水处理装置、超纯水制造装置及水处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够简单且高度地将水中的尿素除去的水处理装置及水处理方法、以及能够简单地获得TOC浓度极低的高纯度超纯水的超纯水制造装置。本发明专利技术提供具备固定化有氨基或季铵基的非水溶性聚合物和对接触于所述非水溶性聚合物后的所述原水进行处理的生物活性炭的水处理装置及水处理方法。进而，本发明专利技术提供具有上述水处理装置、以及设置在其下游侧的一次纯水系统及二次纯水系统的超纯水制造装置。

Water treatment device, ultrapure water manufacturing device and water treatment method

The invention provides a water treatment device and a water treatment method for removing urea in water in a simple and high degree, and a ultra pure water manufacturing device capable of simply obtaining high purity ultra pure water with very low TOC concentration. The present invention provides a non water-soluble polymer with immobilized amino or quaternary ammonium group and a water treatment device and a water treatment method for treating the biological activated carbon of the raw water exposed to the non water-soluble polymer. Furthermore, the invention provides an ultra-pure water manufacturing device with the water treatment device, a primary water system and a secondary water system arranged on the downstream side thereof.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水处理装置、超纯水制造装置及水处理方法
本专利技术涉及水处理装置、超纯水制造装置及水处理方法。
技术介绍
一般来说，由自来水、井水、地下水、工业用水等原水制造超纯水的超纯水制造装置多由前处理装置、一次纯水系统及二次纯水系统构成。其中，前处理装置例如由凝集沉淀装置、加压浮上装置、过滤装置等构成，将原水中的浑浊成分除去，制成前处理水。一次纯水系统例如组合脱气装置、逆浸透膜装置、离子交换装置、紫外线氧化装置等而构成，将利用前处理装置进行处理获得的前处理水中的有机物、离子成分、溶存气体等除去，制造一次纯水。另外，二次纯水系统例如由紫外线氧化装置、混床式离子交换装置及超过滤装置等构成，对利用一次纯水系统制造的一次纯水中的微量杂质进行处理而制造高纯度的超纯水。近年来，对于超纯水，对提高其纯度的要求变得极高，与此相伴期待将总有机碳(TOC)成分除去。超纯水中的TOC成分中，特别是尿素由于分子量小、难以离子化，因此难以将其除去。因而，越减少超纯水中的TOC成分，则TOC成分中的尿素的含有率越增高。因此，为了高度地减少超纯水中的TOC，期待尽量地从供给至超纯水制造装置的水中将尿素除去。专利文献1中公开了，在原水中添加尿素或尿素衍生物及/或氨性的氮源之后进行生物处理的尿素的除去方法。但是，对于在添加尿素后进行生物处理的方法来说，由于其添加量的控制困难，因此有尿素残留的情况。另外，当添加氨性的氮源时，有无法除去该氨性氮的情况，有导致配置于超纯水制造装置下游侧的膜或树脂的劣化的可能性。另外，因有必要在下游侧配置用于除去氨性氮的装置等理由，有不适于制造超纯水的情况。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2011/135942号
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于，提供能够简单且高度地将水中的尿素除去的水处理装置及水处理方法。另外，其目的在于，提供高度地将尿素除去、能够简单地获得TOC浓度极低的高纯度超纯水的超纯水制造装置。用于解决技术问题的手段本专利技术的水处理装置，其特征在于，其为对原水进行生物处理的水处理装置，其具备固定化有氨基或季铵基的非水溶性聚合物和用于与上述非水溶性聚合物接触后的上述原水进行处理的生物活性炭。本专利技术的水处理装置中，优选上述非水溶性聚合物是固定化有季铵基的非水溶性聚合物。本专利技术的水处理装置中，优选上述非水溶性聚合物与上述生物活性炭以混床式、或在上述生物活性炭的上游侧层叠有上述非水溶性聚合物的复床式进行设置。本专利技术的水处理装置中，优选上述非水溶性聚合物和上述生物活性炭的使用量以上述非水溶性聚合物/上述生物活性炭所表示的体积比计为1/99～99/1。本专利技术的水处理装置中，优选上述非水溶性的聚合物是具有上述氨基或上述季铵基作为离子交换基的离子交换纤维或离子交换树脂。本专利技术的超纯水制造装置的特征在于，其具备本专利技术的水处理装置、以及设置在其下游侧的一次纯水系统及二次纯水系统。本专利技术的水处理方法的特征在于，其具备以下工序：使原水接触于固定化有氨基或季铵基的非水溶性聚合物的工序；和通过生物活性炭对接触于上述非水溶性聚合物后的上述原水进行处理的工序。本专利技术的水处理方法中，优选上述原水的pH为4～9。专利技术效果根据本专利技术的水处理装置及水处理方法，可以简单且高度地将水中的尿素除去。根据本专利技术的超纯水制造装置，由于将尿素高度地除去，因此可以简单地获得TOC浓度极低的高纯度的超纯水。附图说明图1为概略地表示第1实施方式的水处理装置的模块图。图2为概略地表示第2实施方式的水处理装置的模块图。图3为概略地表示第3实施方式的水处理装置的模块图。图4为概略地表示本专利技术的超纯水制造装置的实施方式的模块图。图5为表示实施例及比较例的处理天数与尿素除去率的关系的图表。具体实施方式以下参照附图详细地说明本专利技术的实施方式。(水处理装置)图1为概略地表示本实施方式的水处理装置1的模块图。水处理装置1具备储存原水W并进行供给的储存槽10和进行生物处理的生物处理装置20。生物处理装置20中填充有混合了固定化有氨基或季铵基的非水溶性聚合物(氨基或季铵基固定化聚合物)(AP)和生物活性炭(BAC)的混床。储存在该储存槽10中的原水W用生物处理装置20处理，之后供给至例如一次纯水系统、进而供给至二次纯水系统，从而制造纯水或超纯水。生物活性炭在活性炭上担载有微生物，用于进行生物处理。一般来说，有机物通过进行生物处理的微生物(菌体)在氧呼吸、硝酸呼吸、发酵过程等中被分解，被气体化，或者进入到微生物的体内，作为污泥被除去。另外，还可以通过生物处理进行氮(硝化脱氮法)或磷(生物学的磷除去法)的除去处理。这样利用微生物进行的水处理一般称作生物处理。生物活性炭例如如下准备。在含有微生物的污泥中添加成为微生物营养源的碳源、磷、微量金属、无机盐。进而，根据需要吹入氧，进行需氧处理。由此，可以对微生物进行培养。在该进行了微生物培养的活性污泥中浸渍活性炭。由此，使微生物担载于活性炭所具有的细孔内，制作生物活性炭。通常当在该生物活性炭中通水含有TOC成分的水时，利用担载于生物活性炭的微生物的上述作用进行生物处理，将水中的TOC成分除去。在这种生物处理时，为了维持微生物的活性，根据需要将上述微生物的营养源添加在所供给的水中。此时，通过作为营养源将氨性氮添加在活性污泥中，可以获得使硝化菌群(氨氧化菌群)占优势的硝化菌污泥。认为其原因在于，除硝化菌群以外的微生物在氨性氮的存在下难以增殖，另一方面，具有氨耐受性的硝化菌群进行增殖。除尿素或氨性氮以外的添加物的物质及量通常可以是硝化菌培养中使用的物质及量。例如，通过在上述获得的硝化菌污泥中浸渍活性炭，可获得担载有硝化菌群的生物活性炭。硝化菌群由于对尿素进行代谢，因此通过利用担载有硝化菌的生物活性炭进行生物处理，能将水中的尿素除去。生物处理装置20中使用的生物活性炭的总量可以是将活性炭浸渍于活性污泥所获得的量，也可以是混合有浸渍于活性污泥所获得的生物活性炭和未进行浸漬处理的活性炭的量，但并非限定于这些方法。生物活性炭中的硝化菌群的担载量可以将尿素的除去率作为指标进行表示。作为生物活性炭优选：能够将尿素减少至优选0.02μg/L以下、更优选0.005μg/L以下的活性炭。作为生物活性炭中使用的活性炭并无特别限定，可举出以石炭、椰子壳、木炭等作为原料所制造的物质。对于活性炭的形状也无特别限定，例如可以使用纤维状、蜂窝状、圆柱状、破碎状、粒状、粉末状、丸状等。其中，在易于担载微生物的方面上，优选粒状或破碎状的活性炭。使用粒状或破碎状的活性炭时，其粒度优选为0.35～2.0mm、更优选为0.42～1.7mm。活性炭的粒度例如可以通过JIS标准筛等进行测定。氨基或季铵基固定化聚合物是固定化有氨基或季铵基的非水溶性聚合物。本专利技术的氨基或季铵基固定化聚合物中，氨基是指构成伯～叔胺的氨基，进而还包含这些基团进行离子化、形成了铵离子的基团。如果作为氨基或季铵基固定化聚合物使用的聚合物主要是能够将氨基或季铵基固定化、同时为非水溶性的聚合物，则无特别限定。作为该聚合物，例如可以使用苯乙烯-二乙烯基苯共聚物或聚乙烯醇系、乙酸酯等纤维素系、聚甲基丙烯腈或聚丙烯腈等丙烯酸系、聚氯乙烯或聚偏氯乙烯等氯乙烯系、尼龙等聚酰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水处理装置，其特征在于，其为用于对原水进行生物处理的水处理装置，其具备：固定化有氨基或季铵基的非水溶性聚合物；和用于对与所述非水溶性聚合物接触后的所述原水进行处理的生物活性炭。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.16 JP 2015-2241141.一种水处理装置，其特征在于，其为用于对原水进行生物处理的水处理装置，其具备：固定化有氨基或季铵基的非水溶性聚合物；和用于对与所述非水溶性聚合物接触后的所述原水进行处理的生物活性炭。2.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述非水溶性聚合物是固定化有季铵基的非水溶性聚合物。3.根据权利要求1或2所述的水处理装置，其特征在于，所述非水溶性聚合物与所述生物活性炭以混床式、或在所述生物活性炭的上游侧层叠有所述非水溶性聚合物的复床式进行设置。4.根据权利要求1～3中任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述非水溶性聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：塚越圣哲，
申请(专利权)人：野村微科学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP