[发明专利]水处理方法及装置

说明书

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(总有机碳)去除率，具备：脱氧装置，其降低被处理水的溶解氧浓度；过氧化氢添加装置，其向被处理水添加过氧化氢；以及紫外线照射装置，其对溶解氧浓度降低且添加了过氧化氢的被处理水照射紫外线。

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的有机物进行分解处理的水处理方法及装置。

背景技术

一直以来，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，而使用将有机物、离子成分、微粒、细菌等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，因此例如使用开放系统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