JPH0994585A - 超純水の製造方法及び製造装置 - Google Patents
超純水の製造方法及び製造装置Info
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- JPH0994585A JPH0994585A JP8194729A JP19472996A JPH0994585A JP H0994585 A JPH0994585 A JP H0994585A JP 8194729 A JP8194729 A JP 8194729A JP 19472996 A JP19472996 A JP 19472996A JP H0994585 A JPH0994585 A JP H0994585A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 化学的手法により短期間の一時的，短期的な
原水に含まれる尿素を分解することができる超純水製造
方法を提供する。 【解決手段】 被処理水中の微粒子，イオン，有機物，
細菌，ガスを除去する多段階精製処理を行って超純水を
製造する方法において、被処理水ｐＨが４〜８の条件下
で、臭化アルカリと次亜塩素酸塩を添加して該被処理水
中の尿素を分解する。
原水に含まれる尿素を分解することができる超純水製造
方法を提供する。 【解決手段】 被処理水中の微粒子，イオン，有機物，
細菌，ガスを除去する多段階精製処理を行って超純水を
製造する方法において、被処理水ｐＨが４〜８の条件下
で、臭化アルカリと次亜塩素酸塩を添加して該被処理水
中の尿素を分解する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に超純水と呼
ばれる高純度水の製造方法及び装置、詳しくは尿素除去
能を備えた超純水の製造方法及び装置に関するものであ
る。
ばれる高純度水の製造方法及び装置、詳しくは尿素除去
能を備えた超純水の製造方法及び装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術】超純水（以下、一般に純水，超純水，超々
純水と呼称される高純度水を総称して「超純水」と称す
る）は、半導体工業、原子力工業、医薬・製薬製造業、
微生物工学，化学分析等の種々の分野で用水として利用
され、要求水質は分野毎に一律ではないが、市水，地下
水，工業用水等を原水としてこれに含まれる微粒子，イ
オン，有機物，細菌，ガス等（以下「不純物等」とい
う）を除去する多段階精製処理を行って製造されてい
る。そしてこのうち半導体，集積回路製造用水や医薬品
等の製造用水に代表される超純水では、含まれる有機物
の除去が特に重要なものの一つとされている。なお、有
機物に関する超純水の水質評価については、上記のよう
な多段階の精製処理が行われた超純水中の有機物は極く
微量であって化学種別に定量することは困難であること
から、一般的には有機物を構成する炭素を指標としたＴ
ＯＣ（全有機態炭素）の定量測定により行われている。
純水と呼称される高純度水を総称して「超純水」と称す
る）は、半導体工業、原子力工業、医薬・製薬製造業、
微生物工学，化学分析等の種々の分野で用水として利用
され、要求水質は分野毎に一律ではないが、市水，地下
水，工業用水等を原水としてこれに含まれる微粒子，イ
オン，有機物，細菌，ガス等（以下「不純物等」とい
う）を除去する多段階精製処理を行って製造されてい
る。そしてこのうち半導体，集積回路製造用水や医薬品
等の製造用水に代表される超純水では、含まれる有機物
の除去が特に重要なものの一つとされている。なお、有
機物に関する超純水の水質評価については、上記のよう
な多段階の精製処理が行われた超純水中の有機物は極く
微量であって化学種別に定量することは困難であること
から、一般的には有機物を構成する炭素を指標としたＴ
ＯＣ（全有機態炭素）の定量測定により行われている。
【０００３】従来の超純水製造設備で一般に採用されて
いる有機物除去の精製処理プロセスとしては、イオン交
換装置なども一定程度の除去は可能であるものの、主な
プロセスとして、逆浸透膜や限外ろ過膜等による膜処
理、酸化剤を併用した紫外線による分解処理、酸化剤を
併用しない紫外線による分解処理などがある。
いる有機物除去の精製処理プロセスとしては、イオン交
換装置なども一定程度の除去は可能であるものの、主な
プロセスとして、逆浸透膜や限外ろ過膜等による膜処
理、酸化剤を併用した紫外線による分解処理、酸化剤を
併用しない紫外線による分解処理などがある。
【０００４】ところで、このような有機物除去のための
精製処理プロセスを有する従来の超純水製造設備にあっ
ても、製造された超純水のＴＯＣ濃度が経時的に変動す
ることや特殊な例ではＴＯＣの濃度低減に限界があるこ
とが知られ、またこの問題は特開平６−８６９９７号公
報にも記載されているように原水に含まれる分解し難い
有機物である尿素に原因していることが知られている。
すなわち、低分子量で化学的に安定な尿素（（ＮＨ2 ）
2 ＣＯ）は、膜処理では除去することが困難であるし、
紫外線を用いた分解除去法では、高圧水銀灯に比べてエ
ネルギーの大きい短波長（主に２５４ｎｍ）の紫外線を
照射できる大容量の低圧水銀灯が得難いために分解が容
易でなく、結果的に超純水中への漏洩を防ぐことが難し
いからである。なお尿素は原水に恒常的に含まれている
というよりも、一時的，短期的に含まれる場合が殆どで
ある。
精製処理プロセスを有する従来の超純水製造設備にあっ
ても、製造された超純水のＴＯＣ濃度が経時的に変動す
ることや特殊な例ではＴＯＣの濃度低減に限界があるこ
とが知られ、またこの問題は特開平６−８６９９７号公
報にも記載されているように原水に含まれる分解し難い
有機物である尿素に原因していることが知られている。
すなわち、低分子量で化学的に安定な尿素（（ＮＨ2 ）
2 ＣＯ）は、膜処理では除去することが困難であるし、
紫外線を用いた分解除去法では、高圧水銀灯に比べてエ
ネルギーの大きい短波長（主に２５４ｎｍ）の紫外線を
照射できる大容量の低圧水銀灯が得難いために分解が容
易でなく、結果的に超純水中への漏洩を防ぐことが難し
いからである。なお尿素は原水に恒常的に含まれている
というよりも、一時的，短期的に含まれる場合が殆どで
ある。
【０００５】しかし、より高度に精製された用水が要求
されるようになっている近時の上記種々の工業分野にあ
っては、従来から超純水中に極く微量しか含まれずまた
恒常的でなくて短い期間に一時的に含まれる場合が殆ど
であるとはいえ該当時にはＴＯＣ濃度のうちでかなりの
部分を占めることになる尿素の除去は、これを用水とし
て用いる工業設備の操業停止を防ぐなどのために必要性
が高くなっている。
されるようになっている近時の上記種々の工業分野にあ
っては、従来から超純水中に極く微量しか含まれずまた
恒常的でなくて短い期間に一時的に含まれる場合が殆ど
であるとはいえ該当時にはＴＯＣ濃度のうちでかなりの
部分を占めることになる尿素の除去は、これを用水とし
て用いる工業設備の操業停止を防ぐなどのために必要性
が高くなっている。
【０００６】従来、このような尿素除去の手段として
は、上記した特開平６−８６９９７号により、前処理装
置、一次純水製造装置、二次純水製造装置を備える超純
水製造装置の該前処理装置に、尿素分解酵素であるウレ
アーゼを適宜の担体に担持させた酵素分解装置を設置す
るという提案がされている。
は、上記した特開平６−８６９９７号により、前処理装
置、一次純水製造装置、二次純水製造装置を備える超純
水製造装置の該前処理装置に、尿素分解酵素であるウレ
アーゼを適宜の担体に担持させた酵素分解装置を設置す
るという提案がされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
酵素を用いる従来方式では、長期の連続的な操業期間に
渡って酵素の活性を維持することが容易でないし、また
殆どの超純水製造設備では、経時的に極短期間の一時
的，短期的な原水尿素濃度の上昇に対処すれば足りる
が、上記方式ではこのためにも酵素分解装置を常設しな
ければならないという設備的な不利益がある。更にま
た、酵素担持体の構造などにもよるがＳＳの目詰まりを
考えて一定期間毎に逆洗をしなければならないという運
転管理上の煩雑さを伴う難点がある。
酵素を用いる従来方式では、長期の連続的な操業期間に
渡って酵素の活性を維持することが容易でないし、また
殆どの超純水製造設備では、経時的に極短期間の一時
的，短期的な原水尿素濃度の上昇に対処すれば足りる
が、上記方式ではこのためにも酵素分解装置を常設しな
ければならないという設備的な不利益がある。更にま
た、酵素担持体の構造などにもよるがＳＳの目詰まりを
考えて一定期間毎に逆洗をしなければならないという運
転管理上の煩雑さを伴う難点がある。
【０００８】本発明者は、以上のような上記の種々の工
業分野において、尿素を含め有機物濃度を一層低減した
高度に精製された用水が求められるようになっている近
時の状況に鑑み、また上記の生化学的手法を用いた従来
技術の問題点を解消できる新規な尿素除去法を提供すべ
く種々研究を重ねた。
業分野において、尿素を含め有機物濃度を一層低減した
高度に精製された用水が求められるようになっている近
時の状況に鑑み、また上記の生化学的手法を用いた従来
技術の問題点を解消できる新規な尿素除去法を提供すべ
く種々研究を重ねた。
【０００９】そして、不純物等の除去のための多段階処
理装置を設けている超純水製造設備では、重要な除去対
象の一つであるイオン性物質を系外から添加することは
塩類負荷のむやみな増加を招く結果になるため従来考え
られていないが、微量に含まれる尿素の分解除去のため
に次亜ハロゲン酸イオンを所定条件を満足する管理下で
利用すれば尿素を分解除去した超清純な高純度用水を製
造するのに適した構成をとり得ることを本発明者は見出
し、しかもこの方法によれば、上述した酵素を用いる従
来法の難点を解決できることを見出して本発明をなすに
至った。
理装置を設けている超純水製造設備では、重要な除去対
象の一つであるイオン性物質を系外から添加することは
塩類負荷のむやみな増加を招く結果になるため従来考え
られていないが、微量に含まれる尿素の分解除去のため
に次亜ハロゲン酸イオンを所定条件を満足する管理下で
利用すれば尿素を分解除去した超清純な高純度用水を製
造するのに適した構成をとり得ることを本発明者は見出
し、しかもこの方法によれば、上述した酵素を用いる従
来法の難点を解決できることを見出して本発明をなすに
至った。
【００１０】かかる観点からなされた本発明の目的の一
つは、尿素を含め、有機物濃度を一層低減した高度に精
製された超純水を製造することができる方法及び装置を
提供するところにある。
つは、尿素を含め、有機物濃度を一層低減した高度に精
製された超純水を製造することができる方法及び装置を
提供するところにある。
【００１１】また本発明の他の目的は、生化学的手法を
用いた従来技術に代わり、化学的手法により短期間の一
時的，短期的な原水尿素濃度の上昇に容易に対処でき、
また化学薬品添加手段等の構成も操作も簡易な付帯設備
の設置のみで尿素除去能を備えることができる超純水製
造方法及び装置を提供するところにある。
用いた従来技術に代わり、化学的手法により短期間の一
時的，短期的な原水尿素濃度の上昇に容易に対処でき、
また化学薬品添加手段等の構成も操作も簡易な付帯設備
の設置のみで尿素除去能を備えることができる超純水製
造方法及び装置を提供するところにある。
【００１２】更にまた本発明の他の目的は、従来技術に
おける酵素担持体やこれに対する通水装置などが不要
で、しかも目詰まりに対する逆洗処理なども不要であ
り、設備の運転や管理が容易な、尿素除去能を備えた超
純水製造方法及び装置を提供するところにある。
おける酵素担持体やこれに対する通水装置などが不要
で、しかも目詰まりに対する逆洗処理なども不要であ
り、設備の運転や管理が容易な、尿素除去能を備えた超
純水製造方法及び装置を提供するところにある。
【００１３】また本発明の別の目的は、原水の尿素濃度
が上昇した場合に迅速に尿素除去処理を実施することが
でき、したがって多段階の精製処理をして製造した超純
水中に万一にも尿素が漏洩することを確実に防止でき、
超純水を用水として使用する工業設備の操業停止を防ぐ
ことができる超純水製造システムを構築するのに有効な
監視システム、及びこの監視システムを利用した設備運
転方法を提供するところにある。このような原水尿素濃
度の上昇の監視は上記の尿素分解酵素を通水路中に常設
した従来方式では必要ないが、本発明のように一時的に
化学薬品を添加して尿素分解処理を実施する方法では極
めて重要であり、従来有効な尿素モニターが知られてい
ない現状において本発明の監視システム提供の意義は極
めて大きい。
が上昇した場合に迅速に尿素除去処理を実施することが
でき、したがって多段階の精製処理をして製造した超純
水中に万一にも尿素が漏洩することを確実に防止でき、
超純水を用水として使用する工業設備の操業停止を防ぐ
ことができる超純水製造システムを構築するのに有効な
監視システム、及びこの監視システムを利用した設備運
転方法を提供するところにある。このような原水尿素濃
度の上昇の監視は上記の尿素分解酵素を通水路中に常設
した従来方式では必要ないが、本発明のように一時的に
化学薬品を添加して尿素分解処理を実施する方法では極
めて重要であり、従来有効な尿素モニターが知られてい
ない現状において本発明の監視システム提供の意義は極
めて大きい。
【００１４】
【課題を解決するための手段及び作用】上記した種々の
目的は、上記特許請求の範囲の各請求項に記載した発明
により達成される。
目的は、上記特許請求の範囲の各請求項に記載した発明
により達成される。
【００１５】本願により提供する発明の特徴の一つは、
被処理水中の微粒子，イオン，有機物，細菌，ガスを除
去するための多段階精製処理を行って超純水を製造する
方法において、被処理水ｐＨ４〜８の条件下で、次亜臭
素酸塩を添加して、該被処理水中の尿素を分解すること
を特徴とする超純水の製造方法にある。
被処理水中の微粒子，イオン，有機物，細菌，ガスを除
去するための多段階精製処理を行って超純水を製造する
方法において、被処理水ｐＨ４〜８の条件下で、次亜臭
素酸塩を添加して、該被処理水中の尿素を分解すること
を特徴とする超純水の製造方法にある。
【００１６】被処理水ｐＨ４〜８という条件下で上記の
処理を行うのは、超純水という特別な高純度水中に含ま
れる微量な尿素を除去するためには必須の条件である。
すなわち、ｐＨ４未満では、上記した剤の添加に起因し
て次亜臭素酸イオンがガス化する弊害があるため工業的
な実施に供し難く、他方ｐＨ８を越えると次亜臭素酸イ
オンの酸化力が低下し反応が停滞するため実施に供し難
いからである。これらの理由から、より好ましくは上記
被処理水ｐＨは５．５〜７．５、最適にはｐＨ６．０〜
６．５とされることがよい。このｐＨ条件を満足するた
めに原水に対し系外からｐＨ調整物質を添加する操作を
行ってもよい。ただし、超純水製造のための設備中での
反応であることからすればイオン除去装置の塩類負荷を
必要以上に増加させないように、一般の超純水処理中に
おいて当該ｐＨ条件となる位置で上述の尿素分解処理を
行うようにすることが、塩類負荷を増大させないのでよ
り好ましい。
処理を行うのは、超純水という特別な高純度水中に含ま
れる微量な尿素を除去するためには必須の条件である。
すなわち、ｐＨ４未満では、上記した剤の添加に起因し
て次亜臭素酸イオンがガス化する弊害があるため工業的
な実施に供し難く、他方ｐＨ８を越えると次亜臭素酸イ
オンの酸化力が低下し反応が停滞するため実施に供し難
いからである。これらの理由から、より好ましくは上記
被処理水ｐＨは５．５〜７．５、最適にはｐＨ６．０〜
６．５とされることがよい。このｐＨ条件を満足するた
めに原水に対し系外からｐＨ調整物質を添加する操作を
行ってもよい。ただし、超純水製造のための設備中での
反応であることからすればイオン除去装置の塩類負荷を
必要以上に増加させないように、一般の超純水処理中に
おいて当該ｐＨ条件となる位置で上述の尿素分解処理を
行うようにすることが、塩類負荷を増大させないのでよ
り好ましい。
【００１７】尿素分解のために添加される上記次亜臭素
酸塩としては、限定されるものではないが代表的には次
亜臭素酸ナトリウムが用いられる。被処理水に添加する
この次亜臭素酸塩の添加量は、該被処理水中の尿素に対
しモル比３〜９０、好ましくはモル比３〜１５とされる
のがよい。被処理水に次亜臭素酸塩を添加することで尿
素と次亜臭素酸イオンを反応させる場合の反応は次式に
より示される。
酸塩としては、限定されるものではないが代表的には次
亜臭素酸ナトリウムが用いられる。被処理水に添加する
この次亜臭素酸塩の添加量は、該被処理水中の尿素に対
しモル比３〜９０、好ましくはモル比３〜１５とされる
のがよい。被処理水に次亜臭素酸塩を添加することで尿
素と次亜臭素酸イオンを反応させる場合の反応は次式に
より示される。
【００１８】 （ＮＨ2 ）2 ＣＯ＋３ＢｒＯ- →Ｎ2 ＋ＣＯ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＋３Ｂｒ・・(1) この反応式(1) からわかるように、被処理水中に含まれ
る尿素を分解するのに必要な次亜臭素酸塩の理論値はモ
ル比３であるが、実際の工業的な実施においては予想さ
れる含有尿素を出来るだけ迅速な分解処理を行わせるた
めにモル比３以上とすることが好ましい。すなわち、尿
素に対する次亜臭素酸イオンのモル比を大きくすれば上
記式(1) の反応機会が大きくなって処理時間が短縮する
からである。しかし、予想される尿素量に対し次亜臭素
酸塩の添加量がモル比１５を越えるようになるとその処
理速度の増加傾向は小さくなり、超純水製造というプロ
セスにおいてはむやみに塩類負荷を大きくすることはイ
オン交換装置等の負担を増す結果となるから、最大でも
モル比９０を越えることは好ましくない。これらのこと
から次亜臭素酸塩の添加量は上記範囲とされる。
る尿素を分解するのに必要な次亜臭素酸塩の理論値はモ
ル比３であるが、実際の工業的な実施においては予想さ
れる含有尿素を出来るだけ迅速な分解処理を行わせるた
めにモル比３以上とすることが好ましい。すなわち、尿
素に対する次亜臭素酸イオンのモル比を大きくすれば上
記式(1) の反応機会が大きくなって処理時間が短縮する
からである。しかし、予想される尿素量に対し次亜臭素
酸塩の添加量がモル比１５を越えるようになるとその処
理速度の増加傾向は小さくなり、超純水製造というプロ
セスにおいてはむやみに塩類負荷を大きくすることはイ
オン交換装置等の負担を増す結果となるから、最大でも
モル比９０を越えることは好ましくない。これらのこと
から次亜臭素酸塩の添加量は上記範囲とされる。
【００１９】本発明はまた、上記の次亜臭素酸塩に代え
て、ｐＨ４〜８の条件下で次亜塩素酸塩と臭化アルカリ
を用いることができる。この場合の臭化アルカリとして
は、臭化カリウム，臭化ナトリウムが代表的に用いら
れ、また次亜塩素酸塩としては、次亜塩素酸ナトリウム
が代表的に用いられる。被処理水に添加する次亜塩素酸
塩の添加量は、該被処理水中の尿素に対しモル比１０〜
２０００、好ましくは３０〜６００である。モル比１０
未満では尿素を分解する速度が遅いという問題があり、
反対にモル比６００を越えると分解時間は十分短くなる
が、塩類負荷が大きくなる傾向を招くから、最大でもモ
ル比２０００を越えることは好ましくない。臭化アルカ
リの理論添加量は下記式で示す通り被処理水中の尿素に
対しモル比３である。すなわち、超純水を製造する被処
理水に次亜塩素酸塩として、次亜塩素酸ソーダ、及び臭
化アルカリとして臭化ナトリウムを反応させた場合の反
応は次のように示され、 Ｂｒ- ＋ＣｌＯ → ＢｒＯ- ＋Ｃｌ- ・・(2) （ＮＨ2 ）2 ＣＯ＋３ＢｒＯ- →Ｎ2 ＋ＣＯ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＋３Ｂｒ- ・・(3) この反応式(2),(3) による物質収支は下記式(4) とな
る。
て、ｐＨ４〜８の条件下で次亜塩素酸塩と臭化アルカリ
を用いることができる。この場合の臭化アルカリとして
は、臭化カリウム，臭化ナトリウムが代表的に用いら
れ、また次亜塩素酸塩としては、次亜塩素酸ナトリウム
が代表的に用いられる。被処理水に添加する次亜塩素酸
塩の添加量は、該被処理水中の尿素に対しモル比１０〜
２０００、好ましくは３０〜６００である。モル比１０
未満では尿素を分解する速度が遅いという問題があり、
反対にモル比６００を越えると分解時間は十分短くなる
が、塩類負荷が大きくなる傾向を招くから、最大でもモ
ル比２０００を越えることは好ましくない。臭化アルカ
リの理論添加量は下記式で示す通り被処理水中の尿素に
対しモル比３である。すなわち、超純水を製造する被処
理水に次亜塩素酸塩として、次亜塩素酸ソーダ、及び臭
化アルカリとして臭化ナトリウムを反応させた場合の反
応は次のように示され、 Ｂｒ- ＋ＣｌＯ → ＢｒＯ- ＋Ｃｌ- ・・(2) （ＮＨ2 ）2 ＣＯ＋３ＢｒＯ- →Ｎ2 ＋ＣＯ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＋３Ｂｒ- ・・(3) この反応式(2),(3) による物質収支は下記式(4) とな
る。
【００２０】 （ＮＨ2 ）2 ＣＯ＋３ＮａＢｒ＋３ＮａＣｌＯ → Ｎ2 ＋ＣＯ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＋６Ｎａ+ ＋３Ｂｒ- ＋３Ｃｌ- ・・(4) 上記式(3) からわかるように、臭化物イオンは尿素と次
亜臭素酸の反応により還元副生されてこれが次亜塩素酸
と更に反応することになるため、臭化物イオンが繰り返
し反応に有効に利用できるフローである場合には、実際
に添加すべき臭化ナトリウムの量は上記式(4) で示され
るモル比３であることを要しない場合もある。なお、被
処理水中の尿素濃度が１００〜５００ｐｐｂというよう
に低濃度の場合は、希薄なため上記反応が理論的に進ま
ないため、臭化アルカリの添加量を多くすること、例え
ば被処理水中の尿素に対してモル比３０〜６０とするの
が好ましい場合が多い。
亜臭素酸の反応により還元副生されてこれが次亜塩素酸
と更に反応することになるため、臭化物イオンが繰り返
し反応に有効に利用できるフローである場合には、実際
に添加すべき臭化ナトリウムの量は上記式(4) で示され
るモル比３であることを要しない場合もある。なお、被
処理水中の尿素濃度が１００〜５００ｐｐｂというよう
に低濃度の場合は、希薄なため上記反応が理論的に進ま
ないため、臭化アルカリの添加量を多くすること、例え
ば被処理水中の尿素に対してモル比３０〜６０とするの
が好ましい場合が多い。
【００２１】本願は上記の方法に代えて、請求項８記載
のように、被処理水中の不純物等を除去する多段階精製
処理を行って超純水を製造する方法において、被処理水
ｐＨが４〜１０、好ましくはｐＨ６〜８の条件下で、臭
化アルカリとオゾンを添加して該被処理水中の尿素を分
解し超純水を製造することもできる。
のように、被処理水中の不純物等を除去する多段階精製
処理を行って超純水を製造する方法において、被処理水
ｐＨが４〜１０、好ましくはｐＨ６〜８の条件下で、臭
化アルカリとオゾンを添加して該被処理水中の尿素を分
解し超純水を製造することもできる。
【００２２】上記において被処理水ｐＨ４未満では上記
次亜臭素酸イオンがガス化する弊害がある。反対にｐＨ
１０を越えてもオゾンは高い酸化力を示すが、被処理水
ｐＨが１０を越えるように調整することはむしろ塩類負
荷を増す結果となるので好ましくないので上記範囲とさ
れる。上記ｐＨ条件を満足するために原水に対し系外か
らｐＨ調整物質を添加する操作をおこなってもよいが、
設備中に設けられるイオン除去装置の塩類負荷を必要以
上に増加させないように従来通常の超純水処理に伴って
当該ｐＨ条件となる位置において上述の尿素分解処理を
行うことが好ましい。
次亜臭素酸イオンがガス化する弊害がある。反対にｐＨ
１０を越えてもオゾンは高い酸化力を示すが、被処理水
ｐＨが１０を越えるように調整することはむしろ塩類負
荷を増す結果となるので好ましくないので上記範囲とさ
れる。上記ｐＨ条件を満足するために原水に対し系外か
らｐＨ調整物質を添加する操作をおこなってもよいが、
設備中に設けられるイオン除去装置の塩類負荷を必要以
上に増加させないように従来通常の超純水処理に伴って
当該ｐＨ条件となる位置において上述の尿素分解処理を
行うことが好ましい。
【００２３】臭化アルカリとオゾンを尿素分解剤として
用いる方法は、上記の次亜臭素酸塩、あるいは臭化アル
カリ及び次亜塩素酸塩を用いる方法に比べて、被処理水
中の塩類負荷を増大させることがない点、及び反応に寄
与せずに気相に放出された排ガスオゾンを回収して循環
再利用できる点で有利であるため、超純水に含まれる尿
素の分解方法としてより好ましく採用される。この方法
では、臭化アルカリは上記の場合と同様に臭化カリウム
又は臭化ナトリウムを用いることができる。なお上述の
場合と同様に臭化アルカリの添加量は臭化物イオンが繰
り返し反応に有効に利用できるフローである場合には、
実際に添加すべき臭化ナトリウムの量はモル比３よりも
少なくてよいが、被処理水中の尿素濃度が１００〜５０
０ｐｐｂというように低濃度の場合は希薄なために上記
反応が理論的に進まない場合があるから、例えば被処理
水中の尿素に対してモル比３０〜６０のように臭化アル
カリの添加量を多くするのが好ましい場合が多い。
用いる方法は、上記の次亜臭素酸塩、あるいは臭化アル
カリ及び次亜塩素酸塩を用いる方法に比べて、被処理水
中の塩類負荷を増大させることがない点、及び反応に寄
与せずに気相に放出された排ガスオゾンを回収して循環
再利用できる点で有利であるため、超純水に含まれる尿
素の分解方法としてより好ましく採用される。この方法
では、臭化アルカリは上記の場合と同様に臭化カリウム
又は臭化ナトリウムを用いることができる。なお上述の
場合と同様に臭化アルカリの添加量は臭化物イオンが繰
り返し反応に有効に利用できるフローである場合には、
実際に添加すべき臭化ナトリウムの量はモル比３よりも
少なくてよいが、被処理水中の尿素濃度が１００〜５０
０ｐｐｂというように低濃度の場合は希薄なために上記
反応が理論的に進まない場合があるから、例えば被処理
水中の尿素に対してモル比３０〜６０のように臭化アル
カリの添加量を多くするのが好ましい場合が多い。
【００２４】オゾンの添加量は、被処理水中の尿素に対
しモル比３〜１０、好ましくは３〜６とすることがよ
い。モル比３未満では臭化物イオンの次亜臭素酸イオン
への酸化が十分に進行せず、反対にモル比が１０を越え
ると、過剰のオゾンにより尿素分解反応に寄与しない臭
素酸イオンを副生するので好ましくなく、よって上記の
範囲とされる。
しモル比３〜１０、好ましくは３〜６とすることがよ
い。モル比３未満では臭化物イオンの次亜臭素酸イオン
への酸化が十分に進行せず、反対にモル比が１０を越え
ると、過剰のオゾンにより尿素分解反応に寄与しない臭
素酸イオンを副生するので好ましくなく、よって上記の
範囲とされる。
【００２５】本願はまた、上記したいずれかの方法を実
施するための超純水製造装置を提供するものであり、そ
の装置の特徴の一つは、被処理水中の微粒子，イオン，
有機物，細菌，ガスを除去するための各処理手段を多段
階に備えた超純水製造装置のいずれかの位置に尿素分解
処理手段を設け、この尿素分解処理手段を、被処理水中
の尿素を分解する尿素分解剤の添加手段と、該添加手段
の添加位置に続き該被処理水中の全尿素分解に十分な通
水時間を保持できるように設定した槽形式，配管形式の
反応用通水路と、この反応用通水路の後段に設けたイオ
ン除去手段とより構成したところにある。イオン除去手
段は、通常の超純水製造装置に設置されているイオン交
換装置などを兼用，共用してもよいし、これとは別に独
立して設けてもよい。
施するための超純水製造装置を提供するものであり、そ
の装置の特徴の一つは、被処理水中の微粒子，イオン，
有機物，細菌，ガスを除去するための各処理手段を多段
階に備えた超純水製造装置のいずれかの位置に尿素分解
処理手段を設け、この尿素分解処理手段を、被処理水中
の尿素を分解する尿素分解剤の添加手段と、該添加手段
の添加位置に続き該被処理水中の全尿素分解に十分な通
水時間を保持できるように設定した槽形式，配管形式の
反応用通水路と、この反応用通水路の後段に設けたイオ
ン除去手段とより構成したところにある。イオン除去手
段は、通常の超純水製造装置に設置されているイオン交
換装置などを兼用，共用してもよいし、これとは別に独
立して設けてもよい。
【００２６】上記した尿素分解処理手段を構成するうち
の尿素分解剤の添加手段としては、以下の（１）〜
（３）に列挙したいずれかの分解剤を添加する手段とし
て設けられる。
の尿素分解剤の添加手段としては、以下の（１）〜
（３）に列挙したいずれかの分解剤を添加する手段とし
て設けられる。
【００２７】（１）次亜臭素酸塩、 （２）臭化アルカリと次亜塩素酸ナトリウム、 （３）臭化アルカリとオゾン、 なお該（２），（３）の場合において２種の剤の添加位
置は同じであってもよいし、異なっていてもよく、更に
添加前に混合するようにしてもよく、また上記いずれの
場合も添加方式が限定されるものではない。
置は同じであってもよいし、異なっていてもよく、更に
添加前に混合するようにしてもよく、また上記いずれの
場合も添加方式が限定されるものではない。
【００２８】上記構成を有する本発明の超純水製造装置
は、限定されるものではないが、一般の前処理装置、一
次純水製造装置、２次純水製造装置の組合せで構成され
る従来一般的なものと同様の構成を採用することができ
る。例えば、被処理水中の不純物等を除去して超純水を
製造するために多段階に設けられる各々の処理手段とし
ては、懸濁物質や微粒子除去のためにはいわゆる前処理
設備として設けられる凝集沈澱・ろ過装置、マイクロフ
ロックろ過器などが挙げられ、同様に、イオン除去のた
めにはイオン交換装置，逆浸透膜装置、有機物除去のた
めには逆浸透膜装置，精密フィルター，限外ろ過膜装
置，脱炭酸塔，紫外線酸化装置、細菌等の微生物の除去
のためには逆浸透膜装置，紫外線殺菌装置、ガスの除去
のためには真空脱気塔，脱炭酸塔、膜脱気装置などをそ
れぞれ代表的に例示することができ、原水中に含まれる
不純物等の種類や量、及び製造すべき超純水の水質要求
に応じてこれらのうちから適宜の手段を採択して上記の
超純水製造装置が形成される。
は、限定されるものではないが、一般の前処理装置、一
次純水製造装置、２次純水製造装置の組合せで構成され
る従来一般的なものと同様の構成を採用することができ
る。例えば、被処理水中の不純物等を除去して超純水を
製造するために多段階に設けられる各々の処理手段とし
ては、懸濁物質や微粒子除去のためにはいわゆる前処理
設備として設けられる凝集沈澱・ろ過装置、マイクロフ
ロックろ過器などが挙げられ、同様に、イオン除去のた
めにはイオン交換装置，逆浸透膜装置、有機物除去のた
めには逆浸透膜装置，精密フィルター，限外ろ過膜装
置，脱炭酸塔，紫外線酸化装置、細菌等の微生物の除去
のためには逆浸透膜装置，紫外線殺菌装置、ガスの除去
のためには真空脱気塔，脱炭酸塔、膜脱気装置などをそ
れぞれ代表的に例示することができ、原水中に含まれる
不純物等の種類や量、及び製造すべき超純水の水質要求
に応じてこれらのうちから適宜の手段を採択して上記の
超純水製造装置が形成される。
【００２９】上記した超純水製造装置の特徴は、上述の
ように、多段階の上記各処理手段を有している装置にお
いて、第一に、被処理水中に含まれる尿素の分解処理の
ための尿素分解剤の添加手段を設けたこと、第二に、こ
の尿素分解剤の添加位置の下流に被処理水中の全尿素を
分解するのに十分な通水時間を確保するための反応用通
水路、及びこの反応用通水路で尿素を分解させた後に残
っている臭素イオンやナトリウムイオン、更には尿素分
解により生成するＣＯ2 等を除去するためのイオン交換
装置，逆浸透膜などのイオン除去手段を設けたことにあ
り、このうちの上記通水路は、被処理水を滞留保持する
槽あるいは配管（通水管）等として設けることができ
る。また尿素分解のために特別に設けることももちろん
できるが、従来からある槽，配管等の装置の一部を上記
作用をはたす反応用通水路として利用することも好まし
い。具体的には、上記の二次純水製造装置よりも上流の
いずれかの位置に尿素分解処理手段を設けることが好ま
しい場合が多く、特に前処理装置に設けられる被処理水
の滞留槽，ｐＨ調整槽などを上記の反応用通水路として
利用すれば、通常この滞留槽において１〜３時間程度は
被処理水が保持されるので、別途特別な槽，配管を設け
る必要がなく特に好ましい。
ように、多段階の上記各処理手段を有している装置にお
いて、第一に、被処理水中に含まれる尿素の分解処理の
ための尿素分解剤の添加手段を設けたこと、第二に、こ
の尿素分解剤の添加位置の下流に被処理水中の全尿素を
分解するのに十分な通水時間を確保するための反応用通
水路、及びこの反応用通水路で尿素を分解させた後に残
っている臭素イオンやナトリウムイオン、更には尿素分
解により生成するＣＯ2 等を除去するためのイオン交換
装置，逆浸透膜などのイオン除去手段を設けたことにあ
り、このうちの上記通水路は、被処理水を滞留保持する
槽あるいは配管（通水管）等として設けることができ
る。また尿素分解のために特別に設けることももちろん
できるが、従来からある槽，配管等の装置の一部を上記
作用をはたす反応用通水路として利用することも好まし
い。具体的には、上記の二次純水製造装置よりも上流の
いずれかの位置に尿素分解処理手段を設けることが好ま
しい場合が多く、特に前処理装置に設けられる被処理水
の滞留槽，ｐＨ調整槽などを上記の反応用通水路として
利用すれば、通常この滞留槽において１〜３時間程度は
被処理水が保持されるので、別途特別な槽，配管を設け
る必要がなく特に好ましい。
【００３０】尿素分解剤を添加するようにした本発明装
置においては、上記反応用通水路と、尿素を分解させた
後に残っているイオンを除去するためのイオン交換樹脂
や逆浸透膜などとの間に、次亜ハロゲン酸イオンやオゾ
ン等の酸化性の尿素分解剤を分解，除去するための活性
炭槽を設ける構成が好ましく採用され、これにより、イ
オン交換樹脂や逆浸透膜の酸化劣化が防止される。
置においては、上記反応用通水路と、尿素を分解させた
後に残っているイオンを除去するためのイオン交換樹脂
や逆浸透膜などとの間に、次亜ハロゲン酸イオンやオゾ
ン等の酸化性の尿素分解剤を分解，除去するための活性
炭槽を設ける構成が好ましく採用され、これにより、イ
オン交換樹脂や逆浸透膜の酸化劣化が防止される。
【００３１】また本発明の超純水製造装置においては、
この尿素分解処理手段の上流位置、すなわち原水の取水
口から尿素分解処理手段に至る通水路の途中に、被処理
水中の尿素濃度を連続的に検出する尿素監視装置を設け
る構成が好ましく採用される。
この尿素分解処理手段の上流位置、すなわち原水の取水
口から尿素分解処理手段に至る通水路の途中に、被処理
水中の尿素濃度を連続的に検出する尿素監視装置を設け
る構成が好ましく採用される。
【００３２】この尿素分解手段から尿素監視装置に至る
通水路長は、尿素監視装置において尿素濃度が検出され
るのに要する時間よりも、被処理水がこの通水路を通過
するための所要時間よりも十分長くなるように設定する
ことが特に好ましい。このように構成することで、常時
は尿素分解手段を停止させておき、超純水製造に用いら
れる被処理水中の尿素濃度が一時的に高くなったことが
尿素監視装置により検出されたときに尿素分解手段を稼
働させれば、被処理水中の尿素濃度の変動にかかわら
ず、連続的に製造される超純水の水質をＴＯＣ濃度が低
い高純度な状態に維持できる。
通水路長は、尿素監視装置において尿素濃度が検出され
るのに要する時間よりも、被処理水がこの通水路を通過
するための所要時間よりも十分長くなるように設定する
ことが特に好ましい。このように構成することで、常時
は尿素分解手段を停止させておき、超純水製造に用いら
れる被処理水中の尿素濃度が一時的に高くなったことが
尿素監視装置により検出されたときに尿素分解手段を稼
働させれば、被処理水中の尿素濃度の変動にかかわら
ず、連続的に製造される超純水の水質をＴＯＣ濃度が低
い高純度な状態に維持できる。
【００３３】また上記の尿素監視装置を設けた超純水製
造装置においては、尿素監視装置による尿素濃度上昇を
検出して信号を出力する手段と、該信号を受けて上記尿
素分解処理手段の動作を開始させる駆動制御手段とを設
けて、装置の自動化した運転管理を行うことができる。
造装置においては、尿素監視装置による尿素濃度上昇を
検出して信号を出力する手段と、該信号を受けて上記尿
素分解処理手段の動作を開始させる駆動制御手段とを設
けて、装置の自動化した運転管理を行うことができる。
【００３４】上記超純水製造装置に用いられる尿素監視
装置としては、通水路から分岐して被処理水を連続的に
取水する分岐管と、該被処理水に含まれるイオンを除去
するイオン除去手段と、イオン除去後の被処理水に含ま
れる全有機態炭素（ＴＯＣ）を測定するＴＯＣ測定手段
とを備えたものを例示することができ、この尿素監視装
置によれば、実質的に尿素以外の有機物は除去されてい
るため尿素のみを検出することができ、しかも尿素を含
む原水が取水された場合にこれを１０分程度の時間遅れ
で検出できる。
装置としては、通水路から分岐して被処理水を連続的に
取水する分岐管と、該被処理水に含まれるイオンを除去
するイオン除去手段と、イオン除去後の被処理水に含ま
れる全有機態炭素（ＴＯＣ）を測定するＴＯＣ測定手段
とを備えたものを例示することができ、この尿素監視装
置によれば、実質的に尿素以外の有機物は除去されてい
るため尿素のみを検出することができ、しかも尿素を含
む原水が取水された場合にこれを１０分程度の時間遅れ
で検出できる。
【００３５】以上の本発明の超純水の製造方法及び装置
によれば、超純水の製造に用いられる被処理水の含有尿
素濃度が１０ｍｇ／リットル以下という希薄濃度の領域
において、分解剤の濃度や処理ｐＨの条件等にもよる
が、超純水製造という被処理水の塩類負荷を大きくする
ことは好ましくないという特別な条件の下でも、反応時
間３時間以内で尿素９０％以上の分解という優れた作用
が得られる。
によれば、超純水の製造に用いられる被処理水の含有尿
素濃度が１０ｍｇ／リットル以下という希薄濃度の領域
において、分解剤の濃度や処理ｐＨの条件等にもよる
が、超純水製造という被処理水の塩類負荷を大きくする
ことは好ましくないという特別な条件の下でも、反応時
間３時間以内で尿素９０％以上の分解という優れた作用
が得られる。
【００３６】
実施例１ 図１は本発明を適用した超純水製造装置の実施例１の構
成概要を示したフロー図であり、この図において１は前
処理装置、２は一次純水処理装置を示し、この一次純水
処理装置で製造された一次純水は二次純水処理装置であ
るサブシステム３へ送水されるようになっている。
成概要を示したフロー図であり、この図において１は前
処理装置、２は一次純水処理装置を示し、この一次純水
処理装置で製造された一次純水は二次純水処理装置であ
るサブシステム３へ送水されるようになっている。
【００３７】そして本例は、この前処理装置１に尿素分
解処理装置を組み込んだ構成としたところにその特徴が
ある。
解処理装置を組み込んだ構成としたところにその特徴が
ある。
【００３８】前処理装置１の構成を説明すると、原水
（被処理水）はまずｐＨ調整槽１０１に導入されて、塩
酸貯槽１０２，苛性ソーダ貯槽１０３からの薬注により
ｐＨ調整される。ｐＨ調整がされた被処理水は凝集ろ過
器１０５に送水される送水管１０６の途中で凝集剤貯槽
１０４から例えば硫酸アルミニウム，ポリ塩化アルミニ
ウム（ＰＡＣ）等の凝集剤が注入されると共に、本例で
は必要時に尿素分解剤の一剤である臭化ソーダが臭化ソ
ーダ溶液貯槽１３０から注入ポンプ１３１により注入添
加されるようになっている。なおこの臭化ソーダの注入
添加制御については後述する。
（被処理水）はまずｐＨ調整槽１０１に導入されて、塩
酸貯槽１０２，苛性ソーダ貯槽１０３からの薬注により
ｐＨ調整される。ｐＨ調整がされた被処理水は凝集ろ過
器１０５に送水される送水管１０６の途中で凝集剤貯槽
１０４から例えば硫酸アルミニウム，ポリ塩化アルミニ
ウム（ＰＡＣ）等の凝集剤が注入されると共に、本例で
は必要時に尿素分解剤の一剤である臭化ソーダが臭化ソ
ーダ溶液貯槽１３０から注入ポンプ１３１により注入添
加されるようになっている。なおこの臭化ソーダの注入
添加制御については後述する。
【００３９】上記の凝集剤の注入により、被処理水中の
懸濁微粒子等が凝集フロックとなって上記凝集ろ過器１
０５で固液分離され、分離された被処理水は、凝集ろ過
器１０５から反応槽１０７に送水され、この送水管１０
８の途中において尿素分解剤の他剤である次亜塩素酸ソ
ーダが次亜塩素酸ソーダ溶液貯槽１４０から注入ポンプ
１４１により必要時に注入添加されるようになってい
る。なお、本例の装置においては上述の如く尿素分解剤
の一剤である臭化ソーダを凝集ろ過器１０５の上流側で
添加し、尿素分解剤の他剤である次亜塩素酸ソーダを凝
集ろ過器１０５の下流側で添加するように構成したが、
両分解剤の添加位置，添加順序はこれに限定されるもの
ではなく、例えば両分解剤を凝集ろ過器１０５の下流側
にてほぼ同時に添加する構成としてもよい。この反応槽
１０７は、尿素分解のための反応用通水路を槽形式で構
成するものであり、被処理水中に含まれる尿素の分解に
必要な所定の滞留時間を確保できる容量に設けられる。
尿素分解処理を行った被処理水は次いで活性炭塔１０９
に通されて残余の次亜塩素酸ソーダを分解，除去し、前
処理を終了する。
懸濁微粒子等が凝集フロックとなって上記凝集ろ過器１
０５で固液分離され、分離された被処理水は、凝集ろ過
器１０５から反応槽１０７に送水され、この送水管１０
８の途中において尿素分解剤の他剤である次亜塩素酸ソ
ーダが次亜塩素酸ソーダ溶液貯槽１４０から注入ポンプ
１４１により必要時に注入添加されるようになってい
る。なお、本例の装置においては上述の如く尿素分解剤
の一剤である臭化ソーダを凝集ろ過器１０５の上流側で
添加し、尿素分解剤の他剤である次亜塩素酸ソーダを凝
集ろ過器１０５の下流側で添加するように構成したが、
両分解剤の添加位置，添加順序はこれに限定されるもの
ではなく、例えば両分解剤を凝集ろ過器１０５の下流側
にてほぼ同時に添加する構成としてもよい。この反応槽
１０７は、尿素分解のための反応用通水路を槽形式で構
成するものであり、被処理水中に含まれる尿素の分解に
必要な所定の滞留時間を確保できる容量に設けられる。
尿素分解処理を行った被処理水は次いで活性炭塔１０９
に通されて残余の次亜塩素酸ソーダを分解，除去し、前
処理を終了する。
【００４０】以上の前処理装置１で処理された被処理水
は次いで一次純水製造装置２に送られ、本例ではまずイ
オン交換樹脂を充填した例えば２床３塔型のイオン交換
装置２０１、逆浸透膜装置２０２においてイオン除去，
有機物除去が行われた後、一次純水タンク２０３に貯水
され、サブシステム３へ送水される。なお本例では、説
明を簡便にするため一次純水製造装置２を上記のイオン
交換装置２０１と逆浸透膜装置２０２の二つだけを図示
して説明したが、これは他に、脱ガス処理のための脱炭
酸塔や真空脱気塔等、あるいは殺菌等のための紫外線照
射装置等を設置してもよいことは言うまでもない。サブ
システムは図示していないが、既知の処理装置を用いて
より高純度な超純水を製造するための処理が行われる。
は次いで一次純水製造装置２に送られ、本例ではまずイ
オン交換樹脂を充填した例えば２床３塔型のイオン交換
装置２０１、逆浸透膜装置２０２においてイオン除去，
有機物除去が行われた後、一次純水タンク２０３に貯水
され、サブシステム３へ送水される。なお本例では、説
明を簡便にするため一次純水製造装置２を上記のイオン
交換装置２０１と逆浸透膜装置２０２の二つだけを図示
して説明したが、これは他に、脱ガス処理のための脱炭
酸塔や真空脱気塔等、あるいは殺菌等のための紫外線照
射装置等を設置してもよいことは言うまでもない。サブ
システムは図示していないが、既知の処理装置を用いて
より高純度な超純水を製造するための処理が行われる。
【００４１】以上の構成を有する本例の超純水製造装置
において、原水に尿素が含まれている場合の処理につき
説明する。
において、原水に尿素が含まれている場合の処理につき
説明する。
【００４２】本例においては、ｐＨ調整槽１０１に流入
される原水の一部を分岐して尿素監視装置１２０に常時
流すための分岐配管１２２が設けられており、この分岐
配管１２２から取水された原水を、尿素監視装置１２０
によって連続的にその尿素濃度を測定監視するようにな
っている。本例における尿素監視装置１２０は、図２に
示したように、原水（被処理水）中のイオン及び尿素を
除く有機物を除去する混床式イオン交換樹脂塔型のイオ
ン除去装置（イオン除去装置では尿素を殆ど除去できな
い）１２０１に該原水を通した後、既存の炭素を指標と
するＴＯＣ測定装置１２０２に通す形式の装置を用いて
構成される。この構成により、紫外線照射装置（高圧
型）の前後に設置した電気伝導率計の測定値が、尿素の
分解により生成するＣＯ2 あるいはＮＯ3 の高い電気伝
導率によって大きく変化することで原水に尿素が含まれ
ていることが検出される。
される原水の一部を分岐して尿素監視装置１２０に常時
流すための分岐配管１２２が設けられており、この分岐
配管１２２から取水された原水を、尿素監視装置１２０
によって連続的にその尿素濃度を測定監視するようにな
っている。本例における尿素監視装置１２０は、図２に
示したように、原水（被処理水）中のイオン及び尿素を
除く有機物を除去する混床式イオン交換樹脂塔型のイオ
ン除去装置（イオン除去装置では尿素を殆ど除去できな
い）１２０１に該原水を通した後、既存の炭素を指標と
するＴＯＣ測定装置１２０２に通す形式の装置を用いて
構成される。この構成により、紫外線照射装置（高圧
型）の前後に設置した電気伝導率計の測定値が、尿素の
分解により生成するＣＯ2 あるいはＮＯ3 の高い電気伝
導率によって大きく変化することで原水に尿素が含まれ
ていることが検出される。
【００４３】尿素監視装置１２０で測定された測定情報
は、マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）等から構成されて
いる制御装置１２１に送られ、原水中に尿素が検出され
た場合には、上記注入ポンプ１３１を駆動して臭化ソー
ダを送水管１０６に注入添加し、また同様に注入ポンプ
１４１を駆動して次亜塩素酸ソーダを送水管１０８に注
入添加するための指令信号が出力される。
は、マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）等から構成されて
いる制御装置１２１に送られ、原水中に尿素が検出され
た場合には、上記注入ポンプ１３１を駆動して臭化ソー
ダを送水管１０６に注入添加し、また同様に注入ポンプ
１４１を駆動して次亜塩素酸ソーダを送水管１０８に注
入添加するための指令信号が出力される。
【００４４】そして、これら臭化ソーダ及び次亜塩素酸
ソーダの注入添加により、反応槽１０７において上述し
た式(2),(3) の反応による被処理水中の尿素分解が行わ
れる。この反応槽１０７は、注入添加するこれらの剤の
濃度にもよるが尿素分解に要するのに十分な時間（例え
ば１〜３時間）、被処理水を滞留できるようにその槽容
積が設計される。
ソーダの注入添加により、反応槽１０７において上述し
た式(2),(3) の反応による被処理水中の尿素分解が行わ
れる。この反応槽１０７は、注入添加するこれらの剤の
濃度にもよるが尿素分解に要するのに十分な時間（例え
ば１〜３時間）、被処理水を滞留できるようにその槽容
積が設計される。
【００４５】試験例１ 被処理水として下記のような合成水を用い、これを容量
５リットルのビーカーに入れ、攪拌下に以下の条件で尿
素分解を行った場合の被処理水中の尿素濃度の変化を測
定する試験を行い、その結果を図５に示した。なお尿素
濃度は、被処理水のＴＯＣを測定してその値から換算し
て求めた。
５リットルのビーカーに入れ、攪拌下に以下の条件で尿
素分解を行った場合の被処理水中の尿素濃度の変化を測
定する試験を行い、その結果を図５に示した。なお尿素
濃度は、被処理水のＴＯＣを測定してその値から換算し
て求めた。
【００４６】被処理水：電気伝導率１．０μＳ／ｃｍ、
ＴＯＣ濃度０．０２ｍｇ／リットルの純水に試薬の尿素
を濃度５ｍｇ／リットルとなるように添加すると共に、
緩衝溶液（中性リン酸塩水溶液）を添加してｐＨ７．０
に調整した。
ＴＯＣ濃度０．０２ｍｇ／リットルの純水に試薬の尿素
を濃度５ｍｇ／リットルとなるように添加すると共に、
緩衝溶液（中性リン酸塩水溶液）を添加してｐＨ７．０
に調整した。
【００４７】臭化ソーダ注入 注入量：被処理水に対し６５ｍｇ／リットルとなる量を
注入添加した。
注入添加した。
【００４８】次亜塩素酸ソーダ 注入量：被処理水に対し７８ｍｇ／リットルとなる量を
注入添加した。
注入添加した。
【００４９】試験例２ 試験例１の臭化ソーダの注入添加を行わず、次亜塩素酸
ソーダに代えて次亜臭素酸ソーダを６０ｍｇ／リットル
注入添加した他は、試験例１と同一の条件で尿素分解の
試験を行いその結果を図５に示した。
ソーダに代えて次亜臭素酸ソーダを６０ｍｇ／リットル
注入添加した他は、試験例１と同一の条件で尿素分解の
試験を行いその結果を図５に示した。
【００５０】試験例３ 試験例１の臭化ソーダの注入添加を行わず、また次亜塩
素酸ソーダに代えて次亜臭素酸ソーダを１２５ｍｇ／リ
ットル注入添加した他は、試験例１と同一の条件で尿素
分解の試験を行いその結果を図６に示した。
素酸ソーダに代えて次亜臭素酸ソーダを１２５ｍｇ／リ
ットル注入添加した他は、試験例１と同一の条件で尿素
分解の試験を行いその結果を図６に示した。
【００５１】試験例４（比較試験例） 試験例１の臭化ソーダの注入添加を行わず、次亜塩素酸
ソーダの注入添加量を１５０ｍｇ／リットルとした他
は、試験例１と同一の条件で尿素分解の試験を行いその
結果を図６に試験例３と併せて示した。
ソーダの注入添加量を１５０ｍｇ／リットルとした他
は、試験例１と同一の条件で尿素分解の試験を行いその
結果を図６に試験例３と併せて示した。
【００５２】これらの試験例１，２，３，４の結果を示
す図５、図６から分かるように、試験例１では、次亜塩
素酸ソーダの注入添加によって時間と共に徐々に尿素濃
度が低下し、１２０分経過した時点で尿素濃度は０．０
０５ｍｇ／リットルになって安定した。またこの試験例
２の次亜臭素酸ソーダ６０ｍｇ／リットルを注入添加し
た場合にも、この試験例１と同等の尿素分解が行われ
た。
す図５、図６から分かるように、試験例１では、次亜塩
素酸ソーダの注入添加によって時間と共に徐々に尿素濃
度が低下し、１２０分経過した時点で尿素濃度は０．０
０５ｍｇ／リットルになって安定した。またこの試験例
２の次亜臭素酸ソーダ６０ｍｇ／リットルを注入添加し
た場合にも、この試験例１と同等の尿素分解が行われ
た。
【００５３】また次亜臭素酸ソーダの注入添加量を試験
例に比べて約２倍に増やした試験例３では、次亜臭素酸
ソーダの注入添加によって速やかに尿素濃度が低下し、
６０分経過した時点で尿素濃度は０．００５ｍｇ／リッ
トルになって安定した。
例に比べて約２倍に増やした試験例３では、次亜臭素酸
ソーダの注入添加によって速やかに尿素濃度が低下し、
６０分経過した時点で尿素濃度は０．００５ｍｇ／リッ
トルになって安定した。
【００５４】他方、次亜塩素酸ソーダのみを添加した試
験例４では、被処理水中の尿素濃度は殆ど低下しなかっ
た。
験例４では、被処理水中の尿素濃度は殆ど低下しなかっ
た。
【００５５】試験例５ 次亜臭素酸ソーダの濃度と尿素分解の速度の関係を調べ
るために、上記試験例２においての被処理水中への次亜
臭素酸ソーダの注入添加量を３０，６０，１２５，１５
０，２００ｍｇ／リットルのそれぞれに代えた以外は試
験例２と同一の条件で尿素分解の試験を行い、その結果
を図７に示した。
るために、上記試験例２においての被処理水中への次亜
臭素酸ソーダの注入添加量を３０，６０，１２５，１５
０，２００ｍｇ／リットルのそれぞれに代えた以外は試
験例２と同一の条件で尿素分解の試験を行い、その結果
を図７に示した。
【００５６】この結果から、次亜臭素酸ソーダの添加量
を理論量（モル比３）の３０ｍｇ／リットルから増加さ
せるに従って尿素の分解速度が速くなることが分かる。
すなわちモル比３の添加量では、被処理水中の尿素の９
０％を分解する（図７において尿素濃度が０．５ｍｇ／
リットルに達するまで）のに３時間を要するが、添加量
を増加させるに従って分解速度は速くなり、モル比１５
の添加量では約１０分で９０％分解に達している。ま
た、モル比をこれ以上増加させても分解速度はあまり速
くなっていない。従って次亜臭素酸ソーダの添加量は、
被処理水中の尿素に対しモル比３〜１５が望ましい。
を理論量（モル比３）の３０ｍｇ／リットルから増加さ
せるに従って尿素の分解速度が速くなることが分かる。
すなわちモル比３の添加量では、被処理水中の尿素の９
０％を分解する（図７において尿素濃度が０．５ｍｇ／
リットルに達するまで）のに３時間を要するが、添加量
を増加させるに従って分解速度は速くなり、モル比１５
の添加量では約１０分で９０％分解に達している。ま
た、モル比をこれ以上増加させても分解速度はあまり速
くなっていない。従って次亜臭素酸ソーダの添加量は、
被処理水中の尿素に対しモル比３〜１５が望ましい。
【００５７】試験例６ 臭化ソーダと次亜塩素酸ソーダを用いる試験例１の方法
において、臭化ソーダの濃度と尿素分解の速度の関係を
調べるために、上記試験例１においての被処理水中への
臭化ソーダの注入添加量を８．３，２５，５０ｍｇ／リ
ットルのそれぞれに代えた以外は試験例１と同一の条件
で尿素分解の試験を行い、その結果を図８に示した。な
お次亜塩素酸ソーダの注入添加濃度は７８ｍｇ／リット
ルの一定とした。
において、臭化ソーダの濃度と尿素分解の速度の関係を
調べるために、上記試験例１においての被処理水中への
臭化ソーダの注入添加量を８．３，２５，５０ｍｇ／リ
ットルのそれぞれに代えた以外は試験例１と同一の条件
で尿素分解の試験を行い、その結果を図８に示した。な
お次亜塩素酸ソーダの注入添加濃度は７８ｍｇ／リット
ルの一定とした。
【００５８】この結果から、臭化ソーダの濃度が低くて
も尿素分解に大きな影響がないことが分かる。
も尿素分解に大きな影響がないことが分かる。
【００５９】試験例７ 臭化ソーダと次亜塩素酸ソーダを用いる試験例１の方法
において、次亜塩素酸ソーダの濃度と尿素分解の速度の
関係を調べるために、上記試験例１においての被処理水
中への次亜塩素酸ソーダの注入添加量を１８．６，３
７．３，６２．１，９３．１，１８６．３ｍｇ／リット
ルのそれぞれに代えた以外は試験例１と同一の条件で尿
素分解の試験を行い、その結果を図９に示した。なお臭
化ソーダの注入添加濃度は２５ｍｇ／リットルの一定と
した。
において、次亜塩素酸ソーダの濃度と尿素分解の速度の
関係を調べるために、上記試験例１においての被処理水
中への次亜塩素酸ソーダの注入添加量を１８．６，３
７．３，６２．１，９３．１，１８６．３ｍｇ／リット
ルのそれぞれに代えた以外は試験例１と同一の条件で尿
素分解の試験を行い、その結果を図９に示した。なお臭
化ソーダの注入添加濃度は２５ｍｇ／リットルの一定と
した。
【００６０】この結果から、反応時間が３時間以内で尿
素除去率９０％以上を達成するためには、次亜塩素酸ソ
ーダの添加量を被処理水中の尿素に対してモル比１０以
上とすることが必要であることが分かる。
素除去率９０％以上を達成するためには、次亜塩素酸ソ
ーダの添加量を被処理水中の尿素に対してモル比１０以
上とすることが必要であることが分かる。
【００６１】試験例８ 試験例１の臭化ソーダと次亜塩素酸ソーダを用いる方法
におけるｐＨと尿素分解の速度との関係を調べるため
に、臭化ソーダ２５ｍｇ／リットル、次亜塩素酸ソーダ
６２ｍｇ／リットルの一定とし、被処理水のｐＨを４，
６，７，８，９のそれぞれに代えた以外は試験例１と同
一の条件で尿素分解の試験を行い、その結果を図１０に
示した。
におけるｐＨと尿素分解の速度との関係を調べるため
に、臭化ソーダ２５ｍｇ／リットル、次亜塩素酸ソーダ
６２ｍｇ／リットルの一定とし、被処理水のｐＨを４，
６，７，８，９のそれぞれに代えた以外は試験例１と同
一の条件で尿素分解の試験を行い、その結果を図１０に
示した。
【００６２】この結果から、臭化ソーダと次亜塩素酸ソ
ーダを用いる場合の尿素の分解反応はアルカリ側よりも
むしろ酸性側の方が速く、その至適ｐＨは、反応時間３
時間以内で９０％以上の尿素文化理率が得られることか
ら、ｐＨ８以下が好ましいことが分かる。ただし、反応
ｐＨが４未満では、上記した剤の添加に起因して次亜臭
素酸イオンがガス化する弊害があるため好ましくないこ
とは上述した通りである。
ーダを用いる場合の尿素の分解反応はアルカリ側よりも
むしろ酸性側の方が速く、その至適ｐＨは、反応時間３
時間以内で９０％以上の尿素文化理率が得られることか
ら、ｐＨ８以下が好ましいことが分かる。ただし、反応
ｐＨが４未満では、上記した剤の添加に起因して次亜臭
素酸イオンがガス化する弊害があるため好ましくないこ
とは上述した通りである。
【００６３】実施例２ 図３に示した本実施例は、臭化アルカリとしての臭化ソ
ーダとオゾンを注入添加することによって被処理水中の
尿素を分解する方式の尿素分解手段を一次純水製造装置
内に設けた超純水製造装置の例を示したものである。
ーダとオゾンを注入添加することによって被処理水中の
尿素を分解する方式の尿素分解手段を一次純水製造装置
内に設けた超純水製造装置の例を示したものである。
【００６４】本例における前処理装置１は、ｐＨ調整槽
１０１、このｐＨ貯槽内に塩酸を注入するための塩酸貯
槽１０２、あるいは苛性ソーダを注入するための苛性ソ
ーダ貯槽１０３、途中で凝集剤貯槽１０４から凝集剤を
注入して凝集ろ過器１０５に被処理水を送る送水管１０
６、凝集フロックを固液分離する該凝集ろ過器１０５、
活性炭塔１０９を備えてなっており、かかる構成は従来
の超純水製造装置における前処理装置として既知のもの
である。
１０１、このｐＨ貯槽内に塩酸を注入するための塩酸貯
槽１０２、あるいは苛性ソーダを注入するための苛性ソ
ーダ貯槽１０３、途中で凝集剤貯槽１０４から凝集剤を
注入して凝集ろ過器１０５に被処理水を送る送水管１０
６、凝集フロックを固液分離する該凝集ろ過器１０５、
活性炭塔１０９を備えてなっており、かかる構成は従来
の超純水製造装置における前処理装置として既知のもの
である。
【００６５】そして、本例の前処理装置１には、原水の
一部を取水するための分岐配管１２２を介し取水するこ
とで、原水中に尿素が含まれているか否かを連続的に測
定する尿素監視装置１２０、この尿素監視装置１２０か
らの信号により後述する臭化ソーダ及びオゾンの注入添
加を制御する制御装置１２１が付設されている。
一部を取水するための分岐配管１２２を介し取水するこ
とで、原水中に尿素が含まれているか否かを連続的に測
定する尿素監視装置１２０、この尿素監視装置１２０か
らの信号により後述する臭化ソーダ及びオゾンの注入添
加を制御する制御装置１２１が付設されている。
【００６６】なお以上の構成は、前処理装置１内で尿素
分解処理のための尿素分解剤の注入添加手段が設けられ
ていないこと、及び尿素分解のための反応槽１０７が設
けられていないことを除けば上記実施例１の構成と同じ
である。
分解処理のための尿素分解剤の注入添加手段が設けられ
ていないこと、及び尿素分解のための反応槽１０７が設
けられていないことを除けば上記実施例１の構成と同じ
である。
【００６７】また本例の一次純水製造装置２は、前処理
装置１から送水された被処理水中のイオンを除去するイ
オン交換装置２０７と、このイオン交換装置２０７から
送水管２０９を介して被処理水が送られる反応槽（槽形
式の反応用通水路）２０８と、送水管２０９の途中で臭
化ソーダ溶液貯槽１３０から臭化ソーダを注入添加する
ための注入ポンプ１３１と、オゾン発生器１５０から上
記反応槽２０８にオゾンを注入添加する制御弁１５１
と、尿素分解後の被処理水に含まれている残留オゾンを
分解するための活性炭槽等の排オゾン分解装置２１０
と、被処理水中のイオンを除去するイオン除去装置２１
１とからなっている。
装置１から送水された被処理水中のイオンを除去するイ
オン交換装置２０７と、このイオン交換装置２０７から
送水管２０９を介して被処理水が送られる反応槽（槽形
式の反応用通水路）２０８と、送水管２０９の途中で臭
化ソーダ溶液貯槽１３０から臭化ソーダを注入添加する
ための注入ポンプ１３１と、オゾン発生器１５０から上
記反応槽２０８にオゾンを注入添加する制御弁１５１
と、尿素分解後の被処理水に含まれている残留オゾンを
分解するための活性炭槽等の排オゾン分解装置２１０
と、被処理水中のイオンを除去するイオン除去装置２１
１とからなっている。
【００６８】そして、上記制御装置１２１は、尿素監視
装置１２０において原水に尿素が含まれていることを検
出した場合に、上記臭化ソーダの注入ポンプ１３１、及
びオゾン発生器１５０、オゾン注入添加用の制御弁１５
１を駆動させて、これらの尿素分解剤を注入するように
構成されている。
装置１２０において原水に尿素が含まれていることを検
出した場合に、上記臭化ソーダの注入ポンプ１３１、及
びオゾン発生器１５０、オゾン注入添加用の制御弁１５
１を駆動させて、これらの尿素分解剤を注入するように
構成されている。
【００６９】なお本例における反応槽２０８で、被処理
水の滞留時間は１８０分とした。
水の滞留時間は１８０分とした。
【００７０】実施例３ 図４に示される本例は、上記実施例２の反応槽２０８に
高圧紫外線照射ランプ（主波長３６５ｎｍの紫外線を照
射する紫外線照射ランプ）２１２を設けたことを特徴と
し、他は実施例２と全く同一の構成である。
高圧紫外線照射ランプ（主波長３６５ｎｍの紫外線を照
射する紫外線照射ランプ）２１２を設けたことを特徴と
し、他は実施例２と全く同一の構成である。
【００７１】このような構成をなす本例の超純水製造装
置にあっては、酸化剤としてオゾンを使用するため、次
亜塩素酸ソーダを使用する場合に比べて後段の機器に対
するイオン負荷が軽減され、また余剰のオゾンと紫外線
との協働によって尿素以外の有機物も同時に分解される
という作用が得られるので好ましい。
置にあっては、酸化剤としてオゾンを使用するため、次
亜塩素酸ソーダを使用する場合に比べて後段の機器に対
するイオン負荷が軽減され、また余剰のオゾンと紫外線
との協働によって尿素以外の有機物も同時に分解される
という作用が得られるので好ましい。
【００７２】試験例９ 試験例１と同じ合成水を用いて以下の条件で尿素分解の
処理を行った場合の被処理水中の尿素濃度の変化を測定
する試験を行い、その結果を図１１に示した。また比較
参考のために、上記試験例２の次亜臭素酸ソーダ６０ｍ
ｇ／リットルを注入添加した場合の結果を再掲した。
処理を行った場合の被処理水中の尿素濃度の変化を測定
する試験を行い、その結果を図１１に示した。また比較
参考のために、上記試験例２の次亜臭素酸ソーダ６０ｍ
ｇ／リットルを注入添加した場合の結果を再掲した。
【００７３】臭化ソーダ注入 注入量：被処理水に対し２５ｍｇ／リットルとなる量を
注入添加した。
注入添加した。
【００７４】オゾン 注入量：被処理水に対し７５ｍｇ／リットルとなる量を
注入添加した。
注入添加した。
【００７５】この図１１の結果から、臭化アルカリとオ
ゾンを被処理水に注入することによって被処理水に含ま
れる尿素の分解は効率よく行われることが分かり、しか
も図４の構成からも理解できるように余剰オゾンの除去
は簡便に行うことができると共に、超純水製造装置のイ
オン除去手段に対する塩類負荷を増大させる問題もない
ことが分かる。
ゾンを被処理水に注入することによって被処理水に含ま
れる尿素の分解は効率よく行われることが分かり、しか
も図４の構成からも理解できるように余剰オゾンの除去
は簡便に行うことができると共に、超純水製造装置のイ
オン除去手段に対する塩類負荷を増大させる問題もない
ことが分かる。
【００７６】試験例１０ 図１の構成の超純水製造装置に、原水として工業用水を
用い、以下の条件で尿素分解を行った場合の反応槽１０
７出口における被処理水中の尿素濃度を測定する試験を
行った。
用い、以下の条件で尿素分解を行った場合の反応槽１０
７出口における被処理水中の尿素濃度を測定する試験を
行った。
【００７７】原水 流量：１．０ｍ3 ／Ｈ 水質：電気伝導率１８０μＳ／ｃｍ，ｐＨ６．０，ＴＯ
Ｃ ８４６ｐｐｂ なお、濃度５ｍｇ／リットルとなるように原水に対し外
部から尿素を添加した。
Ｃ ８４６ｐｐｂ なお、濃度５ｍｇ／リットルとなるように原水に対し外
部から尿素を添加した。
【００７８】臭化ソーダ注入 注入量：被処理水に対し５０ｍｇ／リットルとなる量を
注入添加した。
注入添加した。
【００７９】凝集剤添加 凝集剤：ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム） 添加量：２０ｍｇ／リットル 次亜塩素酸ソーダ 注入量：被処理水に対し５０ｍｇ／リットルとなる量を
注入添加した。
注入添加した。
【００８０】反応槽 容量：２ｍ3 で被処理水滞留時間１２０分 なお、尿素添加開始から尿素監視装置１２０で尿素を検
出して臭化ソーダ及び次亜塩素酸ソーダの注入添加を開
始した。その結果、反応槽出口の尿素濃度は０．１ｍｇ
／リットル以下であった。
出して臭化ソーダ及び次亜塩素酸ソーダの注入添加を開
始した。その結果、反応槽出口の尿素濃度は０．１ｍｇ
／リットル以下であった。
【００８１】
【発明の効果】本発明によれば、特に従来は除去が困難
であった尿素も含めて有機物濃度を一層低減した高度に
精製された超純水の製造を可能とする方法及び装置を提
供できる効果がある。
であった尿素も含めて有機物濃度を一層低減した高度に
精製された超純水の製造を可能とする方法及び装置を提
供できる効果がある。
【００８２】また本発明は化学的手法を用いるものであ
るから、従来提案されている尿素除去のための生化学的
手法による技術に比べて、短期間の一時的，季節的な原
水尿素濃度の上昇に容易に対処できるという特徴があ
り、しかも、この生化学的尿素除去方法では維持，管理
が容易でない常設装置が必要であることに比べて、化学
薬品添加手段等の付帯設備の設置のみで尿素除去を容易
に実現できるという極めて優れた効果が得られる利点が
ある。
るから、従来提案されている尿素除去のための生化学的
手法による技術に比べて、短期間の一時的，季節的な原
水尿素濃度の上昇に容易に対処できるという特徴があ
り、しかも、この生化学的尿素除去方法では維持，管理
が容易でない常設装置が必要であることに比べて、化学
薬品添加手段等の付帯設備の設置のみで尿素除去を容易
に実現できるという極めて優れた効果が得られる利点が
ある。
【００８３】更にまた本発明は、従来の酵素担持体やこ
れに対する通水装置などが不要であり、しかも目詰まり
に対する逆洗処理なども不要であるため、尿素除去のた
めに設備の運転や管理が極めて容易であるという効果が
ある。
れに対する通水装置などが不要であり、しかも目詰まり
に対する逆洗処理なども不要であるため、尿素除去のた
めに設備の運転や管理が極めて容易であるという効果が
ある。
【００８４】また本発明は、原水の尿素濃度が上昇した
ことを検出する監視装置を用いることによって、尿素除
去のために付帯設備した装置等によるプロセスを一時
的，短期的に稼働させることができる。
ことを検出する監視装置を用いることによって、尿素除
去のために付帯設備した装置等によるプロセスを一時
的，短期的に稼働させることができる。
【００８５】また更に、尿素濃度の上昇を検出してから
その尿素の除去を行う処理手段を稼働させる構成を採用
することができ、これによって、多段階の処理を経た高
純度水を無駄にすることなく用水として使用する設備を
構築することができるという利点が得られ、特に、この
ようないわゆる超純水と称される高純度水を連続的に製
造できる設備によって、半導体製造分野等で必要不可欠
な洗浄用水を停滞することなく提供できるため、当該半
導体製造の操業を停止することなく連続的に実施できる
という極めて優れた効果が得られる。
その尿素の除去を行う処理手段を稼働させる構成を採用
することができ、これによって、多段階の処理を経た高
純度水を無駄にすることなく用水として使用する設備を
構築することができるという利点が得られ、特に、この
ようないわゆる超純水と称される高純度水を連続的に製
造できる設備によって、半導体製造分野等で必要不可欠
な洗浄用水を停滞することなく提供できるため、当該半
導体製造の操業を停止することなく連続的に実施できる
という極めて優れた効果が得られる。
【００８６】また更に本願の請求項１５〜１８の発明に
よれば、原水中に含まれる尿素濃度の上昇を迅速に検出
でき、したがって多段階の精製処理をして製造した超純
水中に万一にも尿素が漏洩することを確実に防止できる
という効果が得られる。そして、この監視システムを利
用することで、原水尿素濃度の上昇監視を機械的，自動
的に行うことができ、したがって本発明のように一時
的，短期的に尿素分解剤を添加して尿素分解を実施する
方式では、この監視システムの提供の意義は極めて大き
いものがある。
よれば、原水中に含まれる尿素濃度の上昇を迅速に検出
でき、したがって多段階の精製処理をして製造した超純
水中に万一にも尿素が漏洩することを確実に防止できる
という効果が得られる。そして、この監視システムを利
用することで、原水尿素濃度の上昇監視を機械的，自動
的に行うことができ、したがって本発明のように一時
的，短期的に尿素分解剤を添加して尿素分解を実施する
方式では、この監視システムの提供の意義は極めて大き
いものがある。
【図１】本発明の実施例１の超純水製造装置の構成概要
を示したフロー図。
を示したフロー図。
【図２】図１の尿素監視装置の構成の詳細を説明するた
めのフロー図。
めのフロー図。
【図３】本発明の実施例２の超純水製造装置の構成概要
を示したフロー図。
を示したフロー図。
【図４】本発明の実施例３の超純水製造装置の構成概要
を示したフロー図。
を示したフロー図。
【図５】試験例１，２の結果を示した図。
【図６】試験例３，４の結果を示した図。
【図７】試験例５の結果を示した図。
【図８】試験例６の結果を示した図。
【図９】試験例７の結果を示した図。
【図１０】試験例８の結果を示した図。
【図１１】試験例９の結果を示した図。
１・・・前処理装置、２・・・一次純水製造装置、３・
・・サブシステム、１０１・・・ｐＨ調整槽、１０２・
・・塩酸貯槽、１０３・・・苛性ソーダ貯槽、１０４・
・・凝集剤貯槽、１０５・・・凝集ろ過器、１０６・・
・送水管、１０７・・・反応槽、１０８・・・送水管、
１０９・・・活性炭塔、１１０・・・、１２０・・・尿
素監視装置、１２１・・・制御装置、１２２・・・分岐
配管、１２０１・・・イオン除去装置、１２０２・・・
ＴＯＣ計、１３０・・・臭化ソーダ溶液貯槽、１３１・
・・注入ポンプ、１４０・・・次亜塩素酸ソーダ溶液貯
槽、１４１・・・注入ポンプ、１５０・・・オゾン発生
器、１５１・・・制御弁、、２０１・・・イオン交換装
置、２０２・・・逆浸透膜装置、２０３・・・一次純水
タンク、２０７・・・イオン交換装置、２０８・・・反
応槽、２０９・・・送水管、２１０・・・排オゾン分解
装置、２１１・・・イオン除去装置、２１２・・・高圧
紫外線照射ランプ。
・・サブシステム、１０１・・・ｐＨ調整槽、１０２・
・・塩酸貯槽、１０３・・・苛性ソーダ貯槽、１０４・
・・凝集剤貯槽、１０５・・・凝集ろ過器、１０６・・
・送水管、１０７・・・反応槽、１０８・・・送水管、
１０９・・・活性炭塔、１１０・・・、１２０・・・尿
素監視装置、１２１・・・制御装置、１２２・・・分岐
配管、１２０１・・・イオン除去装置、１２０２・・・
ＴＯＣ計、１３０・・・臭化ソーダ溶液貯槽、１３１・
・・注入ポンプ、１４０・・・次亜塩素酸ソーダ溶液貯
槽、１４１・・・注入ポンプ、１５０・・・オゾン発生
器、１５１・・・制御弁、、２０１・・・イオン交換装
置、２０２・・・逆浸透膜装置、２０３・・・一次純水
タンク、２０７・・・イオン交換装置、２０８・・・反
応槽、２０９・・・送水管、２１０・・・排オゾン分解
装置、２１１・・・イオン除去装置、２１２・・・高圧
紫外線照射ランプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/42 Ｃ０２Ｆ 1/42 Ａ 1/44 1/44 Ｊ 1/78 1/78 9/00 ５０２ 9/00 ５０２Ｆ ５０２Ｊ ５０２Ｎ ５０２Ｒ ５０３ ５０３Ｂ ５０４ ５０４Ｂ ５０４Ｃ ５０４Ｄ
Claims (18)
- 【請求項１】 被処理水中の微粒子，イオン，有機物，
細菌，ガスを除去する多段階精製処理を行って超純水を
製造する方法において、被処理水ｐＨが４〜８の条件下
で、次亜臭素酸塩、あるいは臭化アルカリと次亜塩素酸
塩を添加して該被処理水中の尿素を分解することを特徴
とする超純水の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、次亜臭素酸塩が次亜
臭素酸ナトリウムであることを特徴とする超純水の製造
方法。 - 【請求項３】 請求項１において、次亜塩素酸塩が次亜
塩素酸ナトリウムであることを特徴とする超純水の製造
方法。 - 【請求項４】 請求項１又は２において、被処理水に添
加する次亜臭素酸塩の添加量は、該被処理水中の尿素に
対しモル比３〜９０であることを特徴とする超純水の製
造方法。 - 【請求項５】 請求項４において、被処理水に添加する
次亜臭素酸塩の添加量は、該被処理水中の尿素に対しモ
ル比３〜１５であることを特徴とする超純水の製造方
法。 - 【請求項６】 請求項１又は３において、被処理水に添
加する次亜塩素酸塩の添加量は、該被処理水中の尿素に
対しモル比１０〜２０００であることを特徴とする超純
水の製造方法。 - 【請求項７】 請求項６において、被処理水に添加する
次亜塩素酸塩の添加量は、該被処理水中の尿素に対しモ
ル比３０〜６００であることを特徴とする超純水の製造
方法。 - 【請求項８】 被処理水中の微粒子，イオン，有機物，
細菌，ガスを除去する多段階精製処理を行って超純水を
製造する方法において、被処理水ｐＨが４〜１０の条件
下で、臭化アルカリとオゾンを添加して該被処理水中の
尿素を分解することを特徴とする超純水の製造方法。 - 【請求項９】 請求項１、３、５〜８のいずれかにおい
て、臭化アルカリが臭化カリウム又は臭化ナトリウムで
あることを特徴とする超純水の製造方法。 - 【請求項１０】 被処理水中の微粒子，イオン，有機
物，細菌，ガスを除去するための各処理手段を多段階に
備えた超純水製造装置のいずれかの位置に尿素分解処理
手段を設け、この尿素分解処理手段は、被処理水中の尿
素を分解する尿素分解剤の添加手段と、該添加手段の添
加位置に続き該被処理水中の全尿素分解に十分な通水時
間を保持できるように設定した反応用通水路とを備え、
この反応用通水路の後段にイオン除去手段を設けたこと
を特徴とする超純水製造装置。 - 【請求項１１】 請求項１０において、上記添加手段に
より添加する尿素分解剤が、（１）次亜臭素酸塩、
（２）臭化アルカリと次亜塩素酸ナトリウム、（３）臭
化アルカリとオゾン、のいずれかであることを特徴とす
る超純水製造装置。 - 【請求項１２】 請求項１０又は１１において、イオン
除去手段がイオン交換装置又は逆浸透膜処理装置である
ことを特徴とする超純水製造装置。 - 【請求項１３】 請求項１０ないし１２のいずれかにお
いて、添加手段の添加位置に続く上記反応用通水路と上
記イオン除去手段との間に、尿素分解剤を除去する活性
炭槽を設けたことを特徴とする超純水の製造装置。 - 【請求項１４】 原水の前処理装置、一次純水製造装
置、二次純水製造装置を備えた超純水製造装置におい
て、 二次純水製造装置よりも上流のいずれかの位置に、請求
項１０に記載の尿素分解処理手段を設けたことを特徴と
する超純水製造装置。 - 【請求項１５】 被処理水中の微粒子，イオン，有機
物，細菌，ガスを除去するための各処理手段を多段階に
備えた超純水製造装置のいずれかの位置に尿素分解処理
手段を設けると共に、該尿素分解処理手段の上流位置に
被処理水中の尿素濃度を連続的に検出する尿素監視装置
を設けたことを特徴とする超純水製造装置。 - 【請求項１６】 請求項１５において、尿素監視装置
は、通水路から分岐して被処理水を連続的に取水する分
岐管と、該被処理水に含まれるイオンを除去するイオン
除去手段と、イオン除去後の被処理水に含まれる全有機
態炭素（ＴＯＣ）を測定するＴＯＣ測定手段を備えたこ
とを特徴とする超純水製造装置。 - 【請求項１７】 請求項１５または１６の尿素監視装置
を、原水の取水口から、上記請求項１１ないし１５のい
ずれかに記載した尿素分解処理手段に至る通水路の途中
に設け、かつ尿素分解手段から尿素監視装置に至る通水
路長を、上記尿素監視装置による尿素濃度の検出に要す
る時間長よりも被処理水が通水路を通過する所要時間よ
りも長くなるように設定したことを特徴とする超純水製
造装置。 - 【請求項１８】 請求項１７において、尿素監視装置に
よる尿素濃度上昇を検出して信号を出力する手段と、該
信号を受けて上記尿素分解処理手段の動作を開始させる
駆動制御手段と、を設けたことを特徴とする超純水製造
装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP19472996A JP3919259B2 (ja) | 1995-07-24 | 1996-07-24 | 超純水製造装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-187002 | 1995-07-24 | ||
| JP18700295 | 1995-07-24 | ||
| JP19472996A JP3919259B2 (ja) | 1995-07-24 | 1996-07-24 | 超純水製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0994585A true JPH0994585A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3919259B2 JP3919259B2 (ja) | 2007-05-23 |
Family
ID=26504093
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19472996A Expired - Fee Related JP3919259B2 (ja) | 1995-07-24 | 1996-07-24 | 超純水製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3919259B2 (ja) |
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| WO2022030234A1 (ja) * | 2020-08-06 | 2022-02-10 | オルガノ株式会社 | 純水製造装置及び純水製造方法 |
| WO2022054649A1 (ja) * | 2020-09-10 | 2022-03-17 | オルガノ株式会社 | 水処理システム、純水製造方法及び水処理方法 |
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| WO2022107451A1 (ja) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | オルガノ株式会社 | 尿素処理方法及び装置 |
| WO2022176477A1 (ja) * | 2021-02-17 | 2022-08-25 | オルガノ株式会社 | 尿素処理装置及び処理方法 |
| WO2023162593A1 (ja) | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 栗田工業株式会社 | 水処理装置及び水処理方法 |
| WO2024228310A1 (ja) * | 2023-05-02 | 2024-11-07 | オルガノ株式会社 | 水処理装置および水処理方法 |
| JP2025025902A (ja) * | 2023-08-10 | 2025-02-21 | 野村マイクロ・サイエンス株式会社 | 純水用水の製造方法及び製造装置、純水製造方法及び純水製造システム |
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