JPH1199394A - 水中の有機物除去方法 - Google Patents
水中の有機物除去方法Info
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Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ペルオキシド基を含む硫黄化合物を利用した
水中の有機物除去方法であって、この化合物の使用量を
削減して、有機物除去処理のコスト低減、有機物除去の
ための反応容器の腐食抑制、並びに、副生成物である硫
酸イオンの処理工程の負荷低減及び該工程の設備の大型
化抑制を図る。 【解決手段】 被処理水に過酸化水素及び／又はオゾン
を添加して有機物を分解除去する第１工程と、第１工程
の処理水にペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加して
有機物を分解除去する第２工程とを行う。例えば、過酸
化水素及び／又はオゾン添加手段２より過酸化水素及び
／又はオゾンを被処理水に添加し、第１反応装置４にて
反応を行わせる（第１工程）。次いで、硫黄化合物添加
手段６よりペルオキシド基を含む硫黄化合物を第１工程
の処理水に添加し、第２反応装置８にて反応を行わせる
（第２工程）。
水中の有機物除去方法であって、この化合物の使用量を
削減して、有機物除去処理のコスト低減、有機物除去の
ための反応容器の腐食抑制、並びに、副生成物である硫
酸イオンの処理工程の負荷低減及び該工程の設備の大型
化抑制を図る。 【解決手段】 被処理水に過酸化水素及び／又はオゾン
を添加して有機物を分解除去する第１工程と、第１工程
の処理水にペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加して
有機物を分解除去する第２工程とを行う。例えば、過酸
化水素及び／又はオゾン添加手段２より過酸化水素及び
／又はオゾンを被処理水に添加し、第１反応装置４にて
反応を行わせる（第１工程）。次いで、硫黄化合物添加
手段６よりペルオキシド基を含む硫黄化合物を第１工程
の処理水に添加し、第２反応装置８にて反応を行わせる
（第２工程）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被処理水中に含ま
れる有機物を分解除去する方法に関する。本発明の有機
物除去方法は、例えば、半導体製造工場、液晶製造工
場、原子力発電所、医薬品製造工場等で用いられる純水
の製造工程、あるいは、工場廃水、し尿廃水、ゴミ処理
場からの浸出水等の廃水の処理に好適に使用される。な
お、本明細書においては、一般には必ずしも明確に定義
分けされていない純水、超純水等の語で説明される高純
度な水を総称して「純水」という。
れる有機物を分解除去する方法に関する。本発明の有機
物除去方法は、例えば、半導体製造工場、液晶製造工
場、原子力発電所、医薬品製造工場等で用いられる純水
の製造工程、あるいは、工場廃水、し尿廃水、ゴミ処理
場からの浸出水等の廃水の処理に好適に使用される。な
お、本明細書においては、一般には必ずしも明確に定義
分けされていない純水、超純水等の語で説明される高純
度な水を総称して「純水」という。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造用水として用いられる純水
は、年々その使用量が増大していると同時に、ＬＳＩ集
積度の増加に伴ってさらなる水質の向上が要求されてい
る。純水の製造に当たっては、原水中に含まれる無機物
及び有機物の除去処理が行われるが、なかでも有機物の
除去は純水の水質を向上させる上で、極めて重要な処理
である。
は、年々その使用量が増大していると同時に、ＬＳＩ集
積度の増加に伴ってさらなる水質の向上が要求されてい
る。純水の製造に当たっては、原水中に含まれる無機物
及び有機物の除去処理が行われるが、なかでも有機物の
除去は純水の水質を向上させる上で、極めて重要な処理
である。
【０００３】水中に含まれる有機物の除去は、種々の単
位操作を組み合わせて行うのが一般的である。例えば、
凝集沈殿、活性炭による吸着、イオン交換、逆浸透膜や
限外濾過膜を用いた分離等の処理が行われ、これらの処
理によって大部分の有機物を除去した後、さらに残存す
る有機物を分解して除去することが行われている。ま
た、純水を半導体製造時の洗浄用水として使用した後の
洗浄排水を回収し、溶存する有機物を分解して除去した
後、再利用することが行われている。
位操作を組み合わせて行うのが一般的である。例えば、
凝集沈殿、活性炭による吸着、イオン交換、逆浸透膜や
限外濾過膜を用いた分離等の処理が行われ、これらの処
理によって大部分の有機物を除去した後、さらに残存す
る有機物を分解して除去することが行われている。ま
た、純水を半導体製造時の洗浄用水として使用した後の
洗浄排水を回収し、溶存する有機物を分解して除去した
後、再利用することが行われている。
【０００４】また、工場廃水、し尿廃水、ゴミ処理場か
らの浸出水等の廃水の処理工程においても、有機物を分
解して除去することが行われている。これら廃水は、有
害物質、汚染物質等の除去処理をしたのち環境中へ排出
することが求められており、その内の有機物の処理方法
としては、従来より、オゾン酸化法、紫外線酸化法、生
物処理法等が用いられている。
らの浸出水等の廃水の処理工程においても、有機物を分
解して除去することが行われている。これら廃水は、有
害物質、汚染物質等の除去処理をしたのち環境中へ排出
することが求められており、その内の有機物の処理方法
としては、従来より、オゾン酸化法、紫外線酸化法、生
物処理法等が用いられている。
【０００５】水中の有機物分解法としては、従来、オゾ
ン酸化法、紫外線酸化法、触媒湿式酸化法、生物処理法
が主として用いられている。オゾン酸化法は、被処理水
にオゾンを溶解し、オゾンの酸化力により有機物を酸化
分解して除去するものである。しかしながら、この方法
には分解が困難な有機物が存在し、したがってオゾン酸
化法では有機物を著しく低減せしめることは難しい。
ン酸化法、紫外線酸化法、触媒湿式酸化法、生物処理法
が主として用いられている。オゾン酸化法は、被処理水
にオゾンを溶解し、オゾンの酸化力により有機物を酸化
分解して除去するものである。しかしながら、この方法
には分解が困難な有機物が存在し、したがってオゾン酸
化法では有機物を著しく低減せしめることは難しい。
【０００６】紫外線酸化法は、紫外線光源より特定波長
の紫外線を被処理水に照射し、被処理水中に含まれる有
機物を酸化分解して除去するものである。また近年は、
有機物の酸化分解効率をさらに高めるために、予め被処
理水に過酸化水素又はオゾンを添加した後、この被処理
水に紫外線を照射する方法も行われている。この方法で
は、紫外線を吸収した過酸化水素又はオゾンがヒドロキ
シラジカル等の反応活性の高い化学種を生成し、これら
化学種が被処理水に含まれる有機物と反応することで、
有機物を酸化分解して除去する。
の紫外線を被処理水に照射し、被処理水中に含まれる有
機物を酸化分解して除去するものである。また近年は、
有機物の酸化分解効率をさらに高めるために、予め被処
理水に過酸化水素又はオゾンを添加した後、この被処理
水に紫外線を照射する方法も行われている。この方法で
は、紫外線を吸収した過酸化水素又はオゾンがヒドロキ
シラジカル等の反応活性の高い化学種を生成し、これら
化学種が被処理水に含まれる有機物と反応することで、
有機物を酸化分解して除去する。
【０００７】しかし、上述した過酸化水素又はオゾンを
添加した被処理水に紫外線を照射する方法には、オゾン
酸化法と同様に分解が困難な有機物が存在し、したがっ
てこの方法でも有機物を著しく低減せしめることは難し
い。例えば、半導体現像工程において剥離剤として用い
られるテトラメチルアンモニウムヒドロキシドは、被処
理水に過酸化水素又はオゾンを添加した後に紫外線を照
射してもほとんど分解されないことが知られている。
添加した被処理水に紫外線を照射する方法には、オゾン
酸化法と同様に分解が困難な有機物が存在し、したがっ
てこの方法でも有機物を著しく低減せしめることは難し
い。例えば、半導体現像工程において剥離剤として用い
られるテトラメチルアンモニウムヒドロキシドは、被処
理水に過酸化水素又はオゾンを添加した後に紫外線を照
射してもほとんど分解されないことが知られている。
【０００８】なお、オゾン酸化法、紫外線酸化法で分解
が困難な有機物としては、上記テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシドの他に、例えば、エステル類として酢酸
ブチル等、アミノ酸としてグリシン等、窒素化合物とし
てエチレンジアミン四酢酸、トリエタノールアミン、ジ
エタノールアミン、モノエタノールアミン、メラニン、
ヘキサメチレンテトラミン、モノエチルアニリン、ジエ
チルアニリン、アクリロニトリル、ホルムアミド、ニト
ロベンゼン等、硫黄化合物としてジメチルスルホキシド
等、ケトン類としてメチルイソブチルケトン等、エーテ
ル類としてエチルエーテル、ジエチルエーテル、ジオキ
サン等、アルコール類として第三ブチルアルコール、ジ
エチレングリコール等、フェノール類としてピロガロー
ル等、芳香族炭化水素としてベンゼン、トルエン、キシ
レン、ナフタレン等、置換芳香族炭化水素としてα−メ
チルナフタレン等、ハロゲン化炭化水素としてトリクロ
ロエチレン、エチレンジクロライド、クロロホルム、四
塩化炭素、モノクロロベンゼン、ポリ塩化ビフェニル、
ダイオキシン類等や、その他これらに類似する有機物が
挙げられる。
が困難な有機物としては、上記テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシドの他に、例えば、エステル類として酢酸
ブチル等、アミノ酸としてグリシン等、窒素化合物とし
てエチレンジアミン四酢酸、トリエタノールアミン、ジ
エタノールアミン、モノエタノールアミン、メラニン、
ヘキサメチレンテトラミン、モノエチルアニリン、ジエ
チルアニリン、アクリロニトリル、ホルムアミド、ニト
ロベンゼン等、硫黄化合物としてジメチルスルホキシド
等、ケトン類としてメチルイソブチルケトン等、エーテ
ル類としてエチルエーテル、ジエチルエーテル、ジオキ
サン等、アルコール類として第三ブチルアルコール、ジ
エチレングリコール等、フェノール類としてピロガロー
ル等、芳香族炭化水素としてベンゼン、トルエン、キシ
レン、ナフタレン等、置換芳香族炭化水素としてα−メ
チルナフタレン等、ハロゲン化炭化水素としてトリクロ
ロエチレン、エチレンジクロライド、クロロホルム、四
塩化炭素、モノクロロベンゼン、ポリ塩化ビフェニル、
ダイオキシン類等や、その他これらに類似する有機物が
挙げられる。
【０００９】触媒湿式酸化法は、二酸化マンガン等の触
媒粒子を充填した充填塔に有機物を含む被処理水を通水
し、高圧高温下において有機物を酸化分解して除去する
ものである。しかし、この方法は、高圧高温下での処理
が必要となるため、処理コストが増大する。また、安全
面においても特別な配慮が必要となり、処理コストをさ
らに増大させることになる。
媒粒子を充填した充填塔に有機物を含む被処理水を通水
し、高圧高温下において有機物を酸化分解して除去する
ものである。しかし、この方法は、高圧高温下での処理
が必要となるため、処理コストが増大する。また、安全
面においても特別な配慮が必要となり、処理コストをさ
らに増大させることになる。
【００１０】生物処理法は、活性汚泥等を構成する生物
により被処理水中の有機物を分解して除去するものであ
る。生物処理法は処理コストは極めて低いが、分解対象
となる有機物は生分解性を有するものに限られるため、
この方法でもやはり有機物を著しく低減せしめることは
難しい。
により被処理水中の有機物を分解して除去するものであ
る。生物処理法は処理コストは極めて低いが、分解対象
となる有機物は生分解性を有するものに限られるため、
この方法でもやはり有機物を著しく低減せしめることは
難しい。
【００１１】そこで、より強力かつ安全な有機物分解法
として、ペルオキシド基を含む硫黄化合物の酸化力を用
いた方法が提案されている。例えば、ドイツ民主共和国
特許明細書第１４９７９９号は、ペルオキシ二硫酸塩を
用いた純水の製造方法を開示している。この方法では、
被処理水にペルオキシ二硫酸塩及び触媒を添加し、７０
〜８０℃に加熱することで有機物を酸化分解せしめ、さ
らに蒸留処理を施すことにより純水を得ている。
として、ペルオキシド基を含む硫黄化合物の酸化力を用
いた方法が提案されている。例えば、ドイツ民主共和国
特許明細書第１４９７９９号は、ペルオキシ二硫酸塩を
用いた純水の製造方法を開示している。この方法では、
被処理水にペルオキシ二硫酸塩及び触媒を添加し、７０
〜８０℃に加熱することで有機物を酸化分解せしめ、さ
らに蒸留処理を施すことにより純水を得ている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ペルオキシド基を含む
硫黄化合物は非常に強力な酸化力を有することから、該
化合物を用いた前記のごとき有機物除去方法は、有機物
の種類に依らず効果的に有機物を酸化分解して除去する
ことができるという長所がある反面、ペルオキシド基を
含む硫黄化合物を大量に必要とするという短所を有す
る。
硫黄化合物は非常に強力な酸化力を有することから、該
化合物を用いた前記のごとき有機物除去方法は、有機物
の種類に依らず効果的に有機物を酸化分解して除去する
ことができるという長所がある反面、ペルオキシド基を
含む硫黄化合物を大量に必要とするという短所を有す
る。
【００１３】例えば、有機物がイソプロピルアルコー
ル、ペルオキシド基を含む硫黄化合物がペルオキシ二硫
酸イオンである場合を例に説明すると、このときの有機
物の酸化分解反応は、次式（１）のように表される。 Ｃ3Ｈ7ＯＨ＋９Ｓ2Ｏ8 2-＋５Ｈ2Ｏ→３ＣＯ2＋１８ＳＯ4 2-＋１８Ｈ+ …（１）
ル、ペルオキシド基を含む硫黄化合物がペルオキシ二硫
酸イオンである場合を例に説明すると、このときの有機
物の酸化分解反応は、次式（１）のように表される。 Ｃ3Ｈ7ＯＨ＋９Ｓ2Ｏ8 2-＋５Ｈ2Ｏ→３ＣＯ2＋１８ＳＯ4 2-＋１８Ｈ+ …（１）
【００１４】式（１）から明らかなように、１モルのイ
ソプロピルアルコールを酸化分解するのに、ペルオキシ
二硫酸イオンは９モル必要となる。このように、ペルオ
キシド基を含む硫黄化合物を用い有機物を酸化分解して
除去する方法は、該化合物を大量に必要とすることか
ら、次のような問題を有していた。
ソプロピルアルコールを酸化分解するのに、ペルオキシ
二硫酸イオンは９モル必要となる。このように、ペルオ
キシド基を含む硫黄化合物を用い有機物を酸化分解して
除去する方法は、該化合物を大量に必要とすることか
ら、次のような問題を有していた。
【００１５】第１は、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
を大量に使用するために、ペルオキシド基を含む硫黄化
合物の薬品代が嵩み、処理コストが高くなることであ
る。
を大量に使用するために、ペルオキシド基を含む硫黄化
合物の薬品代が嵩み、処理コストが高くなることであ
る。
【００１６】第２は、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
は非常に強力な酸化力を有するため、該化合物を大量に
使用した場合、有機物の除去を行う反応容器が腐食し易
くなることである。例えば、この方法においては、反応
容器として通常ステンレススチール製のものを使用する
が、ステンレススチール３０４製の反応容器では、ペル
オキシド基を含む硫黄化合物を大量に使用した場合、容
易に腐食してしまう。
は非常に強力な酸化力を有するため、該化合物を大量に
使用した場合、有機物の除去を行う反応容器が腐食し易
くなることである。例えば、この方法においては、反応
容器として通常ステンレススチール製のものを使用する
が、ステンレススチール３０４製の反応容器では、ペル
オキシド基を含む硫黄化合物を大量に使用した場合、容
易に腐食してしまう。
【００１７】第３は、高純度の水を得るためには、有機
物除去工程の後段で脱イオン処理工程を行うことによ
り、副生成物である硫酸イオンを除去する必要がある
が、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を大量に使用した
場合には硫酸イオンの副生成量が多くなり、脱イオン処
理工程の負荷が大きくなるとともに、脱イオン処理工程
の設備が大型になることである。例えば、有機物がイソ
プロピルアルコール、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
がペルオキシ二硫酸イオンである場合を例に説明する
と、式（１）から明らかなように、１モルのイソプロピ
ルアルコールを酸化分解した場合には、１８モルの硫酸
イオンが副生成物として生成する。この硫酸イオンは、
蒸留処理、イオン交換処理、逆浸透膜処理等の通常の脱
イオン処理により分離除去することが可能であるが、硫
酸イオンの副生成量が増大するほど、その脱イオン処理
設備に加わる負荷は増大し、かつ、その脱イオン処理設
備の装置規模は大きくなる。
物除去工程の後段で脱イオン処理工程を行うことによ
り、副生成物である硫酸イオンを除去する必要がある
が、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を大量に使用した
場合には硫酸イオンの副生成量が多くなり、脱イオン処
理工程の負荷が大きくなるとともに、脱イオン処理工程
の設備が大型になることである。例えば、有機物がイソ
プロピルアルコール、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
がペルオキシ二硫酸イオンである場合を例に説明する
と、式（１）から明らかなように、１モルのイソプロピ
ルアルコールを酸化分解した場合には、１８モルの硫酸
イオンが副生成物として生成する。この硫酸イオンは、
蒸留処理、イオン交換処理、逆浸透膜処理等の通常の脱
イオン処理により分離除去することが可能であるが、硫
酸イオンの副生成量が増大するほど、その脱イオン処理
設備に加わる負荷は増大し、かつ、その脱イオン処理設
備の装置規模は大きくなる。
【００１８】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を利用した水中の
有機物除去方法であって、該化合物の使用量を削減し、
これにより有機物除去処理のコスト低減、有機物除去の
ための反応容器の腐食抑制、並びに、副生成物である硫
酸イオンの処理工程の負荷低減及び該工程の設備の大型
化抑制を図った有機物除去方法を提供することを目的と
する。
で、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を利用した水中の
有機物除去方法であって、該化合物の使用量を削減し、
これにより有機物除去処理のコスト低減、有機物除去の
ための反応容器の腐食抑制、並びに、副生成物である硫
酸イオンの処理工程の負荷低減及び該工程の設備の大型
化抑制を図った有機物除去方法を提供することを目的と
する。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、先に述べ
た課題を解決するために種々検討を行った結果、被処理
水に含まれる有機物を分解して除去するに当たり、まず
被処理水に過酸化水素及び／又はオゾンを添加して有機
物を分解除去する第１の有機物処理工程を実施し、次い
で第１の有機物処理工程の処理水にペルオキシド基を含
む硫黄化合物を添加して有機物を分解除去する第２の有
機物処理工程を実施することにより、ペルオキシド基を
含む硫黄化合物の使用量を削減して前述した第１〜第３
の問題を解消することができることを知見し、本発明を
なすに至った。
た課題を解決するために種々検討を行った結果、被処理
水に含まれる有機物を分解して除去するに当たり、まず
被処理水に過酸化水素及び／又はオゾンを添加して有機
物を分解除去する第１の有機物処理工程を実施し、次い
で第１の有機物処理工程の処理水にペルオキシド基を含
む硫黄化合物を添加して有機物を分解除去する第２の有
機物処理工程を実施することにより、ペルオキシド基を
含む硫黄化合物の使用量を削減して前述した第１〜第３
の問題を解消することができることを知見し、本発明を
なすに至った。
【００２０】すなわち、過酸化水素及び／又はオゾンを
用いた有機物除去方法には分解が困難な有機物が存在す
るが、まず第１の有機物処理工程で過酸化水素及び／又
はオゾンで除去できる有機物を被処理水中から除去し、
その後に残存している過酸化水素及び／又はオゾンでは
除去できない有機物を第２の有機物処理工程でペルオキ
シド基を含む硫黄化合物を用いて除去することにより、
従来の有機物除去方法では除去が困難であった有機物を
除去することが可能になるとともに、ペルオキシド基を
含む硫黄化合物を用いて除去する有機物の量が少なくな
るため、該化合物の使用量を削減でき、その結果有機物
除去コストを低減せしめることができることを見出した
ものである。
用いた有機物除去方法には分解が困難な有機物が存在す
るが、まず第１の有機物処理工程で過酸化水素及び／又
はオゾンで除去できる有機物を被処理水中から除去し、
その後に残存している過酸化水素及び／又はオゾンでは
除去できない有機物を第２の有機物処理工程でペルオキ
シド基を含む硫黄化合物を用いて除去することにより、
従来の有機物除去方法では除去が困難であった有機物を
除去することが可能になるとともに、ペルオキシド基を
含む硫黄化合物を用いて除去する有機物の量が少なくな
るため、該化合物の使用量を削減でき、その結果有機物
除去コストを低減せしめることができることを見出した
ものである。
【００２１】したがって、本発明は、被処理水中に含ま
れる有機物を分解して除去するに当たり、被処理水に過
酸化水素及び／又はオゾンを添加して有機物を分解除去
する第１工程と、第１工程の処理水にペルオキシド基を
含む硫黄化合物を添加して有機物を分解除去する第２工
程とを行うことを特徴とする水中の有機物除去方法を提
供する。
れる有機物を分解して除去するに当たり、被処理水に過
酸化水素及び／又はオゾンを添加して有機物を分解除去
する第１工程と、第１工程の処理水にペルオキシド基を
含む硫黄化合物を添加して有機物を分解除去する第２工
程とを行うことを特徴とする水中の有機物除去方法を提
供する。
【００２２】また、本発明者らは、後述するように、前
述した基本的な構成にさらに下記構成〜を付加する
ことにより、本発明の目的をより効果的に達成できるこ
とを見出した。 第２工程の処理水に脱イオン処理を施す第３工程をさ
らに行うこと。 第１工程において、過酸化水素及び／又はオゾンを添
加した被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去す
ること。 第１工程において、被処理水を加熱した状態で有機物
を分解除去すること。 第２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
を添加した第１工程の処理水に紫外線を照射して有機物
を分解除去すること。 第２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
を添加した第１工程の処理水を加熱した状態で該処理水
に紫外線を照射して有機物を分解除去すること。 第２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
を添加した第１工程の処理水を７０℃以上に加熱して有
機物を分解除去すること。 第１工程の処理水中に含まれる被酸化性無機物を除去
又は分解した後に第２工程を行うこと。
述した基本的な構成にさらに下記構成〜を付加する
ことにより、本発明の目的をより効果的に達成できるこ
とを見出した。 第２工程の処理水に脱イオン処理を施す第３工程をさ
らに行うこと。 第１工程において、過酸化水素及び／又はオゾンを添
加した被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去す
ること。 第１工程において、被処理水を加熱した状態で有機物
を分解除去すること。 第２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
を添加した第１工程の処理水に紫外線を照射して有機物
を分解除去すること。 第２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
を添加した第１工程の処理水を加熱した状態で該処理水
に紫外線を照射して有機物を分解除去すること。 第２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
を添加した第１工程の処理水を７０℃以上に加熱して有
機物を分解除去すること。 第１工程の処理水中に含まれる被酸化性無機物を除去
又は分解した後に第２工程を行うこと。
【００２３】以下に本発明を詳細に説明する。本発明を
行う工程図の一例を図１に示す。図１において、２は被
処理水に過酸化水素及び／又はオゾンを添加する過酸化
水素及び／又はオゾン添加手段、４は第１反応装置、６
は第１反応装置４の処理水にペルオキシド基を含む硫黄
化合物を添加する硫黄化合物添加手段、８は第２反応装
置を示す。この工程図に示されているように、まず、過
酸化水素及び／又はオゾン添加手段２より適当量の過酸
化水素及び／又はオゾンを被処理水に添加し、第１反応
装置４にて反応を行わせ、有機物を酸化分解して除去す
る（第１工程）。次いで、硫黄化合物添加手段６より適
当量のペルオキシド基を含む硫黄化合物を第１工程の処
理水に添加し、第２反応装置８にて反応を行わせ、有機
物を酸化分解して除去する（第２工程）。なお、特に図
示しないが、過酸化水素及び／又はオゾン添加手段２よ
り適当量の過酸化水素及び／又はオゾンを第１反応装置
４内の被処理水に直接添加してもよく、硫黄化合物添加
手段６より適当量のペルオキシド基を含む硫黄化合物を
第２反応装置８内の被処理水に直接添加してもよい。ま
た、必要に応じ、第１工程と第２工程との間において他
の工程を行ってもよい。
行う工程図の一例を図１に示す。図１において、２は被
処理水に過酸化水素及び／又はオゾンを添加する過酸化
水素及び／又はオゾン添加手段、４は第１反応装置、６
は第１反応装置４の処理水にペルオキシド基を含む硫黄
化合物を添加する硫黄化合物添加手段、８は第２反応装
置を示す。この工程図に示されているように、まず、過
酸化水素及び／又はオゾン添加手段２より適当量の過酸
化水素及び／又はオゾンを被処理水に添加し、第１反応
装置４にて反応を行わせ、有機物を酸化分解して除去す
る（第１工程）。次いで、硫黄化合物添加手段６より適
当量のペルオキシド基を含む硫黄化合物を第１工程の処
理水に添加し、第２反応装置８にて反応を行わせ、有機
物を酸化分解して除去する（第２工程）。なお、特に図
示しないが、過酸化水素及び／又はオゾン添加手段２よ
り適当量の過酸化水素及び／又はオゾンを第１反応装置
４内の被処理水に直接添加してもよく、硫黄化合物添加
手段６より適当量のペルオキシド基を含む硫黄化合物を
第２反応装置８内の被処理水に直接添加してもよい。ま
た、必要に応じ、第１工程と第２工程との間において他
の工程を行ってもよい。
【００２４】以上の説明からわかるように、本発明で
は、まず、被処理水に過酸化水素及び／又はオゾンを添
加して有機物を分解除去する第１工程を行い、これによ
り被処理水中に含まれる比較的酸化され易い有機物の分
解を行う。
は、まず、被処理水に過酸化水素及び／又はオゾンを添
加して有機物を分解除去する第１工程を行い、これによ
り被処理水中に含まれる比較的酸化され易い有機物の分
解を行う。
【００２５】第１工程においては、反応容器内に酸化反
応を促進せしめる触媒を配置し、被処理水を該触媒に接
触させながら酸化分解反応を行わせてもよい。該触媒と
しては、白金系、パラジウム系、マンガン系等の酸化反
応を促進せしめる効果を持つ公知の触媒を用いることが
できる。また、ＰＰＭ誌１９８４年６月号５４ページに
紹介されている、過酸化水素に触媒としてニッケル酸化
物を使用して有機物を酸化分解する方法を使用すること
もできる。
応を促進せしめる触媒を配置し、被処理水を該触媒に接
触させながら酸化分解反応を行わせてもよい。該触媒と
しては、白金系、パラジウム系、マンガン系等の酸化反
応を促進せしめる効果を持つ公知の触媒を用いることが
できる。また、ＰＰＭ誌１９８４年６月号５４ページに
紹介されている、過酸化水素に触媒としてニッケル酸化
物を使用して有機物を酸化分解する方法を使用すること
もできる。
【００２６】また、第１工程においては、例えば特開平
１０−８５７７０に記述されているように、被処理水を
アルカリ性とした後にオゾンを溶解せしめて有機物を酸
化分解する方法を採用することができる。
１０−８５７７０に記述されているように、被処理水を
アルカリ性とした後にオゾンを溶解せしめて有機物を酸
化分解する方法を採用することができる。
【００２７】さらに、第１工程においては、過酸化水素
とオゾンとを併用してもよく、例えば、水処理技術誌Ｖ
ｏｌ．３３、Ｎｏ．６、２７３ページ（１９９２年）に
記述されている、オゾンと過酸化水素とを共存させて有
機物を酸化分解する方法を採用することができる。
とオゾンとを併用してもよく、例えば、水処理技術誌Ｖ
ｏｌ．３３、Ｎｏ．６、２７３ページ（１９９２年）に
記述されている、オゾンと過酸化水素とを共存させて有
機物を酸化分解する方法を採用することができる。
【００２８】本発明では、次に、第１工程の処理水にペ
ルオキシド基を含む硫黄化合物を添加して第１工程の処
理水中に残留する有機物を分解除去する第２工程を行
う。ここでペルオキシド基を含む硫黄化合物とは、分子
構造中にペルオキシド基［−Ｏ−Ｏ−］を含む硫黄化合
物のことであり、かかる硫黄化合物としては、例えば、
ペルオキシ二硫酸イオンＳ2Ｏ8 2-を含む塩又は酸や、ペ
ルオキシ硫酸イオンＳＯ 5 -を含む塩又は酸などを挙げる
ことができる。本発明で好適に使用できるペルオキシド
基を含む硫黄化合物として、より具体的には、入手の容
易さ及び取り扱いの容易さから、ペルオキシ二硫酸ナト
リウム塩Ｎａ2Ｓ2Ｏ8、ペルオキシ二硫酸アンモニウム
塩（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8、ペルオキシ二硫酸カリウム塩Ｋ2
Ｓ2Ｏ8等を挙げることができる。また、ペルオキシ硫酸
イオンを含む複塩であるオキソン（Ｏｘｏｎｅ・デュポ
ン社商品名）なども好ましい。
ルオキシド基を含む硫黄化合物を添加して第１工程の処
理水中に残留する有機物を分解除去する第２工程を行
う。ここでペルオキシド基を含む硫黄化合物とは、分子
構造中にペルオキシド基［−Ｏ−Ｏ−］を含む硫黄化合
物のことであり、かかる硫黄化合物としては、例えば、
ペルオキシ二硫酸イオンＳ2Ｏ8 2-を含む塩又は酸や、ペ
ルオキシ硫酸イオンＳＯ 5 -を含む塩又は酸などを挙げる
ことができる。本発明で好適に使用できるペルオキシド
基を含む硫黄化合物として、より具体的には、入手の容
易さ及び取り扱いの容易さから、ペルオキシ二硫酸ナト
リウム塩Ｎａ2Ｓ2Ｏ8、ペルオキシ二硫酸アンモニウム
塩（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8、ペルオキシ二硫酸カリウム塩Ｋ2
Ｓ2Ｏ8等を挙げることができる。また、ペルオキシ硫酸
イオンを含む複塩であるオキソン（Ｏｘｏｎｅ・デュポ
ン社商品名）なども好ましい。
【００２９】第２工程においては、第１工程と同様に、
反応容器内に酸化反応を促進せしめる触媒を配置し、被
処理水を該触媒に接触させながら酸化分解反応を行わせ
てもよい。該触媒としては、白金系、パラジウム系、マ
ンガン系等の酸化反応を促進せしめる効果を持つ公知の
触媒を用いることができる。
反応容器内に酸化反応を促進せしめる触媒を配置し、被
処理水を該触媒に接触させながら酸化分解反応を行わせ
てもよい。該触媒としては、白金系、パラジウム系、マ
ンガン系等の酸化反応を促進せしめる効果を持つ公知の
触媒を用いることができる。
【００３０】第１工程及び第２工程において有機物除去
反応を行わせる反応容器としては、押し出し流れを形成
させる円筒形反応容器、完全混合流れを形成させる槽型
反応容器といった公知の反応容器を用いることができ
る。また、反応容器内の濃度分布を均一にするために、
該反応容器に撹拌装置を装備するのも好ましい。撹拌装
置としては、公知の装置を用いることができ、例えば、
反応容器底部に備えた散気板より空気泡を生成させ撹拌
する装置、反応容器の内部あるいは外部に流体循環ポン
プを設置し撹拌する装置等を使用できる。
反応を行わせる反応容器としては、押し出し流れを形成
させる円筒形反応容器、完全混合流れを形成させる槽型
反応容器といった公知の反応容器を用いることができ
る。また、反応容器内の濃度分布を均一にするために、
該反応容器に撹拌装置を装備するのも好ましい。撹拌装
置としては、公知の装置を用いることができ、例えば、
反応容器底部に備えた散気板より空気泡を生成させ撹拌
する装置、反応容器の内部あるいは外部に流体循環ポン
プを設置し撹拌する装置等を使用できる。
【００３１】而して図１の工程のごとく、第１工程及び
第２工程をこの順に行った場合には、被処理水中に含ま
れる有機物を著しく低減せしめることができる。また、
第１工程で過酸化水素及び／又はオゾンで除去できる有
機物を被処理水中から予め除去するため、第２工程でペ
ルオキシド基を含む硫黄化合物を用いて除去する有機物
の量が少なくなり、第２工程におけるペルオキシド基を
含む硫黄化合物の使用量が少なくなるので、第２工程の
反応容器が腐食することを効果的に防止することができ
る。
第２工程をこの順に行った場合には、被処理水中に含ま
れる有機物を著しく低減せしめることができる。また、
第１工程で過酸化水素及び／又はオゾンで除去できる有
機物を被処理水中から予め除去するため、第２工程でペ
ルオキシド基を含む硫黄化合物を用いて除去する有機物
の量が少なくなり、第２工程におけるペルオキシド基を
含む硫黄化合物の使用量が少なくなるので、第２工程の
反応容器が腐食することを効果的に防止することができ
る。
【００３２】さらに、本発明では、第１工程で過酸化水
素及び／又はオゾンを用いることにより、高純度の水を
得る場合に第２工程の後段で行う脱イオン処理工程（第
３工程）の負荷を低減させることができる。すなわち、
被処理水に過酸化水素及び／又はオゾンを添加すること
により有機物を酸化分解する方法では、過酸化水素及び
／又はオゾンより生成される高い反応性を持った活性ラ
ジカルである水酸基ラジカルが有機物を酸化分解して除
去するものであり、この方法は酸素が副生成されるがイ
オン状物質を副生成させるものではないため、第２工程
の後段の脱イオン処理工程に余分な負荷を与えることが
ない。
素及び／又はオゾンを用いることにより、高純度の水を
得る場合に第２工程の後段で行う脱イオン処理工程（第
３工程）の負荷を低減させることができる。すなわち、
被処理水に過酸化水素及び／又はオゾンを添加すること
により有機物を酸化分解する方法では、過酸化水素及び
／又はオゾンより生成される高い反応性を持った活性ラ
ジカルである水酸基ラジカルが有機物を酸化分解して除
去するものであり、この方法は酸素が副生成されるがイ
オン状物質を副生成させるものではないため、第２工程
の後段の脱イオン処理工程に余分な負荷を与えることが
ない。
【００３３】
【発明の実施の形態】前記〜の構成を付加した本発
明の有機物除去方法について説明する。まず、の点に
ついて述べる。本発明者らは、ペルオキシド基を含む硫
黄化合物を用いた有機物除去方法では副生成物として硫
酸イオンが生じるが、高純度の水を得るためには、第２
工程の処理水に脱イオン処理を施す第３工程をさらに行
って上記硫酸イオンを除去すればよいことに想到した。
明の有機物除去方法について説明する。まず、の点に
ついて述べる。本発明者らは、ペルオキシド基を含む硫
黄化合物を用いた有機物除去方法では副生成物として硫
酸イオンが生じるが、高純度の水を得るためには、第２
工程の処理水に脱イオン処理を施す第３工程をさらに行
って上記硫酸イオンを除去すればよいことに想到した。
【００３４】第２工程の反応の副生成物として生じる硫
酸イオンは、通常、第３工程を行うことにより除去され
る。第３工程で用いる脱イオン処理の種類に限定はない
が、例えば、イオン交換樹脂によるイオン交換処理、逆
浸透膜を用いた脱イオン処理等が挙げられる。
酸イオンは、通常、第３工程を行うことにより除去され
る。第３工程で用いる脱イオン処理の種類に限定はない
が、例えば、イオン交換樹脂によるイオン交換処理、逆
浸透膜を用いた脱イオン処理等が挙げられる。
【００３５】ただし、本発明では第１工程でイオン状物
質を副生成させない過酸化水素及び／又はオゾンを用
い、かつ、第２工程でのペルオキシド基を含む硫黄化合
物の使用量を削減し、第２工程における硫酸イオンの副
生成量を低減させている。したがって、本発明によれ
ば、第３工程の負荷の低減、及び、第３工程の設備の小
型化を図ることができる。
質を副生成させない過酸化水素及び／又はオゾンを用
い、かつ、第２工程でのペルオキシド基を含む硫黄化合
物の使用量を削減し、第２工程における硫酸イオンの副
生成量を低減させている。したがって、本発明によれ
ば、第３工程の負荷の低減、及び、第３工程の設備の小
型化を図ることができる。
【００３６】の構成を付加した本発明を行う工程図の
一例を図２に示す。図２において、１０は被処理水に過
酸化水素を添加する過酸化水素添加手段、４は第１反応
装置、６は硫黄化合物添加手段、８は第２反応装置、１
２は脱イオン処理装置を示す。この工程図に示されてい
るように、まず、過酸化水素添加手段１０より適当量の
過酸化水素を被処理水に添加し、第１反応装置４にて反
応を行わせ、有機物を酸化分解して除去する（第１工
程）。次いで、硫黄化合物添加手段６より適当量のペル
オキシド基を含む硫黄化合物を第１工程の処理水に添加
し、第２反応装置８にて反応を行わせ、有機物を酸化分
解して除去する（第２工程）。さらに、第２工程の処理
水を脱イオン処理装置１２に通水することにより（第３
工程）、有機物濃度及び硫酸イオン等のイオン濃度を著
しく低減せしめた純水を得ることができる。
一例を図２に示す。図２において、１０は被処理水に過
酸化水素を添加する過酸化水素添加手段、４は第１反応
装置、６は硫黄化合物添加手段、８は第２反応装置、１
２は脱イオン処理装置を示す。この工程図に示されてい
るように、まず、過酸化水素添加手段１０より適当量の
過酸化水素を被処理水に添加し、第１反応装置４にて反
応を行わせ、有機物を酸化分解して除去する（第１工
程）。次いで、硫黄化合物添加手段６より適当量のペル
オキシド基を含む硫黄化合物を第１工程の処理水に添加
し、第２反応装置８にて反応を行わせ、有機物を酸化分
解して除去する（第２工程）。さらに、第２工程の処理
水を脱イオン処理装置１２に通水することにより（第３
工程）、有機物濃度及び硫酸イオン等のイオン濃度を著
しく低減せしめた純水を得ることができる。
【００３７】第１工程でオゾンを用いる場合の工程図の
一例を図３に示す。図３において、１４は被処理水にオ
ゾンを添加するオゾン溶解装置、１６はオゾン溶解装置
１４にオゾンを供給するオゾン発生装置、４は第１反応
装置、６は硫黄化合物添加手段、８は第２反応装置、１
２は脱イオン処理装置を示す。この工程図に示されてい
るように、まず、オゾン発生装置１６で発生させたオゾ
ンをオゾン溶解装置１４にて被処理水に溶解し、第１反
応装置４にて反応を行わせ、有機物を酸化分解して除去
する（第１工程）。その後、図２に示した例と同様に第
２工程及び第３工程を行うことにより、有機物濃度及び
硫酸イオン等のイオン濃度を著しく低減せしめた純水を
得ることができる。
一例を図３に示す。図３において、１４は被処理水にオ
ゾンを添加するオゾン溶解装置、１６はオゾン溶解装置
１４にオゾンを供給するオゾン発生装置、４は第１反応
装置、６は硫黄化合物添加手段、８は第２反応装置、１
２は脱イオン処理装置を示す。この工程図に示されてい
るように、まず、オゾン発生装置１６で発生させたオゾ
ンをオゾン溶解装置１４にて被処理水に溶解し、第１反
応装置４にて反応を行わせ、有機物を酸化分解して除去
する（第１工程）。その後、図２に示した例と同様に第
２工程及び第３工程を行うことにより、有機物濃度及び
硫酸イオン等のイオン濃度を著しく低減せしめた純水を
得ることができる。
【００３８】の点について述べる。本発明者らは、第
１工程において、過酸化水素及び／又はオゾンを添加し
た被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去するこ
とにより、第１工程における有機物の除去効率を向上さ
せ、有機物を著しく低減せしめることができることに想
到した。
１工程において、過酸化水素及び／又はオゾンを添加し
た被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去するこ
とにより、第１工程における有機物の除去効率を向上さ
せ、有機物を著しく低減せしめることができることに想
到した。
【００３９】過酸化水素及び／又はオゾンを添加した被
処理水に紫外線を照射して有機物を酸化分解する方法
は、紫外線を吸収した過酸化水素及び／又はオゾンがヒ
ドロキシラジカル等の反応活性の高い化学種を生成し、
これら化学種が被処理水中に含まれる有機物と反応する
ことで、有機物を酸化分解し除去するものである。この
方法は、添加する物質が過酸化水素及び／又はオゾンで
あり、何ら塩類負荷を増大させるものではないこと、及
び、有機物の除去効率を向上せしめることが可能である
ことから、本発明においては特に有効に用いることがで
きる。
処理水に紫外線を照射して有機物を酸化分解する方法
は、紫外線を吸収した過酸化水素及び／又はオゾンがヒ
ドロキシラジカル等の反応活性の高い化学種を生成し、
これら化学種が被処理水中に含まれる有機物と反応する
ことで、有機物を酸化分解し除去するものである。この
方法は、添加する物質が過酸化水素及び／又はオゾンで
あり、何ら塩類負荷を増大させるものではないこと、及
び、有機物の除去効率を向上せしめることが可能である
ことから、本発明においては特に有効に用いることがで
きる。
【００４０】の構成を付加した本発明を行う一例とし
ては、図１〜図３に示したシステムにおいて、第１反応
装置４の反応容器の中に紫外線を照射する光源を設置す
る方法が挙げられる。紫外線を照射する光源としては、
高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、ハ
ロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンラン
プ、インジュームランプ、タリウムランプ、紫外線発光
レーザーといった公知のものを用いることができるが、
有機物を効率的に分解することができる点で高圧、中
圧、低圧の水銀ランプを特に好適に使用することができ
る。
ては、図１〜図３に示したシステムにおいて、第１反応
装置４の反応容器の中に紫外線を照射する光源を設置す
る方法が挙げられる。紫外線を照射する光源としては、
高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、ハ
ロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンラン
プ、インジュームランプ、タリウムランプ、紫外線発光
レーザーといった公知のものを用いることができるが、
有機物を効率的に分解することができる点で高圧、中
圧、低圧の水銀ランプを特に好適に使用することができ
る。
【００４１】また、の構成を付加した本発明において
は、前述した触媒に代えて、あるいは前述した触媒と共
に、第１工程の反応容器内に二酸化チタン、酸化タング
ステン等の紫外線を照射することで酸化反応を促進する
光触媒を配置することができる。
は、前述した触媒に代えて、あるいは前述した触媒と共
に、第１工程の反応容器内に二酸化チタン、酸化タング
ステン等の紫外線を照射することで酸化反応を促進する
光触媒を配置することができる。
【００４２】の点について述べる。本発明者らは、被
処理水に過酸化水素及び／又はオゾンを添加して有機物
を分解除去する第１工程を行うに当たり、被処理水を加
熱した状態で処理を行うことにより、第２工程でのペル
オキシド基を含む硫黄化合物の使用量が削減でき、か
つ、第２工程における硫酸イオンの副生成量を低減でき
ることに想到した。
処理水に過酸化水素及び／又はオゾンを添加して有機物
を分解除去する第１工程を行うに当たり、被処理水を加
熱した状態で処理を行うことにより、第２工程でのペル
オキシド基を含む硫黄化合物の使用量が削減でき、か
つ、第２工程における硫酸イオンの副生成量を低減でき
ることに想到した。
【００４３】の構成を付加した本発明では、被処理水
の水温が高いほど有機物の酸化分解速度が増大する傾向
を示し、したがって被処理水の水温は高ければ高いほど
有機物の除去効率は向上する。ただし、好ましいのは、
被処理水の水温を４０℃以上１００℃未満とすることで
ある。被処理水の水温が１００℃に達すると沸騰が起き
て取り扱いが面倒となり、４０℃未満では加熱による有
機物の除去効率の向上が加熱に要するコストに見合わな
い。より好ましい被処理水の水温は、４０℃以上７０℃
以下である。７０℃を越えると加熱コストが高くなり、
経済的に得策でない。
の水温が高いほど有機物の酸化分解速度が増大する傾向
を示し、したがって被処理水の水温は高ければ高いほど
有機物の除去効率は向上する。ただし、好ましいのは、
被処理水の水温を４０℃以上１００℃未満とすることで
ある。被処理水の水温が１００℃に達すると沸騰が起き
て取り扱いが面倒となり、４０℃未満では加熱による有
機物の除去効率の向上が加熱に要するコストに見合わな
い。より好ましい被処理水の水温は、４０℃以上７０℃
以下である。７０℃を越えると加熱コストが高くなり、
経済的に得策でない。
【００４４】の点について述べる。本発明者らは、第
２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添
加した第１工程の処理水に紫外線を照射して有機物を分
解除去することにより、第２工程における有機物の除去
効率を向上させ、有機物を著しく低減せしめることがで
きることに想到した。
２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添
加した第１工程の処理水に紫外線を照射して有機物を分
解除去することにより、第２工程における有機物の除去
効率を向上させ、有機物を著しく低減せしめることがで
きることに想到した。
【００４５】ペルオキシド基を含む硫黄化合物は、紫外
線を照射することで遊離ラジカルを生じる。例えば、ペ
ルオキシ二硫酸イオンに紫外線を照射することで遊離ラ
ジカルを生成する反応は次式（２）の通りである。 Ｓ2Ｏ8 2-→２ＳＯ4・- …（２）
線を照射することで遊離ラジカルを生じる。例えば、ペ
ルオキシ二硫酸イオンに紫外線を照射することで遊離ラ
ジカルを生成する反応は次式（２）の通りである。 Ｓ2Ｏ8 2-→２ＳＯ4・- …（２）
【００４６】この遊離ラジカルＳＯ4・-は非常に強い酸
化力を有しており、次式（３）に示される反応に従い有
機物を酸化せしめ、最終的に有機物を完全に酸化分解に
至らしめることが可能である。なお、式（３）における
ｅ-は有機物より奪う電子である。反応の副生成物とし
て生じる硫酸イオンは、通常、前記第３工程を行うこと
により除去される。 ＳＯ4・-＋ｅ-→ＳＯ4 2- …（３）
化力を有しており、次式（３）に示される反応に従い有
機物を酸化せしめ、最終的に有機物を完全に酸化分解に
至らしめることが可能である。なお、式（３）における
ｅ-は有機物より奪う電子である。反応の副生成物とし
て生じる硫酸イオンは、通常、前記第３工程を行うこと
により除去される。 ＳＯ4・-＋ｅ-→ＳＯ4 2- …（３）
【００４７】の構成を付加した本発明を行う一例とし
ては、図１〜図３に示したシステムにおいて、第２反応
装置８の反応容器の中に紫外線を照射する光源を設置す
る方法が挙げられる。紫外線を照射する光源としては、
前述したように種々のものがある。しかし、本発明者ら
の知見によれば、ペルオキシド基を含む硫黄化合物は波
長３００ｎｍ以下の紫外線のみを吸収し、この吸収した
紫外線のエネルギーを使い遊離ラジカルを生成する。し
たがって、主たる発光波長が２５４ｎｍである低圧水銀
ランプを光源として用いた場合、大部分の光エネルギー
がペルオキシド基を含む硫黄化合物に吸収されるため、
効率よく遊離ラジカルを生成せしめることができ、紫外
線照射のために必要な電力コストを著しく低減せしめる
ことが可能である。よって、の構成を付加した本発明
において、第２工程で用いる紫外線を照射する光源とし
ては、低圧水銀ランプが特に好ましい。
ては、図１〜図３に示したシステムにおいて、第２反応
装置８の反応容器の中に紫外線を照射する光源を設置す
る方法が挙げられる。紫外線を照射する光源としては、
前述したように種々のものがある。しかし、本発明者ら
の知見によれば、ペルオキシド基を含む硫黄化合物は波
長３００ｎｍ以下の紫外線のみを吸収し、この吸収した
紫外線のエネルギーを使い遊離ラジカルを生成する。し
たがって、主たる発光波長が２５４ｎｍである低圧水銀
ランプを光源として用いた場合、大部分の光エネルギー
がペルオキシド基を含む硫黄化合物に吸収されるため、
効率よく遊離ラジカルを生成せしめることができ、紫外
線照射のために必要な電力コストを著しく低減せしめる
ことが可能である。よって、の構成を付加した本発明
において、第２工程で用いる紫外線を照射する光源とし
ては、低圧水銀ランプが特に好ましい。
【００４８】の構成を付加した本発明における前記式
（２）及び（３）の反応は、被処理水のｐＨに依らず進
行するが、反応容器の腐食を防ぐため、反応容器内の被
処理水のｐＨは２〜１２とすることが好ましい。また、
必要に応じ、被処理水のｐＨを調整するために、被処理
水に酸又はアルカリ溶液を添加するｐＨ調整剤注入装置
を設けてもよい。
（２）及び（３）の反応は、被処理水のｐＨに依らず進
行するが、反応容器の腐食を防ぐため、反応容器内の被
処理水のｐＨは２〜１２とすることが好ましい。また、
必要に応じ、被処理水のｐＨを調整するために、被処理
水に酸又はアルカリ溶液を添加するｐＨ調整剤注入装置
を設けてもよい。
【００４９】また、の構成を付加した本発明において
は、前述した触媒に代えて、あるいは前述した触媒と共
に、第２工程の反応容器内に二酸化チタン、酸化タング
ステン等の紫外線を照射することで酸化反応を促進する
光触媒を配置することができる。
は、前述した触媒に代えて、あるいは前述した触媒と共
に、第２工程の反応容器内に二酸化チタン、酸化タング
ステン等の紫外線を照射することで酸化反応を促進する
光触媒を配置することができる。
【００５０】の点について述べる。本発明者らは、第
２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添
加した第１工程の処理水に紫外線を照射して有機物を分
解除去するに当たり、第１工程の処理水を加熱した状態
で処理を行うことにより、第２工程における有機物の除
去効率を向上させ、有機物を著しく低減せしめることが
できることに想到した。
２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添
加した第１工程の処理水に紫外線を照射して有機物を分
解除去するに当たり、第１工程の処理水を加熱した状態
で処理を行うことにより、第２工程における有機物の除
去効率を向上させ、有機物を著しく低減せしめることが
できることに想到した。
【００５１】の構成を付加した本発明では、ペルオキ
シド基を含む硫黄化合物を添加した第１工程の処理水の
水温が高いほど有機物の酸化分解速度が増大する傾向を
示し、したがって第１工程の処理水の水温は高ければ高
いほど有機物の除去効率は向上する。ただし、好ましい
のは、第１工程の処理水の水温を４０℃以上１００℃未
満とすることである。上記処理水の水温が１００℃に達
すると沸騰が起きて取り扱いが面倒となり、４０℃未満
では加熱による有機物の除去効率の向上が加熱に要する
コストに見合わない。より好ましい第１工程の処理水の
水温は、４０℃以上７０℃以下である。７０℃を越える
と加熱コストが高くなる割には有機物の除去効率はそれ
程大きく向上しないので、経済的に得策でない。
シド基を含む硫黄化合物を添加した第１工程の処理水の
水温が高いほど有機物の酸化分解速度が増大する傾向を
示し、したがって第１工程の処理水の水温は高ければ高
いほど有機物の除去効率は向上する。ただし、好ましい
のは、第１工程の処理水の水温を４０℃以上１００℃未
満とすることである。上記処理水の水温が１００℃に達
すると沸騰が起きて取り扱いが面倒となり、４０℃未満
では加熱による有機物の除去効率の向上が加熱に要する
コストに見合わない。より好ましい第１工程の処理水の
水温は、４０℃以上７０℃以下である。７０℃を越える
と加熱コストが高くなる割には有機物の除去効率はそれ
程大きく向上しないので、経済的に得策でない。
【００５２】また、の構成を付加した本発明は、の
構成を付加した発明と共に用いることが好ましい。及
びの構成を付加した本発明を行う工程図の一例を図４
に示す。図４において、１８は熱交換器、２０は補助加
熱装置、１０は過酸化水素添加手段、４は第１反応装
置、６は硫黄化合物添加手段、８は第２反応装置、１２
は脱イオン処理装置を示す。熱交換器１８では被処理水
と第２工程の処理水との熱交換を行い、補助加熱装置２
０では熱交換器１８を流出した被処理水の加熱を行う。
第２反応装置８の反応容器の中には紫外線を照射する光
源を設置してある。また、第１反応装置４の反応容器の
中に紫外線を照射する光源を設置しても構わない。さら
に、特に図示しないが、過酸化水素添加手段１０は、補
助加熱装置２０又は熱交換器１８の前に設けても構わな
い。
構成を付加した発明と共に用いることが好ましい。及
びの構成を付加した本発明を行う工程図の一例を図４
に示す。図４において、１８は熱交換器、２０は補助加
熱装置、１０は過酸化水素添加手段、４は第１反応装
置、６は硫黄化合物添加手段、８は第２反応装置、１２
は脱イオン処理装置を示す。熱交換器１８では被処理水
と第２工程の処理水との熱交換を行い、補助加熱装置２
０では熱交換器１８を流出した被処理水の加熱を行う。
第２反応装置８の反応容器の中には紫外線を照射する光
源を設置してある。また、第１反応装置４の反応容器の
中に紫外線を照射する光源を設置しても構わない。さら
に、特に図示しないが、過酸化水素添加手段１０は、補
助加熱装置２０又は熱交換器１８の前に設けても構わな
い。
【００５３】この工程図に示されているように、まず、
被処理水を熱交換器１８に通し、加熱状態にある第２工
程の処理水から熱エネルギーを回収して被処理水を加熱
せしめる。さらに、補助加熱装置２０により被処理水を
所定の温度まで加熱した後、過酸化水素添加手段１０及
び第１反応装置４によって第１工程を行い、さらに硫黄
化合物添加手段６及び第２反応装置８によって第２工程
を行う。次いで、第２工程の処理水を熱交換器１８に通
して被処理水に熱エネルギーを供給すると共に第２工程
の処理水の温度を低下させる。そして、第２工程の処理
水を脱イオン処理装置１２に通水することにより、有機
物濃度及び硫酸イオン等のイオン濃度を著しく低減せし
めた純水を得ることができる。
被処理水を熱交換器１８に通し、加熱状態にある第２工
程の処理水から熱エネルギーを回収して被処理水を加熱
せしめる。さらに、補助加熱装置２０により被処理水を
所定の温度まで加熱した後、過酸化水素添加手段１０及
び第１反応装置４によって第１工程を行い、さらに硫黄
化合物添加手段６及び第２反応装置８によって第２工程
を行う。次いで、第２工程の処理水を熱交換器１８に通
して被処理水に熱エネルギーを供給すると共に第２工程
の処理水の温度を低下させる。そして、第２工程の処理
水を脱イオン処理装置１２に通水することにより、有機
物濃度及び硫酸イオン等のイオン濃度を著しく低減せし
めた純水を得ることができる。
【００５４】ここで、補助加熱装置２０の加熱手段とし
ては、電気熱ヒーターを用いる手段、蒸気加熱を用いる
手段等の公知の手段を適用できる。また、特に図示しな
いが、補助加熱装置２０は第１反応装置４内に設置して
も構わない。また、必要に応じて第１工程の処理水をさ
らに加熱するための補助加熱装置を、第１反応装置４か
ら第２反応装置８に至る経路の任意の場所に設置するこ
ともできる。
ては、電気熱ヒーターを用いる手段、蒸気加熱を用いる
手段等の公知の手段を適用できる。また、特に図示しな
いが、補助加熱装置２０は第１反応装置４内に設置して
も構わない。また、必要に応じて第１工程の処理水をさ
らに加熱するための補助加熱装置を、第１反応装置４か
ら第２反応装置８に至る経路の任意の場所に設置するこ
ともできる。
【００５５】の点について述べる。本発明者らは、第
２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添
加した第１工程の処理水を７０℃以上に加熱して有機物
を分解除去することにより、第２工程における有機物の
除去効率を向上させ、有機物を著しく低減せしめること
ができることに想到した。
２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添
加した第１工程の処理水を７０℃以上に加熱して有機物
を分解除去することにより、第２工程における有機物の
除去効率を向上させ、有機物を著しく低減せしめること
ができることに想到した。
【００５６】ペルオキシド基を含む硫黄化合物は、７０
℃以上に加熱することで遊離ラジカルを生じる。その反
応は前記式（２）と同様である。この遊離ラジカルＳＯ
4・-は非常に強い酸化力を有しており、前記式（３）に
示される反応に従い有機物を酸化せしめ、最終的に有機
物を完全に酸化分解に至らしめることが可能である。
℃以上に加熱することで遊離ラジカルを生じる。その反
応は前記式（２）と同様である。この遊離ラジカルＳＯ
4・-は非常に強い酸化力を有しており、前記式（３）に
示される反応に従い有機物を酸化せしめ、最終的に有機
物を完全に酸化分解に至らしめることが可能である。
【００５７】ペルオキシド基を含む硫黄化合物からの遊
離ラジカルの発生量は、水温が高いほど増大する傾向を
示す。したがって水温は高ければ高いほど有機物の除去
効率は向上する。
離ラジカルの発生量は、水温が高いほど増大する傾向を
示す。したがって水温は高ければ高いほど有機物の除去
効率は向上する。
【００５８】なお、該の構成は、第２工程において紫
外線照射を行わず、ペルオキシド基を含む硫黄化合物の
添加のみで有機物の分解を行う場合に特に効果的であ
る。第２工程において紫外線照射を行う前記の構成を
採用した場合は、ペルオキシド基を含む硫黄化合物と紫
外線との相乗効果によって強力な酸化力が得られるの
で、加熱温度は前述の如く７０℃以下で十分である。
外線照射を行わず、ペルオキシド基を含む硫黄化合物の
添加のみで有機物の分解を行う場合に特に効果的であ
る。第２工程において紫外線照射を行う前記の構成を
採用した場合は、ペルオキシド基を含む硫黄化合物と紫
外線との相乗効果によって強力な酸化力が得られるの
で、加熱温度は前述の如く７０℃以下で十分である。
【００５９】の構成を付加した本発明を行う工程図の
一例を図５に示す。図５において、１０は過酸化水素添
加手段、４は第１反応装置、１８は熱交換器、２０は補
助加熱装置、６は硫黄化合物添加手段、８は第２反応装
置を示す。熱交換器１８では第１工程の処理水と第２工
程の処理水との熱交換を行い、補助加熱装置２０では熱
交換器１８を流出した第１工程の処理水の加熱を行う。
また、特に図示しないが、硫黄化合物添加手段６は、補
助加熱装置２０又は熱交換器１８の前に設けても構わな
い。
一例を図５に示す。図５において、１０は過酸化水素添
加手段、４は第１反応装置、１８は熱交換器、２０は補
助加熱装置、６は硫黄化合物添加手段、８は第２反応装
置を示す。熱交換器１８では第１工程の処理水と第２工
程の処理水との熱交換を行い、補助加熱装置２０では熱
交換器１８を流出した第１工程の処理水の加熱を行う。
また、特に図示しないが、硫黄化合物添加手段６は、補
助加熱装置２０又は熱交換器１８の前に設けても構わな
い。
【００６０】この工程図に示されているように、まず、
過酸化水素添加手段１０及び第１反応装置４によって第
１工程を行う。次いで、第１工程の処理水を熱交換器１
８に通し、加熱状態にある第２工程の処理水から熱エネ
ルギーを回収して第１工程の処理水を加熱せしめる。次
いで、この第１工程の処理水を補助加熱装置２０により
所定の温度まで加熱した後、硫黄化合物添加手段６及び
第２反応装置８によって第２工程を行い、第２工程の処
理水を熱交換器１８に通して第１工程の処理水に熱エネ
ルギーを供給すると共に第２工程の処理水の温度を低下
させる。
過酸化水素添加手段１０及び第１反応装置４によって第
１工程を行う。次いで、第１工程の処理水を熱交換器１
８に通し、加熱状態にある第２工程の処理水から熱エネ
ルギーを回収して第１工程の処理水を加熱せしめる。次
いで、この第１工程の処理水を補助加熱装置２０により
所定の温度まで加熱した後、硫黄化合物添加手段６及び
第２反応装置８によって第２工程を行い、第２工程の処
理水を熱交換器１８に通して第１工程の処理水に熱エネ
ルギーを供給すると共に第２工程の処理水の温度を低下
させる。
【００６１】ここで、補助加熱装置２２の加熱手段とし
ては、前記と同様に、電気加熱ヒーターを用いる手段、
蒸気加熱を用いる手段等の公知の手段を適用できる。ま
た、特に図示しないが、補助加熱装置２２は第２反応装
置８内に設置しても構わない。
ては、前記と同様に、電気加熱ヒーターを用いる手段、
蒸気加熱を用いる手段等の公知の手段を適用できる。ま
た、特に図示しないが、補助加熱装置２２は第２反応装
置８内に設置しても構わない。
【００６２】の構成を付加した本発明における前記式
（２）及び（３）の反応は、被処理水のｐＨに依らず進
行するが、反応容器の腐食を防ぐため、反応容器内の被
処理水のｐＨは２〜１２とすることが好ましい。また、
必要に応じ、被処理水のｐＨを調整するために、被処理
水に酸又はアルカリ溶液を添加するｐＨ調整剤注入装置
を設けてもよい。
（２）及び（３）の反応は、被処理水のｐＨに依らず進
行するが、反応容器の腐食を防ぐため、反応容器内の被
処理水のｐＨは２〜１２とすることが好ましい。また、
必要に応じ、被処理水のｐＨを調整するために、被処理
水に酸又はアルカリ溶液を添加するｐＨ調整剤注入装置
を設けてもよい。
【００６３】また、の構成を付加した本発明は、前述
したの構成を付加した発明と共に用いることが好まし
い。及びの構成を付加した本発明を行う工程図の一
例を図６に示す。図６において、１８は熱交換器、１０
は過酸化水素添加手段、４は第１反応装置、２０は補助
加熱装置、６は硫黄化合物添加手段、８は第２反応装置
を示す。熱交換器１８では被処理水と第２工程の処理水
との熱交換を行い、補助加熱装置２０では第１工程の処
理水の加熱を行う。
したの構成を付加した発明と共に用いることが好まし
い。及びの構成を付加した本発明を行う工程図の一
例を図６に示す。図６において、１８は熱交換器、１０
は過酸化水素添加手段、４は第１反応装置、２０は補助
加熱装置、６は硫黄化合物添加手段、８は第２反応装置
を示す。熱交換器１８では被処理水と第２工程の処理水
との熱交換を行い、補助加熱装置２０では第１工程の処
理水の加熱を行う。
【００６４】この工程図に示されるように、被処理水を
熱交換器１８に通し、加熱状態にある第２工程の処理水
から熱エネルギーを回収して被処理水を加熱せしめる。
次いで、過酸化水素添加手段１０及び第１反応装置４に
よって第１工程を行う。この第１工程の処理水を補助加
熱装置２０により所定の温度まで加熱した後、硫黄化合
物添加手段６及び第２反応装置８によって第２工程を行
い、第２工程の処理水を熱交換器１８に通して被処理水
に熱エネルギーを供給すると共に第２工程の処理水の温
度を低下させる。
熱交換器１８に通し、加熱状態にある第２工程の処理水
から熱エネルギーを回収して被処理水を加熱せしめる。
次いで、過酸化水素添加手段１０及び第１反応装置４に
よって第１工程を行う。この第１工程の処理水を補助加
熱装置２０により所定の温度まで加熱した後、硫黄化合
物添加手段６及び第２反応装置８によって第２工程を行
い、第２工程の処理水を熱交換器１８に通して被処理水
に熱エネルギーを供給すると共に第２工程の処理水の温
度を低下させる。
【００６５】なお、図５、図６に示した実施形態例にお
いて、熱交換器１８を通過して温度の低下した第２工程
の処理水をさらに脱イオン処理装置に通水して純水を得
るようにしてもよい。
いて、熱交換器１８を通過して温度の低下した第２工程
の処理水をさらに脱イオン処理装置に通水して純水を得
るようにしてもよい。
【００６６】の点について述べる。本発明者らは、第
１工程の処理水中に被酸化性無機物が含まれている場
合、含まれる被酸化性無機物を予め除去又は分解した後
に、第１工程の処理水にペルオキシド基を含む硫黄化合
物を添加することで、第２工程におけるペルオキシド基
を含む硫黄化合物の使用量をさらに低減できることを見
出した。
１工程の処理水中に被酸化性無機物が含まれている場
合、含まれる被酸化性無機物を予め除去又は分解した後
に、第１工程の処理水にペルオキシド基を含む硫黄化合
物を添加することで、第２工程におけるペルオキシド基
を含む硫黄化合物の使用量をさらに低減できることを見
出した。
【００６７】ここで、被酸化性無機物とは、ペルオキシ
ド基を含む硫黄化合物又は該化合物に紫外線を照射した
ときに生じる遊離ラジカルにより酸化され得る無機物の
ことをいう。被酸化性無機物が第１工程の処理水に含ま
れていた場合、ペルオキシド基を含む硫黄化合物は、第
１工程の処理水に含まれる有機物を酸化分解するのに必
要な量に加え、これら被酸化性無機物を酸化するために
消費される量が余分に必要となる。したがって、予め第
１工程の処理水から被酸化性無機物を除去した後に、ペ
ルオキシド基を含む硫黄化合物を添加することで、第２
工程でのペルオキシド基を含む硫黄化合物の使用量を低
減できるという効果が得られる。
ド基を含む硫黄化合物又は該化合物に紫外線を照射した
ときに生じる遊離ラジカルにより酸化され得る無機物の
ことをいう。被酸化性無機物が第１工程の処理水に含ま
れていた場合、ペルオキシド基を含む硫黄化合物は、第
１工程の処理水に含まれる有機物を酸化分解するのに必
要な量に加え、これら被酸化性無機物を酸化するために
消費される量が余分に必要となる。したがって、予め第
１工程の処理水から被酸化性無機物を除去した後に、ペ
ルオキシド基を含む硫黄化合物を添加することで、第２
工程でのペルオキシド基を含む硫黄化合物の使用量を低
減できるという効果が得られる。
【００６８】被酸化性無機物としては、例えば、亜硫酸
イオン、次亜塩素酸イオン等のイオン状の化学種がある
が、これらは通常の脱イオン処理、例えばイオン交換樹
脂による吸着処理、あるいは逆浸透膜を用いた分離処理
などを適用して除去することができる。
イオン、次亜塩素酸イオン等のイオン状の化学種がある
が、これらは通常の脱イオン処理、例えばイオン交換樹
脂による吸着処理、あるいは逆浸透膜を用いた分離処理
などを適用して除去することができる。
【００６９】また、過酸化水素、オゾン等もペルオキシ
ド基を含む硫黄化合物又は該化合物に紫外線を照射した
ときに生じる遊離ラジカルにより酸化され得る無機物で
あり、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加する前に
予め除去又は分解を行うことが好ましい。過酸化水素、
オゾン等の除去又は分解には公知の方法を用いることが
でき、例えば、活性炭等を用いた分解若しくは吸着処理
による除去方法や、触媒を用いた分解処理方法などを適
用することができる。また、オゾンの場合は、空気や窒
素ガスを用いた曝気処理によっても除去することができ
る。
ド基を含む硫黄化合物又は該化合物に紫外線を照射した
ときに生じる遊離ラジカルにより酸化され得る無機物で
あり、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加する前に
予め除去又は分解を行うことが好ましい。過酸化水素、
オゾン等の除去又は分解には公知の方法を用いることが
でき、例えば、活性炭等を用いた分解若しくは吸着処理
による除去方法や、触媒を用いた分解処理方法などを適
用することができる。また、オゾンの場合は、空気や窒
素ガスを用いた曝気処理によっても除去することができ
る。
【００７０】本発明においては、第１工程で過酸化水素
及び／又はオゾン用いるため、第１工程の処理水中には
過酸化水素及び／又はオゾンが残留する可能性がある。
したがって、第１工程の処理水中に含まれるこれらの被
酸化性無機物を予め除去又は分解した後に、第１工程の
処理水にペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加するこ
とは、第２工程でのペルオキシド基を含む硫黄化合物の
使用量を低減する点で特に有効である。
及び／又はオゾン用いるため、第１工程の処理水中には
過酸化水素及び／又はオゾンが残留する可能性がある。
したがって、第１工程の処理水中に含まれるこれらの被
酸化性無機物を予め除去又は分解した後に、第１工程の
処理水にペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加するこ
とは、第２工程でのペルオキシド基を含む硫黄化合物の
使用量を低減する点で特に有効である。
【００７１】また、本発明者らは、第２工程と第３工程
との間において、第２工程の処理水中に存在するペルオ
キシド基を含む硫黄化合物の除去処理を行うことで、第
３工程に用いる脱イオン処理装置の酸化による劣化を著
しく低減せしめることを見出した。
との間において、第２工程の処理水中に存在するペルオ
キシド基を含む硫黄化合物の除去処理を行うことで、第
３工程に用いる脱イオン処理装置の酸化による劣化を著
しく低減せしめることを見出した。
【００７２】第２工程では、添加したペルオキシド基を
含む硫黄化合物が全て消費されるとは限らず、該化合物
が第２工程の処理水中に残留する可能性がある。この残
留したペルオキシド基を含む硫黄化合物を、ペルオキシ
ド基を含む硫黄化合物の除去処理によって除去した後、
脱イオン処理装置に通水することで、ペルオキシド基を
含む硫黄化合物が脱イオン処理装置に悪影響を及ぼすこ
とを防止するという効果が得られる。
含む硫黄化合物が全て消費されるとは限らず、該化合物
が第２工程の処理水中に残留する可能性がある。この残
留したペルオキシド基を含む硫黄化合物を、ペルオキシ
ド基を含む硫黄化合物の除去処理によって除去した後、
脱イオン処理装置に通水することで、ペルオキシド基を
含む硫黄化合物が脱イオン処理装置に悪影響を及ぼすこ
とを防止するという効果が得られる。
【００７３】ペルオキシド基を含む硫黄化合物の除去処
理に用いる装置としては、例えば、適当な触媒を充填し
た触媒充填塔若しくは活性炭塔又はこれらを併用した装
置等を用いることができる。触媒充填塔に充填する触媒
としては、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を分解する
ものであればいずれのものでも使用することができ、例
えば白金系、ゼオライト系、アルミナ系の触媒等を用い
ることができる。また、活性炭塔に充填する活性炭とし
ても、目的を達成できるものであればいずれのものでも
使用することができ、例えば、ヤシガラ系、石炭系の活
性炭等を用いることができる。さらに、ペルオキシド基
を含む硫黄化合物の除去処理に用いる装置としては、紫
外線照射によってペルオキシド基を含む硫黄化合物を分
解するものでもよい。
理に用いる装置としては、例えば、適当な触媒を充填し
た触媒充填塔若しくは活性炭塔又はこれらを併用した装
置等を用いることができる。触媒充填塔に充填する触媒
としては、ペルオキシド基を含む硫黄化合物を分解する
ものであればいずれのものでも使用することができ、例
えば白金系、ゼオライト系、アルミナ系の触媒等を用い
ることができる。また、活性炭塔に充填する活性炭とし
ても、目的を達成できるものであればいずれのものでも
使用することができ、例えば、ヤシガラ系、石炭系の活
性炭等を用いることができる。さらに、ペルオキシド基
を含む硫黄化合物の除去処理に用いる装置としては、紫
外線照射によってペルオキシド基を含む硫黄化合物を分
解するものでもよい。
【００７４】第１工程の処理水中に含まれる被酸化性無
機物を予め除去又は分解した後に、第１工程の処理水に
ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加する前記の構
成を付加するとともに、第２工程と第３工程との間にお
いて、第２工程の処理水中に存在するペルオキシド基を
含む硫黄化合物の除去処理を行うようにした工程図の一
例を図７に示す。
機物を予め除去又は分解した後に、第１工程の処理水に
ペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加する前記の構
成を付加するとともに、第２工程と第３工程との間にお
いて、第２工程の処理水中に存在するペルオキシド基を
含む硫黄化合物の除去処理を行うようにした工程図の一
例を図７に示す。
【００７５】図７のシステムは、図２に示したシステム
において、第１反応装置４と硫黄化合物添加手段６設置
位置との間に、第１工程の処理水中に含まれる被酸化性
無機物を除去又は分解する被酸化性無機物処理装置２２
を設けるとともに、第２反応装置８と脱イオン処理装置
１２との間に、第２工程の処理水中に存在するペルオキ
シド基を含む硫黄化合物の除去処理を行う硫黄化合物除
去装置２４を設けたものである。したがって、図７にお
いて、図２と同一の構成部分には同一の参照符号を付し
てその説明を省略する。
において、第１反応装置４と硫黄化合物添加手段６設置
位置との間に、第１工程の処理水中に含まれる被酸化性
無機物を除去又は分解する被酸化性無機物処理装置２２
を設けるとともに、第２反応装置８と脱イオン処理装置
１２との間に、第２工程の処理水中に存在するペルオキ
シド基を含む硫黄化合物の除去処理を行う硫黄化合物除
去装置２４を設けたものである。したがって、図７にお
いて、図２と同一の構成部分には同一の参照符号を付し
てその説明を省略する。
【００７６】なお、図７では、前記の構成、及び、第
２工程と第３工程との間で第２工程の処理水中に存在す
るペルオキシド基を含む硫黄化合物の除去処理を行う構
成の２つを同時に採用した例を示したが、被酸化性無機
物処理装置２２及び硫黄化合物除去装置２４の一方を取
り外すことにより、前記２つの構成の内の一方のみを採
用した装置を作製してもよいことは言うまでもない。
２工程と第３工程との間で第２工程の処理水中に存在す
るペルオキシド基を含む硫黄化合物の除去処理を行う構
成の２つを同時に採用した例を示したが、被酸化性無機
物処理装置２２及び硫黄化合物除去装置２４の一方を取
り外すことにより、前記２つの構成の内の一方のみを採
用した装置を作製してもよいことは言うまでもない。
【００７７】本発明の有機物除去方法は、前述の如く、
各種廃水の処理や、半導体製造用水、液晶ディスプレイ
製造用水等の電子産業用超純水の製造、医薬品用水製
造、火力発電所や原子力発電所の復水の補給水製造等の
種々の分野において適用できるが、特に電子産業用超純
水の製造に好適に用いることができる。
各種廃水の処理や、半導体製造用水、液晶ディスプレイ
製造用水等の電子産業用超純水の製造、医薬品用水製
造、火力発電所や原子力発電所の復水の補給水製造等の
種々の分野において適用できるが、特に電子産業用超純
水の製造に好適に用いることができる。
【００７８】超純水の製造工程は以下に述べるように幾
つかの工程に分かれており、本発明は有機物の酸化処理
を工程中に含むシステムに適用できる。すなわち、超純
水製造工程は、原水に含まれる不純物の大部分を除去す
る一次純水システムと、一次純水に含まれる少量の不純
物を完全に除去して理論純水に近い不純物濃度にまで水
質を向上した超純水を製造するサブシステムと、製造さ
れた超純水を半導体洗浄用水等として使用した後の洗浄
排水を回収して再利用するための排水回収システムとか
らなっている。
つかの工程に分かれており、本発明は有機物の酸化処理
を工程中に含むシステムに適用できる。すなわち、超純
水製造工程は、原水に含まれる不純物の大部分を除去す
る一次純水システムと、一次純水に含まれる少量の不純
物を完全に除去して理論純水に近い不純物濃度にまで水
質を向上した超純水を製造するサブシステムと、製造さ
れた超純水を半導体洗浄用水等として使用した後の洗浄
排水を回収して再利用するための排水回収システムとか
らなっている。
【００７９】一次純水システムでは原水を、凝集濾過装
置、逆浸透膜装置、脱気装置、再生設備を備えたイオン
交換装置等に通し、原水に含まれる無機物及び有機物、
さらには微粒子等の大部分を除去する。サブシステムに
おいては、一次純水システムで得られた一次純水を紫外
線酸化装置、再生設備を有しないカートリッジタイプの
イオン交換装置、限外濾過装置等に通し、一次純水中の
無機物、有機物、微粒子等の濃度を極限まで低減せし
め、目的とする超純水を得る。また排水回収システムに
おいては、洗浄排水を活性炭濾過装置、紫外線酸化装
置、イオン交換装置に通し、排水中の無機物及び有機物
を除去する。
置、逆浸透膜装置、脱気装置、再生設備を備えたイオン
交換装置等に通し、原水に含まれる無機物及び有機物、
さらには微粒子等の大部分を除去する。サブシステムに
おいては、一次純水システムで得られた一次純水を紫外
線酸化装置、再生設備を有しないカートリッジタイプの
イオン交換装置、限外濾過装置等に通し、一次純水中の
無機物、有機物、微粒子等の濃度を極限まで低減せし
め、目的とする超純水を得る。また排水回収システムに
おいては、洗浄排水を活性炭濾過装置、紫外線酸化装
置、イオン交換装置に通し、排水中の無機物及び有機物
を除去する。
【００８０】本発明は、上記サブシステム及び排水回収
システムにおいて実施される有機物の除去処理に適用す
ることが可能である。このように本発明を超純水製造に
適用した場合は、通常、一次純水システムにて処理され
た一次純水、該一次純水に排水回収システムにて処理さ
れた排水回収処理水を混合した水又は回収排水が、本発
明における被処理水として用いられることになるが、も
とよりこれらに限定されるものではない。
システムにおいて実施される有機物の除去処理に適用す
ることが可能である。このように本発明を超純水製造に
適用した場合は、通常、一次純水システムにて処理され
た一次純水、該一次純水に排水回収システムにて処理さ
れた排水回収処理水を混合した水又は回収排水が、本発
明における被処理水として用いられることになるが、も
とよりこれらに限定されるものではない。
【００８１】
【実施例】以下に実施例、比較例及び実験例を挙げて、
本発明を具体的に示す。実施例１ ガラス製の反応容器に、有機物としてイソプロピルアル
コールを含む原水（ＴＯＣ（全有機体炭素）濃度６ｐｐ
ｍ）を１０リットル入れ、水酸化ナトリウムを用いて原
水のｐＨが１１になるよう調整し、オゾン発生器で発生
させたオゾンを、散気球を用いて原水中に溶解させなが
ら、１０分間反応を行わせた（第１工程）。反応時の水
温は２４℃、溶解せしめたオゾン量は３ｇであった。第
１工程終了時の水中のＴＯＣ濃度を表１に示す。
本発明を具体的に示す。実施例１ ガラス製の反応容器に、有機物としてイソプロピルアル
コールを含む原水（ＴＯＣ（全有機体炭素）濃度６ｐｐ
ｍ）を１０リットル入れ、水酸化ナトリウムを用いて原
水のｐＨが１１になるよう調整し、オゾン発生器で発生
させたオゾンを、散気球を用いて原水中に溶解させなが
ら、１０分間反応を行わせた（第１工程）。反応時の水
温は２４℃、溶解せしめたオゾン量は３ｇであった。第
１工程終了時の水中のＴＯＣ濃度を表１に示す。
【００８２】次に、オゾンの溶解を中止し、窒素曝気を
５分間行って溶存オゾンを気相に逃がして除去した後、
ペルオキシド基を含む硫黄化合物としてペルオキシ二硫
酸ナトリウム１５０ｍｇを水に溶解した。さらに、反応
容器内に低圧水銀ランプ（千代田工販株式会社製ＳＧＬ
−５００）１本を水中に位置するように設置し、紫外線
照射を１５分間行った（第２工程）。第２工程終了時の
水中のＴＯＣ濃度を表１に示す。
５分間行って溶存オゾンを気相に逃がして除去した後、
ペルオキシド基を含む硫黄化合物としてペルオキシ二硫
酸ナトリウム１５０ｍｇを水に溶解した。さらに、反応
容器内に低圧水銀ランプ（千代田工販株式会社製ＳＧＬ
−５００）１本を水中に位置するように設置し、紫外線
照射を１５分間行った（第２工程）。第２工程終了時の
水中のＴＯＣ濃度を表１に示す。
【００８３】
【表１】
【００８４】実施例２ ガラス製の反応容器に、有機物としてイソプロピルアル
コールを含む原水（ＴＯＣ濃度６ｐｐｍ）を１０リット
ル入れ、これに過酸化水素を濃度２０ｐｐｍとなるよう
に添加するとともに、オゾン発生器で発生させたオゾン
を散気球を用いて原水中に溶解させながら、３０分間反
応を行わせた（第１工程）。反応時の水温は２４℃、原
水中のオゾン濃度は平均約４ｐｐｍであった。第１工程
終了時の水中のＴＯＣ濃度を表２に示す。
コールを含む原水（ＴＯＣ濃度６ｐｐｍ）を１０リット
ル入れ、これに過酸化水素を濃度２０ｐｐｍとなるよう
に添加するとともに、オゾン発生器で発生させたオゾン
を散気球を用いて原水中に溶解させながら、３０分間反
応を行わせた（第１工程）。反応時の水温は２４℃、原
水中のオゾン濃度は平均約４ｐｐｍであった。第１工程
終了時の水中のＴＯＣ濃度を表２に示す。
【００８５】次に、オゾンの溶解を中止し、窒素曝気を
５分間行って溶存オゾンを気相に逃がして除去した後、
ペルオキシド基を含む硫黄化合物としてペルオキシ二硫
酸ナトリウム７２ｍｇを水に溶解した。さらに、反応容
器内に低圧水銀ランプ（同前）１本を水中に位置するよ
うに設置し、紫外線照射を１５分間行った（第２工
程）。第２工程終了時の水中のＴＯＣ濃度を表２に示
す。
５分間行って溶存オゾンを気相に逃がして除去した後、
ペルオキシド基を含む硫黄化合物としてペルオキシ二硫
酸ナトリウム７２ｍｇを水に溶解した。さらに、反応容
器内に低圧水銀ランプ（同前）１本を水中に位置するよ
うに設置し、紫外線照射を１５分間行った（第２工
程）。第２工程終了時の水中のＴＯＣ濃度を表２に示
す。
【００８６】
【表２】
【００８７】実施例３ ガラス製の反応容器に、有機物としてジメチルスルホキ
シドをＴＯＣ濃度として１０ｐｐｍ含む原水を１０リッ
トル入れ、これに過酸化水素を濃度が５０ｐｐｍとなる
ように添加するとともに、オゾン発生器で発生させたオ
ゾンを散気球を用いて原水中に溶解させながら、３０分
間反応を行わせた（第１工程）。反応時の水温は２４
℃、原水中のオゾン濃度は平均約４ｐｐｍであった。第
１工程終了時の水中のＴＯＣ濃度を表３に示す。
シドをＴＯＣ濃度として１０ｐｐｍ含む原水を１０リッ
トル入れ、これに過酸化水素を濃度が５０ｐｐｍとなる
ように添加するとともに、オゾン発生器で発生させたオ
ゾンを散気球を用いて原水中に溶解させながら、３０分
間反応を行わせた（第１工程）。反応時の水温は２４
℃、原水中のオゾン濃度は平均約４ｐｐｍであった。第
１工程終了時の水中のＴＯＣ濃度を表３に示す。
【００８８】次に、オゾンの溶解を中止し、窒素曝気を
５分間行って溶存オゾンを気相に逃がして除去した後、
ペルオキシド基を含む硫黄化合物としてペルオキシ二硫
酸ナトリウムを濃度が約５００ｐｐｍとなるように水に
溶解した。さらに、反応容器内に低圧水銀ランプ（同
前）１本を水中に位置するように設置し、紫外線照射を
１５分間行った（第２工程）。第２工程終了時の水中の
ＴＯＣ濃度を表３に示す。
５分間行って溶存オゾンを気相に逃がして除去した後、
ペルオキシド基を含む硫黄化合物としてペルオキシ二硫
酸ナトリウムを濃度が約５００ｐｐｍとなるように水に
溶解した。さらに、反応容器内に低圧水銀ランプ（同
前）１本を水中に位置するように設置し、紫外線照射を
１５分間行った（第２工程）。第２工程終了時の水中の
ＴＯＣ濃度を表３に示す。
【００８９】
【表３】
【００９０】実施例４ 図８に示すシステムを用いて実験を行った。図８におい
て、２６は被処理水にＴＯＣ源を添加するＴＯＣ源添加
手段、１０は過酸化水素添加手段、４は第１反応装置、
２２は被酸化性無機物処理装置、６は硫黄化合物添加手
段、８は第２反応装置、１２は脱イオン処理装置を示
す。
て、２６は被処理水にＴＯＣ源を添加するＴＯＣ源添加
手段、１０は過酸化水素添加手段、４は第１反応装置、
２２は被酸化性無機物処理装置、６は硫黄化合物添加手
段、８は第２反応装置、１２は脱イオン処理装置を示
す。
【００９１】第１反応装置４は反応容器として内容積５
０リットルのステンレススチール製タンク、第２反応装
置８は反応容器として内容積３０リットルのステンレス
スチール製タンクを備えたものである。第１反応装置４
及び第２反応装置８においては、タンクの中央部に低圧
水銀ランプ（同前）２本を水中に位置するように設置
し、被処理水流入口をタンク下部、処理水流出口をタン
ク上部に設けた。
０リットルのステンレススチール製タンク、第２反応装
置８は反応容器として内容積３０リットルのステンレス
スチール製タンクを備えたものである。第１反応装置４
及び第２反応装置８においては、タンクの中央部に低圧
水銀ランプ（同前）２本を水中に位置するように設置
し、被処理水流入口をタンク下部、処理水流出口をタン
ク上部に設けた。
【００９２】被酸化性無機物処理装置２２としては、活
性炭カラムを用いた。脱イオン処理装置１２としては、
Ｈ形の強酸性陽イオン交換樹脂及びＯＨ形の強塩基性陰
イオン交換樹脂を容量で１対２の割合で充填したイオン
交換樹脂カラムを用いた。
性炭カラムを用いた。脱イオン処理装置１２としては、
Ｈ形の強酸性陽イオン交換樹脂及びＯＨ形の強塩基性陰
イオン交換樹脂を容量で１対２の割合で充填したイオン
交換樹脂カラムを用いた。
【００９３】ＴＯＣ源としては、イソプロピルアルコー
ル及びテトラメチルアンモニウムハイドロキシドをＴＯ
Ｃ濃度で１対１となるように溶解した溶液を用いた。ま
た、被処理水としては、純水を流量１００リットル／時
間でライン２８に連続的に流した。
ル及びテトラメチルアンモニウムハイドロキシドをＴＯ
Ｃ濃度で１対１となるように溶解した溶液を用いた。ま
た、被処理水としては、純水を流量１００リットル／時
間でライン２８に連続的に流した。
【００９４】下記の工程で実験を行った。 （ａ）ライン２８に流れる被処理水に、ＴＯＣ源添加手
段２６から前記ＴＯＣ源を、被処理水中のＴＯＣ濃度が
６ｐｐｍとなるように添加した。 （ｂ）ＴＯＣ源を添加した被処理水に、過酸化水素添加
手段１０から過酸化水素を、その濃度が６０ｐｐｍとな
るように添加した。さらに、第１反応装置４において、
被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去した（第
１工程）。第１反応装置４内における被処理水の水温は
２４℃であった。 （ｃ）被酸化性無機物処理装置２２において、第１工程
の処理水中に残留する過酸化水素を除去した。 （ｄ）第１工程の処理水に、硫黄化合物添加手段６より
ペルオキシ二硫酸ナトリウムを、その濃度が１００ｐｐ
ｍとなるように添加した。さらに、第２反応装置８にお
いて、被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去し
た（第２工程）。 （ｅ）脱イオン処理装置１２において、第２工程の処理
水中に残留する硫酸イオンを除去し、純度の高い処理水
（純水）を得た（第３工程）。
段２６から前記ＴＯＣ源を、被処理水中のＴＯＣ濃度が
６ｐｐｍとなるように添加した。 （ｂ）ＴＯＣ源を添加した被処理水に、過酸化水素添加
手段１０から過酸化水素を、その濃度が６０ｐｐｍとな
るように添加した。さらに、第１反応装置４において、
被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去した（第
１工程）。第１反応装置４内における被処理水の水温は
２４℃であった。 （ｃ）被酸化性無機物処理装置２２において、第１工程
の処理水中に残留する過酸化水素を除去した。 （ｄ）第１工程の処理水に、硫黄化合物添加手段６より
ペルオキシ二硫酸ナトリウムを、その濃度が１００ｐｐ
ｍとなるように添加した。さらに、第２反応装置８にお
いて、被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去し
た（第２工程）。 （ｅ）脱イオン処理装置１２において、第２工程の処理
水中に残留する硫酸イオンを除去し、純度の高い処理水
（純水）を得た（第３工程）。
【００９５】第１反応装置４流出時の水中のＴＯＣ濃
度、第２反応装置８流出時の水中のＴＯＣ濃度及び硫酸
イオン濃度、並びに、脱イオン処理装置流出時の硫酸イ
オン濃度及び処理水比抵抗を測定した。結果を表４に示
す。
度、第２反応装置８流出時の水中のＴＯＣ濃度及び硫酸
イオン濃度、並びに、脱イオン処理装置流出時の硫酸イ
オン濃度及び処理水比抵抗を測定した。結果を表４に示
す。
【００９６】
【表４】
【００９７】比較例１ 実施例４で用いた装置から第１工程及び第３工程を実施
する装置、すなわち過酸化水素添加手段１０、第１反応
装置４、被酸化性無機物処理装置２２及び脱イオン処理
装置１２を取り外し、第２工程のみで処理を行った。被
処理水の流量並びにＴＯＣ成分の組成及び濃度は実施例
４と同じとした。ペルオキシ二硫酸ナトリウムの添加量
を１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ又は３００ｐｐｍとした
それぞれの場合について実験を行い、第２反応装置８流
出時の水中のＴＯＣ濃度及び硫酸イオン濃度を測定し
た。結果を表５に示す。表５より、ＴＯＣ濃度を実施例
４と同程度まで低減せしめるには、ペルオキシ二硫酸ナ
トリウムを３００ｐｐｍ添加する必要があることは明ら
かである。
する装置、すなわち過酸化水素添加手段１０、第１反応
装置４、被酸化性無機物処理装置２２及び脱イオン処理
装置１２を取り外し、第２工程のみで処理を行った。被
処理水の流量並びにＴＯＣ成分の組成及び濃度は実施例
４と同じとした。ペルオキシ二硫酸ナトリウムの添加量
を１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ又は３００ｐｐｍとした
それぞれの場合について実験を行い、第２反応装置８流
出時の水中のＴＯＣ濃度及び硫酸イオン濃度を測定し
た。結果を表５に示す。表５より、ＴＯＣ濃度を実施例
４と同程度まで低減せしめるには、ペルオキシ二硫酸ナ
トリウムを３００ｐｐｍ添加する必要があることは明ら
かである。
【００９８】
【表５】
【００９９】比較例２ 実施例４で用いた装置から第２工程及び第３工程を実施
する装置、すなわち被酸化性無機物処理装置２２、硫黄
化合物添加手段６、第２反応装置８及び脱イオン処理装
置１２を取り外し、第１工程のみで処理を行った。被処
理水の流量並びにＴＯＣ成分の組成及び濃度は実施例４
と同じとした。過酸化水素の添加量を３０ｐｐｍ、６０
ｐｐｍ、１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、３００ｐｐｍと
したそれぞれの場合について実験を行い、第１反応装置
４流出時の水中のＴＯＣ濃度を測定した。結果を表６に
示す。
する装置、すなわち被酸化性無機物処理装置２２、硫黄
化合物添加手段６、第２反応装置８及び脱イオン処理装
置１２を取り外し、第１工程のみで処理を行った。被処
理水の流量並びにＴＯＣ成分の組成及び濃度は実施例４
と同じとした。過酸化水素の添加量を３０ｐｐｍ、６０
ｐｐｍ、１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、３００ｐｐｍと
したそれぞれの場合について実験を行い、第１反応装置
４流出時の水中のＴＯＣ濃度を測定した。結果を表６に
示す。
【０１００】
【表６】
【０１０１】表６より、過酸化水素添加量が６０ｐｐｍ
以上では、過酸化水素添加量に依らずＴＯＣ濃度はほぼ
一定となる。したがって、有機物としてイソプロピルア
ルコールの他にテトラメチルアンモニウムハイドロキシ
ドを含む本実験で用いたＴＯＣ成分は、従来の方法、す
なわち過酸化水素を添加した被処理水に紫外線を照射す
るのみの方法では分解が困難であることは明らかであ
る。
以上では、過酸化水素添加量に依らずＴＯＣ濃度はほぼ
一定となる。したがって、有機物としてイソプロピルア
ルコールの他にテトラメチルアンモニウムハイドロキシ
ドを含む本実験で用いたＴＯＣ成分は、従来の方法、す
なわち過酸化水素を添加した被処理水に紫外線を照射す
るのみの方法では分解が困難であることは明らかであ
る。
【０１０２】実施例１〜４及び比較例１、２より、有機
物を著しく低減せしめるためには、実施例１〜４に示し
た本発明の方法又は比較例１に示したペルオキシ二硫酸
ナトリウムを用いる方法が好ましいことがわかる。ま
た、有機物を著しく低減せしめた純水を得るためには、
実施例４に示したように第２工程の後に第３工程を行う
ことが好ましいことが分かる。
物を著しく低減せしめるためには、実施例１〜４に示し
た本発明の方法又は比較例１に示したペルオキシ二硫酸
ナトリウムを用いる方法が好ましいことがわかる。ま
た、有機物を著しく低減せしめた純水を得るためには、
実施例４に示したように第２工程の後に第３工程を行う
ことが好ましいことが分かる。
【０１０３】しかし、比較例１に示した方法では、ＴＯ
Ｃ濃度を実施例１〜４と同程度まで低減せしめるには、
ペルオキシ二硫酸ナトリウムを多量に使用する必要があ
り（実施例４と比較例１との比較では本発明の３倍）、
ペルオキシ二硫酸ナトリウムの使用量が多くなる。
Ｃ濃度を実施例１〜４と同程度まで低減せしめるには、
ペルオキシ二硫酸ナトリウムを多量に使用する必要があ
り（実施例４と比較例１との比較では本発明の３倍）、
ペルオキシ二硫酸ナトリウムの使用量が多くなる。
【０１０４】したがって、比較例１に示した方法は、有
機物の除去を行う反応容器が腐食し易くなる。ペルオキ
シド基を含む硫黄化合物の薬品代、及び、副生成物であ
る硫酸イオンの処理費が嵩み、処理コストが高くなる。
さらに、硫酸イオンの副生成量が多くなるため（実施例
４と比較例１との比較では本発明の３倍）、有機物と共
に硫酸イオン等の不純物イオンを著しく低減せしめた純
水を得る場合には、脱イオン処理工程の負荷が大きくな
るとともに、脱イオン処理工程の設備が大型になる。こ
れに対し、本発明の方法は、このような不都合が生じな
いことは明らかである。
機物の除去を行う反応容器が腐食し易くなる。ペルオキ
シド基を含む硫黄化合物の薬品代、及び、副生成物であ
る硫酸イオンの処理費が嵩み、処理コストが高くなる。
さらに、硫酸イオンの副生成量が多くなるため（実施例
４と比較例１との比較では本発明の３倍）、有機物と共
に硫酸イオン等の不純物イオンを著しく低減せしめた純
水を得る場合には、脱イオン処理工程の負荷が大きくな
るとともに、脱イオン処理工程の設備が大型になる。こ
れに対し、本発明の方法は、このような不都合が生じな
いことは明らかである。
【０１０５】実施例５ 実施例４で用いた装置において、第１反応装置４内に電
熱ヒーターを設置するとともに、第３工程を実施する装
置、すなわち脱イオン処理装置１２を取り外した装置を
作製し、該装置を用いて実験を行った。ＴＯＣ源として
は、イソプロピルアルコール及びテトラメチルアンモニ
ウムハイドロキシドをＴＯＣ濃度で１対１となるように
溶解した溶液を用いた。また、被処理水としては、純水
を流量２００リットル／時間でライン２８に連続的に流
した。
熱ヒーターを設置するとともに、第３工程を実施する装
置、すなわち脱イオン処理装置１２を取り外した装置を
作製し、該装置を用いて実験を行った。ＴＯＣ源として
は、イソプロピルアルコール及びテトラメチルアンモニ
ウムハイドロキシドをＴＯＣ濃度で１対１となるように
溶解した溶液を用いた。また、被処理水としては、純水
を流量２００リットル／時間でライン２８に連続的に流
した。
【０１０６】下記の工程で実験を行った。 （ａ）ライン２８に流れる被処理水に、ＴＯＣ源添加手
段２６から前記ＴＯＣ源を、被処理水中のＴＯＣ濃度が
６ｐｐｍとなるように添加した。 （ｂ）ＴＯＣ源を添加した被処理水に、過酸化水素添加
手段１０から過酸化水素を、その濃度が６０ｐｐｍとな
るように添加した。さらに、第１反応装置４内における
被処理水の水温が２５℃、４５℃、６０℃、７０℃とな
るように、前記電熱ヒーターで被処理水を加熱するとと
もに、被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去し
た（第１工程）。 （ｃ）被酸化性無機物処理装置２２において、第１工程
の処理水中に残留する過酸化水素を除去した。 （ｄ）第１工程の処理水に、硫黄化合物添加手段６より
ペルオキシ二硫酸ナトリウムを、その濃度が１００ｐｐ
ｍとなるように添加した。さらに、第２反応装置８にお
いて、被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去し
た（第２工程）。
段２６から前記ＴＯＣ源を、被処理水中のＴＯＣ濃度が
６ｐｐｍとなるように添加した。 （ｂ）ＴＯＣ源を添加した被処理水に、過酸化水素添加
手段１０から過酸化水素を、その濃度が６０ｐｐｍとな
るように添加した。さらに、第１反応装置４内における
被処理水の水温が２５℃、４５℃、６０℃、７０℃とな
るように、前記電熱ヒーターで被処理水を加熱するとと
もに、被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去し
た（第１工程）。 （ｃ）被酸化性無機物処理装置２２において、第１工程
の処理水中に残留する過酸化水素を除去した。 （ｄ）第１工程の処理水に、硫黄化合物添加手段６より
ペルオキシ二硫酸ナトリウムを、その濃度が１００ｐｐ
ｍとなるように添加した。さらに、第２反応装置８にお
いて、被処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去し
た（第２工程）。
【０１０７】第１反応装置４及び第２反応装置８内の水
温、並びに、第２反応装置８流出時の水中のＴＯＣ濃度
を測定した。結果を表７に示す。表７より、被処理水を
加熱した状態で有機物を分解除去することにより、ＴＯ
Ｃ濃度を効率良く低減せしめることができることは明ら
かである。
温、並びに、第２反応装置８流出時の水中のＴＯＣ濃度
を測定した。結果を表７に示す。表７より、被処理水を
加熱した状態で有機物を分解除去することにより、ＴＯ
Ｃ濃度を効率良く低減せしめることができることは明ら
かである。
【０１０８】
【表７】
【０１０９】実験例１ 加熱ヒーター及び攪拌機を備えたステンレススチール製
の水槽に、有機物としてイソプロピルアルコール（ＴＯ
Ｃ濃度６ｐｐｍ）、及び、ペルオキシド基を含む硫黄化
合物としてペルオキシ二硫酸ナトリウムを３６０ｐｐｍ
の濃度で含む原水を５０リットル入れ、水温を４５℃、
６０℃、７５℃にそれぞれ保ち、撹拌を行いながら６０
分間反応を行わせた。撹拌終了後の処理水中のＴＯＣ濃
度を測定した。結果を表８に示す。なお、本実験例は本
発明の第２工程に相当するものである。
の水槽に、有機物としてイソプロピルアルコール（ＴＯ
Ｃ濃度６ｐｐｍ）、及び、ペルオキシド基を含む硫黄化
合物としてペルオキシ二硫酸ナトリウムを３６０ｐｐｍ
の濃度で含む原水を５０リットル入れ、水温を４５℃、
６０℃、７５℃にそれぞれ保ち、撹拌を行いながら６０
分間反応を行わせた。撹拌終了後の処理水中のＴＯＣ濃
度を測定した。結果を表８に示す。なお、本実験例は本
発明の第２工程に相当するものである。
【０１１０】
【表８】
【０１１１】表８より、本発明の第２工程においては、
被処理水の水温が高いほど有機物の分解効率は向上する
が、特に被処理水を７０℃以上に加熱することで、有機
物の分解が速やかに進行することがわかった。したがっ
て、第２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合
物を添加した第１工程の処理水を７０℃以上に加熱する
ことにより、第２工程における有機物の除去効率を向上
させ、ＴＯＣ濃度を著しく低減せしめることができるこ
とは明らかである。
被処理水の水温が高いほど有機物の分解効率は向上する
が、特に被処理水を７０℃以上に加熱することで、有機
物の分解が速やかに進行することがわかった。したがっ
て、第２工程において、ペルオキシド基を含む硫黄化合
物を添加した第１工程の処理水を７０℃以上に加熱する
ことにより、第２工程における有機物の除去効率を向上
させ、ＴＯＣ濃度を著しく低減せしめることができるこ
とは明らかである。
【０１１２】実験例２ 実施例４で用いた装置から被酸化性無機物処理装置２２
及び脱イオン処理装置１２を取り外し、前記工程（ｃ）
及び（ｅ）を行わないこと以外は、実施例４と同様にし
て実験を行った。この場合、工程（ｂ）の処理水中に
は、２０ｐｐｍの過酸化水素が残留していた。この過酸
化水素濃度は、過マンガン酸カリウムによる滴定法で測
定した。第１反応装置４流出時及び第２反応装置８流出
時の水中のＴＯＣ濃度を測定した。結果を表９に示す。
及び脱イオン処理装置１２を取り外し、前記工程（ｃ）
及び（ｅ）を行わないこと以外は、実施例４と同様にし
て実験を行った。この場合、工程（ｂ）の処理水中に
は、２０ｐｐｍの過酸化水素が残留していた。この過酸
化水素濃度は、過マンガン酸カリウムによる滴定法で測
定した。第１反応装置４流出時及び第２反応装置８流出
時の水中のＴＯＣ濃度を測定した。結果を表９に示す。
【０１１３】
【表９】
【０１１４】表９より、第１工程の処理水中に過酸化水
素が含まれていると、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
は過酸化水素を酸化するためにも消費されるので、第２
工程における有機物の除去効率が低下することが分か
る。したがって、第１工程の処理水中に含まれる被酸化
性無機物を除去又は分解した後に第２工程を行うこと
は、第２工程でのペルオキシド基を含む硫黄化合物の使
用量を低減する点で特に有効であることは明らかであ
る。
素が含まれていると、ペルオキシド基を含む硫黄化合物
は過酸化水素を酸化するためにも消費されるので、第２
工程における有機物の除去効率が低下することが分か
る。したがって、第１工程の処理水中に含まれる被酸化
性無機物を除去又は分解した後に第２工程を行うこと
は、第２工程でのペルオキシド基を含む硫黄化合物の使
用量を低減する点で特に有効であることは明らかであ
る。
【０１１５】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、被
処理水中に含まれる有機物を著しく低減せしめることが
できる。またさらには、有機物濃度を著しく低減せしめ
た純水を得ることができる。しかも、本発明によれば、
ペルオキシド基を含む硫黄化合物の使用量を削減し、有
機物除去処理のコスト低減、有機物除去のための反応容
器の腐食抑制、並びに、副生成物である硫酸イオンの処
理工程の負荷低減及び該工程の設備の大型化抑制を図る
ことができる。
処理水中に含まれる有機物を著しく低減せしめることが
できる。またさらには、有機物濃度を著しく低減せしめ
た純水を得ることができる。しかも、本発明によれば、
ペルオキシド基を含む硫黄化合物の使用量を削減し、有
機物除去処理のコスト低減、有機物除去のための反応容
器の腐食抑制、並びに、副生成物である硫酸イオンの処
理工程の負荷低減及び該工程の設備の大型化抑制を図る
ことができる。
【図１】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
工程図である。
【図２】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
工程図である。
【図３】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
工程図である。
【図４】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
工程図である。
【図５】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
工程図である。
【図６】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
工程図である。
【図７】本発明を実施するための処理工程の一例を示す
工程図である。
工程図である。
【図８】実施例４の処理工程を示す工程図である。
【符号の説明】 ２ 過酸化水素及び／又はオゾン添加手段 ４ 第１反応装置 ６ 硫黄化合物添加手段 ８ 第２反応装置 １０ 過酸化水素添加手段 １２ 脱イオン処理装置 １４ オゾン溶解装置 １６ オゾン発生装置 １８ 熱交換器 ２０ 補助加熱装置 ２２ 被酸化性無機物処理装置 ２４ 硫黄化合物除去装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/42 Ｃ０２Ｆ 1/42 Ｄ 1/78 1/78
Claims (8)
- 【請求項１】 被処理水中に含まれる有機物を分解して
除去するに当たり、被処理水に過酸化水素及び／又はオ
ゾンを添加して有機物を分解除去する第１工程と、第１
工程の処理水にペルオキシド基を含む硫黄化合物を添加
して有機物を分解除去する第２工程とを行うことを特徴
とする水中の有機物除去方法。 - 【請求項２】 第２工程の処理水に脱イオン処理を施す
第３工程をさらに行う請求項１に記載の水中の有機物除
去方法。 - 【請求項３】 第１工程において、過酸化水素及び／又
はオゾンを添加した被処理水に紫外線を照射して有機物
を分解除去する請求項１又は２に記載の水中の有機物除
去方法。 - 【請求項４】 第１工程において、被処理水を加熱した
状態で有機物を分解除去する請求項１〜３のいずれか１
項に記載の水中の有機物除去方法。 - 【請求項５】 第２工程において、ペルオキシド基を含
む硫黄化合物を添加した第１工程の処理水に紫外線を照
射して有機物を分解除去する請求項１〜４のいずれか１
項に記載の水中の有機物除去方法。 - 【請求項６】 第２工程において、ペルオキシド基を含
む硫黄化合物を添加した第１工程の処理水を加熱した状
態で該処理水に紫外線を照射して有機物を分解除去する
請求項５に記載の水中の有機物除去方法。 - 【請求項７】 第２工程において、ペルオキシド基を含
む硫黄化合物を添加した第１工程の処理水を７０℃以上
に加熱して有機物を分解除去する請求項１〜４のいずれ
か１項に記載の水中の有機物除去方法。 - 【請求項８】 第１工程の処理水中に含まれる被酸化性
無機物を除去又は分解した後に第２工程を行う請求項１
〜７のいずれか１項に記載の水中の有機物除去方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11670198A JPH1199394A (ja) | 1997-07-29 | 1998-04-27 | 水中の有機物除去方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-202819 | 1997-07-29 | ||
| JP20281997 | 1997-07-29 | ||
| JP11670198A JPH1199394A (ja) | 1997-07-29 | 1998-04-27 | 水中の有機物除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1199394A true JPH1199394A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=26454980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11670198A Pending JPH1199394A (ja) | 1997-07-29 | 1998-04-27 | 水中の有機物除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1199394A (ja) |
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1998
- 1998-04-27 JP JP11670198A patent/JPH1199394A/ja active Pending
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