TW201139300A - Water purification method and fabricating method of ultra pure water - Google Patents

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201139300α 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於-種原水的水處理方法以及使用經該 水處理方法進行了處賴處理㈣超純水製造方法，特^ 是有關於-種可將原水巾的尿素高效地去除的水處理方法 以及使驗該核理方輯行了處_處理水的超純水製 造方法。 【先前技術】 先前，由城市水、地下水、工業用水等原水來製造超 純水的超純水製造裝置基本上是由前處理裝置、一次純水 製，裝置以及二次純水製造裝置所構成。其中，前處理裝 置疋由凝t、上序、過滤裝置構成。一次純水製造裝置是 由2座的逆滲透雜置以及混床式離子规裝置、或 者離子交換純水裝置以及逆滲透膜分離裝置構成，另外， 二次純水製造裝置是由低壓紫外線氧化裝置、混床式離子 交換裝置以及超濾膜分離裝置構成。 對於此種超純水製造裝置而言，對其純度提昇的要求 不斷提高，隨之而謀求將總有機碳（丁〇也1〇1职1^(；^13()11， T〇c)成分去除。超純水中的T〇c成分中，特別是尿素的 去除困難，越減少T〇c成分，尿素的去除對TOC成分的 含有率的影響越大。因此，專利文獻丨以及專利文獻2中 記載有藉由自供給於超純水製造裝置的水中去除尿素，而 充分減少超純水中的T〇C。 專利文獻1中記載有將生物處理裝置組入至前處理较 201139300. 置中，利用該生物處理裝置將原水中的尿素分解。另外， 專利文獻2中記載有於被處理水（原水）中添加演化納以 及次亞氣酸鈉，依(NH2)2CO + 3NaBr+3Naa〇4；M2 + CC)2 + 2H2〇 + 6Na+ + 3Br· + 3C1_的反應式將原水中的尿素分 解。再者’專利文獻2的段落[〇〇3〇]、段落[0039]及圖丨中， 記載有將藉由添加溴化鈉以及次亞氣酸鈉而將尿素分解處 理的水於活性炭塔中通過，將殘留的次亞氣酸鈉分解去除。 先前技術文獻 ’ 專利文獻 專利文獻1:日本專利特開平6_63592號公報 專利文獻2:曰本專利特開平9_94585號公報 然而’專利文獻1記載的生物處理由於缺乏對負荷夸 動的追隨性，故於原水㈣尿素濃度大幅度地增加時，^ 尿素去除處理不足、尿素的去除性能下降、處理 的尿素濃度變高的問題。 殘/ 另外，如專利文獻2所記載的水處理方法般，於在々 =大量添域化触及次錄酸_，有賴水製造驾 子交絲置所受的負狀錢高關雜。若離3 ΐ 所受的負荷變高，則有時離子交換樹脂量或離^ ㈣錢轉增加，超純水的製造成本增加，^ 且超純水的製造效率下降等。 【發明内容】 料上物題而成，其目的在於提供 將原水中的TOC、_是騎高效齡_水處理方法 4 201139300. f夕!^本發明的目的在於提供—種該水處理方法的超 純水製造方法。 、為了解決上麟題’第一，本發明提供一種水處理方 法，包括於含有機物的原水中添加水溶性溴化物鹽及氧化 劑的氧化處理倾，並且該水處理方 括生物處理步驟（發明丨）。 啦旯匕 —根據上述發明（發％丨），藉由添加水溶性溴化物鹽以 ^氧化劑而實施的氧化處理、與利用生物的作用將有機物 ^的生物處理的岭來處理縣，藉此可抑制水溶性漠 ^鹽以及氧化劑的添加量，並且亦獲得由生物處理所得 =尿素的去除作用。因此，可抑制超純水製造製程中離子 交換裝置所㈣貞荷，並且提高尿錢去除性能。 上述發明（發明D中，較佳為於上述生物處理步驟 、供水中添加生物易分解性的有機物及/或氨性氮源（發明 生化需氧里（Biochemical 〇xygen demand，BOD )利 或狐㈣參與尿素的絲。可認為，根據上述發 將甩：日f 11於原水中添加水溶性溴化物鹽以及氧化劑而 ^原水中的-部分尿素氧化分解，另—方面，於生 =的=巾祕生料分馳财齡，藉此作為將有 ，用==異養細菌的B〇D利用細菌的活性及增殖 木汁’另·’》解、有機物時將作為以—定比率（通 =BOD〔 · P—1〇〇 : 5 : 〇而需要的氮源（n源）的 尿素攝取岛解，藉此尿素的去除性能提昇。 201139300 另外’於縣巾添加水雜献物㈣及氧化 水中的-部分尿素氧化分解後，於生物處理步驟的供水= 添加氨性氮源，藉此將無機碳（二氧化碳、重碳酸、碳 用作碳源的自養細菌、所謂硝化細菌的活性及增殖提昇。 而且可認為，於氨—亞硝酸—硝酸的氧化過程中 可攝取紐氮與無機碳雙方，_ 上述發明（發明1、發明2)中， :====續發明3)。根據該發明(: 後，)+先= 解性的有機物效率佳地分解及去除。 上述發明（發明！〜發明3)中 生物=體:生:處理機構來進行上述生理 =性發明4)+，上述承載生物的載體 Γ=Γ處理機構使用承載生物的載體二膜 Ϊ體===比較可更抑制自生物處理機二 =明；，，且可長時間維持該效果。 上述發明（發明！〜發明5)中 理的後段進一步進行還原處理（發明6)。連生物處 等，==Γ多使用氯系的氧化劑(次亞氯酸等） 氣化合物:結合氣雖 6 201139300 後段的處理可能引祕理構件的魏，故可藉由進行 還原處理而使該結合氣化合物無害。 '另外，第二，本發明提供一種超純水製造方法，其特 徵在於次純水裝置以及二次純水裝置對藉由上述 發明（發明1〜發明6)的水處理方法所得的處理水進行處 理’製造超純水（發明7)。 根據上述發明（發明7)，於一次純水裝置以及二次純 水裝置的前段的生物處理（水處理）中，將尿素充分地分 解去除，故可效率佳地製造高純度的超純水。 [發明的效果] 根據本發明的水處理方法，可將原水中的T〇c、特別 是尿素高效地分解。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 以下’參照隨附圖式對本發明的實施形態加以說明。 圖1是表示實施本發明一實施形態的水處理方法的處理裝 置的概略圖。 圖1中’ 1為自未圖示的原水儲槽所供給的原水w的 前處理系統’經此前處理系統1處理的原水w經熱交換器 2調整為預定的溫度後’被供給於氧化反應槽3 (以下簡稱 為「反應槽」）。該反應槽3為單槽、或二槽以上的多槽構 造’附設有供給水溶性溴化物鹽以及氧化劑的第一供給機 201139300 構4。反應槽3與生物處理機構5連通，進而，生物處理 機構5連接於菌體分離裝置6，上述原水冒經該些各種裝 置處理後，作為處理水W1而被供給於一次純水裝置。於 如上所述的處理裝置中，於反應槽3的後段，設有供給還 原劑的第二供給機構7。另外’生物處理機構5 中，附設 有供給易分解性有機物或氨性氮源的第三供給機構8，對 生物處理機構5的供水可供給該些物f。進而，於生物處 理機構5 #後段，設有供給還原劑以及殺黏菌劑 control agent)的第四供給機構9。再者，1〇為配管。 如上所述的構成的處理裝置具備用以實施於含有機物 的原水中添加水*n化物鹽以及氧化劑的氧化處理步驟 的反應槽3、以及心實施對原水進行生物處理的生物處 2驟的生物處理機構5。® i中，氧化處理步驟以及生 的順序並無限制，較佳為以於生物處理步驟前 =中2驟的方式構成處理裝置。其原因在於，氧 及氧化劑的添加量增加而使氧化處理水中的 常的處理水的水準的程度，另外’於== ίίΓΓ可減少漠化物鹽以及氧化劑的添加量而使將 二去除後’將尿素等難分: 於如上所述的構成的處理裝置中成為處理對象的原水 8 201139300, w含有機物，可使⑽下水、⑴i丨水、城市水、其他工業 用水、來自半導體製造步驟_收水等。該原水（處理對 象水）W中的有機物中含有尿素，該原水W中的尿素濃 度適合的是5 ng/L〜200 _、特別是5 __ 左右》 另外，則處理系統1適合的是超純水的製造步驟中的 通常的前處理系魏與其相同的處理。具體可使用由凝 聚、加壓、上浮、過濾等所構成的處理系統。再者，當使 用城市水作為原水|_濁質成分少時，該前處理系w 亦可不設置。 由第一供給機構4添加至反應槽3中的水溶性溴化物 鹽例如可使用溴化鈉等溴化鹼金屬。另外，氧化劑可使用 次亞氯酸鈉、二氧化氣等氣系氧化劑等。 另外，於該反應槽3的後段，於氧化劑的殘存量多時， 較佳為視需要自第二供給機構7對配管丨〇供給還原劑。該 還原劑可使用：二氧化硫等低級氧化物；硫代硫酸鹽、亞 硫酸鹽、重亞硫酸鹽、亞硝酸鹽等低級含氧酸鹽；二（ιι) 鹽等低原子價金屬鹽；甲酸、草酸、L-抗壞血酸等有機酸 或其鹽；肼、醛類、糖類等。該些還原劑中，可適人地使 1亞硝酸鹽、亞硫酸鹽、鐵（11)鹽、二氧化硫^二亞硫 酉文鹽或草酸、L-抗壞血酸或者該些酸的鹽。 另外，本實施形態中，所謂生物處理機構5，是指藉 由生物學作用使污水等廢水中的污濁物質分解、穩 行處理的機構，分為好氧性處理與厭氧性處理。^常，有 201139300. 機物藉由生物處㈣於氧呼吸、雜呼吸、轉過程等中 被分解而形成氣體，或者滲人至微生物體内而以污泥形式 去除、。另外’亦可進行氮（確化脫氮法）或4 (生物學嶙 去除法）的去除處理。通轉騎此社物處理的機構稱 為生物反應槽。此财物處理麟5並無制限制，較佳 為具有承載生物的紐賴定床1佳為㈣的流出少 向下流動方式的固定床。 於將生物處理機構5設為固定床時，較佳為視 洗，定床。藉此，可防止發生由生物（菌體）增殖導^的 =疋床堵塞、泥球化、尿素的分解去除效率下降等。 洗方法並無特別限制，例如較佳為進行逆洗，即，使ί洗 水方向相反的方向通水而使載體流動，將 堆積物排出至體系外，粉碎泥球，剝離一部分生物等。 性炭另:卜煙Ξ定:的Ϊ體的種類並無特別限制，可使用活 化劑的消耗==在;較佳為使用氧 入高#㈣體 於生物處理機構中可能流 炭等载;。藉由使可將氧化劑分解的活性 用==等亦:防止菌體失活、死滅。另外，藉由使 量變大，故4 了 C物處理機構㈣氧化劑的容許 濃度而進行還^^氧化處理後的水中殘存的氧化劑的 處理中可減和該還原處理。例如，還原 定原劑添加量，另外，可使還原劑添加量的 1 1201139300 控制簡化。因此，可進一步抑制純水製造製程中的 荷的增大。 ' 另外’由第三供給機構8添加至生物處理機構5的供 、、-σ水中的易分解性有機物可適合地使用：乙酸、摔樣酸等 有機酸，乙酸鈉等有機酸鹽，甲醇、乙醇等醇類，丙酮等 有機溶劑、其他通用的生物易分解性的有機物。該些有機 物中’就即便所添加的有機物未完全經處理而殘留於生物 地中時亦可於作為後段處理而實施的逆渗透膜處理 或利用離子域樹脂雜子交換處理中去除的觀點而言， I^適5地使用作為具有離子性的有機物的乙酸鈉等有機 酉文鹽〇 另外’紐氮源並無__，有齡、無機 使用，源中，就即便所添加的氨 ^ 王、·讀理而殘留於生物處理水中時，亦於後段 早4去除的觀麵言，可適合地使用作為具有離 的氣性氮源的氯化錢、硫酸録等錢鹽。 的供Γ=ΐ=的水處理方法中，於生物處理步驟 的在於，與僅進行氧性的有機物及/或氨性氮源的目 況相比較，獲得更理以及生物處理來去除尿素的情 及保持尿素ί除性除性能。因此’較佳為獲得 加尿素及尿素衍生物作杨觀點而言’亦可添 生物的-部分由於不具:=二=素衍 的去除，故大量添加時，利用生物處== 201139300 ι. ΐϊ:殘留至最後的可能性高。因此，於添加尿素及尿素 何，物時，較佳為將添加濃度設定為最小限度、並利用銨 鹽等補足作為氨性氮源的必要量的方法。 ，者，自於生物處理機構5的後段的第四供給機構9 對配管10的還原劑及/或殺黏菌劑的添加、以及菌體分離 裝置6未必一定需要，可根據狀況而適當設置任一種以 上。具體而言，於生物處理機構5的後段發現氧化劑等的 流出時、或發現肆體的流出時，視需要可自第四供給機構 9將還原劑及/或殺黏菌劑添加至配管1〇中。該還原劑以 及殺黏菌劑中，還原劑可使用與上述自第二供給機構7供 給的還原劑相同的還原劑。 另外’殺黏菌劑較佳為不會於下述的一次純水裝置（一 次純粹系統）等的逆滲透（Reverse〇sm〇sis，R〇)後臈處 理、離子交換處理等中造成氧化劣化等的不良影響的殺菌 劑，例如可使用由氣系氧化劑及磺胺酸化合物構成的結合 氣劑（穩定性向於氣胺（chloramine)的結合氯劑）、過氧 化氫等。 進而，於發現菌體的流出時，較理想為設置菌體分離 裝置6。該菌體分離裝置6是為了避免由生物處理機構5 的處理水中所含的菌體（自生物載體剝離的菌體）引起的 一次純水裝置等的後段處理中的障礙（配管的堵塞、差壓 上升等軟泥障礙、r〇膜的生物污染等）而視需要設置， 具體可使用膜過濾（使用孔徑為〇〗μηι左右的濾筒的膜過 濾處理）、凝聚過濾等。 12 201139300 繼而’對使用如上所述的構成的裝置以及添加劑等的 本貝施形㈣水處理方法加以說明。 、首先’將原水％供給於前處理系統1 ，去除原水W中 質成分’ II此抑制由該濁質成分導致後段的生物處理 構5中的尿素的分解去除效率下降，並且抑制生物處理 機構5的壓力損耗的增加。 繼而’藉由熱交換器2，對該經前處理的原水w於該 原水:的水溫低時進行加溫，於水溫冑時進行冷卻，以達 」預疋水恤較佳為2〇〇c〜4〇t>c左右的方式實施溫度調 卽即，下述的添加水溶性溴化物鹽以及氧化劑將尿素加 以粗去除的反應槽3中的反應為物理化學反應，水溫越高 =應速度越快，分解效率越提高。另—方面，於水溫過 :時，必須使反應槽3及連接配管1()等具有耐熱性，導致 設備成本增A。另外，於原水W的水溫低時，會引起尿素 的粗去Uf降。具體而言，若生物反應的水溫為仙。[ 以下則基本上水溫越高則生物活性及去除速度越提高。 =而，若水溫超過贼’則反而有時表現出生物活性及去 t率下降的傾向。由於該些原因，處理水溫較佳為20T： C左右。因此’若原水w的袖的溫度在上述範圍 内，則亦可不進行任何操作。 如此’將視需要進行了溫度輕的原水w供給於反應 :，、ϋ反應槽3中自第—供給機構4添加水溶性漠化 以及氧化劑，藉此進行展素的氧化分解（粗去除）。此 處，水溶性漠化物鹽的添加量較佳^ 〇5 mg/L〜5〇呵几 13 201139300 (漠離子換算）。若水雜溴化㈣的添加量小於〇5 mg/L，則有機物成分的氧化分解不充分另一方面，若水 的添加量超過5〇攀，則雖_應於:7加 量而將尿素的去除效果提高至某種程度，但不僅可能對後 ==理機構5產生不良影響，而且由於離子負荷的 增大而導致後段的-次純水裝置的負荷増大故欠佳。再 t丰的負荷例如可列舉:逆渗透膜處理 二轉成本的上升或伴隨著鹽類濃度 交換處理中伴隨著供水離子負 何增大的采水1下降（再生頻率的增加）等。 *不ί外例力所使用的氧化劑的種類 度設定為!—二=時特:=游:有效氣濃 左右、具體為2mg/L左右即叮_ ^ 1 /T , g左右即了。右氣系氧化劑的添加量小 於1镇_’則有機物成分的氧化分解不充分，另一方 即便氯系氧化劑的添加晋相 進-步的效果超過1〇離’亦不僅無法獲得 加，殘存的氧化劑（包含游離氯）增 tf㈣^ t所必需的還·的添加量變得過多。 對經該反應槽3的氧化處理的 7添加還原劑而逸仁、吾広士 nvv目弟一供給機構 ::要在氧化劑的殘存量高;進處 需量:圭為根據上述氧化劑的殘存濃度視 殘留氯還原時〜I 於使用亞硫酸納作為還原劑將 要以亞硫酸根離子（SO，-)與次亞氯酸 201139300 根離子（C10-)為等莫耳的方式添加即可，考慮到安全率， 只要添加1.2倍量〜3.0倍量即可。由於處理水的氧化劑濃 度有變動，故更佳為監視處理水的氧化劑濃度，根據氧化 劑濃度來控制還原劑添加量。另外，亦可使用簡單地定期 測定氧化劑濃度，並適當設定與測定濃度對應的添加量的 方法。再者，上述游離殘留氯濃度、總殘留氯濃度的管理 值（<1 mg/L.asCI2)是以作為生物載體的粒狀活性炭具有 ^留氯去除能力為前提的管理值，於生物載體不具有殘留 氯去除能力時’必須將未檢測出的殘留氣控制為管理值 0.02 mg/L.asCl2)。 如上所述的氧化劑濃度的檢測方法可列舉氧化還原電 位（ORP)等。另外’關於殘留氣，可列舉殘留氯計（極 言普儀（polarography)法等）等。 繼而，將該原水W於生物處理機構5中通水。對生物 處理機構5騎錢度較佳為蚊為sv 5 hy〜sv % ^] 左右。對該生物處理機構5的供水的水溫可為常溫 H)C〜35t’PH較佳為大致中性、例如4〜8。 的水處理方法中，對該原水w於生物處理 ^ 5中猎由d給機構8添加易分解性有機物或氨性 氣源。 2 3，解^有機物的添加量只要設定為CM mg/L〜 = ί = = %若易分解性有機物的添加量 時所必解作為將該有機物分解、利用 時所必需的氮源（N源）的尿素的能力不充分’另一方面， 15 201139300 即便超過2 mg/L’林僅無紐-步分解尿素，而且自生 物處理機構5的洩漏量變得過多，故欠佳。 另外’添加氨性氮源時，其添加量只要設定為〇丨mg/L 〜5mg/L(NH4+換算）即可。具體而言，只要以原水w中 的銨離子的濃度在上述範圍内的方式添加即可。若原水％ 中的錄離子歧小於G l mg/L (Nh4+換算），則難以 ，化菌群的活性’另—方面，即便超過5 mg/L (NH4+換 异）’亦不僅無法獲得進一步的硝化菌群的活性，而且自 物處理機構5的洩漏量變得過多，故欠佳。 藉由對原水W以上述範圍添加易分解性有機物或氨 性氮源，可將經過約1〇天〜3〇天後的生物處理機構5 的處理水〜1中的尿錢度維躲5pg/L以下、特別是约 3pg/L以下。 、'」 上述易分解性有機物或氨性氮源無須時常添加，例如 可使用僅於生物載體交換時關始期間添加的方法 隔·^期間反覆進行添加、不添加的方法等。藉由如此 不日、吊添加氨性氮源，亦發揮可減少絞解性有機 性氮源的添加成本的效果。 戎虱 進而，本實施形態中，於在來自生物處理機構5 =處理水中發現氧化劑或菌體等的流出時，自第四供4 構9添加還原劑及/或殺黏菌劑。 α機 録鹽= 處理的供水中存在游離氣、並添加 游離氣與_子反應而生成結合 )°、、，。a氯與游耗相比較為活性炭雜以去除的 .1 201139300 結合_漏至生物處理水巾。結合氯與游離氯 由社μ氧化力較低的成分，但亦6知由於平衡反應而 Γ::ϊ再次生成游離氣，可能引起後段的-次純水處理 =中的氧化劣化。由於以上原因，較佳為視需要實施 還原處理作為生物處理機構5的後處理。 另外，殺|έ㈣只要以避免由生物處理機構5的處理 7中所含的菌體（自生物載體剝離的菌體）5丨起的後段處 ，中的，礙（配管的堵塞、差壓上升等軟泥障礙、RO膜 、生物污染等）而視需要適當添加即可。 另外視需要藉由菌體分離裝置6將生物處理機構5 的處理水中所含的菌體去除。 該些還原劑及/或殺黏菌劑的添加或利用菌體分離裝 置6的處理只要根據來自生物處理機構5的生物處理水的 欠質而適备進行—種或兩種以上即可，若水質良好則亦可 不谁杆。 、繼而’參照圖2，對使用本發明一實施形態的水處理 ^法的超純水製造方法加以說明。本實施雜的超純水製 k方法中’對原水％湘上述具備生物處理機構5的水處 理裝置21進行處理後，對處理水wi利用一次純水裝置 22以及-人系統（二次純水裝置）u進一步進行處理。 一次純水裝置22是依序配置第1逆滲透膜（RO)分 ^置24、絲式離子交縣置25及第2逆滲透膜（r〇) 分離裝置26而成n該—次純水裝置22的裝置構成 不限於此㈣成’例如亦可將轉賴分絲置、離子交 17 201139300 換處理裝置、電氣脫離子交換處理裝置、uv氧化處理裝 置等適當組合而構成。 次系統23是依序配置副槽27、熱交換器28、低壓紫 外線氧化裝置29、膜脫氣裝置3〇、混床式離子交換裝置 31及超濾膜裝置（微粒子去除）32而成。然而，該次系統 23的裝置構成不限於此種構成，例如亦可將uv氧化處理 裝置、離子交換處理裝置（非再生式）、UF膜分離裝置等 組合而構成。 以下，對利用此種超純水製造系統的超純水製造方法 加以說明。首先，於一次純水裝置22中，藉由第1逆滲透 膜（RO)分離裝置24、混床式離子交換裝置25、第2逆 參透膜（RO)分離裝置26 ’對經水處理裝置21所處理的 處理水W1去除處理水W1中殘存的離子成分等。 進而，於次系統23中，將一次純水裝置22的處理水 經由副槽27以及熱交換H 28而導人至低壓紫外線氧化裝 置29中，將所含有的T〇C成分加㈣子化或分解。進而 於膜脫氣裝置30中將城二氧化碳絲，繼祕後段的混 床式離子交換裝置31中將_子化的有機物去I該混床 士料交觀置31的處理水進—步經超濾絲置（微粒子 去除）32物齡離處理，而謂得超純水。 根據以上所說明的本實施形態 加以及氧化劑而實施二US 生物的作用》解有機物的生物處理的組合來處理原 可抑制超純水製造製射離子交換裝置較的負荷，並且 201139300 提高尿素的去除性能。繼而， ㊁的情況相比較’可減少化學品的添:二理::水 製程中伴隨著離子負荷增 的增大、以及處理效料下料。 理的組合’故容易實現處理的穩定= 性能ι4成分的成分料發生變㈣，亦可防止處理 ^而，根據本實麵_核理方法，於縣添加水 洛性〉臭化物雜氧化劑而將原水中的尿素加以粗去除後， 處理步驟的供水中添加生物易分解性的有機物 2攝取及分解料將有機物分解、__必需的氮源 (源)而殘存的尿素，藉此可提高殘存尿素的去除性能。 另外，藉由添加氨性氮源，使用無機碳（二氧化碳、重碳 酸、碳酸）作為碳源的自養細菌、所謂確化細菌的活性 1殖提昇’尿素(NH2)2co分解’藉此可攝取躲氮與無機 奴兩者，故可提高殘存尿素的去除性能。 另外，根據如上所述的超純水製造方法，於生物處理 機構5中躲素絲地分解絲，於錢段的—次純水裝 置22以及次系統23中將其他T0C成分、金屬離子、其他 無機·有機離子成分去除’藉此可效率佳地製造高純度的超 純水。 以上，參照隨附圖式對本發明進行了說明，但本發明 不限定於上述實施形態，可加以各種變形而實施。例如， 添加至生物處理機構5的供給水中的易分解性有機物與氨 201139300 性氮源亦可併用。 實例 的實Z實將物處理組合的水處理方法 j.^^ ^ ^ 將氧化處理與生物處理組合並且於 實例（實i ί加生物易分解性的有機物絲性氮源的 2 Γ實例4)，對本發明加以更詳細說明。 歹（氧化處理以及生物處理）] H 1及112所示的流程，使用在城市水（野木町 適量添加了試劑尿素（Kishida Chemical公司 Ϊ造）的水作為原水W (模擬原水）。再者，本實例中;1 眚:ΐΓΪ市水作為原水w，因此該原水w為淨水且已 實施了相备於前處理的處理，故不進行前處理。 η制ΐ?處理是添加溴化鈉（脑，Kishida Chemical公 =造）1 〇 mg/L、次亞氣酸納（Kishida Chemical公司製 造)3 mg/L (以有效氣濃度計），於滯留時間為3〇分鐘的 反應槽中進行。再者，將氧化處理中的PH值視為結果， 而不進行pH調s整。氧化處理時的pH值約為8。 生，處理疋藉由在將作為生物載體的粒狀活性炭（栗

田業製 A 司製造，Kuricoal WG160，10/32 網目）1〇 L ，充至圓筒谷H中的填充塔中通水而進行。通水速度是設 定為SV=1〇/hr (每小時通水流量/填充活性炭量）。 、者生物刀解用填充塔疋使用利用試劑尿素實施||丨丨 養並已表現^尿素分解能力的填充塔。*f施氧化處理製 程及生物處理製程之間的還原處理。 20 201139300 。對模擬原水連續進行以下處理：㈣熱交換器加溫至 30 C，並進行氧化處理，將該氧化處理水供給於生物處理。 對該氧化處理水以及生物處理水的尿素濃度進行測定，結 果相對於模擬原水的尿素濃度9〇 pg/L〜12〇 pg/L，氧化處 理水的尿素濃度為40 pg/L〜6〇 gg/L，生物處理水的尿素 濃度為<2 pg/L〜3 pg/L。 該實例的尿素分析的順序如下。即，首先利用N，N_ 一乙基-1，4-笨二胺（Ν,Ν-Diethyl-p-Phenylene Diamine， DPD)法對被檢測水的殘留氯濃度進行測定，以相當量的 重亞硫酸鈉進行還原處理。（其後，利用DPD法測定殘留 氯，確認小於0.02 mg/L)。然後，將該經還原處理的被檢 測水於離子交換樹脂（栗田工業公司製造，「KR_UM1」） 中以SV為50/hr而通水’進行脫離子處理，利用旋轉蒸發 器（rotary evaporator)濃縮至1〇倍〜100倍後，利用二乙 醯基單肟（diacetyl monooxime)法對尿素濃度進行定量。 而且，關於實例1，氧化處理水的導電度為18 mS/m 〜22mS/m，生物處理水的導電度為18mS/m〜22mS/m。 [比較例1 (僅進行氧化處理）] 在滯留時間為30分鐘的反應槽中添加溴化鈉（Kishida Chemical公司製造，NaBr) 20 mg/L以及次亞氣酸鈉 (Kishida Chemical公司製造）6 mg/L(以有效氣濃度計）， 實施氧化處理。 不實施生物處理，為了進行氧化處理水的殘留氣濃度 為5.5 mg/L:asCl2〜6.0 mg/L:asCl2的還原處理而添加重亞 21 201139300 硫酸鈉（Kishida Chemical公司製造）9 mg/L，除此以外， 實施與實例1相同的處理。 還原處理後的氧化處理水的殘留氯濃度小於〇 〇2 mg/LjsCl2，判斷為並無殘留氯的流出。 關於比較例1，氧化處理水的尿素濃度為3〇 pg/L〜4〇 呢/L。另外’導電度為約3〇 mS/m。 [比較例2 (僅進行氧化處理）] 除了使滯留時間為60分鐘以外，實施與比較例！相同

Kg/L ’導電度為約30mS/m。 關於比較例2 ’氧化處理水的尿素濃度為2心〜1〇 根據以上結果’將氧化處理與生物處理組合的實例！ 的理水的尿素遭度與僅進行氧化處理的比較例i及比較

L為10吨/L，平均TOC濃度為5 00 pg/L ) 了減劑尿素（Kishida Chemical公司製 22 201139300, 造）的水作為原水w。 另外，生物處理機構12是使用將作為生物載體的粒狀 活性厌（栗田工業公司製造，「Kuric〇ai WG160，10/32網 目」）2L填充至圓筒容器中並形成為固定床的機構^再者， 生物處理機構12的粒狀活性炭是使用以下的炭：將利用試 劑尿素實施馴養而已表現出尿素分解能力的粒狀活性炭自 填充搭中取出0.6 L，與新炭1.4L混合並進行填充。 首先，對城市水（未添加試劑尿素）添加約1〇〇 的尿素而製備原水W(模擬原水）。該原水w的水溫為i3°C 〜17C，因此利用熱交換器2加溫至2〇°c〜22。(：。再者， 試驗期間中的城市水自身的尿素濃度為7 pg/L〜25 Kg/L ’氨性氮濃度為o.i mg/L以下，T〇c為〇 4 mg/L〜〇 7 mg/L。再者，本實例中，由於使用城市水作為原水w，因 此該原水W為淨水且已實施了相當於前處理的處理，故不 進行前處理。 於該原水W中自第一供給機構4添加溴化鈉（Kishida Chemical公司製造’ NaBr )2 mg/L以及次亞氣酸鈉（Kishida Chemical公司製造）2 mg/L (以有效氣濃度計），藉由2 槽串聯構成的反應槽3 (第1反應槽及第2反應槽）以滯 留時間為15分鐘而供給，進行氧化處理。此時，將溴化鈉 以及次亞氣酸鈉添加至第1反應槽中，一邊參考該第丄反 應槽的pH值，一邊添加硫酸，以pH值達到5 5〜6 〇的方 式進行pH調整。 關於該氧化分解後的處理水的殘留氣濃度，游離殘留 23 201139300 氯濃度、_留氣濃度均為、約i mg/L.asCl2，故不實施還 原處理。 繼而’將該原水w於生物處理機構5中以向下流動的 方式通水。通水速度SV是設定為2_ (每小時通水流量 /填充活性炭量）。關於通水後的生物處理水，於50天之 進行尿素濃度的分析。將其結果與原水w的尿素漢度 化處理後的尿素濃度i示於圖3中。再者， 理中，實施次、Η)分鐘的逆洗。逆洗是利用 理水以自ID筒容器下部朝向上部的向上流動方式以lv= 25 m/hr (每小時通水流量/圓筒容器截面積）而實施。 尿素濃度的分析順序如下，，首先利用咖 被檢測水__氣濃度，利_當量的重亞硫酸納進行 2處理(其後，利用DPD法測定總殘留氣確認小於 f「繼而’將該經還原處理的被檢測水於離子交 換樹脂（「KR福」，栗田工業公司製造）中以離^ 而通水:進行脫離子處理，利用旋轉蒸發器濃縮至;〇 倍後’利用二乙單職對尿素濃度進行定量。0 再者，通水試驗期間中不實 的pH值為6.0〜6.5。另外，試_ „以錢期間中 ^ (DO) W1 25 足，而不實施溶存氧濃⑼鮮 i :、並非溶存氧不 的後段的還原劑以及殺黏菌劑二力二不^處理機構5 由圖3表明，自不添加氣化錄的通水開始起至通水第 24 201139300 7天為止’供水的尿素濃度〜 度為一，處理 性氮源的氣化銨（Ki麵aChemical公司製f造吊)添加作為夜 其結果為，約自通水開騎第15天（ 鐘起8天後）逐漸可見尿素減少，自通水開始“二|匕 起約18天)，生物處理水的尿素濃度穩定 [實例3] 於實例2中，代替作為氨性氣源的氯化錢 TOC濃度制0.5離（碳鮮）的乙酸鈉，除卜加 與貫例2同樣地進行通水試驗，於5〇 a之間 的分析。將其結果一併示於圖4中。 &系/晨度 由圖3表明，自開始添加乙酸納的第2天（ ϊ;=)7Τ見尿素減少’其後生物處理水的尿i 》辰度穩定為7 Kg/L〜20 pg/L。 [實例4] 於實例2中不添加氯化錄，除此以外，同樣地進行通 水試驗’於5〇天之間進行尿素濃度的分析，將其結 示於圖3中。 对 由圖=表明，可確認，將氧化處理與生物處理組合的 實例2〜實例4與僅進行氧化處理的情形相比較，可獲得 25 201139300 水^夭^素去除性能。進而可確認，於生物處理步驟的供 以及^ 了生物易分解性的有機物及/或氨性I源的實例2 與未添加該有機物等的實例4相比較 獲仵更高的尿素去除性能。 PP 然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 ^發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 ，圍内’當可作些許之更動與麟，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1是表示實施本發明一實施形態的水處理方法的處 理裝置的系統圖。 圖2是表示實施利用上述實施形態的水處理方法的超 純水製造方法的超純水製造裝置的系統圖。 圖3是表示實例2〜實例4的尿素去除效果的圖表。 【主要元件符號說明】 1 :前處理系統 2、28 :熱交換器 3 :反應槽 4:第一供給機構 5:生物處理機構 6 :菌體分離裝置 7:第二供給機構 8:第三供給機構 9:第四供給機構 26 201139300. ίο :配管 21 :水處理裝置 22 : —次純水裝置 23 :次系統（二次純水裝置） 24 :第1逆滲透膜（RO)分離裝置 25、31 :混床式離子交換裝置 26 :第2逆滲透膜（RO)分離裝置 27 :副槽 29 :低壓紫外線氧化裝置 30 :膜脫氣裝置 32 :超濾膜裝置（微粒子去除） W :原水 W1 ··處理水 27

Claims (1)

1. 201139300 七、申請專利範圍： L —種水處理方法，包括於含 特容徵^物⑽峨—=== 更包括生物處理步驟。 2.如申請專利範圍第丨 上述生物處理步驟的供水中添加:理方法’其中於 /或氨性氮源。 物易/刀解性的有機物及 3·如申請專利範圍第i項或 法，其中於地偷_^±===方 '如申請專利範圍第i項至第3項中== 具有承载生物的载體的生物處理機構 述承項所述之水處理方法，其中上 6. 如申請專利範圍第1項至第5射任—項所、十、夕, 7. -種超純水製造方法，其特徵在於：_ — 6裝= 及二:純水裝置對藉由如申請專利範圍第1項至ί 之水處 28