[发明专利]水处理方法和超纯水制造方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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1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TOC。

在专利文献1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）₂CO+3NaBr+3NaClO→N₂+CO₂+2H₂O+6Na⁺+3Br^-+3Cl^-的反应式，分解原水中的尿素。此外，在专利文献2的[0030]、[0039]段落和图1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1：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

发明内容

发明要解决的课题

然而，专利文献1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。

本发明是鉴于上述课题而做出的，目的在于提供可以将原水中的TOC、特别是尿素高度分解的水处理方法。另外，本发明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，本发明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1）。

根据上述发明（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。

在上述发明（技术方案1）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。根据上述发明（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BOD: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→亚硝酸→硝酸的氧化过程中，通过尿素（NH₂）₂CO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。