紫外线处理方法以及系统技术方案

通过注入设备(12)使过氧二硫酸盐以及碱金属离子以外的金属离子溶解于被处理水。通过紫外线照射装置(10)用紫外线对使所述过氧二硫酸盐以及所述碱金属离子以外的金属离子溶解后的所述被处理水进行处理。通过对使过氧二硫酸盐和金属离子溶解后的被处理水进行UV处理，从而TOC分解性能提高，尤其是能够有利地进行尿素成分的分解。进而，可以在后级利用离子交换树脂进行处理，UV处理已经完成的被处理水中所包含的有机酸被吸附，能够进一步降低TOC浓度。

UV treatment method and system

【技术实现步骤摘要】
紫外线处理方法以及系统
本专利技术涉及使用紫外线(UV)来进行液体处理的、尤其是适于超纯水制造的、紫外线处理方法以及系统，尤其涉及将溶解于被处理水中的有机物进行分解。
技术介绍
在半导体、FPD(平板显示器)的工场中，在产品的制造工序中使用超纯水。在该超纯水的水质项目中有活菌数和TOC(总有机碳)浓度。作为用于使微生物失活的设备，使用UV灭菌装置，另外，作为用于降低TOC浓度的设备之一，使用UV氧化装置。这些装置在圆筒形的反应容器内收容有1根或多根发出254nm光以及/或者185nm光的紫外线的低压水银灯。该灯以不会直接接触到容器内的被处理水的方式单独地插入于石英制的灯保护管内。被处理水在该灯保护管的外侧与反应容器的内侧之间一边暴露于紫外线一边被压送。处理水中的微生物暴露于254nm光的紫外线而失活。该失活一般而言还表现为灭菌。另外，从暴露于185nm光的紫外线的处理水生成OH自由基，OH自由基成为氧化剂而将TOC氧化分解。同时，利用来自低压水银灯的185nm光和254nm光将有机物直接分解。只要为发出波长300nm以下的光源(紫外线灯)，就不限于低压水银灯，即使在为中压水银灯、高压水银灯、准分子灯等的情况下也发生同样的反应。作为灯保护管的原材料，使用石英、蓝宝石、氟树脂等。下述专利文献1表示这样的UV处理装置的一个例子。另外，例如如专利文献2所示，还已知有使过氧化氢溶解于被处理水中而进行UV照射的UV氧化装置、或者使次氯酸盐或者臭氧等溶解于被处理水中而进行UV照射的UV氧化装置等。进而，例如如专利文献3、非专利文献1以及2所示，还已知有使过硫酸盐(即，过氧二硫酸盐)溶解于被处理水中而进行UV照射的UV氧化装置。但是，在这些以往的UV氧化装置中，虽然能够将许多种类的有机物进行分解，但例如为了分解尿素，需要巨大的能量，用于UV照射的装置规模变大型化。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开WO2016/143829专利文献2：日本专利特开2015-93226专利文献3：日本专利特开2016-196000非专利文献非专利文献1：「フッ素系化合物の物理化学的処理法に関する基礎的研究」環境衛生工学研究·第25巻第3号(2011)、70－73頁(“与氟系列化合物的物理化学处理法有关的基础研究”环境卫生工学研究·第25卷第3号(2011)，70-73页)非专利文献2：「過硫酸イオンを用いた水中のパーフルオロオクタン酸(PFOA)及びその関連物質の光分解」用水と廃水·Vol.48No.12(2006)、1081-1087頁(“使用了过硫酸离子的水中的全氟辛酸(PFOA)及其关联物质的光分解”用水和废水·Vol.48No.12(2006)，1081-1087页)
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述点而完成的，其目的在于在通过照射紫外线(UV)而对溶解于被处理水中的有机物进行分解的技术中，不增加用于UV照射的装置规模地改善有机物分解效率。本专利技术提供一种紫外线处理方法，包括如下步骤：使过氧二硫酸盐以及碱金属离子以外的金属离子溶解于被处理水；以及用紫外线对使所述过氧二硫酸盐以及所述碱金属离子以外的金属离子溶解后的所述被处理水进行处理。本专利技术提供一种紫外线处理系统，具备：使过氧二硫酸盐以及碱金属离子以外的金属离子溶解于被处理水的设备；以及用紫外线对使所述过氧二硫酸盐以及所述碱金属离子以外的金属离子溶解后的所述被处理水进行处理的设备。根据本专利技术者们的实验，确认了在使过氧二硫酸盐(即过硫酸盐)溶解后的被处理水中进一步使碱金属离子以外的金属离子溶解、并用紫外线对上述结果得到的被处理水进行处理(UV照射)的情况相比于用紫外线对仅使过氧二硫酸盐(即过硫酸盐)溶解后的被处理水进行处理的情况，能够以更少的UV能量进行被处理水中的有机物的分解。另外，根据本专利技术，确认了尤其是能够高效地进行被处理水中的尿素的分解。因而，根据本专利技术，无需增加用于UV照射的装置规模，就能够改善有机物分解效率。附图说明图1为概略地表示本专利技术的紫外线处理系统以及方法的一个实施方式的框图。图2为表示过硫酸钾水溶液的相对于波长的吸光度的一个例子的曲线图。图3为表示实验例1的结果的曲线图。图4为表示实验例2的结果的曲线图。图5为表示实验例3的结果的曲线图。图6为表示实验例4的结果的曲线图。图7为表示实验例5的结果的曲线图。图8为表示使溶解于被处理水中的金属离子的浓度在0.001ppm至1.0ppm的范围变化的实验结果的曲线图。具体实施方式图1为概略地表示例如在超纯水制造系统中应用的、本专利技术的紫外线处理系统以及方法的一个实施方式的框图。紫外线(UV)照射装置10为用于用紫外线(UV)对被处理水进行处理的设备，在密闭容器10a内作为紫外线光源而配置有1个以上的UV灯11，将从UV灯11放射的UV照射至从供给口10b流入至容器10a内的被处理水，从排出口10c排出UV处理已经完成的水。设置于UV照射装置10的前级的注入设备12为用于将过硫酸盐(即过氧二硫酸盐)以及金属离子注入至被处理水、使这些过硫酸盐(过氧二硫酸盐)以及金属离子溶解于该被处理水中的设备。作为过硫酸盐(过氧二硫酸盐)，例如可以使过硫酸钾(K2S2O8)溶解于被处理水。另外，作为金属离子，可以使碱金属离子以外的金属离子溶解于被处理水，例如使从锰、铁、铜、银、金、钛、铈、镍、钌之中选择出的至少1种金属的离子溶解于被处理水。在注入设备12中使碱金属离子以外的金属离子溶解于被处理水中的操作可以按照将包含该金属离子的溶液注入至该被处理水的手法、使包含该金属离子的金属板与该被处理水接触的手法、以及在使包含该金属离子的金属板与该被处理水接触的状态下进行该金属板的电解的手法中的至少1个手法进行，或者，不限于此，也可以按照其它适当的手法进行。注入设备12的具体的构成既可以构成为包括使被处理水暂时地滞留的槽，并在该槽内注入过硫酸盐(过氧二硫酸盐)以及金属离子，或者也可以由设置于被处理水流经的配管的中途的注入用阀体或者溶解器具等构成，或者也可以由安装于UV照射装置10的容器10a的供给口10b的注入用适配器(阀体或者溶解器具等)构成。此外，注入设备12无需由1个设备构成，既可以分别设置用于使过硫酸盐(过氧二硫酸盐)溶解的注入设备和用于使金属离子溶解的注入设备，也可以进一步将前者的注入设备和后者的注入设备适当地隔离而配置，总之，只要作为UV照射处理的前阶段的工序而进行即可。由注入设备12使过硫酸盐(过氧二硫酸盐)以及碱金属离子以外的金属离子溶解的被处理水从UV照射装置10的供给口10b供给至容器10a内，在该容器10a内暴露于从UV灯11放射的紫外线，接受UV处理。由此，被处理水内所包含的TOC被氧化分解，尤其是，利用溶解于被处理水中的过硫酸盐(过氧二硫酸盐)和碱金属离子以外的金属离子来促进TOC的氧化分解。从UV照射装置10的排出口10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外线处理方法，其特征在于，包括如下步骤：/n使过氧二硫酸盐以及碱金属离子以外的金属离子溶解于被处理水；以及/n用紫外线对使所述过氧二硫酸盐以及所述碱金属离子以外的金属离子溶解后的所述被处理水进行处理。/n

【技术特征摘要】
20181128 JP 2018-2225731.一种紫外线处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
使过氧二硫酸盐以及碱金属离子以外的金属离子溶解于被处理水；以及
用紫外线对使所述过氧二硫酸盐以及所述碱金属离子以外的金属离子溶解后的所述被处理水进行处理。


2.根据权利要求1所述的紫外线处理方法，其特征在于，
所述碱金属离子以外的金属离子为从锰、铁、铜、银、金、钛、铈、镍、钌之中选择出的至少1种金属离子。


3.根据权利要求1所述的紫外线处理方法，其特征在于，
所述紫外线的光源为低压水银灯、其它水银灯、准分子灯、LED、激光器中的任意一种。


4.根据权利要求3所述的紫外线处理方法，其特征在于，
所述低压水银灯至少放射波长为185nm的紫外线。


5.根据权利要求1至4中的任一项所述的紫外线处理方法，其特征在于，
还包括用离子交换树脂对紫外线处理已经完成的所述被处理水进行处理的步骤。


6.根据权利要求1至4中的任一项所述的紫外线处理方法，其特征在于，
使所述碱金属离子以外的金属离子溶解于所述被处理水的步骤包括如下步骤中的至少1个：

【专利技术属性】
技术研发人员：中村知克，山越裕司，
申请(专利权)人：株式会社日本光电科技，
类型：发明
国别省市：日本;JP