本發(fā)明涉及一種適用于將水中的尿素高效地分解并除去從而制造并供給toc(total?organic?carbon，總有機(jī)碳)濃度低的超純水的水處理裝置以及使用該水處理裝置的水處理方法。

背景技術(shù)：

1、以往，由市政水、地下水、工業(yè)用水等原水制造超純水的超純水制造裝置，基本上由前處理裝置、一次純水制造裝置以及二次純水制造裝置構(gòu)成。其中，前處理裝置通常由凝集、上浮、過(guò)濾裝置等構(gòu)成。一次純水制造裝置由一臺(tái)或兩臺(tái)反滲透膜裝置和混合床式離子交換裝置構(gòu)成，或者由離子交換裝置和反滲透膜裝置構(gòu)成，二次純水制造裝置由低壓紫外線氧化裝置、混合床式離子交換裝置以及超濾膜裝置構(gòu)成。

2、由于要求供給的超純水是toc充分降低的高純度水質(zhì)，但在超純水制造裝置中尿素是難以去除的成分，殘留的尿素會(huì)導(dǎo)致超純水中toc濃度的上升，因此用超純水制造裝置去除尿素是極其重要的。

3、因此，在專利文獻(xiàn)1中公開了如圖3所示的由水處理裝置進(jìn)行處理的情況。該水處理裝置21在原水w的供給管22的途中連接有作為藥劑添加機(jī)構(gòu)的次氯酸鈉(naclo)添加機(jī)構(gòu)23和溴化鈉(nabr)添加機(jī)構(gòu)24，在他們的下游側(cè)設(shè)置有混合裝置25和反應(yīng)槽26，在其后段連接有作為還原劑的亞硫酸氫鈉(nahso3)添加機(jī)構(gòu)27，能夠?qū)⒃撎幚硭畐1供給至一次純水裝置等的后段處理。在如上所述的水處理裝置21中，在原水w的供給管22的次氯酸鈉(naclo)添加機(jī)構(gòu)23的上游側(cè)，設(shè)置有尿素計(jì)28，能夠使用未圖示的控制機(jī)構(gòu)根據(jù)該尿素計(jì)28的測(cè)定值，控制次氯酸鈉添加機(jī)構(gòu)23和溴化鈉添加機(jī)構(gòu)24。

4、在如上所述的水處理裝置21中，根據(jù)尿素計(jì)28的測(cè)定值來(lái)對(duì)次氯酸鈉的添加量和溴化鈉的添加量進(jìn)行控制，從而能夠沒有過(guò)量或不足地添加尿素的分解所需要的藥劑，將尿素穩(wěn)定且可靠地分解去除，并向后段的處理裝置供給處理水w1。

5、另外，作為超純水的制造工藝中的用于將供水中的尿素分解去除的技術(shù)，本技術(shù)人提出了一種水處理方法，該水處理方法具有尿素分解工序，該尿素分解工序?yàn)橄虮惶幚硭刑砑铀苄凿寤稃}和次氯酸鹽，利用生成的次溴酸根離子將該被處理水中的尿素分解，在該水處理方法中，測(cè)定該尿素分解工序的流出水中的游離殘留氯濃度，根據(jù)該測(cè)定值對(duì)次氯酸鹽的添加量進(jìn)行控制，從而沒有過(guò)量或不足地添加尿素的分解所需要的藥劑，在不會(huì)引起處理成本上升的情況下，將尿素穩(wěn)定且可靠地分解去除(專利文獻(xiàn)2)。

6、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

7、專利文獻(xiàn)

8、專利文獻(xiàn)1：日本特開平9-94585號(hào)公報(bào)。

9、專利文獻(xiàn)2：日本特開2019-63768號(hào)公報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的課題

2、然而，根據(jù)專利文獻(xiàn)1的方法，雖然由于能夠進(jìn)行與處理對(duì)象的被處理水的尿素濃度相對(duì)應(yīng)的藥劑添加，因此能夠在某種程度上避免藥劑添加的過(guò)量和不足，但是當(dāng)在被處理水中含有消耗這些藥劑的成分(例如氨性氮)時(shí)，不能檢測(cè)到藥劑的添加量不足，其結(jié)果是，存在發(fā)生尿素向處理水中泄露的擔(dān)憂。

3、另外，可知根據(jù)專利文獻(xiàn)2的水處理方法，雖然能夠沒有過(guò)量或不足地添加尿素的分解所需要的藥劑，但是如果被處理水中存在消耗次氯酸鹽的氨、腐殖質(zhì)、鐵、錳等的成分，則由于作為氧化劑的次氯酸鹽被消耗，產(chǎn)生尿素分解所需要的量的藥品的添加量不足，存在尿素向處理水中泄露的擔(dān)憂。

4、因此，考慮到添加過(guò)量的藥品來(lái)作為這些的對(duì)策，但是，雖然由此消除了尿素向處理水中泄露，但存在在后段將氧化劑還原的藥劑即亞硫酸氫鈉等的藥劑添加量也會(huì)增加、后段的離子負(fù)荷上升所伴隨的尿素處理成本增加等問(wèn)題。

5、本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種水處理方法和水處理裝置，其在被處理水中添加水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽，利用生成的次溴酸根離子將被處理水中的尿素分解時(shí)，即使在消耗被處理水中的次氯酸鹽的成分變動(dòng)的情況下，也沒有過(guò)量或不足地添加尿素分解所需要的藥劑，在不會(huì)導(dǎo)致尿素處理的成本上升的情況下，將尿素穩(wěn)定且可靠地去除。

6、用于解決課題的技術(shù)手段

7、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一，本發(fā)明提供一種水處理裝置(發(fā)明1)，其具有藥劑添加機(jī)構(gòu)，所述藥劑添加機(jī)構(gòu)由設(shè)置于被處理水的供給流路的水溶性溴化物鹽的添加機(jī)構(gòu)以及次氯酸鹽的添加機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其中，所述水處理裝置具有：尿素濃度的測(cè)定機(jī)構(gòu)，該測(cè)定機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述藥劑添加機(jī)構(gòu)的前段；控制機(jī)構(gòu)，該控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述被處理水的氯消耗量添加次氯酸鹽，并且，根據(jù)所述尿素濃度的測(cè)定機(jī)構(gòu)的測(cè)定結(jié)果，由所述次氯酸鹽的添加機(jī)構(gòu)進(jìn)一步添加次氯酸鹽。

8、根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明1)，根據(jù)被處理水的氯消耗量來(lái)確定多余添加的次氯酸鹽的添加量，進(jìn)一步根據(jù)被處理水中所含的尿素濃度來(lái)確定尿素分解所需要的水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽的添加量，根據(jù)它們來(lái)控制次氯酸鹽的添加量，從而即使被處理水的水質(zhì)變動(dòng)，也能夠沒有過(guò)量或不足地添加水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽來(lái)穩(wěn)定處理尿素。

9、在上述發(fā)明(發(fā)明1)中，優(yōu)選的是，在所述藥劑添加機(jī)構(gòu)的前段具有被處理水的氯需求量測(cè)定機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述氯需求量測(cè)定機(jī)構(gòu)的測(cè)定值，添加0.1～10mg/l(以有效氯計(jì))的次氯酸鹽(發(fā)明2)。

10、根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明2)，使用氯需求量?jī)x來(lái)測(cè)定作為原水的被處理水的氯需求量，根據(jù)該氯需求量的測(cè)定值和尿素濃度的測(cè)定機(jī)構(gòu)的測(cè)定值，對(duì)下游側(cè)的次氯酸鹽的添加機(jī)構(gòu)進(jìn)行前饋控制。由此，即使被處理水的水質(zhì)變動(dòng)，也能夠沒有過(guò)量或不足地添加水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽來(lái)穩(wěn)定處理尿素。

11、在上述發(fā)明(發(fā)明1)中，優(yōu)選的是，在所述藥劑添加機(jī)構(gòu)的上游側(cè)具有被處理水的殘留氯濃度的測(cè)定機(jī)構(gòu)，并且在所述殘留氯濃度的測(cè)定機(jī)構(gòu)的前段具有前處理用次氯酸鹽添加機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)對(duì)來(lái)自所述前處理用次氯酸鹽添加機(jī)構(gòu)的次氯酸鹽的添加量進(jìn)行控制，以使所述被處理水的殘留氯濃度成為0.1～10mg/l(以有效氯計(jì))(發(fā)明3)。

12、根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明3)，如果通過(guò)添加次氯酸鹽檢測(cè)到被處理水的殘留氯濃度在固定值以上，則視為添加了氯消耗量對(duì)應(yīng)的次氯酸鹽，根據(jù)殘留氯計(jì)的測(cè)定值，對(duì)前處理用次氯酸鹽添加機(jī)構(gòu)進(jìn)行反饋控制，以使該測(cè)定值成為0.1～10mg/l(以有效氯計(jì))。進(jìn)一步，根據(jù)尿素濃度的測(cè)定機(jī)構(gòu)的測(cè)定值來(lái)對(duì)次氯酸鹽的添加機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。由此，即使被處理水的水質(zhì)變動(dòng)，也能夠沒有過(guò)量或不足地添加水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽來(lái)穩(wěn)定處理尿素。

13、另外，第二，本發(fā)明提供一種水處理方法(發(fā)明4)，其在被處理水中添加水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽，利用生成的次溴酸根離子將被處理水中的尿素分解，其中，在添加所述水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽之前，根據(jù)所述被處理水的氯消耗量來(lái)添加次氯酸鹽，并且，測(cè)定被處理水的尿素濃度，根據(jù)該尿素濃度的測(cè)定結(jié)果來(lái)進(jìn)一步添加次氯酸鹽。

14、在上述發(fā)明(發(fā)明4)中，根據(jù)被處理水的氯需求量來(lái)確定次氯酸鹽的添加量，根據(jù)被處理水中含有的尿素濃度來(lái)確定尿素分解所需要的水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽的添加量，根據(jù)它們來(lái)控制次氯酸鹽的添加量，從而即使被處理水的水質(zhì)變動(dòng)，也能夠沒有過(guò)量或不足地添加水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽來(lái)穩(wěn)定處理尿素。

15、在上述發(fā)明(發(fā)明4)中，優(yōu)選的是，在添加所述水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽之前，測(cè)定所述被處理水的氯需求量，根據(jù)該被處理水的氯消耗量來(lái)添加0.1～10mg/l(以有效氯計(jì))的次氯酸鹽(發(fā)明5)。

16、根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明5)，使用氯需求量?jī)x來(lái)測(cè)定作為原水的被處理水的氯需求量，根據(jù)該氯需求量的測(cè)定值和尿素濃度的測(cè)定機(jī)構(gòu)的測(cè)定值，對(duì)下游側(cè)的次氯酸鹽的添加量進(jìn)行前饋控制，從而即使被處理水的水質(zhì)變動(dòng)，也能夠沒有過(guò)量或不足地添加水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽來(lái)穩(wěn)定處理尿素。

17、在上述發(fā)明(發(fā)明4)中，優(yōu)選的是，在添加所述水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽之前，測(cè)定所述被處理水的殘留氯濃度，向被處理水中添加前處理用次氯酸鹽(發(fā)明6)，以使該被處理水的殘留氯濃度成為0.1～10mg/l(以有效氯計(jì))。

18、根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明6)，如果通過(guò)添加次氯酸鹽檢測(cè)到被處理水的殘留氯濃度在固定值以上，則視為添加了氯消耗量對(duì)應(yīng)的次氯酸鹽，根據(jù)殘留氯計(jì)的測(cè)定值，對(duì)前處理用次氯酸鹽添加機(jī)構(gòu)進(jìn)行反饋控制，以使該測(cè)定值成為0.1～10mg/l(以有效氯計(jì))。進(jìn)一步，根據(jù)尿素濃度的測(cè)定機(jī)構(gòu)的測(cè)定值來(lái)對(duì)次氯酸鹽的添加機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。由此，即使被處理水的水質(zhì)變動(dòng)，也能夠沒有過(guò)量或不足地添加水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽來(lái)穩(wěn)定處理尿素。

19、在上述發(fā)明(發(fā)明4～6)中，優(yōu)選的是，根據(jù)所述尿素濃度的測(cè)定值，對(duì)水溶性溴化物鹽的添加量進(jìn)行控制(發(fā)明7)。

20、在上述發(fā)明(發(fā)明7)中，能夠根據(jù)尿素濃度，不僅是次氯酸鹽，還適當(dāng)?shù)靥砑铀苄凿寤稃}來(lái)使藥劑成本更適當(dāng)。

21、發(fā)明的效果

22、本發(fā)明的水處理裝置具有：尿素濃度的測(cè)定機(jī)構(gòu)，設(shè)置于水溶性溴化物鹽的添加機(jī)構(gòu)和次氯酸鹽的添加機(jī)構(gòu)的前段；控制機(jī)構(gòu)，根據(jù)所述被處理水的氯消耗量來(lái)添加次氯酸鹽，并且，根據(jù)所述尿素濃度的測(cè)定機(jī)構(gòu)的測(cè)定結(jié)果，由所述次氯酸鹽的添加機(jī)構(gòu)進(jìn)一步添加次氯酸鹽，因此，根據(jù)被處理水的氯消耗量來(lái)確定次氯酸鹽的添加量，進(jìn)一步根據(jù)被處理水中含有的尿素濃度來(lái)確定尿素分解所需要的水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽的添加量，根據(jù)它們來(lái)控制次氯酸鹽的添加量，從而即使被處理水的水質(zhì)變動(dòng)，也能夠沒有過(guò)量或不足地添加水溶性溴化物鹽和次氯酸鹽來(lái)穩(wěn)定處理尿素。進(jìn)一步，氯需求量也可以通過(guò)dpd(diethyl-p-phenylenediamine，二乙基對(duì)苯二胺)法測(cè)定。