11 through the treated water supply port 13 so that the treated water is introduced into the tubular container 11. Are filled and housed. Next, by turning on the ultraviolet radiation lamp 20, the light emitted from the ultraviolet radiation lamp 20 with respect to the water to be treated contained in the treated water containing portion Rw in the tubular container 11 is changed to the ultraviolet radiation lamp. Irradiation is performed through an inert gas layer between the light source protection tube 12 and the light source protection tube 12. Then, the water to be treated which has been irradiated with the light emitted from the ultraviolet radiation lamp 20 in this way, that is, the treated water, is a tubular container through the treated water discharge port 14 after the ultraviolet radiation lamp 20 is turned off. 11 is discharged to the outside.

而して、水処理装置１０においては、被処理水に対して、紫外線放射ランプ２０から放射された波長１９０〜２００ｎｍに主発光波長域を有する光が照射される。すなわち、本発明の水処理方法によって残留塩素除去処理が行われる。而して、本発明の水処理方法においては、波長１９０〜２００ｎｍの範囲の光が、図１に示されているように水に吸収されにくく、かつ残留塩素に吸収されやすい光であることから、被処理水中の残留塩素を、大きな放射照度を要することなく、短時間で分解することができる。すなわち、紫外線放射ランプ２０における消費電力あたりの残留塩素分解率が大きくなる。そして、大きな放射照度を要することなく短時間で残留塩素を分解できることによれば、紫外線放射ランプ２０からの伝熱を受けることに起因する被処理水の温度上昇を抑制することができる。
従って、本発明の水処理方法によって残留塩素除去処理が行われる水処理装置１０によれば、被処理水を過度に加温することなく、残留塩素を効率よく分解することができる。そのため、得られる処理済水を処理対象とする装置（具体的には、例えばイオン交換装置および脱電気イオン装置等）の劣化を抑制しつつ、被処理水中の残留塩素を効率的に除去処理することができる。 Thus, in the water treatment device 10, the water to be treated is irradiated with the light emitted from the ultraviolet radiation lamp 20 and having the main emission wavelength region in the wavelength range of 190 to 200 nm. That is, residual chlorine removal treatment is performed by the water treatment method of the present invention. Thus, in the water treatment method of the present invention, light in the wavelength range of 190 to 200 nm is light that is difficult to be absorbed by water and is easily absorbed by residual chlorine as shown in FIG. The residual chlorine in the water to be treated can be decomposed in a short time without requiring a large irradiance. That is, the residual chlorine decomposition rate per power consumption in the ultraviolet radiation lamp 20 becomes large. Further, by being able to decompose the residual chlorine in a short time without requiring a large irradiance, it is possible to suppress the temperature rise of the water to be treated due to the heat transfer from the ultraviolet radiation lamp 20.
Therefore, according to the water treatment device 10 in which the residual chlorine removal treatment is performed by the water treatment method of the present invention, the residual chlorine can be efficiently decomposed without excessively heating the water to be treated. Therefore, the residual chlorine in the water to be treated is efficiently removed while suppressing the deterioration of the device for treating the obtained treated water (specifically, for example, an ion exchange device and a deionization ionization device). be able to.

また、水処理装置１０においては、紫外線放射ランプ２０として、特定蛍光体ランプが用いられており、しかも、紫外線照射機構が、被処理水に対して、紫外線放射ランプ２０から放射された光を、紫外線吸収ガス層（大気層）を介することなく照射する構成のものとされている。そのため、被処理水に対して、特定蛍光体ランプから放射された、波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長（第１の発光波長）を有すると共に波長１７０〜１８０ｎｍの範囲に第２の発光波長を有する光が照射される。その結果、被処理水中の残留塩素をより一層効率的に除去処理することができる。 Further, in the water treatment device 10, a specific phosphor lamp is used as the ultraviolet radiation lamp 20, and the ultraviolet irradiation mechanism changes the light emitted from the ultraviolet radiation lamp 20 to the water to be treated. Irradiation is performed without passing through the ultraviolet absorbing gas layer (atmosphere layer). Therefore, for the water to be treated, the main emission wavelength (first emission wavelength) emitted from the specific phosphor lamp in the wavelength range of 190 to 200 nm and the second emission wavelength in the range of 170 to 180 nm are emitted. Is emitted. As a result, residual chlorine in the water to be treated can be removed more efficiently.

そして、水処理装置１０において、紫外線放射ランプ２０として特定蛍光体ランプが用いられていることによれば、当該特定蛍光体ランプが、ランプ温度が高温とならないものであることから、紫外線光源として中圧水銀ランプを用いた場合のように、高温となった紫外線光源からの伝熱を受けて被処理水が過度に加温されることがない。そのため、得られる処理済水を処理対象とする装置の劣化を、より一層抑制することができる。 Further, in the water treatment device 10, since the specific fluorescent lamp is used as the ultraviolet radiation lamp 20, the specific fluorescent lamp does not have a high lamp temperature, and thus the intermediate fluorescent lamp is used as the ultraviolet light source. Unlike the case of using a pressure mercury lamp, the water to be treated is not excessively heated due to the heat transfer from the high temperature ultraviolet light source. Therefore, it is possible to further suppress the deterioration of the device that treats the obtained treated water.

このような本発明の水処理装置は、医薬用純水（精製水）や産業用純水（具体的には、例えば半導体製造用超純水等）などとして用いられる純水を製造するための水処理システムを構成する構成装置として好適に用いられる。具体的には、水処理システムにおいて、残留塩素除去処理装置として、逆浸透膜分離装置および脱イオン装置（具体的には、例えばイオン交換装置および脱電気イオン装置等）などの残留塩素や加温された状態の被処理水との接触によって劣化が生じやすい部材を備えた装置の前段に配設される。
このように本発明の水処理装置を備えた水処理システムにおいては、本発明の水処理装置において、被処理水中の残留塩素を、被処理水を過度に加温することなく、効率的に除去処理することができる。そのため、ランニングコストを安価にすることができ、また、本発明の水処理装置の後段に配設された逆浸透膜分離装置および脱イオン装置に対して、残留塩素が含有する被処理水や悪影響が生じるような温度に加温された状態の被処理水が供給されることがない。 Such a water treatment apparatus of the present invention is for producing pure water used as medicinal pure water (purified water) or industrial pure water (specifically, for example, ultrapure water for semiconductor manufacturing). It is preferably used as a constituent device that constitutes a water treatment system. Specifically, in a water treatment system, as a residual chlorine removal treatment device, residual chlorine and heating such as a reverse osmosis membrane separation device and a deionization device (specifically, for example, an ion exchange device and a deelectroionization device) are used. It is arranged in the front stage of the device provided with a member that is likely to deteriorate due to contact with the water to be treated in the treated state.
Thus, in the water treatment system including the water treatment device of the present invention, in the water treatment device of the present invention, residual chlorine in the water to be treated is efficiently removed without excessively heating the water to be treated. Can be processed. Therefore, it is possible to reduce the running cost, and to the reverse osmosis membrane separation device and the deionization device arranged in the latter stage of the water treatment device of the present invention, the treated water containing residual chlorine and adverse effects The water to be treated that has been heated to such a temperature that does not occur is not supplied.

以上、本発明の水処理装置について具体的に説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、本発明の水処理装置は、波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長を有する光を放射する紫外線光源と、当該紫外線光源から放射された光を被処理水に照射する紫外線照射機構とを備えてなるものであればよい。
具体的には、本発明の水処理装置は、図２および図３の水処理装置において、被処理水収容容器（管状容器）内に紫外線透過性光源保護部材（光源保護管）が設けられておらず、紫外線光源（紫外線放射ランプ）が被処理水と接触する構成のものであってもよい。
また、本発明の水処理装置は、大気環境雰囲気下において被処理水収容容器と紫外線光源とが離間して配設されており、紫外線光源から放射された光が大気空間（大気層）を介して照射される構成のものであってもよい。 Although the water treatment apparatus of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above example, and various modifications can be made.
For example, the water treatment device of the present invention includes an ultraviolet light source that emits light having a main emission wavelength in the wavelength range of 190 to 200 nm, and an ultraviolet irradiation mechanism that irradiates the water to be treated with the light emitted from the ultraviolet light source. Anything can be used as long as it is provided.
Specifically, the water treatment apparatus of the present invention is the same as the water treatment apparatus of FIGS. 2 and 3, except that an ultraviolet-transmissive light source protection member (light source protection tube) is provided in the treated water storage container (tubular container). Alternatively, the ultraviolet light source (ultraviolet radiation lamp) may be in contact with the water to be treated.
Further, in the water treatment apparatus of the present invention, the water to be treated container and the ultraviolet light source are arranged apart from each other in an atmospheric environment atmosphere, and the light emitted from the ultraviolet light source passes through the atmospheric space (atmosphere layer). It may be configured to be irradiated.

以下、本発明の実験例について説明する。 Hereinafter, experimental examples of the present invention will be described.

〔実験例１〕
先ず、殺菌消毒剤「ピューラックス（次亜塩素酸ナトリウム６％）」を、超純水製造装置によって製造した超純水によって希釈することにより、実験用被処理水（有効塩素（残留塩素）を含有する水）として、濃度１．２１ｍｇ／Ｌの次亜塩素酸水溶液を調製した。調製した実験用被処理水における次亜塩素酸の濃度は、「パックテスト総残留塩素（ＷＡＫ−Ｔ・ＣＩＯ）」（株式会社共立理化学研究所製）によって発色させた濃度測定用試料を用い、「デジタルパックテスト・マルチ（ＤＭＰ−ＭＴ）」（株式会社共立理化学研究所製）により、測定範囲０．１０〜２．００ｍｇ／Ｌの条件で測定した。
また、紫外線光源として、蛍光体ランプと中圧水銀ランプとの２種類の紫外線放射ランプを用意した。
ここに、蛍光体ランプとしては、発光ガスとしてキセノンガスが封入された、厚さ２ｍｍの合成石英ガラス（Ｓｕｐｒａｓｉｌ−Ｆ３１０）よりなる発光管の外周面に一対の電極が配設され、当該発光管の内面に、蛍光体としてネオジウム付活リン酸イットリウムを含有する蛍光体層が形成された蛍光体ランプ（特定蛍光体ランプ）を用いた。また、中圧水銀ランプとしては、ウシオ電機株式会社製の「ＵＭ−４５２」を用いた。 [Experimental Example 1]
First, the sterilizing disinfectant "Purax (sodium hypochlorite 6%)" is diluted with ultrapure water produced by an ultrapure water production system to obtain water to be treated (containing effective chlorine (residual chlorine)). Water), a hypochlorous acid aqueous solution having a concentration of 1.21 mg/L was prepared. The concentration of hypochlorous acid in the prepared treated water for experiment was measured using a sample for concentration measurement which was colored by "Packtest total residual chlorine (WAK-T CIO)" (manufactured by Kyoritsu Rikagaku Kenkyusho Co., Ltd.). The measurement was carried out by "Digital Pack Test Multi (DMP-MT)" (manufactured by Kyoritsu Rikagaku Kenkyusho Co., Ltd.) under the condition of a measurement range of 0.10 to 2.00 mg/L.
Two types of ultraviolet radiation lamps, a fluorescent lamp and a medium-pressure mercury lamp, were prepared as ultraviolet light sources.
Here, as the phosphor lamp, a pair of electrodes is arranged on the outer peripheral surface of a light emitting tube made of synthetic quartz glass (Suprasil-F310) having a thickness of 2 mm, in which xenon gas is filled as light emitting gas. A phosphor lamp (specific phosphor lamp) having a phosphor layer containing neodymium-activated yttrium phosphate as a phosphor on the inner surface thereof was used. As the medium-pressure mercury lamp, "UM-452" manufactured by Ushio Inc. was used.

次いで、直径４０ｍｍのシャーレを複数用意し、各シャーレに、調製した実験用被処理水３ｍＬを入れた。これらの複数のシャーレ内の実験用被処理水に対して、３つの実験条件（１）〜（３）によって紫外線放射ランプから放射された光を５秒間照射した。ここに、実験条件（１）においては、紫外線放射ランプとして蛍光体ランプを用い、大気雰囲気下において、蛍光体ランプを放射照度３．７ｍＷ／ｃｍ²の条件で点灯させることにより、当該蛍光体ランプからの光を実験用被処理水に照射した。また、実験条件（２）においては、紫外線放射ランプとして蛍光体ランプを用い、窒素雰囲気下において、蛍光体ランプを放射照度３．７ｍＷ／ｃｍ²の条件で点灯させることにより、当該蛍光体ランプからの光を実験用被処理水に照射した。また、実験射条件（３）においては、紫外線放射ランプとして中圧水銀ランプを用い、大気雰囲気下において、中圧水銀ランプを放射照度１１．６ｍＷ／ｃｍ²の条件で点灯させることにより、当該中圧水銀ランプからの光を実験用被処理水に照射した。これらの３つの実験条件（１）〜（３）において、各シャーレ内の実験用被処理水に照射された光のスペクトルを図４および図５に示す。ここに、図４には、実験条件（１）において、大気雰囲気下で実験用被処理水に照射された蛍光体ランプからの光のスペクトルが実線で示されていると共に、実験条件（２）において、窒素雰囲気下で実験用被処理水に照射された蛍光体ランプからの光のスペクトルが破線で示されている。また、図５には、実験条件（３）において、実験用被処理水に照射された中圧水銀ランプからの光のスペクトルが示されている。そして、紫外線放射ランプから放射された光を照射した実験用被処理水を撹拌した後、当該実験用被処理水における次亜塩素酸の濃度を測定した。この次亜塩素酸の濃度の測定は、「パックテスト総残留塩素（ＷＡＫ−Ｔ・ＣＩＯ）」（株式会社共立理化学研究所製）によって発色させた濃度測定用試料を用い、「デジタルパックテスト・マルチ（ＤＭＰ−ＭＴ）」（株式会社共立理化学研究所製）によって行った。結果を表１に示す。 Next, a plurality of petri dishes having a diameter of 40 mm were prepared, and 3 mL of the prepared water to be treated for experiment was put in each petri dish. The experimental water to be treated in the plurality of petri dishes was irradiated with the light emitted from the ultraviolet radiation lamp for 5 seconds under the three experimental conditions (1) to (3). Here, in the experimental condition (1), a phosphor lamp was used as the ultraviolet radiation lamp, and the phosphor lamp was turned on under the condition of an irradiance of 3.7 mW/cm ^{2 in} the air atmosphere, so that the phosphor lamp The experimental treated water was irradiated with the light from. Further, in the experimental condition (2), a phosphor lamp was used as an ultraviolet radiation lamp, and the phosphor lamp was turned on in a nitrogen atmosphere under the condition of an irradiance of 3.7 mW/cm ² , so that the phosphor lamp Was irradiated on the experimental treated water. In the experimental irradiation condition (3), a medium-pressure mercury lamp was used as an ultraviolet radiation lamp, and the medium-pressure mercury lamp was lit under the condition of an irradiance of 11.6 mW/cm ^{2 in} the atmosphere, thereby Light from a pressure mercury lamp was applied to the experimental treated water. Under these three experimental conditions (1) to (3), the spectra of the light irradiated on the experimental treated water in each petri dish are shown in FIGS. 4 and 5. Here, in FIG. 4, the spectrum of the light from the phosphor lamp irradiated to the experimental treated water under the atmospheric condition under the experimental condition (1) is shown by a solid line, and the experimental condition (2) is shown. In, the spectrum of the light from the phosphor lamp irradiated to the experimental treated water under the nitrogen atmosphere is shown by the broken line. Further, FIG. 5 shows a spectrum of light from the medium-pressure mercury lamp with which the treated water for experiment was irradiated under the experimental condition (3). Then, after the experimental treated water irradiated with the light emitted from the ultraviolet radiation lamp was stirred, the concentration of hypochlorous acid in the experimental treated water was measured. The concentration of hypochlorous acid was measured by using a sample for concentration measurement colored by "Packtest total residual chlorine (WAK-T CIO)" (manufactured by Kyoritsu Riken Co., Ltd.) and "Digital Packtest Multi (DMP-MT)" (manufactured by Kyoritsu Riken Co., Ltd.). The results are shown in Table 1.

２種の紫外線放射ランプの発光長および点灯するために要する電力（消費電力）と、表１の結果とに基づいて、各実験条件において次亜塩素酸１ｍｇを分解するために要するランプ単位長さ当り消費電力量を、分解効率として算出した。結果を表２に示す。この表２には、規格化分解効率として、実験条件（２）において窒素雰囲気下で蛍光体ランプからの光を照射した際の分解効率を基準とし、１．００〔Ｗ/（ｃｍ・ｍｇ）〕とすることによって規格化された値が示されている。 Based on the light emission length of the two types of ultraviolet radiation lamps and the power (power consumption) required for lighting, and the results in Table 1, the lamp unit length required to decompose 1 mg of hypochlorous acid under each experimental condition The power consumption per unit was calculated as the decomposition efficiency. The results are shown in Table 2. In Table 2, the standardized decomposition efficiency is 1.00 [W/(cm·mg) based on the decomposition efficiency when the light from the phosphor lamp is irradiated under the nitrogen atmosphere in the experimental condition (2). ], the standardized value is shown.

以上の実験例１の結果から、紫外線光源として特定蛍光体ランプを用い、被処理水に対して、特定蛍光体ランプから放射された波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長を有する光を照射した場合には、紫外線光源として中圧水銀ランプを用いた場合に比して、残留塩素分解効率（有効塩素分解率）が小さい、具体的には、残留塩素１ｍｇを分解するために要する消費電力量が少ないことが明らかである。すなわち、蛍光体ランプの消費電力あたりの残留塩素分解率は、中圧水銀ランプの消費電力あたりの残留塩素分解率よりも大きいことが明らかである。具体的には、実験条件（１）と実験条件（３）とを比較すると、蛍光体ランプの消費電力あたりの残留塩素分解率は、中圧水銀ランプの消費電力あたりの残留塩素分解率の値に比して、１８．５倍の値である。
また、特に、紫外線光源として特定蛍光体ランプを用い、被処理水に対して、特定蛍光体ランプから放射された波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光波長（第１の発光波長）を有すると共に波長１７０〜１８０ｎｍの範囲に更に発光波長（第２の発光波長）を有する光を照射した場合には、紫外線光源として中圧水銀ランプを用いた場合に比して、残留塩素分解効率（有効塩素分解率）がさらに小さい、具体的には、残留塩素１ｍｇを分解するために要する消費電力量がさらに少ないことが明らかである。具体的には、実験条件（２）と実験条件（３）とを比較すると、蛍光体ランプの消費電力あたりの残留塩素分解率は、中圧水銀ランプの消費電力あたりの残留塩素分解率の値に比して、１８．５／０．８５（≒２１．８）倍の値である。
従って、被処理水に対して、紫外線光源から放射された波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光長を有する光を照射する本発明の水処理方法によれば、被処理水中の有効塩素（残留塩素）を効率的に除去処理できることが確認された。
また、被処理水に対して、紫外線光源から放射された、波長１９０〜２００ｎｍの範囲に主発光長を有すると共に波長１７０〜１８０ｎｍの範囲に更に発光波長を有する光を照射する本発明の水処理方法によれば、被処理水中の有効塩素（残留塩素）をより効率的に除去処理できることが確認された。 From the results of Experimental Example 1 above, a specific phosphor lamp was used as an ultraviolet light source, and water to be treated was irradiated with light having a main emission wavelength in the wavelength range of 190 to 200 nm emitted from the specific phosphor lamp. In this case, the residual chlorine decomposition efficiency (effective chlorine decomposition rate) is smaller than when a medium-pressure mercury lamp is used as the ultraviolet light source. Specifically, the power consumption required to decompose 1 mg of residual chlorine. It is clear that there are few. That is, it is clear that the residual chlorine decomposition rate per power consumption of the phosphor lamp is higher than the residual chlorine decomposition rate per power consumption of the medium pressure mercury lamp. Specifically, comparing the experimental condition (1) with the experimental condition (3), the residual chlorine decomposition rate per power consumption of the phosphor lamp is the value of the residual chlorine decomposition rate per power consumption of the medium-pressure mercury lamp. Is 18.5 times the value of
In addition, in particular, a specific phosphor lamp is used as an ultraviolet light source, and a main emission wavelength (first emission wavelength) is emitted in a wavelength range of 190 to 200 nm emitted from the specific phosphor lamp with respect to water to be treated. When light having an emission wavelength (second emission wavelength) in the range of 170 to 180 nm is further irradiated, residual chlorine decomposition efficiency (effective chlorine decomposition) is higher than that in the case of using a medium pressure mercury lamp as an ultraviolet light source. It is clear that the power consumption required for decomposing 1 mg of residual chlorine is even smaller. Specifically, comparing the experimental condition (2) with the experimental condition (3), the residual chlorine decomposition rate per power consumption of the phosphor lamp is the value of the residual chlorine decomposition rate per power consumption of the medium-pressure mercury lamp. Value is 18.5/0.85 (≈21.8) times.
Therefore, according to the water treatment method of the present invention, which irradiates the water to be treated with light having a main emission length in the wavelength range of 190 to 200 nm emitted from the ultraviolet light source, the effective chlorine (residual chlorine in the water to be treated) It was confirmed that the removal treatment can be performed efficiently.
Further, the water treatment of the present invention in which the water to be treated is irradiated with light emitted from an ultraviolet light source, which has a main emission length in the wavelength range of 190 to 200 nm and further has an emission wavelength in the wavelength range of 170 to 180 nm. According to the method, it was confirmed that effective chlorine (residual chlorine) in the water to be treated can be removed more efficiently.

１０水処理装置
１１被処理水収容容器（管状容器）
１１Ａ筒状本体
１１Ｂ,１１Ｃ閉塞部材
１２紫外線透過性光源保護部材（光源保護管）
１３被処理水供給口
１４被処理水排出口
２０紫外線放射ランプ
Ｒｗ被処理水収容部

10 Water Treatment Device 11 Treated Water Storage Container (Tubular Container)
11A Cylindrical main body 11B, 11C Closing member 12 Ultraviolet transmissive light source protection member (light source protection tube)
13 Treated Water Supply Port 14 Treated Water Discharge Port 20 Ultraviolet Radiation Lamp Rw Treated Water Storage Unit

Claims

A treated water container,
An ultraviolet light source arranged in the treated water storage container,
An ultraviolet-transmissive light source protection member provided so as to surround the ultraviolet light source,
The treated water storage container and the ultraviolet light transmissive light source protection member constitutes an ultraviolet irradiation mechanism for irradiating the water to be treated with light emitted from the ultraviolet light source,
The water to be treated is contained in the space between the treated water storage container and the ultraviolet light source protection member, and the water to be treated is irradiated with the light emitted from the ultraviolet light source. A water treatment device for removing contained effective chlorine,
The ultraviolet light source is an excimer lamp that emits light having a main emission wavelength in a wavelength range of 190 to 200 nm,
A water treatment device, wherein a space exists between the excimer lamp and the ultraviolet light transmissive light source protection member.

The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the ultraviolet light source further emits light having an emission wavelength in a wavelength range of 170 to 180 nm.

The water treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein a space between the excimer lamp and the ultraviolet light transmissive light source protection member is filled with an inert gas.