水处理方法和超纯水制造方法技术

本发明专利技术提供一种水处理方法，该水处理方法通过将含有有机物（特别是尿素）的原水导入反应槽（3）中，添加水溶性溴化物盐和氧化剂进行尿素的氧化处理，然后，用生物处理设备（5）进行生物处理，从而提高尿素的除去性能。根据所述水处理方法，可以将原水中的总有机碳（TOC）、特别是尿素高度分解。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及原水的水处理方法和使用经该水处理方法处理的处理水的超纯水制造方法，特别是涉及可以高度除去原水中的尿素的水处理方法和使用经该水处理方法处理的处理水的超纯水制造方法。
技术介绍
以往，从市政水、地下水、工业水等原水制造超纯水的超纯水制造 装置，基本上由前处理装置、一次纯水制造装置和二次纯水制造装置构成。其中，前处理装置通过凝集、浮上、过滤装置构成。一次纯水制造装置通过作为两台装置的反渗透膜分离装置和混床式离子交换装置、或离子交换纯水装置和反渗透膜分离装置构成，另外，二次纯水制造装置通过低压紫外线氧化装置、混床式离子交换装置和超滤膜分离装置构成。有关这样的超纯水制造装置，对提高其纯度的要求增高了，与之相伴要求除去总有机碳(TOC)成分。超纯水中的TOC成分之中、尤其尿素的除去有困难，越降低TOC成分，尿素的除去对TOC成分含量产生的影响越大。因此，在专利文献I和2中记载了，通过从供给于超纯水制造装置的水中除去尿素，来充分降低超纯水中的T0C。在专利文献I中记载了，在前处理装置中组装生物处理装置，将原水中的尿素用该生物处理装置分解。另外，在专利文献2中记载了，在被处理水(原水)中添加溴化钠和次氯酸钠，根据成为(NH2)2C0+3NaBr+3NaC10 — N2+C02+2H20+6Na++3Br>3Cr 的反应式，分解原水中的尿素。此外，在专利文献2的、段落和图I中记载了，将通过添加溴化钠和次氯酸钠对尿素进行了分解处理后的水通入活性炭塔中，将残留的次氯酸钠分解除去。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平6-63592号公报专利文献2 日本特开平9-94585号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，专利文献I中所记载的那样的生物处理由于缺乏对负荷变动的追随性，所以在原水中的尿素浓度大大增加的情况下，存在尿素除去处理未追上，尿素的除去性能降低，从而残存于处理水中的尿素浓度变高的问题。另外，如专利文献2中记载的水处理方法那样在原水中添加大量溴化钠和次氯酸盐的情况下，存在对超纯水制造工艺中的离子交换装置的负荷无益地增高的问题。对离子交换装置的负荷增高时，有可能离子交换树脂量、离子交换树脂的再生频率等增加，超纯水的制造成本增加，同时超纯水的制造效率降低等。本专利技术是鉴于上述课题而做出的，目的在于提供可以将原水中的T0C、特别是尿素高度分解的水处理方法。另外，本专利技术的目的在于提供利用了该水处理方法的超纯水制造方法。解决课题的方法为了解决上述课题，第一，本专利技术提供一种水处理方法，其具有在含有有机物的原水中添加水溶性溴化物盐和氧化剂的氧化处理工序，其特征在于，进一步具有生物处理工序(技术方案I)。根据上述专利技术(技术方案1)，通过采用添加水溶性溴化物盐和氧化剂而实施的氧化处理与在生物的作用下分解有机物的生物处理的组合对原水进行处理，可以在抑制水溶性溴化物盐和氧化剂的添加量的同时获得由生物处理所产生的尿素除去作用。因此，可以抑制对超纯水制造工艺中的离子交换装置的负荷，并提高尿素除去性能。在上述专利技术(技术方案I)中，优选在上述生物处理工序的给水中添加生物易分解性的有机物、和/或氨性的氮源(技术方案2)。 BOD同化细菌或硝化细菌参与除去尿素。根据上述专利技术(技术方案2)，在原水中添加水溶性溴化物盐和氧化剂，将原水中的一部分尿素氧化分解，另一方面，认为通过在生物处理工序的给水中添加生物易分解性的有机物，从而使用有机物作为碳源的从属营养细菌、即BOD同化细菌的活性和增殖提高，另外，分解、同化有机物时将一定比例(一般为B0D:N:P=100:5:1)的必要的氮源(N源)的尿素摄取和分解，由此尿素的除去性能提高。另外，通过在原水中添加水溶性溴化物盐和氧化剂，将原水中的一部分尿素氧化分解后，在生物处理工序的给水中添加氨性的氮源，从而使用无机碳(二氧化碳、碳酸氢盐、碳酸)作为碳源的独立营养细菌、所谓的硝化细菌的活性和增殖提高。而且，认为在氨一亚硝酸一硝酸的氧化过程中，通过尿素(NH2) 2C0分解，可以摄取氨性氮和无机碳这两种物质，所以尿素的除去性能增高。在上述专利技术(技术方案1、2)中，优选在上述生物处理工序之前进行上述氧化处理工序(技术方案3 )。根据该专利技术(技术方案3 )，首先，通过氧化处理工序，粗略除去原水中的尿素，然后，在生物处理工序进行残留部分的尿素的除去，由此，可以有效地分解和除去尿素等难分解性的有机物。在上述专利技术(技术方案I 3)中，优选通过具有负载生物的载体的生物处理设备进行上述生物处理(技术方案4)。另外，在上述专利技术(技术方案4)中，优选上述负载生物的载体为活性炭(技术方案5)。根据该专利技术(技术方案4、5)，由于生物处理设备为使用负载生物的载体的生物膜法，所以与流化床时相比，可以抑制菌体从生物处理设备流出，处理效果高，并且可以长期维持其效果。在上述专利技术(技术方案I 5)中，优选在上述生物处理的后级进一步进行还原处理(技术方案6)。在氧化处理工序中，大多使用氯系的氧化剂(次氯酸等)等，但它们有时与氨性的氮源反应，形成结合氯化合物。虽然结合氯的氧化力比游离氯的低，但是在后级的处理中有可能引起处理部件的氧化劣化，因此，可通过还原处理，使该结合氯化合物无害化。另外，第二，本专利技术提供超纯水制造方法，其特征在于，将通过上述专利技术(技术方案I 6)的水处理方法得到的处理水用一次纯水装置和二次纯水装置进行处理来制造超纯水(技术方案7)。根据上述专利技术(技术方案7)，由于在一次纯水装置和二次纯水装置的前级的生物处理(水处理)中，尿素被充分分解除去，所以可以有效制造高纯度的超纯水。专利技术的效果根据本专利技术的水处理方法，可以将原水中的T0C、特别是尿素高度分解。附图说明图I是表示实施本专利技术的一实施方式的水处理方法的处理装置的系统图。图2是表示实施超纯水制造方法的超纯水制造装置的系统图，该超纯水制造方法利用了上述实施方式的水处理方法。图3是表示实施例2 4的尿素除去效果的曲线图。 其中，附图标记说明如下3反应槽(氧化反应槽)4第一供给机构(水溶性溴化物盐、氧化剂)5生物处理设备8第三供给机构(易分解性有机物、氨性的氮源)9第四供给机构(还原处理还原剂、黏泥控制剂)22 一次纯水装置23副系统(二次纯水装置)W 原水Wl处理水具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图I是表示实施本专利技术一实施方式的水处理方法的处理装置的示意图。在图I中，I是从未图示的原水贮槽中供给的原水W的前处理系统，经该前处理系统I处理后的原水W在热交换器2中被调整为规定的温度后，被供给到氧化反应槽3(以下简称为“反应槽”)中。该反应槽3形成单槽或2槽以上的复槽结构，并附设有用于供给水溶性溴化物盐和氧化剂的第一供给机构4。反应槽3与生物处理设备5连通，进而生物处理设备5与菌体分离装置6连接，经这些各种装置处理后，作为处理水Wl被供给到一次纯水装置中。在上述那样的处理装置中，在反应槽3的后级设置有用于供给还原剂的第二供给机构7。另外，在生物处理设备5上附设有用于供给易分解性有机物或氨性的氮源的第三供给机构8，可将它们供给到生物处理设备5的给水中。进而，在生物处理设备5的后级附设有用于供给还原剂和黏泥控制剂的第四供给机构9。此外，10为配管。上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.05 JP 2010-049232;2010.07.02 JP 2010-152321.ー种水处理方法，其具有在含有有机物的原水中添加水溶性溴化物盐和氧化剂的氧化处理工序，其特征在干，进ー步具有生物处理工序。2.如权利要求I所述的水处理方法，其特征在于，在所述生物处理工序的给水中添加生物易分解性的有机物、和/或氨性的氮源。3.如权利要求I或2所述的水处理方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：新井伸说，育野望，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：