(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-26
(54)【発明の名称】再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法
(51)【国際特許分類】
C02F 1/72 20230101AFI20231219BHJP
C02F 1/44 20230101ALI20231219BHJP
B01D 61/58 20060101ALI20231219BHJP
C02F 1/32 20230101ALI20231219BHJP
G01N 33/18 20060101ALI20231219BHJP
G01N 31/00 20060101ALI20231219BHJP
【ＦＩ】
C02F1/72 101
C02F1/44 H
B01D61/58
C02F1/32
G01N33/18 B
G01N31/00 D
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023557481
(86)(22)【出願日】2022-07-28
(85)【翻訳文提出日】2023-06-05
(86)【国際出願番号】 CN2022108485
(87)【国際公開番号】W WO2023060986
(87)【国際公開日】2023-04-20
(31)【優先権主張番号】202111184917.8
(32)【優先日】2021-10-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523212221
【氏名又は名称】江蘇中電創新環境科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＣＨＩＮＡ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＩＮＮＯＶＡＴＩＯＮ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．８８，Ｊｕｑｕ Ｒｏａｄ，Ｘｉｎｗｕ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｗｕｘｉ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１４０００，Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】熊 江▲レイ▼
(72)【発明者】
【氏名】陳 ▲ウェイ▼▲ユー▼
(72)【発明者】
【氏名】蒋 士龍
(72)【発明者】
【氏名】周 ▲偉▼
(72)【発明者】
【氏名】袁 潤博
(72)【発明者】
【氏名】田 宇鳴
(72)【発明者】
【氏名】蔡 宏展
【テーマコード（参考）】
2G042
4D006
4D037
4D050
【Ｆターム（参考）】
2G042AA01
2G042BA03
2G042CA02
4D006GA03
4D006GA06
4D006KA01
4D006KA33
4D006KA52
4D006KA55
4D006KA57
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4D037AA11
4D037AB12
4D037BA18
4D037CA03
4D050AA12
4D050AB17
4D050BB07
4D050BB09
4D050BB13
4D050BC09
4D050CA09
(57)【要約】
本発明は、再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法を開示し、この方法は、酸化剤を添加した逆浸透再生水を紫外線酸化装置に通し、紫外線の照射下で酸化剤と再生水中の痕跡量低分子有機物とを酸化還元反応させることであり、酸化剤は、成分として、オキシドール６．０質量％～７．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４０．０質量％～４２．０質量％、クロラミン２．０質量％～３．０質量％、及び水４８．０質量％～５０．０質量％を含む。本発明の除去方法は、プロセスが簡単で、再生水中の痕跡量尿素を効果的に除去することができ、尿素の初期濃度が６０ｐｐｂ～１２５ｐｐｂの再生水に対して、生成水中の尿素の濃度を５ｐｐｂまで低下させることができ、再生水を電子用超純水の製造に再利用することを可能にする。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法であって、酸化剤を添加した逆浸透再生水を紫外線酸化装置に通し、紫外線の照射下で酸化剤と再生水中の痕跡量低分子有機物とを３０～３００ｓ酸化還元反応させ、酸化剤は、成分として、オキシドール６．０質量％～７．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４０．０質量％～４２．０質量％、クロラミン２．０質量％～３．０質量％、及び水４８．０質量％～５０．０質量％を含み、逆浸透再生水中の尿素の初期濃度は６０ｐｐｂ～１２５ｐｐｂであり、処理後の生成水中の尿素の濃度は５ｐｐｂまで低下する、ことを特徴とする再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法。
【請求項2】
酸化剤中の有効成分の濃度と再生水中の尿素の濃度との関係式が、Ｙ＝５．１１ｎ（Ｘ）＋２．９であり、式中、Ｘは再生水中の尿素の濃度であり、単位がｐｐｂであり、Ｙは酸化剤中の有効成分の濃度であり、単位がｐｐｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法。
【請求項3】
紫外線照射量と再生水中の尿素の濃度との関係式がＺ＝３．４×０．８であり、式中、Ｘは再生水中の尿素の濃度であり、単位がｐｐｂであり、Ｚは紫外線照射量であり、単位がｍＪ／ｃｍ２である、ことを特徴とする請求項１に記載の再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法。
【請求項4】
前記再生水は、回収した下水処理場の放水を、マルチメディアフィルタ、カートリッジフィルタ（Cartridge filter）、限外ろ過装置、及び逆浸透装置に順次通して、再生水を得る方法によって得られる、ことを特徴とする請求項１に記載の再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法。
【請求項5】
酸化還元反応後の生成水を樹脂カラムに通し、樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度を検出することにより、酸化還元反応後の生成水中の尿素の濃度を換算する、ことを特徴とする請求項１に記載の再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法。
【請求項6】
樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度と酸化還元反応後の生成水中の尿素の濃度との関係式が、Ｗ＝０．２Ｘ＋１．３であり、式中、Ｘは酸化還元反応後の生成水中の尿素の濃度であり、単位がｐｐｂであり、Ｗは樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度であり、単位がｐｐｂである、ことを特徴とする請求項５に記載の再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法。
【請求項7】
前記樹脂カラム内に強酸性陽イオン交換樹脂と強塩基性陰イオン交換樹脂とが充填されている、ことを特徴とする請求項５に記載の再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法に関する。
【背景技術】
【0002】
工業廃水／下水処理場の放水の従来の再生処理プロセスは、主に、限外ろ過（ＵＦ）と逆浸透（ＲＯ）を組み合わせた方式であり、この方式は、廃水中の大部分の総有機炭素（ＴＯＣ）、総溶解固体（ＴＤＳ）などの汚染物を効果的に除去し、それによって、比較的に高い品質の再生水を生産することができる。ＵＦ＋ＲＯで処理した再生水のＴＯＣ濃度は極めて低い（一般的にＴＯＣ＜１ｍｇ／Ｌ）。再生水は一般工業生産、農業灌漑、都市景観及び地下水の補充などに用いることができるが、集積回路、フラットディスプレイ、新エネルギーなど、生産の原水に対する要件が高い電子／新エネルギーなどの業界にとって、再生水は電子用超純水の製造に直接用いることができず、ＲＯによる生成水では、ＴＯＣのほとんどが低分子有機物であり、従来の超純水製造システムでは有効に除去することが困難であることがその要因である。活性炭、イオン交換樹脂、逆浸透、ＴＯＣ－ＵＶなどのプロセスユニットは低分子有機物に対する処理作用が限られており、除去率が１０％～２０％でしかなく、そのため、再生水中の低分子有機物は超純水システムの生成水のＴＯＣが基準値を超え、最終的に電子製品の収率に大きな影響をもたらす。
【0003】
ＵＦ＋ＲＯで処理した再生水中の低分子有機物は、主に尿素、トリハロメタンなどの分子量が小さく、電荷を持たない中性有機物であり、その中で尿素の占める割合が最も大きい。典型的な市政下水処理場の放水は、逆浸透を経ると、水中の尿素の濃度が一般的に８０ｐｐｂ～１２０ｐｐｂであり、市政水道水中の尿素の濃度（１０ｐｐｂ～３０ｐｐｂ）よりはるかに高い。そのため、再生水を電子用超純水の製造に再利用する前に、再生水中の痕跡量低分子有機物、特に尿素を効果的に除去する必要がある。水中の有機物を分解する方法の多くは、有機物濃度に対する処理下限値が有機物濃度１ｐｐｍ程度であるのに対し、再生水中の低分子有機物濃度は８０ｐｐｂ～１２０ｐｐｂであり、従来の処理水中の高濃度有機物の処理下限値よりもはるかに低い。再生水中の痕跡量低分子有機物の既存の処理方法は、プロセスが複雑で、他の問題を引き起こしやすく、除去率が低いという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、プロセスが簡単で、除去率が高い再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
技術的解決手段
本発明に記載の再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法は、酸化剤を添加した逆浸透再生水を紫外線酸化装置に通し、紫外線の照射下で酸化剤と再生水中の痕跡量低分子有機物を酸化還元反応させ、酸化剤は、成分として、オキシドール６．０質量％～７．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４０．０質量％～４２．０質量％、クロラミン２．０質量％～３．０質量％、及び水４８．０質量％～５０．０質量％を含む。
本発明に記載の再生水中の痕跡量低分子有機物の除去方法は、酸化剤を添加した逆浸透再生水を紫外線酸化装置に通し、紫外線の照射下で酸化剤と再生水中の痕跡量低分子有機物を酸化還元反応させ、酸化剤は、成分として、オキシドール６．０質量％～７．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４０．０質量％～４２．０質量％、クロラミン２．０質量％～３．０質量％、及び水４８．０質量％～５０．０質量％を含む。
【0006】
反応時間は３０～３００ｓである。反応時間が十分であればあるほど、除去効果が高い。
【0007】
酸化剤の有効成分濃度と再生水中の尿素の濃度との関係式が、Ｙ＝５．１ｌｎ（Ｘ）＋２．９であり、Ｘは再生水中の尿素の濃度であり、単位がｐｐｂであり、Ｙは酸化剤中の有効成分の総濃度であり、単位がｐｐｍである。有効成分の総濃度は除去効果と正の相関があり、一定範囲内では有効成分の総濃度が高いほど、除去効果が高い。
【0008】
紫外線照射量と再生水中の尿素の濃度との関係式が、Ｚ＝３．４Ｘ０．８であり、式中、Ｘは再生水中の尿素の濃度であり、単位がｐｐｂであり、Ｚは紫外線照射量であり、単位がｍＪ／ｃｍ２である。紫外線は反応において触媒として作用し、短時間で酸化剤を十分に分解してラジカルを生成し、より優れた触媒効果を得ることを確保するには、十分な照射量の紫外線を照射する必要がある。
【0009】
前記再生水は、回収した下水処理場の放水を、マルチメディアフィルタ、カートリッジフィルタ、限外ろ過装置、及び逆浸透装置に順次通して、再生水を得る方法によって得られる。
【0010】
酸化還元反応後の生成水を樹脂カラムに通し、樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度を検出することにより酸化還元反応後の生成水中の尿素の濃度を換算する。樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度と酸化還元反応後の生成水中の尿素の濃度との関係式が、Ｗ＝０．２Ｘ＋１．３であり、式中、Ｘは酸化還元反応後の生成水中の尿素の濃度であり、単位がｐｐｂであり、Ｗは樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度であり、単位がｐｐｂである。
【0011】
前記樹脂カラム内に強酸性陽イオン交換樹脂と強塩基性陰イオン交換樹脂が充填されている。
【0012】
本発明の酸化剤は、従来の単一酸化剤で尿素を除去する方法が異なり、ラジカルの発生量が低く、反応時間が長いという従来の単一酸化剤の欠点を克服し、紫外線の触媒作用により、３つの酸化剤は互いに励起して大量のラジカルを発生させ、しかも、これらのラジカルは、すべて強い酸化能力を有するラジカルであり、硫酸ラジカル、ヒドロキシラジカル、塩素ラジカルとの３つのラジカルがその場で協同して尿素を酸化還元する。
【発明の効果】
【0013】
有益な効果は以下のとおりである。従来技術に比べ、本発明では、本発明の除去方法は、プロセスが簡単で、再生水中の痕跡量尿素を効果的に除去することができ、尿素の初期濃度が６０ｐｐｂ～１２５ｐｐｂの再生水に対して、生成水中の尿素の濃度を５ｐｐｂまで低下させることができ、再生水を電子用超純水の製造に再利用することを可能にするという顕著な利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】水中の尿素の濃度と水のＴＯＣ濃度との関係図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
実施例１
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水に酸化剤を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、酸化剤を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。酸化剤は、成分として、オキシドール６．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４２．０質量％、クロラミン２．０質量％、及び水５０．０質量％を含む。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
酸化剤の添加量はＹ＝５．１ｌｎ（１２３）＋２．９＝２７．４ｐｐｍで、３０ｐｐｍ（３０ｐｐｍは酸化剤中の３つの有効成分であるオキシドール、ペルオキソ二硫酸塩、及びクロラミンの合計濃度を指す）とし、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量はＺ＝３．４（１２３）０．８＝１５９．７ｍＪ／ｃｍ２であり、１６０ｍＪ／ｃｍ２とし、
検出した結果、生成水のＴＯＣ濃度は１６．８ｐｐｂであった。
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度は６．９ｐｐｂ、尿素濃度は２７ｐｐｂ、尿素除去率は７８．０５％であった。換算すると、生成水の尿素含量はＸ＝（６．９－１．３）／０．２＝２８ｐｐｂであり、極差は１であり、相対偏差は３．７％であり、この式は指導的な意義を持っている。
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水に酸化剤を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、酸化剤を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。酸化剤は、成分として、オキシドール６．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４２．０質量％、クロラミン２．０質量％、及び水５０．０質量％を含む。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
酸化剤の添加量はＹ＝５．１ｌｎ（１２３）＋２．９＝２７．４ｐｐｍで、３０ｐｐｍ（３０ｐｐｍは酸化剤中の３つの有効成分であるオキシドール、ペルオキソ二硫酸塩、及びクロラミンの合計濃度を指す）とし、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量はＺ＝３．４（１２３）０．８＝１５９．７ｍＪ／ｃｍ２であり、１６０ｍＪ／ｃｍ２とし、
検出した結果、生成水のＴＯＣ濃度は１６．８ｐｐｂであった。
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度は６．９ｐｐｂ、尿素濃度は２７ｐｐｂ、尿素除去率は７８．０５％であった。換算すると、生成水の尿素含量はＸ＝（６．９－１．３）／０．２＝２８ｐｐｂであり、極差は１であり、相対偏差は３．７％であり、この式は指導的な意義を持っている。
【0016】
実施例２
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水に酸化剤を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、酸化剤を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。酸化剤は、成分として、オキシドール６．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４２．０質量％、クロラミン２．０質量％、及び水５０．０質量％を含む。
再生水中の尿素の濃度は８３ｐｐｂであり、
酸化剤の添加量はＹ＝５．１ｌｎ（８３）＋２．９＝２５．４ｐｐｍで、２５ｐｐｍとし、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量はＺ＝３．４（８３）０．８＝１１６．６ｍＪ／ｃｍ２であり、１１９ｍＪ／ｃｍ２とし、
検出した結果、生成水のＴＯＣ濃度は１０．９ｐｐｂであった。
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度は３．７ｐｐｂ、尿素濃度は１３ｐｐｂ、尿素除去率は８４．３４％であった。換算すると、生成水の尿素含有量はＸ＝（３．７－１．３）／０．２＝１２ｐｐｂであり、極差は１であり、相対偏差は８．３％であり、この式は指導的な意義を持っている。
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水に酸化剤を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、酸化剤を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。酸化剤は、成分として、オキシドール６．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４２．０質量％、クロラミン２．０質量％、及び水５０．０質量％を含む。
再生水中の尿素の濃度は８３ｐｐｂであり、
酸化剤の添加量はＹ＝５．１ｌｎ（８３）＋２．９＝２５．４ｐｐｍで、２５ｐｐｍとし、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量はＺ＝３．４（８３）０．８＝１１６．６ｍＪ／ｃｍ２であり、１１９ｍＪ／ｃｍ２とし、
検出した結果、生成水のＴＯＣ濃度は１０．９ｐｐｂであった。
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度は３．７ｐｐｂ、尿素濃度は１３ｐｐｂ、尿素除去率は８４．３４％であった。換算すると、生成水の尿素含有量はＸ＝（３．７－１．３）／０．２＝１２ｐｐｂであり、極差は１であり、相対偏差は８．３％であり、この式は指導的な意義を持っている。
【0017】
実施例３
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水に酸化剤を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、酸化剤を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。酸化剤は、成分として、オキシドール６．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４２．０質量％、クロラミン２．０質量％、及び水５０．０質量％を含む。
再生水中の尿素の濃度は６８ｐｐｂであり、
酸化剤の添加量はＹ＝５．１ｌｎ（６８）＋２．９＝２４．４ｐｐｍで、２５ｐｐｍとし、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量はＺ＝３．４（６８）０．８＝９９．４ｍＪ／ｃｍ２であり、１００ｍＪ／ｃｍ２とし、
検出した結果、生成水のＴＯＣ濃度は９．７ｐｐｂであった。
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度は２．９ｐｐｂ、尿素濃度は８ｐｐｂ、尿素除去率は８８．２４％であった。換算すると、生成水の尿素含有量はＸ＝（２．９－１．３）／０．２＝８ｐｐｂであり、極差は０であり、相対偏差は０％であり、この式は指導的な意義を持っている。
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水に酸化剤を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、酸化剤を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。酸化剤は、成分として、オキシドール６．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４２．０質量％、クロラミン２．０質量％、及び水５０．０質量％を含む。
再生水中の尿素の濃度は６８ｐｐｂであり、
酸化剤の添加量はＹ＝５．１ｌｎ（６８）＋２．９＝２４．４ｐｐｍで、２５ｐｐｍとし、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量はＺ＝３．４（６８）０．８＝９９．４ｍＪ／ｃｍ２であり、１００ｍＪ／ｃｍ２とし、
検出した結果、生成水のＴＯＣ濃度は９．７ｐｐｂであった。
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度は２．９ｐｐｂ、尿素濃度は８ｐｐｂ、尿素除去率は８８．２４％であった。換算すると、生成水の尿素含有量はＸ＝（２．９－１．３）／０．２＝８ｐｐｂであり、極差は０であり、相対偏差は０％であり、この式は指導的な意義を持っている。
【0018】
実施例４－酸化剤の組成比の調整
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水に酸化剤を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、酸化剤を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。酸化剤は、成分として、オキシドール７．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４０．０質量％、クロラミン３．０質量％、及び水５０．０質量％を含む。
再生水中の尿素の濃度は６８ｐｐｂであり、
酸化剤の添加量はＹ＝５．１ｌｎ（６８）＋２．９＝２４．４ｐｐｍで、２５ｐｐｍとし、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量はＺ＝３．４（６８）０．８＝９９．４ｍＪ／ｃｍ２であり、１００ｍＪ／ｃｍ２とした。
検出した結果、生成水のＴＯＣ濃度は１０．１ｐｐｂであった。
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度は３．０ｐｂ、尿素濃度は９ｐｐｂ、尿素除去率は８６．７６％であった。換算すると、生成水の尿素含有量はＸ＝（３．０－１．３）／０．２＝８．５ｐｐｂであり、極差は０．５であり、相対偏差は５．９％であり、この式は指導的な意義を持っている。
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水に酸化剤を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、酸化剤を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。酸化剤は、成分として、オキシドール７．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４０．０質量％、クロラミン３．０質量％、及び水５０．０質量％を含む。
再生水中の尿素の濃度は６８ｐｐｂであり、
酸化剤の添加量はＹ＝５．１ｌｎ（６８）＋２．９＝２４．４ｐｐｍで、２５ｐｐｍとし、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量はＺ＝３．４（６８）０．８＝９９．４ｍＪ／ｃｍ２であり、１００ｍＪ／ｃｍ２とした。
検出した結果、生成水のＴＯＣ濃度は１０．１ｐｐｂであった。
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度は３．０ｐｂ、尿素濃度は９ｐｐｂ、尿素除去率は８６．７６％であった。換算すると、生成水の尿素含有量はＸ＝（３．０－１．３）／０．２＝８．５ｐｐｂであり、極差は０．５であり、相対偏差は５．９％であり、この式は指導的な意義を持っている。
【0019】
比較実施例１－酸化剤の添加濃度の調整
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水に酸化剤を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、酸化剤を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。酸化剤は、成分として、オキシドール６．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４２．０質量％、クロラミン２．０質量％、及び水５０．０質量％を含む。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
酸化剤の理論添加量はＹ＝５．１ｌｎ（１２３）＋２．９＝２７．４ｐｐｍで、実際の添加量は２０ｐｐｍであり、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量はＺ＝３．４（１２３）０．８＝１５９．７ｍＪ／ｃｍ２であり、１６０ｍＪ／ｃｍ２とし、
検出した結果、生成水のＴＯＣ濃度は１８．９ｐｐｂであった。
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度は１１．２ｐｂ、尿素濃度は４８ｐｐｂ、尿素除去率６０．９８％であり、実施例１より１７．０７％減少した。実施例１と比較実施例１から、酸化剤の添加量が十分でないと、良好な尿素除去効果が得られないことが分かった。
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水に酸化剤を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、酸化剤を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。酸化剤は、成分として、オキシドール６．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４２．０質量％、クロラミン２．０質量％、及び水５０．０質量％を含む。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
酸化剤の理論添加量はＹ＝５．１ｌｎ（１２３）＋２．９＝２７．４ｐｐｍで、実際の添加量は２０ｐｐｍであり、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量はＺ＝３．４（１２３）０．８＝１５９．７ｍＪ／ｃｍ２であり、１６０ｍＪ／ｃｍ２とし、
検出した結果、生成水のＴＯＣ濃度は１８．９ｐｐｂであった。
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水のＴＯＣ濃度は１１．２ｐｂ、尿素濃度は４８ｐｐｂ、尿素除去率６０．９８％であり、実施例１より１７．０７％減少した。実施例１と比較実施例１から、酸化剤の添加量が十分でないと、良好な尿素除去効果が得られないことが分かった。
【0020】
比較実施例２－単一酸化剤への調整
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水にオキシドールを添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、オキシドールを添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
オキシドールの添加量は３０ｐｐｍ（３０ｐｐｍは混合液中のオキシドールの濃度）であり、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量は１６０ｍＪ／ｃｍ２であり、
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水の尿素濃度は９８ｐｐｂ、尿素除去率は２０．３％であった。
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水にオキシドールを添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、オキシドールを添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
オキシドールの添加量は３０ｐｐｍ（３０ｐｐｍは混合液中のオキシドールの濃度）であり、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量は１６０ｍＪ／ｃｍ２であり、
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水の尿素濃度は９８ｐｐｂ、尿素除去率は２０．３％であった。
【0021】
比較実施例３－単一酸化剤への調整
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水にペルオキソ二硫酸塩を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、ペルオキソ二硫酸塩を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
ペルオキソ二硫酸塩の添加量は３０ｐｐｍであり、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量は１６０ｍＪ／ｃｍ２であり、
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水の尿素濃度は６９ｐｐｂ、尿素除去率は４３．９％であった。
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水にペルオキソ二硫酸塩を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、ペルオキソ二硫酸塩を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
ペルオキソ二硫酸塩の添加量は３０ｐｐｍであり、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量は１６０ｍＪ／ｃｍ２であり、
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水の尿素濃度は６９ｐｐｂ、尿素除去率は４３．９％であった。
【0022】
比較実施例４－単一酸化剤への調整
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水にペルオキシ一硫酸塩を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、ペルオキシ一硫酸塩を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
ペルオキシ一硫酸塩の添加量は３０ｐｐｍであり、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量は１６０ｍＪ／ｃｍ２であった。
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水の尿素濃度は１０８ｐｐｂ、尿素除去率は１２．２％であった。
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水にペルオキシ一硫酸塩を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、ペルオキシ一硫酸塩を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
ペルオキシ一硫酸塩の添加量は３０ｐｐｍであり、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量は１６０ｍＪ／ｃｍ２であった。
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水の尿素濃度は１０８ｐｐｂ、尿素除去率は１２．２％であった。
【0023】
比較実施例５－単一酸化剤への調整
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水にクロラミンを添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、クロラミンを添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
クロラミンの添加量は３０ｐｐｍであり、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量は１６０ｍＪ／ｃｍ２であり、
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水の尿素濃度は１１０ｐｐｂ、尿素除去率は１０．６％であった。
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水にクロラミンを添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、クロラミンを添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射した。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
クロラミンの添加量は３０ｐｐｍであり、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量は１６０ｍＪ／ｃｍ２であり、
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水の尿素濃度は１１０ｐｐｂ、尿素除去率は１０．６％であった。
【0024】
比較実施例６－２種類の酸化剤の組み合わせへの調整
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水にオキシドールとペルオキソ二硫酸塩の混合液を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、混合液を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射し、混合液にはオキシドール６．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４２．０質量％、及び水５２．０質量％が含まれている。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
オキシドールとペルオキソ二硫酸塩の合計添加量は３０ｐｐｍであり、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量は１６０ｍＪ／ｃｍ２であり、
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水の尿素濃度は３７ｐｐｂ、尿素除去率は６９．９％であった。
ＵＦ＋ＲＯ処理により得られた再生水にオキシドールとペルオキソ二硫酸塩の混合液を添加して、紫外線ランプチューブが設けられた紫外線酸化装置に通し、混合液を添加した再生水に紫外線ランプチューブで照射し、混合液にはオキシドール６．０質量％、ペルオキソ二硫酸塩４２．０質量％、及び水５２．０質量％が含まれている。
再生水中の尿素の濃度は１２３ｐｐｂであり、
オキシドールとペルオキソ二硫酸塩の合計添加量は３０ｐｐｍであり、
紫外線酸化装置における水理学的滞留時間は１２０ｓであり、
照射量は１６０ｍＪ／ｃｍ２であり、
生成水を樹脂カラムに通し、検出した結果、樹脂カラムからの流出水の尿素濃度は３７ｐｐｂ、尿素除去率は６９．９％であった。
【0025】
実施例１と比較実施例２～６から、再生水中の痕跡量尿素の除去に対して、単一の酸化剤又は２種類の酸化剤の組み合わせはいずれも本発明の酸化剤の除去効果を達成できず、具体的な原因としては、尿素自体の分子構造（アミノ基）と関係がある一方で、単一の酸化剤自体およびこれにより生成されるラジカルの量や酸化能力と関係があり、複数の酸化剤が互いに相乗的に協力して尿素と反応するラジカルをより多く生成できることが分かった。本発明の酸化剤は、尿素自体の分子構造に対して強い酸化能を有する親電子性ラジカルを生成することで、再生水中の尿素の効率的な除去を実現することができる。
【図1】
【国際調査報告】