CN109906206B

CN109906206B - 水处理方法及装置

Info

Publication number: CN109906206B
Application number: CN201780067211.9A
Authority: CN
Inventors: 高桥一重; 菅原广
Original assignee: Organo Corp
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2016-11-18
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2022-03-04
Anticipated expiration: 2037-11-16
Also published as: TW201821371A; KR102233505B1; KR20190066059A; CN109906206A; WO2018092832A1; TWI732970B; JP6752693B2; JP2018079448A

Abstract

对被处理水中所含有的有机物进行分解处理的水处理装置为了提高有机物的分解效率而实现高TOC去除率，具备：过氧化氢添加装置，其向被处理水添加过氧化氢；紫外线照射装置，其对添加了过氧化氢的被处理水照射紫外线；溶解氧测量单元，其测量紫外线照射装置的出口水的溶解氧浓度；以及控制单元，其根据由溶解氧测量单元测量出的溶解氧浓度来控制过氧化氢的添加量。

Description

水处理方法及装置

技术领域

本发明涉及对作为处理对象的水的被处理水中所含有的有机物进行分解处理的水处理方法及装置。

背景技术

以往，作为在半导体装置的制造工序或液晶显示装置的制造工序中使用的清洗水等，使用了有机物、离子成分、微粒、细菌等被高度去除后的超纯水等纯水。特别是在制造包含半导体装置在内的电子部件时，在其清洗工序中会使用大量的纯水，对其水质的要求也逐年增高。对于在电子部件制造的清洗工序等中使用的纯水而言，为了防止纯水中含有的有机物在之后的热处理工序中碳化而引起绝缘不良等，要求使作为水质管理项目之一的总有机碳(TOC；Total Organic Carbon)浓度成为极低的水平。

随着这种对纯水水质的高度要求明显化，近年来，研究了将纯水中所含的微量有机物(TOC成分)分解并去除的各种方法。作为这种方法的代表性方法，使用基于紫外线氧化处理的有机物分解去除工序。

一般来说，在通过紫外线氧化处理进行有机物的分解去除的情况下，例如使用具备不锈钢制的反应槽和设置在该反应槽内的管状的紫外线灯的紫外线氧化装置，向反应槽内导入被处理水，并向被处理水照射紫外线。作为紫外线灯，例如使用产生具有254nm和185nm的各波长的紫外线的低压紫外线灯。当对被处理水照射含有185nm的波长的紫外线时，在被处理水内生成羟基自由基(·OH)等氧化物种，通过该氧化物种的氧化能力，被处理水中的微量有机物分解为二氧化碳、有机酸。对被处理水如上述这样实施紫外线氧化处理而得到的处理水接着被输送到配置于后级的离子交换装置，去除二氧化碳、有机酸。

但是，在一般的紫外线氧化装置的TOC的氧化分解方法中，都使用紫外线灯，但是就紫外线灯而言，非常昂贵，还会随着使用期间的经过，紫外线强度降低，因而例如需要1年进行1次左右的更换。因此，在使用紫外线氧化装置的TOC的氧化分解处理中，紫外线灯的更换费用的降低和能量消耗量的降低等运行成本的抑制成为课题。

为了提高TOC的分解效率，例如在专利文献1中，作为使用低压紫外线氧化装置来去除被处理水中的TOC的水处理装置，提出了在低压紫外线氧化装置的前级设置了向被处理水中添加氧气的溶解氧浓度调整工序的水处理装置。低压紫外线氧化装置是使用了低压紫外线灯的氧化装置。另外，在专利文献2中，提出了在低压紫外线氧化装置的前级向被处理水添加给定量的过氧化氢(H₂O₂)的方案。

然而，近年来，为了应对水资源的枯竭和恶化，在使用大量超纯水的半导体工厂等中，也强烈期望节水。为了实现节水，回收使用过一次的水并进行再利用是有效的，为了提高水回收率，例如，对在使用点使用后的TOC浓度高的排水进行处理，再进行回收处理的技术的研究正在不断推进。这种技术一般也被称为排水处理技术、排水回收处理技术等。为了将TOC浓度高的排水作为超纯水生成的原水而加以回收并再利用，需要不增加能量成本并且使TOC浓度降低至不会使末端的超纯水水质恶化的水平。作为对TOC浓度高的被处理水进行处理的技术，存在有对被处理水添加过氧化氢或臭氧(O₃)等氧化剂，通过紫外线照射对TOC进行氧化分解的技术。在这种情况下，设想被处理水中的TOC浓度为mg/L量级，另外，将原本含有大量的各种杂质的被处理水作为对象，因此例如使用开放***的反应容器来进行紫外线照射。而且，作为紫外线源，一般使用产生254nm的波长的低压紫外线灯或高压紫外线灯。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-167633号公报

专利文献2：日本特开2011-218248号公报

专利文献3：日本特开平5-305297号公报

发明内容

发明所要解决的问题

为了分解去除被处理水中的TOC成分，一般进行照射紫外线来使TOC成分氧化的处理，但是若从能够去除多少被处理水中的TOC的观点考虑，则不能说采用至今的技术一定是最佳的。特别是，如专利文献2所示，在添加了过氧化氢之后进行紫外线氧化处理的情况下，关于过氧化氢的添加量或浓度以外的因素对TOC去除率造成的影响，不能说已经进行了充分的研究。因此，在试图提高被处理水中的TOC去除率时，会过度增大紫外线照射量，从而存在所需电力量变大，能量成本上升，并且装置规模也变大这样的课题。

本发明的目的在于，提供一种能够实现装置的小型化，能够抑制包括能量成本在内的运行成本，并且能够提高有机物的分解效率的水处理方法和装置。

用于解决问题的手段

本发明的发明人们发现在通过添加过氧化氢并进行紫外线照射来进行被处理水中的有机物的分解处理的情况下，在紫外线氧化处理后的溶解氧浓度与TOC去除率、过氧化氢添加量之间存在相关性，并发现了能够将过氧化氢添加量控制在最佳的关系，由此完成了本发明。即，本发明的水处理方法是对被处理水中所含有的有机物进行分解处理的水处理方法，包括：过氧化氢添加阶段，向被处理水添加过氧化氢；紫外线照射阶段，对添加有过氧化氢的被处理水照射紫外线；以及测量来自紫外线照射阶段的出口水的溶解氧浓度的阶段，在所述水处理方法中，根据测量出的溶解氧浓度来控制过氧化氢添加阶段中的过氧化氢的添加量。

本发明的水处理装置是对被处理水中所含有的有机物进行分解处理的水处理装置，包括：过氧化氢添加装置，其向被处理水添加过氧化氢；紫外线照射装置，其对添加有过氧化氢的被处理水照射紫外线；溶解氧测量单元，其测量紫外线照射装置的出口水的溶解氧浓度；以及控制单元，其根据由溶解氧测量单元测量出的溶解氧浓度来控制过氧化氢添加装置中的过氧化氢的添加量。

发明效果

根据本发明，能够提高被处理水中的有机物的分解效率而实现高TOC去除率，由此能够实现装置的小型化和运行成本的降低。

附图说明

图1为表示基于本发明的水处理装置的基本结构的图。

图2为表示水处理装置的其他结构例的图。

图3为表示水处理装置的其他结构例的图。

图4为表示水处理装置的其他结构例的图。

图5为表示水处理装置的其他结构例的图。

图6为表示水处理装置的其他结构例的图。

图7为表示水处理装置的其他结构例的图。

图8为表示基于本发明的水处理装置的应用例的图。

图9为表示在实施例中所使用的装置的结构的图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。

图1示出了基于本发明的水处理装置的基本结构的图。图1所示的水处理装置具备：过氧化氢添加装置20，其向被处理水添加过氧化氢(H₂O₂)；紫外线照射装置30，其与过氧化氢添加装置20的出口连接，对添加了过氧化氢的被处理水照射紫外线；溶解氧计(DO计)41，其是测量紫外线照射装置30的出口水的溶解氧浓度的溶解氧测量单元；以及控制装置40，其是根据由DO计41测量出的溶解氧浓度来控制向被处理水的H₂O₂的添加量的控制单元。过氧化氢添加装置20具备贮藏H₂O₂的贮藏槽21和与贮藏槽21的出口连接的脉冲控制型的泵22，通过来自控制装置40的信号来控制泵22的脉冲，向被处理水中混合H₂O₂。控制装置40从DO计41接收溶解氧的测量结果，并基于该测量结果，发送对过氧化氢添加装置20内的泵22的脉冲进行控制的信号，输出到过氧化氢添加装置20。

如后述的实施例所示，本发明的发明人们发现：在对添加了H₂O₂的被处理水进行紫外线氧化处理的情况下，被处理水中的溶解氧浓度对TOC去除率产生影响；以及在紫外线氧化处理后的溶解氧浓度与TOC去除率、H₂O₂的添加量之间存在相关性。特别是，发现了：在添加H₂O₂但其添加量少时，不管H₂O₂的添加量如何，紫外线氧化处理后的溶解氧浓度仍维持为较小；以及在增加了H₂O₂的添加量时，在紫外线氧化处理后的溶解氧浓度超过一定的值的情况下，TOC去除率不一定提高。因此，控制装置40优选控制过氧化氢添加装置20，使得在紫外线照射装置30的出口水中的溶解氧浓度不超过例如0.1mg/L的范围内，向被处理水中添加H₂O₂。

作为紫外线照射装置30，优选使用照射含有波长为185nm以下的成分的紫外线来进行紫外线氧化处理的紫外线氧化装置。在图1所示的水处理装置中，来自紫外线照射装置30的出口水成为由该水处理装置处理后供给到外部的水。

在添加H₂O₂进行紫外线照射处理的现有的水处理装置中，作为用于紫外线照射处理的紫外线照射装置，一般使用发出波长为254nm的紫外线的杀菌灯或高压水银灯。另外，上述的专利文献2中记载的***是通过循环精制处理来制造超纯水的***，其中使用产生含有波长为185nm的成分的紫外线的低压紫外线氧化装置，向被处理水中添加H₂O₂，进行紫外线氧化处理。波长为185nm的紫外线一般由低压水银灯产生，低压水银灯同时也产生波长为254nm的紫外线。该比例按强度比约为1∶9，波长为254nm的成分的一方的强度更大。波长为185nm的紫外线虽然为低强度，但是具有能够直接分解有机物的优点。另一方面，波长为254nm的紫外线与H₂O₂反应而生成羟基自由基(·OH)，由此分解有机物。在基于本发明的水处理装置中使用的紫外线照射装置中，作为紫外线源，例如使用产生波长为185nm和波长为254nm这两种紫外线的水银灯，但也可以使用除此以外的紫外线源，例如紫外线LED(发光二极管)。

然而，在被处理水的溶解氧浓度高的情况下，如果想要使紫外线照射装置30的出口水中的溶解氧浓度成为例如0.1mg/L以下，则不能添加有机物分解所需的充足量的H₂O₂，作为结果，有时TOC去除率不会提高。此时，优选在过氧化氢添加装置20的前级设置用于降低被处理水的溶解氧浓度的脱氧装置。图2所示的水处理装置是在图1所示的水处理装置中，作为进行紫外线氧化处理的紫外线照射装置30而使用产生含有波长为185nm的成分的紫外线的紫外线氧化装置31，并在氧化氢添加装置20的前级设置脱氧装置20的装置。作为脱氧装置10，只要能够去除溶解在水中的氧(O₂)，则可以使用任意的装置，例如能够使用真空脱气装置、膜脱气装置以及氮脱气装置中的任意一种。真空脱气装置、膜脱气装置及氮脱气装置能够在降低水中的溶解氧浓度的同时，去除气相中挥发性有机物、碳酸等，降低这些的水中的浓度，在这一点上优选。作为其他的脱氧装置，也可以使用添加了氢(H₂)之后通过钯(Pd)催化剂使氧与氢发生反应而形成水，由此去除氧的装置。

水中的溶解氧浓度在大气压下饱和时为7～8mg/L左右。即使是溶解氧浓度低的超纯水，当暴露于大气时氧也会立即溶入，从而溶解氧浓度上升。因此，一般情况下，从各种工序排出的排水中的溶解氧浓度超过1mg/L，在多数情况下，成为接近大气压下的饱和量的值。根据本发明的发明人们的见解，如果溶解氧浓度超过1mg/L，则即使添加H₂O₂进行紫外线氧化处理，也不一定能看到TOC去除率的提高。因此，在基于本发明的水处理装置中，在设置脱氧装置10的情况下，优选使脱氧装置10的出口水的溶解氧浓度成为1mg/L以下。由于溶解氧吸收紫外线，因此在溶解氧浓度高的情况下，原本应该用于有机物的分解反应的紫外线量减少，从而难以推进有机物分解。另一方面，通过在一定程度上去除溶解氧，能够减少紫外线被吸收的影响。结果，紫外线与有机物质高效地发生反应，从而TOC去除率提高。另外，通过紫外线与H₂O₂高效地发生反应，生成羟基自由基，从而羟基自由基与有机物发生反应，TOC去除率提高。因此，通过使脱氧装置10的出口水的溶解氧浓度成为1mg/L以下，作为基准，通过使其成为大气压下的饱和量的1/10以下，会更显著地发挥本发明的效果。更优选为，将脱氧装置10的出口水的溶解氧浓度设为0.5mg/L以下，进一步优选为，设为0.1mg/L以下。虽然也可以将溶解氧降低至极低浓度例如μg/L，但是即使高度地进行脱氧处理直至μg/L量级，所得到的TOC去除性能也不会产生大的差异。考虑到由脱氧处理所需的成本和TOC去除率构成的成本效益，优选将脱氧装置10的出口水的溶解氧浓度设为0.05mg/L以上且1mg/L以下。

图3示出了基于本发明的水处理装置的其他结构例。基于本发明的水处理装置是通过紫外线氧化处理来分解被处理水中的TOC成分而去除TOC的装置，但在被处理水中的TOC浓度高的情况下，紫外线氧化处理的负荷变得过大，因此优选在进行紫外线氧化处理之前，具体而言在添加H₂O₂之前，降低被处理水的TOC。图3所示的水处理装置在图2所示的水处理装置中，在脱氧装置10的前级设置有反渗透装置15。被处理水首先被供给至反渗透装置15，在其中降低TOC，然后被供给到脱氧装置10。结果，对于图3所示的水处理装置而言，能减轻紫外线氧化装置31的TOC去除的负荷。作为反渗透装置15，优选使用多级设置有反渗透膜的多级处理装置。通过使用多级设置的反渗透膜，能够进一步排除TOC，从而降低紫外线氧化处理的负荷。

作为设置于反渗透装置15的反渗透膜，优选使用TOC去除能力高，例如使用海水的淡水化等所使用的高阻止率的反渗透膜。具体而言，其特征在于，每1MPa有效压力的渗透通量为0.5m³/m²/d以下。作为能够在基于本发明的水处理装置中使用的反渗透膜，例如可举出Hydranautics公司制的SWC系列的膜、Toray公司制的TM800系列的膜、DOW公司制的SW30系列的膜、栗田工业公司制的HR-RO系列的膜等。更具体而言，作为反渗透膜，能够使用Hydranautics公司制的SWC5MAX(0.32m³/m²/d)、Hydranautics公司制的SWC6MAX(0.43m³/m²/d)、DOW公司制的SW30ULE(0.39m³/m²/d)、DOW公司制的SW30HRLE(0.25m³/m²/d)、Toray公司制的TM820V(0.32m³/m²/d)、Toray公司制的TM820K(0.20m³/m²/d)等、栗田工业公司制的HR-RO(0.36m³/m²/d)等。在此，括号中的数值是该反渗透膜的每1MPa有效压力的渗透通量。

另外，渗透通量用渗透水量除以膜面积而得到。所谓“有效压力”，是在JIS K3802：2015“膜术语”中记载的从平均操作压力减去渗透压差和二次侧压力之后的作用于膜的有效的压力。另外，平均操作压是膜的一次侧的膜供水的压力即运转压力和浓缩水的压力即浓缩水出口压力的平均值，可由下式表示。

平均操作压力＝(运转压力+浓缩水出口压力)/2

每1MPa有效压力的渗透通量能够根据膜制造商的目录中记载的信息，例如渗透水量、膜面积、评价时的回收率、NaCl浓度等来计算。另外，在一个或多个压力容器装填多个相同的渗透通量的膜的情况下，能够根据压力容器的平均操作压力/二次侧压力、原水水质、渗透水量、膜数量等信息，来计算所装填的膜的渗透通量。

作为反渗透膜的膜形状，没有特别限定，例如可举出环状型、平膜型、螺旋型、中空纤维型等，关于螺旋型，可以是4英寸型、8英寸型、16英寸型等中的任一种。

在图3所示的水处理装置中，在脱氧装置10的前级设置了反渗透装置15，但用于降低紫外线氧化处理的负荷的反渗透装置15的位置只要是在过氧化氢添加装置20的入口侧，则可以是任意位置。因此，如图4所示，也可以调换脱氧装置10和反渗透装置15的位置，被处理水首先被供给到脱氧装置10，脱氧装置10的出口水经过反渗透装置15被供给到过氧化氢添加装置20。此外，即使在不设置脱氧装置10的结构中，设置反渗透装置15也是有效的。图5示出了如下的水处理装置，即：不设置脱氧装置10而在过氧化氢添加装置20的入口连接反渗透装置15，使得向过氧化氢添加装置20的水处理装置供给由反渗透装置15降低了TOC后的被处理水。

在本发明中，也可以在紫外线照射装置的出口侧设置离子交换装置，该离子交换装置用于去除紫外线氧化处理中的分解产物或源自被处理水的离子性杂质。在图6所示的水处理装置中，相对于图3所示的水处理装置，还设置有被供给紫外线氧化装置31的出口水的离子交换装置35。来自离子交换装置35的出口水成为由该水处理装置处理后供给到外部的水。

虽然在被处理水中所含有的有机物中也含有从接受紫外线氧化处理之前的阶段起为离子性的物质，但通过添加H₂O₂进行的紫外线氧化处理，生成各种有机酸或碳酸等离子性物质。离子交换装置35去除这些离子物质。离子交换装置35例如由填充有离子交换树脂的离子交换塔构成。在紫外线氧化装置31的出口水中的离子性杂质的浓度较大的情况下，优选使用再生型离子交换装置。由于作为紫外线氧化处理的反应生成物的有机酸或碳酸在水中呈阴离子的形态，因此离子交换装置35所使用的离子交换树脂至少为阴离子交换树脂。由于有机酸和碳酸是弱酸，因而为了可靠地去除它们，优选使用强碱性阴离子交换树脂作为阴离子交换树脂。而且，通过使用阴离子交换树脂与阳离子交换树脂的混合树脂作为离子交换树脂，或者使用填充有混合树脂的混床式离子交换塔作为离子交换塔，从而能够得到高纯度的处理水。

然而，紫外线氧化装置31的出口水中所含有的过量的H₂O₂有可能使离子交换装置35内的离子交换树脂氧化劣化。因此，优选在离子交换装置35的前级去除H₂O₂。图7所示的水处理装置是在图6所示的水处理装置中，在紫外线氧化装置31与离子交换装置35之间设置了分解水中的H₂O₂的过氧化氢分解装置37。紫外线氧化装置31的出口水经过过氧化氢分解装置37而被去除过氧化氢，然后供给到离子交换装置35。过氧化氢分解装置35例如是填充有活性炭的分解塔。作为能够以低成本有效地分解H₂O₂的物质，优选使用活性炭。或者，在过氧化氢分解装置37中，也能够使用钯(Pd)催化剂来分解H₂O₂。

以上，针对基于本发明的水处理装置说明了各种结构例，但这些水处理装置例如可以用于对TOC浓度为0.1mg/L以上、溶解氧浓度超过1mg/L的被处理水中的有机物进行分解处理。根据本发明，从后述的实施例清楚可知，能够以高TOC去除率处理以mg/L量级含有TOC的被处理水。

本发明中，被处理水例如来自工序排水。本发明的水处理方法用于回收工序排水，特别是回收从半导体制造工序等使用超纯水的工序排出的排水并进行处理。通过本发明的水处理方法处理过的水可以用作生成超纯水的原水。因此，本发明的水处理方法能够用于回收并处理来自使用超纯水的工序的排水，为了循环再利用而生成超纯水。

图8示出了基于本发明的水处理装置的应用例。基于本发明的水处理装置81将从使用超纯水的工序即超纯水使用工艺83回收的回收水作为被处理水，对其进行处理而生成减少了有机物的回收水。在超纯水使用工艺83中使用的超纯水由被供给一次纯水的超纯水制造装置82制造，但来自水处理装置81的减少了有机物的回收水与一次纯水混合而供给到超纯水制造装置82。在图8所示的***中，通过水处理装置81实现了超纯水的回收再利用，由于仅将与由超纯水使用工艺83消耗而无法回收的超纯水相应的量的一次纯水供给到超纯水制造装置82即可，因此能够实现大幅度的节水。

【实施例】

接下来，通过对本发明的发明人们为了完成本发明而进行的实验结果进行说明，来进一步详细说明本发明。

[实验例1]

组装出图7所示的结构的装置。该装置在对纯水进行利用膜脱气的脱氧处理之后，添加异丙醇(CH₃CH(OH)CH₃；IPA)，然后添加H₂O₂，对添加了IPA和H₂O₂的水进行紫外线氧化处理。这里所使用的纯水的水质为：电阻率为1MΩ·cm以上，TOC为3μg/L以下，溶解氧浓度为7.8mg/L，H₂O₂浓度为1μg/L以下。该装置是将含有IPA作为有机物(TOC成分)的纯水作为被处理水，对该被处理水中所含有的有机物进行分解处理的装置，可以说添加IPA前的基于膜脱气的脱氧处理是用于降低被处理水的溶解氧浓度的处理。考虑到通过膜脱气一般不会去除水中的IPA，则通过图9所示的装置，会得到与将含有IPA的被处理水供给至脱氧处理装置进行脱氧处理，之后添加H₂O₂进行紫外线氧化处理的情况相同的结果。

在图7所示的装置中，纯水被供给到作为脱氧装置的膜脱气组件11。作为膜脱气组件11，使用Celgard公司制的“Liqui-CellG284”，用泵12使膜脱气组件11的气相侧减压，实施了脱气处理使得溶解氧浓度成为给定浓度。针对经过膜脱气组件11而降低了溶解氧浓度的水，经由贮藏槽51和泵52添加给定量的IPA作为TOC成分。由此，生成降低了溶解氧浓度的被处理水。然后，针对该被处理水，经由贮藏槽21和泵22添加了给定量的H2O2。将添加有H₂O₂的被处理水的一部分进行分支，分别用溶解氧计(DO计)56和TOC计57在线测量了其溶解氧浓度和TOC浓度。作为DO计56，使用TOA电子公司制的DO-30A，作为TOC计57，使用Sievers公司制的SIEVERS900型TOC计。DO计56处的溶解氧浓度成为膜脱气组件11的出口水中的溶解氧浓度，即成为紫外线氧化装置31的入口处的溶解氧浓度。TOC计57处的TOC测量值TOC0成为被处理水的TOC浓度。

将添加有H₂O₂的被处理水中未分支的水供给至紫外线氧化装置31。作为紫外线氧化装置31，使用日本PhotoScience公司制的JPW-2，在紫外线氧化装置31内，作为紫外线灯，配置4根产生波长为254nm的光和波长为185nm的光这两种光的低压紫外线灯(日本PhotoScience公司制的165W的紫外线灯AZ-9000W)。用DO计41测量紫外线氧化装置31的出口水的溶解氧浓度，并且将紫外线氧化装置31的出口水的一部分分支，向离子交换装置35通水，用TOC计58对来自离子交换装置35的出口水即该水处理装置中的处理水的TOC浓度TOC1进行了测量。作为DO计41，使用了TOA电子公司制的DO-30A，作为TOC计58，使用了Sievers公司制的SIEVERS900型TOC计。

作为离子交换装置35，使用了混床式离子交换装置。混床式离子交换装置具有丙烯酸树脂制的圆筒容器(内径25mm、高度1000mm)，在该容器内填充有300mL的混床的离子交换树脂(EG-5A：Organo公司制)。此时，离子交换树脂层的高度为约600mm。

该水处理装置中的TOC去除率由以下计算式定义：

TOC去除率(％)＝((TOC0-TOC1)/TOC0)×100

如上所述，TOC0为被处理水的TOC浓度，即由TOC计57测量出的TOC浓度，TOC1为来自离子交换装置35的处理水的TOC浓度，即由TOC计58测量出的TOC浓度。

通过膜脱气组件11将紫外线氧化装置31的入口的溶解氧浓度调整为50μg/L，并调整IPA的添加量，使得被处理水的TOC浓度即在紫外线氧化装置31的入口处的TOC浓度成为500μg/L，在该状态下，将H₂O₂的添加量调整为0mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L、10.0mg/L，并针对各个情况分别测量了TOC去除率和紫外线氧化装置31的出口处的溶解氧浓度即DO计41处所测量的溶解氧浓度。结果在表1中示出。另外，向紫外线氧化装置31的供给水量为800L/小时。由该结果可知，通过添加H₂O₂从而TOC去除率提高，以及如果被处理液的TOC浓度及紫外线氧化装置31的入口处的溶解氧浓度为一定，则在过量添加H₂O₂时，TOC去除率反而降低，并且紫外线氧化装置31的出口处的溶解氧浓度上升。由此可知，通过测量紫外线氧化装置31的出口处的溶解氧浓度，能够将H₂O₂的添加量控制为最佳。

另外，通过使膜脱气组件11旁通而将溶解氧浓度调整为7.8mg/L，将H₂O₂的添加量设为0mg/L，测量了TOC去除率和紫外线氧化装置31的出口处的溶解氧浓度。结果也在表1中示出。该情况下的TOC去除率为82％，据此可知，通过降低被处理水中的溶解氧浓度，并且对添加了H₂O₂的被处理水照射紫外线，从而TOC去除率提高。

【表1】

[实验例2]

除了将处理水的TOC浓度即在紫外线氧化装置31的入口处的TOC浓度设为1000μg/L，而且还追加了将H₂O₂添加量设为20.0mg/L的情况以外，在与实验例1相同的条件下进行实验。结果在表2中示出。由此也可得到通过降低被处理水中的溶解氧浓度并添加H₂O₂，从而TOC去除率提高的结果。

另外，通过使膜脱气组件11旁通来进行调整以使得溶解氧浓度调整成为7.8mg/L，将H₂O₂的添加量设为0mg/L、2.5mg/L，测量了TOC去除率。这些结果也在表2中示出。使膜脱气组件11旁通，是指不降低溶解氧浓度而大致保持为大气压下的饱和量，但是可知在像这样被处理液的溶解氧浓度高的情况下，即使添加H₂O₂，紫外线氧化处理中的TOC去除率也不会提高。

【表2】

[实验例3]

除了将紫外线氧化装置31的入口处的溶解氧浓度设为500μg/L，将H₂O₂添加量设为0mg/L、1.5mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L以外，在与实验例1同样的条件下进行实验。将结果示于表3。

【表3】

[实验例4]

除了将紫外线氧化装置31的入口处的溶解氧浓度设为1000μg/L，将H₂O₂添加量设为0mg/L、1.5mg/L、2.0mg/L、2.5mg/L以外，在与实验例1同样的条件下进行实验。将结果示于表4。

【表4】

[实验例5]

通过膜脱气组件11将紫外线氧化装置31的入口的溶解氧浓度调整为50μg/L，调整IPA的添加量，使被处理水的TOC浓度(在紫外线氧化装置31的入口处的TOC浓度)成为100μg/L。在该状态下，将H₂O₂的添加量调整为0mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L，并针对各个情况分别测量了TOC去除率。向紫外线氧化装置31的供给水量为2000L/小时。另外，除此以外，在与实验例1同样的条件下进行实验。结果在表5中示出。

【表5】

符号说明

10 脱氧装置

15 反渗透装置

20 过氧化氢添加装置

30 紫外线照射装置

31 紫外线氧化装置

40 控制装置

41、56 溶解氧(DO)计。

Claims

1.一种水处理方法，其是对被处理水中所含有的有机物进行分解处理的水处理方法，所述水处理方法具有：

过氧化氢添加阶段，向所述被处理水添加过氧化氢；

紫外线照射阶段，对添加了过氧化氢的所述被处理水照射紫外线；以及

测量来自所述紫外线照射阶段的出口水的溶解氧浓度的阶段，

根据测量出的所述溶解氧浓度来控制所述过氧化氢添加阶段中的过氧化氢的添加量。

2.根据权利要求1所述的水处理方法，其中，

控制所述过氧化氢的添加量，使得来自所述紫外线照射阶段的出口水的溶解氧浓度成为0.1mg/L以下。

3.根据权利要求1或2所述的水处理方法，其中，

在所述紫外线照射阶段中，照射包含波长为185nm以下的成分的紫外线。

4.根据权利要求1或2所述的水处理方法，其中，

所述水处理方法在所述过氧化氢添加阶段之前，还具有通过反渗透处理来减少所述被处理水中所含有的有机物的阶段。

5.根据权利要求4所述的水处理方法，其中，

在所述反渗透处理中使用的反渗透膜的每1MPa有效压力的渗透通量为0.5m³/m²/d以下。

6.根据权利要求1或2所述的水处理方法，其中，

进行基于所述水处理方法的处理之前的所述被处理水的总有机碳浓度为0.1mg/L以上，溶解氧浓度超过1mg/L。

7.根据权利要求1或2所述的水处理方法，其中，

所述被处理水源自工序排水。

8.根据权利要求7所述的水处理方法，其中，

所述工序排水是从使用超纯水的工序排出的水，通过所述水处理方法处理后的水作为用于生成在所述工序中使用的超纯水的原水来使用。

9.根据权利要求1所述的水处理方法，其中，

在所述过氧化氢添加阶段之前，还具有降低所述被处理水的溶解氧浓度的阶段。

10.一种水处理装置，其对被处理水中所含有的有机物进行分解处理，所述水处理装置具有：

过氧化氢添加装置，其向所述被处理水添加过氧化氢；

紫外线照射装置，其对添加了所述过氧化氢的被处理水照射紫外线；

溶解氧测量单元，其测量所述紫外线照射装置的出口水的溶解氧浓度；以及

控制单元，其根据由所述溶解氧测量单元测量出的溶解氧浓度来控制所述过氧化氢添加装置中的过氧化氢的添加量。

11.根据权利要求10所述的水处理装置，其中，

所述控制单元控制所述过氧化氢的添加量，使得来自所述紫外线照射装置的出口水的溶解氧浓度成为0.1mg/L以下。

12.根据权利要求10或11所述的水处理装置，其中，

所述紫外线照射装置是照射包含波长为185nm以下的成分的紫外线的紫外线氧化装置。

13.根据权利要求10或11所述的水处理装置，其中，

在所述过氧化氢添加装置的入口侧具备反渗透装置，该反渗透装置具有反渗透膜，减少所述被处理水中所含有的有机物。

14.根据权利要求13所述的水处理装置，其中，

所述反渗透膜的每1MPa有效压力的渗透通量为0.5m³/m²/d以下。

15.根据权利要求10或11所述的水处理装置，其中，

供给至所述水处理装置的所述被处理水的总有机碳浓度为0.1mg/L以上，溶解氧浓度超过1mg/L。

16.根据权利要求10所述的水处理装置，其中，

在所述过氧化氢添加装置的前级具备降低所述被处理水的溶解氧浓度的脱氧装置。