WO2023189171A1 - 水処理管理装置及び水処理管理システム並びに水処理方法 - Google Patents

水処理管理装置及び水処理管理システム並びに水処理方法 Download PDF

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WO2023189171A1
WO2023189171A1 PCT/JP2023/007811 JP2023007811W WO2023189171A1 WO 2023189171 A1 WO2023189171 A1 WO 2023189171A1 JP 2023007811 W JP2023007811 W JP 2023007811W WO 2023189171 A1 WO2023189171 A1 WO 2023189171A1
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WO
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water
toc
water treatment
concentration
raw water
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PCT/JP2023/007811
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English (en)
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Inventor
尚哉 吉永
勇規 中村
悠介 高橋
一重 高橋
Original Assignee
オルガノ株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • the present invention relates to a water treatment management device, a water treatment management system, and a water treatment method used when a water treatment system performs water treatment such as ultrapure water production.
  • TOC Total Organic Carbon
  • urea is known to be difficult to remove by reverse osmosis membrane treatment or general ultraviolet oxidation treatment, and is classified as a persistent TOC component.
  • urea it is known that there are organic substances that behave as persistent TOC components.
  • VOCs volatile organic compounds
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • Patent Document 1 discloses that when a main ultrapure water production system for producing ultrapure water from raw water to be supplied to a point of use is provided, a sub ultrapure water production system for monitoring and controlling the quality of the raw water is provided. It discloses that a pure water production system is provided.
  • the sub ultrapure water production system has an equivalent configuration to the main ultrapure water production system and produces ultrapure water of similar water quality.
  • the TOC concentration of ultrapure water obtained from the sub ultrapure water production system is measured, the quality of the raw water is evaluated based on this TOC concentration, and the water quality of the raw water is evaluated based on the evaluation results.
  • the amount of raw water supplied is controlled.
  • Patent Document 2 discloses a water treatment management device aimed at operational management of a water treatment system such as an ultrapure water production system that supplies ultrapure water to points of use.
  • a water treatment management device aimed at operational management of a water treatment system such as an ultrapure water production system that supplies ultrapure water to points of use.
  • an evaluation pure water production section equipped with a TOC removal device that executes unit operations used to remove TOC components uses water to be supplied to a water treatment system as target water. It is provided separately from the treatment system, and the TOC concentration at a plurality of measurement points in the evaluation pure water production section is measured, and these TOC concentration values are analyzed to evaluate the target water.
  • Patent Document 3 discloses that urea is quantitatively determined by a colorimetric method using diacetyl monooxime by flow injection analysis. There is.
  • the persistent TOC component detected in the sub ultrapure water production system is not necessarily urea. Therefore, when raw water contains persistent TOC components other than urea, proper treatment cannot be carried out, and the persistent TOC components remain in the outlet water of the main ultrapure water production system, resulting in the ultrapure water obtained. Water quality may deteriorate. In addition, even if organic components are easily removed by reverse osmosis membrane treatment or ultraviolet oxidation treatment, if the concentration contained in the raw water is high, the organic components cannot be completely removed by reverse osmosis membrane treatment or ultraviolet oxidation treatment. There is also the possibility that the water quality may be affected.
  • a water treatment management device a water treatment management system, and a water treatment method that can monitor and evaluate raw water and operate a water treatment system appropriately when there is a possibility that organic components such as be.
  • a water treatment management device is a water treatment management device used for operational management of a water treatment system, and includes TOC removal equipment that performs unit operations used to remove TOC components.
  • an evaluation pure water production section through which raw water to be supplied to the water treatment system is passed as target water; a TOC measuring device for measuring the TOC concentration in at least the outlet water of the evaluation pure water production section;
  • a specific organic component measuring device that measures the concentration of a specific organic component in water flowing through the pure water production section; a computing section that executes calculations based on the TOC concentration and the concentration of the specific organic component; and a flow path control unit that controls the flow path for supplying raw water to the water treatment system based on the results.
  • a water treatment management system includes a water treatment management device of the present invention and a pretreatment flow path that includes a plurality of channels arranged in series with each other in a path for supplying raw water to the water treatment system.
  • the water treatment management device controls the flow path for supplying raw water to the water treatment system by selecting one or more flow paths of the pretreatment flow path network.
  • a water treatment method is a water treatment method for supplying raw water to a water treatment system, the water treatment method comprising a TOC removal device for performing unit operations used to remove TOC components.
  • a second measurement step of measuring the concentration of a specific organic component in the water flowing through the evaluation pure water production section, and a calculation result based on the TOC concentration and the concentration of the specific organic component, and the raw water is transferred to the water treatment system.
  • a flow path control step of controlling a flow path that supplies the.
  • the raw water can be monitored, evaluated, and treated appropriately. It becomes possible to operate a water treatment system.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a water treatment management system according to a first embodiment. It is a flow chart explaining an example of operation of a water treatment management system. It is a figure showing the composition of the water treatment management device in a 2nd embodiment. It is a figure showing the composition of the water treatment management device in a 3rd embodiment.
  • FIG. 1 shows a water treatment management system according to a first embodiment of the present invention.
  • a water treatment system 10 such as an ultrapure water production system that produces ultrapure water from raw water
  • the water treatment management system pre-treats the raw water or does not perform any pre-treatment depending on the quality of the raw water.
  • the raw water is supplied to the water treatment system 10.
  • the water treatment management system includes a water treatment management device 20 and a pretreatment channel network 40.
  • a raw water tank 11 is provided to temporarily store raw water to be supplied to the water treatment system 10, and the raw water passes from the raw water tank 11 through piping 12, pretreatment channel network 40, and piping 13 in this order.
  • a processing system 10 is provided.
  • Raw water may be, for example, industrial water or recovered water, but in the following explanation, the water to be supplied to the water treatment system 10 will be broadly referred to as raw water.
  • the water treatment system 10 may be configured to be able to switch and supply raw water from different sources.
  • the water treatment management device 20 is used for operational management of the water treatment system 10, and monitors and evaluates the water quality of the target water, using the raw water in the raw water tank 11 as target water, and adjusts the pre-treatment flow according to the evaluation results.
  • the road network 40 is controlled.
  • the water treatment management device 20 confirms the presence of persistent TOC components in raw water, which is target water, and monitors its concentration.
  • the persistent TOC component refers to a TOC component that is difficult to remove by reverse osmosis membrane treatment or ultraviolet oxidation treatment, particularly a TOC component that is difficult to decompose and remove by ordinary ultraviolet oxidation treatment.
  • Urea is also a type of persistent TOC component, but since most of the persistent TOC components contained in raw water are often urea, for management purposes, urea should be separated from other persistent TOC components. It is more convenient to treat them separately. Furthermore, as described above, there are organic substances that are not persistent TOC components but may affect the quality of treated water if they are included in raw water. Therefore, the water treatment management device 20 of this embodiment is configured to be able to measure the concentration of specific organic components in addition to the overall concentration of persistent TOC components.
  • the specific organic component here refers to one or more organic substances selected from urea, volatile organic substances (such as toluene and xylene), trihalomethanes (such as chloroform and bromoform), tetramethylammonium hydroxide, and low molecular weight alcohols. This refers to organic substances.
  • the water treatment management device 20 includes an evaluation pure water production section 30 that is supplied with raw water as target water from the raw water tank 11 for evaluation of raw water and produces pure water from the target water.
  • the evaluation pure water production section 30 is configured by combining a plurality of types of TOC removal equipment that perform unit operations used to remove TOC components.
  • the evaluation pure water production unit 30 includes a heat exchanger (HE) 31 for adjusting the temperature of target water, a reverse osmosis membrane device (RO) 32 to which outlet water of the heat exchanger 31 is supplied,
  • the permeated water (RO permeated water) from the reverse osmosis membrane device 32 is supplied to an ultraviolet irradiation device (UV) 33 that performs ultraviolet oxidation treatment on this water, and the outlet water of the ultraviolet irradiation device 33 is supplied to perform ion exchange.
  • UV ultraviolet irradiation device
  • UV ultraviolet irradiation device
  • It is equipped with an ion exchange device for processing.
  • the outlet water of the ion exchange device becomes the outlet water of the pure water production section 30 for evaluation. This outlet water is pure water.
  • the reverse osmosis membrane device 32 may have a multi-stage configuration in which permeated water from the reverse osmosis membrane at the front stage is supplied to the reverse osmosis membrane at the rear stage. Although there is no particular restriction on the type of reverse osmosis membrane used in the reverse osmosis membrane device 32, it is preferable to use an ultra-low pressure reverse osmosis membrane or a low pressure reverse osmosis membrane, for example, from the viewpoint of energy saving in the pump.
  • the reverse osmosis membrane device 32 is preferably operated at a recovery rate of 15 to 50%.
  • the amount of ultraviolet rays irradiated by the ultraviolet irradiation device 33 is not particularly limited, but can be adjusted to, for example, 0.05 to 3 kWh/m 3 .
  • a cartridge polisher (CP) 34 also referred to as a non-regenerative ion exchange device
  • the outlet water of the pure water production section 30 for evaluation is discharged to the outside via the valve 21.
  • the reverse osmosis membrane device 32, the ultraviolet irradiation device 33, and the cartridge polisher 34 are all TOC removal devices that perform unit operations used to remove TOC components.
  • the water treatment management device 20 may be provided with a membrane deaerator or an electrodeionization device (EDI (Electrodeionization) device) depending on the water quality items to be monitored and their management level.
  • EDI Electrodeionization
  • the EDI device may be placed in place of the cartridge polisher 34 to reduce the frequency of replacing the ion exchange resin, or may be placed in place of the reverse osmosis membrane device 32 and the ultraviolet irradiation device 33 to improve the TOC removal efficiency in the ultraviolet irradiation device 33. It can be placed between.
  • the heat exchanger 31 may not be provided.
  • the persistent TOC components contained in the target water appear in the outlet water of the evaluation pure water production section 30. Therefore, in order to evaluate the persistent TOC components contained in the target water, in the water treatment management device 20, a portion of the outlet water of the evaluation pure water production section 30 is passed through the valve 24 to measure the TOC concentration. It is supplied to a TOC meter 25 which is a TOC measuring device. Since TOC components that can be easily removed by ordinary TOC removal equipment are removed before reaching the outlet of the evaluation pure water production section 30, the TOC concentration measured by the TOC meter 25 is based on the carbon content of the persistent TOC components. It can be thought of as a converted concentration.
  • the specific organic component measuring device 23 is a measuring device that measures the concentration of the above-mentioned specific organic component in water.
  • the specific organic component measuring device 23 is configured as a urea meter that measures the urea concentration in water, the specific organic component measuring device 23 has a configuration as shown in Patent Document 3, for example.
  • the specific organic component measuring device 23 may be a VOC meter that measures the concentration of volatile organic substances in water, a combination of a urea meter and a VOC meter, or a trihalomethane meter that measures the concentration of trihalomethane. It may be a TMAH meter that measures the concentration of tetramethylammonium hydroxide, or an alcohol concentration meter that measures the concentration of alcohol such as methyl alcohol, ethyl alcohol, or isopropyl alcohol, or a combination of these measuring devices. It may be something like that.
  • the water treatment management device 20 includes a calculation unit 26 that performs calculation based on the concentration of a specific organic component measured by the specific organic component measuring device 23 and the TOC concentration measured by the TOC meter 25;
  • the flow path control section 27 controls the pretreatment flow path network 40 based on the calculation results obtained in .
  • the calculation unit 26 and flow path control unit 27 will be described later.
  • the pre-treatment flow path network 40 provided between the raw water tank 11 and the water treatment system 10 includes a plurality of flow paths, and one of these flow paths directs the raw water directly to the water treatment system 10. This is a flow path for supplying raw water, and the remaining flow paths are provided with pre-treatment equipment that performs pre-treatment on raw water for each flow path.
  • the pretreatment channel network 40 shown in FIG. 1 is used when the specific organic component measuring device 23 includes, for example, a urea meter and a VOC meter.
  • a pipe 12 from the raw water tank 11 extends, and two valves 41 and 46 are provided in series in this pipe 12 so that the valve 41 is on the upstream side.
  • a valve 61 is provided at the tip of the valve 61 for directly discharging the raw water to the outside.
  • a flow path 42 is provided that bypasses both ends of the valve 41.
  • the flow path 42 is provided with a VOC removal device 43 as a pretreatment device for removing volatile organic substances in water, and valves 44 and 45 are provided at the inlet and outlet of the VOC removal device 43, respectively.
  • the VOC removal device 43 is a device that transfers volatile organic substances in raw water to the air side by bringing oxygen, nitrogen, etc. into gas-liquid contact, for example.
  • it may be an apparatus that includes a hollow fiber membrane and removes volatile organic substances by degassing under reduced pressure using a vacuum pump, for example.
  • a flow path 47 is provided that bypasses both ends of the valve 46.
  • the flow path 47 is provided with a urea removal device 48 as a pretreatment device, and valves 49 and 50 are provided at the inlet and outlet of the urea removal device 48, respectively.
  • the urea removal device 48 is a device that removes urea from water, for example, a device that decomposes and removes urea using hypobromite generated when a bromide salt and an oxidizing agent are added.
  • the urea decomposition device 48 may be a device that uses living organisms to remove urea, or a device that decomposes and removes urea by adding an appropriate oxidizing agent and performing ultraviolet oxidation treatment.
  • the flow path 52 is provided with a persistent TOC removal device 53 as a pretreatment device, and valves 54 and 55 are provided at the inlet and outlet of the persistent TOC removal device 53, respectively.
  • the persistent TOC removal device 53 is a device that removes persistent TOC components from water, and for example, combines the addition of persulfuric acid (peroxodisulfate) or its salt with ultraviolet oxidation treatment to remove persistent TOC components. It decomposes and removes.
  • the flow path 57 is a flow path for bypassing the persistent TOC removal device 53, and includes only a valve 59.
  • channels 42, 47, and 52 are connected in series to the pipe 12 that supplies raw water to the water treatment system 10. become.
  • VOC pretreatment equipment can be supplied to the water treatment system 10.
  • the removal device 43, urea removal device 48, and persistent TOC removal device 53 By passing the raw water through one or more of the removal device 43, urea removal device 48, and persistent TOC removal device 53, the raw water is pretreated in those pretreatment devices, and then the raw water is supplied to the water treatment system 10. You can choose which. However, the flow path 52 and the flow path 57 cannot be selected at the same time.
  • the raw water will be supplied to the water treatment system 10 via the VOC removal device 43, and the volatilization in the raw water will be removed.
  • the organic substances are decomposed and removed by the VOC removal device 43 as a pretreatment for producing ultrapure water.
  • raw water from which volatile organic substances have been removed is supplied to the water treatment system 10.
  • the raw water is allowed to flow through the channel 47 by closing the valve 46 and opening the valves 49 and 50, the raw water will be supplied to the water treatment system 10 via the urea removal device 48, and the raw water will be Urea is decomposed and removed by the urea removal device 48.
  • raw water from which urea has been removed is supplied to the water treatment system 10.
  • the urea removal device 48 hardly any persistent TOC components other than urea are removed. Note that if both channels 42 and 47 are selected, the raw water will flow through the VOC removal device 43 and the urea removal device 48 in this order.
  • a flow path 42 equipped with a VOC removal device 43
  • a flow path 47 equipped with a urea removal device 48
  • a flow path 52 equipped with a persistent TOC removal device 53.
  • the flow channels 42, 47, and 52 are provided in series in this order, the arrangement order of the flow channels 42, 47, and 52 is not limited to this.
  • appropriate piping and valves are provided so that the order in which the raw water flows through the three channels 42, 47, and 52 can be changed, and the flow in these channels 42, 47, and 52 is adjusted based on the measured quality of the raw water. The water order may also be controlled.
  • the order in which water flows through the VOC removal device 43 and the urea removal device 48 is not limited to this.
  • the channel configuration at 40 may be changed.
  • the persistent TOC removal device 53 is It is preferable to allow raw water to pass through.
  • the raw water is allowed to flow through the channel 52 by closing the valve 59 and opening the valves 54 and 55, the raw water will be supplied to the water treatment system 10 through the persistent TOC removal device 53, and the The decomposable TOC component is decomposed and removed by the persistent TOC removal device 43 as a pretreatment for producing ultrapure water.
  • raw water from which persistent TOC components have been removed is supplied to the water treatment system 10.
  • the valves 54 and 55 are closed and the valve 59 is opened to allow raw water to flow through the channel 57, the raw water is supplied to the water treatment system 10 without passing through the persistent TOC removal device 53.
  • the configuration of the pretreatment channel network 40 when measuring urea concentration and volatile organic substance concentration in the specific organic component measuring device 23 has been described using FIG.
  • a water treatment management system including such a pretreatment channel network 40
  • the raw water in the tank 11 is supplied as is to the water treatment system 10
  • a VOC removal device is installed in the pre-treatment channel network 40. 43
  • control is performed to supply raw water to the water treatment system 10 after pretreatment by at least one of the urea removal device 48 and the persistent TOC removal device 53.
  • the calculation unit 26 and flow path control unit 27 are provided in the water treatment management device 20 to perform such control.
  • the calculation unit 26 performs calculations based on the concentration of the specific organic component measured by the specific organic component measuring device 23 and the TOC concentration measured by the TOC meter 26.
  • the flow path control unit 27 controls the valves 41, 44 to 46, 49, 50, 54, 55, 59, and 61 of the pretreatment flow path network 40 based on the calculation results obtained by the calculation unit 26. Control such that raw water is supplied to the water treatment system 10 through or without passing through one or more of the VOC removal device 43, the urea removal device 48, and the persistent TOC removal device 53 by selecting a flow path. Execute. That is, the flow path control unit 27 controls the flow path of raw water to the water treatment system 10 according to the calculation result of the calculation unit 26.
  • each of the VOC removal device 43, the urea removal device 48, and the persistent TOC removal device 53 may be controlled according to the calculation results of the calculation unit 26.
  • the amount of air blown by a blower, the degree of vacuum of a vacuum pump, etc. may be controlled
  • the amount of chemicals added, etc. may be controlled.
  • the TOC removing device 53 is used, the amount of chemicals added, the amount of ultraviolet rays, etc. may be controlled.
  • the TOC concentration measured by the TOC meter is C TOC
  • the volatile organic substance concentration measured by the VOC meter of the specific organic component measuring device 23 is C VOC
  • the urea measured by the urea meter of the specific organic component measuring device 23 is Let the concentration be CU . In order to achieve control, some threshold values are set.
  • the threshold value for the TOC concentration C TOC is T TOC
  • the threshold value for the volatile organic substance concentration C VOC is T VOC
  • the threshold value for the urea concentration C U is T U
  • the relationship between the volatile organic substance concentration C VOC and the TOC concentration C TOC is Let T A be a threshold value for the ratio (C VOC /C TOC ), and T B be a threshold value for the ratio (C U /C TOC ) between the urea concentration C U and the TOC concentration C TOC . Then, based on the relationship between the measured concentration and each threshold value, the calculation unit 26 and flow path control unit 27 perform case-based control as shown below.
  • T TOC ⁇ C TOC T VOC ⁇ C VOC , T U ⁇ C U , C VOC / C TOC ⁇ T A , and C U /C TOC ⁇ T B If all are satisfied, the valves are controlled in the same way, and the raw water is supplied to the water treatment system 10 after sequentially passing through the VOC removal device 43, the urea removal device 48, and the persistent TOC removal device 53. so that
  • the persistent TOC removal device 53 can decompose and remove both volatile organic substances and urea, its operating cost is higher than that of the VOC removal device 43 and the urea removal device 48. Therefore, in the control example shown above, the raw water is pretreated as much as possible in the VOC removal device 43 and the urea removal device 48, keeping in mind the reduction of operating costs. Therefore, due to considerations such as cost, pretreatment of raw water may be carried out using only the persistent TOC removal device 53 without being limited to the above control example, or the persistent TOC removal device may be added to the VOC removal device 43 or the urea removal device 48. 53 can be combined to pre-treat raw water.
  • the above control example is just an example, and the flow paths in the pretreatment flow path network 40 can be selected based on other algorithms. For example, when the urea concentration is high, the presence or absence of other TOC components is determined from the difference between the TOC concentration measured by the TOC meter and the urea concentration, and the flow path in the pretreatment flow path network 40 is determined based on the determination result. Switching and operating conditions of each removal device can be controlled.
  • the pretreatment equipment provided in the pretreatment channel network 40 is not limited to the VOC removal device 43, the urea removal device 48, and the persistent TOC removal device 53, and the Selected according to the item.
  • the concentration of a specific organic component is measured by the specific organic component measuring device 23, one of the streams in the pre-treatment channel network 40 is used to remove the specific organic component from raw water.
  • a removal device is provided in the channel to remove the specific organic component.
  • the specific organic component measuring device 23 includes a trihalomethane meter
  • the pretreatment channel network 40 is provided with a trihalomethane removal device as a pretreatment device.
  • FIG. 2 is a flowchart specifically explaining flow path control in this embodiment.
  • the specific organic component measuring device 23 consists of only a urea meter, and the pretreatment channel network 40 is provided with valves 41, 44, 45, channels 42, and a VOC removal device 43. It is assumed that the Therefore, there are three types of thresholds used for control: a first threshold Th1 related to TOC concentration, a second threshold Th2 related to urea concentration, and a third threshold Th3 related to the ratio of urea concentration to TOC concentration.
  • the calculation unit 26 determines whether the TOC concentration measured by the TOC meter 25 is greater than or equal to the first threshold Th1.
  • the flow path control unit 27 opens the valves 46, 59 in the pretreatment flow path network 40, and the remaining valves 49, 50, 54, 55, and 61 are closed so that the raw water is directly supplied from the pipe 12 to the water treatment system 10 via the flow path 57. If the TOC concentration is equal to or greater than the first threshold Th1 in step 101, then in step 103 the calculation unit 26 determines whether the urea concentration is equal to or greater than the second threshold Th2.
  • the calculation unit 26 determines whether (urea concentration/TOC concentration) is greater than or equal to the third threshold Th3 in step 105.
  • (urea concentration/TOC concentration) is equal to or higher than the third threshold Th3
  • the valves 49, 50, 59 are opened in the pre-treatment channel network 40, and the remaining valves 46, 54, 55, 61 are closed, and the raw water is processed in the urea removal device 48 via the channel 47.
  • the water is supplied to the water treatment system 10 via the flow path 57.
  • step 104 the process in step 104 is executed.
  • the channel control unit 27 allows the raw water to be treated by the persistent TOC removal device 53 via the channel 57 and then supplied to the water treatment system 10 .
  • the processing from step 101 is repeated.
  • the raw water is pretreated by the urea removal device 48 or the persistent TOC removal device 53.
  • the selection of whether to use either or both of the urea removal device 48 and the persistent TOC removal device 53 for pre-treatment of raw water is not limited to what was explained using FIG. 2.
  • the determination process in step 105 is not performed, and the raw water is pretreated by the urea removal device 48 whenever the urea concentration is equal to or higher than the second threshold Th2 in step 103. It's okay.
  • the first threshold value Th1 is It is set between 0.5 and 5 ppb, preferably between 0.5 and 3 ppb, and more preferably between 0.5 and 1 ppb.
  • the second threshold Th2 is set, for example, between 0.1 and 2 ppb, preferably between 0.1 and 1 ppb, and more preferably between 0.1 and 0.3 ppb in terms of carbon.
  • the third threshold Th3 is set, for example, between 0.2 and 0.4.
  • the raw water to be supplied to the water treatment system 10 contains a persistent TOC component, regardless of whether the persistent TOC component is urea or not. Since the raw water is supplied to the water treatment system 10 after pre-treatment to remove this persistent TOC component, the quality of the obtained ultrapure water can be improved, for example, when the water treatment system 10 is an ultrapure water production system. It is possible to prevent a decrease in When the raw water contains organic components other than persistent TOC components that may affect the quality of the water treated by the water treatment system 10, the raw water is processed to the water treatment system after pre-treatment to remove the organic components. Since the water is supplied to the water treatment system 10, deterioration of water quality at the outlet of the water treatment system 10 can be similarly prevented.
  • the persistent TOC removal device 53 that uses persulfuric acid is significantly higher than that of the VOC removal device 43 and the urea removal device 48, according to this embodiment, the persistent TOC removal device 53 that uses persulfuric acid
  • the TOC component is mainly urea or when the raw water contains volatile organic substances
  • the raw water is pretreated in the VOC removal device 43 or the urea removal device 48, so the overall water treatment management system is It becomes possible to reduce operating costs.
  • the water treatment management system based on the present invention is not limited to that shown in FIG.
  • the water treatment management system of the second embodiment will be described below.
  • the water treatment management system of the second embodiment also includes a water treatment management device 20 and a pretreatment channel network 40, as in the first embodiment, but as the pretreatment channel network 40, the first The same one used in the embodiment is used.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the water treatment management system of the second embodiment, and shows the configuration of the water treatment management device 20 provided in the water treatment management system.
  • the water treatment management device 20 shown in FIG. 3 is constructed by changing the position of the specific organic component measuring device 23 in the water treatment management device 20 shown in FIG. 22 to the specific organic component measuring device 23.
  • Urea is also a type of persistent TOC component, but since it may be removed to some extent in the evaluation pure water production section 30, as shown in FIG.
  • By measuring the urea concentration it becomes possible to control the channels in the pretreatment channel network 40 more accurately.
  • specific organic components other than urea by measuring their concentration in the outlet water of the evaluation pure water production section 30 as shown in FIG. 3, the flow paths in the pretreatment flow path network 40 can be controlled more accurately. It becomes possible to do this.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the water treatment management system of the third embodiment, and shows the configuration of the water treatment management device 20 provided in the water treatment management system.
  • the water treatment management system of the third embodiment also includes a water treatment management device 20 and a pretreatment channel network 40, but the pretreatment channel network 40 is the same as that used in the first embodiment. are used.
  • a part of the raw water supplied as target water to the evaluation pure water production unit 30 is passed through a valve 22a to perform specific organic component measurement.
  • a part of the permeated water (RO permeated water) of the reverse osmosis membrane device 32 is supplied to the TOC meter 25 via the valve 24a, and a part of the permeated water (RO permeated water) is supplied to the specific organic component measuring device via the valve 22b. 23, and is supplied to a TOC meter 25 via a valve 24b.
  • the water treatment management device 20 of the third embodiment is provided with a valve 37 for discharging raw water supplied as target water to the outside.
  • the specific organic component measuring device 23 switches between the target water, the RO permeated water, and the outlet water of the evaluation pure production section 30, and determines the concentration of the specific organic component contained in these waters. can be measured.
  • the TOC meter 25 can switch and measure the TOC concentration of the target water, the TOC concentration of the RO permeated water, and the TOC concentration of the outlet water of the evaluation pure production section 30. can.
  • the concentration of a specific organic component or TOC concentration at multiple measurement points it is possible to produce pure water for a sample from the TOC concentration of the target water and the outlet water of the evaluation pure production section 30.
  • the TOC removal rate in section 30 can be determined.
  • the raw water is supplied to the water treatment system 10 through the pre-treatment channel network 40 as in the above embodiment, and TOC is removed.
  • flow path control such as discharging raw water to the outside via the valve 57 of the pretreatment flow path network 40 can be performed.
  • Example 1 The water treatment management system shown in Figure 1 was assembled. An ultrapure water production system was used as the water treatment system 10.
  • ESPA2-4021 manufactured by Nitto Denko Corporation with a membrane area of 3.5 m 2 is used as the reverse osmosis membrane device 32, with a recovery rate of 50% and a flux of 0.6 m/d.
  • the vehicle was operated under the following conditions.
  • As the ultraviolet irradiation device 33 a low-pressure ultraviolet oxidation device manufactured by Photoscience Co., Ltd. was used, and the irradiation amount was set to 0.4 kWh/m 3 .
  • the cartridge polisher 34 ESP-2 manufactured by Organo Co., Ltd.
  • the water flow rate was set to 60 (L/LR)/h.
  • a urea meter on-line urea concentration meter ORUREA (registered trademark) manufactured by Organo Co., Ltd.) for measuring urea concentration was used.
  • an online TOC concentration meter 500RLe manufactured by Sievers was used.
  • the pretreatment channel network 40 is provided with a urea removal device 48 and a persistent TOC removal device 53 as pretreatment equipment, and the VOC removal device 43 is not provided.
  • the TOC concentration was set to .
  • the first threshold value Th1 is set to 1 ppb
  • the second threshold value Th2 is set to 0.6 ppb
  • the third threshold value Th3 is set to 0. .4.
  • Example 2 The same water treatment management system and water treatment system 10 as in Example 1 were used, and simulated raw water different from that in Example 1 was supplied to the water treatment management device 20 and the pretreatment channel network 40.
  • the urea concentration in the inlet water of the water treatment management device 20 is less than 0.5 ppb and less than the second threshold Th2, and the TOC concentration in the outlet water of the water treatment management device 20 is 10 ppb and less than the first threshold Th1.
  • the persistent TOC component contained in the simulated raw water was an organic component other than urea.
  • (urea concentration/TOC concentration) was also less than 0.05 and less than the third threshold Th3.
  • the flow path control unit 27 controlled the opening and closing of each valve so that the simulated raw water was supplied to the water treatment system 10 via the persistent TOC removal device 43.
  • the urea concentration and TOC concentration in the treated water (outlet water) of the water treatment system 10 were measured. The results are shown in Table 1.
  • Comparative example 1 A system having the same device configuration as in Example 2 was used, except that the specific organic component measuring device 23, which is a urea meter, was removed from the water treatment management device 20 of the water treatment management system used in Example 2.
  • the urea concentration is not measured, so when a persistent TOC component is detected, it is assumed that it is urea, and the raw water that has been pretreated by the urea removal device 48 in the pretreatment channel network 40 is Control was performed such that the water was supplied to the water treatment system 10.
  • the TOC concentration in the outlet water of the water treatment management device 20 was 10 ppb, which was difficult to use for the simulated raw water. It was determined that it contained degradable TOC components. Then, the flow path control unit 27 controlled the opening and closing of each valve, so that the simulated raw water was supplied to the water treatment system 10 via the urea removal device 48. Then, the urea concentration and TOC concentration in the treated water (outlet water) of the water treatment system 10 were measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 the TOC concentration in the outlet water of the water treatment management device 20 is equal to or higher than the first threshold Th1, and the urea concentration in the inlet water of the water treatment management device 20 is Since it was the second threshold Th2 or more, and (urea concentration/TOC concentration) was the third threshold Th3 or more, it was determined that the persistent TOC component contained in the simulated raw water was urea. Therefore, by treating the simulated raw water with the urea removal device 48 before supplying it to the water treatment system 10, raw water that does not contain persistent TOC components can be supplied to the water treatment system 10, and the outlet water of the water treatment system 10 In other words, the quality of the treated water could be maintained.
  • the TOC concentration in the outlet water of the water treatment management device 20 is greater than or equal to the first threshold Th1, and the urea concentration in the inlet water of the water treatment management device 20 is less than the second threshold Th2. Therefore, it was determined that the persistent TOC component contained in the simulated raw water was a persistent TOC component other than urea. Therefore, by treating the simulated raw water with the persistent TOC removal device 53 before supplying it to the water treatment system 10, raw water that does not contain persistent TOC components can be supplied to the water treatment system 10. The quality of treated water could be maintained.
  • the simulated raw water used in Comparative Example 1 is the same as that in Example 2, it contains a persistent TOC component, and the persistent TOC component is other than urea.
  • the urea concentration in the simulated raw water is not measured, but instead, the simulated raw water contains urea when the TOC concentration in the outlet water of the water treatment management device 20 is equal to or higher than the first threshold Th1. Based on this determination, the simulated raw water was treated with the urea removal device 48 before being supplied to the water treatment system 10.
  • raw water containing persistent TOC components other than urea was supplied to the water treatment system 10, and the quality of the treated water in the water treatment system 10 was changed as shown in Table 1. It got worse.
  • the degradable TOC component is urea or other organic components
  • removing urea using the urea removal device when the persistent TOC component is found to be urea it becomes possible to reduce the operating cost required for removing the persistent TOC component.
  • Water treatment system 11
  • Raw water tank 20
  • Water treatment management unit 23
  • Specific organic component measuring device 25
  • TOC meter 26
  • Supply water production section 30
  • Pure water production section for evaluation 31
  • Heat exchanger (HE) 32
  • Reverse osmosis membrane device (RO) 33
  • Ultraviolet oxidation device (UV) 34
  • Cartridge polisher (CP) 40
  • Pretreatment channel network 43
  • VOC removal device 48

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Abstract

原水を処理する水処理システムの運転管理に用いられる水処理管理装置(20)は、原水が通水される評価用純水製造部(30)と、少なくとも評価用純水製造部(30)の出口水におけるTOC(全有機炭素)濃度を測定するTOC計(25)と、評価用純水製造部30を流れる水における特定の有機成分の濃度を測定する特定有機成分測定装置(23)と、TOC濃度と特定の有機成分の濃度とに基づく演算を実行する演算部(26)と、演算結果に基づき、原水を水処理システムに供給する流路(42,47,52,57)を制御する流路制御部27と、を備える。評価用純水製造部(30)は、TOC成分を除去するために用いられる単位操作を実行するTOC除去機器を備える。

Description

水処理管理装置及び水処理管理システム並びに水処理方法
 本発明は、水処理システムによって超純水製造などの水処理を行う際に用いられる水処理管理装置及び水処理管理システムと、水処理方法とに関する。
 例えば原水から超純水を生成する超純水製造システムなどの水処理システムでは、水処理システムに供給される原水の水質にも関心を払う必要がある。例えば超純水製造システムでは、原水に含まれる有機物質(TOC(全有機炭素:Total Organic Carbon)成分)を除去するために逆浸透膜(RO)処理や紫外線(UV)酸化処理を行なっている。しかしながら有機物の成分には、これらの処理によって除去しやすい成分とそうではない成分とが存在する。以下の説明において、逆浸透膜処理や紫外線酸化処理では除去することが難しいTOC成分、特に、一般的な紫外線酸化処理によって分解除去することが難しいTOC成分のことを難分解性TOC成分と呼ぶ。例えば尿素は、逆浸透膜処理や一般的な紫外線酸化処理では除去が難しいことが知られており、難分解性TOC成分に分類される。尿素以外にも難分解性TOC成分として振る舞う有機物の存在が知られている。
 難分解性TOC成分が原水に混入すると、超純水製造システムなどの水処理システムの出口での処理水質に影響を及ぼす恐れがある。また、難分解性TOC成分でなくてもそれが原水に含まれていることで処理水質に大きな影響を与える有機物質がある。例えば、トルエンやキシレンなどの揮発性有機物質(VOC;volatile organic compound)、クロロホルム、ブロモホルムなどのトリハロメタン、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、低分子量アルコールなどは、原水中にそれらが高い濃度で含まれている場合には逆浸透膜処理や紫外線酸化処理によっては完全には処理しきれず、水処理システムの処理水質に影響を及ぼす可能性があることが知られている。
 超純水製造システムに供給される原水としては、これまで、水道水や自来水、工業用水などが使用されてきた。近年では水資源の有効利用を図るため、工場排水や下水処理水などを一次処理して得られる再生水や回収水を原水として再利用するようになってきている。工業用水などと異なって再生水や回収水の水質は安定しない可能性があり、再生水や回収水は予期しない有機物を突発的に含む可能性があるので、そのような水質変動に対応することが必要となる。しかしながら、処理能力の大きい超純水製造システムの場合、そのシステムに供給される原水での水質の変化の影響が出口に及ぶまでに時間がかかるので、出口から得られる処理水の水質における変化を検知してから原水の水質変化に対応するのは適切ではない。超純水製造システムにおける原水の水質を監視し、水質に応じて超純水製造システムの運転を適切に管理することの重要性がより高まってきている。
 特許文献1は、ユースポイントに供給されるべき超純水を原水から製造するメインの超純水製造システムが設けられているときに、原水の水質を監視して制御を行なうためのサブの超純水製造システムを設けることを開示している。サブの超純水製造システムは、メインの超純水製造システムと等価の構成を有して同様の水質の超純水を生成するものである。サブの超純水製造システムから得られた超純水のTOC濃度が測定され、このTOC濃度に基づいて原水の水質が評価され、評価結果に基づいて、メインの超純水製造システムに供給される原水の供給量などが制御される。特許文献1に記載されたシステムでは、例えば、サブの超純水製造システムで得られる超純水におけるTOC濃度が高い場合に、メインの超純水製造システムへの原水の供給を停止したり、尿素除去装置を経由して原水をメインの超純水製造システムに供給したり、紫外線照射装置での紫外線照射量を増加させたりすることができる。
 特許文献2は、ユースポイントに超純水を供給する超純水製造システムなどの水処理システムの運転管理を目的とする水処理管理装置を開示している。特許文献2に記載された技術では、水処理システムに供給されるべき水を対象水として、TOC成分を取り除くために用いられる単位操作を実行するTOC除去装置を備える評価用純水製造部が水処理システムとは別個に設けられ、評価用純水製造部における複数の測定点におけるTOC濃度が測定され、これらのTOC濃度値を解析して対象水が評価される。特許文献2に記載された技術では、評価結果に応じて水処理システムに対する原水の供給を制御することができ、例えば、原水である対象水に難分解性TOC成分が含まれていると評価したときは、その原水を水処理システムに供給しないなどの制御を行なうことができる。
 純水製造などに用いる原水中の尿素濃度をオンラインで連続的に測定できる技術として特許文献3は、ジアセチルモノオキシムを用いる比色法による尿素の定量をフローインジェクション分析により実行することを開示している。
特開2016-107249号公報 特開2019-155275号公報 特開2018-179545号公報
 特許文献1に記載されるシステムでは、サブの超純水製造システムにおいて検出される難分解性TOC成分は、必ずしも尿素とは限られない。そのため、尿素以外の難分解性TOC成分が原水に含まれるときには適切な処理を行うことができず、メインの超純水製造システムの出口水に難分解性TOC成分が残存し、得られる超純水の水質が悪化する恐れがある。また、逆浸透膜処理や紫外線酸化処理によって除去しやすい有機成分であっても原水に含まれている濃度が高い場合には、逆浸透膜処理や紫外線酸化処理によってその有機成分を完全には処理しきれず、処理水質に影響を及ぼす可能性もある。一方、特許文献2に記載された水処理管理装置を備えるシステムでは、原水に難分解性TOCに含まれていると評価したときにはその原水の水処理システムへの供給量を制限する以外の手段がなく、水資源の利用率が低下する、という課題がある。
 本発明の目的は、超純水製造システムなどの水処理システムに供給される原水に例えば種々の難分解性TOC成分や、上述した揮発性有機物質、トリハロメタン、水酸化テトラメチルアンモニウム、低分子量アルコールなどの有機成分が含まれる可能性があるときに、原水を監視し評価して適切に水処理システムを運転できるようにする水処理管理装置、水処理管理システム及び水処理方法を提供することにある。
 本発明の一態様によれば、水処理管理装置は、水処理システムの運転管理に用いられる水処理管理装置であって、TOC成分を除去するために用いられる単位操作を実行するTOC除去機器を備えて水処理システムに供給されるべき原水が対象水として通水される評価用純水製造部と、少なくとも評価用純水製造部の出口水におけるTOC濃度を測定するTOC測定装置と、評価用純水製造部を流れる水における特定の有機成分の濃度を測定する特定有機成分測定装置と、TOC濃度と特定の有機成分の濃度とに基づく演算を実行する演算部と、演算部での演算の結果に基づき、原水を水処理システムに供給する流路を制御する流路制御部と、を有する。
 本発明の一態様によれば、水処理管理システムは、本発明の水処理管理装置と、水処理システムに原水を供給する経路に相互に直列に配置された複数の流路を備える前処理流路網とを有し、水処理管理装置は、前処理流路網の1以上の流路を選択することによって、原水を水処理システムに供給する流路を制御する。
 本発明の一態様によれば、水処理方法は、原水を水処理システムに供給する水処理方法であって、TOC成分を除去するために用いられる単位操作を実行するTOC除去機器を備えて水処理システムとは別個に設けられている評価用純水製造部に原水を対象水として通水する工程と、少なくとも評価用純水製造部の出口水におけるTOC濃度を測定する第1の測定工程と、評価用純水製造部を流れる水における特定の有機成分の濃度を測定する第2の測定工程と、TOC濃度と特定の有機成分の濃度とに基づく演算の結果に基づき、原水を水処理システムに供給する流路を制御する流路制御工程と、を有する。
 上述した水処理管理装置、水処理管理システム及び水処理方法によれば、原水に種々の難分解性TOC成分やその他の有機成分が含まれるときであっても、原水を監視し評価して適切に水処理システムを運転することが可能になる。
第1の実施形態の水処理管理システムの構成を示す図である。 水処理管理システムの動作の一例を説明するフローチャートである。 第2の実施形態での水処理管理装置の構成を示す図である。 第3の実施形態での水処理管理装置の構成を示す図である。
 次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
 [第1の実施形態]
 図1は、本発明の第1の実施形態の水処理管理システムを示している。例えば原水から超純水を製造する超純水製造システムなどの水処理システム10があるとして、水処理管理システムは、原水の質に応じて原水の前処理を行ってあるいは前処理を行わずにその原水を水処理システム10に供給するものである。水処理管理システムは、水処理管理装置20と前処理流路網40とを備えている。
 水処理システム10に供給されるべき原水を一時的に貯える原水タンク11が設けられており、原水は、原水タンク11から配管12、前処理流路網40及び配管13をこの順に通過して水処理システム10に供給される。原水は、例えば工業用水であったり回収水であったりするが、以下の説明では、水処理システム10に供給されるべき水を広く原水と呼ぶこととする。水処理システム10に対しては、異なる供給源からの原水を切り替えて供給することができるようになっていてもよい。
 水処理管理装置20は、水処理システム10の運転管理に用いられるものであり、原水タンク11内の原水を対象水として、対象水の水質を監視し評価し、評価結果に応じて前処理流路網40を制御する。特に水処理管理装置20は、対象水である原水中における難分解性TOC成分の存在の確認やその濃度の監視を行う。ここで難分解性TOC成分とは、逆浸透膜処理や紫外線酸化処理では除去することが難しいTOC成分、特に、通常の紫外線酸化処理によって分解除去することが難しいTOC成分のことである。尿素も難分解性TOC成分の1種であるが、原水に含まれる難分解性TOC成分のうちの大半が尿素であることが多いので、管理上、尿素を他の難分解性TOC成分とは別個に扱う方が好都合である。また上述したように、難分解性TOC成分ではないが原水に含まれることによって処理水質に影響を与えるような有機物質もある。そこで本実施形態の水処理管理装置20は、難分解性TOC成分の全体の濃度のほかに、特定の有機成分の濃度も測定できるように構成されている。ここでいう特定の有機成分とは、尿素、揮発性有機物質(トルエンやキシレンなど)、トリハロメタン(クロロホルムやブロモホルムなど)、水酸化テトラメチルアンモニウム、低分子量アルコールなどの有機物質から選択された1以上の有機物質のことである。
 水処理管理装置20は、原水の評価のために原水タンク11から原水が対象水として供給されて対象水から純水を製造する評価用純水製造部30を備えている。評価用純水製造部30は、TOC成分を除去するために用いられる単位操作を行う複数種類のTOC除去機器を組み合わせて構成されるものである。ここでは評価用純水製造部30は、対象水の温度を調整するための熱交換器(HE)31と、熱交換器31の出口水が供給される逆浸透膜装置(RO)32と、逆浸透膜装置32からの透過水(RO透過水)が供給されてこの水に対して紫外線酸化処理を行う紫外線照射装置(UV)33と、紫外線照射装置33の出口水が供給されてイオン交換処理を行うイオン交換装置とを備えている。イオン交換装置の出口水が、評価用純水製造部30の出口水となる。この出口水は純水である。逆浸透膜装置32は、前段の逆浸透膜の透過水を後段の逆浸透膜に供給する多段構成のものであってもよい。逆浸透膜装置32に用いる逆浸透膜の種類には特に制限はないが、例えばポンプにおける省エネルギーの観点から、超低圧逆浸透膜あるいは低圧逆浸透膜を用いることが好ましい。逆浸透膜装置32は、15~50%の回収率で運転することが好ましい。紫外線照射装置33における紫外線照射量には特に制限はないが、例えば0.05~3kWh/mの照射量となるように調整することができる。図示した例では、イオン交換装置として、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混床で充填されたカートリッジポリッシャー(CP)34(非再生型イオン交換装置とも呼ぶ)が用いられている。評価用純水製造部30の出口水は、弁21を介して外部に排出される。逆浸透膜装置32、紫外線照射装置33及びカートリッジポリッシャー34は、いずれも、TOC成分を除去するために用いられる単位操作を実行するTOC除去機器である。
 なお、水処理管理装置20に供給される原水に対する前処理として、カートリッジフィルターや活性炭に対する通水処理や、酸やアルカリなどの薬品添加処理を行ってもよい。また、水処理管理装置20では、監視する水質項目とその管理レベルに応じ、膜脱気装置や電気式脱イオン水製造装置(EDI(Electrodeionization)装置)を設けてもよい。EDI装置は、例えば、イオン交換樹脂の交換頻度の低減のためにカートリッジポリッシャー34の代わりに配置したり、紫外線照射装置33におけるTOC除去効率の向上のために逆浸透膜装置32と紫外線照射装置33との間に配置したりすることができる。水処理管理装置20において、熱交換器31は設けられていなくてもよい。
 難分解性TOC成分は評価用純水製造部30内の各TOC除去機器ではほとんど除去されないので、対象水に含まれる難分解性TOC成分は、評価用純水製造部30の出口水に現れる。そこで対象水に含まれる難分解性TOC成分の評価のために、水処理管理装置20では、評価用純水製造部30の出口水の一部が、弁24を介して、TOC濃度を測定するTOC測定装置であるTOC計25に供給される。通常のTOC除去機器によって容易に除去できるTOC成分は評価用純水製造部30の出口に到達するまでに除去されるから、TOC計25で測定されるTOC濃度は、難分解性TOC成分の炭素換算での濃度であると考えてよい。また、対象水に含まれる尿素の濃度を測定するために、水処理管理装置20において、評価用純水製造部30に供給される対象水の一部が分岐して弁22を介して特定有機成分測定装置23に供給される。特定有機成分測定装置23は、水中における上述した特定の有機成分の濃度を測定する測定機器である。特定有機成分測定装置23を水中の尿素濃度を計測する尿素計として構成するときは、特定有機成分測定装置23は、例えば、特許文献3に示されるような構成を有する。あるいは特定有機成分測定装置23は、水中の揮発性有機物質の濃度を測定するVOC計であってもよく、尿素計とVOC計とを組み合わせたものであってもよく、トリハロメタン濃度を測定するトリハロメタン計や水酸化テトラメチルアンモニウムの濃度を測定するTMAH計であってもよく、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール濃度を測定するアルコール濃度計であってもよく、これらの測定機器を組み合わせたものであってもよい。
さらに水処理管理装置20は、特定有機成分測定装置23で測定された特定の有機成分の濃度と、TOC計25で測定されたTOC濃度とに基づいて演算を行う演算部26と、演算部26での演算結果に基づいて前処理流路網40を制御する流路制御部27とを備えている。演算部26及び流路制御部27については後述する。
 次に前処理流路網40について説明する。原水タンク11と水処理システム10との間に設けられる前処理流路網40は複数の流路を備えており、これらの流路のうちの1つの流路は原水をそのまま水処理システム10に供給する流路であり、残りの流路には流路ごとに原水に対する前処理を行う前処理機器が設けられている。図1に示した前処理流路網40は、特定有機成分測定装置23が例えば尿素計とVOC計とからなるものであるときに用いられるものである。この前処理流路網40では、原水タンク11からの配管12が延びており、この配管12には、弁41が上流側となるように2つの弁41,46が直列に設けられ、配管12の先端には原水をそのまま外部に排出するための弁61が設けられている。弁41の両端をバイパスする流路42が設けられている。流路42には、水中の揮発性有機物質を除去するVOC除去装置43が前処理機器として設けられるとともに、VOC除去装置43の入口と出口にはそれぞれ弁44,45が設けられている。VOC除去装置43は、例えば酸素や窒素などを気液接触させて原水中の揮発性有機物質を空気側に移行する装置である。あるいは、中空糸膜を備えて、例えば真空ポンプによる減圧脱気により揮発性有機物質を除去する装置であってもよい。
 同様に弁46の両端をバイパスする流路47が設けられている。流路47には、前処理機器として尿素除去装置48が設けられるとともに、尿素除去装置48の入口と出口にそれぞれ弁49,50が設けられている。尿素除去装置48は、水中の尿素を除去する装置であり、例えば、臭化物塩と酸化剤とを添加したときに発生する次亜臭素酸により尿素を分解除去する装置である。あるいは、尿素分解装置48は、生物を使用して尿素を除去する装置であっても、適切な酸化剤を添加した上で紫外線酸化処理により尿素を分解除去する装置であってもよい。
 弁46の出口と弁61との間において配管12から2本の流路52,57が分岐しており、これらの流路52,57の先端はいずれも配管13に接続している。流路52には、前処理機器として難分解性TOC除去装置53が設けられており、難分解性TOC除去装置53の入口と出口にそれぞれ弁54,55が設けられている。難分解性TOC除去装置53は、水中の難分解性TOC成分を除去する装置であり、例えば、過硫酸(ペルオキソ二硫酸)またはその塩の添加と紫外線酸化処理とを組み合わせて難分解性TOC成分を分解除去するものである。一方、流路57は、難分解性TOC除去装置53をバイパスするための流路であり、弁59のみを備えている。
 この前処理流路網40では、原水を水処理システム10に供給する配管12に対し、それぞれ前処理機器が設けられている流路42,47,52が相互に直列に接続にされていることになる。弁61を閉じた状態で流路42,47,52,57の1以上を選択することによって、原水タンク11からの原水をそのまま水処理システム10に供給するか、あるいは、前処理機器であるVOC除去装置43、尿素除去装置48及び難分解性TOC除去装置53のうちの1以上に原水を通水させることによりそれらの前処理機器において前処理を行ってから原水を水処理システム10に供給するかを選択することができる。ただし、流路52と流路57とを同時に選択することはできない。例えば、弁41を閉じ弁44,45を開けることによって原水が流路42を流れるようにすれば、原水はVOC除去装置43を経て水処理システム10に供給されることになり、原水中の揮発性有機物質は、超純水製造などのための前処理として、VOC除去装置43によって分解除去される。この場合、揮発性有機物質が除去された原水が水処理システム10に供給される。同様に、弁46を閉じ弁49,50を開けることによって原水が流路47を流れるようにすれば、原水は尿素除去装置48を経て水処理システム10に供給されることになり、原水中の尿素は尿素除去装置48によって分解除去される。この場合も、尿素が除去された原水が水処理システム10に供給される。ただし、尿素除去装置48では、尿素以外の難分解性TOC成分はほとんど除去されない。なお、流路42,47の両方を選択すれば、原水は、VOC除去装置43と尿素除去装置48とをこの順で通水することになる。
 図1に示した例では、原水の流れ方向の上流側から、VOC除去装置43を備える流路42、尿素除去装置48を備える流路47、難分解性TOC除去装置53を備える流路52の順で、流路42,47,52が直列に設けられているが、流路42,47,52の配置順はこれに限定されるものではない。また、3つの流路42,47,52における原水の通水順序を変更できるように適宜に配管や弁を設け、測定された原水の水質に基づいてこれらの流路42,47,52における通水順序を制御するようにしてもよい。例えば、VOC除去装置43と尿素除去装置48に対する通水順序はこれに限られるものではなく、尿素除去装置48を通水してからVOC除去装置43を通水するように、前処理流路網40での流路構成を変更してもよい。前処理流路網40において難分解性TOC除去装置53も含めて複数の前処理機器に原水を通水する場合、運転コストの低減などの観点から、難分解性TOC除去装置53には最後に原水が通水するようにすることが好ましい。
 弁59を閉じ弁54,55を開けることによって原水が流路52を流れるようにすれば、原水は難分解性TOC除去装置53を経て水処理システム10に供給されることとなり、原水中の難分解性TOC成分は、超純水製造などのための前処理として、難分解性TOC除去装置43によって分解除去される。この場合、難分解性TOC成分が除去された原水が水処理システム10に供給される。逆に弁54,55を閉じ弁59を開けて原水が流路57を流れるようにすれば、原水は、難分解性TOC除去装置53を経ることなく水処理システム10に供給される。
 図1を使用し、特定有機成分測定装置23において尿素濃度と揮発性有機物質濃度を測定する場合の前処理流路網40の構成を説明した。このような前処理流路網40を備える水処理管理システムでは、原水に含まれる難分解性TOC成分の濃度が所定レベル以下であれば、前処理流路網40において前処理を行うことなく原水タンク11内の原水をそのまま水処理システム10に供給し、原水に含まれる難分解性TOC成分や特定の有機成分の濃度が所定レベルを超えるときは、前処理流路網40において、VOC除去装置43、尿素除去装置48及び難分解性TOC除去装置53の少なくとも1つによる前処理を行った後に原水を水処理システム10に供給する制御が行われる。演算部26及び流路制御部27は、このような制御を行なうために水処理管理装置20に設けられている。
 演算部26は、特定有機成分測定装置23で測定された特定の有機成分の濃度とTOC計26で測定されたTOC濃度とに基づく演算を行う。流路制御部27は、演算部26で得られた演算結果に基づいて前処理流路網40の弁41,44~46,49,50,54,55,59,61の制御を行うことにより流路を選択して、VOC除去装置43、尿素除去装置48及び難分解性TOC除去装置53の1以上を経由して、あるいは経由せずに原水が水処理システム10に供給されるような制御を実行する。すなわち流路制御部27は、演算部26での演算結果に応じて水処理システム10への原水の流路を制御する。このとき、演算部26での演算結果に応じて、前処理機器であるVOC除去装置43、尿素除去装置48及び難分解性TOC除去装置53の各々における運転条件を制御してもよい。例えば、VOC除去装置43であれば、ブロアーによる空気吹込み量や真空ポンプの真空度などを制御してもよく、尿素除去装置48であれば薬品添加量などを制御してもよく、難分解性TOC除去装置53であれば薬品添加量や紫外線照射量などを制御してもよい。
 具体的な制御の一例を説明する。TOC計で測定されたTOC濃度をCTOCとし、特定有機成分測定装置23のVOC計で測定された揮発性有機物質濃度をCVOCとし、特定有機成分測定装置23の尿素計で測定された尿素濃度をCUとする。制御を実現するために、いくつかの閾値を設定する。TOC濃度CTOCに関する閾値をTTOCとし、揮発性有機物質濃度CVOCに関する閾値をTVOCとし、尿素濃度CUに関する閾値をTUとし、揮発性有機物質濃度CVOCとTOC濃度CTOCとの比(CVOC/CTOC)に関する閾値をTAとし、尿素濃度CUとTOC濃度CTOCとの比(CU/CTOC)に関する閾値をTBとする。そして、測定された濃度と各閾値との関係により、演算部26及び流路制御部27により、以下に示すように場合分けに基づいた制御を行なう。
 (1) 難分解性TOC成分の濃度が小さい通常時、すなわち、条件:
 TTOC>CTOC
 が満たされる場合には、弁44,45,49,50,54,55,61を閉じ、弁41,46,59を開けて、原水が配管12から流路57に直接供給されてそのまま水処理システム10に供給されるようにする。
 (2) 揮発性有機物質濃度が高い場合、すなわち、4つの条件:
 TTOC≦CTOC
 TVOC≦CVOC
 TU>CU、及び
 CVOC/CTOC≧TA
 が全て満たされる場合には、弁41,49,50,54,55,61を閉じ、弁44~46,59を開けて、原水が配管12から流路42に供給されてVOC除去装置43に通水され、その後、水処理システム10に供給されるようにする。
 (3) 尿素濃度が高い場合、すなわち、4つの条件:
 TTOC>≦CTOC
 TVOC>CVOC
 TU≦CU、及び
 CU/CTOC≧TB
 が全て満たされる場合には、弁44~46,54,55,61を閉じ、弁41,49,50,59を開けて、原水が配管12から流路47に供給されて尿素除去装置48に通水され、その後、水処理システム10に供給されるようにする。
 (4) 揮発性有機物質濃度と尿素濃度の両方が高い場合、すなわち、5つの条件:
 TTOC≦CTOC
 TVOC≦CVOC
 TU≦CU
 CVOC/CTOC≧TA、及び
 CU/CTOC≧TB
 が全て満たされる場合には、同様に弁の制御を行なって、原水がVOC除去装置43と尿素除去装置48を順次通水した後に水処理システム10に供給されるようにする。
 (5) 揮発性有機物質でも尿素でもないTOC成分が高い場合は、さらにいくつかの場合に細分される。3つの条件:
 TTOC≦CTOC
 TVOC>CVOC、及び
 TU>CU
 が全て満たされる場合には、同様に弁の制御を行なって、原水が流路52に供給されて難分解性TOC除去装置53に通水され、その後、水処理システム10に供給されるようにする。また、5つの条件:
 TTOC≦CTOC
 TVOC≦CVOC
 TU≦CU
 CVOC/CTOC<TA
 及びCU/CTOC<TB
 が全て満たされる場合には、同様に弁の制御を行なって、原水がVOC除去装置43と尿素除去装置48と難分解性TOC除去装置53とを順次通水した後に水処理システム10に供給されるようにする。
 難分解性TOC除去装置53は、揮発性有機物質も尿素も分解除去することができるが、VOC除去装置43や尿素除去装置48に比べて運転コストなどが高い。そこで、上記に示した制御例では、運転コストの削減を念頭において、可能な限りVOC除去装置43や尿素除去装置48において原水の前処理を行うようにしている。したがって、コスト等の兼ね合いにより、上記の制御例にとらわれることなく、難分解性TOC除去装置53のみで原水の前処理を行ったり、VOC除去装置43や尿素除去装置48に難分解性TOC除去装置53を組み合わせて原水の前処理を行うことができる。また、上記の制御例は一例であり、他のアルゴリズムに基づいて前処理流路網40における流路の選択を行うことができる。例えば尿素濃度が高い場合には、TOC計で測定されたTOC濃度と尿素濃度との差から他のTOC成分の有無を判断し、その判断結果に基づいて前処理流路網40における流路の切り替えや各除去装置の運転条件を制御することができる。
 本発明においては、前処理流路網40に設けられる前処理機器は、VOC除去装置43、尿素除去装置48及び難分解性TOC除去装置53に限られるものではなく、水処理管理装置20における測定項目に応じて選定される。言い換えれば、特定有機成分測定装置23によって特定の有機成分の濃度が測定されるときは、原水からその特定の有機成分を除去する処理を行うために、前処理流路網40のいずれかの流路にその特定の有機成分を除去する除去装置が設けられる。例えば、特定有機成分測定装置23がトリハロメタン計を備えるときは、前処理流路網40には、前処理機器として、トリハロメタン除去装置が設けられる。
 図2は、本実施形態での流路の制御を具体的に説明するフローチャートである。ここでは、図1に示す水処理管理システムにおいて特定有機成分測定装置23が尿素計のみからなり、前処理流路網40において弁41,44,45、流路42及びVOC除去装置43が設けられていないものとする。そのため、制御に用いられる閾値は、TOC濃度に関する第1の閾値Th1と、尿素濃度に関する第2の閾値Th2と、尿素濃度とTOC濃度との比に関する第3の閾値Th3の3種類となる。まずステップ101において演算部26は、TOC計25で測定されたTOC濃度が第1の閾値Th1以上であるかどうかを判定する。TOC計25で測定されるTOC濃度が第1の閾値Th1以上であるときは、原水である対象水に難分解性TOC成分が一定レベル以上含まれるときである。そこでステップ101においてTOC濃度が第1の閾値Th1未満であるときは、流路制御部27は、ステップ102において、前処理流路網40において弁46,59を開けて残りの弁49,50,54,55,61を閉じ、原水が配管12から流路57を介してそのまま水処理システム10に供給されるようにする。ステップ101においてTOC濃度が第1の閾値Th1以上であるときは、次に演算部26は、ステップ103において、尿素濃度が第2の閾値Th2以上であるかどうかを判定する。尿素濃度が第2の閾値Th2未満であるときは、難分解性TOC成分を含むがそれは尿素ではない場合であるから、流路制御部27は、ステップ104において、前処理流路網40において弁46,54,55を開けて残りの弁49,50,59,61を閉じ、原水が流路52を介して難分解性TOC除去装置53で処理されてから水処理システム10に供給されるようにする。
 ステップ103において尿素濃度が第2の閾値Th2以上であるときは、演算部26は、ステップ105において、(尿素濃度/TOC濃度)が第3の閾値Th3以上であるかどうかを判定する。(尿素濃度/TOC濃度)が第3の閾値Th3以上であるときは、原水に含まれる難分解性TOC成分の中で尿素がかなりの部分を占める場合であるから、流路制御部27は、ステップ106において、前処理流路網40において弁49,50,59を開けて残りの弁46,54,55,61を閉じ、原水が流路47を介して尿素除去装置48で処理されてから流路57を介して水処理システム10に供給されるようにする。一方、ステップ105において(尿素濃度/TOC濃度)が第3の閾値Th3未満であるときは、尿素以外の難分解性TOC成分を無視できないときであるからステップ104の処理を実行することとして、流路制御部27は、原水が流路57を介して難分解性TOC除去装置53で処理されてから水処理システム10に供給されるようにする。時々刻々と変化する原水の水質に対応するために、ステップ102,104,106において流路の選択が行われたのちは、ステップ101からの処理が繰り返される。
 図2に示した制御フローでは、TOC濃度が第1の閾値Th1以上であるときに、尿素除去装置48または難分解性TOC除去装置53による原水の前処理を行うようにしている。原水の前処理に尿素除去装置48及び難分解性TOC除去装置53のどちらかあるいは両方を用いるかの選択は、図2を用いて説明したものに限られない。例えば図2に示す手順において、ステップ105の判定処理を行わないこととして、ステップ103において尿素濃度が第2の閾値Th2以上であるときは常に尿素除去装置48による原水の前処理が行われるようにしてもよい。TOC濃度と尿素濃度とに基づく図2に示す手順における第1乃至第3の閾値Th1~Th3は、水処理システム10の構成や用途などによって適宜定められるが、一例として第1の閾値Th1は、0.5~5ppbの間、好ましくは0.5~3ppbの間、さらに好ましくは0.5~1ppbの間で設定される。第2の閾値Th2は、炭素換算として、例えば、0.1~2ppbの間、好ましくは0.1~1ppbの間、さらに好ましくは0.1~0.3ppbの間で設定される。第3の閾値Th3は、例えば、0.2~0.4の間で設定される。
 以上説明した本実施形態の処理によれば、難分解性TOC成分が尿素であるか否かを問わず、水処理システム10に供給されるべき原水に難分解性TOC成分が含まれているときにこの難分解性TOC成分を除去する前処理を行ってから原水を水処理システム10に供給するので、例えば水処理システム10が超純水製造システムである場合に、得られる超純水の水質の低下を防止することができる。難分解性TOC成分以外にも水処理システム10の処理水質に影響を与えるような有機成分が原水に含まれているときに、その有機成分を除去する前処理を行ってから原水を水処理システム10に供給するので、同様に、水処理システム10の出口における水質の低下を防止することができる。また、例えば過硫酸を使用する難分解性TOC除去装置53の方がVOC除去装置43や尿素除去装置48よりも大幅に運転コストが高いが、本実施形態によれば、原水に含まれる難分解性TOC成分が尿素を主とするときや原水に揮発性有機物質が含まれているときは、VOC除去装置43あるいは尿素除去装置48において原水の前処理を行うので、水処理管理システム全体での運転コストを低減することが可能になる。
 [第2の実施形態]
 本発明に基づく水処理管理システムは、図1に示したものに限定されない。以下、第2の実施形態の水処理管理システムについて説明する。第2の実施形態の水処理管理システムも、第1の実施形態と同様に、水処理管理装置20と前処理流路網40とを備えているが、前処理流路網40としては第1の実施形態で用いられたものと同様のものが使用される。図3は、第2の実施形態の水処理管理システムを説明する図であり、水処理管理システムに設けられる水処理管理装置20の構成を示している。
 図3に示す水処理管理装置20は、図1に示される水処理管理装置20において、特定有機成分測定装置23の位置を変更し、評価用純水製造部30の出口水の一部が弁22を介して特定有機成分測定装置23に供給されるようにしたものである。尿素も難分解性TOC成分の1種であるが、評価用純水製造部30において多少は除去される可能性があるので、図3に示すように評価用純水製造部30の出口水における尿素濃度を測定することにより、より的確に前処理流路網40での流路の制御を行なうことが可能になる。尿素以外の特定の有機成分についても、図3に示すように評価用純水製造部30の出口水においてその濃度を測定することにより、より的確に前処理流路網40での流路の制御を行なうことが可能になる。
 [第3の実施形態]
 評価用純水製造部30における特定の有機成分の濃度やTOC濃度の測定点は1箇所に限られるものではなく、複数箇所とすることができる。図4は第3の実施形態の水処理管理システムを説明する図であり、水処理管理システムに設けられる水処理管理装置20の構成を示している。第3の実施形態の水処理管理システムも水処理管理装置20と前処理流路網40とから構成されるが、前処理流路網40としては第1の実施形態で用いられたものと同様のものが使用される。
 図4に示す水処理管理装置20は、図3に示す水処理管理装置20において、評価用純水製造部30に対象水として供給される原水の一部が弁22aを介して特定有機成分測定装置23に供給され、弁24aを介してTOC計25に供給されるようにするとともに、逆浸透膜装置32の透過水(RO透過水)の一部が弁22bを介して特定有機成分測定装置23に供給され、弁24bを介してTOC計25に供給されるようにしたものである。さらに第3の実施形態の水処理管理装置20では、対象水として供給される原水を外部に排出するための弁37が設けられている。弁22,22a,22bの開閉の制御により特定有機成分測定装置23は、対象水、RO透過水及び評価用純製造部30の出口水を切り替えてそれらの水に含まれる特定の有機成分の濃度を測定することができる。同様に弁24,24a,24bの開閉の制御によりTOC計25は、対象水のTOC濃度、RO透過水のTOC濃度及び評価用純製造部30の出口水のTOC濃度を切り替えて測定することができる。このように複数の測定点での特定の有機成分の濃度やTOC濃度を測定可能とすることにより、例えば、対象水のTOC濃度と評価用純製造部30の出口水とから試料用純水製造部30におけるTOC除去率を求めることができる。そしてこの実施形態では、対象水のTOC濃度が高くてもTOC除去率が大きければ、上述の実施形態と同様に前処理流路網40を介して原水を水処理システム10に供給し、TOC除去率が低いときには前処理流路網40の弁57を介して原水を外部に排出するなどの流路制御を実行することができる。
 次に実施例及び比較例により、本発明をさらに詳しく説明する。以下に説明する実施例や比較例は単なる例示であり、本発明を限定するものではない。
 [実施例1]
 図1に示す水処理管理システムを組み立てた。水処理システム10として超純水製造システムを用いた。水処理管理装置20において、逆浸透膜装置32として膜面積が3.5mである日東電工株式会社製のESPA2-4021を使用し、これを回収率が50%、フラックスが0.6m/dの条件で運転した。紫外線照射装置33として、株式会社フォトサイエンス製の低圧紫外線酸化装置を使用し、照射量を0.4kWh/mとした。カートリッジポリッシャー34として、オルガノ株式会社製のESP-2を使用し、通水速度を60(L/L-R)/hとした。特定有機成分測定装置23として、尿素濃度を測定する尿素計(オルガノ株式会社製のオンライン尿素濃度計ORUREA(登録商標))を使用した。TOC計25として、Sievers社製のオンラインTOC濃度計500RLeを使用した。ただし前処理流路網40には前処理機器として尿素除去装置48及び難分解性TOC除去装置53が設けられ、VOC除去装置43は設けられないようにした。尿素計である特定有機成分測定装置23で測定された尿素濃度を水処理管理装置20の入口水での尿素濃度とし、TOC計25で測定されたTOC濃度を水処理管理装置20の入口水でのTOC濃度とした。図2を用いて説明した制御を行なうこととして、流路制御部27で用いる閾値に関し、第1の閾値Th1を1ppbとし、第2の閾値Th2を0.6ppbとし、第3の閾値Th3を0.4とした。
 原水として模擬原水を水処理管理装置20及び前処理流路網40に供給したところ、水処理管理装置20の入口水での尿素濃度は8ppbであって第2の閾値Th2以上であり、水処理管理装置20の出口水でのTOC濃度は10ppbであって第1の閾値Th1以上であった。このとき(尿素濃度/TOC濃度)が0.8であって第3の閾値Th3以上であるため、模擬原水に含まれる難分解性TOC成分が尿素であると判断した。流路制御部27により各弁の開閉の制御を行なって、尿素除去装置48を介して模擬原水が水処理システム10に供給されるようにした。そして水処理システム10の処理水(出口水)における尿素濃度とTOC濃度とを測定した。結果を表1に示す。
 [実施例2]
 実施例1と同じ水処理管理システム及び水処理システム10を使用し、実施例1とは異なる模擬原水を水処理管理装置20及び前処理流路網40に供給した。水処理管理装置20の入口水での尿素濃度は0.5ppb未満であって第2の閾値Th2未満であり、水処理管理装置20の出口水のTOC濃度は10ppbであって第1の閾値Th1以上であったので、模擬原水に含まれる難分解性TOC成分は尿素以外の有機成分であると判断した。なおこのとき、(尿素濃度/TOC濃度)も0.05未満であって第3の閾値Th3未満であった。流路制御部27により各弁の開閉の制御を行なって、難分解性TOC除去装置43を介して模擬原水が水処理システム10に供給されるようにした。水処理システム10の処理水(出口水)における尿素濃度とTOC濃度とを測定した。結果を表1に示す。
 [比較例1]
 実施例2で用いた水処理管理システムの水処理管理装置20から尿素計である特定有機成分測定装置23を取り除いたほかは実施例2と同じ装置構成のシステムを使用した。比較例1では尿素濃度を測定しないので、難分解性TOC成分を検出したときは、それが尿素であると仮定して、前処理流路網40において尿素除去装置48により前処理を行った原水を水処理システム10に供給するような制御を行なった。実施例2で用いたものと同じ模擬原水を水処理管理装置20及び前処理流路網40に供給したところ、水処理管理装置20の出口水のTOC濃度は10ppbであり、模擬原水には難分解性TOC成分が含まれていると判断した。そして、流路制御部27により各弁の開閉の制御を行なって、尿素除去装置48を介して模擬原水が水処理システム10に供給されるようにした。そして水処理システム10の処理水(出口水)における尿素濃度とTOC濃度とを測定した。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示す結果から分かるように、実施例1では、水処理管理装置20の出口水でのTOC濃度が第1の閾値Th1以上であり、水処理管理装置20の入口水での尿素濃度が第2の閾値Th2以上であり、しかも(尿素濃度/TOC濃度)が第3の閾値Th3以上であるため、模擬原水に含まれる難分解性TOC成分が尿素であると判断できた。そのため、水処理システム10に供給する前に模擬原水を尿素除去装置48で処理することにより、難分解性TOC成分を含まない原水を水処理装システム10に供給でき、水処理システム10の出口水すなわち処理水の水質を維持することができた。
 同様に実施例2では、水処理管理装置20の出口水でのTOC濃度が第1の閾値Th1以上であり、水処理管理装置20の入口水での尿素濃度が第2の閾値Th2未満であるため、模擬原水に含まれる難分解性TOC成分が尿素以外の難分解性TOC成分であると判断できた。そのため、水処理システム10に供給する前に模擬原水を難分解性TOC除去装置53で処理することにより、難分解性TOC成分を含まない原水を水処理システム10に供給でき、水処理システム10の処理水の水質を維持することができた。
 比較例1で用いた模擬原水は実施例2のものと同じであるので、難分解性TOC成分を含み、かつその難分解性TOC成分は尿素以外のものである。しかしながら比較例1では模擬原水の尿素濃度を測定せず、その代わり、水処理管理装置20の出口水におけるTOC濃度が例えば第1の閾値Th1以上であることをもって模擬原水に尿素が含まれていると判断し、その判断に基づいて、水処理システム10に供給する前に模擬原水を尿素除去装置48で処理した。その結果、比較例1では、尿素以外の難分解性TOC成分を含む原水が水処理システム10に供給されることとなって、表1に示されるように水処理システム10の処理水の水質が悪化した。
 以上説明した実施例及び比較例から明らかになるように、本発明によれば、水処理システムに供給されるべき原水に難分解性TOC成分が含まれていると判断したときに、例えばその難分解性TOC成分が尿素であるかそれ以外の有機成分であるかを評価でき、評価結果に応じて原水に対して適切な前処理を行うことが可能になるので、水処理システムの運転管理を適切に行うことができ、特に、原水の水質によらずに水処理システムを安定して動作させることが可能になる。また、難分解性TOC成分が尿素であると判明したときに尿素除去装置により尿素を除去することにより、難分解性TOC成分の除去に要する運転コストを低減することが可能になる。
 10  水処理システム
 11  原水タンク
 20  水処理管理ユニット
 23  特定有機成分測定装置
 25  TOC計
 26  演算部
 27  供給水製造部
 30  評価用純水製造部
 31  熱交換器(HE)
 32  逆浸透膜装置(RO)
 33  紫外線酸化装置(UV)
 34  カートリッジポリッシャー(CP)
 40  前処理流路網
 43  VOC除去装置
 48  尿素除去装置
 48  難分解性TOC除去装置

Claims (10)

  1.  水処理システムの運転管理に用いられる水処理管理装置であって、
     TOC成分を除去するために用いられる単位操作を実行するTOC除去機器を備えて前記水処理システムに供給されるべき原水が対象水として通水される評価用純水製造部と、
     少なくとも前記評価用純水製造部の出口水におけるTOC濃度を測定するTOC測定装置と、
     前記評価用純水製造部を流れる水における特定の有機成分の濃度を測定する特定有機成分測定装置と、
     前記TOC濃度と前記特定の有機成分の濃度とに基づく演算を実行する演算部と、
     前記演算部での演算の結果に基づき、前記原水を前記水処理システムに供給する流路を制御する流路制御部と、
     を有する、水処理管理装置。
  2.  前記特定有機成分測定装置は、少なくとも前記評価用純水製造部の出口水における前記特定の有機成分の濃度を測定する、請求項1に記載の水処理管理装置。
  3.  前記演算部は、前記特定の有機成分の濃度を前記TOC濃度で除算した除算値を算出し、前記流路制御部は前記除算値に応じて前記流路を制御する、請求項1または2に記載の水処理管理装置。
  4.  前記評価用純水製造部の入口及び出口を含んで前記評価用純水製造部に複数の測定点が設定され、前記TOC測定装置は前記複数の測定点におけるTOC濃度を測定し、前記特定有機成分測定装置は前記複数の測定点における前記特定の有機成分の濃度を測定する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の水処理管理装置。
  5.  請求項1乃至4のいずれか1項に記載の水処理管理装置と、
     前記水処理システムに前記原水を供給する経路に相互に直列に配置された複数の流路を備える前処理流路網とを有し、
     前記水処理管理装置は、前記前処理流路網の1以上の流路を選択することによって、前記原水を前記水処理システムに供給する流路を制御する、水処理管理システム。
  6.  前記前処理流路網の1以上の流路に、原水に対して前処理を行う前処理機器がそれぞれ設けられている、請求項5に記載の水処理管理システム。
  7.  前記前処理機器として、前記特定の有機成分を前記原水から除去する除去装置が設けられている、請求項6に記載の水処理管理システム。
  8.  前記前処理機器として難分解性TOC除去装置が設けられている、請求項6または7に記載の水処理管理システム。
  9.  原水を水処理システムに供給する水処理方法であって、
     TOC成分を除去するために用いられる単位操作を実行するTOC除去機器を備えて前記水処理システムとは別個に設けられている評価用純水製造部に前記原水を対象水として通水する工程と、
     少なくとも前記評価用純水製造部の出口水におけるTOC濃度を測定する第1の測定工程と、
     前記評価用純水製造部を流れる水における特定の有機成分の濃度を測定する第2の測定工程と、
     前記TOC濃度と前記特定の有機成分の濃度とに基づく演算の結果に基づき、前記原水を前記水処理システムに供給する流路を制御する流路制御工程と、
     を有する水処理方法。
  10.  前記流路制御工程は、前記原水に対してそれぞれ前処理を行う1以上の流路と前記原水をそのまま前記水処理システムに供給する流路との中から1つの流路を選択する工程である、請求項9に記載の水処理方法。
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