JPH1199394A - Method for removing organic matter in water - Google Patents

Method for removing organic matter in water

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JPH1199394A
JPH1199394A JP11670198A JP11670198A JPH1199394A JP H1199394 A JPH1199394 A JP H1199394A JP 11670198 A JP11670198 A JP 11670198A JP 11670198 A JP11670198 A JP 11670198A JP H1199394 A JPH1199394 A JP H1199394A
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Japan
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water
treated
organic substances
sulfur compound
ozone
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JP11670198A
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Japanese (ja)
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Daisaku Yano
大作 矢野
Takeshi Murakami
健 村上
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Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
Japan Organo Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the method for removing org. matter in the water using a sulfur compd. contg. a peroxide group by which the consumption of the compd. is cut down, the cost to remove the org. matter is reduced, the corrosion of a reaction vessel for removing the org. matter is suppressed, the load on the treatment of the sulfate ion as a by-product is decreased, and the scaling up of the equipment is restricted. SOLUTION: This method consists of the first stage for adding hydrogen peroxide and/or ozone to the water to be treated to decompose and remove the org. matter and the second stage for adding a sulfur compd. contg. a peroxide group to the water treated in the first stage to decompose and remove the org. matter. For example, hydrogen peroxide and/or ozone are added to the water to be treated by the adding means 2 to bring about a reaction in the first reactor, 4 (the first stage) and then a sulfur compd. contg. a peroxide group is added to the water treated in the first stage from the adding means 6 to cause a reaction in the second reactor 8 (the second stage).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理水中に含ま
れる有機物を分解除去する方法に関する。本発明の有機
物除去方法は、例えば、半導体製造工場、液晶製造工
場、原子力発電所、医薬品製造工場等で用いられる純水
の製造工程、あるいは、工場廃水、し尿廃水、ゴミ処理
場からの浸出水等の廃水の処理に好適に使用される。な
お、本明細書においては、一般には必ずしも明確に定義
分けされていない純水、超純水等の語で説明される高純
度な水を総称して「純水」という。
[0001] The present invention relates to a method for decomposing and removing organic substances contained in water to be treated. The organic matter removing method of the present invention is, for example, a manufacturing process of pure water used in a semiconductor manufacturing plant, a liquid crystal manufacturing plant, a nuclear power plant, a pharmaceutical manufacturing plant or the like, or factory wastewater, human wastewater, leachate from a garbage treatment plant. Etc. are suitably used for the treatment of wastewater. Note that, in this specification, high-purity water, which is generally described in terms of pure water, ultrapure water, and the like, which are not necessarily clearly defined, is collectively referred to as “pure water”.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造用水として用いられる純水
は、年々その使用量が増大していると同時に、LSI集
積度の増加に伴ってさらなる水質の向上が要求されてい
る。純水の製造に当たっては、原水中に含まれる無機物
及び有機物の除去処理が行われるが、なかでも有機物の
除去は純水の水質を向上させる上で、極めて重要な処理
である。
2. Description of the Related Art The amount of pure water used as semiconductor manufacturing water is increasing year by year, and at the same time, further improvement in water quality is required with an increase in LSI integration. In the production of pure water, an inorganic substance and an organic substance contained in the raw water are removed. Among them, the removal of the organic substance is extremely important in improving the quality of pure water.

【0003】水中に含まれる有機物の除去は、種々の単
位操作を組み合わせて行うのが一般的である。例えば、
凝集沈殿、活性炭による吸着、イオン交換、逆浸透膜や
限外濾過膜を用いた分離等の処理が行われ、これらの処
理によって大部分の有機物を除去した後、さらに残存す
る有機物を分解して除去することが行われている。ま
た、純水を半導体製造時の洗浄用水として使用した後の
洗浄排水を回収し、溶存する有機物を分解して除去した
後、再利用することが行われている。
[0003] The removal of organic substances contained in water is generally performed by combining various unit operations. For example,
Coagulation sedimentation, adsorption with activated carbon, ion exchange, separation using reverse osmosis membrane or ultrafiltration membrane, etc. are performed, and after removing most of the organic matter by these treatments, the remaining organic matter is further decomposed. Elimination has been done. Further, washing wastewater after using pure water as washing water in semiconductor manufacturing is collected, dissolved organic matter is decomposed and removed, and then reused.

【0004】また、工場廃水、し尿廃水、ゴミ処理場か
らの浸出水等の廃水の処理工程においても、有機物を分
解して除去することが行われている。これら廃水は、有
害物質、汚染物質等の除去処理をしたのち環境中へ排出
することが求められており、その内の有機物の処理方法
としては、従来より、オゾン酸化法、紫外線酸化法、生
物処理法等が用いられている。
[0004] Organic wastes are also decomposed and removed in wastewater treatment processes such as industrial wastewater, human wastewater, and leachate from garbage disposal plants. These wastewaters are required to be discharged into the environment after removal treatment of harmful substances and pollutants. Among the methods for treating organic substances, conventionally, ozone oxidation, ultraviolet oxidation, biological Processing methods and the like are used.

【0005】水中の有機物分解法としては、従来、オゾ
ン酸化法、紫外線酸化法、触媒湿式酸化法、生物処理法
が主として用いられている。オゾン酸化法は、被処理水
にオゾンを溶解し、オゾンの酸化力により有機物を酸化
分解して除去するものである。しかしながら、この方法
には分解が困難な有機物が存在し、したがってオゾン酸
化法では有機物を著しく低減せしめることは難しい。
As a method for decomposing organic substances in water, ozone oxidation, ultraviolet oxidation, catalytic wet oxidation, and biological treatment have been mainly used. In the ozone oxidation method, ozone is dissolved in water to be treated, and organic substances are oxidatively decomposed and removed by the oxidizing power of ozone. However, there are organic substances which are difficult to decompose in this method, and therefore it is difficult to significantly reduce the organic substances by the ozone oxidation method.

【0006】紫外線酸化法は、紫外線光源より特定波長
の紫外線を被処理水に照射し、被処理水中に含まれる有
機物を酸化分解して除去するものである。また近年は、
有機物の酸化分解効率をさらに高めるために、予め被処
理水に過酸化水素又はオゾンを添加した後、この被処理
水に紫外線を照射する方法も行われている。この方法で
は、紫外線を吸収した過酸化水素又はオゾンがヒドロキ
シラジカル等の反応活性の高い化学種を生成し、これら
化学種が被処理水に含まれる有機物と反応することで、
有機物を酸化分解して除去する。
The ultraviolet oxidation method irradiates the water to be treated with ultraviolet light having a specific wavelength from an ultraviolet light source to oxidatively decompose and remove organic substances contained in the water to be treated. In recent years,
In order to further increase the efficiency of oxidative decomposition of organic substances, a method of adding hydrogen peroxide or ozone to water to be treated in advance and then irradiating the water to be treated with ultraviolet rays has been used. In this method, hydrogen peroxide or ozone that has absorbed ultraviolet rays generates highly reactive chemical species such as hydroxyl radicals, and these chemical species react with organic substances contained in the water to be treated.
Organic matter is removed by oxidative decomposition.

【0007】しかし、上述した過酸化水素又はオゾンを
添加した被処理水に紫外線を照射する方法には、オゾン
酸化法と同様に分解が困難な有機物が存在し、したがっ
てこの方法でも有機物を著しく低減せしめることは難し
い。例えば、半導体現像工程において剥離剤として用い
られるテトラメチルアンモニウムヒドロキシドは、被処
理水に過酸化水素又はオゾンを添加した後に紫外線を照
射してもほとんど分解されないことが知られている。
However, in the above-described method of irradiating the water to be treated with hydrogen peroxide or ozone with ultraviolet rays, there are organic substances which are difficult to decompose as in the ozone oxidation method. It is difficult to make it. For example, it is known that tetramethylammonium hydroxide used as a stripping agent in a semiconductor developing process is hardly decomposed even when ultraviolet light is irradiated after adding hydrogen peroxide or ozone to water to be treated.

【0008】なお、オゾン酸化法、紫外線酸化法で分解
が困難な有機物としては、上記テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシドの他に、例えば、エステル類として酢酸
ブチル等、アミノ酸としてグリシン等、窒素化合物とし
てエチレンジアミン四酢酸、トリエタノールアミン、ジ
エタノールアミン、モノエタノールアミン、メラニン、
ヘキサメチレンテトラミン、モノエチルアニリン、ジエ
チルアニリン、アクリロニトリル、ホルムアミド、ニト
ロベンゼン等、硫黄化合物としてジメチルスルホキシド
等、ケトン類としてメチルイソブチルケトン等、エーテ
ル類としてエチルエーテル、ジエチルエーテル、ジオキ
サン等、アルコール類として第三ブチルアルコール、ジ
エチレングリコール等、フェノール類としてピロガロー
ル等、芳香族炭化水素としてベンゼン、トルエン、キシ
レン、ナフタレン等、置換芳香族炭化水素としてα−メ
チルナフタレン等、ハロゲン化炭化水素としてトリクロ
ロエチレン、エチレンジクロライド、クロロホルム、四
塩化炭素、モノクロロベンゼン、ポリ塩化ビフェニル、
ダイオキシン類等や、その他これらに類似する有機物が
挙げられる。
Organic substances which are difficult to decompose by the ozone oxidation method or the ultraviolet oxidation method include, in addition to the above-mentioned tetramethylammonium hydroxide, for example, butyl acetate and the like as esters, glycine and the like as amino acids, and ethylenediamine tetra as a nitrogen compound. Acetic acid, triethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, melanin,
Hexamethylenetetramine, monoethylaniline, diethylaniline, acrylonitrile, formamide, nitrobenzene, etc .; sulfur compounds such as dimethyl sulfoxide; ketones such as methyl isobutyl ketone; ethers such as ethyl ether, diethyl ether, dioxane; alcohols such as tertiary alcohol Butyl alcohol, diethylene glycol and the like, phenols such as pyrogallol, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and naphthalene, substituted aromatic hydrocarbons such as α-methylnaphthalene, and halogenated hydrocarbons such as trichloroethylene, ethylene dichloride, chloroform, Carbon tetrachloride, monochlorobenzene, polychlorinated biphenyl,
Examples include dioxins and the like, and other organic substances similar to these.

【0009】触媒湿式酸化法は、二酸化マンガン等の触
媒粒子を充填した充填塔に有機物を含む被処理水を通水
し、高圧高温下において有機物を酸化分解して除去する
ものである。しかし、この方法は、高圧高温下での処理
が必要となるため、処理コストが増大する。また、安全
面においても特別な配慮が必要となり、処理コストをさ
らに増大させることになる。
In the catalytic wet oxidation method, water to be treated containing organic substances is passed through a packed tower filled with catalyst particles such as manganese dioxide, and the organic substances are oxidatively decomposed and removed under high pressure and high temperature. However, this method requires processing under high pressure and high temperature, so that the processing cost increases. Also, special considerations are required in terms of safety, which further increases processing costs.

【0010】生物処理法は、活性汚泥等を構成する生物
により被処理水中の有機物を分解して除去するものであ
る。生物処理法は処理コストは極めて低いが、分解対象
となる有機物は生分解性を有するものに限られるため、
この方法でもやはり有機物を著しく低減せしめることは
難しい。
[0010] The biological treatment method decomposes and removes organic substances in the water to be treated by living organisms constituting activated sludge and the like. The biological treatment method has a very low treatment cost, but the organic matter to be degraded is limited to those that have biodegradability.
Even with this method, it is difficult to significantly reduce organic matter.

【0011】そこで、より強力かつ安全な有機物分解法
として、ペルオキシド基を含む硫黄化合物の酸化力を用
いた方法が提案されている。例えば、ドイツ民主共和国
特許明細書第149799号は、ペルオキシ二硫酸塩を
用いた純水の製造方法を開示している。この方法では、
被処理水にペルオキシ二硫酸塩及び触媒を添加し、70
〜80℃に加熱することで有機物を酸化分解せしめ、さ
らに蒸留処理を施すことにより純水を得ている。
Therefore, a method using the oxidizing power of a sulfur compound containing a peroxide group has been proposed as a more powerful and safer method for decomposing organic substances. For example, German Patent Specification 149799 discloses a method for producing pure water using peroxydisulfate. in this way,
Add peroxydisulfate and catalyst to the water to be treated,
The organic matter is oxidatively decomposed by heating to 8080 ° C., and pure water is obtained by further performing a distillation treatment.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ペルオキシド基を含む
硫黄化合物は非常に強力な酸化力を有することから、該
化合物を用いた前記のごとき有機物除去方法は、有機物
の種類に依らず効果的に有機物を酸化分解して除去する
ことができるという長所がある反面、ペルオキシド基を
含む硫黄化合物を大量に必要とするという短所を有す
る。
Since a sulfur compound containing a peroxide group has a very strong oxidizing power, the above-mentioned method for removing an organic substance using the compound effectively removes the organic substance regardless of the kind of the organic substance. Has the advantage of being able to be oxidatively decomposed and removed, but has the disadvantage of requiring large amounts of sulfur compounds containing peroxide groups.

【0013】例えば、有機物がイソプロピルアルコー
ル、ペルオキシド基を含む硫黄化合物がペルオキシ二硫
酸イオンである場合を例に説明すると、このときの有機
物の酸化分解反応は、次式(1)のように表される。 C37OH+9S28 2-+5H2O→3CO2+18SO4 2-+18H+ …(1)
For example, the case where the organic substance is isopropyl alcohol and the sulfur compound containing a peroxide group is a peroxydisulfate ion will be described. The oxidative decomposition reaction of the organic substance at this time is represented by the following formula (1). You. C 3 H 7 OH + 9S 2 O 8 2- + 5H 2 O → 3CO 2 + 18SO 4 2- + 18H + ... (1)

【0014】式(1)から明らかなように、1モルのイ
ソプロピルアルコールを酸化分解するのに、ペルオキシ
二硫酸イオンは9モル必要となる。このように、ペルオ
キシド基を含む硫黄化合物を用い有機物を酸化分解して
除去する方法は、該化合物を大量に必要とすることか
ら、次のような問題を有していた。
As is apparent from the formula (1), 9 moles of peroxydisulfate ions are required to oxidize and decompose 1 mole of isopropyl alcohol. As described above, the method of oxidatively decomposing and removing an organic substance using a sulfur compound containing a peroxide group has the following problems since the compound is required in a large amount.

【0015】第1は、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
を大量に使用するために、ペルオキシド基を含む硫黄化
合物の薬品代が嵩み、処理コストが高くなることであ
る。
First, since a large amount of a sulfur compound containing a peroxide group is used, the chemical cost of the sulfur compound containing a peroxide group increases, and the treatment cost increases.

【0016】第2は、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
は非常に強力な酸化力を有するため、該化合物を大量に
使用した場合、有機物の除去を行う反応容器が腐食し易
くなることである。例えば、この方法においては、反応
容器として通常ステンレススチール製のものを使用する
が、ステンレススチール304製の反応容器では、ペル
オキシド基を含む硫黄化合物を大量に使用した場合、容
易に腐食してしまう。
Secondly, since a sulfur compound containing a peroxide group has a very strong oxidizing power, when a large amount of the compound is used, a reaction vessel for removing organic substances easily corrodes. For example, in this method, a reaction vessel made of stainless steel is usually used. However, in a reaction vessel made of stainless steel 304, when a large amount of a sulfur compound containing a peroxide group is used, it is easily corroded.

【0017】第3は、高純度の水を得るためには、有機
物除去工程の後段で脱イオン処理工程を行うことによ
り、副生成物である硫酸イオンを除去する必要がある
が、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を大量に使用した
場合には硫酸イオンの副生成量が多くなり、脱イオン処
理工程の負荷が大きくなるとともに、脱イオン処理工程
の設備が大型になることである。例えば、有機物がイソ
プロピルアルコール、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
がペルオキシ二硫酸イオンである場合を例に説明する
と、式(1)から明らかなように、1モルのイソプロピ
ルアルコールを酸化分解した場合には、18モルの硫酸
イオンが副生成物として生成する。この硫酸イオンは、
蒸留処理、イオン交換処理、逆浸透膜処理等の通常の脱
イオン処理により分離除去することが可能であるが、硫
酸イオンの副生成量が増大するほど、その脱イオン処理
設備に加わる負荷は増大し、かつ、その脱イオン処理設
備の装置規模は大きくなる。
Third, in order to obtain high-purity water, it is necessary to remove a sulfate ion as a by-product by performing a deionization treatment step after the organic matter removal step. If a large amount of the sulfur compound is used, the amount of by-products of sulfate ions increases, which increases the load of the deionization process and increases the size of the equipment for the deionization process. For example, assuming that the organic substance is isopropyl alcohol and the sulfur compound containing a peroxide group is a peroxydisulfate ion, as apparent from the formula (1), when 1 mol of isopropyl alcohol is oxidized and decomposed, 18 moles of sulfate ions are produced as by-products. This sulfate ion
It can be separated and removed by ordinary deionization treatment such as distillation treatment, ion exchange treatment, reverse osmosis membrane treatment, but the load on the deionization treatment equipment increases as the amount of sulfate ion by-product increases. In addition, the equipment scale of the deionization processing equipment becomes large.

【0018】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を利用した水中の
有機物除去方法であって、該化合物の使用量を削減し、
これにより有機物除去処理のコスト低減、有機物除去の
ための反応容器の腐食抑制、並びに、副生成物である硫
酸イオンの処理工程の負荷低減及び該工程の設備の大型
化抑制を図った有機物除去方法を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a method for removing organic substances in water using a sulfur compound containing a peroxide group.
Thus, the organic substance removing method which reduces the cost of the organic substance removing treatment, suppresses the corrosion of the reaction vessel for removing the organic substance, and reduces the load of the treatment step of sulfate ion as a by-product and suppresses the enlargement of equipment in the step. The purpose is to provide.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、先に述べ
た課題を解決するために種々検討を行った結果、被処理
水に含まれる有機物を分解して除去するに当たり、まず
被処理水に過酸化水素及び/又はオゾンを添加して有機
物を分解除去する第1の有機物処理工程を実施し、次い
で第1の有機物処理工程の処理水にペルオキシド基を含
む硫黄化合物を添加して有機物を分解除去する第2の有
機物処理工程を実施することにより、ペルオキシド基を
含む硫黄化合物の使用量を削減して前述した第1〜第3
の問題を解消することができることを知見し、本発明を
なすに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted various studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, when decomposing and removing organic substances contained in the water to be treated, first, A first organic substance treatment step of decomposing and removing organic substances by adding hydrogen peroxide and / or ozone to water is performed, and then a sulfur compound containing a peroxide group is added to the treated water of the first organic substance treatment step to form an organic substance. By performing a second organic matter treatment step of decomposing and removing the above, the amount of use of the sulfur compound containing a peroxide group is reduced and the above-described first to third substances are reduced.
The inventors have found that the above problem can be solved, and have accomplished the present invention.

【0020】すなわち、過酸化水素及び/又はオゾンを
用いた有機物除去方法には分解が困難な有機物が存在す
るが、まず第1の有機物処理工程で過酸化水素及び/又
はオゾンで除去できる有機物を被処理水中から除去し、
その後に残存している過酸化水素及び/又はオゾンでは
除去できない有機物を第2の有機物処理工程でペルオキ
シド基を含む硫黄化合物を用いて除去することにより、
従来の有機物除去方法では除去が困難であった有機物を
除去することが可能になるとともに、ペルオキシド基を
含む硫黄化合物を用いて除去する有機物の量が少なくな
るため、該化合物の使用量を削減でき、その結果有機物
除去コストを低減せしめることができることを見出した
ものである。
That is, in the organic substance removing method using hydrogen peroxide and / or ozone, there are organic substances which are difficult to decompose. First, an organic substance which can be removed with hydrogen peroxide and / or ozone in the first organic substance treatment step. Removed from the water to be treated,
By removing the remaining hydrogen peroxide and / or organic substances that cannot be removed by ozone using a sulfur compound containing a peroxide group in the second organic substance treatment step,
In addition to being able to remove organic substances that were difficult to remove by conventional organic substance removal methods, the amount of organic substances to be removed by using a sulfur compound containing a peroxide group is reduced, so that the amount of the compound used can be reduced. As a result, they have found that the cost of removing organic substances can be reduced.

【0021】したがって、本発明は、被処理水中に含ま
れる有機物を分解して除去するに当たり、被処理水に過
酸化水素及び/又はオゾンを添加して有機物を分解除去
する第1工程と、第1工程の処理水にペルオキシド基を
含む硫黄化合物を添加して有機物を分解除去する第2工
程とを行うことを特徴とする水中の有機物除去方法を提
供する。
Therefore, according to the present invention, in decomposing and removing the organic matter contained in the water to be treated, a first step in which hydrogen peroxide and / or ozone is added to the water to be treated to decompose and remove the organic matter, A second step of adding a sulfur compound containing a peroxide group to treated water in one step to decompose and remove organic substances, and a method for removing organic substances in water.

【0022】また、本発明者らは、後述するように、前
述した基本的な構成にさらに下記構成〜を付加する
ことにより、本発明の目的をより効果的に達成できるこ
とを見出した。 第2工程の処理水に脱イオン処理を施す第3工程をさ
らに行うこと。 第1工程において、過酸化水素及び/又はオゾンを添
加した被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去す
ること。 第1工程において、被処理水を加熱した状態で有機物
を分解除去すること。 第2工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
を添加した第1工程の処理水に紫外線を照射して有機物
を分解除去すること。 第2工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
を添加した第1工程の処理水を加熱した状態で該処理水
に紫外線を照射して有機物を分解除去すること。 第2工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
を添加した第1工程の処理水を70℃以上に加熱して有
機物を分解除去すること。 第1工程の処理水中に含まれる被酸化性無機物を除去
又は分解した後に第2工程を行うこと。
Further, the present inventors have found that the object of the present invention can be more effectively achieved by adding the following constitutions to the above-mentioned basic constitutions as described later. And performing a third step of deionizing the treated water in the second step. In the first step, the water to be treated to which hydrogen peroxide and / or ozone has been added is irradiated with ultraviolet rays to decompose and remove organic substances. In the first step, organic matter is decomposed and removed while the water to be treated is heated. In the second step, the treated water in the first step to which a sulfur compound containing a peroxide group is added is irradiated with ultraviolet rays to decompose and remove organic substances. In the second step, the treated water in the first step to which the sulfur compound containing a peroxide group is added is irradiated with ultraviolet rays while heating the treated water to decompose and remove organic substances. In the second step, the treated water of the first step to which the sulfur compound containing a peroxide group is added is heated to 70 ° C. or more to decompose and remove organic substances. Performing the second step after removing or decomposing the oxidizable inorganic substance contained in the treated water in the first step.

【0023】以下に本発明を詳細に説明する。本発明を
行う工程図の一例を図1に示す。図1において、2は被
処理水に過酸化水素及び/又はオゾンを添加する過酸化
水素及び/又はオゾン添加手段、4は第1反応装置、6
は第1反応装置4の処理水にペルオキシド基を含む硫黄
化合物を添加する硫黄化合物添加手段、8は第2反応装
置を示す。この工程図に示されているように、まず、過
酸化水素及び/又はオゾン添加手段2より適当量の過酸
化水素及び/又はオゾンを被処理水に添加し、第1反応
装置4にて反応を行わせ、有機物を酸化分解して除去す
る(第1工程)。次いで、硫黄化合物添加手段6より適
当量のペルオキシド基を含む硫黄化合物を第1工程の処
理水に添加し、第2反応装置8にて反応を行わせ、有機
物を酸化分解して除去する(第2工程)。なお、特に図
示しないが、過酸化水素及び/又はオゾン添加手段2よ
り適当量の過酸化水素及び/又はオゾンを第1反応装置
4内の被処理水に直接添加してもよく、硫黄化合物添加
手段6より適当量のペルオキシド基を含む硫黄化合物を
第2反応装置8内の被処理水に直接添加してもよい。ま
た、必要に応じ、第1工程と第2工程との間において他
の工程を行ってもよい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. FIG. 1 shows an example of a process chart for carrying out the present invention. In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a hydrogen peroxide and / or ozone adding means for adding hydrogen peroxide and / or ozone to the water to be treated, 4 denotes a first reactor, 6
Denotes a sulfur compound adding means for adding a sulfur compound containing a peroxide group to the treated water of the first reactor 4, and 8 denotes a second reactor. As shown in this process diagram, first, an appropriate amount of hydrogen peroxide and / or ozone is added to the water to be treated by the hydrogen peroxide and / or ozone adding means 2, and the reaction is performed in the first reactor 4. The organic matter is oxidatively decomposed and removed (first step). Next, an appropriate amount of a sulfur compound containing a peroxide group is added to the treated water in the first step from the sulfur compound adding means 6 to cause a reaction in the second reaction device 8, and organic substances are oxidatively decomposed and removed. 2 steps). Although not particularly shown, an appropriate amount of hydrogen peroxide and / or ozone may be directly added to the water to be treated in the first reactor 4 by the hydrogen peroxide and / or ozone adding means 2, and the sulfur compound may be added. Means 6 may be used to directly add an appropriate amount of a sulfur compound containing a peroxide group to the water to be treated in the second reactor 8. Further, if necessary, another step may be performed between the first step and the second step.

【0024】以上の説明からわかるように、本発明で
は、まず、被処理水に過酸化水素及び/又はオゾンを添
加して有機物を分解除去する第1工程を行い、これによ
り被処理水中に含まれる比較的酸化され易い有機物の分
解を行う。
As can be seen from the above description, according to the present invention, first, a first step of decomposing and removing organic substances by adding hydrogen peroxide and / or ozone to the water to be treated is carried out, whereby the water contained in the water to be treated is contained. Decompose organic substances that are relatively easily oxidized.

【0025】第1工程においては、反応容器内に酸化反
応を促進せしめる触媒を配置し、被処理水を該触媒に接
触させながら酸化分解反応を行わせてもよい。該触媒と
しては、白金系、パラジウム系、マンガン系等の酸化反
応を促進せしめる効果を持つ公知の触媒を用いることが
できる。また、PPM誌1984年6月号54ページに
紹介されている、過酸化水素に触媒としてニッケル酸化
物を使用して有機物を酸化分解する方法を使用すること
もできる。
In the first step, a catalyst for accelerating the oxidation reaction may be arranged in the reaction vessel, and the oxidative decomposition reaction may be performed while bringing the water to be treated into contact with the catalyst. As the catalyst, a known catalyst having an effect of accelerating an oxidation reaction such as a platinum-based catalyst, a palladium-based catalyst, and a manganese-based catalyst can be used. Further, a method of oxidatively decomposing organic substances by using nickel oxide as a catalyst for hydrogen peroxide, which is introduced in PPM Magazine, June 1984, p. 54, can also be used.

【0026】また、第1工程においては、例えば特開平
10−85770に記述されているように、被処理水を
アルカリ性とした後にオゾンを溶解せしめて有機物を酸
化分解する方法を採用することができる。
In the first step, as described in, for example, JP-A-10-85770, a method in which water to be treated is made alkaline and then ozone is dissolved to oxidatively decompose organic substances can be employed. .

【0027】さらに、第1工程においては、過酸化水素
とオゾンとを併用してもよく、例えば、水処理技術誌V
ol.33、No.6、273ページ(1992年)に
記述されている、オゾンと過酸化水素とを共存させて有
機物を酸化分解する方法を採用することができる。
Further, in the first step, hydrogen peroxide and ozone may be used in combination.
ol. 33, no. 6, page 273 (1992), a method of oxidatively decomposing organic substances in the presence of ozone and hydrogen peroxide.

【0028】本発明では、次に、第1工程の処理水にペ
ルオキシド基を含む硫黄化合物を添加して第1工程の処
理水中に残留する有機物を分解除去する第2工程を行
う。ここでペルオキシド基を含む硫黄化合物とは、分子
構造中にペルオキシド基[−O−O−]を含む硫黄化合
物のことであり、かかる硫黄化合物としては、例えば、
ペルオキシ二硫酸イオンS28 2-を含む塩又は酸や、ペ
ルオキシ硫酸イオンSO 5 -を含む塩又は酸などを挙げる
ことができる。本発明で好適に使用できるペルオキシド
基を含む硫黄化合物として、より具体的には、入手の容
易さ及び取り扱いの容易さから、ペルオキシ二硫酸ナト
リウム塩Na228、ペルオキシ二硫酸アンモニウム
塩(NH4228、ペルオキシ二硫酸カリウム塩K2
28等を挙げることができる。また、ペルオキシ硫酸
イオンを含む複塩であるオキソン(Oxone・デュポ
ン社商品名)なども好ましい。
Next, in the present invention, the treated water in the first step is
Of the first step by adding a sulfur compound containing
A second step of decomposing and removing organic substances remaining in the water
U. Here, a sulfur compound containing a peroxide group refers to a molecule
Sulfur compound containing a peroxide group [-OO-] in the structure
And such sulfur compounds include, for example,
Peroxydisulfate ion STwoO8 2-Salts or acids containing
Roxysulfate ion SO Five -And salts or acids containing
be able to. Peroxides that can be suitably used in the present invention
More specifically, as a sulfur compound containing a group,
Nato peroxydisulfate is easy and easy to handle.
Lithium salt NaTwoSTwoO8, Ammonium peroxydisulfate
Salt (NHFour)TwoSTwoO8, Potassium peroxydisulfate KTwo
STwoO8And the like. Also, peroxysulfuric acid
Oxone, a double salt containing ions
Is also preferable.

【0029】第2工程においては、第1工程と同様に、
反応容器内に酸化反応を促進せしめる触媒を配置し、被
処理水を該触媒に接触させながら酸化分解反応を行わせ
てもよい。該触媒としては、白金系、パラジウム系、マ
ンガン系等の酸化反応を促進せしめる効果を持つ公知の
触媒を用いることができる。
In the second step, as in the first step,
A catalyst for accelerating the oxidation reaction may be disposed in the reaction vessel, and the oxidative decomposition reaction may be performed while bringing the water to be treated into contact with the catalyst. As the catalyst, a known catalyst having an effect of accelerating an oxidation reaction such as a platinum-based catalyst, a palladium-based catalyst, and a manganese-based catalyst can be used.

【0030】第1工程及び第2工程において有機物除去
反応を行わせる反応容器としては、押し出し流れを形成
させる円筒形反応容器、完全混合流れを形成させる槽型
反応容器といった公知の反応容器を用いることができ
る。また、反応容器内の濃度分布を均一にするために、
該反応容器に撹拌装置を装備するのも好ましい。撹拌装
置としては、公知の装置を用いることができ、例えば、
反応容器底部に備えた散気板より空気泡を生成させ撹拌
する装置、反応容器の内部あるいは外部に流体循環ポン
プを設置し撹拌する装置等を使用できる。
As the reaction vessel for performing the organic substance removing reaction in the first step and the second step, a known reaction vessel such as a cylindrical reaction vessel for forming an extruded flow or a tank-type reaction vessel for forming a completely mixed flow may be used. Can be. Also, to make the concentration distribution in the reaction vessel uniform,
It is also preferred to equip the reaction vessel with a stirrer. As the stirring device, a known device can be used, for example,
A device for generating and stirring air bubbles from a diffuser plate provided at the bottom of the reaction vessel, a device for installing and stirring a fluid circulation pump inside or outside the reaction vessel, and the like can be used.

【0031】而して図1の工程のごとく、第1工程及び
第2工程をこの順に行った場合には、被処理水中に含ま
れる有機物を著しく低減せしめることができる。また、
第1工程で過酸化水素及び/又はオゾンで除去できる有
機物を被処理水中から予め除去するため、第2工程でペ
ルオキシド基を含む硫黄化合物を用いて除去する有機物
の量が少なくなり、第2工程におけるペルオキシド基を
含む硫黄化合物の使用量が少なくなるので、第2工程の
反応容器が腐食することを効果的に防止することができ
る。
When the first step and the second step are performed in this order as shown in FIG. 1, organic substances contained in the water to be treated can be significantly reduced. Also,
Since the organic matter that can be removed with hydrogen peroxide and / or ozone in the first step is previously removed from the water to be treated, the amount of the organic matter to be removed in the second step using a sulfur compound containing a peroxide group is reduced, and the second step is reduced. Since the amount of the sulfur compound containing a peroxide group used in the above is reduced, it is possible to effectively prevent the reaction vessel in the second step from corroding.

【0032】さらに、本発明では、第1工程で過酸化水
素及び/又はオゾンを用いることにより、高純度の水を
得る場合に第2工程の後段で行う脱イオン処理工程(第
3工程)の負荷を低減させることができる。すなわち、
被処理水に過酸化水素及び/又はオゾンを添加すること
により有機物を酸化分解する方法では、過酸化水素及び
/又はオゾンより生成される高い反応性を持った活性ラ
ジカルである水酸基ラジカルが有機物を酸化分解して除
去するものであり、この方法は酸素が副生成されるがイ
オン状物質を副生成させるものではないため、第2工程
の後段の脱イオン処理工程に余分な負荷を与えることが
ない。
Further, in the present invention, by using hydrogen peroxide and / or ozone in the first step, when high-purity water is obtained, the deionization treatment step (third step) performed after the second step is performed. The load can be reduced. That is,
In the method of oxidatively decomposing organic substances by adding hydrogen peroxide and / or ozone to the water to be treated, a hydroxyl radical, which is a highly reactive active radical generated from hydrogen peroxide and / or ozone, converts organic substances. In this method, oxygen is produced as a by-product, but it does not produce an ionic substance. Therefore, an extra load may be applied to the deionization treatment step subsequent to the second step. Absent.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】前記〜の構成を付加した本発
明の有機物除去方法について説明する。まず、の点に
ついて述べる。本発明者らは、ペルオキシド基を含む硫
黄化合物を用いた有機物除去方法では副生成物として硫
酸イオンが生じるが、高純度の水を得るためには、第2
工程の処理水に脱イオン処理を施す第3工程をさらに行
って上記硫酸イオンを除去すればよいことに想到した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The organic substance removing method of the present invention to which the above constitutions are added will be described. First, the point will be described. The present inventors have found that in the method for removing organic substances using a sulfur compound containing a peroxide group, sulfate ions are generated as by-products.
It has been conceived that the third step of deionizing the treated water in the step may be further performed to remove the sulfate ions.

【0034】第2工程の反応の副生成物として生じる硫
酸イオンは、通常、第3工程を行うことにより除去され
る。第3工程で用いる脱イオン処理の種類に限定はない
が、例えば、イオン交換樹脂によるイオン交換処理、逆
浸透膜を用いた脱イオン処理等が挙げられる。
Sulfate ions generated as a by-product of the reaction in the second step are usually removed by performing the third step. The type of the deionization treatment used in the third step is not limited, and examples thereof include an ion exchange treatment using an ion exchange resin and a deionization treatment using a reverse osmosis membrane.

【0035】ただし、本発明では第1工程でイオン状物
質を副生成させない過酸化水素及び/又はオゾンを用
い、かつ、第2工程でのペルオキシド基を含む硫黄化合
物の使用量を削減し、第2工程における硫酸イオンの副
生成量を低減させている。したがって、本発明によれ
ば、第3工程の負荷の低減、及び、第3工程の設備の小
型化を図ることができる。
However, in the present invention, hydrogen peroxide and / or ozone which does not generate ionic substances in the first step are used, and the amount of the sulfur compound containing a peroxide group used in the second step is reduced. The amount of by-products of sulfate ions in the two steps is reduced. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the load in the third step and to reduce the size of the equipment in the third step.

【0036】の構成を付加した本発明を行う工程図の
一例を図2に示す。図2において、10は被処理水に過
酸化水素を添加する過酸化水素添加手段、4は第1反応
装置、6は硫黄化合物添加手段、8は第2反応装置、1
2は脱イオン処理装置を示す。この工程図に示されてい
るように、まず、過酸化水素添加手段10より適当量の
過酸化水素を被処理水に添加し、第1反応装置4にて反
応を行わせ、有機物を酸化分解して除去する(第1工
程)。次いで、硫黄化合物添加手段6より適当量のペル
オキシド基を含む硫黄化合物を第1工程の処理水に添加
し、第2反応装置8にて反応を行わせ、有機物を酸化分
解して除去する(第2工程)。さらに、第2工程の処理
水を脱イオン処理装置12に通水することにより(第3
工程)、有機物濃度及び硫酸イオン等のイオン濃度を著
しく低減せしめた純水を得ることができる。
FIG. 2 shows an example of a process diagram for carrying out the present invention with the addition of the configuration described above. In FIG. 2, reference numeral 10 denotes hydrogen peroxide adding means for adding hydrogen peroxide to the water to be treated, 4 denotes a first reactor, 6 denotes a sulfur compound adding means, 8 denotes a second reactor, 1
Reference numeral 2 denotes a deionizer. As shown in this process diagram, first, an appropriate amount of hydrogen peroxide is added to the water to be treated by the hydrogen peroxide adding means 10, and the reaction is carried out in the first reactor 4 to oxidatively decompose organic substances. And removed (first step). Next, an appropriate amount of a sulfur compound containing a peroxide group is added to the treated water in the first step from the sulfur compound adding means 6 to cause a reaction in the second reaction device 8, and organic substances are oxidatively decomposed and removed. 2 steps). Further, by passing the treated water of the second step through the deionization treatment apparatus 12 (third step)
Step), it is possible to obtain pure water in which the concentration of organic substances and the concentration of ions such as sulfate ions are significantly reduced.

【0037】第1工程でオゾンを用いる場合の工程図の
一例を図3に示す。図3において、14は被処理水にオ
ゾンを添加するオゾン溶解装置、16はオゾン溶解装置
14にオゾンを供給するオゾン発生装置、4は第1反応
装置、6は硫黄化合物添加手段、8は第2反応装置、1
2は脱イオン処理装置を示す。この工程図に示されてい
るように、まず、オゾン発生装置16で発生させたオゾ
ンをオゾン溶解装置14にて被処理水に溶解し、第1反
応装置4にて反応を行わせ、有機物を酸化分解して除去
する(第1工程)。その後、図2に示した例と同様に第
2工程及び第3工程を行うことにより、有機物濃度及び
硫酸イオン等のイオン濃度を著しく低減せしめた純水を
得ることができる。
FIG. 3 shows an example of a process diagram when ozone is used in the first step. In FIG. 3, 14 is an ozone dissolving device for adding ozone to the water to be treated, 16 is an ozone generating device for supplying ozone to the ozone dissolving device 14, 4 is a first reactor, 6 is a sulfur compound adding means, and 8 is a 2 reactors, 1
Reference numeral 2 denotes a deionizer. As shown in this process diagram, first, ozone generated by an ozone generator 16 is dissolved in water to be treated by an ozone dissolving device 14, and a reaction is performed by a first reaction device 4 to remove organic matter. It is removed by oxidative decomposition (first step). Thereafter, by performing the second step and the third step in the same manner as in the example shown in FIG. 2, pure water in which the concentration of organic substances and the concentration of ions such as sulfate ions are significantly reduced can be obtained.

【0038】の点について述べる。本発明者らは、第
1工程において、過酸化水素及び/又はオゾンを添加し
た被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去するこ
とにより、第1工程における有機物の除去効率を向上さ
せ、有機物を著しく低減せしめることができることに想
到した。
The point will be described. The present inventors improve the efficiency of removing organic substances in the first step by irradiating the water to be treated with hydrogen peroxide and / or ozone with ultraviolet rays to decompose and remove organic substances in the first step, It has been conceived that organic matter can be significantly reduced.

【0039】過酸化水素及び/又はオゾンを添加した被
処理水に紫外線を照射して有機物を酸化分解する方法
は、紫外線を吸収した過酸化水素及び/又はオゾンがヒ
ドロキシラジカル等の反応活性の高い化学種を生成し、
これら化学種が被処理水中に含まれる有機物と反応する
ことで、有機物を酸化分解し除去するものである。この
方法は、添加する物質が過酸化水素及び/又はオゾンで
あり、何ら塩類負荷を増大させるものではないこと、及
び、有機物の除去効率を向上せしめることが可能である
ことから、本発明においては特に有効に用いることがで
きる。
In the method of irradiating the water to be treated with hydrogen peroxide and / or ozone with ultraviolet rays to oxidize and decompose organic substances, the hydrogen peroxide and / or ozone absorbing the ultraviolet rays has high reaction activity such as hydroxyl radicals. Generate chemical species,
These chemical species react with organic substances contained in the water to be treated, thereby oxidatively decomposing and removing the organic substances. In this method, the substance to be added is hydrogen peroxide and / or ozone, which does not increase the salt load at all, and can improve the efficiency of removing organic substances. It can be used particularly effectively.

【0040】の構成を付加した本発明を行う一例とし
ては、図1〜図3に示したシステムにおいて、第1反応
装置4の反応容器の中に紫外線を照射する光源を設置す
る方法が挙げられる。紫外線を照射する光源としては、
高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、ハ
ロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンラン
プ、インジュームランプ、タリウムランプ、紫外線発光
レーザーといった公知のものを用いることができるが、
有機物を効率的に分解することができる点で高圧、中
圧、低圧の水銀ランプを特に好適に使用することができ
る。
As an example of carrying out the present invention with the addition of the configuration described above, there is a method of installing a light source for irradiating ultraviolet rays in the reaction vessel of the first reaction apparatus 4 in the system shown in FIGS. . As a light source for irradiating ultraviolet rays,
Known high-pressure mercury lamps, medium-pressure mercury lamps, low-pressure mercury lamps, halogen lamps, metal halide lamps, xenon lamps, indium lamps, thallium lamps, and ultraviolet light emitting lasers can be used.
High-pressure, medium-pressure, and low-pressure mercury lamps can be particularly preferably used in that organic substances can be efficiently decomposed.

【0041】また、の構成を付加した本発明において
は、前述した触媒に代えて、あるいは前述した触媒と共
に、第1工程の反応容器内に二酸化チタン、酸化タング
ステン等の紫外線を照射することで酸化反応を促進する
光触媒を配置することができる。
In the present invention to which the above-mentioned structure is added, the oxidation reaction is performed by irradiating the reaction vessel in the first step with ultraviolet rays such as titanium dioxide and tungsten oxide instead of or together with the above-mentioned catalyst. A photocatalyst that promotes the reaction can be provided.

【0042】の点について述べる。本発明者らは、被
処理水に過酸化水素及び/又はオゾンを添加して有機物
を分解除去する第1工程を行うに当たり、被処理水を加
熱した状態で処理を行うことにより、第2工程でのペル
オキシド基を含む硫黄化合物の使用量が削減でき、か
つ、第2工程における硫酸イオンの副生成量を低減でき
ることに想到した。
The point will be described. In performing the first step of decomposing and removing organic substances by adding hydrogen peroxide and / or ozone to the water to be treated, the present inventors perform the second step by performing the treatment while heating the water to be treated. It has been conceived that the amount of the sulfur compound containing a peroxide group can be reduced and the amount of sulfate ion by-products in the second step can be reduced.

【0043】の構成を付加した本発明では、被処理水
の水温が高いほど有機物の酸化分解速度が増大する傾向
を示し、したがって被処理水の水温は高ければ高いほど
有機物の除去効率は向上する。ただし、好ましいのは、
被処理水の水温を40℃以上100℃未満とすることで
ある。被処理水の水温が100℃に達すると沸騰が起き
て取り扱いが面倒となり、40℃未満では加熱による有
機物の除去効率の向上が加熱に要するコストに見合わな
い。より好ましい被処理水の水温は、40℃以上70℃
以下である。70℃を越えると加熱コストが高くなり、
経済的に得策でない。
In the present invention with the addition of the structure, the oxidative decomposition rate of the organic matter tends to increase as the temperature of the water to be treated is higher. Therefore, the higher the water temperature of the water to be treated, the higher the efficiency of removing the organic matter is. . However, preferred is
The temperature of the water to be treated is set to 40 ° C. or higher and lower than 100 ° C. When the temperature of the to-be-treated water reaches 100 ° C., boiling occurs and handling becomes troublesome. When the temperature is lower than 40 ° C., the improvement of the efficiency of removing organic substances by heating is not worth the cost required for heating. More preferably, the temperature of the water to be treated is 40 ° C. or more and 70 ° C.
It is as follows. If it exceeds 70 ° C, the heating cost will increase,
Not economically feasible.

【0044】の点について述べる。本発明者らは、第
2工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添
加した第1工程の処理水に紫外線を照射して有機物を分
解除去することにより、第2工程における有機物の除去
効率を向上させ、有機物を著しく低減せしめることがで
きることに想到した。
The point will be described. The present inventors improve the efficiency of removing organic substances in the second step by irradiating the treated water in the first step to which the sulfur compound containing a peroxide group is added with ultraviolet rays in the second step to decompose and remove the organic substances. Thus, the present inventors have conceived that organic substances can be significantly reduced.

【0045】ペルオキシド基を含む硫黄化合物は、紫外
線を照射することで遊離ラジカルを生じる。例えば、ペ
ルオキシ二硫酸イオンに紫外線を照射することで遊離ラ
ジカルを生成する反応は次式(2)の通りである。 S28 2-→2SO4- …(2)
Sulfur compounds containing a peroxide group generate free radicals when irradiated with ultraviolet rays. For example, the reaction of generating free radicals by irradiating peroxydisulfate ions with ultraviolet rays is as shown in the following formula (2). S 2 O 8 2- → 2SO 4- (2)

【0046】この遊離ラジカルSO4-は非常に強い酸
化力を有しており、次式(3)に示される反応に従い有
機物を酸化せしめ、最終的に有機物を完全に酸化分解に
至らしめることが可能である。なお、式(3)における
-は有機物より奪う電子である。反応の副生成物とし
て生じる硫酸イオンは、通常、前記第3工程を行うこと
により除去される。 SO4-+e-→SO4 2- …(3)
[0046] The free radical SO 4 · - has a very strong oxidizing power, oxidized organic matter according to the reaction shown in equation (3), eventually allowed to reach completely oxidize and decompose organic matter Is possible. Note that e in the formula (3) is an electron deprived of an organic substance. The sulfate ion generated as a by-product of the reaction is usually removed by performing the third step. SO 4 + e → SO 4 2- … (3)

【0047】の構成を付加した本発明を行う一例とし
ては、図1〜図3に示したシステムにおいて、第2反応
装置8の反応容器の中に紫外線を照射する光源を設置す
る方法が挙げられる。紫外線を照射する光源としては、
前述したように種々のものがある。しかし、本発明者ら
の知見によれば、ペルオキシド基を含む硫黄化合物は波
長300nm以下の紫外線のみを吸収し、この吸収した
紫外線のエネルギーを使い遊離ラジカルを生成する。し
たがって、主たる発光波長が254nmである低圧水銀
ランプを光源として用いた場合、大部分の光エネルギー
がペルオキシド基を含む硫黄化合物に吸収されるため、
効率よく遊離ラジカルを生成せしめることができ、紫外
線照射のために必要な電力コストを著しく低減せしめる
ことが可能である。よって、の構成を付加した本発明
において、第2工程で用いる紫外線を照射する光源とし
ては、低圧水銀ランプが特に好ましい。
As an example of carrying out the present invention with the addition of the configuration described above, there is a method of installing a light source for irradiating ultraviolet rays in the reaction vessel of the second reaction apparatus 8 in the system shown in FIGS. . As a light source for irradiating ultraviolet rays,
There are various types as described above. However, according to the findings of the present inventors, a sulfur compound containing a peroxide group absorbs only ultraviolet light having a wavelength of 300 nm or less, and generates free radicals using the energy of the absorbed ultraviolet light. Therefore, when a low-pressure mercury lamp whose main emission wavelength is 254 nm is used as a light source, most of the light energy is absorbed by a sulfur compound containing a peroxide group.
Free radicals can be efficiently generated, and the power cost required for ultraviolet irradiation can be significantly reduced. Therefore, in the present invention to which the above configuration is added, a low-pressure mercury lamp is particularly preferable as a light source for irradiating ultraviolet rays used in the second step.

【0048】の構成を付加した本発明における前記式
(2)及び(3)の反応は、被処理水のpHに依らず進
行するが、反応容器の腐食を防ぐため、反応容器内の被
処理水のpHは2〜12とすることが好ましい。また、
必要に応じ、被処理水のpHを調整するために、被処理
水に酸又はアルカリ溶液を添加するpH調整剤注入装置
を設けてもよい。
The reaction of the above formulas (2) and (3) in the present invention with the addition of the above structure proceeds regardless of the pH of the water to be treated. The pH of the water is preferably 2 to 12. Also,
If necessary, a pH adjusting agent injection device for adding an acid or alkali solution to the water to be treated may be provided in order to adjust the pH of the water to be treated.

【0049】また、の構成を付加した本発明において
は、前述した触媒に代えて、あるいは前述した触媒と共
に、第2工程の反応容器内に二酸化チタン、酸化タング
ステン等の紫外線を照射することで酸化反応を促進する
光触媒を配置することができる。
In the present invention to which the above-mentioned structure is added, the oxidation reaction is performed by irradiating the reaction vessel in the second step with ultraviolet rays such as titanium dioxide and tungsten oxide instead of or together with the above-mentioned catalyst. A photocatalyst that promotes the reaction can be provided.

【0050】の点について述べる。本発明者らは、第
2工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添
加した第1工程の処理水に紫外線を照射して有機物を分
解除去するに当たり、第1工程の処理水を加熱した状態
で処理を行うことにより、第2工程における有機物の除
去効率を向上させ、有機物を著しく低減せしめることが
できることに想到した。
The point will be described. The present inventors irradiate the treated water of the first step, to which a sulfur compound containing a peroxide group is added, with ultraviolet rays in the second step to decompose and remove organic substances, and in a state where the treated water of the first step is heated. It has been conceived that by performing the treatment, the efficiency of removing organic substances in the second step can be improved and the amount of organic substances can be significantly reduced.

【0051】の構成を付加した本発明では、ペルオキ
シド基を含む硫黄化合物を添加した第1工程の処理水の
水温が高いほど有機物の酸化分解速度が増大する傾向を
示し、したがって第1工程の処理水の水温は高ければ高
いほど有機物の除去効率は向上する。ただし、好ましい
のは、第1工程の処理水の水温を40℃以上100℃未
満とすることである。上記処理水の水温が100℃に達
すると沸騰が起きて取り扱いが面倒となり、40℃未満
では加熱による有機物の除去効率の向上が加熱に要する
コストに見合わない。より好ましい第1工程の処理水の
水温は、40℃以上70℃以下である。70℃を越える
と加熱コストが高くなる割には有機物の除去効率はそれ
程大きく向上しないので、経済的に得策でない。
In the present invention to which the structure of the first step is added, the higher the temperature of the treated water in the first step to which a sulfur compound containing a peroxide group is added, the higher the rate of oxidative decomposition of organic substances tends to increase. The higher the water temperature of the water, the higher the organic matter removal efficiency. However, it is preferable that the temperature of the treated water in the first step be 40 ° C. or more and less than 100 ° C. When the temperature of the treated water reaches 100 ° C., boiling occurs and handling becomes troublesome. When the temperature of the treated water is lower than 40 ° C., an improvement in the efficiency of removing organic substances by heating is not worth the cost required for heating. The temperature of the treated water in the first step is more preferably 40 ° C. or more and 70 ° C. or less. If the temperature exceeds 70 ° C., the efficiency of removing organic substances is not so much improved although the heating cost is increased, so that it is not economically advantageous.

【0052】また、の構成を付加した本発明は、の
構成を付加した発明と共に用いることが好ましい。及
びの構成を付加した本発明を行う工程図の一例を図4
に示す。図4において、18は熱交換器、20は補助加
熱装置、10は過酸化水素添加手段、4は第1反応装
置、6は硫黄化合物添加手段、8は第2反応装置、12
は脱イオン処理装置を示す。熱交換器18では被処理水
と第2工程の処理水との熱交換を行い、補助加熱装置2
0では熱交換器18を流出した被処理水の加熱を行う。
第2反応装置8の反応容器の中には紫外線を照射する光
源を設置してある。また、第1反応装置4の反応容器の
中に紫外線を照射する光源を設置しても構わない。さら
に、特に図示しないが、過酸化水素添加手段10は、補
助加熱装置20又は熱交換器18の前に設けても構わな
い。
It is preferable that the present invention to which the configuration is added is used together with the invention to which the configuration is added. FIG. 4 shows an example of a process diagram for carrying out the present invention with the addition of the configuration shown in FIG.
Shown in In FIG. 4, 18 is a heat exchanger, 20 is an auxiliary heating device, 10 is hydrogen peroxide addition means, 4 is a first reactor, 6 is a sulfur compound addition means, 8 is a second reactor, 12
Indicates a deionization apparatus. The heat exchanger 18 performs heat exchange between the water to be treated and the treated water in the second step, and
At 0, the water to be treated flowing out of the heat exchanger 18 is heated.
A light source for irradiating ultraviolet rays is installed in the reaction vessel of the second reaction device 8. Further, a light source for irradiating ultraviolet rays may be provided in the reaction vessel of the first reaction device 4. Further, although not particularly shown, the hydrogen peroxide adding means 10 may be provided before the auxiliary heating device 20 or the heat exchanger 18.

【0053】この工程図に示されているように、まず、
被処理水を熱交換器18に通し、加熱状態にある第2工
程の処理水から熱エネルギーを回収して被処理水を加熱
せしめる。さらに、補助加熱装置20により被処理水を
所定の温度まで加熱した後、過酸化水素添加手段10及
び第1反応装置4によって第1工程を行い、さらに硫黄
化合物添加手段6及び第2反応装置8によって第2工程
を行う。次いで、第2工程の処理水を熱交換器18に通
して被処理水に熱エネルギーを供給すると共に第2工程
の処理水の温度を低下させる。そして、第2工程の処理
水を脱イオン処理装置12に通水することにより、有機
物濃度及び硫酸イオン等のイオン濃度を著しく低減せし
めた純水を得ることができる。
As shown in this process chart, first,
The to-be-treated water is passed through the heat exchanger 18 to recover heat energy from the treated water in the second step in a heated state to heat the to-be-treated water. Further, after the water to be treated is heated to a predetermined temperature by the auxiliary heating device 20, the first step is performed by the hydrogen peroxide adding means 10 and the first reactor 4, and further, the sulfur compound adding means 6 and the second reactor 8 Performs the second step. Next, the treated water of the second step is passed through the heat exchanger 18 to supply heat energy to the water to be treated and to lower the temperature of the treated water of the second step. Then, by passing the treated water of the second step through the deionization treatment device 12, it is possible to obtain pure water in which the concentration of organic substances and the concentration of ions such as sulfate ions are significantly reduced.

【0054】ここで、補助加熱装置20の加熱手段とし
ては、電気熱ヒーターを用いる手段、蒸気加熱を用いる
手段等の公知の手段を適用できる。また、特に図示しな
いが、補助加熱装置20は第1反応装置4内に設置して
も構わない。また、必要に応じて第1工程の処理水をさ
らに加熱するための補助加熱装置を、第1反応装置4か
ら第2反応装置8に至る経路の任意の場所に設置するこ
ともできる。
Here, as the heating means of the auxiliary heating device 20, known means such as means using an electric heater or means using steam heating can be applied. Although not particularly shown, the auxiliary heating device 20 may be installed in the first reaction device 4. Further, if necessary, an auxiliary heating device for further heating the treated water in the first step can be installed at an arbitrary position on a route from the first reactor 4 to the second reactor 8.

【0055】の点について述べる。本発明者らは、第
2工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添
加した第1工程の処理水を70℃以上に加熱して有機物
を分解除去することにより、第2工程における有機物の
除去効率を向上させ、有機物を著しく低減せしめること
ができることに想到した。
The point will be described. The present inventors heated the treated water in the first step to which the sulfur compound containing a peroxide group was added in the second step to 70 ° C. or more to decompose and remove the organic substances, thereby removing the organic substances in the second step. And that organic substances can be significantly reduced.

【0056】ペルオキシド基を含む硫黄化合物は、70
℃以上に加熱することで遊離ラジカルを生じる。その反
応は前記式(2)と同様である。この遊離ラジカルSO
4-は非常に強い酸化力を有しており、前記式(3)に
示される反応に従い有機物を酸化せしめ、最終的に有機
物を完全に酸化分解に至らしめることが可能である。
The sulfur compound containing a peroxide group is 70%
Free radicals are generated by heating above ℃. The reaction is the same as in the above formula (2). This free radical SO
4 · -has a very strong oxidizing power, and can oxidize organic substances according to the reaction shown in the above formula (3), and finally can completely cause oxidative decomposition of the organic substances.

【0057】ペルオキシド基を含む硫黄化合物からの遊
離ラジカルの発生量は、水温が高いほど増大する傾向を
示す。したがって水温は高ければ高いほど有機物の除去
効率は向上する。
The amount of free radicals generated from a sulfur compound containing a peroxide group tends to increase as the water temperature increases. Therefore, the higher the water temperature, the higher the organic matter removal efficiency.

【0058】なお、該の構成は、第2工程において紫
外線照射を行わず、ペルオキシド基を含む硫黄化合物の
添加のみで有機物の分解を行う場合に特に効果的であ
る。第2工程において紫外線照射を行う前記の構成を
採用した場合は、ペルオキシド基を含む硫黄化合物と紫
外線との相乗効果によって強力な酸化力が得られるの
で、加熱温度は前述の如く70℃以下で十分である。
This configuration is particularly effective when the organic matter is decomposed only by adding a sulfur compound containing a peroxide group without performing ultraviolet irradiation in the second step. In the case where the above-described configuration in which the ultraviolet irradiation is performed in the second step is employed, a strong oxidizing power is obtained by a synergistic effect of the sulfur compound containing a peroxide group and the ultraviolet light. It is.

【0059】の構成を付加した本発明を行う工程図の
一例を図5に示す。図5において、10は過酸化水素添
加手段、4は第1反応装置、18は熱交換器、20は補
助加熱装置、6は硫黄化合物添加手段、8は第2反応装
置を示す。熱交換器18では第1工程の処理水と第2工
程の処理水との熱交換を行い、補助加熱装置20では熱
交換器18を流出した第1工程の処理水の加熱を行う。
また、特に図示しないが、硫黄化合物添加手段6は、補
助加熱装置20又は熱交換器18の前に設けても構わな
い。
FIG. 5 shows an example of a process diagram for carrying out the present invention with the addition of the configuration described above. In FIG. 5, reference numeral 10 denotes a hydrogen peroxide adding unit, 4 denotes a first reactor, 18 denotes a heat exchanger, 20 denotes an auxiliary heating unit, 6 denotes a sulfur compound adding unit, and 8 denotes a second reactor. The heat exchanger 18 performs heat exchange between the treated water of the first step and the treated water of the second step, and the auxiliary heating device 20 heats the treated water of the first step flowing out of the heat exchanger 18.
Although not particularly shown, the sulfur compound adding means 6 may be provided before the auxiliary heating device 20 or the heat exchanger 18.

【0060】この工程図に示されているように、まず、
過酸化水素添加手段10及び第1反応装置4によって第
1工程を行う。次いで、第1工程の処理水を熱交換器1
8に通し、加熱状態にある第2工程の処理水から熱エネ
ルギーを回収して第1工程の処理水を加熱せしめる。次
いで、この第1工程の処理水を補助加熱装置20により
所定の温度まで加熱した後、硫黄化合物添加手段6及び
第2反応装置8によって第2工程を行い、第2工程の処
理水を熱交換器18に通して第1工程の処理水に熱エネ
ルギーを供給すると共に第2工程の処理水の温度を低下
させる。
As shown in this process chart, first,
The first step is performed by the hydrogen peroxide addition means 10 and the first reactor 4. Next, the treated water of the first step is transferred to the heat exchanger 1
8, heat energy is recovered from the treated water of the second step in a heated state, and the treated water of the first step is heated. Next, after the treated water of the first step is heated to a predetermined temperature by the auxiliary heating device 20, the second step is performed by the sulfur compound adding means 6 and the second reactor 8, and the treated water of the second step is subjected to heat exchange. Heat energy is supplied to the treated water of the first step through the vessel 18 and the temperature of the treated water of the second step is lowered.

【0061】ここで、補助加熱装置22の加熱手段とし
ては、前記と同様に、電気加熱ヒーターを用いる手段、
蒸気加熱を用いる手段等の公知の手段を適用できる。ま
た、特に図示しないが、補助加熱装置22は第2反応装
置8内に設置しても構わない。
Here, as the heating means of the auxiliary heating device 22, a means using an electric heater as described above,
Known means such as means using steam heating can be applied. Although not particularly shown, the auxiliary heating device 22 may be installed in the second reaction device 8.

【0062】の構成を付加した本発明における前記式
(2)及び(3)の反応は、被処理水のpHに依らず進
行するが、反応容器の腐食を防ぐため、反応容器内の被
処理水のpHは2〜12とすることが好ましい。また、
必要に応じ、被処理水のpHを調整するために、被処理
水に酸又はアルカリ溶液を添加するpH調整剤注入装置
を設けてもよい。
The reaction of the above formulas (2) and (3) in the present invention with the addition of the structure described above proceeds regardless of the pH of the water to be treated. The pH of the water is preferably 2 to 12. Also,
If necessary, a pH adjusting agent injection device for adding an acid or alkali solution to the water to be treated may be provided in order to adjust the pH of the water to be treated.

【0063】また、の構成を付加した本発明は、前述
したの構成を付加した発明と共に用いることが好まし
い。及びの構成を付加した本発明を行う工程図の一
例を図6に示す。図6において、18は熱交換器、10
は過酸化水素添加手段、4は第1反応装置、20は補助
加熱装置、6は硫黄化合物添加手段、8は第2反応装置
を示す。熱交換器18では被処理水と第2工程の処理水
との熱交換を行い、補助加熱装置20では第1工程の処
理水の加熱を行う。
The present invention with the added configuration is preferably used together with the invention with the aforementioned configuration added. FIG. 6 shows an example of a process chart for carrying out the present invention with the addition of the above configurations. In FIG. 6, 18 is a heat exchanger, 10
Denotes a hydrogen peroxide adding means, 4 denotes a first reactor, 20 denotes an auxiliary heating device, 6 denotes a sulfur compound adding means, and 8 denotes a second reactor. The heat exchanger 18 performs heat exchange between the water to be treated and the treated water in the second step, and the auxiliary heating device 20 heats the treated water in the first step.

【0064】この工程図に示されるように、被処理水を
熱交換器18に通し、加熱状態にある第2工程の処理水
から熱エネルギーを回収して被処理水を加熱せしめる。
次いで、過酸化水素添加手段10及び第1反応装置4に
よって第1工程を行う。この第1工程の処理水を補助加
熱装置20により所定の温度まで加熱した後、硫黄化合
物添加手段6及び第2反応装置8によって第2工程を行
い、第2工程の処理水を熱交換器18に通して被処理水
に熱エネルギーを供給すると共に第2工程の処理水の温
度を低下させる。
As shown in this process diagram, the water to be treated is passed through the heat exchanger 18 to recover heat energy from the treated water in the second step in a heated state, thereby heating the water to be treated.
Next, the first step is performed by the hydrogen peroxide adding means 10 and the first reactor 4. After the treated water of the first step is heated to a predetermined temperature by the auxiliary heating device 20, the second step is performed by the sulfur compound adding means 6 and the second reactor 8, and the treated water of the second step is removed by the heat exchanger 18. To supply heat energy to the water to be treated and reduce the temperature of the water to be treated in the second step.

【0065】なお、図5、図6に示した実施形態例にお
いて、熱交換器18を通過して温度の低下した第2工程
の処理水をさらに脱イオン処理装置に通水して純水を得
るようにしてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the treated water of the second step, which has passed through the heat exchanger 18 and whose temperature has decreased, is further passed through a deionization apparatus to remove pure water. It may be obtained.

【0066】の点について述べる。本発明者らは、第
1工程の処理水中に被酸化性無機物が含まれている場
合、含まれる被酸化性無機物を予め除去又は分解した後
に、第1工程の処理水にペルオキシド基を含む硫黄化合
物を添加することで、第2工程におけるペルオキシド基
を含む硫黄化合物の使用量をさらに低減できることを見
出した。
The point will be described. When the oxidizable inorganic substance is contained in the treated water of the first step, the present inventors remove or decompose the oxidizable inorganic substance contained in the treated water in advance, and then prepare the sulfur-containing peroxide group in the treated water of the first step. It has been found that the amount of the sulfur compound containing a peroxide group in the second step can be further reduced by adding the compound.

【0067】ここで、被酸化性無機物とは、ペルオキシ
ド基を含む硫黄化合物又は該化合物に紫外線を照射した
ときに生じる遊離ラジカルにより酸化され得る無機物の
ことをいう。被酸化性無機物が第1工程の処理水に含ま
れていた場合、ペルオキシド基を含む硫黄化合物は、第
1工程の処理水に含まれる有機物を酸化分解するのに必
要な量に加え、これら被酸化性無機物を酸化するために
消費される量が余分に必要となる。したがって、予め第
1工程の処理水から被酸化性無機物を除去した後に、ペ
ルオキシド基を含む硫黄化合物を添加することで、第2
工程でのペルオキシド基を含む硫黄化合物の使用量を低
減できるという効果が得られる。
Here, the oxidizable inorganic substance refers to a sulfur compound containing a peroxide group or an inorganic substance which can be oxidized by free radicals generated when the compound is irradiated with ultraviolet rays. When the oxidizable inorganic substance is contained in the treated water of the first step, the sulfur compound containing a peroxide group is added to the amount necessary for oxidatively decomposing the organic matter contained in the treated water of the first step, and is added to the sulfur compound. An extra amount is consumed to oxidize the oxidizable inorganic substance. Therefore, after removing the oxidizable inorganic substance from the treated water in the first step in advance, the sulfur compound containing a peroxide group is added, whereby the second
The effect is obtained that the amount of the sulfur compound containing a peroxide group used in the process can be reduced.

【0068】被酸化性無機物としては、例えば、亜硫酸
イオン、次亜塩素酸イオン等のイオン状の化学種がある
が、これらは通常の脱イオン処理、例えばイオン交換樹
脂による吸着処理、あるいは逆浸透膜を用いた分離処理
などを適用して除去することができる。
The oxidizable inorganic substance includes, for example, ionic species such as sulfite ion and hypochlorite ion. These are usually deionized, for example, adsorbed by ion exchange resin, or reverse osmosis. It can be removed by applying a separation treatment using a membrane or the like.

【0069】また、過酸化水素、オゾン等もペルオキシ
ド基を含む硫黄化合物又は該化合物に紫外線を照射した
ときに生じる遊離ラジカルにより酸化され得る無機物で
あり、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加する前に
予め除去又は分解を行うことが好ましい。過酸化水素、
オゾン等の除去又は分解には公知の方法を用いることが
でき、例えば、活性炭等を用いた分解若しくは吸着処理
による除去方法や、触媒を用いた分解処理方法などを適
用することができる。また、オゾンの場合は、空気や窒
素ガスを用いた曝気処理によっても除去することができ
る。
Hydrogen peroxide, ozone and the like are also sulfur compounds containing a peroxide group or inorganic substances which can be oxidized by free radicals generated when the compound is irradiated with ultraviolet rays. It is preferable to remove or decompose in advance. hydrogen peroxide,
Known methods can be used for removing or decomposing ozone or the like. For example, a removal method using decomposition or adsorption treatment using activated carbon or the like, a decomposition treatment method using a catalyst, or the like can be applied. In the case of ozone, it can also be removed by aeration using air or nitrogen gas.

【0070】本発明においては、第1工程で過酸化水素
及び/又はオゾン用いるため、第1工程の処理水中には
過酸化水素及び/又はオゾンが残留する可能性がある。
したがって、第1工程の処理水中に含まれるこれらの被
酸化性無機物を予め除去又は分解した後に、第1工程の
処理水にペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加するこ
とは、第2工程でのペルオキシド基を含む硫黄化合物の
使用量を低減する点で特に有効である。
In the present invention, since hydrogen peroxide and / or ozone are used in the first step, hydrogen peroxide and / or ozone may remain in the treated water in the first step.
Therefore, after removing or decomposing these oxidizable inorganic substances contained in the treated water of the first step in advance, adding a sulfur compound containing a peroxide group to the treated water of the first step requires the peroxide in the second step. This is particularly effective in reducing the amount of the sulfur compound containing a group.

【0071】また、本発明者らは、第2工程と第3工程
との間において、第2工程の処理水中に存在するペルオ
キシド基を含む硫黄化合物の除去処理を行うことで、第
3工程に用いる脱イオン処理装置の酸化による劣化を著
しく低減せしめることを見出した。
In addition, the present inventors carried out a treatment for removing a sulfur compound containing a peroxide group present in the treated water in the second step between the second step and the third step, whereby the third step was carried out. It has been found that the deterioration of the deionization equipment used due to oxidation is significantly reduced.

【0072】第2工程では、添加したペルオキシド基を
含む硫黄化合物が全て消費されるとは限らず、該化合物
が第2工程の処理水中に残留する可能性がある。この残
留したペルオキシド基を含む硫黄化合物を、ペルオキシ
ド基を含む硫黄化合物の除去処理によって除去した後、
脱イオン処理装置に通水することで、ペルオキシド基を
含む硫黄化合物が脱イオン処理装置に悪影響を及ぼすこ
とを防止するという効果が得られる。
In the second step, the sulfur compound containing the added peroxide group is not always consumed, and the compound may remain in the treated water in the second step. After removing the remaining sulfur compound containing a peroxide group by removing the sulfur compound containing a peroxide group,
By passing water through the deionizer, an effect of preventing a sulfur compound containing a peroxide group from adversely affecting the deionizer can be obtained.

【0073】ペルオキシド基を含む硫黄化合物の除去処
理に用いる装置としては、例えば、適当な触媒を充填し
た触媒充填塔若しくは活性炭塔又はこれらを併用した装
置等を用いることができる。触媒充填塔に充填する触媒
としては、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を分解する
ものであればいずれのものでも使用することができ、例
えば白金系、ゼオライト系、アルミナ系の触媒等を用い
ることができる。また、活性炭塔に充填する活性炭とし
ても、目的を達成できるものであればいずれのものでも
使用することができ、例えば、ヤシガラ系、石炭系の活
性炭等を用いることができる。さらに、ペルオキシド基
を含む硫黄化合物の除去処理に用いる装置としては、紫
外線照射によってペルオキシド基を含む硫黄化合物を分
解するものでもよい。
As the apparatus used for the removal treatment of the sulfur compound containing a peroxide group, for example, a catalyst packed tower or an activated carbon tower filled with a suitable catalyst, or an apparatus using both of them can be used. As the catalyst to be packed in the catalyst packed tower, any catalyst can be used as long as it decomposes a sulfur compound containing a peroxide group, and for example, a platinum-based, zeolite-based, alumina-based catalyst or the like can be used. . As the activated carbon to be filled in the activated carbon tower, any activated carbon can be used as long as the object can be achieved. For example, coconut-based activated carbon, coal-based activated carbon and the like can be used. Further, as an apparatus used for the removal treatment of a sulfur compound containing a peroxide group, a device that decomposes a sulfur compound containing a peroxide group by ultraviolet irradiation may be used.

【0074】第1工程の処理水中に含まれる被酸化性無
機物を予め除去又は分解した後に、第1工程の処理水に
ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加する前記の構
成を付加するとともに、第2工程と第3工程との間にお
いて、第2工程の処理水中に存在するペルオキシド基を
含む硫黄化合物の除去処理を行うようにした工程図の一
例を図7に示す。
After removing or decomposing the oxidizable inorganic substances contained in the treated water of the first step in advance, the above-mentioned constitution of adding a sulfur compound containing a peroxide group to the treated water of the first step is added. FIG. 7 shows an example of a process chart in which between the step and the third step, a treatment for removing a sulfur compound containing a peroxide group present in the treated water in the second step is performed.

【0075】図7のシステムは、図2に示したシステム
において、第1反応装置4と硫黄化合物添加手段6設置
位置との間に、第1工程の処理水中に含まれる被酸化性
無機物を除去又は分解する被酸化性無機物処理装置22
を設けるとともに、第2反応装置8と脱イオン処理装置
12との間に、第2工程の処理水中に存在するペルオキ
シド基を含む硫黄化合物の除去処理を行う硫黄化合物除
去装置24を設けたものである。したがって、図7にお
いて、図2と同一の構成部分には同一の参照符号を付し
てその説明を省略する。
The system shown in FIG. 7 is different from the system shown in FIG. 2 in that the oxidizable inorganic substance contained in the treated water in the first step is removed between the first reactor 4 and the installation position of the sulfur compound adding means 6. Or decomposable oxidizable inorganic material treatment device 22
And a sulfur compound removing device 24 for removing a sulfur compound containing a peroxide group present in the treated water in the second step is provided between the second reactor 8 and the deionizing device 12. is there. Therefore, in FIG. 7, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0076】なお、図7では、前記の構成、及び、第
2工程と第3工程との間で第2工程の処理水中に存在す
るペルオキシド基を含む硫黄化合物の除去処理を行う構
成の2つを同時に採用した例を示したが、被酸化性無機
物処理装置22及び硫黄化合物除去装置24の一方を取
り外すことにより、前記2つの構成の内の一方のみを採
用した装置を作製してもよいことは言うまでもない。
In FIG. 7, there are two configurations, the above configuration and a configuration in which a sulfur compound containing a peroxide group present in the treated water in the second step is removed between the second step and the third step. Although an example in which both are adopted is shown, an apparatus employing only one of the two configurations may be manufactured by removing one of the oxidizable inorganic substance treating device 22 and the sulfur compound removing device 24. Needless to say.

【0077】本発明の有機物除去方法は、前述の如く、
各種廃水の処理や、半導体製造用水、液晶ディスプレイ
製造用水等の電子産業用超純水の製造、医薬品用水製
造、火力発電所や原子力発電所の復水の補給水製造等の
種々の分野において適用できるが、特に電子産業用超純
水の製造に好適に用いることができる。
As described above, the organic matter removing method of the present invention comprises:
Applicable in various fields such as treatment of various wastewaters, production of ultrapure water for the electronics industry such as water for semiconductor production and water for liquid crystal display production, water production for pharmaceuticals, and condensate water recovery for thermal power plants and nuclear power plants. Although it can be used, it can be suitably used particularly for the production of ultrapure water for the electronic industry.

【0078】超純水の製造工程は以下に述べるように幾
つかの工程に分かれており、本発明は有機物の酸化処理
を工程中に含むシステムに適用できる。すなわち、超純
水製造工程は、原水に含まれる不純物の大部分を除去す
る一次純水システムと、一次純水に含まれる少量の不純
物を完全に除去して理論純水に近い不純物濃度にまで水
質を向上した超純水を製造するサブシステムと、製造さ
れた超純水を半導体洗浄用水等として使用した後の洗浄
排水を回収して再利用するための排水回収システムとか
らなっている。
The production process of ultrapure water is divided into several processes as described below, and the present invention can be applied to a system including an oxidation treatment of organic substances in the process. In other words, the ultrapure water production process consists of a primary pure water system that removes most of the impurities contained in the raw water, and a small amount of impurities contained in the primary pure water that is completely removed to an impurity concentration close to theoretical pure water. The system includes a subsystem for producing ultrapure water with improved water quality, and a wastewater recovery system for collecting and reusing cleaning wastewater after using the produced ultrapure water as semiconductor cleaning water or the like.

【0079】一次純水システムでは原水を、凝集濾過装
置、逆浸透膜装置、脱気装置、再生設備を備えたイオン
交換装置等に通し、原水に含まれる無機物及び有機物、
さらには微粒子等の大部分を除去する。サブシステムに
おいては、一次純水システムで得られた一次純水を紫外
線酸化装置、再生設備を有しないカートリッジタイプの
イオン交換装置、限外濾過装置等に通し、一次純水中の
無機物、有機物、微粒子等の濃度を極限まで低減せし
め、目的とする超純水を得る。また排水回収システムに
おいては、洗浄排水を活性炭濾過装置、紫外線酸化装
置、イオン交換装置に通し、排水中の無機物及び有機物
を除去する。
In the primary pure water system, the raw water is passed through a coagulation filtration device, a reverse osmosis membrane device, a degassing device, an ion exchange device equipped with a regenerating facility, etc., and the inorganic and organic substances contained in the raw water are removed.
Further, most of the fine particles and the like are removed. In the subsystem, the primary pure water obtained in the primary pure water system is passed through an ultraviolet oxidizer, a cartridge type ion exchange device without regeneration equipment, an ultrafiltration device, etc., and inorganic and organic substances in the primary pure water, The concentration of fine particles and the like is reduced to the utmost limit to obtain the desired ultrapure water. In the wastewater recovery system, the washing wastewater is passed through an activated carbon filtration device, an ultraviolet oxidation device, and an ion exchange device to remove inorganic and organic substances in the wastewater.

【0080】本発明は、上記サブシステム及び排水回収
システムにおいて実施される有機物の除去処理に適用す
ることが可能である。このように本発明を超純水製造に
適用した場合は、通常、一次純水システムにて処理され
た一次純水、該一次純水に排水回収システムにて処理さ
れた排水回収処理水を混合した水又は回収排水が、本発
明における被処理水として用いられることになるが、も
とよりこれらに限定されるものではない。
The present invention can be applied to the organic substance removal processing performed in the above subsystem and wastewater recovery system. As described above, when the present invention is applied to ultrapure water production, usually, the primary pure water treated in the primary pure water system, and the primary pure water mixed with the wastewater recovered treated water treated in the wastewater recovery system. The waste water or the collected waste water will be used as the water to be treated in the present invention, but is not limited thereto.

【0081】[0081]

【実施例】以下に実施例、比較例及び実験例を挙げて、
本発明を具体的に示す。実施例1 ガラス製の反応容器に、有機物としてイソプロピルアル
コールを含む原水(TOC(全有機体炭素)濃度6pp
m)を10リットル入れ、水酸化ナトリウムを用いて原
水のpHが11になるよう調整し、オゾン発生器で発生
させたオゾンを、散気球を用いて原水中に溶解させなが
ら、10分間反応を行わせた(第1工程)。反応時の水
温は24℃、溶解せしめたオゾン量は3gであった。第
1工程終了時の水中のTOC濃度を表1に示す。
The following examples, comparative examples and experimental examples are given below.
The present invention is specifically described. Example 1 Raw water containing isopropyl alcohol as an organic substance (TOC (total organic carbon) concentration: 6 pp) was placed in a glass reaction vessel.
m) was added thereto, and the pH of the raw water was adjusted to 11 using sodium hydroxide. The reaction was performed for 10 minutes while dissolving ozone generated by the ozone generator in the raw water using a balloon. (First step). The water temperature during the reaction was 24 ° C., and the amount of dissolved ozone was 3 g. Table 1 shows the TOC concentration in the water at the end of the first step.

【0082】次に、オゾンの溶解を中止し、窒素曝気を
5分間行って溶存オゾンを気相に逃がして除去した後、
ペルオキシド基を含む硫黄化合物としてペルオキシ二硫
酸ナトリウム150mgを水に溶解した。さらに、反応
容器内に低圧水銀ランプ(千代田工販株式会社製SGL
−500)1本を水中に位置するように設置し、紫外線
照射を15分間行った(第2工程)。第2工程終了時の
水中のTOC濃度を表1に示す。
Next, the dissolution of ozone was stopped, and nitrogen aeration was performed for 5 minutes to release dissolved ozone into the gaseous phase.
150 mg of sodium peroxydisulfate as a sulfur compound containing a peroxide group was dissolved in water. Further, a low-pressure mercury lamp (SGL manufactured by Chiyoda Kohan Co., Ltd.)
-500) One was placed so as to be located in water, and ultraviolet irradiation was performed for 15 minutes (second step). Table 1 shows the TOC concentration in the water at the end of the second step.

【0083】[0083]

【表1】 [Table 1]

【0084】実施例2 ガラス製の反応容器に、有機物としてイソプロピルアル
コールを含む原水(TOC濃度6ppm)を10リット
ル入れ、これに過酸化水素を濃度20ppmとなるよう
に添加するとともに、オゾン発生器で発生させたオゾン
を散気球を用いて原水中に溶解させながら、30分間反
応を行わせた(第1工程)。反応時の水温は24℃、原
水中のオゾン濃度は平均約4ppmであった。第1工程
終了時の水中のTOC濃度を表2に示す。
Example 2 10 liters of raw water (TOC concentration: 6 ppm) containing isopropyl alcohol as an organic substance was placed in a glass reaction vessel, and hydrogen peroxide was added thereto to a concentration of 20 ppm. The reaction was performed for 30 minutes while dissolving the generated ozone in the raw water using a balloon (first step). The water temperature during the reaction was 24 ° C., and the ozone concentration in the raw water was about 4 ppm on average. Table 2 shows the TOC concentration in the water at the end of the first step.

【0085】次に、オゾンの溶解を中止し、窒素曝気を
5分間行って溶存オゾンを気相に逃がして除去した後、
ペルオキシド基を含む硫黄化合物としてペルオキシ二硫
酸ナトリウム72mgを水に溶解した。さらに、反応容
器内に低圧水銀ランプ(同前)1本を水中に位置するよ
うに設置し、紫外線照射を15分間行った(第2工
程)。第2工程終了時の水中のTOC濃度を表2に示
す。
Next, the dissolution of ozone was stopped, and nitrogen aeration was performed for 5 minutes to release dissolved ozone into the gaseous phase.
72 mg of sodium peroxydisulfate as a sulfur compound containing a peroxide group was dissolved in water. Further, one low-pressure mercury lamp (same as above) was set in the reaction vessel so as to be located in water, and ultraviolet irradiation was performed for 15 minutes (second step). Table 2 shows the TOC concentration in the water at the end of the second step.

【0086】[0086]

【表2】 [Table 2]

【0087】実施例3 ガラス製の反応容器に、有機物としてジメチルスルホキ
シドをTOC濃度として10ppm含む原水を10リッ
トル入れ、これに過酸化水素を濃度が50ppmとなる
ように添加するとともに、オゾン発生器で発生させたオ
ゾンを散気球を用いて原水中に溶解させながら、30分
間反応を行わせた(第1工程)。反応時の水温は24
℃、原水中のオゾン濃度は平均約4ppmであった。第
1工程終了時の水中のTOC濃度を表3に示す。
Example 3 10 liters of raw water containing 10 ppm of TOC concentration of dimethyl sulfoxide as an organic substance was placed in a glass reaction vessel, and hydrogen peroxide was added thereto to a concentration of 50 ppm. The reaction was performed for 30 minutes while dissolving the generated ozone in the raw water using a balloon (first step). The water temperature during the reaction is 24
The average ozone concentration in the raw water at ℃ was about 4 ppm. Table 3 shows the TOC concentration in water at the end of the first step.

【0088】次に、オゾンの溶解を中止し、窒素曝気を
5分間行って溶存オゾンを気相に逃がして除去した後、
ペルオキシド基を含む硫黄化合物としてペルオキシ二硫
酸ナトリウムを濃度が約500ppmとなるように水に
溶解した。さらに、反応容器内に低圧水銀ランプ(同
前)1本を水中に位置するように設置し、紫外線照射を
15分間行った(第2工程)。第2工程終了時の水中の
TOC濃度を表3に示す。
Next, the dissolution of ozone was stopped, and nitrogen aeration was performed for 5 minutes to release dissolved ozone into the gaseous phase.
Sodium peroxydisulfate as a sulfur compound containing a peroxide group was dissolved in water to a concentration of about 500 ppm. Further, one low-pressure mercury lamp (same as above) was set in the reaction vessel so as to be located in water, and ultraviolet irradiation was performed for 15 minutes (second step). Table 3 shows the TOC concentration in the water at the end of the second step.

【0089】[0089]

【表3】 [Table 3]

【0090】実施例4 図8に示すシステムを用いて実験を行った。図8におい
て、26は被処理水にTOC源を添加するTOC源添加
手段、10は過酸化水素添加手段、4は第1反応装置、
22は被酸化性無機物処理装置、6は硫黄化合物添加手
段、8は第2反応装置、12は脱イオン処理装置を示
す。
Example 4 An experiment was conducted using the system shown in FIG. In FIG. 8, 26 is a TOC source adding means for adding a TOC source to the water to be treated, 10 is a hydrogen peroxide adding means, 4 is a first reactor,
Reference numeral 22 denotes an oxidizable inorganic substance treatment device, 6 denotes a sulfur compound adding means, 8 denotes a second reaction device, and 12 denotes a deionization treatment device.

【0091】第1反応装置4は反応容器として内容積5
0リットルのステンレススチール製タンク、第2反応装
置8は反応容器として内容積30リットルのステンレス
スチール製タンクを備えたものである。第1反応装置4
及び第2反応装置8においては、タンクの中央部に低圧
水銀ランプ(同前)2本を水中に位置するように設置
し、被処理水流入口をタンク下部、処理水流出口をタン
ク上部に設けた。
The first reactor 4 has a capacity 5 as a reaction vessel.
The 0 liter stainless steel tank, and the second reactor 8 is provided with a 30 liter stainless steel tank as a reaction vessel. First reactor 4
In the second reactor 8, two low-pressure mercury lamps (the same as above) were installed in the center of the tank so as to be located in the water, the inlet for the water to be treated was provided at the lower part of the tank, and the outlet for the treated water was provided at the upper part of the tank. .

【0092】被酸化性無機物処理装置22としては、活
性炭カラムを用いた。脱イオン処理装置12としては、
H形の強酸性陽イオン交換樹脂及びOH形の強塩基性陰
イオン交換樹脂を容量で1対2の割合で充填したイオン
交換樹脂カラムを用いた。
As the oxidizable inorganic substance treating device 22, an activated carbon column was used. As the deionization processing device 12,
An ion exchange resin column packed with a strongly acidic cation exchange resin in the H form and a strongly basic anion exchange resin in the OH form at a ratio of 1: 2 by volume was used.

【0093】TOC源としては、イソプロピルアルコー
ル及びテトラメチルアンモニウムハイドロキシドをTO
C濃度で1対1となるように溶解した溶液を用いた。ま
た、被処理水としては、純水を流量100リットル/時
間でライン28に連続的に流した。
As a TOC source, isopropyl alcohol and tetramethylammonium hydroxide were used.
A solution dissolved so as to have a C concentration of 1 to 1 was used. As the water to be treated, pure water was continuously passed through the line 28 at a flow rate of 100 liter / hour.

【0094】下記の工程で実験を行った。 (a)ライン28に流れる被処理水に、TOC源添加手
段26から前記TOC源を、被処理水中のTOC濃度が
6ppmとなるように添加した。 (b)TOC源を添加した被処理水に、過酸化水素添加
手段10から過酸化水素を、その濃度が60ppmとな
るように添加した。さらに、第1反応装置4において、
被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去した(第
1工程)。第1反応装置4内における被処理水の水温は
24℃であった。 (c)被酸化性無機物処理装置22において、第1工程
の処理水中に残留する過酸化水素を除去した。 (d)第1工程の処理水に、硫黄化合物添加手段6より
ペルオキシ二硫酸ナトリウムを、その濃度が100pp
mとなるように添加した。さらに、第2反応装置8にお
いて、被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去し
た(第2工程)。 (e)脱イオン処理装置12において、第2工程の処理
水中に残留する硫酸イオンを除去し、純度の高い処理水
(純水)を得た(第3工程)。
The experiment was performed in the following steps. (A) The TOC source was added to the water to be treated flowing through the line 28 from the TOC source adding means 26 so that the TOC concentration in the water to be treated was 6 ppm. (B) Hydrogen peroxide was added to the water to be treated to which the TOC source had been added from the hydrogen peroxide adding means 10 so that the concentration thereof was 60 ppm. Further, in the first reactor 4,
The water to be treated was irradiated with ultraviolet rays to decompose and remove organic substances (first step). The temperature of the water to be treated in the first reactor 4 was 24 ° C. (C) In the oxidizable inorganic substance treating apparatus 22, hydrogen peroxide remaining in the treated water in the first step was removed. (D) To the treated water in the first step, sodium peroxydisulfate was added by the sulfur compound adding means 6 at a concentration of 100 pp.
m. Further, in the second reactor 8, the water to be treated was irradiated with ultraviolet rays to decompose and remove organic substances (second step). (E) In the deionization treatment device 12, sulfate ions remaining in the treated water in the second step were removed to obtain highly pure treated water (pure water) (third step).

【0095】第1反応装置4流出時の水中のTOC濃
度、第2反応装置8流出時の水中のTOC濃度及び硫酸
イオン濃度、並びに、脱イオン処理装置流出時の硫酸イ
オン濃度及び処理水比抵抗を測定した。結果を表4に示
す。
The TOC concentration in the water flowing out of the first reactor 4, the TOC concentration and the sulfate ion concentration in the water flowing out of the second reactor 8, and the sulfate ion concentration and the treated water specific resistance flowing out of the deionizer. Was measured. Table 4 shows the results.

【0096】[0096]

【表4】 [Table 4]

【0097】比較例1 実施例4で用いた装置から第1工程及び第3工程を実施
する装置、すなわち過酸化水素添加手段10、第1反応
装置4、被酸化性無機物処理装置22及び脱イオン処理
装置12を取り外し、第2工程のみで処理を行った。被
処理水の流量並びにTOC成分の組成及び濃度は実施例
4と同じとした。ペルオキシ二硫酸ナトリウムの添加量
を100ppm、200ppm又は300ppmとした
それぞれの場合について実験を行い、第2反応装置8流
出時の水中のTOC濃度及び硫酸イオン濃度を測定し
た。結果を表5に示す。表5より、TOC濃度を実施例
4と同程度まで低減せしめるには、ペルオキシ二硫酸ナ
トリウムを300ppm添加する必要があることは明ら
かである。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 An apparatus for performing the first step and the third step from the apparatus used in Example 4, that is, a hydrogen peroxide adding means 10, a first reaction apparatus 4, an oxidizable inorganic substance processing apparatus 22, a deionization apparatus The processing apparatus 12 was removed, and processing was performed only in the second step. The flow rate of the water to be treated and the composition and concentration of the TOC component were the same as in Example 4. Experiments were performed for each case where the amount of sodium peroxydisulfate added was 100 ppm, 200 ppm, or 300 ppm, and the TOC concentration and the sulfate ion concentration in the water at the time of flowing out of the second reactor 8 were measured. Table 5 shows the results. From Table 5, it is clear that it is necessary to add 300 ppm of sodium peroxydisulfate to reduce the TOC concentration to the same level as in Example 4.

【0098】[0098]

【表5】 [Table 5]

【0099】比較例2 実施例4で用いた装置から第2工程及び第3工程を実施
する装置、すなわち被酸化性無機物処理装置22、硫黄
化合物添加手段6、第2反応装置8及び脱イオン処理装
置12を取り外し、第1工程のみで処理を行った。被処
理水の流量並びにTOC成分の組成及び濃度は実施例4
と同じとした。過酸化水素の添加量を30ppm、60
ppm、100ppm、200ppm、300ppmと
したそれぞれの場合について実験を行い、第1反応装置
4流出時の水中のTOC濃度を測定した。結果を表6に
示す。
Comparative Example 2 An apparatus for performing the second step and the third step from the apparatus used in Example 4, that is, an oxidizable inorganic substance treatment apparatus 22, a sulfur compound adding means 6, a second reaction apparatus 8, and a deionization treatment The apparatus 12 was removed, and processing was performed only in the first step. The flow rate of the water to be treated and the composition and concentration of the TOC component were determined in Example 4.
And the same. The amount of hydrogen peroxide added was 30 ppm, 60 ppm.
Experiments were performed for each of the cases of ppm, 100 ppm, 200 ppm, and 300 ppm, and the TOC concentration in the water at the time of flowing out of the first reactor 4 was measured. Table 6 shows the results.

【0100】[0100]

【表6】 [Table 6]

【0101】表6より、過酸化水素添加量が60ppm
以上では、過酸化水素添加量に依らずTOC濃度はほぼ
一定となる。したがって、有機物としてイソプロピルア
ルコールの他にテトラメチルアンモニウムハイドロキシ
ドを含む本実験で用いたTOC成分は、従来の方法、す
なわち過酸化水素を添加した被処理水に紫外線を照射す
るのみの方法では分解が困難であることは明らかであ
る。
According to Table 6, the amount of hydrogen peroxide added was 60 ppm.
As described above, the TOC concentration becomes almost constant regardless of the amount of hydrogen peroxide added. Therefore, the TOC component used in this experiment, which contains tetramethylammonium hydroxide in addition to isopropyl alcohol as an organic substance, can be decomposed by a conventional method, that is, a method in which only water to be treated to which hydrogen peroxide is added is irradiated with ultraviolet rays. Obviously it is difficult.

【0102】実施例1〜4及び比較例1、2より、有機
物を著しく低減せしめるためには、実施例1〜4に示し
た本発明の方法又は比較例1に示したペルオキシ二硫酸
ナトリウムを用いる方法が好ましいことがわかる。ま
た、有機物を著しく低減せしめた純水を得るためには、
実施例4に示したように第2工程の後に第3工程を行う
ことが好ましいことが分かる。
Compared with Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, in order to significantly reduce organic substances, the method of the present invention shown in Examples 1 to 4 or the sodium peroxydisulfate shown in Comparative Example 1 was used. It turns out that the method is preferred. In order to obtain pure water with significantly reduced organic matter,
As shown in Example 4, it is understood that the third step is preferably performed after the second step.

【0103】しかし、比較例1に示した方法では、TO
C濃度を実施例1〜4と同程度まで低減せしめるには、
ペルオキシ二硫酸ナトリウムを多量に使用する必要があ
り(実施例4と比較例1との比較では本発明の3倍)、
ペルオキシ二硫酸ナトリウムの使用量が多くなる。
However, in the method shown in Comparative Example 1, TO
To reduce the C concentration to the same level as in Examples 1 to 4,
It is necessary to use a large amount of sodium peroxydisulfate (comparing Example 4 and Comparative Example 1 three times the present invention),
The amount of sodium peroxydisulfate used increases.

【0104】したがって、比較例1に示した方法は、有
機物の除去を行う反応容器が腐食し易くなる。ペルオキ
シド基を含む硫黄化合物の薬品代、及び、副生成物であ
る硫酸イオンの処理費が嵩み、処理コストが高くなる。
さらに、硫酸イオンの副生成量が多くなるため(実施例
4と比較例1との比較では本発明の3倍)、有機物と共
に硫酸イオン等の不純物イオンを著しく低減せしめた純
水を得る場合には、脱イオン処理工程の負荷が大きくな
るとともに、脱イオン処理工程の設備が大型になる。こ
れに対し、本発明の方法は、このような不都合が生じな
いことは明らかである。
Therefore, in the method shown in Comparative Example 1, the reaction vessel for removing organic substances is easily corroded. The chemical cost of the sulfur compound containing a peroxide group and the processing cost of sulfate ion as a by-product increase, and the processing cost increases.
Furthermore, since the amount of by-products of sulfate ions increases (compared with Example 4 and Comparative Example 1 three times the present invention), pure water in which impurity ions such as sulfate ions are significantly reduced together with organic substances is obtained. However, the load of the deionization process increases, and equipment for the deionization process increases. In contrast, it is clear that the method of the present invention does not cause such disadvantages.

【0105】実施例5 実施例4で用いた装置において、第1反応装置4内に電
熱ヒーターを設置するとともに、第3工程を実施する装
置、すなわち脱イオン処理装置12を取り外した装置を
作製し、該装置を用いて実験を行った。TOC源として
は、イソプロピルアルコール及びテトラメチルアンモニ
ウムハイドロキシドをTOC濃度で1対1となるように
溶解した溶液を用いた。また、被処理水としては、純水
を流量200リットル/時間でライン28に連続的に流
した。
Example 5 In the apparatus used in Example 4, an electric heater was installed in the first reactor 4 and an apparatus for performing the third step, that is, an apparatus in which the deionization apparatus 12 was removed was manufactured. An experiment was performed using the apparatus. As the TOC source, a solution in which isopropyl alcohol and tetramethylammonium hydroxide were dissolved so that the TOC concentration became 1: 1 was used. As the water to be treated, pure water was continuously supplied to the line 28 at a flow rate of 200 liter / hour.

【0106】下記の工程で実験を行った。 (a)ライン28に流れる被処理水に、TOC源添加手
段26から前記TOC源を、被処理水中のTOC濃度が
6ppmとなるように添加した。 (b)TOC源を添加した被処理水に、過酸化水素添加
手段10から過酸化水素を、その濃度が60ppmとな
るように添加した。さらに、第1反応装置4内における
被処理水の水温が25℃、45℃、60℃、70℃とな
るように、前記電熱ヒーターで被処理水を加熱するとと
もに、被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去し
た(第1工程)。 (c)被酸化性無機物処理装置22において、第1工程
の処理水中に残留する過酸化水素を除去した。 (d)第1工程の処理水に、硫黄化合物添加手段6より
ペルオキシ二硫酸ナトリウムを、その濃度が100pp
mとなるように添加した。さらに、第2反応装置8にお
いて、被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去し
た(第2工程)。
The experiment was performed in the following steps. (A) The TOC source was added to the water to be treated flowing through the line 28 from the TOC source adding means 26 so that the TOC concentration in the water to be treated was 6 ppm. (B) Hydrogen peroxide was added to the water to be treated to which the TOC source had been added from the hydrogen peroxide adding means 10 so that the concentration thereof was 60 ppm. Further, the water to be treated is heated by the electric heater so that the temperature of the water to be treated in the first reactor 4 becomes 25 ° C., 45 ° C., 60 ° C., and 70 ° C., and the water to be treated is irradiated with ultraviolet rays. Then, organic substances were decomposed and removed (first step). (C) In the oxidizable inorganic substance treating apparatus 22, hydrogen peroxide remaining in the treated water in the first step was removed. (D) To the treated water in the first step, sodium peroxydisulfate was added by the sulfur compound adding means 6 at a concentration of 100 pp.
m. Further, in the second reactor 8, the water to be treated was irradiated with ultraviolet rays to decompose and remove organic substances (second step).

【0107】第1反応装置4及び第2反応装置8内の水
温、並びに、第2反応装置8流出時の水中のTOC濃度
を測定した。結果を表7に示す。表7より、被処理水を
加熱した状態で有機物を分解除去することにより、TO
C濃度を効率良く低減せしめることができることは明ら
かである。
The water temperature in the first reactor 4 and the second reactor 8 and the TOC concentration in the water at the time of flowing out of the second reactor 8 were measured. Table 7 shows the results. As shown in Table 7, the organic matter is decomposed and removed while the water to be treated is heated, so that TO
It is clear that the C concentration can be efficiently reduced.

【0108】[0108]

【表7】 [Table 7]

【0109】実験例1 加熱ヒーター及び攪拌機を備えたステンレススチール製
の水槽に、有機物としてイソプロピルアルコール(TO
C濃度6ppm)、及び、ペルオキシド基を含む硫黄化
合物としてペルオキシ二硫酸ナトリウムを360ppm
の濃度で含む原水を50リットル入れ、水温を45℃、
60℃、75℃にそれぞれ保ち、撹拌を行いながら60
分間反応を行わせた。撹拌終了後の処理水中のTOC濃
度を測定した。結果を表8に示す。なお、本実験例は本
発明の第2工程に相当するものである。
Experimental Example 1 An isopropyl alcohol (TO) as an organic substance was placed in a stainless steel water tank equipped with a heater and a stirrer.
C concentration 6 ppm) and 360 ppm of sodium peroxydisulfate as a sulfur compound containing a peroxide group
50 liters of raw water containing water at a concentration of 45 ° C,
Maintain at 60 ° C and 75 ° C, respectively.
The reaction was allowed to run for minutes. The TOC concentration in the treated water after the completion of the stirring was measured. Table 8 shows the results. This experimental example corresponds to the second step of the present invention.

【0110】[0110]

【表8】 [Table 8]

【0111】表8より、本発明の第2工程においては、
被処理水の水温が高いほど有機物の分解効率は向上する
が、特に被処理水を70℃以上に加熱することで、有機
物の分解が速やかに進行することがわかった。したがっ
て、第2工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合
物を添加した第1工程の処理水を70℃以上に加熱する
ことにより、第2工程における有機物の除去効率を向上
させ、TOC濃度を著しく低減せしめることができるこ
とは明らかである。
As shown in Table 8, in the second step of the present invention,
The higher the temperature of the water to be treated, the higher the efficiency of decomposing organic substances. However, it was found that the decomposition of the organic substances proceeded more rapidly when the water to be treated was heated to 70 ° C. or more. Therefore, in the second step, the treated water of the first step to which the sulfur compound containing a peroxide group is added is heated to 70 ° C. or more, thereby improving the efficiency of removing organic substances in the second step and significantly reducing the TOC concentration. Obviously you can.

【0112】実験例2 実施例4で用いた装置から被酸化性無機物処理装置22
及び脱イオン処理装置12を取り外し、前記工程(c)
及び(e)を行わないこと以外は、実施例4と同様にし
て実験を行った。この場合、工程(b)の処理水中に
は、20ppmの過酸化水素が残留していた。この過酸
化水素濃度は、過マンガン酸カリウムによる滴定法で測
定した。第1反応装置4流出時及び第2反応装置8流出
時の水中のTOC濃度を測定した。結果を表9に示す。
Experimental Example 2 The apparatus used in Example 4 was replaced with the oxidizable inorganic substance treating apparatus 22.
And removing the deionization apparatus 12, the step (c)
An experiment was performed in the same manner as in Example 4 except that (e) and (e) were not performed. In this case, 20 ppm of hydrogen peroxide remained in the treated water in the step (b). This hydrogen peroxide concentration was measured by a titration method using potassium permanganate. The TOC concentration in the water at the time of flowing out of the first reactor 4 and the second reactor 8 was measured. Table 9 shows the results.

【0113】[0113]

【表9】 [Table 9]

【0114】表9より、第1工程の処理水中に過酸化水
素が含まれていると、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
は過酸化水素を酸化するためにも消費されるので、第2
工程における有機物の除去効率が低下することが分か
る。したがって、第1工程の処理水中に含まれる被酸化
性無機物を除去又は分解した後に第2工程を行うこと
は、第2工程でのペルオキシド基を含む硫黄化合物の使
用量を低減する点で特に有効であることは明らかであ
る。
According to Table 9, if the treated water in the first step contains hydrogen peroxide, the sulfur compound containing a peroxide group is also consumed to oxidize the hydrogen peroxide.
It can be seen that the efficiency of removing organic substances in the process decreases. Therefore, performing the second step after removing or decomposing the oxidizable inorganic substance contained in the treated water in the first step is particularly effective in reducing the amount of the sulfur compound containing a peroxide group in the second step. It is clear that

【0115】[0115]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、被
処理水中に含まれる有機物を著しく低減せしめることが
できる。またさらには、有機物濃度を著しく低減せしめ
た純水を得ることができる。しかも、本発明によれば、
ペルオキシド基を含む硫黄化合物の使用量を削減し、有
機物除去処理のコスト低減、有機物除去のための反応容
器の腐食抑制、並びに、副生成物である硫酸イオンの処
理工程の負荷低減及び該工程の設備の大型化抑制を図る
ことができる。
As described in detail above, according to the present invention, the amount of organic substances contained in the water to be treated can be significantly reduced. Further, it is possible to obtain pure water in which the concentration of organic substances is significantly reduced. Moreover, according to the present invention,
Reduce the amount of sulfur compounds containing peroxide groups, reduce the cost of organic substance removal treatment, suppress corrosion of the reaction vessel for organic substance removal, and reduce the load on the treatment step of sulfate ion as a by-product and It is possible to reduce the size of the equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
FIG. 1 is a process diagram showing an example of a process for carrying out the present invention.

【図2】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
FIG. 2 is a process chart showing an example of a process for carrying out the present invention.

【図3】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
FIG. 3 is a process chart showing an example of a processing step for carrying out the present invention.

【図4】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
FIG. 4 is a process chart showing an example of a process for carrying out the present invention.

【図5】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
FIG. 5 is a process chart showing an example of a process for carrying out the present invention.

【図6】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
FIG. 6 is a process chart showing an example of a process for carrying out the present invention.

【図7】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
FIG. 7 is a process chart showing an example of a process for carrying out the present invention.

【図8】実施例4の処理工程を示す工程図である。FIG. 8 is a process chart showing the processing steps of Example 4.

【符号の説明】 2 過酸化水素及び/又はオゾン添加手段 4 第1反応装置 6 硫黄化合物添加手段 8 第2反応装置 10 過酸化水素添加手段 12 脱イオン処理装置 14 オゾン溶解装置 16 オゾン発生装置 18 熱交換器 20 補助加熱装置 22 被酸化性無機物処理装置 24 硫黄化合物除去装置[Description of Signs] 2 Hydrogen peroxide and / or ozone addition means 4 First reactor 6 Sulfur compound addition means 8 Second reactor 10 Hydrogen peroxide addition means 12 Deionization treatment device 14 Ozone dissolution device 16 Ozone generation device 18 Heat exchanger 20 Auxiliary heating device 22 Oxidizable inorganic material treatment device 24 Sulfur compound removal device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C02F 1/42 C02F 1/42 D 1/78 1/78 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C02F 1/42 C02F 1/42 D 1/78 1/78

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理水中に含まれる有機物を分解して
除去するに当たり、被処理水に過酸化水素及び/又はオ
ゾンを添加して有機物を分解除去する第1工程と、第1
工程の処理水にペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加
して有機物を分解除去する第2工程とを行うことを特徴
とする水中の有機物除去方法。
A first step of decomposing and removing organic substances contained in the water to be treated by adding hydrogen peroxide and / or ozone to the water to be treated to decompose and remove the organic substances;
A second step of decomposing and removing organic substances by adding a sulfur compound containing a peroxide group to the treated water of the step.
【請求項2】 第2工程の処理水に脱イオン処理を施す
第3工程をさらに行う請求項1に記載の水中の有機物除
去方法。
2. The method for removing organic substances in water according to claim 1, further comprising a third step of deionizing the treated water in the second step.
【請求項3】 第1工程において、過酸化水素及び/又
はオゾンを添加した被処理水に紫外線を照射して有機物
を分解除去する請求項1又は2に記載の水中の有機物除
去方法。
3. The method according to claim 1, wherein, in the first step, the water to be treated to which hydrogen peroxide and / or ozone has been added is irradiated with ultraviolet rays to decompose and remove organic substances.
【請求項4】 第1工程において、被処理水を加熱した
状態で有機物を分解除去する請求項1〜3のいずれか1
項に記載の水中の有機物除去方法。
4. The method according to claim 1, wherein in the first step, the organic matter is decomposed and removed while heating the water to be treated.
The method for removing organic substances in water according to the above item.
【請求項5】 第2工程において、ペルオキシド基を含
む硫黄化合物を添加した第1工程の処理水に紫外線を照
射して有機物を分解除去する請求項1〜4のいずれか1
項に記載の水中の有機物除去方法。
5. The method according to claim 1, wherein in the second step, the treated water in the first step to which a sulfur compound containing a peroxide group is added is irradiated with ultraviolet rays to decompose and remove organic substances.
The method for removing organic substances in water according to the above item.
【請求項6】 第2工程において、ペルオキシド基を含
む硫黄化合物を添加した第1工程の処理水を加熱した状
態で該処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去する
請求項5に記載の水中の有機物除去方法。
6. The method according to claim 5, wherein in the second step, the treated water in the first step to which the sulfur compound containing a peroxide group is added is irradiated with ultraviolet rays while heating the treated water to decompose and remove organic substances. How to remove organic matter in water.
【請求項7】 第2工程において、ペルオキシド基を含
む硫黄化合物を添加した第1工程の処理水を70℃以上
に加熱して有機物を分解除去する請求項1〜4のいずれ
か1項に記載の水中の有機物除去方法。
7. The process according to claim 1, wherein in the second step, the treated water in the first step to which the sulfur compound containing a peroxide group is added is heated to 70 ° C. or more to decompose and remove organic substances. Of removing organic matter in water.
【請求項8】 第1工程の処理水中に含まれる被酸化性
無機物を除去又は分解した後に第2工程を行う請求項1
〜7のいずれか1項に記載の水中の有機物除去方法。
8. The second step is performed after removing or decomposing oxidizable inorganic substances contained in the treated water in the first step.
The method for removing organic substances in water according to any one of claims 7 to 7.
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