TW201043579A - Slime control agent for activated carbon, method of passing water through activated-carbon device, and method and apparatus for treating organic-containing water - Google Patents

Description

201043579 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關活性炭用黏質控制劑（slime control agent for active carbon)、及採用此種黏質控制劑對活性炭裝置 之通水方法。又，本發明有關採用此種黏質控制劑之含有 機物飲水的處理方法及處理裝置，特別有關於製造在電子 設備製造工廠所使用之超純水（ultrapure water)之系統、 ^ 或將從電子設備製造工廠所排出之含高濃度乃至低濃度有 〇 、 機物（TOC(total organic carbon))之排水採用反渗透膜 (RO(reverse osmosis)membrane)膜分離裝置（memrane separation device)加以處理·回收之系統中，能防止因 RO膜分離裝置內的有機物的膜面附著（有機物污損 (fouling)所引起之通水量（flux)的低落、或因生物附著之 污損（biofouling)所引起之通水量的低落，以長期實施穩定 的處理之同時，有效降低水中TOC濃度以製得高水質的 Q 處理水之含有機物之水的處理方法及處理裝置。 【先前技術】 於電子設備製造工廠中，作爲洗滌用水而採用超純 水，而超純水係將工業用水或者從工廠所排出之排水作爲 原水（crude water)，一般利用包含活性炭處理與後段的RO 膜分離處理之流程（flow)所製造。 活性炭處理之目的在於原水中的氧化劑之去除或者有 機物•色品（chro maticity)之去除。 201043579 於活性炭塔中，由於有機物將被吸附濃縮（adsorption concentration)之故，以其有機物作爲營業源，活性炭內即 成爲微生物容易繁殖之環境。一般，在氧化劑存在下，微 生物不能生存。因而曝露在氧化劑之活性炭流入水中，微 生物不會存在。然而，於活性炭中之去除氧化劑之機構， 係一種在活性炭表面之觸媒分解反應（catalyst decomposition reaction)，而由於在塔內上部進行之故，活性炭塔中部以 及下部則成爲不存在氧化劑之狀態。因而，活性炭塔內部 即成爲微生物的溫床，以及一般從活性炭塔會漏洩 (leak) 103個/ml至107個/ml程度的菌體。 雖然活性炭塔係作爲去除氧化劑、去除有機物之手段 而於超純水製造裝置中不可或缺的裝置，惟如上所述，由 於會成爲微生物的溫床之故，如流入於活性炭塔內之有機 物濃度高時，則因從活性炭塔所流出之微生物而在後段所 置之安全過爐器（safety filter)或者RO膜即引起因生物附 著之污損（bio fouling)以致有堵塞篩目之問題。 爲活性炭塔內的殺菌起見，一般在實施熱水殺菌或氯 氣殺菌法。 熱水殺菌法係將80°C以上的熱水通水於活性炭塔中1 小時以上並保持之方法，由於需要將高溫熱水長時間通 水、保持之故，工業規模上並非有利的方法。 氯氣殺菌法而言，於日本專利特開平5-64782號公報 中提案有反洗水（back wash water)中添加NaCIO(次氯酸鈉） 以實施反逆之方法，惟於本法中，由於在反洗水所流入之 -6 - 201043579 活性炭塔的下部層表面NaC1〇會被分解之故’ NaC1〇不能 普遍到達活性炭內整體’以致不能獲得足夠的殺菌效果。 近年來，環境法規基準以及水質要求基準有愈來愈嚴 格的傾向，對排放水亦需要高度加以淨化。又’爲解決水 不足之目的而言’從回收各種排水以供再利用的觀點來 看，亦需要高度的水處理技術之開發。 由於RO膜分離處理係能有效去除水中的不純物（離子 類、有機物、微粒等）者之故，近年來，被很多領域中所 〇 採用。例如，在將從半導體製造過程所排出之含有丙酮、 異丙醇等之高濃度TOC或含低濃度TOC之排水加以回收 以便再利用時，廣泛採用將此首先加以生物處理（biological treatment)以去除TOC成分後，將生物處理水進行R〇膜 處理以實施淨化之方法（例如，日本專利特開2002-3368 86 號公報）。 然而，如將生物處理排水通水於RO膜分離裝置中 Q 時’被因微生物之有機物分解所生成之生物代謝物而R〇 膜的膜面堵塞，以致通水量降低。 如不實施生物處理之下直接將含T0C之排水通水於 RO膜分離裝置時，則由於流入於RO膜分離裝置中之 t〇c濃度高之故，R〇膜分離裝置內即成爲微生物容易繁 殖之環境。於是爲抑制在R〇膜分離裝置內的因生物附著 之污損之目的，通常實施對含TOC之排水中添加黏質控 制劑之作法。 黏質控制劑而言，雖然廣泛採用廉價的次氯酸鈉等氯 201043579 系氧化劑，惟此種氧化劑有劣化聚醯胺系的RO膜之可能 性。於日本專利特開2006-263 5 1 0號公報中，作爲不引起 RO膜劣化之黏質控制劑，而記載有含有由氯系氧化劑及 胺基磺酸化合物所成之鍵結氯劑（bonding chlorine agent) 之膜分離用黏質控制劑、或含有氯系氧化劑及胺基磺酸化 合物之膜分離用黏質控制劑。 又，由於從電子設備製造工廠所排出之排水中，有混 入附著於RO膜分離裝置的膜面，而可能降低通水量之非 離子性表面活性劑之情形之故，未能適用RO膜分離處 理。 作爲能解決此種問題，將從電子設備製造工廠、其他 各種領域所排出之含有高濃度乃至低濃度有機物之水採用 RO膜分離裝置以進行處理•回收時，能防止RO膜分離裝 置內之因有機物的膜面附著所引起之通水量的低落、因生 物附著之污損以長期進行穩定的處理之同時，有效降低水 中TOC濃度以獲得高水質的處理水之技術，有於含有機 物之水中，添加該含有機物之水中的鈣離子的5重量倍以 上的鍋垢（scale)防止劑之同時，在添加鍋垢防止劑的前後 或同時對含有機物之水添加鹼劑以調整pH爲9.5以上， 然後進行RO膜分離處理之方法及裝置（日本專利特開 2005-169372 號公報）。 又，周知有一種鍋垢防止劑之同時，進行經調整爲 PH9.5以上之排水之活性炭處理，然後，實施RO膜分離 處理、以抑制活性炭塔以及R0膜分離裝置中之微生物的 -8- 201043579 增殖，以穩定獲得處理水之方法及裝置（日本專利第 3 9068 55號）。於此方法中，活性炭塔，係爲吸附去除原水 中所混入之氧化劑及原水中的有機物之用而設置者。 對導入於RO膜分離裝置之被處理水（以下，簡稱 「RO給水」）中添加既定量的鍋垢防止劑之同時將pH調 整爲9.5以上並通水於RO膜分離裝置中，即能防止在RO 膜分離裝置內之因有機物的膜面附著所引起之通水量的低 0 落 '或因生物附著之污損以長期進行穩定的處理之同時， 有效降低水中TOC濃度而製得高水質的處理水。 亦即，微生物在PH9.5以上的鹼性範圍係不能生存 者。又，由於可能會降低通水量之非離子性表面活性劑， 在PH9.5以上的鹼性範圍時會從膜面脫附（desorption)之 故，可抑制對RO膜面之此等成分的附著。 如對RO給水，添加RO給水中的鈣離子的5重量倍 以上的鍋垢防止劑，即可防止鍋垢的生成。 Q 然而，於對含有機物之水中，添加該含有機物之水中 的鈣離子的5重量倍以上的鍋垢防止劑之同時，在添加鍋 垢防止劑的前、後或同時對含有機物之水添加鹼劑以調整 pH爲9.5以上，然後進行RO膜分離處理之方法中，如原 水中多量存在有硬度（hardness)成分時，由於即使添加鍋 垢分散劑，仍然藉由分散劑之鍋垢抑制效果不足夠之故， 有在設置陽離子交換塔或軟化塔（softner)以降低硬度負荷 後，需要將pH作成鹼性。此時，日本專利第3 9068 5 5號 公報的方法中，係在活性炭塔處理原水後在陽離子交換塔 -9 - 201043579 或軟化塔加以處理，然後使用RO膜分離裝置進行處理 者，惟在此處理系統中，陽離子交換塔或軟化塔，係從控 制塔內之鍋垢生成的觀點來看，不能作成在高鹼性條件下 之運轉，因而，陽離子交換塔或軟化塔、及其前後的活性 炭塔，則需要作成在中性條件下之運轉。其結果，於陽離 子交換塔或軟化塔內即成爲容易繁殖黏質之條件，而會發 生被從塔內所剝離之生物薄膜（biofilm)而後段所設置之 RO膜分離裝置（或RO膜分離裝置的安全過濾器）會堵塞之 問題。 爲抑制此種黏質的繁殖起見，可考慮原水中添加殺菌 劑之作法，惟如前所述，由於次氯酸鈉（NaCIO)等通常的 殺菌劑，會在活性炭塔中被去除大部分之故，在活性炭塔 的後段的陽離子交換塔或軟化塔中不能獲得殺菌效果，以 致不能抑制黏質的繁殖。 [先前技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1 :日本專利特開平5-64782號公報 專利文獻2 :日本專利特開2002-336886號公報 專利文獻3 :日本專利特開20〇5- 1 69372號公報 專利文獻4 :日本專利第3 9068 55號公報 專利文獻5 :日本專利特開2006-263 5 1 0號公報 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] -10- 201043579 本發明之目的在於解決上述在來的問題，以提供一種 於活性炭層整體中能有效抑制黏質之黏質控制劑及對活性 炭裝置的通水方法。又’本發明之目的在於包含活性炭處 理及後段的RO膜分離處理之流程中，提供一種能抑制活 性炭塔內以及反滲透膜分離裝置中之微生物的增殖以長期 進行穩定的處理之含有機物之水的處理方法及處理裝置。 0 [用以解決課題之手段] 第1狀態的活性炭用黏質控制劑之特徵在於：含有由 氯系氧化劑與胺基磺酸化合物所成之鍵結氯劑。 第2狀態的對活性炭裝置的通水方法之特徵在於：對 活性炭裝置的給水或者於洗滌水中，使第1狀態的黏質控 制劑存在。 第3狀態的含有機物之水的處理方法，係具有對含有 機物之水中添加黏質控制劑之黏質控制劑添加過程、及使 Q 用活性炭以處理經過該黏質控制劑添加過程之含有機物之 水之活性炭處理過程、以及將經過該活性炭處理過程之含 有機物之水通水於反滲透膜分離手段之反滲透膜分離過程 之含有機物之水的處理方法，其特徵爲：作爲前述黏質控 制劑而使用第1狀態之黏質控制劑。 第4狀態的含有機物之水的處理方法之特徵在於：於 第3狀態中再具有將經過前述活性炭處理過程之含有機物 之水通水於陽離子交換手段中以降低硬度之硬度成分去除 過程、及對經過該硬度成分去除過程之含有機物之水中’ -11 - 201043579 添加經過該硬度成分去除過程之含有機物 子的5重量倍以上的鍋垢防止劑添加過程 垢防止劑添加過程的前、後或同時對含有 劑以調整將導入於後段的反滲透膜分離手 水的pH爲9.5以上之方式之pH調整過程 第5狀態的含有機物之水的處理裝置 機物之水中添加黏質控制劑之黏質控制劑 用活性炭處理經過該黏質控制劑添加手段 之活性炭處理手段、以及將經過該活性炭 機物之水加以反滲透膜分離處理之反滲透 有機物之水的處理裝置，其特徵爲：前述 1狀態的黏質控制劑。 第6狀態的含有機物之水的處理裝置 第5狀態中再具有經過該活性炭處理手段 進行通水之具備有陽離子交換手段之硬度 及對經過該硬度成分去除手段之含有機物 過該硬度成分去除手段之含有機物之水中 量倍以上的鍋垢防止劑之鍋垢防止劑添加 鍋垢防止劑添加手段的前後或同時對含有 劑之調整將導入於後段的反滲透膜分離手 水的pH能成爲9.5以上之方式之pH調整 [發明之效果] 本發明之活性炭用黏質控制劑中，含 之水中所含鈣離 、以及在添加鍋 機物之水添加鹼 段之含有機物之 〇 ，係具有對含有 添加手段、及使 之含有機物之水 處理手段之含有 膜分離手段之含 黏質控制劑係第 之特徵在於：於 之含有機物之水 成分去除手段、 之水中，添加經 的鈣離子的5重 手段、以及在該 機物之水添加鹼 段之含有機物之 手段。 有由氯系氧化劑 -12- 201043579 及胺基磺酸化合物所成之結合氯劑，以控制活性炭裝置內 的生菌的繁殖。又，此種結合氯劑，係即使與活性炭相接 觸時仍然不易被分解及吸附、而容易通過活性炭裝置者。 因此，能防止在活性炭裝置的後段的RO膜分離裝置內的 有機物的膜面附著（因有機物附著之污損）所引起之通水量 的低落、因生物附著之污損以長期進行穩定的處理之同 時，有效降低水中Τ Ο C濃度而製得高水質的處理水。並 0 且，結合氯劑係全然不具有或殆不具有使RO膜劣化之作 用之故，RO膜的耐久性會很良好。 再者，本發明中，較佳爲藉由鹼劑的添加而調整RO 給水的pH能成爲9.5以上之方式。 亦即，微生物在鹼性範圍係不能生存者。因此，如將 RO給水的pH調整爲9.5以上，則能創造雖有營養源惟微 生物不能生存之環境，而可抑制在RO膜分離裝置中的因 生物附著之污損。 Q 又，由於可能會降低通水量之非離子性表面活性劑， 在鹼性範圍時會從膜面脫附之故，如將RO給水的pH作 成9.5以上時，則能抑制對RO膜面的此等成分的附著。 又，本發明中，較佳爲添加硬度成分去除處理水的鈣 離子濃度的5重量倍以上的鍋垢分散劑。其理由爲如下所 述。 亦即，藉由陽離子交換處理，而可去除原水中所存在 之鈣離子等離子類，惟原水中所存在之鍋垢成分，則有經 形成錯合物（c 〇 m p 1 e X a t i ο η)者或亦有經懸浮化者。此種物 -13- 201043579 質，不會被陽離子交換處理所去除即流入R〇膜分離裝置 中而成爲引起膜面之鍋垢生成之核心物質。於是，添加鍋 垢防止劑以抑制此種鍋垢核心物質在膜面之生長，即能完 全抑制於RO膜面之鍋垢故障。在將RO給水的pH作成 9.5以上之高pH的RO運轉條件下，即使混入有極微量的 鈣離子仍會生成碳酸鈣等的鍋垢，以致R〇膜堵塞之故， 較佳爲對硬度成分去除後的水中添加該水中的鈣離子的5 重量倍以上的鍋垢防止劑以防止鍋垢之生成。 [發明之最佳實施形態] 以下，就本發明內容再加以詳明說明。 首先，就本發明之活性炭用黏質控制劑加以詳明說 明。 本發明之活性炭用黏質控制劑，係含有由氯系氧化劑 及胺基磺酸化合物所成鍵結氯劑者。 本發明中所用之氯系氧化劑並不特別加以限制，可例 舉：氯氣、二氧化氯、次氯酸或其鹽、亞氯酸或其鹽、氯 酸或其鹽、高氯酸或其鹽、氯化三聚異氰酸或其鹽等。此 中，鹽型者的具體例而言，次氯酸鈉、次氯酸鉀等的次氯 酸鹼金屬鹽，亞氯酸鈉、亞氯酸鉀等的亞氯酸金屬鹽 '氯 酸銨、氯酸鈉、氯酸鉀等的氯酸鹼金屬鹽，氯酸鈣 '氯酸 鋇等的氯酸鹼土類金屬鹽等。此等氯系氧化劑，可以1種 單獨使用、亦可組合2種以上使用。此等之中，由於次氯 酸之操作容易之故，很適合使用。 -14- 201043579 胺基磺酸化合物而言’可舉以下述一般式π]表示之化 合物或其鹽。 [化1]

R

R 2

n-so3h …[1] 一般式[1]中’ R1及R2爲各獨立之氫或碳數1至8的 碳化氫。此種胺基擴酸化合物而言，除R1及R2均爲氫之 胺基磺酸之外’尙可例舉：N -甲基胺基磺酸、N，N_二甲基 胺基磺酸、N -苯基胺基磺酸等。胺基磺酸化合物的鹽而 言，可例舉：鈉鹽、鉀鹽等的鹼金屬鹽、銨鹽及胍 (guanidine)鹽等。可具體例舉：胺基磺酸鈉、胺基磺酸鉀 等。胺基磺酸及此等胺基磺酸鹽，可以1種單獨使用，亦 可組合2種以上使用。 如混合次氯酸鹽等的氯系氧化劑與胺基磺酸鹽等的胺 基磺酸化合物時，則此等將進行結合以形成氯化胺基磺酸 鹽而穩定化，而不致於產生如在來的氯胺（chloramine)般 之因pH所引起之離解（dissociation)性的差，因而所引起 之游離氯濃度的變動之下，能保持在水中穩定之游離氯濃 度。 本發明中，氯系氧化劑與胺基磺酸化合物之間的比例 並不特別加以限制，惟較佳爲將氯系氧化劑的有效氯每1 莫耳作成胺基磺酸化合物爲0.5至5.0莫耳、更佳爲作成 -15- 201043579 0.5至2.0莫耳。 本發明之活性炭用黏質控制劑，在不影響其效果之範 圍內，可含有氯系氧化劑與胺基磺酸化合物所成之鍵結氯 劑以外的其他成分。其他成分而言，可舉：鹼劑、唑 (azole)類、陰離子性聚合物、膦酸（phosphonic acid)類 等。 鹼劑，係爲穩定活性炭用黏質控制劑中的鍵結氯劑所 用者，通常可採用氫氧化鈉、氫氧化鉀等。 如含有此等其他成分時，本發明之活性炭用黏質控制 劑的劑型方面並不特別加以限制，例如，可爲由氯系氧化 劑與胺基磺酸化合物所成之鍵結氯劑、及唑類、陰離子性 聚合物、膦酸類的任何1種所成之單液型藥劑（monoliquid type drug)，亦可作成爲將各成分分爲2液之雙液型藥劑 (biliquid type drug)。雙液型藥劑而言，可例舉：由含有 鹽系氧化劑與胺基磺酸化合物所成之鍵結氯劑之A液、及 其他成分B液所成之雙液型藥劑。 如作成單液型藥劑時，則爲保持鍵結氯劑的穩定性起 見’較佳爲添加氫氧化鈉、氧化化鉀等的驗，以調整爲 pHl2以上、更佳爲調整爲ρΗ13以上。如作成雙液型藥劑 時’則較佳爲同樣將含有鍵結氯劑之劑調整爲Ρ Η〗2以 上、更佳爲調整爲ρΗ13以上。 對本發明之活性灰裝置的通水方法，係對活性炭裝置 的給水或洗滌水中’使此種本發明之活性炭用黏質控制劑 存在，藉以防止黏質障礙者。 -16- 201043579 此時’水中的鍵結氯劑濃度，係能獲得初期的黏著防 止效果之程度即可而並不特別加以限制，惟作爲鍵結氯劑 的濃度計，能成爲0.1至10mg/公升、特別是1至5mg/公 升之方式添加爲宜。活性炭裝置而言，活性炭塔很合適。 可作成爲對活性炭裝置的流入水中添加本發明之黏質 控制劑之方式’亦可作成爲對活性炭裝置的流入水中添加 次氯酸鈉’並進行反洗滌（back wash)時將本發明之黏質控 0 制劑添加於洗滌水中之方式。如作成後者之方式，則可減 少黏質控制劑的使用以降低藥品成本。 如於活性炭裝置的的後段設置RO膜裝置時，則較佳 爲如按下列含有機物之水的處理方法及處理裝置的實施形 態之方式，對活性炭裝置的流入水中添加黏質控制劑。 以下，在參照圖面之下，將本發明之含有機物之水的 處理方法及處理裝置的實施形態加以詳細說明。 第1圖、第2圖係表示本發明之含有機物之水的處理 Q 方法及處理裝置的實施形態之系統圖。圖中，P爲泵。 第1圖中，表示對經過原水槽1所導入水原水（工業 用水等的含有機物之水），於凝聚槽2中添加本發明之活 性炭用黏質控制劑及凝聚劑以及需要時之pH調整劑後’ 依序對壓力過濾塔3、活性炭塔4、過濾處理水槽5進行 通水，然後經過安全過濾器6後導入RO膜分離裝置7中 以進行RO膜分離處理。 水而言，除地下水、河川水等的各種工業用水之外’ 尙可例示來自半導體設備製造過程的排水等的工廠排水’ -17- 201043579 惟並不因此等而有所限定。 所添加之黏質控制劑，係以鍵結氣體度計，較佳爲能 成爲lmg-Cl2(氯氣）/公升以上、更佳爲i至5〇mg_cl2 /公 升之方式添加。一般’鍵結氯劑係於活性炭中之分解去除 性較低之故’從後段的活性炭塔4立即開始漏洩，而可獲 得殺菌效果，惟如添加濃度爲Img-Ch/公升以下時，或者 於活性炭塔4之通水SV(空間速度）爲lOhr·1以下時，則從 活性炭塔4漏洩之濃度將極端地低，以致可能在活性炭塔 4內或在後段所設置之裝置（例如，第2圖的軟化塔8)中黏 質會增殖。又，由於即使過度多量添加鍵結氯劑時，僅會 徒然增高藥劑成本之故，較佳爲以鍵結氯濃度計，作成 50mg-Cl2/公升以下。 再者，如原水中存在懸浮物質時，則如第1圖所示， 在添加黏質控制劑後，或者在尙未添加之前，較佳爲將 pH調整爲最適凝聚pH範圍，添加凝聚劑並預先藉由凝聚 過濾（flocculation filtering)等以去除懸浮物質後，通水於 活性炭塔。凝聚過據手段而S，施加加壓過據（pressure filtration)、重力過濾（gravity filtration)、精確過濾（precise filtration)、超過爐（ultrafiltration)、力口 壓浮選（pressure floatation)、沈殿（precipitation)等處理後，能去除原水中 所含之懸浮物質者即可，而不特別加以限定。 活性炭塔4所用之活性炭而言，可爲煤碳系、椰子殻 系等而並不特別加以限定，球狀亦可爲粒狀活性炭、球狀 活性炭等而並不特別加以限定。 -18 - 201043579 活性炭塔4的型式亦可爲流動床（flaidized bed)、固 定床（fixed bed)等而並不特別加以限定，惟爲抑制粉煤的 漏洩起見，較佳爲固定床。 如該活性炭塔4的通水SV過小時，則被活性炭塔4 所去除之鍵結氯劑將增多，以致在後段的黏質增殖之抑制 效果會降低。因而，活性炭塔4的通水SV，較佳爲作成 20111-1以上。但，如活性炭塔4的通水SV過度大時，則 q 由於活性炭塔4源自原水的氧化劑、有機物、色品等之去 除效果會降低之故，活性炭塔4的通水S V，較佳爲作成 50hr_1以下，尤其作成20至40hr_1。 第2圖中，表示對經過原水槽1所導入之原水中添加 本發明之黏質控制劑及需要時之pH調整劑後，依序通水 於活性炭塔4、軟化塔8中，然後，按能成爲軟化塔8的 排出水（以下，簡稱「軟化處理水」）的鈣離子濃度的5倍 量以上之方式添加鍋垢分散劑後，添加鹼劑以調整pH爲 Q 9·5以上後’經過中間槽9後在高PH狀態下導入於RO膜 分離裝置7中以進行RO膜分離處理。 第2圖中，黏質控制劑的添加及活性炭塔4中之處 理，則按與第1圖者同樣方式實施。 軟化塔8中所用之離子交換樹脂而言，離子交換基爲 Η(氫）之Η型陽離子交換樹脂、爲Na(鈉）之Na型陽離子 交換樹脂、或鉗合樹脂（chelate resin)等，祗要是能去除原 水中的硬度成分者即可而並不特別加以限定。又，軟化塔 8的型式亦並不特別限定於流動床或固定床等。 19- 201043579 再者，本發明中，爲去除硬度成分之用的處理並不限 定於軟化塔而可爲陽離子交換塔。又，並不限定於塔型 式，惟與活性炭塔同樣，從處理效率來看，較佳爲塔型式 者。 軟化塔8或陽離子交換塔的通水SV並不特別加以限 制，惟從硬度成分之去除效果來看，通常按SV10至40111-1 進行處理。 添加於軟化塔8的處理中之鍋垢防止劑而言，很適合 採用在鹼性範圍離解並容易與金屬離子形成錯合物之伸乙 二胺四乙酸（EDTA)或氮基三乙酸（NTA)等鉗合系鍋垢防止 劑，惟其他，亦可使用（甲基）丙烯酸聚合物及其鹽、馬來 酸聚合物及其鹽等的低分子量聚合物、伸乙二胺四亞甲基 膦酸及其鹽、羥基亞乙基二膦酸及其鹽、氮基亞甲基膦酸 及其鹽、膦基丁烷三羧酸及其鹽等的膦酸及膦酸鹽、六偏 磷酸及其鹽、三聚磷酸及其鹽等的無機聚合磷酸及無機聚 合磷酸鹽等。此等鍋垢防止劑，可以1種單獨使用、亦可 倂用2種以上使用。 鍋垢防止劑的添加量，係作成軟化塔8的流出水（將 添加鍋垢防止劑之水）中的鈣離子濃度的5重量倍以上。 如鍋垢防止劑的添加量爲軟化處理水中的鈣離子濃度的5 重量倍以下時，則不能充分獲得鍋垢防止劑的添加效果。 由於過度多量之方式鍋垢防止劑時在藥劑成本上不宜之 故，較佳爲作成軟化處理水中的鈣離子濃度的5至50重 量倍。 -20- 201043579 經添加鍋垢防止劑之水，即添加鹼劑，以調整將導入 於後段的RO膜分離裝置7中之水（RO給水）的pH能成爲 9·5以上、較佳爲10以上、更佳爲10.5至 12、例如 ρΗΙΟ.5至11之方式。此所使用之鹼劑而言，如氫氧化 鈉、氫氧化鉀等，衹要是能將RO給水的pH調整爲9.5以 上之無機物系鹼劑即可而並不特別加以限定。 鍋垢分散劑、鹼劑的添加位置，祗要在軟化塔8與 ^ RO膜分離裝置7之間即可而並不加以限制。此等藥劑的 Ο 添加順序亦爲任意，惟從於系內完全抑制微生物的繁殖之 目的來看，較佳爲在添加鍋垢分散劑之後，添加鹼劑以調 整RO給水的pH能成爲9.5以上之方式。 本發明中，需要時，亦可使用還原劑而將所殘存之鍵 結氯劑進行還原處理以分解去除。在此所用之還原劑而 言，亞硫酸氫鈉等，抵要是能去除鍵結氯劑者即可而並不 加以限定。還原劑可以1種單獨使用、亦可混合2種以上 Q 使用。還原劑的添加量，祗要是能完全去除所殘存之鍵結 氯劑之量即可。還原劑，通常係在軟化塔8的入口側添 加。但，由於鍵結氯劑係使RO膜劣化之作用較弱者之 故，通常不需要利用還原劑之鍵結氯劑分解處理。 第1圖、第2圖的RO膜分離裝置7的RO膜而言， 具有耐鹼性者，可例舉：聚醚型聚醯胺複合膜（bipolar membrane)、聚乙烯醇複合膜、芳香族聚醯胺膜等，惟較 佳爲具有將1 500mg/公升的食鹽水按1.47MPa(兆帕）、25 °C、pH7的條件進行R0膜分離處理時的鹽排除率（salt 201043579 exclusion rate)(以下，簡稱「鹽排除率」）在95%以上的除 鹽性能（desalination ability)之聚乙烯醇系的低污損（fouling) 用RO膜。適合採用此種低污損用RO膜之理由，係如下 所述。 亦即，由於上述低污損用RO膜，係較通常所用之芳 香族聚醯膜爲消除膜表面的荷電性而提升有親水性 (hydrophilicity)之故，在耐污染性（contamination resistance) 上非常優異者。然而，對含有多量非離子性表面活性劑之 水則其耐污染性效果即降低，以致通水量即將經時性地降 低。 如將RO給水的pH調整爲9.5以上，則有可能降低 RO膜通水量之非離子性表面活性劑即從膜面脫附。因 此，即使使用通常所採用之芳香族系聚醯胺膜時，仍有可 能抑制極端的通水量的低落。然而，如RO給水中的非離 子性表面活性劑濃度高時，則其效果亦會降低，以致長期 性而言，通水量會降低。 於是，較佳爲採用具有上述特定的脫鹽性能之聚乙烯 醇系的低污損用RO膜，並組合將RO給水的pH作成9.5 以上後通水之條件。由此，即使對含有高濃度的非離子性 表面活性劑之R 〇給水仍不致於引起通水量之低落之下， 能長期進行穩定的運轉。 RO膜，可爲螺旋式（spiral type)、空心紗式（hollow filament type)、管式（tybe type)等，任—種型式者。 接著RO膜分離裝置7的穿透水（以下，簡稱「R0處 -22- 201043579 理水」），則添加酸以調整pH4至8，需要時再實施活性 炭處後，加以再利用或排放。在此所使用之酸而言，可例 舉：鹽酸、硫酸等無機酸（mineral acid)，惟並不特別限定 於此等。 RO膜分離裝置7的濃縮水（以下，簡稱「RO濃縮 水」），則被排出系外，並加以處理。 再者’第1圖 '第2圖’係表示本發明之實施形態的 0 —例者，本發明祗要是不超出其要旨的範圍則並不限定於 圖示者，例如利用RO膜分離裝置之處理並不限定於一段 處理，亦可爲2段以上的多段處理。再者，亦可設置爲 pH之調整或添加鍋垢防止劑等用的混合槽。 【實施方式】 [實施例] 以下’舉出實施例、比較例以及參考例，以更具體方 Q 式說明本發明內容。 [第1圖所示實施形態的實施例及比較例] <實施例1> 於含有TOC 1 mg/公升（以C計）之工業用水中，將由 次氯酸鈉與胺基磺酸化合物（亦即，胺基磺酸納）所成鍵結 氯劑（對有效氯1莫耳之胺基磺酸化合物的莫耳比爲15)所 構成之黏質控制劑按以鍵結氯劑濃度計能成爲5mg-Cl2/公升 之方式添加後’依PAC(聚氯化鋁）添加量10mg/公升、pH6 -23- 201043579 的條件進行凝聚過濾處理。將凝聚過濾處理水依SV 20111-1 的條件通水於活性炭塔後，依通水量60公升/hr、回收率 8 0%的條件通水於RO膜分離裝置（日東電工製，超低壓芳 香族聚醯胺型RO膜「ES-20」）。RO給水的pH爲5.5。 <比較例1 > 除於含有TOC lmg/公升（以c計）之工業用水中，將 由次氯酸鈉與氨所成反應物所構成之氯胺按以鍵結氯濃度 計能成爲8至10mg-Cl2/公升之方式添加以外，其餘則按與 實施例1同樣條件實施處理。 於實施例1及比較例1中，測定來自活性炭塔的流出 水中的鍵結氯濃度，並將其結果表示於第3圖。 從第3圖可知，如採用實施例1，則氯能較早時期即 從活性炭塔漏洩之事實。 [第2圖所示實施形態的實施例及比較例與參考例] <實施例2 > 於含有非離子性表面活性劑之TOC濃度20mg/公升、 鈣濃度5mg/公升的排水中，將與實施例1同樣黏質控制 劑按以鍵結氯濃度計能成爲lmg-Cl2/公升之方式添加後， 依PAC(聚氯化鋁）添加量20mg/公升、PH6_5的條件進行凝 聚過濾處理。將凝聚過濾處理水依SV 2011Γ1的條件通水於 固定床式活性炭塔後，依SV ΒΙιΓ1的條件通水於軟化塔， 然後，添加鉗合系鍋垢防止劑（栗田工業（股）製，魏爾克林 -24- 201043579 A801)10mg/公升（軟化塔處理水的鈣離子濃度的5重量倍）， 並添加NaOH(氫氧化鈉）以作成ρΗΙΟ.5之後，利用RO膜分 離裝置（日東電工製，低壓芳香族聚醯胺式RO膜「ES-20」 依通水量60公升/h、回收率80%的條件實施RO膜分離處 理。在此，RO給水的pH爲9.5。 <比較例2> 0 於含有非離子性表面活性劑之含有TOC濃度20mg/公 升、鈣濃度5mg/公升之排水中，除不用上述黏質控制劑 而作爲游離氯濃度按能成爲lmg-Cl2/公升之方式添加 NaCIO以外，其餘則按與實施例2同樣條件實施處理。 <活菌疫苗繁殖之抑制效果之評價> 於實施例2及比較例2中，檢查各測定點中之活菌疫 苗數，並將結果表示於表1中。 〇 [表1 ] 實施例2 比較例2 所使用之藥劑 結合氯劑υ NaCIO 活性炭給水 ND2) ND2) 活性炭處理水 nd2) 2.1父105個/11^ 軟化處理水 nd2) lxlO、/mL RO給水 nd2) ND2) RO濃縮水 nd2) ND2) 備註1)結合氯劑：由次氯酸Na與胺基磺酸Na所成之結 合氯劑 -25- 201043579 備註2)ND : not detected(未能檢測到） 從表1可知，於採用屬於本發明之結合氯劑之黏質控 制劑之實施例2中，於全測定點中未能觀察有活菌疫苗之 存在，惟相對地，於比較例2中，則在活性炭處理水中爲 2 1 0000個/ml、在軟化塔處理水中爲1 000000個/ml般，觀 察有活菌疫苗之存在。 <R〇膜差壓上升之抑制效果之評價> 於實施例2及比較例2中，檢查RO膜分離裝置的模 組（module)間差壓的經日性變化，並將結果表示於表 2 中。 [表2] 模組間差壓(MPa) 通水曰數 實施例2 比較例2 1 0.02 0.02 7 0.02 0.025 30 0.02 0.03 60 0.02 0.14 從表2可知’於實施例2中並未觀測有R0膜分離裝 置的模組間差壓的上升，惟相對地，於比較例2中，則g 6 0天後模組間壓即上升至0 · 1 4 Μ P a。從堵塞之r 〇膜，檢 測有黏質之存在。 如上述’將本發明利用特定狀態加以詳細說明，惟同 -26- 201043579 業者可瞭解不違離本發明的用意及範圍之下能實施種種變 形之作法。 再者’本申請案，係根據2009年2月27日所提出之 曰本專利申請（特願2009-046619)者，將其全部引用於本 說明書的。 【圖式簡單說明】 0 第1圖：表示本發明之含有機物之水的處理方法及處 理裝置的實施形態之系統圖。 第2圖：表示本發明之含有機物之水的處理方法及處 理裝置的其他實施形態之系統圖。 第3圖：表示實施例1及比較例1之來自活性炭塔的 漏洩氯濃度的經時性變化之圖表。 【主要元件符號說明】 Q 1 :原水槽 2 :凝聚槽 3 =壓力過濾塔 4 :活性炭塔 5 :過濾處理水槽 6 :安全過濾器 7 : RO膜分離裝置 8 :軟化塔 9 :中間槽 -27-

Claims (1)

1. 201043579 七、申請專利範圍： 1 一種活性炭用黏質控制劑，其特徵爲：含有由氯系 氧化劑與胺基磺酸化合物所成之鍵結氯劑。 2.如申請專利範圍第1項之活性炭用黏質控制劑，其 中氯系氧化劑’係選自氯氣、二氧化氯、次氯酸或其鹽、 亞氯酸或其鹽、氯酸或其鹽、高氯酸或其鹽、氯化三聚氰 酸或其鹽所成群之至少1種。 3 ·如申請專利範圍第1項之活性炭用黏質控制劑，其 中氯系氧化劑，係次氯酸鈉、次氯酸鉀中之至少1種。 4. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之活性炭 用黏質控制劑，其中胺基磺酸化合物，係選自胺基磺酸、 N-甲基胺基磺酸、Ν,Ν-二甲基胺基磺酸、N-苯基胺基磺酸 以及此等的鹽所成群之至少1種。 5. 如申請專利範圍第1項至第3項之任一項之活性炭 用黏質控制劑，其中胺基.擴酸化合物，係胺基磺酸鈉及胺 基磺酸鉀中之至少一種。 6. —種對活性炭裝置之通水之方法，其特徵爲：於對 活性炭裝置的給水或洗滌水中，使申請專利範圍第1項至 第5項之任一項之黏質控制劑存在。 7. —種含有機物之水的處理方法，係具有 對含有機物之水中添加黏質控制劑之黏質控制劑添加 步驟、及 使用活性炭以處理經過該黏質控制劑添加步驟之含有 機物之水之活性炭處理步驟、以及 -28- 201043579 將經過該活性炭處理步驟之含有機物之水通水於反滲 透膜分離手段之反滲透膜分離步驟 之含有機物之水的處理方法，其特徵爲： 作爲前述黏質控制劑而使用申請專利範圍第1項至第 5項之任一項之黏質控制劑。 8. 如申請專利範圍第7項之含有機物之水的處理方 法，其中再具有 & 將經過前述活性炭處理步驟之含有機物之水通水於陽 〇 離子交換手段中以降低硬度之硬度成分去除步驟、及 對經過該硬度成分去除步驟之含有機物之水中，添加 經過該硬度成分去除步驟之含有機物之水中所含鈣離子的 5重量倍以上的鍋垢防止劑之鍋垢防止劑添加步驟、以及 在該鍋垢防止劑添加步驟的前、後或同時對含有機物 之水添加鹼劑以將導入於後段的反滲透膜分離手段之含有 機物之水的pH爲9.5以上之方式進行整調之pH調整步 〇 驟。 9. 一種含有機物之水的處理裝置，係具有 對含有機物之水中添加黏質控制劑之黏質控制劑添加 手段、及 使用活性炭處理經過該黏質控制劑添加手段之含有機 物之水之活性炭處理手段、以及 將經過該活性炭處理手段之含有機物之水加以反滲透 膜分離處理之反滲透膜分離手段 之含有機物之水的處理裝置，其特徵爲： -29- 201043579 前述黏質控制劑係申請專利範圍第1項至第5項之任 一項之黏質控制劑。 10.如申請專利範圍第9項之含有機物之水的處理裝 置，其中再具有 經過該活性炭處理手段之含有機物之水進行通水之具 備有陽離子交換手段之硬度成分去除手段、及 對經過該硬度成分去除手段之含有機物之水中，添加 經過該硬度成分去除手段之含有機物之水中的鈣離子的5 重量倍以上的鍋垢防止劑之鍋垢防止劑添加手段、以及 在該鍋垢防止劑添加手段的前、後或同時對含有機物 之水添加鹼劑以將導入於後段的反滲透膜分離手段之含有 機物之水的pH能成爲9.5以上之方式進行調整之pH調整 手段。 -30-