超純水制造方法

專利名稱：超純水制造方法
技術領域：
本發明涉及一種通過一次純水裝置及二次純水裝置處理將含有有機物的原水進行生物處理而得到的處理水的超純水制造方法，特別是涉及一種能夠高度除去原水中的尿素的超純水制造方法。
背景技術：
以往，從市政水、地下水、工業水等原水制造超純水的超純水制造裝置，基本上由前處理裝置、一次純水制造裝置和二次純水制造裝置構成。其中，前處理裝置通過凝聚、浮上、過濾裝置構成。一次純水制造裝置，例如通過作為兩臺裝置的反滲透膜分離裝置和混床式離子交換裝置、或離子交換純水裝置和反滲透膜分離裝置構成。另外，二次純水制造裝置，例如通過低壓紫外線氧化裝置、混床式離子交換裝置和超濾膜分離裝置構成。
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對于如此的超純水制造裝置，增高了對提高其純度的要求，并且與之相伴，要求除去總有機碳(TOC)成分。超純水中的TOC成分之中，尤其尿素的除去有困難，TOC成分越降低，尿素的除去對TOC成分含量產生的影響越大。因此，在專利文獻I 3中記載了，通過從供給于超純水制造裝置的水中除去尿素，來充分降低超純水中的T0C。在專利文獻I中公開了，在前處理裝置中組裝生物處理裝置，用該生物處理裝置分解尿素。另外，在專利文獻2中公開了，在前處理裝置中組裝生物處理裝置，向其中通入被處理水(工業水)和半導體清洗回收水的混合水,在該半導體清洗回收水中含有的有機物成為生物處理反應的碳源，使尿素的分解速度提高。予以說明的是，有時在該半導體清洗回收水中含有大量銨離子(NH4+)，其與尿素同樣成為氮源，有時阻礙了尿素的分解。進而，在專利文獻3中記載了，為了解決專利文獻2的上述問題，將被處理水(工業水)和半導體清洗回收水分別進行生物處理，然后混合，通入一次純水制造裝置和二次純水制造裝置。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開平6-63592號公報專利文獻2:日本特開平6-233997號公報專利文獻3:日本特開平7-313994號公報

發明內容
發明要解決的課題然而，如專利文獻2中記載的水處理方法所示，在被處理水中添加碳源時，雖然生物處理裝置的尿素分解除去效率提高，但是生物處理裝置內的菌體的增殖量增加，存在從該生物處理裝置流出的菌體量增加的問題。這是，在專利文獻2所記載的水處理方法中，推測其處理機理為，不是硝化菌，而是BOD同化細菌(從屬營養細菌)在分解、同化有機物時將作為氮源的尿素和尿素衍生物分解并作為氨攝取，通過將作為氮源的尿素和尿素衍生物分解并作為氨攝取來除去尿素和尿素衍生物。
因此，本發明人等，提出了通過在原水中添加氮源，然后，實施生物處理，由此，可在短時間內除去尿素至更低濃度的水處理方法以及超純水(日本特愿2010-105151號等)。然而，在該方法中，通過硝化菌群的參與，尿素分解效率得到提高，因此，在原水的有機物濃度高的情形下，特別是易分解性的有機物濃度高時，BOD同化細菌(從屬營養細菌)的增殖、活性增高，因此，硝化菌群的增殖、活性降低，尿素分解效率降低，有時難以獲得尿素充分降低的超純水。具體地，BOD同化細菌的增殖、活性提高，則作為營養源添加的氮源被BOD同化細菌利用，并且其他的原水中含有的磷或微量金屬(礦物質成分等)等的營養源也被BOD同化細菌利用等，因此，硝化菌群的增殖、活性降低。本發明是鑒于上述課題而做出的，其目的在于，提供超純水的制造方法，該超純水的制造方法能夠將原水中的T0C、特別是尿素高度分解除去，能夠制造更高純度的超純水。解決課題的方法為了解決上述課題，本發明提供一種超純水制造方法，其通過純水制造裝置處理將含有有機物的原水進行生物處理而得到的處理水，其特征在于，前述生物處理由第一生物處理裝置和第二生物處理裝置構成，在前述第一生物處理裝置的處理水中添加前述第二生物處理裝置的營養源(發明I)。根據該發明(發明1)，首先，在第一生物處理裝置中，通過除去原水中的有機物、特別是易分解性的有機物，消減供給至接下來的第二生物處理裝置中的易分解性的有機物量，能夠抑制BOD同化細菌的增殖、活性的提高。如此地，在抑制BOD同化細菌的增殖、活性的提高的同時，在第一生物處理裝置的處理水中，添加第二生物處理裝置的氨性氮源等的營養源，能夠實施以硝化菌群作為主體的生物處理，能夠獲得高的尿素除去效率。另外，能夠抑制在第二生物處理裝置中的BOD同化細菌引起的營養源的消費，因此，也能夠起到通過更少的營養源進行處理的效果。在上述發明(發明I)中，前述第一生物處理優選是具有負載生物的載體的固定床的生物處理裝置(發明2)。另外，上述發明(發明I)中，前述第二生物處理優選是具有負載生物的載體的固定床的生 物處理裝置(發明3)。根據該發明(發明2、3)，生物處理裝置是通過負載生物的載體的固定床構成，因此，與流動床的情形相比，能夠更加抑制菌體從生物處理裝置的流出，處理效果高，并且，能夠長期維持該效果。在上述發明(發明I 3)中，前述第二生物處理裝置的營養源優選是氮源(發明4)。根據該發明(發明4)，氯化銨等的銨鹽適于硝化菌群的活性化，另外，其添加、控制也容易，適于較低地維持尿素的濃度。發明的效果根據本發明的超純水制造方法，通過純水制造裝置處理將含有有機物的原水進行生物處理而得到的處理水來制造超純水時，前述生物處理由第一生物處理裝置和第二生物處理裝置構成，在前述第一生物處理裝置的處理水中添加前述第二生物處理裝置的營養源，因此，能夠通過高的尿素除去效率制造超純水。另外，能夠抑制在第二生物處理裝置中的BOD同化細菌引起的營養源的消費，因此，能夠起到通過更少的營養源進行處理的效果。


圖1是表示本發明的一個實施方式的超純水制造方法中的生物處理裝置的系統圖。圖2是表示利用前述實施方式的生物處理裝置的能夠實施超純水制造方法的裝置的系統圖。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1是表示實施本發明的超純水制造方法的一個實施方式的水處理方法的生物處理裝置的概要圖。在圖1中，I是從未圖示的原水貯槽供給的原水W的前處理系統，通過該前處理系統I處理過的原水W，在熱交換器2被調整至規定的溫度后，供給至第一生物處理裝置3，進一步地連接至第二生物處理裝置4。然后，該第二生物處理裝置4，連接至菌體分離裝置5，通過這些的各種裝置處理后，作為處理水Wl供給至一次純水裝置。在第一生物處理裝置3的前級，設置有添加易分解性有機物、氧化劑和殺菌劑的第一供給機構6，并且，在第二生物處理裝置4的前級，設置有添加作為營養源的氮源、及氧化劑(殺菌劑)的第二供給機構7。進而，在第二生物處理裝置4的后級，設置有供給還原劑及黏泥控制劑的第三供給機構8。·此外，9是運送原水W等的配管。在如上述的構成的生物處理裝置中，作為成為處理對象的原水W，能夠使用地下水、河水、市政水、其他的工業用水、來自半導體制造工序的回收水等。原水(處理對象水)W中的尿素濃度適合為5 200 ii g/L、特別是5 100 ii g/L左右。另外，作為前處理系統1，適宜采用在超純水的制造工序中的一般的前處理系統或與此相同的處理。具體地，能夠使用由凝集、加壓浮上、過濾等構成的處理系統。第一生物處理裝置3是指進行通過生物學作用使污水等廢水中的污濁物質分解、穩定化的處理的裝置，區分為好氧性處理和厭氧性處理。一般，有機物通過生物處理在氧呼吸、硝酸呼吸、發酵過程等中被分解，形成氣體，或被攝取到微生物的體內，作為污泥被除去。另外，也可以進行氮(硝化脫氮法)或磷(生物學的磷除去法)的除去處理。將進行這樣的生物處理的裝置一般稱為生物反應槽。作為這樣的第一生物處理裝置3，沒有特別限制，優選具有負載生物的載體的固定床的生物處理裝置。特別優選菌體的流出少的向下流式固定床。在第一生物處理裝置3采用固定床的情況下，優選根據需要清洗固定床。由此，可防止產生由生物(菌體)的增殖所致的固定床的堵塞、泥球化、尿素分解除去效率的降低等。對該清洗方法沒有特別限制，例如，優選反洗，即，在與原水流通方向相反的方向流過清洗水使載體流動，從而使進行堆積物向體系外的排出、泥球的粉碎、一部分生物的剝離等。另外，對固定床的載體的種類沒有特別限制，可使用活性炭、無煙煤、砂、沸石、離子交換樹脂、塑料制成型品等，但是為了在氧化劑的存在下實施生物處理，優選使用氧化劑的消費量少的載體。但在有可能向生物處理裝置流入高濃度的氧化劑的情況下，優選使用可分解氧化劑的活性炭等載體。如此地在使用活性炭等的情況下，即使被處理水中的氧化劑的濃度高時，也可防止菌體失活、死亡。作為從第一供給機構6向該第一生物處理裝置3添加的易分解性有機物，可適宜使用醋酸、檸檬酸等的有機酸、醋酸鈉等有機酸鹽、甲醇、乙醇等的醇類、丙酮等有機溶劑、其他的通用的易生物分解性的有機物。這些中，從添加的有機物沒有處理完而殘留在生物處理水中的情形下，在作為后級處理實施的逆浸透膜處理或離子交換樹脂進行的離子交換處理中，也能夠除去的觀點出發，能夠更適宜使用作為具有離子性的有機物的醋酸鈉等的有機酸鹽。另外，作為氧化劑，能夠使用次氯酸鈉、二氧化氯等的氯系氧化劑等。進一步地，作為殺菌劑，例如，能夠使用由氯系氧化劑和氨基磺酸化合物構成的結合氯劑(比氯胺(chloramine)穩定性高的結合氯劑)、過氧化氫等。接下來，作為第二生物處理裝置4，能夠使用與前述的第一生物處理裝置3相同的裝置，同樣優選是具有負載生物的載體的固定床的生物處理裝置。特別地，優選菌體的流出少的向下流式的固定床。作為從第二供給機構7向該第二生物處理裝置4的前級添加的作為營養源的氮源，優選氨性氮源，能夠適宜使用有機性、無機性中的任意的氨性氮源。這些中，從添加的氨性氮源沒有處理完而在生物處理水中殘留的情形中，在后級的處理中也容易除去的觀點出發，能夠適宜使用作為具有離子性的氨性氮源的氯化銨、硫酸銨等的銨鹽。此外，本實施方式的目的是除去尿素，優選獲得、保持尿素除去性更優異的菌體，從該觀點出發，作為氨性氮源，也可添加尿素及尿素衍生物。但是，尿素及尿素衍生物的一部分不具有離子性，因此，不能期待在后級的處理中進行除去，因此，在大量添加的情形時，即使是生物處理及后級處理，也不能除去而殘留至末端的可能性高。因此，添加尿素及尿素衍生物的情形，優選將添加濃度設為最小限，通過銨鹽等補充作為氨性氮源的必要量的方法。另外，作為氧化劑，能夠使用次氯酸鈉、二氧化氯等的氯系氧化劑等。另外，作為殺菌劑，例如，能夠使用由氯系氧化劑和氨基磺酸化合物構成的結合氯劑(比氯胺(chloramine)穩定性高的結合氯劑)、過氧化氫等。 進一步地，第二生物處理裝置4的后級中的從第三供給機構8向配管9進行的還原劑及/或黏泥控制劑的添加、以及菌體分離裝置5，并非必要，根據狀況能夠適宜設置任一種以上。具體地，在第二生物處理裝置4的后級中認定有氧化劑等的流出的情形，或認定有菌體的流出的情形，能夠根據需要，從第三供給機構8向配管9添加還原劑及/或黏泥控制劑。在該還原劑及黏泥控制劑中，作為還原劑，能夠使用與從前述的從第二供給機構7供給的還原劑相同的還原劑。另外，作為黏泥控制劑，優選在后述的RO膜處理、離子交換處理等中不會產生由氧化劣化等引起的壞影響的殺菌劑，例如，能夠使用由氯系氧化劑和氨基磺酸化合物構成的結合氯劑(比氯胺(chloramine)穩定性高的結合氯劑)、過氧化氫等。進一步地，在認定菌體的流出的情形，優選設置菌體分離裝置5。該菌體分離裝置5，是以避免第二生物處理裝置4的處理水中含有的菌體(從生物載體剝離下來的菌體)引起的一次純水裝置等的后級處理中的障礙(配管堵塞、差壓升高這樣的黏泥障礙、RO膜的生物污染等)為目的而設置的，具體地，能夠使用膜過濾(使用孔徑0.1 u m左右的濾芯過濾器(力一卜丨J 〃 7夕)的膜過濾處理)、凝集過濾等。接下來，對使用如上述的構成的裝置及添加劑等的水處理方法進行說明。
首先，將原水W供給至前處理系統1，除去原水W中的濁質成分，由此，能夠抑制該濁質成分引起的后級的第一生物處理裝置3中的有機物的分解除去效率的降低，并且，抑制第一生物處理裝置3的壓力損失的増加。然后，通過熱交換器2，根據需要實施溫度調節，在該原水W的水溫低的情形下，力口熱該前處理過的原水W，在高的情形時，進行冷卻，以使成為規定的水溫。即，原水W的水溫越高，反應速度提高，分解效率提高。另一方面，在水溫高的情形，需要使第一生物處理裝置3的處理槽或配管9等具有耐熱性，導致設備成本增大。另外，原水W的水溫低的情形，導致加熱成本增大。具體地，生物反應，在水溫是40°C以下，基本上水溫越高，生物活性以及除去速度提高。但是，水溫超過40°C，則相反，有顯示出生物活性及除去效率降低的傾向。根據上述理由，優選處理水溫是20 40°C左右。因此，原水W的初期的溫度在上述范圍內，則也可無需任何操作。如此進行，將根據需要進行過溫度調整的原水W供給至第一生物處理裝置3，首先，除去有機物、特別是易分解性的有機物，消減供給至后級的第二生物處理裝置4中的供給水中的易分解性的有機物量，抑制BOD同化細菌的增殖、活性的提高。此時，根據需要，從第一供給機構6向第一生物處理裝置3添加易分解性有機物、氧化劑及/或殺菌劑。此處，上述易分解性有機物的添加量只要是0.1 2 mg / L (以C=碳計)即可。易分解性有機物的添加量低于0.lmg/ L，則對分解、同化該有機物時所需要的作為氮源(N源)的尿素的攝取、分解能力不充分。另一方面，即使超過2 mg / L，也不能獲得進一步的尿素的分解，而且從第一生物處理裝置3的泄露量變得過多，因此不優選。另外，氧化劑的添加量，根據使用的氧化劑的種類的不同而不同，但是，例如，在使用氯系氧化劑時，只要是游離有 效氯濃度為I 10 m g / L左右、特別是I 5 m g / L左右即可。氧化劑的添加量低于I mg / L，則有機物成分的氧化分解不充分。另一方面，即使超過IOmg / L，也不能夠獲得在此以上的效果，而且，殘存的氧化劑(包括游離氯)增力口，因此，用于除去該游離氯而需要的還原劑的量變得過多。此外，殺菌劑，以避免第一生物處理裝置3的處理水中含有的菌體引起的后級處理中的障礙(配管堵塞、差壓升高這樣的黏泥障礙、RO膜的生物污染等)為目的而根據需要適宜添加即可。以該第一生物處理裝置3處理過的原水W作為供給水，在第二生物處理裝置4進一步地進行生物處理。此時，通過從第二供給機構7添加氮源，能夠實施以硝化菌群為主體的生物處理，能夠有效地分解、除去尿素。此處，氮源的添加量為0.1 5mg/L (換算成NH4+)即可。原水W中的銨離子濃度不足0.lmg/L (換算成NH4+)時，維持硝化菌群的活性變得困難難，另一方面，即使銨離子濃度超過5mg/L (換算成NH4+),也得不到硝化菌群的進一步的活性，不僅如此，從第二生物處理裝置4泄漏的量變得過多，所以不是優選的。在第一生物處理裝置3處理過的原水W中在上述范圍內添加氮源、特別是氨性氮源，由此，例如，即使是大量含有易分解性有機物的原水W中的TOC濃度是1.0 m g / L以上、特別是約1.5 2.0mg / L的高的值的情形下，也能夠維持尿素的濃度是在2 yg/L以下。上述氮源，特別是氨性氮源，無需一直(常時)添加，例如，可以采用僅在第二生物處理裝置4的生物載體交換時的開始期間添加的方法、或者重復每隔一定時間添加、不添加的操作的方法等。通過如此地非一直添加氨性氮源，還發揮能夠降低氮源的添加成本的效果。進一步地，通過在第一生物處理裝置3中除去易分解性的有機物，抑制了在第一生物處理裝置4中的BOD同化細菌的活性，因此，能夠抑制在第二生物處理裝置4中的由BOD同化細菌引起的營養源的消費，因此，也起到了能夠以更少的營養源進行處理的效果。此外，殺菌劑，以避免第二生物處理裝置4的處理水中含有的菌體引起的后級處理中的障礙(配管堵塞、差壓升高這樣的黏泥障礙、RO膜的生物污染等)為目的而根據需要適宜添加即可。接下來，根據需要，從第三供給機構8向該第二生物處理裝置4處理過的原水W中，添加還原劑及/或黏泥控制劑。具體地，在生物處理的給水中存在游離氯的狀態下，添加作為氨性氮源的銨鹽等時，游離氯與銨離子反應，生成結合氯(氯胺)。結合氯是與游離氯相比用活性炭也難以除去的成分，從而結合氯泄漏在生物處理水中。結合氯可以說是比游離氯的氧化力低的成分，但也已知通過平衡反應從結合氯再次生成游離氯，有可能引起后級的一次純水處理系統等的氧化劣化。在添加還原劑的情況下，對于還原劑的添加量而言，例如，在使用亞硫酸鈉來還原殘留氯的情況下，以亞硫酸離子(SO32-)與次氯酸離子(C10-)形成等摩爾的方式添加即可，考慮安全性，添加1.2 3.0倍量即可。由于處理水的氧化劑濃度存在變動，所以更優選監測處理水的氧化劑濃度，根據氧化·劑濃度控制還原劑添加量。另外，也可以簡易地使用定期測定氧化劑濃度，適宜設定與測定濃度對應的添加量的方法。另外，對于黏泥控制劑而言，以避免由第二生物處理裝置4的處理水中所含的菌體(從生物載體上剝離下來的菌體)引起的后級處理中的障礙(配管堵塞、差壓升高這樣的黏泥障礙、RO膜的生物污垢等)為目的而根據需要適宜添加即可。進而，根據需要也可通過菌體分離裝置5，將第二生物處理裝置4的處理水中所含的菌體除去。根據來自第二生物處理裝置4的生物處理水的水質，適宜進行這些還原劑和/或黏泥控制劑的添加以及基于菌體分離裝置5的處理中的I種或2種以上即可，如果水質良好，也可以不進行。如此進行，得到高度除去尿素的處理水W 1，因此，將其通過純水制造裝置進行進一步的處理，能夠制造尿素被高度除去的超純水。接下來，對于利用本發明的一實施方式的水處理方法的超純水制造方法，參照圖2進行說明。在本實施方式的超純水制造方法中，通過前述的具有第一生物處理裝置3及第一生物處理裝置4的水處理裝置21對原水W進行處理之后,通過具有一次純水裝置22及副系統(二次純水裝置)23的純水制造裝置對處理水W I進行進一步的處理。一次純水裝置22，是按順序配置第I逆浸透膜(RO)分離裝置24、混床式離子交換裝置25、第2逆浸透膜(RO)分離裝置26而成。但是，該一次純水裝置22的裝置構成，并不限于如此的構成，例如，可以是適宜組合逆浸透膜分離裝置、離子交換處理裝置、電脫離子交換處理裝置、U V氧化處理裝置等而構成。副系統23，是按順序配置輔助罐27、熱交換器28、低壓紫外線氧化裝置29、膜脫氣裝置30、混床式離子交換裝置31、超濾膜裝置(除去微粒)32而成。但是，該副系統23的裝置構成并不限于如此的構成，例如，可以是組合UV氧化處理裝置、離子交換處理裝置(非再生式)、超濾膜分離裝置(除去微粒)等而構成。下面，說明基于如此的超純水制造系統進行的超純水制造方法。首先，在水處理裝置21中處理過的處理水W 1，在一次純水裝置22中，通過第I逆浸透膜(RO)分離裝置24、混床式離子交換裝置25、第2逆浸透膜(RO)分離裝置26，除去處理水W I中殘存的離子成分等。進一步地，在副系統23中，一次純水裝置22的處理水經由輔助罐27及熱交換器28導入低壓紫外線氧化裝置29中，將含有的TOC成分離子化或分解。進一步地，通過膜脫氣裝置30除去氧、碳酸氣體，接著，將離子化的有機物通過后級的混床式離子交換裝置31除去。該混床式離子交換裝置31的處理水，進一步通過超濾膜裝置(除去微粒)32進行膜分離處理，能夠得到超純水。根據如上述的超純水制造方法，在生物處理裝置5中將尿素充分分解除去，用其后級的一次純水裝置22和副系統23將其他的TOC成分、金屬離子、其他的無機和有機離子成分除去，可以有效制造高純度的超純水。上面，對于本發明參照附圖進行了說明，但是，本發明不限定于前述實施方式，能夠實施各種變形。例如，第一生物處理裝置3，可以是通常的生物處理裝置，另外，往第二生物處理裝置4的供給水中添加的營養源，不限于氨性氮源，也可以添加氨性氮源以外的氮源，根據情形，也可添加易分解性有機物。實施例通過下面的實施例進一步詳細地說明本發明。實施例1 作為模擬原水I，使用了在市政水(野木町(日本地名)水:平均尿素濃度IOii g /L、平均TOC濃度0.7 m g / L、氨性氮濃度低于0.1 m g / L、平均總殘留氯濃度0.6 mg / L以C I 2計)中根據需要適量添加了試劑尿素(々 '> 夕'化學社制造)的水。作為模擬原水2，使用了在模擬原水I中進一步添加有醋酸鈉(々 '> 夕''化學社制造)、并調整TOC濃度至約2 m g / L的水。試驗期間中，市政水的水溫是25 30°C，因此，沒有通過熱交換器2進行模擬原水I及模擬原水2的水溫調整。另外，市政水的p H是6.8 7.3，因此，添加硫酸(工業用稀硫酸，鶴見曹達社制造)，將模擬原水I及模擬原水2的p H調整至約6.0。在圖1所示的構成的裝置中，作為第一生物處理裝置3，使用了將作為生物載體的粒狀活性炭(“KURICOAL WG160U0/32目”、栗田工業株式會社制造)填充在圓筒容器中2L構成的固定床的生物處理裝置。此外，作為第一生物處理裝置3的粒狀活性炭，使用已表現出有機物分解能力的活性炭。進一步地，作為第二生物處理裝置4，使用將作為生物載體的粒狀活性炭(“KURICOAL WG160U0/32目”、栗田工業株式會社制造)填充在圓筒容器中2L構成的固定床的生物處理裝置。此外，作為第二生物處理裝置4的粒狀活性炭，使用通過試劑尿素實施馴化并已表現出尿素分解能力的活性炭。在如上述的生物處理裝置中，通過前處理系統I對模擬原水I進行前處理后，從第一供給機構6沒有添加任何物質，以向下流的方式向第一生物處理裝置3中通水。通水速度SV為20/hr (每小時通水流量+填充活性炭量)。此外，上述第一生物處理裝置3中的通水處理中，I天I次實施10分鐘的反洗。反洗，是用生物處理水以LV=25m/hr (每小時通水流量+圓筒容器截面積)從圓筒容器下部向上部的向上流的方式來實施。該第一生物處理裝置的處理水(第二生物處理裝置4的給水)的TOC濃度是0.4 0.6mg / L。接下來，相對于該第一生物處理裝置3的處理水，從第二供給機構7添加作為氨性氮源的氯化銨(々 '> 夕'化學社制造)，使氨性氮(N H 3 一 N)濃度為約0.2 m g / L以N計。另外，添加作為氧化劑的次氯酸鈉(商品名:寸> 9 〃々、工業用12%次氯酸鈉、本町化學工業社制造)，使總殘留氯濃度為約0.5 mg / L以C I 2計。將添加這些的處理水以向下流的方式向第二生物處理裝置4通水。通水速度S V是20/ h r (每小時通水流量+填充活性炭量)。此外，在上述第二生物處理裝置4中的通水處理中，I天I次實施10分鐘的反洗。反洗，是用生物處理水以LV=25m/hr (每小時通水流量+圓筒容器截面積)從圓筒容器下部向上部的向上流的方式來實施。此外，沒有從第二生物處理裝置4的后級的第三供給機構8進行還原劑及黏泥控制劑的添加。在如上述的通水條件中，實施2周模擬原水I的連續通水后，測定處理水W I的尿素濃度，其結果示于表I中。另外，將處理水W I換成模擬原水2，通過同樣的條件，進一步進行2周的連續通水。測定得到的處理水W I的尿素濃度，其結果合并示于表I。此外，此時的第一生物處理裝置的處理水(第二生物處理裝置4的給水)的TOC濃度是0.3 0.5 mg / L o尿素濃度的分析過程如下。即，首先，用DH)法測定檢驗水的總殘留氯濃度，用適當量的亞硫酸氫鈉進行還原處理(其后，用Dro法測定總殘留氯，確認殘留氯低于0.02mg/U。其次，將該還原處理后的檢驗水以SV50/hr通入離子交換樹脂(“KR-UM1”、栗田工業株式會社制造)，進行脫離子處理，用旋轉蒸發器濃縮10 100倍后，利用二乙酰基單肟法對尿素濃度進行定量。比較例I 在實施例1中，除了沒有設置第一生物處理裝置3以外，同樣地進行模擬原水I及模擬原水2的處理。此外，此時，從第二供給機構7添加氯化銨，但是沒有添加次氯酸鈉。測定這些模擬原水I及模擬原水2的處理水W I的尿素濃度，其結果示于表I。表I
實例編號處理水尿素濃度[u g/L]
模擬原水I通水時模擬原水2通水時實施例1<2<2
比較例I<210-20由表I可知，在通過二級進行生物處理的實施例1中，在TOC濃度低的模擬原水I的情形下，處理水W I的尿素濃度低于2 ii g/L,即使是TOC濃度高的模擬原水2的情形下，處理水W I的尿素濃度也低于2 ii g / L，能夠將尿素濃度維持在低位。與此相對，在通過一級進行生物處理的比較例I中，在TOC濃度低的模擬原水I的情形下，處理水W I的尿素濃度低于2 ii g/L,但是在TOC濃度高的模擬原水2的情形下，處理水W I的尿素濃度成為10 20ii g / L。這是由于，在實施例1中，即使在原水W中含有易分解性的有機物，通過第一生物處理裝置3將其除去，能夠維持在第二生物處理裝置4中的尿素分解性能，與此相對，在比較例I中，不具有第一生物處理裝置3，因此，通過易分解性的有機物在第二生物處理裝置4中BOD同化細菌的增殖、活性增高，導致尿素除去效率高的硝化菌群失活，尿素除去性能降低。通過將如此的生物處理裝置適用于超純水的制造，能夠形成能夠高度除去原水中的尿素的超純水制造方法。其中，符號說明如下:3第一生物處理裝置；4第二生物處理裝置；7第二供給機構(營養源添加);W原水；Wl處理 水。
權利要求
1.一種超純水制造方法，其通過純水制造裝置處理將含有有機物的原水進行生物處理而得到的處理水，其特征在于， 前述生物處理由第一生物處理裝置和第二生物處理裝置構成，在前述第一生物處理裝置的處理水中添加前述第二生物處理裝置的營養源。
2.如權利要求1所述的超純水制造方法，其特征在于，前述第一生物處理裝置是具有負載生物的載體的固定床的生物處理裝置。
3.如權利要求1所述的超純水制造方法，其特征在于，前述第二生物處理裝置是具有負載生物的載體的固定床的生物處理裝置。
4.如權利要求1至3 中任一項所述的超純水制造方法，其特征在于，前述第二生物處理裝置的營養源是氮源。
全文摘要
(1)是從未圖示的原水貯槽供給的原水(W)的前處理系統，通過該前處理系統(1)處理過的原水(W)，在熱交換器(2)被調整至規定的溫度，然后，供給至第一生物處理裝置(3)，進一步地連接至第二生物處理裝置(4)。然后，該第二生物處理裝置(4)，連接至菌體分離裝置(5)，通過這些的各種裝置處理后，作為處理水(W1)供給至一次純水裝置。第二生物處理裝置(4)的前級，設置有添加作為營養源的氮源、以及氧化劑(殺菌劑)的供給機構(7)。根據該超純水制造方法，可高度除去原水中的尿素。
文檔編號C02F9/00GK103168006SQ20118005027
公開日2013年6月19日 申請日期2011年3月11日 優先權日2010年10月18日
發明者新井伸說, 藤島繁樹, 育野望 申請人:栗田工業株式會社