TW201945293A - 水處理管理裝置及水質監視方法 - Google Patents

水處理管理裝置及水質監視方法 Download PDF

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Abstract

本發明的水處理管理裝置，係用於監視並評估供給至超純水製造系統等之水處理系統的水，以進行該水處理管理系統的運轉的適當管理，該水處理管理裝置具有：評估用純水製造部，具備執行去除總有機碳(TOC)成分的單元操作之TOC去除設備，並接受供給待供給至水處理系統的水作為對象水；及測定機構，測定包括評估用純水製造部的入口及出口之評估用純水製造部中的多個測定點的TOC濃度。

Description

水處理管理裝置及水質監視方法
本發明係關於進行如超純水製造等之水處理時所使用之水處理管理裝置及水質監視方法。
於例如從原水產生超純水的超純水製造系統等之水處理系統中，對於供給至水處理系統的原水水質，必須加以注意。於超純水製造系統中，為了去除原水中所含的有機物質亦即總有機碳(TOC：Total Organic Carbon)成分，而進行例如逆滲透膜(RO)處理或紫外線(UV)氧化處理。然而，於有機物質成分中，存有藉由此等處理能輕易去除的成分和不能輕易去除的成分。
作為供給至超純水製造系統的原水，至目前為止，係使用水道水或自來水、工業用水等。近年來，為了能有效利用水資源，逐漸使用將工廠排水等加以一次處理而再利用的再生水或回收水作為原水。有別於工業用水等，再生水或回收水的水質可能不穩定，或者，再生水或回收水可能突然含有非預期的有機物。若難以去除的有機物混入至原水，則有對超純水製造系統出口的處理水質造成影響之疑慮。因此，監視超純水製造系統中的原水水質並依水質適當管理超純水製造系統的運轉，變得更加重要。於以下說明中，將於超純水製造系統中難以去除的有機種，稱為「難分解性TOC成分」。
於專利文獻1中，揭示一種監視原水水質的超純水製造系統，其設有：主要超純水製造系統，產生供給至使用場所(point of use)的超純水；及輔助超純水製造系統，用以監視原水水質並進行控制。輔助超純水製造系統，係產生與主要超純水製造系統為同等水質的超純水之系統，其具有與主要超純水製造系統等價的構成，但以滯留時間較主要超純水製造系統為短之方式構成並運轉。所謂「滯留時間」意指，將供給至系統入口的原水予以精製並從系統出口流出為止的時間。又，於專利文獻1的系統中，測定從輔助超純水製造系統所得的超純水的TOC濃度，根據此TOC濃度評估原水水質，控制如供給至主要超純水製造系統的原水供給量等。
然而，於專利文獻1所記載的系統中，係構成為主要超純水製造系統與輔助超純水製造系統為等價且產生同等水質的超純水，故當裝置規模變大則需有廣大的設置空間，且期初成本、運轉費用皆變高。又，因係為如此的等價構成，故無法使輔助超純水製造系統中的滯留時間較主要超純水製造系統明顯縮短，結果，變得無法因應原水中的急遽水質變化，而使超純水製造系統的運轉管理難以進行。
［先前技術文獻］
［專利文獻］
專利文獻1：日本特開2016－107249號公報
［發明欲解決之問題］
專利文獻1所揭示的方法中，因將與產生供給至使用場所的超純水的超純水製造系統為等價構成之輔助超純水製造系統設為必要，故隨著裝置規模變大成本亦變高，但不盡然能適當評估供給至主要超純水製造系統的原水水質，結果，變得無法適當進行主要超純水製造系統的運轉管理。
本發明的目的在於提供一種水處理管理裝置及水質監視方法，其用於藉由監視並評估供給至水處理系統的水而進行如超純水製造系統等之水處理系統的運轉管理。
［解決問題之方法］
本發明的水處理管理裝置，用於水處理系統的運轉管理，其具有：評估用純水製造部，具備執行去除總有機碳(TOC)成分的單元操作之TOC去除設備，並接受供給待供給至水處理系統的水作為對象水；及測定機構，測定包括評估用純水製造部的入口及出口之評估用純水製造部中的多個測定點的TOC濃度。
本發明的水質監視方法，以待供給至水處理系統的水作為對象水而監視對象水的水質，其包含下述步驟：將對象水供給至評估用純水製造部，該評估用純水製造部係與水處理系統分開設置且具備執行去除總有機碳(TOC)成分的單元操作之TOC去除設備；測定包括評估用純水製造部的入口及出口之評估用純水製造部中的多個測定點的TOC濃度；及分析於多個測定點所測定的TOC濃度值並評估對象水。
依據本發明，於評估在供給至水處理系統的水中，含有藉由在該水處理系統中所採用的逆滲透膜(RO)處理或紫外線(UV)氧化處理難以去除的有機物成分時，可進行例如不將該水供給至水處理系統等之控制。
［發明效果］
依據本發明，因從測定機構的測定結果，可評估供給至超純水製造系統等之水處理系統的水，故藉由控制水的供給量等，可更穩定的使水處理系統運轉，使得水處理系統的運轉管理更為容易。
接著，參考圖式說明本發明的較佳實施形態。
圖1所示的本發明的實施的一形態的水處理管理裝置1，假設具有例如超純水製造系統等的水處理系統，並用於該水處理系統的運轉管理。在此，假設水處理系統所使用的原水，係暫時貯存於原水槽11並供給至水處理系統。原水可為例如工業用水或回收水，而於以下說明中，將待供給至水處理系統的水，泛稱為原水。於此所示例中，水處理管理裝置1於原水槽11的入口側連接於原水的配管，將待供給至原水槽11的原水設為對象水，而進行針對此對象水的監視與評估，例如，確認原水中之難分解性TOC成分的存在，並依所需監視該難分解性TOC成分的濃度等。評估結果用於例如原水對原水槽11的供給的控制等。例如，將水從複數供給源供給至原水槽11並將此等水混合而供給至水處理系統的情形時，可根據評估結果，控制至少來自1個供給源的水的供給量。
水處理管理裝置1具備：逆滲透膜裝置(RO)22，經由熱交換器(HE)21供給原水；紫外線氧化裝置(UV)23；筒式高純化器(CP)24，連接於紫外線氧化裝置23的出口；及計測器25，測定TOC濃度。於逆滲透膜裝置22中，將未透過逆滲透膜的水作為RO濃縮水而排出，而將透過逆滲透膜的水亦即RO通透水供給至紫外線氧化裝置23。筒式高純化器24係非再生型的離子更換裝置，由陰離子更換樹脂與陽離子更換樹脂混床填充而成。筒式高純化器24，係設置用以去除流過其中的水中的離子成分，並同時去除以紫外線氧化裝置23分解有機物時所產生的分解產物。
一般而言，由供給有原水之逆滲透膜裝置、供給有逆滲透膜裝置的通透水之紫外線氧化裝置、及供給有在紫外線氧化裝置中受過紫外線氧化處理的水之筒式高純化器所成的系統，係用以從原水產生純水或超純水。因此，本實施形態的水處理管理裝置，藉由將逆滲透膜裝置22的入口至筒式高純化器24的出口的部分構成作為評估用純水製造部2，而使從筒式高純化器24所流出的水成為純水。來自筒式高純化器24的純水，經由閥33b排出至外部。於此評估用純水製造部2中，逆滲透膜裝置22及紫外線氧化裝置23，皆係執行去除被處理水中的TOC成分之單元操作的設備。
為了監視並評估原水，此水處理管理裝置1於藉由內建的評估用純水製造部2實際產生純水之同時，於至少包括評估用純水製造部2的入口和出口之評估用純水製造部2中之複數處亦即多個測定點，測定TOC濃度。藉由例如比較在多個測定點的TOC濃度的測定結果而求得其相關，或藉由調查TOC濃度的變化趨勢，可評估原水水質，特別是難分解性TOC成分的濃度或行為，根據此評估結果控制原水對水處理系統的供給。例如，於評估用純水製造部2的入口之TOC濃度亦即原水的TOC濃度為高，且出口的TOC濃度比入口的濃度並未沒有那樣降低的情形時，則可評估為：原水中含有許多難分解性TOC成分。
計測器25，係用以測定至少包括評估用純水製造部2的入口和出口之評估用純水製造部2中之多個測定點之TOC濃度。於圖1中，具體而言，計測器25測定待供給至逆滲透膜裝置22的原水、逆滲透膜裝置22的通透側的出口水亦即RO通透水、及筒式高純化器24的出口水亦即純水之TOC濃度。於圖1之水處理管理裝置1中，由於計測器25僅設置1台，故設置配管或閥俾以切換於此3個測定點所採得的水而供給至計測器25。
為了以水處理管理裝置1監視並評估原水，評估用純水製造部2必須穩定動作。因此，必須藉由構成溫度調整機構的熱交換器21使供給至評估用純水製造部2的原水的溫度為固定，同時使執行單元操作的各設備亦即逆滲透膜裝置22、紫外線氧化裝置23及筒式高純化器24之通水流量，成為各設備所訂之固定值。為了使溫度為固定，亦可於逆滲透膜裝置22的入口設置未圖示的溫度計，依溫度計的測定改變熱媒體對熱交換器21的供給量。
將評估用純水製造部2之往各設備的通水流量，例如往逆滲透膜裝置22的通水流量設為550mL/分，將從逆滲透膜裝置22所排出的濃縮水的流量設為300mL/分，將通透水的流量設為250mL/分。將流量為250mL/分之通透水中的100mL/分，如後所述用於TOC濃度測定。將通透水250mL/分中剩下的150mL/分，通水至彼此串聯連接的紫外線氧化裝置23及筒式高純化器24。本實施形態中，為了維持各設備中之如此通水流量，必須依所需設置作為流量調整機構的流量調整閥，並設置可調整開度的開關閥之閥31a、31b、32a、32b、33a、33b。例如，於將原水供給至計測器25的配管設置閥31a，於閥31a的入口側設置排水用的閥31b。同樣地，對應逆滲透膜裝置22的通透水出口而設置閥32a、32b，對應筒式高純化器24的出口而設置閥33a、33b。為了實施更精密的流量控制，宜設置未圖示的流量計並依其測定結果，控制流量調整閥及閥31a、31b、32a、32b、33a、33b的開度。
此水處理管理裝置1中，係切換原水、逆滲透膜裝置22的通透水、及筒式高純化器24的出口水而進行TOC濃度測定，而為了穩定的量測及評估，於此切換之際，使逆滲透膜裝置22中的通透水量及濃縮水量、紫外線氧化裝置23及筒式高純化器24的通水量保持固定甚為重要。在此，將供給至計測器25的水的流量設為100mL/分，並一邊持續切換原水、來自逆滲透膜裝置22的通透水及來自筒式高純化器24的純水，一邊供給至計測器25。亦即，於測定原水的TOC濃度的情形時，開啟連接於原水的配管的閥31a，以流量100mL/分將原水供給至計測器25。於不測定原水的TOC濃度的期間，則關閉閥31a。於測定來自逆滲透膜裝置22的通透水的TOC濃度時，開啟閥32a，關閉閥32b，從逆滲透膜裝置22將上述流量的通透水供給至計測器25。又，於計測器25不測定通透水的TOC濃度的期間，關閉閥32a並開啟閥32b，將未送往計測器25之剩餘通透水排出至外部。於測定來自筒式高純化器24的純水的TOC濃度時，開啟閥33a，將設定成上述流量的純水供給至計測器25。於不測定純水的TOC濃度的期間，關閉閥33a。藉由設置於配管上的閥等進行流量調整，以使於逆滲透膜裝置22中的通透水和濃縮水的流量平衡或往紫外線氧化裝置23的通水流量不會隨著如上述之各閥的開閉而變化。於本實施形態的水處理管理裝置1中，宜設置未圖示的控制部，其自動進行流量調整閥或閥31a、31b、32a、32b、33a、33b等的控制，並藉由與此控制同步取得在計測器25的測定結果，而依各測定點記錄TOC濃度。
以上所說明的圖1之水處理管理裝置1，使用單一計測器25，測定原水、來自逆滲透膜裝置22的通透水、及來自筒式高純化器24的純水的TOC濃度。設於水處理管理裝置1的計測器的數量，不限於1台。於圖2所示之水處理管理裝置1中，個別設置測定原水TOC濃度的計測器26，並使計測器26經由閥31a連接至原水的配管。於圖2所示之水處理管理裝置1中，計測器25測定逆滲透膜裝置22的通透水及來自筒式高純化器24的純水的TOC濃度。於如此之所使用計測器的台數少於水處理管理裝置1中的測定點的數量時，必須於連接測定點與計測器的管路上設置複數的閥。當然，亦可於各TOC的測定點設置計測器。
於上述例中，評估用純水製造部2具備逆滲透膜裝置及紫外線氧化裝置，以作為執行去除TOC成分的單元操作的設備。然而，評估用純水製造部2亦可僅設置逆滲透膜裝置及紫外線氧化裝置中之任一者以作為去除TOC成分的設備，或者，亦可具備去除TOC成分的其他設備。又，水處理管理裝置的評估用純水製造部2中之TOC濃度的測定點，只要係至少包括評估用純水製造部2的入口與出口的測定點即可，亦不限於上述測定點。可僅於評估用純水製造部2的入口與出口，測定TOC濃度，或者，亦可於入口與出口外另外加上其他2個以上的點，測定TOC濃度。
上述的各實施形態中，為了評估供給至水處理系統的原水水質並根據該評估結果管理該水處理系統，將水處理管理裝置1用於例如對水處理系統的原水供給量的控制。因此，供給至水處理管理裝置1內的評估用純水製造部2的原水的量，宜充分少於供給至水處理系統的原水的量。例如，以供給至水處理系統的原水的流量的100分之1以下的流量，將原水供給至評估用純水製造部2。由於水處理管理裝置1必須能迅速跟隨原水水質的變化，故水處理管理裝置1的評估用純水製造部2的滯留時間宜為1小時以下。就此等觀點而言，將評估用純水製造部2構成為該純水產生量為例如1L/分以下的小型系統。
其次，針對具備基於本發明而成之水處理管理裝置的水處理系統，進行說明。圖3係顯示具備水處理管理裝置1的水處理系統，在此，將水處理系統設為超純水製造系統。
於圖示的超純水製造系統中，實際從原水產生超純水之本體部3包含：一次純水系統50，從原水槽11供給原水並產生一次純水；及二次純水系統60，供給於一次純水系統50所產生的一次純水並產生超純水。將來自複數供給源的水獨立供給至原水槽11，並於原水槽11中使此等水相混。於圖3中，工業用水經由控制閥43供給至原水槽11，回收水經由控制閥44供給至原水槽11。可以預想到工業用水中難分解性TOC成分的量雖然十分低，但回收水中難分解性TOC成分濃度會隨時間變化，也可以預想到回收水中有時會含有大幅超過超純水製造系統所能接受限度的量的難分解性TOC成分。就有效活用水資源的觀點而言，要求減少工業用水的使用量並儘量使用回收水。
超純水製造系統的一次純水系統50，係將活性碳裝置(AC)51、逆滲透膜裝置(RO)52、脫氣裝置(DG)53及再生型離子更換裝置(IER)54依此順序串聯連接而成，原水被供給至活性碳裝置51，而一次純水從再生型離子更換裝置54流出。二次純水系統60具備用以儲存來自一次純水系統50的一次純水的一次純水槽61，並對於一次純水槽61，依序連接紫外線氧化裝置(UV)62、筒式高純化器(CP)63及超過濾膜裝置(UF)64而成。從超過濾膜裝置64將超純水供給至使用場所。於二次純水系統60中，亦可如圖中以配管65所示，藉由使從超過濾膜裝置64流出的超純水返回至一次純水槽61而進行循環精製。
於流入至原水槽11之回收水的管路45，連接有以圖1所說明之水處理管理裝置1。水處理管理裝置1更具備：分析部41，分析計測器25所得之量測結果並評估回收水的水質；供給水控制部42，依分析部41所得之評估結果控制控制閥43、44。供給水控制部42例如於分析部41中評估為回收水中之難分解性TOC成分的濃度上升時，控制控制閥43、44，俾以減少回收水對原水槽11的供給量並增加工業用水的供給量，或僅停止回收水的供給。之後，當難分解性TOC成分的濃度下降後，供給水控制部42進行控制以使閥43、44的開度回復原狀。
雖然於水處理管理裝置1內，設有由逆滲透膜裝置22、紫外線氧化裝置23及筒式高純化器24所成的評估用純水製造部2，但從圖3所示的設備配置可清楚得知，相較於由此評估用純水製造部2所得的純水的水質，從二次純水系統60所得的超純水的水質品質較高。於圖3所示的超純水製造系統中，於水處理管理裝置內，設置與由一次純水系統50及二次純水系統60所成的超純水製造系統的本體部3為非等價結構且為小型純水製造系統之評估用純水製造部2，因係藉由此評估用純水製造部2監視原水水質，故可迅速得知原水水質的變化，可防止將水質惡化的原水供給至超純水製造系統。
其次，針對分析部41中之水質的評估，進行說明。為了於分析部41中進行水質的評估，必須事先於分析部41設定判斷基準。首先，針對判斷基準的設定，進行說明。
水處理管理系統中，藉由計測器25測定原水、逆滲透膜裝置22的通透水、及來自筒式高純化器24的純水的TOC濃度。因此，將原水的TOC濃度設為TOC1，將逆滲透膜裝置22的通透水的TOC濃度設為TOC2，將來自筒式高純化器24的純水的TOC濃度設為TOC3。接著，將3種去除率RRO 、RUV+CP 、RTotal 定義成如下述式(1)－(3)所示。
【數1】
準備含有TOC成分的複數種模擬水，且令其中至少1種模擬水含有難分解性TOC成分。所謂「難分解性TOC成分」，意指於超純水製造系統中難以去除的有機物，而於圖3所示系統中，藉由逆滲透膜處理和紫外線氧化處理中之至少一者難以去除的有機物，則為難分解性TOC成分。特別是，本發明可適用於藉由逆滲透膜處理及紫外線氧化處理二者皆難以去除的有機種。作為如此之難分解性TOC成分，例舉如尿素等。
將準備的模擬水作為原水分別供給至水處理管理裝置，對於各模擬水，分別求出TOC濃度TOC1、TOC2、TOC3，並計算去除率RRO 、RUV+CP 、RTotal 。接著，從含有難分解性TOC成分的模擬水與不含有難分解性TOC成分的模擬水之間的去除率的差異，決定用以判定原水中含有難分解性TOC成分的基準。例如，去除率RRO 為50%以下，若去除率RUV+CP 為20%以下，則判定於原水中流入一定量以上的難分解性TOC成分。於雖含有難分解性TOC成分但濃度低而難以藉由去除率判斷的情形時等，亦可基於TOC測定值的時間變化來判斷。
以如此方式決定判斷基準之後，於分析部41設定此判斷基準。之後，將實際供給至超純水製造系統的原水導入至原水槽11，於將流入至原水槽11之前，藉由水處理管理裝置1監視原水，藉此開始進行超純水製造系統的管理。分析部41根據來自計測器25的量測結果持續計算各去除率，再將判斷基準對應於所計算的各去除率而進行判斷。接著，於判斷難分解性TOC成分已流入一定量以上的情形時，分析部41將信號輸出至供給水控制部42。供給水控制部42於接收到此信號時，例如進行關閉回收水的控制閥44的控制。藉此，可防止難分解性TOC成分更進一步流入至原水槽11，使超純水製造系統可繼續產生具有既定品質的超純水。
在此，說明分析部41根據於多個測定點所測定的TOC濃度值，計算於測定點間的TOC去除率，根據TOC去除率評估原水的情形。然而，分析部41中的評估方法不限於此。例如，亦可根據於多個測定點所測定的TOC濃度值，計算於測定點間的TOC去除率，根據TOC濃度值和TOC去除率中之至少一者的時間變化或變化趨勢，評估原水。
於圖3所示的水處理系統中，將具備逆滲透膜裝置22、紫外線氧化裝置23及筒式高純化器24的評估用純水製造部2，設置於水處理管理裝置1，藉此，模擬難分解性TOC成分在超純水製造系統中的從原水槽11至超過濾膜裝置64的系統中的行為，而進行原水的評估。超純水製造系統由一次純水系統50與二次純水系統60構成，但於將二次純水系統60本身視為水處理系統，而於評估待供給至二次純水系統60的水，例如來自一次純水系統50的一次純水的情形時，亦可使用基於本發明而成之水處理管理裝置。於欲進行供給至一次純水槽61的水的評估時，可由水處理管理裝置供給評估對象的水，並對應二次純水系統60的構成，於水處理管理裝置的評估用純水製造部設置紫外線氧化裝置及筒式高純化器。亦即，於基於本發明而成之水處理管理裝置中，對應管理對象的水處理系統的設備構成，決定水處理管理裝置內的評估用純水製造部的構成即可。於評估結果為例如判斷來自一次純水系統50的一次純水中含有一定量以上的難分解性TOC成分時，則可進行例如減少一次純水從該管路往一次純水槽61的供給量、或停止供給並增加來自其他備用管路的供給量等的控制。
［實施例］
其次，根據實施例及參考例，更詳細地說明本發明。
［參考例1］
組裝圖1的水處理管理裝置1，準備於純水添加異丙醇(IPA)並將TOC濃度調整為100ppb而成之模擬水，並作為原水供給至水處理管理裝置1。改變水處理管理裝置1的運轉條件，使逆滲透膜裝置22的通透水的流量為100mL/分、150mL/分、200mL/分及250mL/分，並於各流量的情形時，分別求得去除率RRO 。另外，改變水處理管理裝置1的運轉條件，使從筒式高純化器24流出的純水亦即處理水的流量為100mL/分、150mL/分、200mL/分及250mL/分，並於各流量的情形時，分別求得去除率RUV+CP 及去除率RTotal 。此等結果示於圖4。
從圖4可清楚看出，當處理水流量改變，則各去除率亦改變。因此可知，於基於本發明而成之水處理管理裝置中，於該水處理管理裝置所包含的評估用純水製造部內的各設備中，各設備中的通水流量於各設備中宜保持固定。
［參考例2］
組裝圖1的水處理管理裝置1，準備過濾地下水而成的水作為模擬水，並作為原水供給至水處理管理裝置1。模擬水中之TOC濃度為270pp。於往水處理管理裝置1的通水初期，進行閥的開度調整，其後，不進行閥的開度調整而依流量而變動，藉由改變流經熱交換器21之熱媒體的溫度，改變供給至水處理管理裝置1內的評估用純水製造部2的模擬水的溫度，針對模擬水的各溫度，求得從筒式高純化器24流出的純水亦即處理水的流量及去除率RTotal 。結果示於圖5。
如圖5所示，於水溫為低時，處理水流量下降。另一方面，水溫較低時，去除率RTotal 略為提升。如此，即使原水亦即模擬水本身的TOC濃度固定，因原水溫度改變，測定值亦會變化。因此可知，水處理管理裝置中供給至該評估用純水製造部的原水的溫度宜保持固定。
［實施例1］
組裝圖1的水處理管理裝置1，判別難分解性TOC成分及其以外的TOC成分。準備分別含有異丙醇、甲醇及丙酮以作為非難分解性TOC成分的TOC成分之模擬水1～3、及含有尿素以作為難分解性TOC成分之模擬水4，於溫度固定的條件下，將此等模擬水1～4作為原水供給至水處理管理裝置1。將往逆滲透膜裝置22的通水流量設為550mL/分，將從逆滲透膜裝置22排出的濃縮水流量設為300mL/分，將通透水流量設為250mL/分，並測定原水的TOC濃度TOC1、來自逆滲透膜裝置22的通透水的TOC濃度TOC2、及來自筒式高純化器24的純水的TOC濃度TOC3，再根據上述式(1)～(3)，求得去除率RRO 、RUV+CP 、RTotal 。於求TOC濃度TOC3時，將往彼此串聯的紫外線氧化裝置23及筒式高純化器24的通水流量設為250mL/分。結果示於表1。
【表1】
如表1所示，依TOC成分內容不同，各自的去除率亦不同。在此，若事先訂下「若去除率RRO 為50%以下、且去除率RUV+CP 為20%以下，則於原水中含有難分解性TOC成分」之判斷基準，則可判斷於將含有難分解性TOC成分亦即尿素之模擬水4作為原水供給至水處理管理裝置時，於原水中含有一定量以上的難分解性TOC成分。「原水中含有難分解性TOC成分含」的判斷基準，可從將各種模擬水供給至水處理管理裝置時的TOC濃度值或各去除率的值而事先決定。
在此，模擬水1～4中，分別僅含有單一有機種作為TOC成分。然而，於非模擬水之一般原水中，含有複數有機種作為TOC成分。又，原水中難分解性TOC成分的濃度非為固定，而是隨時間經過而變動。因此，將截至目前為止為穩定的各TOC濃度，特別是將來自逆滲透膜裝置22的通透水的TOC濃度TOC2及來自筒式高純化器24的純水的TOC濃度TOC3二者增加時、或去除率RRO 及去除率RUV+CP 之二者下降時設為異常時，檢測到此異常時之際，可判斷：於難分解性TOC成分及非難分解性之TOC成分混合的情形時，難分解性TOC成分的濃度上升。於判斷難分解性TOC成分的濃度上升的情形時，可於如圖3所示的超純水製造系統中，進行控制以減少回收水往原水槽11的流入。
TOC濃度TOC2、TOC3要達到多高才可以說含有難分解性TOC成分之具體判斷基準，可藉由使用模擬水的測試而事先訂定。此基準，除了原水水質外，會依水處理系統的構成或超純水的TOC規格不同，其最佳值亦不同。在此，亦可以藉由以1減去TOC去除率而計算的TOC殘留率，來取代TOC濃度值。例如，於TOC濃度值在某期間中維持固定而之後上升的情形時，若TOC濃度值的上升率為20%以上、或TOC殘留率為70%以上，則可判斷含有難分解性TOC成分。
1‧‧‧水處理管理裝置
2‧‧‧評估用純水製造部
3‧‧‧超純水製造系統的本體部
11‧‧‧原水槽
21‧‧‧熱交換器(HE)
22、52‧‧‧逆滲透膜裝置(RO)
23、62‧‧‧紫外線氧化裝置(UV)
24、63‧‧‧筒式高純化器(CP)
25、26‧‧‧計測器
31a、31b、32a、32b、33a、33b‧‧‧閥
41‧‧‧分析部
42‧‧‧供給水控制部
43、44‧‧‧控制閥
45‧‧‧管路
50‧‧‧一次純水系統
51‧‧‧活性碳裝置(AC)
53‧‧‧脫氣裝置(DG)
54‧‧‧離子更換裝置(IER)
60‧‧‧二次純水系統
61‧‧‧一次純水槽
64‧‧‧超過濾膜裝置(UF)
【圖1】本發明的實施的一形態的水處理管理裝置的構成圖。
【圖2】另一水處理管理裝置的構成圖。
【圖3】具備水處理管理裝置的水處理系統的一形態的構成圖。
【圖4】參考例1的結果說明圖。
【圖5】參考例2的結果說明圖。

Claims (12)

  1. 一種水處理管理裝置，用於水處理系統的運轉管理，包含： 評估用純水製造部，具備執行去除總有機碳成分的單元操作之TOC去除設備(總有機碳去除設備)，且以待供給至該水處理系統的水作為對象水而供給至該評估用純水製造部；及 測定機構，測定包括該評估用純水製造部的入口及出口之該評估用純水製造部中的多個測定點的總有機碳濃度。
  2. 如申請專利範圍第1項之水處理管理裝置，更包含： 分析機構，分析於該多個測定點所測定的總有機碳濃度值以評估該對象水。
  3. 如申請專利範圍第2項之水處理管理裝置，其中， 該分析機構根據於該多個測定點所測定的總有機碳濃度值，計算於該測定點間的總有機碳去除率，並根據該總有機碳去除率評估該對象水。
  4. 如申請專利範圍第2項之水處理管理裝置，其中， 該分析機構根據於該多個測定點所測定的總有機碳濃度值，計算於該測定點間的總有機碳去除率，並根據該總有機碳濃度值和該總有機碳去除率中之至少一者的時間變化，評估該對象水。
  5. 如申請專利範圍第2至4項中任一項之水處理管理裝置，更包含： 供給控制機構，根據該分析機構所得的評估結果，控制該對象水對該水處理系統的供給。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之水處理管理裝置，其中， 該評估用純水製造部具備逆滲透膜裝置和紫外線氧化裝置中之至少一者以作為該TOC去除設備。
  7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之水處理管理裝置，其中， 該評估用純水製造部具備複數之該TOC去除設備，將該複數之TOC去除設備串聯設置，該複數之TOC去除設備包括逆滲透膜裝置和紫外線氧化裝置中之至少一者。
  8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之水處理管理裝置，其中， 該水處理系統係超純水製造系統或純水製造系統。
  9. 一種水質監視方法，以待供給至水處理系統的水作為對象水而監視該對象水的水質，其包含如下步驟： 將該對象水供給至評估用純水製造部，該評估用純水製造部係與該水處理系統分開設置，且具備執行去除總有機碳成分的單元操作之TOC去除設備； 測定包括該評估用純水製造部的入口及出口在內之該評估用純水製造部中的多個測定點的總有機碳濃度；及 分析該多個測定點所測定的總有機碳濃度值並評估該對象水。
  10. 如申請專利範圍第9項之水質監視方法，其中，根據於該多個測定點所測定的總有機碳濃度值，計算於該測定點間的總有機碳去除率，並根據該總有機碳去除率評估該對象水。
  11. 如申請專利範圍第9項之水質監視方法，其中，根據於該多個測定點所測定的總有機碳濃度值，計算於該測定點間的總有機碳去除率，並根據該總有機碳濃度值和該總有機碳去除率中之至少一者的時間變化，評估該對象水。
  12. 如申請專利範圍第9至11項中任一項之水質監視方法，其中，根據評估該對象水所得的結果，控制該對象水對該水處理系統的供給。
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