CN111867985A

CN111867985A - 水处理管理装置和水质监测方法

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Publication number: CN111867985A
Application number: CN201980018499.XA
Authority: CN
Inventors: 高取望; 菅原广; 高桥一重; 须藤史生
Original assignee: Organo Corp
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2020-10-30
Also published as: TW201945293A; KR102729876B1; WO2019176435A1; TWI760601B; JP6978353B2; KR20230112157A; JP2019155275A; US20210078873A1; KR20200128714A; US11932555B2

Abstract

一种用于监测和评价供应到例如超纯水生产系统的水处理系统的水并对水处理系统的操作进行适当的管理的水处理管理装置，该水处理管理装置包括：评价用纯水生产单元，待供应到水处理系统的水作为目标水供应到评价用纯水生产单元，评价用纯水生产单元包括用于进行去除总有机碳(TOC)组分的单元操作的TOC去除装置；和用于测量在评价用纯水生产单元中的多个测量点处的TOC浓度的测量工具，多个测量点包括评价用纯水生产单元的入口和出口。

Description

水处理管理装置和水质监测方法

技术领域

本发明涉及用于进行水处理(例如，超纯水生产)的水处理管理装置及水质监测方法。

背景技术

例如，在生产超纯水原水的水处理系统(例如，超纯水生产系统)中，需要注意供应到水处理系统的原水的水质。在超纯水生产系统中，例如，进行反渗透膜(RO)处理或紫外线(UV)氧化处理以便去除原水中所含的有机物，即总有机碳(TOC)组分。然而，在有机物组分中，存在易于通过这些处理去除的组分和不易于去除的组分。

作为供应至超纯水生产系统的原水，迄今为止，使用了自来水、清洁水、工业用水等。近来，为了有效地利用水资源，通过对工厂废水进行初步处理等而作为再利用水的再生水和回收水已经用作原水。与工业用水不同，再生水和回收水的水质可能不稳定，再生水和回收水可能突然含有意外的有机物。如果将难以去除的有机物混入原水中，它们可能会影响在超纯水生产系统出口处的处理水的水质。因此，监测超纯水生产系统中原水的水质并根据水质适当管理超纯水生产系统的操作变得更加重要。在下面的描述中，将难以通过超纯水生产系统去除的有机物称为难分解的TOC组分。

专利文献1公开了，作为监测原水的水质的超纯水生产系统，设有用于生产供应到使用点的超纯水的主超纯水生产系统和用于监测原水的水质以进行控制的辅助超纯水生产系统。辅助超纯水生产系统生产与主超纯水生产系统相同水质的超纯水并具有与主超纯水生产系统相同的配置，但配置和操作成具有其比主超纯水生产系统更短的停留时间。停留时间是待净化的原水供应到系统入口且从系统出口流出所需的时间。然后，在专利文献1的系统中，测量了从辅助超纯水生产系统获得的超纯水的TOC浓度，并且基于该TOC浓度，评价了原水的水质，控制了供应到主超纯水生产系统的原水供应量等。

但是，在专利文献1所描述的系统中，由于主超纯水生产系统和辅助超纯水生产系统被配置成彼此等同，并且能够生产同等水质的超纯水，因此，由于装置规模的增加需要较大的安装空间，以及还增加了初始成本和操作成本。此外，由于它们具有如上所述的等同配置，因此与主超纯水生产系统相比，不可能显著缩短在辅助超纯水生产系统中的停留时间，结果，就不可能应对原水中水质的快速变化，这使得难以管理超纯水生产系统的操作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP 2016-107249A

发明内容

技术问题

由于专利文献1中公开的方法需要与用于生产超纯水以供应到使用点的超纯水生产系统具有相同的配置的辅助超纯水生产系统，因此装置规模增加并且成本增加，但是，不能总是适当地评价供应到主超纯水生产系统的原水的水质，结果，不能适当地进行主超纯水生产系统的操作管理。

本发明的目的是提供一种水处理管理装置和水质监测方法，其用于通过监测和评价供应到诸如超纯水生产系统的水处理系统的水来进行水处理系统的操作管理。

问题的方案

根据本发明的水处理管理装置是用于水处理系统的操作管理中的水处理管理装置，包括：评价用纯水生产单元，将待供应到水处理系统的水作为目标水供应到评价用纯水生产单元，评价用纯水生产单元包括用于进行去除总有机碳组分的单元操作的TOC去除装置；和用于在评价用纯水生产单元中的多个测量点处测量总有机碳浓度的测量工具，多个测量点包括评价用纯水生产单元的入口和出口。

根据本发明的水质监测方法是用于监测目标水的水质监测方法，该目标水是待供应到水处理系统的水，该水质监测方法包括：将目标水供应到与水处理系统分开设置的评价用纯水生产单元，评价用纯水生产单元包括用于进行去除总有机碳组分的单元操作的TOC去除装置；在评价用纯水生产单元中的多个测量点处测量总有机碳浓度，多个测量点包括评价用纯水生产单元的入口和出口；和分析在多个测量点处测量的总有机碳浓度值以评价目标水。

根据本发明，当评估出在供应到水处理系统的水中包含难以通过水处理系统中采用的反渗透膜(RO)处理或紫外线(UV)氧化处理去除的有机物组分时，例如可以进行诸如不向水处理系统供应水的控制。

发明的有益效果

根据本发明，由于可以通过测量工具、通过控制供水量等从测量结果评价供应至水处理系统(例如超纯水生产系统)的水，因此可以使水处理系统更稳定地操作以及便于水处理系统的操作管理。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的水处理管理装置的配置的示意图。

图2是示出另外的水处理管理装置的配置的示意图。

图3是示出配备有水处理管理装置的水处理系统的实施方式的配置的示意图。

图4是示出参照例1的结果的图表。

图5是示出参照例2的结果的图表。

具体实施方式

接下来，参考附图将描述本发明的优选实施方式。

假定存在诸如超纯水生产系统的水处理系统，则图1中所示的本发明的实施方式的水处理管理装置1是用于水处理系统的操作管理的装置。在此，假定水处理系统所使用的原水被暂时储存在水箱11中并被供应至水处理系统。原水可以是例如工业用水或回收水，但是在下面的描述中，待供应到水处理系统的水将被通称为原水。在此处所示的示例中，水处理管理装置1与水箱11的入口侧的原水的管道连接，监测和评价待供应至水箱11的作为目标水的原水，例如，确认原水中难分解的TOC组分的存在，并根据需要监测难分解的TOC组分的浓度等。评价结果用于例如控制向水箱11的原水供应。例如，当水从多个源供应到水箱11，这些水混合并供应至水处理系统时，基于评价结果可以进行来自至少一个源的供水量的控制。

水处理管理装置1包括：反渗透膜装置(RO)22，经由热交换器(HE)21向其供应原水；紫外线氧化装置(UV)23；连接到紫外线氧化装置23的出口的筒体抛光机(CP)24；以及用于测量TOC浓度的测量仪器25。未渗透通过反渗透膜装置22中的反渗透膜的水作为RO浓缩水被排出，并且已经通过反渗透膜的水(即RO渗透水)被供应至紫外线氧化装置23。筒体抛光机24是非再生型离子交换装置，其中，阴离子交换树脂和阳离子交换树脂填充在混合床中。提供了筒体抛光机24，用以去除流经其中的水中的离子组分，并且还去除由紫外线氧化装置23分解有机物时生成的分解产物。

通常，系统用于从原水中生成纯水或超纯水，该系统包括：向其供应原水的反渗透膜装置，向其供应反渗透膜装置的渗透水的紫外线氧化装置，以及向其供应在紫外线氧化装置中经过紫外线氧化处理的水的筒体抛光机。因此，本实施方式的水处理管理装置也配置成使得将从反渗透膜装置22的入口到筒体抛光机24的出口的一部分配置成评价用纯水生产单元2，从筒体抛光机24流出的水是纯水。来自筒体抛光机24的纯水经由阀33b排出到外部。在该评价用纯水生产单元2中，反渗透膜装置22和紫外线氧化装置23中的每一个是用于进行将待处理的水中的TOC组分去除的单元操作的装置。

为了监测和评价原水，该水处理管理装置1测量在评价用纯水生产单元2中的多个位置(即多个测量点)处的TOC浓度，而同时实际上通过内置在其中的评价用纯水生产单元2生成纯水。测量点至少包括评价用纯水生产单元2的入口和出口。通过对比多个测量点处的TOC浓度的测量结果或获得它们之间的相关性，或者通过检查TOC浓度中的变化趋势，可以评价原水的水质，尤其是难分解的TOC组分的浓度和行为，基于评价结果可以控制向水处理系统的原水供应。例如，当评价用纯水生产单元2的入口处的TOC浓度(即原水的TOC浓度)高且出口处的TOC浓度与入口处的浓度相比没有降低太多时，可以评价出原水中含有大量的难分解TOC组分。

测量仪器25用于测量在评价用纯水生产单元2中的多个测量点处的TOC浓度，测量点至少包括评价用纯水生产单元2的入口和出口。具体地，在图1所示的配置中，测量仪器25测量以下物质的TOC浓度：待供应至反渗透膜装置22的原水；反渗透膜装置22的渗透侧的出口水(即RO渗透水)；以及筒体抛光机24的出口水(即纯水)。在图1所示的水处理管理装置1中，由于仅提供一个测量仪器25，因此提供有管道和阀，使得能够通过切换将在这三个测量点取的水供应到测量仪器25。

为了通过水处理管理装置1监测和评价原水的水质，需要稳定地操作评价用纯水生产单元2。因此，有必要通过构成温度调节机构的热交换器21使供应至评价用纯水生产单元2的原水的温度保持恒定，并维持通过各装置以进行单元的操作(即，反渗透膜装置22，紫外线氧化装置23和筒体抛光机24)的水的流量，使每个装置维持在一个恒定值。为了保持温度恒定，可以在反渗透膜装置22的入口处提供温度计(未示出)，以响应于温度计的测量而改变热介质向热交换器21的供应量。

关于通过评价用纯水生产单元2的各装置的水的流量，例如，将到反渗透膜装置22的水的流量设置为550mL/min，将反渗透膜装置22排出的浓缩水的流量设置为300mL/min，以及将渗透水的流量设置为250mL/min。将流量为250mL/min的渗透水中的100mL/min用于如下所述的TOC浓度测量。250mL/min的渗透水中的剩余的150mL/min通过彼此串联连接的紫外线氧化装置23和筒体抛光机24。在本实施方式中，维持了各装置中的水流量，根据需要提供了作为流量调节机构的流量调节阀，以及提供了作为能够调节开度的开关阀的阀31a、31b、32a、32b、33a，33b。例如，阀31a提供在用于将原水供应至测量仪器25的管道中，并且用于排出的阀31b提供在阀31a的入口侧。类似地，为反渗透膜装置22的渗透水的出口相应地提供阀32a、32b，并且为筒体抛光机24的出口相应地提供阀33a、33b。为了进行更精确的流量控制，优选地，提供流量计(未示出)并基于流量计的测量结果来控制流量调节阀和阀31a、31b、32a、32b、33a、33b的开度。

在该水处理管理装置1中，TOC浓度测量是通过切换原水、反渗透膜装置22的渗透水和筒体抛光机24的出口水来进行的。为了稳定地进行测量和评价，重要的是，在切换时，反渗透膜装置22中的渗透水和浓缩水的量以及通过紫外线氧化装置23和筒体抛光机24的水量保持恒定。在此，将供应至测量仪器25的水的流量设置为100mL/min，连续切换原水、来自反渗透膜装置22的渗透水和来自筒体抛光机24的纯水以供应到测量仪器25。换句话说，当测量原水的TOC浓度时，通过打开连接到原水的管道上的阀31a，以100mL/min的流量将原水供应到测量仪器25。在未测量原水的TOC浓度的时段，关闭阀31a。在测量来自反渗透膜装置22的渗透水的TOC浓度时，打开阀32a以及关闭阀32b，以将上述流量的渗透水从反渗透膜装置22供应至测量仪器25。附带地，在测量仪器25未测量渗透水的TOC浓度的时段中，关闭阀32a，打开阀32b，从而将尚未送至测量仪器25的过量渗透水排出到外部。当测量来自筒体抛光机24的纯水的TOC浓度时，打开阀33a，并将以上述流量设置的纯水供应到测量仪器25。在未测量纯水的TOC浓度的时间段内，关闭阀33a。流量控制通过提供在管道上的阀等来进行，使得反渗透膜装置22中的渗透水与浓缩水之间的流量平衡与通过紫外线氧化装置23的水的流量不随着打开和关闭每个此类阀而发生变化。在本实施方式的水处理管理装置1中，优选提供控制单元(未示出)，该控制单元对流量调节阀和阀31a、31b、32a、32b、33a、33b等自动进行控制，以及通过与控制同步地获取测量仪器25中的测量结果，记录每个测量点的TOC浓度。

图1所示的水处理管理装置1使用单一的测量仪器25来测量原水、来自反渗透膜装置22的渗透水和来自筒体抛光器24的纯水的TOC浓度。水处理管理装置1中所提供的测量仪器的数量不限于一个。在图2所示的水处理管理装置1中，单独提供用于测量原水的TOC浓度的测量仪器26，并且测量仪器26经由阀31a连接至原水的管道。在图2所示的水处理管理装置1中，测量仪器25测量反渗透膜装置22的渗透水和来自筒体抛光机24的纯水的TOC浓度。因此，当所使用的测量仪器的数量小于水处理管理装置1中的测量点的数量时，必须在连接测量点和测量仪器的管线上提供多个阀。当然，可以为TOC的每个测量点提供测量仪器。

在以上示例中，评价用纯水生产单元2包括反渗透膜装置和紫外线氧化装置，作为用于进行用于去除TOC组分的单元操作的装置。然而，评价用纯水生产单元2可以仅设置有反渗透膜装置和紫外线氧化装置中的仅一个作为用于去除TOC组分的装置，或者可以设置有另一个用于去除TOC组分的装置。另外，水处理管理装置的评价用纯水生产单元2中的TOC浓度的测量点不限于上述点，只要至少包括评价用纯水生产单元2的入口和出口即可。可以仅在评价用纯水生产单元2的入口和出口处测量TOC浓度，或者可以在除入口和出口之外的其他两个或更多个点处测量TOC浓度。

在上述各实施方式中，水处理管理装置1用于评价供应至水处理系统的原水的水质并基于该评价结果来管理水处理系统，例如，用于控制到水处理系统的原水供应量。因此，期望与供应到水处理系统的原水的量相比，供应到水处理管理装置1中的评价用纯水生产单元2的原水的量足够少。例如，原水以供应至水处理系统的原水的流量的1/100以下的流量供应至评价用纯水生产单元2。由于水处理管理装置1需要能够迅速地追踪原水的水质的变化，因此水处理管理装置1的评价用纯水生产单元2的停留时间优选为1小时以下。从这些观点出发，将评价用纯水生产单元2配置成小的系统，使得其纯水生成量例如为1L/min以下。

接下来，将描述根据本发明的配备有水处理管理装置的水处理系统。图3示出了配备有水处理管理装置1的水处理系统，其中水处理系统为超纯水生产系统。

在图示的超纯水生产系统中，实际上从原水生成超纯水的本体部3包括一次纯水系统50和二次纯水系统60，原水从原水水箱11供应至一次纯水系统50中以生成一次纯水，以及由一次纯水系统50生成的一次纯水被供应至二次纯水系统60中以产生超纯水。来自多个源的水被独立地供应到原水水箱11，使得这些水在原水水箱11中混合。在如图3所示的系统中，工业用水通过控制阀43供应至原水水箱11，回收水通过控制阀44供应至原水水箱11。尽管工业用水中难分解的TOC组分的量足够低，但是预期回收水中难分解的TOC组分的浓度将随时间变化，并且还假定回收水有时含有超过超纯水生产系统所能接受的程度的大量难分解的TOC组分。从有效利用水资源的观点出发，需要通过减少所用的工业用水的量来尽可能多地使用回收水。

在超纯水生产系统的一次纯水系统50中，依下列顺序串连连接活性炭装置(AC)51、反渗透膜装置(RO)52、脱气装置(DG)53和再生型离子交换装置(IER)54，原水供应至活性炭装置51，以及一次纯水从再生型离子交换装置54流出。二次纯水系统60包括用于存储来自一次纯水系统50的一次纯水的一次纯水水箱61，并且是这样的系统，其中按以下顺序将紫外线氧化装置(UV)62、筒体抛光机(CP)63和超滤膜装置(UF)64连接到一次纯水水箱61。超纯水从超滤膜装置64供应到使用点。在二次纯水系统60中，通过使从超滤膜装置64流出的超纯水通过如图所示的管道65返回到一次纯水水箱61，可以进行循环净化。

参照图1描述的水处理管理装置1连接到流入原水水箱11的回收水的管线45。水处理管理装置1还包括：分析单元41，用于通过对测量仪器25的测量结果进行分析来评价回收水的水质；以及供水控制单元42，用于根据分析单元41的评价结果来控制控制阀43、44。例如，当分析单元41评价出回收水中难分解的TOC组分的浓度已经增加时，供水控制单元42控制控制阀43、44，以通过减少回收水到原水水箱11的供应量来增加工业用水的供应量或者停止仅回收水的供应。此后，当难分解的TOC组分的浓度降低时，供水控制单元42控制阀43、44的开度以恢复。

水处理管理装置1设置有评价用纯水生产单元2，该评价用纯水生产单元2包括反渗透膜装置22、紫外线氧化装置23和筒体抛光机24。从图3所示的装置布局明显看出，从二次纯水系统60获得的超纯水的水质高于从评价用纯水生产单元2获得的纯水的水质。如图3所示的超纯水生产系统中，水处理管理系统中提供了评价用纯水生产单元2，评价用纯水生产单元2是小型的纯水生产系统，并且具有与由一次纯水系统50和二次纯水系统60组成的超纯水生产系统的本体部3不同的配置。由于评价用纯水生产单元2监测原水的水质，因此可以快速知道原水的水质变化，并可以防止将水质变差的原水供应到超纯水生产系统。

接下来，将描述分析单元41中的水质评价。为了评价在分析单元41中的水质，必须预先建立分析单元41中的标准。首先，将描述标准的建立。

在水处理管理系统中，原水，反渗透膜装置22的渗透水和来自筒体抛光机24的纯水的TOC浓度通过测量仪器25进行测量。因此，原水的TOC浓度设置为TOC1，反渗透膜装置22的渗透水的TOC浓度设置为TOC2，来自筒体抛光机24的纯水的TOC浓度设置为TOC3。如以下等式(1)至(3)所示，定义了三种去除率R_RO、R_UV+CP、R_总。

制备了多种类型的包含TOC组分的模拟水，它们中的至少一种应包含难分解的TOC组分。难分解的TOC组分是通过超纯水生产系统难以去除的有机物。在图3所示的系统中，通过反渗透膜处理和紫外线氧化处理中的至少一种难以去除的有机物称为难分解的TOC组分。特别地，本发明适用于通过反渗透膜处理和紫外线氧化处理都难以去除的有机物。这种难分解的TOC组分的示例包括尿素等。

将所制备的每种模拟水作为原水供应到水处理管理装置，针对各种模拟水计算TOC浓度TOC1、TOC2、TOC3，并计算去除率R_RO、R_UV+CP、R_总。然后，从包含难分解的TOC组分的模拟水与不含难分解的TOC组分的模拟水之间的去除率之差，确定用于确定原水中含有难分解的TOC组分的标准。例如，如果去除率R_RO为50％以下，并且去除率R_UV+CP为20％以下，则确定已经发生了一定量或更多的难分解的TOC组分流入原水中。当即使包含难分解的TOC组分而浓度低并且难以通过使用去除率作出确定时，也可以基于TOC测量值的时间变化来作出确定。

一旦以这种方式建立了标准，就将标准设置到分析单元41。此后，通过将实际供应到超纯水生产系统的原水引入原水水箱11，并在流入原水水箱11之前通过水处理管理装置1监测原水，开始超纯水生产系统的管理。分析单元41基于来自测量仪器25的测量结果连续地计算各个去除率，并且通过将标准应用于每个计算出的去除率来进行确定。然后，当确定已经进入一定量或更多的难分解的TOC组分时，分析单元41将信号输出到供水控制单元42。供水控制单元42例如在接收到信号时进行控制以关闭回收水的控制阀44。因此，防止了难分解的TOC组分进一步流入原水水箱11，并且超纯水生产系统能够连续地生成具有预定水质的超纯水。

尽管在此描述了这样的情况，其中分析单元41基于在多个测量点处测量的TOC浓度值来计算多个测量点之间的TOC去除率，并且基于TOC去除率来评价原水，但是分析单元41中的评价方法不限于此。例如，基于在多个测量点处测量的TOC浓度值，基于TOC浓度值和TOC去除率中的至少一个的时间变化或变化趋势，可以评价原水。

在图3所示的水处理系统中，通过提供具有包括反渗透膜装置22、紫外线氧化装置23和筒体抛光机24的评价用纯水生产单元2的水处理管理装置1，模拟了系统中从原水水箱11到超纯水生产系统中的超滤膜装置64的难分解的TOC组分的行为，并评价原水。尽管超纯水生产系统由一次纯水系统50和二次纯水系统60组成，但是二次纯水系统60本身被认为是水处理系统，并且当评价待供应到二次纯水系统60的水(例如，来自一次纯水系统50的一次纯水)时，也可以使用根据本发明的水处理管理装置。当要进行供应到一次纯水水箱61的水的评价时，充分的是，待评价的水由水处理管理装置供应，并在水处理管理装置的评价用纯水生产单元中提供了紫外线氧化装置和筒体抛光机，以便对应于二次纯水系统60的配置。换句话说，在根据本发明的水处理管理装置中，响应于待管理的水处理系统的装置配置，仅需要确定水处理管理装置中评价用纯水生产单元的配置即可。作为评价的结果，例如，当确定来自一次纯水系统50的一次纯水中包含的难分解的TOC组分在一定水平或更高时，可以进行控制，例如降低从相应管线到一次纯水水箱61的一次纯水的供应量，或者停止供应以增加从另一备用管线的供应量。

实施例

接下来，将基于实施例和参照例更详细地描述本发明。

[参照例1]

组装了图1所示的水处理管理装置1，制备了通过向纯水中添加异丙醇(IPA)以将TOC浓度调节至100ppb而获得的模拟水，并将其作为原水供应至水处理管理装置1。改变水处理管理装置1的操作条件，使得反渗透膜装置22的渗透水的流量为100mL/min、150mL/min、200mL/min、250mL/min，并对于每个流量获得去除率R_RO。单独地，改变水处理管理装置1的操作条件，使得从筒体抛光机24流出的纯水的流量(即处理水的流量)为100mL/min、150mL/min、200mL/min和250mL/min，并获得对于每种流量获得去除率R_UV+CP和去除率R_总。图4示出了结果。

从图4明显可见，当经处理水的流量变化时，各个去除率也变化。因此，在根据本发明的水处理管理装置中，已经发现，优选其中所容纳的评价用纯水生产单元中的每个装置中的水的流量保持恒定。

[参照例2]

组装了图1所示的水处理管理装置1，制备通过过滤地下水获得的水作为模拟水，并作为原水供应至水处理管理装置1。模拟水中的TOC浓度为270pp。在流向水处理管理装置1的水的初始阶段调节阀的开度，然后在不调节阀的开度的情况下改变流量，改变流过热交换器21的热介质的温度以改变供应到在水处理管理装置1中评价用纯水生产单元2的模拟水的温度。对于模拟水的每个温度，确定了从筒体抛光机24流出的纯水(即，处理水)的流量和去除率R_总。结果示出在图5中。

如图5所示，当水温低时，处理水的流量降低。另一方面，当水温较低时，去除率R_总略高。因此，即使是原水的模拟水本身的TOC浓度是恒定的，由于原水的温度变化，测量值也发生变化。因此，已经发现，在水处理管理装置中，优选使供应到评价用纯水生产单元的原水的温度保持恒定。

[实施例1]

组装了图1所示的水处理管理装置1以区分难分解的TOC组分和其他TOC组分。分别制备了包含异丙醇、甲醇和丙酮作为TOC组分(不是难分解的TOC组分)的模拟水1至3，以及包含尿素作为难分解的TOC组分的模拟水4。这些模拟水1至4在恒定温度条件下作为原水供应至水处理管理装置1。到反渗透膜装置22的水的流量为550mL/min，从反渗透膜装置22排出的浓缩水的流量设置为300mL/min，渗透水的流量设置为250mL/min。测量了原水的TOC浓度TOC1，来自反渗透膜装置22的渗透水的TOC浓度TOC2，以及来自筒体抛光机24的纯水的TOC浓度TOC3，基于上述等式(1)至(3)获得去除率R_RO、R_UV+CP、R_总。在确定TOC浓度TOC3时，将通过彼此串联连接的紫外线氧化装置23和筒体抛光机24的水的流量设置为250mL/min。在表1中给出了结果。

表1

如表1所示，各个去除率根据是何种TOC组分而变化。这里，如果预先确定“如果去除率R_RO为50％以下且去除率R_UV+CP为20％以下，则原水中含有难分解的TOC组分”的标准，则可以确定当将含有尿素作为难分解的TOC组分的模拟水4作为原水供应到水处理管理装置时，难分解的TOC组分以一定以上包含在原水中。可以从向水处理管理装置供应各种模拟水时的TOC浓度值和各去除率的值，预先确定“原水中含有难分解的TOC组分”的标准。

在此，模拟水1至4中的每一个仅包含单一有机物作为TOC组分。然而，可以认为，不是模拟水的一般原水包含作为TOC组分的多种有机物。另外，可以认为，原水中难分解的TOC组分的浓度不是恒定的并且随着时间波动。因此，可以假定，当已经稳定直到那时的各个TOC浓度增加时的时刻，特别是当来自反渗透膜装置22的渗透水的TOC浓度TOC2和来自筒体抛光机24的纯水的TOC浓度TOC3增加时，或者当去除率R_RO和去除率R_UV+CP都降低时，作为异常情况。当检测到异常情况时，可以确定在难分解的TOC组分和不难分解的TOC组分混合的情况下，难分解的TOC组分的浓度已经增加。当确定难以分解的TOC组分的浓度已经增加时，例如在如图3所示的超纯水生产系统中，可以进行控制以减少回收水流入原水水箱11中。

可以通过预先使用模拟水进行测试来确定TOC浓度TOC2、TOC3变化多少而包含难分解的TOC组分的具体标准。该标准的最佳值根据水处理系统的配置以及原水的水质和超纯水的TOC规格而不同。在此，代替TOC浓度值，可以使用通过1减去TOC去除率而计算出的TOC残留率。例如，可以判断在一定时间段内TOC浓度值是恒定的然后增加的情况下，当TOC浓度值的增加率变成20％以上时，或者当TOC残留率变成70％以上时，变成含有难以分解的TOC组分。

附图标记列表

1 水处理管理装置；

2 评价用纯水生产单元；

3 水处理管理系统的本体部；

11 原水水箱；

21 热交换器(HE)；

22、52 反渗透膜装置(RO)；

23、62 紫外线氧化装置(UV)；

24、63 筒体抛光机(CP)；

25、26 测量仪器；

41 分析单元；

42 供水控制单元；

50 一次纯水系统；

51 活性炭装置(AC)；

53 脱气装置(DG)；

54 离子交换装置(IER)；

60 二次纯水系统；

61 一次纯水水箱；

64 超滤膜装置(UF)。

Claims

1.一种用于水处理系统的操作管理的水处理管理装置，包括：

评价用纯水生产单元，待供应到所述水处理系统的水作为目标水被供应到所述评价用纯水生产单元，所述评价用纯水生产单元包括用于进行去除总有机碳组分的单元操作的TOC去除装置；和

用于在所述评价用纯水生产单元中的多个测量点处测量总有机碳浓度的测量工具，所述多个测量点包括所述评价用纯水生产单元的入口和出口。

2.根据权利要求1所述的水处理管理装置，还包括分析工具，所述分析工具分析在所述多个测量点处测得的总有机碳浓度值以评价所述目标水。

3.根据权利要求2所述的水处理管理装置，其中，所述分析工具基于在所述多个测量点处测得的总有机碳浓度值来计算所述测量点之间的总有机碳去除率，并基于所述总有机碳去除率来评价所述目标水。

4.根据权利要求2所述的水处理管理装置，其中，所述分析工具基于在所述多个测量点处测得的总有机碳浓度值来计算所述测量点之间的总有机碳去除率，并基于所述总有机碳浓度值和所述总有机碳去除率中的至少一个的时间变化来评价所述目标水。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的水处理管理装置，还包括供应控制工具，所述供应控制工具基于所述分析工具的评价结果来控制所述目标水向所述水处理系统的供应。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的水处理管理装置，其中，所述评价用纯水生产单元包括反渗透膜装置和紫外线氧化装置中的至少一个，作为所述TOC去除装置。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的水处理管理装置，其中，所述评价用纯水生产单元包括多个所述TOC去除装置，并且多个所述TOC去除装置串联安装，并且多个所述TOC去除装置包括反渗透膜装置和紫外线氧化装置中的至少一个。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的水处理管理装置，其中，所述水处理系统是超纯水生产系统或纯水生产系统。

9.一种用于监测目标水的水质的水质监测方法，所述目标水是待供应到水处理系统的水，所述水质监测方法包括：

将所述目标水供应到评价用纯水生产单元，所述评价用纯水生产单元与所述水处理系统分开提供并包括用于进行去除总有机碳组分的单元操作的TOC去除装置；

测量在所述评价用纯水生产单元中的多个测量点处的总有机碳浓度，所述多个测量点包括所述评价用纯水生产单元的入口和出口；和

分析在所述多个测量点测得的总有机碳浓度值以评价所述目标水。

10.根据权利要求9所述的水质监测方法，其中，基于在所述多个测量点处测得的总有机碳浓度值来计算所述测量点之间的总有机碳去除率，并且基于所述总有机碳去除率来评价所述目标水。

11.根据权利要求9所述的水质监测方法，其中，基于在所述多个测量点处测得的总有机碳浓度值来计算所述测量点之间的总有机碳去除率，并基于所述总有机碳浓度值和所述总有机碳去除率中的至少一个的时间变化来评价所述目标水。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的水质监测方法，其中，基于评价所述目标水的结果来控制所述目标水向所述水处理系统的供应。