JPH09174048A - 水中の有機物除去方法 - Google Patents

水中の有機物除去方法

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JPH09174048A
JPH09174048A JP34997695A JP34997695A JPH09174048A JP H09174048 A JPH09174048 A JP H09174048A JP 34997695 A JP34997695 A JP 34997695A JP 34997695 A JP34997695 A JP 34997695A JP H09174048 A JPH09174048 A JP H09174048A
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JP
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water
raw water
ozone
organic matter
ultraviolet rays
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Hitoshi Miyamaru
人志 宮丸
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Nippon Rensui Co
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Nippon Rensui Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原水中に含まれる有機物を光酸化法により効
率よく分解除去する改良方法を提供する。 【解決手段】 有機物を含んだ原水に、オゾンの存在下
紫外線を照射して有機物を酸化し、除去する方法におい
て、該原水のpHを4〜7に調整後、オゾンの存在下に
紫外線照射を行う水中の有機物除去方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水中の有機物の除去
方法、より詳しくは、有機物を含んだ原水を反応槽に導
入して酸化剤としてのオゾンの存在下に紫外線を照射し
て含有有機物を酸化し除去する方法の改良に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、水中の有機物を除去する方法の一
つとして、有機物を含んだ原水を反応槽に導入し,過酸
化水素又はオゾン等の酸化剤の存在下に紫外線を照射し
て上記有機物を酸化し除去する、いわゆる光酸化法が知
られている。この光酸化法による水中の有機物の除去
は、一般の排水処理のほか、水中の有機物を厳密に除去
する必要のある超純水製造工程又は半導体製造時におけ
る排水回収工程で適用されている。
【0003】従来行われている光酸化法としては、対象
原水に過酸化水素又はオゾン等の酸化剤を添加し、しか
る後に、この原水を反応槽に導入し、紫外線を照射して
水中の有機物を炭酸又は有機酸に酸化分解し、その後
に、必要に応じて活性炭により過剰の酸化剤、分解物等
を除去した後、イオン交換樹脂によって炭酸、有機酸を
吸着除去する方法が知られている。
【0004】図−1は、かかる光酸化法の一例のフロー
ダイヤグラムを示す。原水貯槽1内の原水はポンプ2に
よって酸化剤溶解設備3に送られ、これに併せて酸化剤
溶解設備3には、酸化剤供給設備4から原水に含まれる
有機物の分解に必要な量の酸化剤が添加され、酸化剤溶
解設備3において攪拌溶解された後、酸化剤含有原水
を、必要に応じ多段に設けられた紫外線反応槽、即ち第
1紫外線反応槽51及び第2紫外線反応槽52に順次導
入し、各反応槽毎に設けられた紫外線ランプでもって紫
外線を連続的に照射し、有機物を分解する。以上の処理
を施された水は、活性炭設備6、次いでイオン交換設備
7に送られ、水中の分解生成物は除去される。
【0005】上記の有機物分解のための酸化剤として使
用されている過酸化水素とオゾンとを比較すると、オゾ
ンの方が酸化還元電位が高い、即ち有機物に対する分解
力が高いため、オゾンを使用する方が有機物を効率的に
分解できるのでオゾンが広く採用されるようになってき
た。ところが、このような従来法では紫外線による有機
物分解を主力としているため、紫外線ランプを多段に設
け有機物の分解の効率化を図っているものの、ランプ費
用、電力費等の費用がかさみ、電力効率が悪いという問
題点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者はこ
の問題点を解消するため、オゾン添加を複数回に分けて
繰返し添加する方法(特願平6−250115)を提案
したが、さらに酸化剤としてオゾンを用い、紫外線によ
る有機物を安定して効率良く分解除去する方法を鋭意検
討した結果、原水のpHと有機物の分解率にある種の相
関関係があることを見い出した。
【0007】そのため、上記問題点を解決するために、
オゾン添加と紫外線照射による有機物の分解除去方法に
ついて検討を重ねた結果、原水のpHを特定の範囲に調
整後オゾン添加と紫外線照射をする方法が極めて効率的
であり、電力効率が向上することを知り、本発明を完成
するに到った。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の原水中に
含まれる有機物を効率よく分解除去する方法を提供する
ことを目的とするものであって、その要旨とするところ
は有機物を含んだ原水に、オゾンの存在下紫外線を照射
して有機物を酸化し、除去する方法において、該原水の
pHを4〜7に調整後、オゾンの存在下に紫外線照射を
行うことよりなる水中の有機物除去方法に存する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明を添付図面によって詳細に
説明する。図−2は本発明方法の実施の一例を示すフロ
ーダイヤグラムである。先ず原水貯槽1内の原水を原水
ポンプ2によりpH調整設備21に導入し、原水のpH
を4〜7に調整後、オゾン溶解設備31に供給し、併せ
てオゾン供給設備4からオゾン溶解設備31にオゾンを
供給する。オゾンを添加された原水は第1紫外線反応槽
51に送られ、ここで紫外線を照射され、オゾン分解に
より発生したOHラジカルにより水中の有機物の酸化分
解が行われる。
【0010】第1紫外線反応槽51からの流出水は必要
に応じて第2段目のオゾン溶解設備32で、オゾン供給
設備4から導入されたオゾンを添加され、第2紫外線反
応槽52に導かれ、再び紫外線を照射され、有機物の酸
化分解が行われる。図−2ではオゾン添加及び紫外線照
射より成る組合せ単位工程を2回繰り返す場合を示した
が、原水中に含まれる有機物の種類、量などに応じて、
処理水中の有機物濃度が所望の値になるように上記組合
せ単位工程は、1回でも複数回、例えばを3回以上繰り
返してもよい。
【0011】以上のようにして原水のpHを4〜7に調
整後オゾン添加と紫外線照射の組合せ工程を行い、必要
に応じて複数回繰り返すことによって処理水の有機物は
殆ど完全に分解され、この分解物を含有する処理水は、
場合により設けられている活性炭設備6によって活性炭
処理され、次いでイオン交換設備7によってイオン交換
樹脂処理に付されて上記分解物は除去され、有機物の極
めて少ない高純度の純水が得られる。
【0012】本発明方法における原水のpH調整は原水
のpHが4〜7になるようにpH調整指示計を調整して
おき、この指示計の指示によりpH調整剤注入ポンプが
連動動作するようにして行う。pH調整剤としては通常
の鉱酸(例えば、塩酸、硫酸等)、アルカリ(例えば、
苛性ソーダ等)であれば良く、特に限定されるものでは
ない。次いで、オゾン添加は通常のオゾナイザーによっ
て発生したオゾン含有ガスを処理される原水と接触させ
て行う。オゾナイザーとしては、無声放電現象を利用し
た方法、水の電気分解を利用した方法等によるオゾナイ
ザーが市販されているが、本発明ではそれらのいずれを
も好適に使用できる。オゾンの添加方法としては気泡塔
による方法、エジェクターによる方法、特殊ポンプによ
る方法等が知られているが、いずれの方法も好適に使用
できる。紫外線反応槽で用いられる紫外線の発生源とし
ては、通常紫外線ランプが使用される。活性炭設備に充
填される活性炭としては、通常純水の製造に使用される
ものであれば特に限定されるものではなく、例えばダイ
ヤホープ(三菱化学(株)製)006、008等が挙げ
られる。
【0013】イオン交換設備の混床塔に使用されるイオ
ン交換樹脂としては、純水製造に使用されている市販品
の中から適宜選定される。具体的には、スチレン−ジビ
ニルベンゼン系の強酸性イオン交換樹脂、例えば、ダイ
ヤイオンSK,PK(三菱化学(株)製)、アンバーラ
イトIR、200(東京有機化学(株)製)、ダウエッ
クスHCR,MSC−1(ダウ ケミカル社製)等があ
げられる。また、陰イオン交換樹脂としては、強塩基性
陰イオン交換樹脂として、ダイヤイオンSA,PA(三
菱化学(株)製)、アンバーライトIRA(東京有機化
学(株)製)、ダウエックスSAR,MSA(ダウ ケ
ミカル社製)等が挙げられる。なお、イオン交換樹脂に
よる精製処理は、混床でも単床・2塔式でも良い。
【0014】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。
【0015】実施例 1 下記表−1に示す水質の半導体製造工程の回収排水を原
水として本発明方法により処理を行った。
【表1】 表−1 回収排水水質 TOC (μg/l) 2100 pH 3.0 電気伝導率(μS/cm) 416
【0016】500mmφ×1000mmHのステンレ
ス製容器で、それに原水を注入した際の水深が800m
mHになった時に紫外線ランプが水中に位置するような
反応槽を使用した。この反応槽に原水を水深が800m
mHになるまで注入し、原水のpHを苛性ソーダで所定
の値に調整した。次いで、オゾナイザー〔OM−16:
ササクラ(株)製〕によりオゾンを16g・O3/hで
発生させ、これを攪拌用空気に同伴させ0.02Nm3
/minで上記反応槽に連続注入した。反応槽の紫外線ラ
ンプは波長365nmを主波長とする400ワットの高
圧ランプ(日本フォトサイエンス(株)製)を使用して
照射した。紫外線照射後の処理水のTOCが1000μ
g/lとなるまでの時間を測定した。上記の操作を原水
のpHが3.0、4.0、5.7、6.8、7.4、
8.8の場合について行い、その結果を図−3に示す。
【0017】実施例 2 図−2に示す構成に準ずる設備を用いて原水の処理を行
った。原水は実施例1で使用したものと同じものを用い
た。上記原水を苛性ソーダでpH5.5に調整後、通水
流量800リットル/時で連絡配管を介してスタティクミキ
サー[モデルNo.1-N60-331-1(株)ノリタケ製]を有す
る第1段目のオゾン溶解設備に通水した。スタティック
ミキサー直前ではオゾナイザー〔OM−16:ササクラ
(株)製〕により発生させたオゾン含有ガス(6.0m
g・O3/l−原水)をライン注入してオゾンを原水に
溶解させた。オゾン濃度はオゾンメーター[荏原実業
(株)製EL−2001U]で測定した。このオゾンを溶解し
た原水を第1紫外線反応槽に導入した。この第1紫外線
反応槽では紫外線ランプ[日本フォトサイエンス(株)
製:H 1000PQ/9]を使用して紫外線を17分間照射し
た。この時の第1紫外線反応槽から排出された処理水の
オゾン濃度は0.3mg・O3/l−処理水であった。
【0018】次いで、この処理水を滞留部から抜き出
し、第2段目のオゾン溶解設備としてオゾン溶解用ポン
プ[二国機械(株)製:32UPD]を使用し、新たにオゾ
ン6mg・O3/lを添加した。この水を第2紫外線反
応槽に導入し、第1紫外線反応槽におけると同じ条件で
紫外線を照射した。なお、上記第1及び第2紫外線反応
槽の寸法は幅500mm,長さ500mm,高さ100
0mmで、有効容量は230リットルであった。このと
き第2紫外線反応槽から排出された処理水のオゾン濃度
は0.2mg・O3/l−処理水であった。
【0019】上記処理水を貯留部から抜き出した後、そ
の一部を活性炭設備[寸法:直径30mm,高さ100
0mm;充填活性炭:三菱化学(株)製、商品名ダイア
ホープ006N;充填量0.5リットル]、次いでイオン交
換設備(混床塔)[寸法:直径40mm,高さ1000
mm;充填したイオン交換樹脂:強酸性陽イオン交換樹
脂(三菱化学(株)製、商品名ダイヤイオンPK T228
L)0.33リットル及び強塩基性陰イオン交換樹脂
(日本錬水(株)販売、商品名レンナイトSAXT)0.6
7リットル]に通水した。この時の通水流量は10リッ
トル/時であった。上記処理において、各設備(測定箇
所)から排出される処理水のTOC濃度(単位はμg/
l)を測定し、結果を下記表−2に示す。
【0020】
【表2】 表 − 2測 定 箇 所 TOC 濃度 原 水 貯 槽 2100 第1紫外線反応槽 1550 第2紫外線反応槽 950 活性炭設備 95 イオン交換設備 90
【0021】比較例 1実施例1で使用した原水をpH
調整せずにそのまま実施例2で用いた設備に通水し処理
を行った。処理条件は実施例2と全く同一にした。実施
例2と同様に各設備における処理水のTOC濃度(単位
はμg/l)を測定し、結果を下記表−3に示す。
【0022】
【表3】 表 − 3測 定 箇 所 TOC 濃度 原 水 貯 槽 2100 第1紫外線反応槽 1920 第2紫外線反応槽 1700 活性炭設備 950 イオン交換設備 940
【0023】上記実施例及び比較例から明らかなよう
に、同一の有機物を含んだ原水のpHを特定の範囲に調
整後、オゾンの存在下紫外線を照射すると有機物の分解
速度の著しい位差がみられる。この結果、同一の紫外線
照射量でも、原水のpH未調整の場合に比べTOCの低
いより高純度の処理水が得られる。
【0024】
【発明の効果】有機物を含む原水のpHを特定域に調整
するという、極めて容易な手法により、酸化剤の存在
下、紫外線を照射して有機物を酸化分解し、除去する方
法をより効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図−1】 従来の水中の有機物の除去方法を示すフロ
ーダイヤグラム。
【図−2】 本発明の水中の有機物の除去方法を示すフ
ローダイヤグラム。
【図−3】 原水のpHと有機物の分解時間の関係を示
すグラフ。横軸はpH,縦軸は処理時間(分)を表す。
【符号の説明】
1 原水貯槽 2 原水ポンプ 21 pH調整設備 3、31、32 オゾン溶解設備 4 オゾン供給設備 51 第1紫外線反応槽 52 第2紫外線反応槽 6 活性炭設備 7 イオン交換設備
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年12月25日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機物を含んだ原水に、オゾンの存在下
    紫外線を照射して有機物を酸化し、除去する方法におい
    て、該原水のpHを4〜7に調整後、オゾンの存在下に
    紫外線照射を行うことを特徴とする水中の有機物除去方
    法。
  2. 【請求項2】 pH調整後の原水に、オゾンを添加し、
    次いで紫外線を照射することを特徴とする請求項1記載
    の水中の有機物除去方法。
  3. 【請求項3】 pH調整後の原水へのオゾン添加及び紫
    外線照射よりなる組み合わせ単位工程を2回以上繰り返
    して行うことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに
    記載の水中の有機物除去方法。
  4. 【請求項4】 原水が超純水製造用水であることを特徴
    とする請求項1記載の水中の有機物除去方法。
  5. 【請求項5】 原水が半導体製造工程の回収排水である
    ことを特徴とする請求項1記載の水中の有機物除去方
    法。
  6. 【請求項6】 有機物を含んだ原水のpHを4〜7に調
    整した後、該原水にオゾン添加それに続く紫外線照射よ
    りなる組合せ単位工程の処理を少なくとも1回行い、得
    られた処理水を、必要に応じ活性炭処理した後、イオン
    交換樹脂で処理することを特徴とする水中の有機物除去
    方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008260017A (ja) * 2001-12-11 2008-10-30 Nomura Micro Sci Co Ltd 超純水製造方法及び超純水製造装置
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