JPH09206743A - 超純水製造供給装置及びその洗浄方法 - Google Patents
超純水製造供給装置及びその洗浄方法Info
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- JPH09206743A JPH09206743A JP8016575A JP1657596A JPH09206743A JP H09206743 A JPH09206743 A JP H09206743A JP 8016575 A JP8016575 A JP 8016575A JP 1657596 A JP1657596 A JP 1657596A JP H09206743 A JPH09206743 A JP H09206743A
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Landscapes
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- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 循環系を有する超純水製造供給装置において
菌繁殖の可能性が高い分岐ラインの好適な洗浄方法を提
供する。 【解決手段】 原水に含まれる懸濁物質を除去し、次い
でイオン及び非イオン性物質を除去するl次純水処理を
行った後、微量残留物を除去する2次純水処理を行なっ
て超純水を得る超純水製造系と、超純水を2次純水処理
の前段に返送する循環ラインと、この循環ラインの途中
から分岐してユースポイントに送水する分岐ラインとを
有する供給系を有する超純水製造供給装置において、前
記1次純水又は2次純水の一部を取出し、電気分解して
純水電解アノード水及び純水電解カソード水を得、この
電解水を分岐ラインに注入して、菌繁殖の可能性が高い
分岐ラインの超純水接液部を洗浄する。
菌繁殖の可能性が高い分岐ラインの好適な洗浄方法を提
供する。 【解決手段】 原水に含まれる懸濁物質を除去し、次い
でイオン及び非イオン性物質を除去するl次純水処理を
行った後、微量残留物を除去する2次純水処理を行なっ
て超純水を得る超純水製造系と、超純水を2次純水処理
の前段に返送する循環ラインと、この循環ラインの途中
から分岐してユースポイントに送水する分岐ラインとを
有する供給系を有する超純水製造供給装置において、前
記1次純水又は2次純水の一部を取出し、電気分解して
純水電解アノード水及び純水電解カソード水を得、この
電解水を分岐ラインに注入して、菌繁殖の可能性が高い
分岐ラインの超純水接液部を洗浄する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハのような極めて清浄な表面を得ることが求められる被
洗浄物の洗浄に用いられる超純水等の超純水製造供給装
置、及びその装置の洗浄方法に関する。
ハのような極めて清浄な表面を得ることが求められる被
洗浄物の洗浄に用いられる超純水等の超純水製造供給装
置、及びその装置の洗浄方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体ウエハのような極めて清浄
な表面を得ることが求められる被洗浄物の洗浄に用いら
れる用水としては、微粒子、コロイダル物質、有機物、
金属、イオンなどが可能な限り除去された高純度な水、
一般的には超純水と称される水が用いられている。
な表面を得ることが求められる被洗浄物の洗浄に用いら
れる用水としては、微粒子、コロイダル物質、有機物、
金属、イオンなどが可能な限り除去された高純度な水、
一般的には超純水と称される水が用いられている。
【0003】この超純水と称される高純度な水は、必ず
しも「超純水」として明確に定義がされているものでは
ないが、一般的には、原水を凝集沈殿装置、砂ろ過装置
等を用いて除濁する前処理装置と、次いで、活性炭ろ過
装置、逆浸透膜装置、2床3塔式イオン交換装置、真空
脱気装置、混床式イオン交換装置、精密フィルター等を
用いて前処理水中の不純物を除去した純水を得るための
1次純水装置と、更に、1次純水装置で得られた純水を
一時的に貯留する1次純水タンク(槽)と、その後段に
おいて、紫外線照射装置、混床式ポリッシャー、限外ろ
過膜装置や逆浸透膜装置のような膜処理装置等を用いて
1次純水中に微量残留する微粒子、コロイダル物質、有
機物、金属、イオンなどの不純物を可及的に取り除くよ
うに設けられた2次純水装置から構成される超純水製造
装置により製造されるものとして知られている。
しも「超純水」として明確に定義がされているものでは
ないが、一般的には、原水を凝集沈殿装置、砂ろ過装置
等を用いて除濁する前処理装置と、次いで、活性炭ろ過
装置、逆浸透膜装置、2床3塔式イオン交換装置、真空
脱気装置、混床式イオン交換装置、精密フィルター等を
用いて前処理水中の不純物を除去した純水を得るための
1次純水装置と、更に、1次純水装置で得られた純水を
一時的に貯留する1次純水タンク(槽)と、その後段に
おいて、紫外線照射装置、混床式ポリッシャー、限外ろ
過膜装置や逆浸透膜装置のような膜処理装置等を用いて
1次純水中に微量残留する微粒子、コロイダル物質、有
機物、金属、イオンなどの不純物を可及的に取り除くよ
うに設けられた2次純水装置から構成される超純水製造
装置により製造されるものとして知られている。
【0004】なお、上述のように説明される超純水の製
造を工業的規模で実施する場合にあっては、超純水を連
続的に使用することを実現するために、上限使用量を目
安として過剰ぎみに製造する規模に超純水製造装置を設
計するのが普通であるが、この過剰に製造されかつ高純
度な水質に製造された高付加価値の超純水は、その過剰
分の適当な利用用途がなければその一部は無駄になって
その分製造コストが嵩むことになる。そこでその不具合
を避けるために、通常は、1次純水を1次純水槽に貯留
しこれを2次純水装置で超純水に製造して1次純水槽に
戻す循環系のラインと、この循環ラインの途中から半導
体洗浄設備等のユースポイント(使用場所)に超純水を
分岐して送水する分岐系のラインとを有する超純水の供
給系の構成が採用される場合が多い。なお以下の説明で
は、超純水の製造に関連する構成のみを示す場合は「超
純水製造装置」、供給系を含む構成を示す場合は「超純
水製造供給装置」というものとする。
造を工業的規模で実施する場合にあっては、超純水を連
続的に使用することを実現するために、上限使用量を目
安として過剰ぎみに製造する規模に超純水製造装置を設
計するのが普通であるが、この過剰に製造されかつ高純
度な水質に製造された高付加価値の超純水は、その過剰
分の適当な利用用途がなければその一部は無駄になって
その分製造コストが嵩むことになる。そこでその不具合
を避けるために、通常は、1次純水を1次純水槽に貯留
しこれを2次純水装置で超純水に製造して1次純水槽に
戻す循環系のラインと、この循環ラインの途中から半導
体洗浄設備等のユースポイント(使用場所)に超純水を
分岐して送水する分岐系のラインとを有する超純水の供
給系の構成が採用される場合が多い。なお以下の説明で
は、超純水の製造に関連する構成のみを示す場合は「超
純水製造装置」、供給系を含む構成を示す場合は「超純
水製造供給装置」というものとする。
【0005】このような供給系においては、前記循環ラ
インの分岐部より循環下流側(以下「リターン側」とい
う)を通って1次純水槽に戻される水量は、通常、2次
純水装置出口水の水量の10〜30%程度であるが、ユ
ースポイントでの超純水の使用を停止した場合には一時
的に送水量全量が循環ラインリターン側を通って1次純
水槽に戻されることになる。
インの分岐部より循環下流側(以下「リターン側」とい
う)を通って1次純水槽に戻される水量は、通常、2次
純水装置出口水の水量の10〜30%程度であるが、ユ
ースポイントでの超純水の使用を停止した場合には一時
的に送水量全量が循環ラインリターン側を通って1次純
水槽に戻されることになる。
【0006】ところで、前記の供給系を含む超純水製造
供給装置においては、前記した超純水の製造及び供給の
ための基本的な構成とは別に、系内における殺菌処理や
微粒子除去のための設備が付設される場合が多い。これ
は次のような理由による。
供給装置においては、前記した超純水の製造及び供給の
ための基本的な構成とは別に、系内における殺菌処理や
微粒子除去のための設備が付設される場合が多い。これ
は次のような理由による。
【0007】一般に超純水製造供給装置、特に2次純水
装置の系内流通水は、生菌の栄養源である有機物や塩類
等の極めて少ない純水ないし超純水であり、また系内に
は一般に紫外線照射等の連続殺菌を行う装置も設けられ
ているため菌の繁殖には不適な環境である。にも拘ら
ず、長時間の超純水循環を継続すると、超純水の循環ラ
イン内壁や膜処理装置膜表面に生菌が付着、増殖し、送
水・循環される超純水中に生菌が増殖したり、生菌、死
菌による微粒子が増加するようになることが知られてい
る。この問題は特に、a:1次純水槽内、b:循環ライ
ンのリターン側の配管内、およびc:循環ラインの途中
から分岐させた分岐ラインの配管内、においておこり易
く、これらはいずれも超純水製造のための装置系でない
供給系の構成に関連している。
装置の系内流通水は、生菌の栄養源である有機物や塩類
等の極めて少ない純水ないし超純水であり、また系内に
は一般に紫外線照射等の連続殺菌を行う装置も設けられ
ているため菌の繁殖には不適な環境である。にも拘ら
ず、長時間の超純水循環を継続すると、超純水の循環ラ
イン内壁や膜処理装置膜表面に生菌が付着、増殖し、送
水・循環される超純水中に生菌が増殖したり、生菌、死
菌による微粒子が増加するようになることが知られてい
る。この問題は特に、a:1次純水槽内、b:循環ライ
ンのリターン側の配管内、およびc:循環ラインの途中
から分岐させた分岐ラインの配管内、においておこり易
く、これらはいずれも超純水製造のための装置系でない
供給系の構成に関連している。
【0008】これらの生菌繁殖の原因として考えられる
のは、必ずしも明らかではないが、1次純水装置から持
ち込まれる原水由来の生菌、ユースポイント流出口から
混入・逆拡散する生菌、改造工事等のために装置を停止
した際に2次純水装置内部や循環ライン内壁が外気にさ
らされた時に混入する生菌、などが混入原因として考え
られ、また繁殖については、例えば循環ラインのリター
ン側は、全量リターンの場合を考慮して循環ラインの上
流側(ユースポイントへの分岐部よりも上流側)とほぼ
同等の配管径をもつ配管が使用されるが、通常は、前述
のように膜処理装置からの送水量の10〜30%程度の
水量であるため管内流速が遅い場合が多く、生菌が循環
ラインのリターン側の配管内壁に付着増殖し易いことが
一因として考えられ、また1次純水槽内は循環ラインの
リターン側よりもさらに滞留時間が長いため、生菌が槽
内壁に付着増殖し易いと考えられる。
のは、必ずしも明らかではないが、1次純水装置から持
ち込まれる原水由来の生菌、ユースポイント流出口から
混入・逆拡散する生菌、改造工事等のために装置を停止
した際に2次純水装置内部や循環ライン内壁が外気にさ
らされた時に混入する生菌、などが混入原因として考え
られ、また繁殖については、例えば循環ラインのリター
ン側は、全量リターンの場合を考慮して循環ラインの上
流側(ユースポイントへの分岐部よりも上流側)とほぼ
同等の配管径をもつ配管が使用されるが、通常は、前述
のように膜処理装置からの送水量の10〜30%程度の
水量であるため管内流速が遅い場合が多く、生菌が循環
ラインのリターン側の配管内壁に付着増殖し易いことが
一因として考えられ、また1次純水槽内は循環ラインの
リターン側よりもさらに滞留時間が長いため、生菌が槽
内壁に付着増殖し易いと考えられる。
【0009】また特に問題となるのは、循環ラインの途
中から分岐して半導体洗浄設備等のユースポイントに送
水するように設けられている分岐ラインの配管について
である。この分岐ラインの配管では、上流から流れてく
る生菌等の影響を受ける他、ユースポイント流出口から
混入する生菌の影響を受け易く、特に、一般に複数設け
られるユースポイントのうちには一定期間超純水を使用
しないなどその使用状況によっては流れが停止するもの
もあるため、流出が停止した配管の外気に晒されている
流出口部分からの混入は避け難いことと併せて、分岐ラ
インの配管は前述したa〜cのうちでも最も生菌の繁殖
が起こりやすい部分と考えられるのである。しかもこの
分岐ラインの配管での生菌繁殖は、2次純水装置内部や
循環ラインの生菌の繁殖にも影響する。
中から分岐して半導体洗浄設備等のユースポイントに送
水するように設けられている分岐ラインの配管について
である。この分岐ラインの配管では、上流から流れてく
る生菌等の影響を受ける他、ユースポイント流出口から
混入する生菌の影響を受け易く、特に、一般に複数設け
られるユースポイントのうちには一定期間超純水を使用
しないなどその使用状況によっては流れが停止するもの
もあるため、流出が停止した配管の外気に晒されている
流出口部分からの混入は避け難いことと併せて、分岐ラ
インの配管は前述したa〜cのうちでも最も生菌の繁殖
が起こりやすい部分と考えられるのである。しかもこの
分岐ラインの配管での生菌繁殖は、2次純水装置内部や
循環ラインの生菌の繁殖にも影響する。
【0010】以上のような2次純水装置、1次純水槽、
循環ラインおよび分岐ラインの配管や装置内壁が装置の
長期間運転によって経時的に生菌や微粒子によつて汚染
された場合や、装置施工工事直後や装置メンテナンス工
事直後の外的要因により生菌や微粒子で装置が汚染され
た場合には、半導体ウエハのような極めて清浄な表面を
得ることが求められる被洗浄物の洗浄に必要な高純度な
用水が得られなくなるから、何らかの殺菌処理あるいは
微粒子低減処理を施すことが必要になる。
循環ラインおよび分岐ラインの配管や装置内壁が装置の
長期間運転によって経時的に生菌や微粒子によつて汚染
された場合や、装置施工工事直後や装置メンテナンス工
事直後の外的要因により生菌や微粒子で装置が汚染され
た場合には、半導体ウエハのような極めて清浄な表面を
得ることが求められる被洗浄物の洗浄に必要な高純度な
用水が得られなくなるから、何らかの殺菌処理あるいは
微粒子低減処理を施すことが必要になる。
【0011】そこで従来は、前記殺菌処理あるいは微粒
子低減処理のために、例えば下記の操作が行なわれてい
る。
子低減処理のために、例えば下記の操作が行なわれてい
る。
【0012】(l)殺菌処理 例えば、2ヶ月に一度程度、定期的に超純水製造装
置を停止して、薬品による殺菌、例えば1%〜2%程度
の過酸化水素水の循環、あるいは0.1%以下のフッ化
水素酸の循環により殺菌する。
置を停止して、薬品による殺菌、例えば1%〜2%程度
の過酸化水素水の循環、あるいは0.1%以下のフッ化
水素酸の循環により殺菌する。
【0013】 例えば、2ヶ月に一度程度、定期的に
超純水製造装置を停止して、例えば90℃〜95℃の熱
水の循環により殺菌する。
超純水製造装置を停止して、例えば90℃〜95℃の熱
水の循環により殺菌する。
【0014】 例えば、2ヶ月に一度程度、定期的に
超純水製造装置を停止して、との方法を組み合わせ
て殺菌する。
超純水製造装置を停止して、との方法を組み合わせ
て殺菌する。
【0015】 超純水製造装置を停止せずに、循環ラ
インリターン側にオゾン発生器によって得たオゾンガス
を直接注入するか、あるいはオゾン発生器によって得た
オゾンガスを超純水に溶解したオゾン水を注入して、循
環ラインリターン側及び1次純水槽を殺菌する。なおそ
の際に、1次純水槽出口に余剰のオゾンが残留すると2
次純水装置に使用しているイオン交換樹脂や膜処理装置
がオゾンに連続的に晒されてこれらを酸化劣化させるお
それがあるため、1次純水槽出口で紫外線照射によって
酸化力の小さい酸素に分解する。また更にその際発生し
た溶存酸素が被洗浄物に有害な場合は、紫外線照射の後
で水素ガスを添加して触媒上で反応させる。あるいは真
空脱気装置,脱気膜装置によって脱酸素処理を行う。
インリターン側にオゾン発生器によって得たオゾンガス
を直接注入するか、あるいはオゾン発生器によって得た
オゾンガスを超純水に溶解したオゾン水を注入して、循
環ラインリターン側及び1次純水槽を殺菌する。なおそ
の際に、1次純水槽出口に余剰のオゾンが残留すると2
次純水装置に使用しているイオン交換樹脂や膜処理装置
がオゾンに連続的に晒されてこれらを酸化劣化させるお
それがあるため、1次純水槽出口で紫外線照射によって
酸化力の小さい酸素に分解する。また更にその際発生し
た溶存酸素が被洗浄物に有害な場合は、紫外線照射の後
で水素ガスを添加して触媒上で反応させる。あるいは真
空脱気装置,脱気膜装置によって脱酸素処理を行う。
【0016】(2)微粒子低減処理 前記殺菌処理は、微粒子低減にも効果があるため、殺菌
処理は微粒子低減を目的としても実施され、微粒子数が
所定の数値まで低減するまで超純水によるブローを実施
する。
処理は微粒子低減を目的としても実施され、微粒子数が
所定の数値まで低減するまで超純水によるブローを実施
する。
【0017】図7,図8は、以上のような殺菌処理,微
粒子低減処理をする洗浄設備を付帯した従来の超純水製
造供給装置の例を示したものであり、このうち図7の装
置では、1次純水槽にバイパスして洗浄液槽を設け、洗
浄の必要時に薬品供給手段(あるいは純水加熱手段)か
ら洗浄用の液を2次純水装置系内に流して洗浄を行な
い、循環ラインのリターン側から系外部に排出するよう
に設けられている。なお、イオン交換樹脂塔に対しては
洗浄液が通水しないようにバイパス路が設けられて図示
しない切換弁により通水が切り換えられるようになって
いる。また図8は、循環ラインのリターン側に、オゾン
発生装置によって得たオゾンガスを直接注入(あるいは
オゾン発生装置によって得たオゾンガスを超純水に溶解
したオゾン水を注入)して、循環ラインのリターン側及
び1次純水槽を殺菌し、更に1次純水槽出口水に残留す
る余剰のオゾンを、紫外線照射装置によって酸化力の小
さい酸素に分解し、この紫外線照射の後段の水素溶解装
置次いで水素化触媒塔の触媒上で反応させて水にするよ
うにした連続稼動方式の洗浄設備を含む。
粒子低減処理をする洗浄設備を付帯した従来の超純水製
造供給装置の例を示したものであり、このうち図7の装
置では、1次純水槽にバイパスして洗浄液槽を設け、洗
浄の必要時に薬品供給手段(あるいは純水加熱手段)か
ら洗浄用の液を2次純水装置系内に流して洗浄を行な
い、循環ラインのリターン側から系外部に排出するよう
に設けられている。なお、イオン交換樹脂塔に対しては
洗浄液が通水しないようにバイパス路が設けられて図示
しない切換弁により通水が切り換えられるようになって
いる。また図8は、循環ラインのリターン側に、オゾン
発生装置によって得たオゾンガスを直接注入(あるいは
オゾン発生装置によって得たオゾンガスを超純水に溶解
したオゾン水を注入)して、循環ラインのリターン側及
び1次純水槽を殺菌し、更に1次純水槽出口水に残留す
る余剰のオゾンを、紫外線照射装置によって酸化力の小
さい酸素に分解し、この紫外線照射の後段の水素溶解装
置次いで水素化触媒塔の触媒上で反応させて水にするよ
うにした連続稼動方式の洗浄設備を含む。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
超純水製造供給装置においては系内の装置や循環ライン
の配管等、さらに分岐ラインの配管を殺菌処理あるいは
微粒子低減処理する洗浄方法として、例えば図7で代表
的に示される前記〜の方法を採用し、定期的に超純
水製造装置を停止させ、薬品,熱水あるいは温薬品を配
管内に通水させる処理を行っているが、これらの方法に
は下記する問題が指摘される。
超純水製造供給装置においては系内の装置や循環ライン
の配管等、さらに分岐ラインの配管を殺菌処理あるいは
微粒子低減処理する洗浄方法として、例えば図7で代表
的に示される前記〜の方法を採用し、定期的に超純
水製造装置を停止させ、薬品,熱水あるいは温薬品を配
管内に通水させる処理を行っているが、これらの方法に
は下記する問題が指摘される。
【0019】(イ) 薬品を用いる方法では、2次純水
装置、1次純水槽、循環ライン等に用いる膜装置や配管
材料等の構成材の劣化が考えられるので、耐薬品性の配
管材料及び構成部材を用いることが必要になり、構成材
料の選択が制約されコスト的にも不利となる。また、殺
菌処理後の系内からの薬品の洗い出しに相当の時間がか
かり、超純水製造供給装置の停止時間が長くなる。
装置、1次純水槽、循環ライン等に用いる膜装置や配管
材料等の構成材の劣化が考えられるので、耐薬品性の配
管材料及び構成部材を用いることが必要になり、構成材
料の選択が制約されコスト的にも不利となる。また、殺
菌処理後の系内からの薬品の洗い出しに相当の時間がか
かり、超純水製造供給装置の停止時間が長くなる。
【0020】さらに、1次純水槽とは別に、殺菌用薬品
調整槽及びポンプ等の付帯設備を設ける必要があり、そ
のコストが多大となる。
調整槽及びポンプ等の付帯設備を設ける必要があり、そ
のコストが多大となる。
【0021】(ロ) 熱水を用いる方法では、温度上昇
や下降時に、2次純水装置、1次純水槽、循環ライン等
に用いる膜装置や配管材料等の構成材を過度に膨張収縮
させ、機械的,熱的ストレスによる耐久性の低下の虞れ
がある。したがって熱水による極度な材料の変質が無い
耐熱性の材料を用いる必要がある。
や下降時に、2次純水装置、1次純水槽、循環ライン等
に用いる膜装置や配管材料等の構成材を過度に膨張収縮
させ、機械的,熱的ストレスによる耐久性の低下の虞れ
がある。したがって熱水による極度な材料の変質が無い
耐熱性の材料を用いる必要がある。
【0022】さらに、1次純水槽とは別に、熱水槽及び
ポンプ等の付帯設備を設けることが必要となり、そのコ
ストが多大となる。
ポンプ等の付帯設備を設けることが必要となり、そのコ
ストが多大となる。
【0023】(ハ) 前記〜の方法では、殺菌のた
めに2次純水の製造を停止して行うため、超純水のユー
スポイントでの使用を1次的に停止する必要があり、超
純水の用途である被洗浄物の洗浄スループットが悪くな
ってしまう。そのため、これらの殺菌処理回数は極力減
らすことが求められるが、回数の減少と反比例して生菌
数等が増加してしまうというさらに重大な問題を引き起
こしてしまう。これを防ぐためには予め予備の超純水製
造装置を持たねばならず、そのコストが多大となる。
めに2次純水の製造を停止して行うため、超純水のユー
スポイントでの使用を1次的に停止する必要があり、超
純水の用途である被洗浄物の洗浄スループットが悪くな
ってしまう。そのため、これらの殺菌処理回数は極力減
らすことが求められるが、回数の減少と反比例して生菌
数等が増加してしまうというさらに重大な問題を引き起
こしてしまう。これを防ぐためには予め予備の超純水製
造装置を持たねばならず、そのコストが多大となる。
【0024】一方、図8に示した前記のオゾンを用い
る方法では、超純水製造供給装置の系内装置や配管、循
環ラインの配管については超純水製造装置を停止せずに
殺菌処理,微粒子低減処理を行うことができるが、連続
稼働を可能とするのに必要な紫外線照射装置等のオゾン
消去のための装置などが設置できないユースポイントへ
の分岐ラインの配管については、前述したように生菌が
最も繁殖しやすいにもかかわらず殺菌処理等できないこ
とが大きな問題となる。かかる場合、前記の方法を採
用すると共に、分岐ラインの洗浄のために前述の〜
の方法のいずれかを併用すればよいとも言えるが、これ
では付帯設備の重複等を招いてしまう。以上のように、
超純水製造供給装置において問題となる生菌の殺菌等の
洗浄処理は、分岐ラインの配管内が生菌の最も繁殖しや
すい部分でありかつ当該部分からの混入・逆拡散が2次
純水装置内部の生菌繁殖にも影響するため、その殺菌を
十分に行うことが系全体の生菌繁殖抑制に重要である
が、それにも拘らず、前記〜の方法では、本来稼働
状況下では洗浄の必要性が比較的低い2次純水装置を停
止させて洗浄処理を行うために上述した問題を招き、ま
たの方法では洗浄の必要性が高い分岐ラインの配管の
洗浄ができないという問題がある。そこでこれらの問題
を解消し、2次純水装置を停止させることなく特に分岐
ラインの配管を洗浄処理するのに適当した方法が望まれ
ている。
る方法では、超純水製造供給装置の系内装置や配管、循
環ラインの配管については超純水製造装置を停止せずに
殺菌処理,微粒子低減処理を行うことができるが、連続
稼働を可能とするのに必要な紫外線照射装置等のオゾン
消去のための装置などが設置できないユースポイントへ
の分岐ラインの配管については、前述したように生菌が
最も繁殖しやすいにもかかわらず殺菌処理等できないこ
とが大きな問題となる。かかる場合、前記の方法を採
用すると共に、分岐ラインの洗浄のために前述の〜
の方法のいずれかを併用すればよいとも言えるが、これ
では付帯設備の重複等を招いてしまう。以上のように、
超純水製造供給装置において問題となる生菌の殺菌等の
洗浄処理は、分岐ラインの配管内が生菌の最も繁殖しや
すい部分でありかつ当該部分からの混入・逆拡散が2次
純水装置内部の生菌繁殖にも影響するため、その殺菌を
十分に行うことが系全体の生菌繁殖抑制に重要である
が、それにも拘らず、前記〜の方法では、本来稼働
状況下では洗浄の必要性が比較的低い2次純水装置を停
止させて洗浄処理を行うために上述した問題を招き、ま
たの方法では洗浄の必要性が高い分岐ラインの配管の
洗浄ができないという問題がある。そこでこれらの問題
を解消し、2次純水装置を停止させることなく特に分岐
ラインの配管を洗浄処理するのに適当した方法が望まれ
ている。
【0025】本発明者らは、これら従来の超純水製造供
給装置において課題とされていた2次純水装置の系内装
置や配管、一次純水槽、循環ラインの配管、分岐ライン
の配管などの殺菌,微粒子低減のための洗浄処理を、2
次純水装置による超純水製造を停止することなく実施可
能とする工業的規模の超純水製造供給装置に適した洗浄
処理を実現できる方法及び装置の提供を目的として鋭意
研究を行って本発明をなすに至ったものである。
給装置において課題とされていた2次純水装置の系内装
置や配管、一次純水槽、循環ラインの配管、分岐ライン
の配管などの殺菌,微粒子低減のための洗浄処理を、2
次純水装置による超純水製造を停止することなく実施可
能とする工業的規模の超純水製造供給装置に適した洗浄
処理を実現できる方法及び装置の提供を目的として鋭意
研究を行って本発明をなすに至ったものである。
【0026】すなわち本発明は、微粒子等が混入してお
らず、かつオゾンを溶存した電解アノード水あるいは水
素を溶存した電解カソード水は、純水,超純水の電気分
解により得ることができる点に着目し、循環ラインから
分岐したユースポイントへの分岐ラインの配管内の殺菌
と、微粒子低減のための洗浄を、これらの電解アノード
水及び電解カソード水を利用して実現できるようにした
超純水製造供給装置及びその洗浄方法の提供を目的とす
るものである。
らず、かつオゾンを溶存した電解アノード水あるいは水
素を溶存した電解カソード水は、純水,超純水の電気分
解により得ることができる点に着目し、循環ラインから
分岐したユースポイントへの分岐ラインの配管内の殺菌
と、微粒子低減のための洗浄を、これらの電解アノード
水及び電解カソード水を利用して実現できるようにした
超純水製造供給装置及びその洗浄方法の提供を目的とす
るものである。
【0027】また本発明の別の目的は、電解装置への供
給水(純水,超純水)や電気分解後の電解水に電解質を
添加することで、前記目的をより一層効率的に実現する
ことを可能とした超純水製造供給装置及びその洗浄方法
を提供するところにある。
給水(純水,超純水)や電気分解後の電解水に電解質を
添加することで、前記目的をより一層効率的に実現する
ことを可能とした超純水製造供給装置及びその洗浄方法
を提供するところにある。
【0028】本発明の更に他の目的は、系内装置,配管
等の洗浄のために用いたオゾン含有の水を、別途の付帯
設備を必要とすることなく、電解槽で同時に得られる電
解カソード水を用いて無害化することができ、したがっ
て防爆化などが必要な水素貯蔵,供給の設備などの負担
がない、工業的に極めて有用な超純水製造供給装置及び
その洗浄方法を提供するところにある。
等の洗浄のために用いたオゾン含有の水を、別途の付帯
設備を必要とすることなく、電解槽で同時に得られる電
解カソード水を用いて無害化することができ、したがっ
て防爆化などが必要な水素貯蔵,供給の設備などの負担
がない、工業的に極めて有用な超純水製造供給装置及び
その洗浄方法を提供するところにある。
【0029】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
本発明の特徴は、前記した特許請求の範囲に記載した各
請求項の構成を有するところにある。
本発明の特徴は、前記した特許請求の範囲に記載した各
請求項の構成を有するところにある。
【0030】本発明の請求項1に記載した超純水製造供
給装置の特徴は、原水に含まれる懸濁物質を除去する前
処理装置と、前処理水中のイオン及び非イオン性物質を
除去する1次純水処理を行うl次純水装置と、1次純水
中の微量残留物をイオン交換手段及び膜処理手段により
除去する2次純水処理を行なう2次純水装置と、前記1
次純水装置と2次純水装置の間に配置された1次純水槽
と、2次純水装置の出口水を前記1次純水槽に返送する
循環ラインの配管と、この循環ラインの途中から分岐し
て2次純水をユースポイントに送水する分岐ラインの配
管とを備えた超純水製造供給装置において、前記1次純
水装置の出口から2次純水装置の出口の間のいずれかの
位置から用水を取出して電気分解する電気分解装置(以
下単に「電解装置」という場合がある)と、電気分解し
て得たアノード水及びカソード水の少なくともいずれか
を前記分岐ラインの配管に注入する洗浄用水注入手段と
を備えるように構成したところにあり、これによって、
ユースポイントを含む電解水注入位置より下流側の超純
水接液部を洗浄することができる。
給装置の特徴は、原水に含まれる懸濁物質を除去する前
処理装置と、前処理水中のイオン及び非イオン性物質を
除去する1次純水処理を行うl次純水装置と、1次純水
中の微量残留物をイオン交換手段及び膜処理手段により
除去する2次純水処理を行なう2次純水装置と、前記1
次純水装置と2次純水装置の間に配置された1次純水槽
と、2次純水装置の出口水を前記1次純水槽に返送する
循環ラインの配管と、この循環ラインの途中から分岐し
て2次純水をユースポイントに送水する分岐ラインの配
管とを備えた超純水製造供給装置において、前記1次純
水装置の出口から2次純水装置の出口の間のいずれかの
位置から用水を取出して電気分解する電気分解装置(以
下単に「電解装置」という場合がある)と、電気分解し
て得たアノード水及びカソード水の少なくともいずれか
を前記分岐ラインの配管に注入する洗浄用水注入手段と
を備えるように構成したところにあり、これによって、
ユースポイントを含む電解水注入位置より下流側の超純
水接液部を洗浄することができる。
【0031】「原水」としては、例えば水道水、工業用
水、地下水等を挙げることができる。
水、地下水等を挙げることができる。
【0032】前記において、前処理装置は、一般的に用
いられる種々の除濁手段、例えば前処理のための凝集沈
澱装置、濾過装置、マイクロフロック濾過装置、活性炭
濾過装置、除濁膜装置等の装置を用いて構成することが
できる。
いられる種々の除濁手段、例えば前処理のための凝集沈
澱装置、濾過装置、マイクロフロック濾過装置、活性炭
濾過装置、除濁膜装置等の装置を用いて構成することが
できる。
【0033】l次純水処理を行う「1次純水装置」とし
ては、例えば逆浸透膜装置、精密フィルター等の膜処理
装置を代表的に挙げることができるがこれに限定される
ものではなく、1次純水処理のための活性炭ろ過処理、
2床3塔式イオン交換装置,混床式イオン交換装置,電
気再生式イオン交換装置等の脱塩手段、あるいは脱炭
酸,真空脱気等の種々の適宜必要な手段を含み得、これ
らの装置を組み合わせて用いることで、前処理水中の不
純物を除去した純水、一般的には導電率を10μS/c
m以下とした純水を得る装置を例示できる。
ては、例えば逆浸透膜装置、精密フィルター等の膜処理
装置を代表的に挙げることができるがこれに限定される
ものではなく、1次純水処理のための活性炭ろ過処理、
2床3塔式イオン交換装置,混床式イオン交換装置,電
気再生式イオン交換装置等の脱塩手段、あるいは脱炭
酸,真空脱気等の種々の適宜必要な手段を含み得、これ
らの装置を組み合わせて用いることで、前処理水中の不
純物を除去した純水、一般的には導電率を10μS/c
m以下とした純水を得る装置を例示できる。
【0034】同様に、2次純水処理を行う「2次純水装
置」は、イオン交換手段としては、例えば混床式ポリッ
シャー、膜処理手段としては、例えば限外ろ過膜や逆浸
透膜など既知の手段を用いて構成したものを挙げること
ができる。また紫外線照射処理、脱気装置などの種々の
適宜必要な手段を含み得、これらにより1次純水中に微
量残留する微粒子、コロイダル物質、有機物、金属、イ
オンなどの不純物を可及的に取り除く処理を行う装置が
構成される。
置」は、イオン交換手段としては、例えば混床式ポリッ
シャー、膜処理手段としては、例えば限外ろ過膜や逆浸
透膜など既知の手段を用いて構成したものを挙げること
ができる。また紫外線照射処理、脱気装置などの種々の
適宜必要な手段を含み得、これらにより1次純水中に微
量残留する微粒子、コロイダル物質、有機物、金属、イ
オンなどの不純物を可及的に取り除く処理を行う装置が
構成される。
【0035】2次純水装置の出口水を1次純水槽に戻す
循環ラインから分岐されてユースポイントに超純水を送
水する分岐ラインの配管は、一般的には一系統のライン
として構成されるが、複数の系統として構成されるもの
であってもよい。
循環ラインから分岐されてユースポイントに超純水を送
水する分岐ラインの配管は、一般的には一系統のライン
として構成されるが、複数の系統として構成されるもの
であってもよい。
【0036】本発明の超純水製造供給装置において、電
解装置に供給されて電気分解される被処理水は、1次純
水装置の出口から2次純水装置の出口の間のいずれかの
位置から取出される水、すなわち1次純水処理されたい
わゆる純水、2次純水処理されたいわゆる超純水を当然
に含む他、2次純水処理途中の水も1次純水より高純度
な水としてこれに含まれる。具体的には、電解装置を、
1次純水槽の前段の配管にバイパス又は分岐して設ける
構成、1次純水槽にバイパス又は分岐して設ける構成、
1次純水槽と2次純水処理系の間の配管にバイパス又は
分岐して設ける構成、2次純水装置内の各処理装置をつ
なぐ通水配管あるいは各処理装置にバイパス又は分岐し
て設ける構成、2次純水装置出口に連結される循環ライ
ンを分岐して設ける構成、のいずれの態様に設けること
もできる。電解装置は分岐ラインの配管洗浄の必要時等
において稼動されればよい。
解装置に供給されて電気分解される被処理水は、1次純
水装置の出口から2次純水装置の出口の間のいずれかの
位置から取出される水、すなわち1次純水処理されたい
わゆる純水、2次純水処理されたいわゆる超純水を当然
に含む他、2次純水処理途中の水も1次純水より高純度
な水としてこれに含まれる。具体的には、電解装置を、
1次純水槽の前段の配管にバイパス又は分岐して設ける
構成、1次純水槽にバイパス又は分岐して設ける構成、
1次純水槽と2次純水処理系の間の配管にバイパス又は
分岐して設ける構成、2次純水装置内の各処理装置をつ
なぐ通水配管あるいは各処理装置にバイパス又は分岐し
て設ける構成、2次純水装置出口に連結される循環ライ
ンを分岐して設ける構成、のいずれの態様に設けること
もできる。電解装置は分岐ラインの配管洗浄の必要時等
において稼動されればよい。
【0037】本発明の装置において用いられる電解装置
は、1次純水あるいは超純水(2次純水処理系途中の処
理水を含む)を原水として、電気分解することによりア
ノード水、カソード水の少なくともいずれかの電解水を
製造するものであり、殺菌目的の場合にはアノード水の
みを分岐ラインの配管に注入し、付着微粒子の洗浄除去
の目的の場合にはカソード水のみを分岐ラインの配管に
注入すればよいが、両者を通水する場合には、注入時期
をずらせて順次に、あるいは交互に注入することがよ
い。また順次に流す場合には、アノード水を通水した後
にカソード水を通水することが望ましい。この順序で通
水することにより、アノード水により系内に付着,増殖
していた生菌を殺菌し、次いで死滅した菌(微粒子とみ
なすことができる)をカソード水により洗浄除去でき、
系内の殺菌および微粒子除去を効果的に行なえるからで
ある。ここで「注入」とは、分岐ラインに対する超純水
の通水を停止ないし通水量を絞って配管に電解水を注入
する場合、超純水の通水を停止することなくその配管に
電解水を注入する場合のいずれをも意味し、分岐ライン
への電解水注入によりその注入下流側の配管内を洗浄で
きるものであればよい。
は、1次純水あるいは超純水(2次純水処理系途中の処
理水を含む)を原水として、電気分解することによりア
ノード水、カソード水の少なくともいずれかの電解水を
製造するものであり、殺菌目的の場合にはアノード水の
みを分岐ラインの配管に注入し、付着微粒子の洗浄除去
の目的の場合にはカソード水のみを分岐ラインの配管に
注入すればよいが、両者を通水する場合には、注入時期
をずらせて順次に、あるいは交互に注入することがよ
い。また順次に流す場合には、アノード水を通水した後
にカソード水を通水することが望ましい。この順序で通
水することにより、アノード水により系内に付着,増殖
していた生菌を殺菌し、次いで死滅した菌(微粒子とみ
なすことができる)をカソード水により洗浄除去でき、
系内の殺菌および微粒子除去を効果的に行なえるからで
ある。ここで「注入」とは、分岐ラインに対する超純水
の通水を停止ないし通水量を絞って配管に電解水を注入
する場合、超純水の通水を停止することなくその配管に
電解水を注入する場合のいずれをも意味し、分岐ライン
への電解水注入によりその注入下流側の配管内を洗浄で
きるものであればよい。
【0038】使用済みの洗浄用水はユースポイントを通
じて系外に排出すればよい。なお、これらのアノード水
あるいはカソード水は、必要に応じて2次純水装置等の
所定の系内装置,配管、循環ラインの配管等にこれを注
入できるようにして、これら系内の殺菌、付着微粒子の
除去の洗浄に用いることもできる。
じて系外に排出すればよい。なお、これらのアノード水
あるいはカソード水は、必要に応じて2次純水装置等の
所定の系内装置,配管、循環ラインの配管等にこれを注
入できるようにして、これら系内の殺菌、付着微粒子の
除去の洗浄に用いることもできる。
【0039】前記のl次純水処理された1次純水(以下
単に「純水」という場合がある)、2次純水処理途中の
被処理水、2次純水(以下「超純水」という場合があ
る)について行なう電気分解とは、本明細書において
は、水又は水溶液に単に直流電圧を印加することを意味
しており、必ずしもその結果として直流電流が通電さ
れ、水が酸素及び水素に分解される等の電気分解反応が
起こる場合のみを意味するものではない。例えば下記図
2ないし図3で例示的に説明される電解装置により、ア
ノード水,カソード水を製造するものであればよい。電
解装置は、隔膜により槽内がアノード室、カソード室の
二室に区分された二槽式電解装置、これらの間に隔膜で
区分された中間室を有するように三室に区分された三槽
式電解装置等など、電解槽の構造により限定されるもの
ではない。なお、本明細書における電解装置の説明にお
いては、正の電圧を印加する電極をアノード、負の電圧
を印加する電極をカソードといい、アノードを配した室
をアノード室、カソードを配した室をカソード室、電気
分解を行なった際にアノード室より得られる水をアノー
ド水、カソード室より得られる水をカソード水、これら
のアノード水,カソード水を総称して電解水というもの
とする。
単に「純水」という場合がある)、2次純水処理途中の
被処理水、2次純水(以下「超純水」という場合があ
る)について行なう電気分解とは、本明細書において
は、水又は水溶液に単に直流電圧を印加することを意味
しており、必ずしもその結果として直流電流が通電さ
れ、水が酸素及び水素に分解される等の電気分解反応が
起こる場合のみを意味するものではない。例えば下記図
2ないし図3で例示的に説明される電解装置により、ア
ノード水,カソード水を製造するものであればよい。電
解装置は、隔膜により槽内がアノード室、カソード室の
二室に区分された二槽式電解装置、これらの間に隔膜で
区分された中間室を有するように三室に区分された三槽
式電解装置等など、電解槽の構造により限定されるもの
ではない。なお、本明細書における電解装置の説明にお
いては、正の電圧を印加する電極をアノード、負の電圧
を印加する電極をカソードといい、アノードを配した室
をアノード室、カソードを配した室をカソード室、電気
分解を行なった際にアノード室より得られる水をアノー
ド水、カソード室より得られる水をカソード水、これら
のアノード水,カソード水を総称して電解水というもの
とする。
【0040】前記のアノード水は、アノード表面付近で
酸素、オゾン等が生成するため酸化性を示し、このため
殺菌用の洗浄水として有効である。またカソード水は、
カソード表面付近で水素等が生成するため還元性を示
し、このため付着微粒子の除去用の洗浄水として有効で
ある。なお本明細書の説明において超純水製造供給装置
についての「洗浄」という場合は、殺菌処理、微粒子低
減処理の双方、あるいはいずれか一方のみの処理を行う
場合を総称する。
酸素、オゾン等が生成するため酸化性を示し、このため
殺菌用の洗浄水として有効である。またカソード水は、
カソード表面付近で水素等が生成するため還元性を示
し、このため付着微粒子の除去用の洗浄水として有効で
ある。なお本明細書の説明において超純水製造供給装置
についての「洗浄」という場合は、殺菌処理、微粒子低
減処理の双方、あるいはいずれか一方のみの処理を行う
場合を総称する。
【0041】分岐ラインの配管にアノード水,カソード
水の双方を時期をずらせて流すためには、注入切換手段
を用いることができる。
水の双方を時期をずらせて流すためには、注入切換手段
を用いることができる。
【0042】前記構成において、分岐ラインの配管に洗
浄用水としてアノード水を流した後これを系外に排出す
る場合には、排出する水にカソード水を混合させること
ができる。このようにすることで、排出するアノード水
に含まれる酸化性物質(オゾン等)の酸化力をカソード
水に含まれる還元性物質により還元させることができ、
排出系における処理を容易化できる利点がある。また反
対に、カソード水を洗浄用水として分岐ラインの配管に
流した後これを系外に排出する場合には、排出する水に
アノード水を混合させることもできる。
浄用水としてアノード水を流した後これを系外に排出す
る場合には、排出する水にカソード水を混合させること
ができる。このようにすることで、排出するアノード水
に含まれる酸化性物質(オゾン等)の酸化力をカソード
水に含まれる還元性物質により還元させることができ、
排出系における処理を容易化できる利点がある。また反
対に、カソード水を洗浄用水として分岐ラインの配管に
流した後これを系外に排出する場合には、排出する水に
アノード水を混合させることもできる。
【0043】超純水(2次純水)を洗浄用水として用い
る場合には、2次純水装置で得られた超純水を前記純水
タンクに戻す送水系である循環ラインの途中に電解装置
をバイパス又は分岐して設けて、電気分解処理すること
でアノード水,カソード水の少なくともいずれかを製造
し、これを循環ラインから分岐してユースポイントに送
水する分岐ラインの配管に注入するように設ければよ
い。
る場合には、2次純水装置で得られた超純水を前記純水
タンクに戻す送水系である循環ラインの途中に電解装置
をバイパス又は分岐して設けて、電気分解処理すること
でアノード水,カソード水の少なくともいずれかを製造
し、これを循環ラインから分岐してユースポイントに送
水する分岐ラインの配管に注入するように設ければよ
い。
【0044】以上の超純水製造供給装置に用いられる電
解装置への供給水には、上述したように純水又は超純水
をそのまま用いることができるが、供給水に電解質を添
加して電解質水溶液を電気分解するように設けることも
できる。また純水又は超純水を電解した後、アノード水
に酸を添加し、あるいはカソード水に塩基を添加するこ
ともできる。
解装置への供給水には、上述したように純水又は超純水
をそのまま用いることができるが、供給水に電解質を添
加して電解質水溶液を電気分解するように設けることも
できる。また純水又は超純水を電解した後、アノード水
に酸を添加し、あるいはカソード水に塩基を添加するこ
ともできる。
【0045】アノード室,カソード室への供給水に添加
される電解質、あるいはアノード水,カソード水に添加
される電解質としては、各種の酸、塩基、塩、又はこれ
らの任意の割合の混合物を目的に応じて選定することが
でき、その濃度も特に限定されるものではないが、一般
的には濃度0.001mg/l〜100g/l、好まし
くは0.01mg/l〜10g/l程度の範囲とするの
が好ましい場合が多い。酸としては、例えば塩酸、硫
酸、炭酸、硝酸等の無機酸、あるいは酢酸、クエン酸、
蓚酸等の有機酸等が用いられ、塩基としては、アンモニ
ア、アミン系等の塩基等を用いることができる。電解質
としては前記の他に、pH緩衝能のある塩、例えばアン
モニウム塩、炭酸塩、蓚酸塩等、又はこれらの塩と酸あ
るいは塩基の混合物を用いることもでき、電解電流等の
電解条件が電解水のpHへ与える影響を少なくすること
ができ、アノード水及びカソード水の性質を独立して設
定することをより容易とすることができる。
される電解質、あるいはアノード水,カソード水に添加
される電解質としては、各種の酸、塩基、塩、又はこれ
らの任意の割合の混合物を目的に応じて選定することが
でき、その濃度も特に限定されるものではないが、一般
的には濃度0.001mg/l〜100g/l、好まし
くは0.01mg/l〜10g/l程度の範囲とするの
が好ましい場合が多い。酸としては、例えば塩酸、硫
酸、炭酸、硝酸等の無機酸、あるいは酢酸、クエン酸、
蓚酸等の有機酸等が用いられ、塩基としては、アンモニ
ア、アミン系等の塩基等を用いることができる。電解質
としては前記の他に、pH緩衝能のある塩、例えばアン
モニウム塩、炭酸塩、蓚酸塩等、又はこれらの塩と酸あ
るいは塩基の混合物を用いることもでき、電解電流等の
電解条件が電解水のpHへ与える影響を少なくすること
ができ、アノード水及びカソード水の性質を独立して設
定することをより容易とすることができる。
【0046】電解質の添加は、アノード室(水)とカソ
ード室(水)の双方に行うこともできる他、いずれか一
方についてだけ行うこともできる。殺菌を主な目的とす
る装置の場合には、酸性で且つ酸化性のアノード水を製
造すればよいからアノード室(水)に電解質添加手段を
設け、微粒子低減を主な目的とする装置の場合にはアル
カリ性で且つ還元性のカソード水を製造すればよいから
である。
ード室(水)の双方に行うこともできる他、いずれか一
方についてだけ行うこともできる。殺菌を主な目的とす
る装置の場合には、酸性で且つ酸化性のアノード水を製
造すればよいからアノード室(水)に電解質添加手段を
設け、微粒子低減を主な目的とする装置の場合にはアル
カリ性で且つ還元性のカソード水を製造すればよいから
である。
【0047】本発明において用いられる電解装置として
は、二槽式,三槽式など電解槽の形式に限定されるもの
ではないが、固体電解質であるイオン交換膜により隣接
室間が仕切られたアノード室、中間室、及びカソード室
がこの順序で並列した3室で構成され、この3室のうち
少なくとも中間室に固体電解質であるイオン交換樹脂が
充填されると共に、カソード電極がカソード室内におい
てカソード室と中問室を仕切る前記イオン交換膜と接
し、かつアノード電極がアノード室内においてアノード
室と中問室を仕切る前記イオン交換膜と接する構造に設
けられた三槽式電解装置を好ましいものとして挙げるこ
とができる。
は、二槽式,三槽式など電解槽の形式に限定されるもの
ではないが、固体電解質であるイオン交換膜により隣接
室間が仕切られたアノード室、中間室、及びカソード室
がこの順序で並列した3室で構成され、この3室のうち
少なくとも中間室に固体電解質であるイオン交換樹脂が
充填されると共に、カソード電極がカソード室内におい
てカソード室と中問室を仕切る前記イオン交換膜と接
し、かつアノード電極がアノード室内においてアノード
室と中問室を仕切る前記イオン交換膜と接する構造に設
けられた三槽式電解装置を好ましいものとして挙げるこ
とができる。
【0048】また、電解装置の後段には、電解水をろ過
するための例えば孔径lμm以下のフィルターを設ける
ことも好ましい。
するための例えば孔径lμm以下のフィルターを設ける
ことも好ましい。
【0049】電解装置を構成する槽は、供給水や電解
質、及び生成する電解水に対して耐性を有するものであ
ればその材質は限定されるものではないが、純水又は超
純水を供給して微粒子の実質的に混入していない電解水
を製造するものであるから、構成部材としては微粒子等
が溶出しない素材のものを用いることが好ましい。例え
ば構造材としては、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプ
ロピレン(PP)、アクリル樹脂等の有機材料や、セラ
ミックス、ガラス等の無機材料、及び接液面にゴムライ
ニングや酸化皮膜処理等の表面処理を施した金属材料等
から好ましいものを選択することができ、また隔膜とし
ては、例えばセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステル、ポリスチレン、フッ素樹脂等の高分
子材料や、セラミックス等の無機材料等よりなるフィル
タ又は有孔性フィルム、イオン交換膜等を用いることが
できる。イオン交換膜を用いれば、イオン交換膜の導電
性によって電解電圧を低下させ一定の電解電流を流す場
合の消費電力を節約できる。また電極とイオン交換膜を
密着させるように配置することは、更に電解電圧を低下
させ、消費電力を節約できる利点があるので好ましい構
成である。更にまた、アノード室と中間室を区分する隔
膜にカチオン交換膜を用い、カソード室と中間室を区分
する隔膜にアニオン交換膜を用いた場合には、各々の膜
のイオン排除効果により、アノード室及びカソード室よ
り中間室へ拡散する酸化性及び還元性物質の量を低減す
ることもできる。カチオン交換膜としては、フッ素樹脂
母体に−SO3 −基を導入した強酸性カチオン交換膜、
例えばNafion(商品名:デュポン社製)l17や
Nafion350等、又はスチレン−ジビニルベンゼ
ン共重合体母体に−SO3 −基を導入した強酸性カチオ
ン交換膜、例えばネオセプタCMX(徳山曹達社製)等
を挙げることができ、アニオン交換膜としては、フッ素
樹脂母体に陰イオン交換基を導入したアニオン交換膜、
例えばTOSFLEX IE−SA,TOSFLEX
IE−DF,TOSFLEX IE−SF(東ソー社
製)等や、又はスチレン−ジビニルベンゼン共重合体を
母体とするアニオン交換膜、例えばネオセプタAMH
(徳山曹達社製)等を挙げることができる。
質、及び生成する電解水に対して耐性を有するものであ
ればその材質は限定されるものではないが、純水又は超
純水を供給して微粒子の実質的に混入していない電解水
を製造するものであるから、構成部材としては微粒子等
が溶出しない素材のものを用いることが好ましい。例え
ば構造材としては、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプ
ロピレン(PP)、アクリル樹脂等の有機材料や、セラ
ミックス、ガラス等の無機材料、及び接液面にゴムライ
ニングや酸化皮膜処理等の表面処理を施した金属材料等
から好ましいものを選択することができ、また隔膜とし
ては、例えばセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステル、ポリスチレン、フッ素樹脂等の高分
子材料や、セラミックス等の無機材料等よりなるフィル
タ又は有孔性フィルム、イオン交換膜等を用いることが
できる。イオン交換膜を用いれば、イオン交換膜の導電
性によって電解電圧を低下させ一定の電解電流を流す場
合の消費電力を節約できる。また電極とイオン交換膜を
密着させるように配置することは、更に電解電圧を低下
させ、消費電力を節約できる利点があるので好ましい構
成である。更にまた、アノード室と中間室を区分する隔
膜にカチオン交換膜を用い、カソード室と中間室を区分
する隔膜にアニオン交換膜を用いた場合には、各々の膜
のイオン排除効果により、アノード室及びカソード室よ
り中間室へ拡散する酸化性及び還元性物質の量を低減す
ることもできる。カチオン交換膜としては、フッ素樹脂
母体に−SO3 −基を導入した強酸性カチオン交換膜、
例えばNafion(商品名:デュポン社製)l17や
Nafion350等、又はスチレン−ジビニルベンゼ
ン共重合体母体に−SO3 −基を導入した強酸性カチオ
ン交換膜、例えばネオセプタCMX(徳山曹達社製)等
を挙げることができ、アニオン交換膜としては、フッ素
樹脂母体に陰イオン交換基を導入したアニオン交換膜、
例えばTOSFLEX IE−SA,TOSFLEX
IE−DF,TOSFLEX IE−SF(東ソー社
製)等や、又はスチレン−ジビニルベンゼン共重合体を
母体とするアニオン交換膜、例えばネオセプタAMH
(徳山曹達社製)等を挙げることができる。
【0050】アノード,カソードの電極としては、金
属、合金、金属酸化物等、あるいはこれらの金属等基板
に前記いずれかの金属等をメッキ又はコーティングした
ものや、焼結炭素等の導電性材料を用いることができ、
その形状としては、板状、パンチングプレート、メッシ
ュ等のものを用いることができる。特に、アノードの材
質としては、耐酸性に優れ、酸化されにくいものである
ことが望ましく、例えばPt、Pd、Ir、β−PbO
2 、NiFe2 O4 等を好適に用いることができ、カソ
ードの材質としては、耐アルカリ性に優れたものである
ことが望ましく、例えばPt、Pd、Au、炭素鋼、ス
テンレス、Ag、Cu、グラファイト、ガラス質カーボ
ン等の使用が望ましい。
属、合金、金属酸化物等、あるいはこれらの金属等基板
に前記いずれかの金属等をメッキ又はコーティングした
ものや、焼結炭素等の導電性材料を用いることができ、
その形状としては、板状、パンチングプレート、メッシ
ュ等のものを用いることができる。特に、アノードの材
質としては、耐酸性に優れ、酸化されにくいものである
ことが望ましく、例えばPt、Pd、Ir、β−PbO
2 、NiFe2 O4 等を好適に用いることができ、カソ
ードの材質としては、耐アルカリ性に優れたものである
ことが望ましく、例えばPt、Pd、Au、炭素鋼、ス
テンレス、Ag、Cu、グラファイト、ガラス質カーボ
ン等の使用が望ましい。
【0051】本発明はまた、超純水製造供給装置の特に
ユースポイントへの分岐ラインの配管内の洗浄に適した
方法を提供するものであり、この方法の特徴は、原水に
含まれる懸濁物質の除去、次いでイオン及び非イオン性
物質を除去するl次純水処理、及び微量残留物を除去す
る2次純水処理を行なって超純水を製造する超純水製造
系と、製造した超純水を2次純水処理の前段に返送する
循環ライン、及びこの循環ラインの途中から分岐してユ
ースポイントに送水する分岐ラインとを有する超純水供
給系と、を有する超純水製造供給装置において、前記1
次純水又は2次純水の一部を取出し、電気分解して純水
電解アノード水又は純水電解カソード水を得、これらの
電解水の一方を分岐ラインに注入し、あるいはこれらの
電解水の双方を順次に又は交互に注入して、菌繁殖の可
能性が大きい分岐ラインの超純水接液部を洗浄するよう
にしたところにある。
ユースポイントへの分岐ラインの配管内の洗浄に適した
方法を提供するものであり、この方法の特徴は、原水に
含まれる懸濁物質の除去、次いでイオン及び非イオン性
物質を除去するl次純水処理、及び微量残留物を除去す
る2次純水処理を行なって超純水を製造する超純水製造
系と、製造した超純水を2次純水処理の前段に返送する
循環ライン、及びこの循環ラインの途中から分岐してユ
ースポイントに送水する分岐ラインとを有する超純水供
給系と、を有する超純水製造供給装置において、前記1
次純水又は2次純水の一部を取出し、電気分解して純水
電解アノード水又は純水電解カソード水を得、これらの
電解水の一方を分岐ラインに注入し、あるいはこれらの
電解水の双方を順次に又は交互に注入して、菌繁殖の可
能性が大きい分岐ラインの超純水接液部を洗浄するよう
にしたところにある。
【0052】双方の電解水を洗浄用水として注入する場
合には、時期をずらせて順次に、又は交互に繰り返して
注入すればよく、順次に注入する場合には上述したよう
にアノード水,カソード水の順に注入することが好まし
い。
合には、時期をずらせて順次に、又は交互に繰り返して
注入すればよく、順次に注入する場合には上述したよう
にアノード水,カソード水の順に注入することが好まし
い。
【0053】前記において電気分解する被処理水である
「1次純水又は2次純水」というのは、1次純水処理さ
れたいわゆる純水と、2次純水処理されたいわゆる超純
水を当然に含む他、2次純水処理途中の水も1次純水よ
り高純度なものとしてこれに含まれる。
「1次純水又は2次純水」というのは、1次純水処理さ
れたいわゆる純水と、2次純水処理されたいわゆる超純
水を当然に含む他、2次純水処理途中の水も1次純水よ
り高純度なものとしてこれに含まれる。
【0054】前記前処理、l次純水処理、2次純水処理
というのは、限定されるものではないが、種々の装置を
用いて行われる上述した各処理をいう。
というのは、限定されるものではないが、種々の装置を
用いて行われる上述した各処理をいう。
【0055】
【発明の実施形態】以下本発明を図面に示す実施例に基
づいて更に説明する。
づいて更に説明する。
【0056】実施形態1 図1は本発明よりなる超純水製造供給装置の構成概要一
例をブロック図で示したものであり、この図において、
1は工業用水等の原水に含まれる懸濁物質と有機物の一
部を除去する前処理装置であり、この前処理が行なわれ
た処理水は、配管2を通して、図示しない2床3塔(2
B3T)式イオン交換装置、逆浸透膜(RO)装置、真
空脱気装置、再生型混床式脱塩装置等からなる1次純水
装置3で1次純水処理されて1次純水とされた後、配管
4を通して1次純水槽5に流入するように設けられてい
る。
例をブロック図で示したものであり、この図において、
1は工業用水等の原水に含まれる懸濁物質と有機物の一
部を除去する前処理装置であり、この前処理が行なわれ
た処理水は、配管2を通して、図示しない2床3塔(2
B3T)式イオン交換装置、逆浸透膜(RO)装置、真
空脱気装置、再生型混床式脱塩装置等からなる1次純水
装置3で1次純水処理されて1次純水とされた後、配管
4を通して1次純水槽5に流入するように設けられてい
る。
【0057】なお本例においては、後述の2次純水装置
9の系内殺菌を定期的に行うための洗浄液給水機構が次
のように設けられている。すなわち、バイパス配管6に
より1次純水槽5に対して洗浄液槽7がバイパス接続さ
れていて、通常時に通水されている上記配管4を常開型
開閉弁(図示せず)を閉じて遮断すると共に、バイパス
配管6の常閉型開閉弁(図示せず)を開いて、該洗浄液
槽7に貯溜されている洗浄液(薬液,熱水)を下流側の
配管8に通水するようになっている。
9の系内殺菌を定期的に行うための洗浄液給水機構が次
のように設けられている。すなわち、バイパス配管6に
より1次純水槽5に対して洗浄液槽7がバイパス接続さ
れていて、通常時に通水されている上記配管4を常開型
開閉弁(図示せず)を閉じて遮断すると共に、バイパス
配管6の常閉型開閉弁(図示せず)を開いて、該洗浄液
槽7に貯溜されている洗浄液(薬液,熱水)を下流側の
配管8に通水するようになっている。
【0058】上記1次純水装置3の系内各装置により順
次処理された処理水は、イオン、有機物,微粒子等の不
純物が概ね除去された導電率10μS/cm以下の高純
度な水(1次純水)となる。
次処理された処理水は、イオン、有機物,微粒子等の不
純物が概ね除去された導電率10μS/cm以下の高純
度な水(1次純水)となる。
【0059】1次純水槽5に貯溜された1次純水は、配
管8を通して2次純水装置9に送られ、本例では、1次
純水中の有機物を酸化分解とバクテリアの殺菌を行なう
紫外線照射装置、イオン負荷がほとんどない1次純水中
のイオンをさらに除去する非再生式混床型イオン交換樹
脂塔、更に微粒子等の除去をする限外ろ過膜装置(いず
れも図示せず)による2次純水処理を行って超純水とさ
れる。
管8を通して2次純水装置9に送られ、本例では、1次
純水中の有機物を酸化分解とバクテリアの殺菌を行なう
紫外線照射装置、イオン負荷がほとんどない1次純水中
のイオンをさらに除去する非再生式混床型イオン交換樹
脂塔、更に微粒子等の除去をする限外ろ過膜装置(いず
れも図示せず)による2次純水処理を行って超純水とさ
れる。
【0060】2次純水装置9で得られた超純水は、本例
では、1次純水槽5にこれを戻す循環送水系を構成して
いる循環ラインの配管10に通水され、この循環ライン
の途中で分岐するように接続された分岐ラインの配管1
1を通してユースポイント(使用場所)12に送水され
るようになっている。ユースポイントで使用された用水
(超純水)は配管13を介して系外に排水され、必要に
応じ適宜の用途に再利用される。
では、1次純水槽5にこれを戻す循環送水系を構成して
いる循環ラインの配管10に通水され、この循環ライン
の途中で分岐するように接続された分岐ラインの配管1
1を通してユースポイント(使用場所)12に送水され
るようになっている。ユースポイントで使用された用水
(超純水)は配管13を介して系外に排水され、必要に
応じ適宜の用途に再利用される。
【0061】なお、上記循環ラインの配管10はその分
岐部103の上流側部分を101、下流側(リターン
側)部分を102で示した。また14は、分岐ラインの
配管11の分岐部103直後に設けられた開閉切換型の
分岐弁であり、ユースポイント12への送水を停止させ
る場合には閉じられる。
岐部103の上流側部分を101、下流側(リターン
側)部分を102で示した。また14は、分岐ラインの
配管11の分岐部103直後に設けられた開閉切換型の
分岐弁であり、ユースポイント12への送水を停止させ
る場合には閉じられる。
【0062】以上の構成は、基本的に図7で説明した従
来の超純水の製造供給装置と同じである。
来の超純水の製造供給装置と同じである。
【0063】そして本例装置の特徴的な構成の一つは、
上記循環ラインの配管10の上流側部分101から分岐
した配管30により、超純水製造のために稼働中の2次
純水装置9の出口水である超純水の一部を電気分解装置
(電解装置)300に供給して、この電気分解装置30
0で電気分解処理することでアノード水とカソード水を
得、このアノード水又はカソード水のいずれかを選択し
て、前述した分岐ラインの配管11の分岐部103直後
に設けられた開閉切換型の分岐弁14の下流位置に洗浄
用水として注水できるようにしたところにあり、もう一
つの特徴的な構成は、ユースポイント12から排水ライ
ンの配管13を通して系外部に排水される使用済み洗浄
用水に対して、上記アノード水又はカソード水のいずれ
かを選択して混合できるようにしたところにある。なお
31は常閉型の分岐弁であり、通常は閉じているが、分
岐ラインの配管11を洗浄(殺菌及び/又は付着微粒子
の除去)する場合には、循環ラインの配管10の上流側
部分101から電解装置300に超純水を供給するため
に開路される。
上記循環ラインの配管10の上流側部分101から分岐
した配管30により、超純水製造のために稼働中の2次
純水装置9の出口水である超純水の一部を電気分解装置
(電解装置)300に供給して、この電気分解装置30
0で電気分解処理することでアノード水とカソード水を
得、このアノード水又はカソード水のいずれかを選択し
て、前述した分岐ラインの配管11の分岐部103直後
に設けられた開閉切換型の分岐弁14の下流位置に洗浄
用水として注水できるようにしたところにあり、もう一
つの特徴的な構成は、ユースポイント12から排水ライ
ンの配管13を通して系外部に排水される使用済み洗浄
用水に対して、上記アノード水又はカソード水のいずれ
かを選択して混合できるようにしたところにある。なお
31は常閉型の分岐弁であり、通常は閉じているが、分
岐ラインの配管11を洗浄(殺菌及び/又は付着微粒子
の除去)する場合には、循環ラインの配管10の上流側
部分101から電解装置300に超純水を供給するため
に開路される。
【0064】以下これらの構成について更に説明する
と、本例の電解装置300を構成する電解槽320は図
2に示す三槽式構造をなすものであり、アノード室32
1、カソード室323、及びこれらの間に仕切りとして
設けた固体電解質であるイオン交換膜324,325に
より区分された中間室322とを有する三槽式構造に設
けられていて、各室への供給水の供給口330,33
0,330から超純水が供給される。なお中間室322
には固体電解質であるイオン交換樹脂が充填されてい
る。
と、本例の電解装置300を構成する電解槽320は図
2に示す三槽式構造をなすものであり、アノード室32
1、カソード室323、及びこれらの間に仕切りとして
設けた固体電解質であるイオン交換膜324,325に
より区分された中間室322とを有する三槽式構造に設
けられていて、各室への供給水の供給口330,33
0,330から超純水が供給される。なお中間室322
には固体電解質であるイオン交換樹脂が充填されてい
る。
【0065】そして、アノード室321に配置されたア
ノード電極326と、カソード室323に配置されたカ
ソード電極327との間に印加された直流通電により、
供給される超純水が電解され、生成されたアノード水は
アノード水出口331から流出される。また生成された
カソード水はカソード水出口333から流出される。な
お332は中間室水の出口、328は電解槽の框体、3
29は直流電源を示しており、また図3は、この図2に
示した三槽式電解槽320に流れる水の配管接続関係を
模式的に示したものである。
ノード電極326と、カソード室323に配置されたカ
ソード電極327との間に印加された直流通電により、
供給される超純水が電解され、生成されたアノード水は
アノード水出口331から流出される。また生成された
カソード水はカソード水出口333から流出される。な
お332は中間室水の出口、328は電解槽の框体、3
29は直流電源を示しており、また図3は、この図2に
示した三槽式電解槽320に流れる水の配管接続関係を
模式的に示したものである。
【0066】このような構成の図2の電解槽320は、
電解質を殆ど含まない超純水を電解する際に、アノード
電極326とカソード電極327間の固体電解質である
イオン交換膜324,325および中間室322内のイ
オン交換樹脂が、電極間の電子の授受の担体となり、低
電圧で超純水の電解が行えると共に、イオン交換樹脂を
充填した中間室322を設けたことによって、アノード
室321とカソード室323の間の液が混じり合うこと
を防止できる。
電解質を殆ど含まない超純水を電解する際に、アノード
電極326とカソード電極327間の固体電解質である
イオン交換膜324,325および中間室322内のイ
オン交換樹脂が、電極間の電子の授受の担体となり、低
電圧で超純水の電解が行えると共に、イオン交換樹脂を
充填した中間室322を設けたことによって、アノード
室321とカソード室323の間の液が混じり合うこと
を防止できる。
【0067】上記三槽式電解槽320からなる電解装置
300で製造された例えばアノード水は、開閉切換型の
アノード水給水弁3212を有するアノード水給水管3
211を介して、前述した分岐ラインの配管11の分岐
部103直後に設けられた分岐弁14の下流位置に殺菌
用の洗浄用水として注水される。また同様にして、カソ
ード水は、開閉切換型のカソード水給水弁3232を有
するカソード水給水管3231を介して、前述した分岐
ラインの配管11の分岐部103直後に設けられた上記
分岐弁14の下流位置に、付着微粒子除去用の洗浄用水
として注水される。なお、アノード水とカソード水を同
時に分岐ラインの配管11に注水することはないから、
本例では上記アノード水給水弁3212とカソード水給
水弁3232の下流側を配管33に合流させると共に、
開閉切換型の洗浄用水給水弁34を介して分岐ラインの
配管11に注水するように設けることで、配管及び弁の
数を削減している。なお図では104を洗浄用水の注水
部として示した。
300で製造された例えばアノード水は、開閉切換型の
アノード水給水弁3212を有するアノード水給水管3
211を介して、前述した分岐ラインの配管11の分岐
部103直後に設けられた分岐弁14の下流位置に殺菌
用の洗浄用水として注水される。また同様にして、カソ
ード水は、開閉切換型のカソード水給水弁3232を有
するカソード水給水管3231を介して、前述した分岐
ラインの配管11の分岐部103直後に設けられた上記
分岐弁14の下流位置に、付着微粒子除去用の洗浄用水
として注水される。なお、アノード水とカソード水を同
時に分岐ラインの配管11に注水することはないから、
本例では上記アノード水給水弁3212とカソード水給
水弁3232の下流側を配管33に合流させると共に、
開閉切換型の洗浄用水給水弁34を介して分岐ラインの
配管11に注水するように設けることで、配管及び弁の
数を削減している。なお図では104を洗浄用水の注水
部として示した。
【0068】また本例においては、上記アノード水給水
管3211をアノード水給水弁3212よりも上流側の
位置で分岐し、混合部105において開閉切換型のアノ
ード水混合用弁3214を介して、上記ユースポイント
12から使用済み洗浄用水を系外部に排水する配管13
に必要に応じて給水できるように設けていると共に、同
様にカソード水についても、カソード水給水管3231
をカソード水給水弁3232よりも上流側の位置で分岐
し、混合部105において開閉切換型のカソード水混合
用弁3234を介して、上記ユースポイント12から使
用済み洗浄用水を系外部に排水する配管13に必要に応
じて給水できるように設けている。
管3211をアノード水給水弁3212よりも上流側の
位置で分岐し、混合部105において開閉切換型のアノ
ード水混合用弁3214を介して、上記ユースポイント
12から使用済み洗浄用水を系外部に排水する配管13
に必要に応じて給水できるように設けていると共に、同
様にカソード水についても、カソード水給水管3231
をカソード水給水弁3232よりも上流側の位置で分岐
し、混合部105において開閉切換型のカソード水混合
用弁3234を介して、上記ユースポイント12から使
用済み洗浄用水を系外部に排水する配管13に必要に応
じて給水できるように設けている。
【0069】次に、以上の構成を有する本例の超純水の
製造供給装置の洗浄方法について説明する。
製造供給装置の洗浄方法について説明する。
【0070】通常時においては、分岐弁14は開いてい
て循環ラインの配管10からの超純水が分岐ラインの配
管11を通してユースポイント12に送水される。また
この時には、電解装置30に超純水を供給するための分
岐弁32は閉じられていて、電解装置30は停止されて
いる。なお、洗浄用水給水弁34、アノード水混合用弁
3214及びカソード水混合用弁3234も閉じられて
いる。
て循環ラインの配管10からの超純水が分岐ラインの配
管11を通してユースポイント12に送水される。また
この時には、電解装置30に超純水を供給するための分
岐弁32は閉じられていて、電解装置30は停止されて
いる。なお、洗浄用水給水弁34、アノード水混合用弁
3214及びカソード水混合用弁3234も閉じられて
いる。
【0071】次に、分岐ラインの配管11を洗浄する場
合には、まず分岐ラインへの給水を止めるために分岐弁
14を閉じると共に、電解装置30に超純水を供給する
ために分岐弁31を開き、またアノード水給水弁321
2,洗浄用水給水弁34を開いて、分岐ラインの配管1
1にアノード水を洗浄用水として注入する。これにより
分岐ラインの配管11内の殺菌処理が行われる。またカ
ソード水給水弁3232は閉じたままカソード水混合用
弁3234を開くことで、カソード水を排水ラインの配
管13に注入し、使用済み洗浄用水(アノード水)と混
合することで該使用済み洗浄用水に含まれる酸化性物質
(オゾン等)の酸化力を該カソード水に含まれる還元性
物質で還元し、系外に排出される排水の処理を容易化す
る。
合には、まず分岐ラインへの給水を止めるために分岐弁
14を閉じると共に、電解装置30に超純水を供給する
ために分岐弁31を開き、またアノード水給水弁321
2,洗浄用水給水弁34を開いて、分岐ラインの配管1
1にアノード水を洗浄用水として注入する。これにより
分岐ラインの配管11内の殺菌処理が行われる。またカ
ソード水給水弁3232は閉じたままカソード水混合用
弁3234を開くことで、カソード水を排水ラインの配
管13に注入し、使用済み洗浄用水(アノード水)と混
合することで該使用済み洗浄用水に含まれる酸化性物質
(オゾン等)の酸化力を該カソード水に含まれる還元性
物質で還元し、系外に排出される排水の処理を容易化す
る。
【0072】以上の洗浄処理を所定時間行った後、次に
アノード水給水弁3212を閉じると共にアノード水混
合用弁3214を開き、またカソード水給水弁3232
は開きカソード水混合用弁3234を閉じる。これによ
り、分岐ラインの配管11にはカソード水が洗浄用水と
して注入されて配管内の付着微粒子の除去を行い、排水
ラインの配管13においてアノード水を混合することで
還元性物質を含む使用済み洗浄用水の酸化を行って系外
に排出される排水の処理を容易化する。
アノード水給水弁3212を閉じると共にアノード水混
合用弁3214を開き、またカソード水給水弁3232
は開きカソード水混合用弁3234を閉じる。これによ
り、分岐ラインの配管11にはカソード水が洗浄用水と
して注入されて配管内の付着微粒子の除去を行い、排水
ラインの配管13においてアノード水を混合することで
還元性物質を含む使用済み洗浄用水の酸化を行って系外
に排出される排水の処理を容易化する。
【0073】以上の洗浄操作は、アノード水を注入し、
次にカソード水を注入するという順次操作で洗浄処理を
行う例を説明しているが、これは上述しているように、
一方の電解水のみを注入する方式としてもよいし、両電
解水を交互に繰り返し注入するようにしてもよい。
次にカソード水を注入するという順次操作で洗浄処理を
行う例を説明しているが、これは上述しているように、
一方の電解水のみを注入する方式としてもよいし、両電
解水を交互に繰り返し注入するようにしてもよい。
【0074】なお、以上の分岐ラインの配管11の洗浄
の際には、超純水製造装置は停止することなく稼働され
ているので、洗浄終了の後に迅速に通常状態に復帰する
ことができる。
の際には、超純水製造装置は停止することなく稼働され
ているので、洗浄終了の後に迅速に通常状態に復帰する
ことができる。
【0075】また、定期的に行う全体の洗浄のために
は、洗浄液槽7からの洗浄液を用いた洗浄を行うことが
できる。またこの洗浄液槽7に薬液あるいは熱水を貯溜
させるのではなく、電解装置30の電解水を貯溜させて
これを用いた洗浄を行うようにしてもよい。
は、洗浄液槽7からの洗浄液を用いた洗浄を行うことが
できる。またこの洗浄液槽7に薬液あるいは熱水を貯溜
させるのではなく、電解装置30の電解水を貯溜させて
これを用いた洗浄を行うようにしてもよい。
【0076】実施形態2 図4により示される本例は、図2,3の電解槽320に
代えて、電解槽301に供給する1次純水に対して、例
えばアノード室321への供給配管10111に酸,ア
ルカリ等の電解質を供給する手段351、及びカソード
室323への供給配管10113に酸,アルカリ等の電
解質を供給する手段352を設けた電解装置301を用
いる場合を示したものである。他の構成は図1〜図3と
同じである。
代えて、電解槽301に供給する1次純水に対して、例
えばアノード室321への供給配管10111に酸,ア
ルカリ等の電解質を供給する手段351、及びカソード
室323への供給配管10113に酸,アルカリ等の電
解質を供給する手段352を設けた電解装置301を用
いる場合を示したものである。他の構成は図1〜図3と
同じである。
【0077】このような構成の電解槽301を有する電
解装置30を用いることにより、殺菌性、付着微粒子の
除去性を高めた電解水を洗浄用水として利用できるとい
う利点が得られる。
解装置30を用いることにより、殺菌性、付着微粒子の
除去性を高めた電解水を洗浄用水として利用できるとい
う利点が得られる。
【0078】実施形態3 図5に示される本例は、図4の電解槽301に、そのア
ノード室321,カソード室323からの流出配管10
14,1015に精密ろ過膜などのフィルター361,
362を設けて微粒子等を除去するようにした電解槽3
02を用いる場合を示したものであり、これにより、槽
等から溶出物があってもこれをフィルター361,36
2で除去できるという利点が得られる。
ノード室321,カソード室323からの流出配管10
14,1015に精密ろ過膜などのフィルター361,
362を設けて微粒子等を除去するようにした電解槽3
02を用いる場合を示したものであり、これにより、槽
等から溶出物があってもこれをフィルター361,36
2で除去できるという利点が得られる。
【0079】実施形態4 図6に示される本例は、図5の電解槽302のフィルタ
ー361,362後段の位置において、流出配管101
4,1015を夫々分岐するように設けた電解槽303
を用いる場合を示したものであり、図1の装置に用いる
場合の他、電解水を他の用途に利用する場合に適してい
る。
ー361,362後段の位置において、流出配管101
4,1015を夫々分岐するように設けた電解槽303
を用いる場合を示したものであり、図1の装置に用いる
場合の他、電解水を他の用途に利用する場合に適してい
る。
【0080】本発明は以上のような各実施形態の他、図
示していないが、アノード室321からの流出配管10
14に酸等を添加する手段を設け、またカソード室32
3流出配管1015にアルカリ等の添加手段を設けて、
これらの電解水のpHを調整できるようにした電解槽を
用いることもできる。
示していないが、アノード室321からの流出配管10
14に酸等を添加する手段を設け、またカソード室32
3流出配管1015にアルカリ等の添加手段を設けて、
これらの電解水のpHを調整できるようにした電解槽を
用いることもできる。
【0081】
実施例1、比較例1,2 図1に示した超純水製造供給装置と、図7、図8に示し
た超純水製造供給装置について、殺菌洗浄後の生菌数・
微粒子数を比較評価した。
た超純水製造供給装置について、殺菌洗浄後の生菌数・
微粒子数を比較評価した。
【0082】表1に比較評価の条件を示し、表2に比較
評価の結果を示した。
評価の結果を示した。
【0083】なお、生菌数の測定は生菌フィールドモニ
ターMHWGO 3700(ミリポア社製)による試料
ろ過後、これをM−TGE培地を添加し、25℃で5日
間培養後、生菌コロニーをカウントする方法により行な
い、排水中の微粒子の測定は、レーザー光散乱方式によ
るインライン微粒子カウンター SLPC−A(オルガ
ノ社製)により行なった。
ターMHWGO 3700(ミリポア社製)による試料
ろ過後、これをM−TGE培地を添加し、25℃で5日
間培養後、生菌コロニーをカウントする方法により行な
い、排水中の微粒子の測定は、レーザー光散乱方式によ
るインライン微粒子カウンター SLPC−A(オルガ
ノ社製)により行なった。
【0084】使用した電解装置、及びその運転条件は次
の通りとした。
の通りとした。
【0085】三槽式電解装置 流量:各室 0.5m3 /h 電流密度:10A/dm2 アノード水中オゾン濃度:300ppb カソード水中水素濃度:1000ppb
【0086】
【表1】
【0087】
【表2】
【0088】
【発明の効果】本発明によれば、純水あるいは超純水を
電気分解して得たアノード水,カソード水を,超純水供
給系を構成している分岐ラインの配管に注入することに
より、ユースポイントを含む注入部下流側の超純水接液
部を洗浄できるようにしたことで、以下の効果が得られ
る。
電気分解して得たアノード水,カソード水を,超純水供
給系を構成している分岐ラインの配管に注入することに
より、ユースポイントを含む注入部下流側の超純水接液
部を洗浄できるようにしたことで、以下の効果が得られ
る。
【0089】(a)分岐配管の殺菌洗浄を行うことで循
環配管内、1次純水槽内、2次純水装置内における生菌
繁殖を著しく抑制することができる。
環配管内、1次純水槽内、2次純水装置内における生菌
繁殖を著しく抑制することができる。
【0090】(b)その結果、2次純水系を停止して行
う循環配管内、1次純水槽内、2次純水装置内の殺菌洗
浄回数を著しく低減できる。
う循環配管内、1次純水槽内、2次純水装置内の殺菌洗
浄回数を著しく低減できる。
【0091】(c)殺菌洗浄液として電解アノード水を
用いることで、あらたに過酸化水素等の殺菌剤や熱水な
どを用いることなく、純水を原料として殺菌洗浄液を得
ることができ、殺菌剤供給系や加熱装置などが不要とな
る。
用いることで、あらたに過酸化水素等の殺菌剤や熱水な
どを用いることなく、純水を原料として殺菌洗浄液を得
ることができ、殺菌剤供給系や加熱装置などが不要とな
る。
【0092】(d)電解アノード水と同時に生成する電
解カソード水を用いて分岐配管の洗浄をあわせて行うこ
とで、配管等の内部に付着した生菌の死骸をふくむ微粒
子をも効果的に除去することができるという副次的な効
果がある。
解カソード水を用いて分岐配管の洗浄をあわせて行うこ
とで、配管等の内部に付着した生菌の死骸をふくむ微粒
子をも効果的に除去することができるという副次的な効
果がある。
【0093】(e)電解アノード水,電解カソード水の
いずれか一方を洗浄に用いた後、使用済みの洗浄用水に
これらの他方の電解水を混合することで、両者の酸化力
還元力を打ち消し合わせることができ、排水の回収,処
理等が容易となり、また水を有効に再利用可能とでき
る。
いずれか一方を洗浄に用いた後、使用済みの洗浄用水に
これらの他方の電解水を混合することで、両者の酸化力
還元力を打ち消し合わせることができ、排水の回収,処
理等が容易となり、また水を有効に再利用可能とでき
る。
【図1】図1は、本発明よりなる超純水製造供給装置の
実施例1の構成概要を示した説明ブロック図。
実施例1の構成概要を示した説明ブロック図。
【図2】図2は、本発明の超純水製造供給装置に用いる
ことができる三槽式電解装置の構成概要を示した図。
ことができる三槽式電解装置の構成概要を示した図。
【図3】図3は、図2の電解装置の構成及び配管流路の
関係を示した図。
関係を示した図。
【図4】図4は、図3の電解装置の変形例を示した図。
【図5】図5は、図4の電解装置の変形例を示した図。
【図6】図6は、図5の電解装置の変形例を示した図。
【図7】図7は、従来の超純水製造供給装置の構成を示
すフロー説明図である。
すフロー説明図である。
【図8】図8は、従来の他の超純水製造供給装置の構成
を示すフロー説明図である。
を示すフロー説明図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 原水に含まれる懸濁物質を除去する前処
理装置と、前処理水中のイオン及び非イオン性物質を除
去する1次純水処理を行うl次純水装置と、1次純水中
の微量残留物をイオン交換手段及び膜処理手段により除
去する2次純水処理を行なう2次純水装置と、前記1次
純水装置と2次純水装置の間に配置された1次純水槽
と、2次純水装置の出口水を前記1次純水槽に返送する
循環ラインの配管と、この循環ラインの途中から分岐し
て2次純水をユースポイントに送水する分岐ラインの配
管とを備えた超純水製造供給装置において、 前記1次純水装置の出口から2次純水装置の出口の間の
いずれかの位置から用水を取出して電気分解する電気分
解装置と、電気分解して得たアノード水及びカソード水
の少なくともいずれかを前記分岐ラインの配管に注入す
る洗浄用水注入手段とを備えたことを特徴とする超純水
製造供給装置。 - 【請求項2】 請求項1において、洗浄用水注入手段
は、アノード水とカソード水を交互に注入する切換手段
を有することを特徴とする超純水製造供給装置。 - 【請求項3】 請求項1において、洗浄用水注入手段
は、カソード水次いでアノード水の順序で注入する切換
手段を有することを特徴とする超純水製造供給装置。 - 【請求項4】 請求項1において、洗浄用水注入手段
は、アノード水又はカソード水のいずれか一方のみを注
入するものであることを特徴とする超純水製造供給装
置。 - 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
ユースポイントから外部に排水するアノード水注入の使
用済み洗浄用水に、前記電気分解装置で製造したカソー
ド水を混合する混合手段を設けたことを特徴とする超純
水製造供給装置。 - 【請求項6】 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
ユースポイントから外部に排水するカソード水注入の使
用済み洗浄用水に、前記電気分解装置で製造したアノー
ド水を混合する混合手段を設けたことを特徴とする超純
水製造供給装置。 - 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかにおいて、
電気分解装置は、1次純水装置の出口から2次純水装置
の出口の間のいずれかの位置から取出した用水に電解質
を添加して電気分解するものであることを特徴とする超
純水製造供給装置。 - 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかにおいて、
電気分解装置は、電気分解したアノード水への酸添加、
又は電気分解したカソード水への塩基添加の少なくとも
いずれかをすることを特徴とする超純水製造供給装置。 - 【請求項9】 請求項1ないし8のいずれかにおいて、
電気分解装置は、固体電解質であるイオン交換膜により
隣接室間が仕切られたアノード室、中間室、及びカソー
ド室がこの順序で並列した3室で構成され、この3室の
うち少なくとも中間室に固体電解質であるイオン交換樹
脂が充填されると共に、カソード電極がカソード室内に
おいてカソード室と中問室を仕切る前記イオン交換膜と
接し、かつアノード電極がアノード室内においてアノー
ド室と中問室を仕切る前記イオン交換膜と接する構造に
設けられた三槽式電解装置であることを特徴とする超純
水製造供給装置。 - 【請求項10】 請求項1ないし9のいずれかにおい
て、電気分解装置は、アノード水及び/又はカソード水
をろ過するための孔径lμm以下のフィルターを後段に
有することを特徴とする超純水製造供給装置。 - 【請求項11】 原水に含まれる懸濁物質の除去、次い
でイオン及び非イオン性物質を除去するl次純水処理、
及び微量残留物を除去する2次純水処理を行なって超純
水を製造する超純水製造系と、製造した超純水を2次純
水処理の前段に返送する循環ライン、及びこの循環ライ
ンの途中から分岐してユースポイントに送水する分岐ラ
インとを有する超純水供給系と、を有する超純水製造供
給装置において、前記1次純水又は2次純水の一部を取
出し、電気分解して純水電解アノード水及び純水電解カ
ソード水を得、、これらの電解水の一方を分岐ラインに
注入し、あるいはこれらの電解水の双方を順次に又は交
互に注入して、分岐ラインの超純水接液部を洗浄するこ
とを特徴とする超純水製造供給装置の洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8016575A JPH09206743A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 超純水製造供給装置及びその洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8016575A JPH09206743A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 超純水製造供給装置及びその洗浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09206743A true JPH09206743A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=11920097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8016575A Pending JPH09206743A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 超純水製造供給装置及びその洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09206743A (ja) |
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