JPH10202296A - 超純水製造装置 - Google Patents
超純水製造装置Info
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- JPH10202296A JPH10202296A JP9319898A JP31989897A JPH10202296A JP H10202296 A JPH10202296 A JP H10202296A JP 9319898 A JP9319898 A JP 9319898A JP 31989897 A JP31989897 A JP 31989897A JP H10202296 A JPH10202296 A JP H10202296A
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Landscapes
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- Physical Water Treatments (AREA)
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- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体産業におけるシリコンウエハの洗浄等
に用いられる超純水の製造装置において、有機物を含む
被処理水中の有機物除去を行う経路（例えば回収系や二
次純水系）における有機物除去の効率化を図る。 【解決手段】 有機物を含有する被処理水を通水する逆
浸透膜装置４２と、逆浸透膜装置４２の透過水にアルカ
リ性条件下でオゾンを添加することによりこの透過水中
に含まれる有機物を酸化分解する有機物酸化装置４４と
を具備する超純水製造装置とする。有機物酸化装置４４
では、気液撹拌混合手段によって被処理水にオゾンを添
加すること、被処理水のｐＨが９．７以上のアルカリ性
条件下で被処理水にオゾンを添加すること、被処理水に
対するオゾン添加量が３〜４０ｐｐｍとなるように被処
理水にオゾンを添加することが好ましい。また、逆浸透
膜装置４２の上流側又は逆浸透膜装置４２と有機物酸化
装置４４との間に、あるいは逆浸透膜装置４２に代え
て、ＯＨ形の陰イオン交換樹脂を用いた陰イオン交換装
置４０を設けることができる。
に用いられる超純水の製造装置において、有機物を含む
被処理水中の有機物除去を行う経路（例えば回収系や二
次純水系）における有機物除去の効率化を図る。 【解決手段】 有機物を含有する被処理水を通水する逆
浸透膜装置４２と、逆浸透膜装置４２の透過水にアルカ
リ性条件下でオゾンを添加することによりこの透過水中
に含まれる有機物を酸化分解する有機物酸化装置４４と
を具備する超純水製造装置とする。有機物酸化装置４４
では、気液撹拌混合手段によって被処理水にオゾンを添
加すること、被処理水のｐＨが９．７以上のアルカリ性
条件下で被処理水にオゾンを添加すること、被処理水に
対するオゾン添加量が３〜４０ｐｐｍとなるように被処
理水にオゾンを添加することが好ましい。また、逆浸透
膜装置４２の上流側又は逆浸透膜装置４２と有機物酸化
装置４４との間に、あるいは逆浸透膜装置４２に代え
て、ＯＨ形の陰イオン交換樹脂を用いた陰イオン交換装
置４０を設けることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体産業
におけるシリコンウエハの洗浄等に用いられる超純水の
製造装置に関し、さらに詳述すると、有機物を含む被処
理水中の有機物除去を行う経路（例えば回収系や二次純
水系）における有機物除去の効率化を図った超純水製造
装置に関する。なお、本明細書においては、一般には必
ずしも明確に定義分けされていない純水、超純水等の語
で説明される高純度な水を総称して「超純水」という。
におけるシリコンウエハの洗浄等に用いられる超純水の
製造装置に関し、さらに詳述すると、有機物を含む被処
理水中の有機物除去を行う経路（例えば回収系や二次純
水系）における有機物除去の効率化を図った超純水製造
装置に関する。なお、本明細書においては、一般には必
ずしも明確に定義分けされていない純水、超純水等の語
で説明される高純度な水を総称して「超純水」という。
【０００２】
【従来の技術】シリコンウエハの洗浄等に用いられる超
純水の製造装置は、一般に、図７に示すように、一次純
水系２、二次純水系（サブシステム）４及び排水回収系
の一部をなす純水用排水回収系６を備えている。一次純
水系２は、例えば逆浸透膜装置、真空脱気装置、イオン
交換装置などを備えた経路であり、市水、工業用水等の
原水中に含まれる懸濁物質及び有機物の一部が前処理系
（図示せず）で除去された後、その処理水８が一次純水
系２に供給される。二次純水系４は、例えば紫外線酸化
装置、カートリッジポリッシャ、限外濾過膜装置などを
備えた経路であり、一次純水系２の処理水３（一次純
水）が純水貯槽１０を経由して二次純水系４に供給され
る。二次純水系４で得られた超純水１２の一部は使用場
所１４に送られて使用され、残部は純水貯槽１０に循環
される。純水用排水回収系６は、例えば活性炭濾過装
置、イオン交換装置、紫外線酸化装置などを備えた経路
であり、使用場所１４で超純水を使用することにより生
じた排水１６の処理を行う。純水用排水回収系６の処理
水１８は、一次純水系２に戻されて再利用される。
純水の製造装置は、一般に、図７に示すように、一次純
水系２、二次純水系（サブシステム）４及び排水回収系
の一部をなす純水用排水回収系６を備えている。一次純
水系２は、例えば逆浸透膜装置、真空脱気装置、イオン
交換装置などを備えた経路であり、市水、工業用水等の
原水中に含まれる懸濁物質及び有機物の一部が前処理系
（図示せず）で除去された後、その処理水８が一次純水
系２に供給される。二次純水系４は、例えば紫外線酸化
装置、カートリッジポリッシャ、限外濾過膜装置などを
備えた経路であり、一次純水系２の処理水３（一次純
水）が純水貯槽１０を経由して二次純水系４に供給され
る。二次純水系４で得られた超純水１２の一部は使用場
所１４に送られて使用され、残部は純水貯槽１０に循環
される。純水用排水回収系６は、例えば活性炭濾過装
置、イオン交換装置、紫外線酸化装置などを備えた経路
であり、使用場所１４で超純水を使用することにより生
じた排水１６の処理を行う。純水用排水回収系６の処理
水１８は、一次純水系２に戻されて再利用される。
【０００３】なお、一般的な超純水製造装置では、使用
場所１４から排出された超純水を使用することにより生
じた排水１６を処理する排水回収系として、適当な処理
を施してから一次純水系に戻す前記純水用排水回収系６
の外に、排水の清浄度に応じて、何ら処理を施すことな
く直接一次純水系に戻す経路、適当な処理を施してから
雑用水として使用する経路（雑用水用排水回収系）、及
び、適当な処理を施してから放流する経路（廃水処理
系）を備えている。
場所１４から排出された超純水を使用することにより生
じた排水１６を処理する排水回収系として、適当な処理
を施してから一次純水系に戻す前記純水用排水回収系６
の外に、排水の清浄度に応じて、何ら処理を施すことな
く直接一次純水系に戻す経路、適当な処理を施してから
雑用水として使用する経路（雑用水用排水回収系）、及
び、適当な処理を施してから放流する経路（廃水処理
系）を備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】半導体産業におけるシ
リコンウエハ等の洗浄工程では、イソプロピルアルコー
ル、メタノール、アセトン等の有機系洗浄剤が使用され
るため、使用場所からの超純水の排水中には微量の有機
物が含まれているのが通常であるが、この使用場所から
の排水は、市水、工業用水等に比べて不純物の濃度が極
めて低い。したがって、超純水製造装置の純水用排水回
収系で使用場所からの排水中の有機物濃度をできるだけ
低くし、その処理水を一次純水系に戻せば、純度の高い
超純水を得る点で非常に有利になる。そのため、純水用
排水回収系では、被処理水中から有機物を可能な限り除
去することが望まれている。
リコンウエハ等の洗浄工程では、イソプロピルアルコー
ル、メタノール、アセトン等の有機系洗浄剤が使用され
るため、使用場所からの超純水の排水中には微量の有機
物が含まれているのが通常であるが、この使用場所から
の排水は、市水、工業用水等に比べて不純物の濃度が極
めて低い。したがって、超純水製造装置の純水用排水回
収系で使用場所からの排水中の有機物濃度をできるだけ
低くし、その処理水を一次純水系に戻せば、純度の高い
超純水を得る点で非常に有利になる。そのため、純水用
排水回収系では、被処理水中から有機物を可能な限り除
去することが望まれている。
【０００５】この場合、純水用排水回収系における有機
物の除去方法としては、従来、被処理水（排水）に酸化
剤であるオゾン又は過酸化水素を添加し、さらにオゾン
又は過酸化水素を含有する被処理水に紫外線を照射して
有機物を酸化分解する方法が知られている。
物の除去方法としては、従来、被処理水（排水）に酸化
剤であるオゾン又は過酸化水素を添加し、さらにオゾン
又は過酸化水素を含有する被処理水に紫外線を照射して
有機物を酸化分解する方法が知られている。
【０００６】しかし、この方法においては、有機物の分
解速度が遅いため処理時間が長くかかり、処理効率が悪
いという欠点があった。また、高圧紫外線ランプを使用
するため装置が大型化かつ複雑化する上、ランニングコ
ストが増大し、経済的に不利であった。
解速度が遅いため処理時間が長くかかり、処理効率が悪
いという欠点があった。また、高圧紫外線ランプを使用
するため装置が大型化かつ複雑化する上、ランニングコ
ストが増大し、経済的に不利であった。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、被処理水中の有機物除去を行う経路における有機物
除去の効率化を図った超純水製造装置を提供することを
目的とする。
で、被処理水中の有機物除去を行う経路における有機物
除去の効率化を図った超純水製造装置を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、有機物を
含む被処理水のｐＨをアルカリ側の特定の範囲に調整す
るとともに、このアルカリ性の被処理水にオゾンを添加
した場合、紫外線照射を行うことなく被処理水中の有機
物を効率的に除去できることを知見した。この方法にお
いては、オゾンとアルカリとの反応によって生じるヒド
ロキシラジカルによって有機物が酸化分解されるもので
ある。
含む被処理水のｐＨをアルカリ側の特定の範囲に調整す
るとともに、このアルカリ性の被処理水にオゾンを添加
した場合、紫外線照射を行うことなく被処理水中の有機
物を効率的に除去できることを知見した。この方法にお
いては、オゾンとアルカリとの反応によって生じるヒド
ロキシラジカルによって有機物が酸化分解されるもので
ある。
【０００９】本発明者らは、上述した有機物分解方法に
ついてさらに検討を行い、その結果、被処理水にアルカ
リ性条件下でオゾンを添加して有機物の酸化分解を行う
場合、被処理水中にイオン性不純物、特に塩化物イオ
ン、フッ化物イオン等の陰イオン性不純物が含まれてい
ると有機物の酸化分解反応が阻害され、有機物の除去効
率が低下すること、これに対し被処理水へのオゾン添加
を行う前に被処理水を逆浸透膜装置で処理すると、被処
理水中から有機物の酸化分解反応を阻害する陰イオン性
不純物が除去される上、被処理水中の有機物がかなり除
去されるため、オゾン添加時における有機物の除去効率
が向上することを知見した。
ついてさらに検討を行い、その結果、被処理水にアルカ
リ性条件下でオゾンを添加して有機物の酸化分解を行う
場合、被処理水中にイオン性不純物、特に塩化物イオ
ン、フッ化物イオン等の陰イオン性不純物が含まれてい
ると有機物の酸化分解反応が阻害され、有機物の除去効
率が低下すること、これに対し被処理水へのオゾン添加
を行う前に被処理水を逆浸透膜装置で処理すると、被処
理水中から有機物の酸化分解反応を阻害する陰イオン性
不純物が除去される上、被処理水中の有機物がかなり除
去されるため、オゾン添加時における有機物の除去効率
が向上することを知見した。
【００１０】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、有機物を含有する被処理水を通水する逆浸透膜装
置と、前記逆浸透膜装置の透過水にアルカリ性条件下で
オゾンを添加することにより該透過水中に含まれる有機
物を酸化分解する有機物酸化装置とを具備することを特
徴とする超純水製造装置を提供する。
ので、有機物を含有する被処理水を通水する逆浸透膜装
置と、前記逆浸透膜装置の透過水にアルカリ性条件下で
オゾンを添加することにより該透過水中に含まれる有機
物を酸化分解する有機物酸化装置とを具備することを特
徴とする超純水製造装置を提供する。
【００１１】本発明の超純水装置は、有機物、特に微量
の有機物を含む被処理水中の有機物除去を行う経路、例
えば排水回収系の純水用排水回収系や二次純水系に、前
述した逆浸透膜装置及び有機物酸化装置を設置したもの
である。この場合、逆浸透膜装置の種類に制限はなく、
各種の逆浸透膜装置が使用可能であり、例えばポリアミ
ド系、アラミド系等の合成複合膜を用いた逆浸透膜装
置、酢酸セルローズ膜等のセルローズ系膜を用いた逆浸
透膜装置などを使用することができるが、有機物の除去
性能に優れている点でポリアミド系複合膜を用いた逆浸
透膜装置が特に好ましい。また、逆浸透膜装置として
は、スパイラル型、中空糸型、管状型等のいかなるタイ
プのものでもよい。
の有機物を含む被処理水中の有機物除去を行う経路、例
えば排水回収系の純水用排水回収系や二次純水系に、前
述した逆浸透膜装置及び有機物酸化装置を設置したもの
である。この場合、逆浸透膜装置の種類に制限はなく、
各種の逆浸透膜装置が使用可能であり、例えばポリアミ
ド系、アラミド系等の合成複合膜を用いた逆浸透膜装
置、酢酸セルローズ膜等のセルローズ系膜を用いた逆浸
透膜装置などを使用することができるが、有機物の除去
性能に優れている点でポリアミド系複合膜を用いた逆浸
透膜装置が特に好ましい。また、逆浸透膜装置として
は、スパイラル型、中空糸型、管状型等のいかなるタイ
プのものでもよい。
【００１２】また、有機物酸化装置の構成に限定はない
が、下記〜の条件の１以上、特に全てを備えたもの
であることが好ましい。 気液撹拌混合手段によって被処理水にオゾンを添加す
ること。 被処理水のｐＨが９．７以上のアルカリ性条件下で被
処理水にオゾンを添加すること。 被処理水に対するオゾン添加量が３〜４０ｐｐｍとな
るように被処理水にオゾンを添加すること。
が、下記〜の条件の１以上、特に全てを備えたもの
であることが好ましい。 気液撹拌混合手段によって被処理水にオゾンを添加す
ること。 被処理水のｐＨが９．７以上のアルカリ性条件下で被
処理水にオゾンを添加すること。 被処理水に対するオゾン添加量が３〜４０ｐｐｍとな
るように被処理水にオゾンを添加すること。
【００１３】すなわち、被処理水にオゾンを添加する場
合、オゾンは水に対する溶解性が低いため、散気板を用
いるバブリングでは水に十分に溶解せず、有機物の酸化
分解反応が効率良く行われにくいが、気液撹拌混合手段
を用いれば被処理水にオゾンを十分に溶解させることが
でき、有機物の酸化分解反応が効率的に行われる。した
がって、有機物酸化装置としてはの条件を備えること
が好ましい。
合、オゾンは水に対する溶解性が低いため、散気板を用
いるバブリングでは水に十分に溶解せず、有機物の酸化
分解反応が効率良く行われにくいが、気液撹拌混合手段
を用いれば被処理水にオゾンを十分に溶解させることが
でき、有機物の酸化分解反応が効率的に行われる。した
がって、有機物酸化装置としてはの条件を備えること
が好ましい。
【００１４】この場合、気液撹拌混合手段とは、気体と
液体とを撹拌しながら混同して、液体中に気体を溶解さ
せる手段をいう。このような手段を用いたオゾン溶解方
法としては、例えば、回転翼を備えたポンプの吸引側に
被処理水及びオゾンを導入し、回転翼の回転により被処
理水とオゾンを撹拌混合し、この撹拌混合により被処理
水中にオゾンを溶解せしめ、このオゾンを溶解した被処
理水をポンプの吐出側に連結された配管を通して処理系
に送液するという方法（オゾン溶解ポンプ）や、上記ポ
ンプに代えてエゼクター等で加圧水流を供給し、この水
流の動きで被処理水とオゾンとを撹拌混合し、被処理水
中にオゾンを溶解させる方法等がある。また、配管の途
中に密閉容器を形成し、この密閉容器の内部に回転翼を
備えた攪拌機構を有したラインミキサー等も用いること
ができる。
液体とを撹拌しながら混同して、液体中に気体を溶解さ
せる手段をいう。このような手段を用いたオゾン溶解方
法としては、例えば、回転翼を備えたポンプの吸引側に
被処理水及びオゾンを導入し、回転翼の回転により被処
理水とオゾンを撹拌混合し、この撹拌混合により被処理
水中にオゾンを溶解せしめ、このオゾンを溶解した被処
理水をポンプの吐出側に連結された配管を通して処理系
に送液するという方法（オゾン溶解ポンプ）や、上記ポ
ンプに代えてエゼクター等で加圧水流を供給し、この水
流の動きで被処理水とオゾンとを撹拌混合し、被処理水
中にオゾンを溶解させる方法等がある。また、配管の途
中に密閉容器を形成し、この密閉容器の内部に回転翼を
備えた攪拌機構を有したラインミキサー等も用いること
ができる。
【００１５】また、図６は有機物を含む水（ＴＯＣ濃度
２０００ｐｐｂ）を複数用意し、それぞれにアルカリを
加えて種々の異なったｐＨに調整するとともに、オゾン
を９．６ｐｐｍ添加して、有機物の酸化分解の程度が初
期ｐＨ値によってどのように変わるかをみたものであ
る。グラフの縦軸におけるＴＯＣはオゾン反応１０分後
の残留ＴＯＣを示す。同図によれば、ｐＨ９．７以上、
特にｐＨ９．７〜１１．０、中でもｐＨ１０．０〜１
０．５の範囲で有機物の分解速度が大きいことがわか
る。したがって、有機物酸化装置としてはの条件を備
えることが好ましい。
２０００ｐｐｂ）を複数用意し、それぞれにアルカリを
加えて種々の異なったｐＨに調整するとともに、オゾン
を９．６ｐｐｍ添加して、有機物の酸化分解の程度が初
期ｐＨ値によってどのように変わるかをみたものであ
る。グラフの縦軸におけるＴＯＣはオゾン反応１０分後
の残留ＴＯＣを示す。同図によれば、ｐＨ９．７以上、
特にｐＨ９．７〜１１．０、中でもｐＨ１０．０〜１
０．５の範囲で有機物の分解速度が大きいことがわか
る。したがって、有機物酸化装置としてはの条件を備
えることが好ましい。
【００１６】さらに、被処理水に対するオゾン添加量が
３ｐｐｍ未満では有機物の酸化分解が不十分となり、ま
た４０ｐｐｍを超えて添加しても有機物の酸化分解はそ
れ以上促進されないばかりか反応に寄与しないオゾンが
増えて処理コスト面から望ましくない。したがって、有
機物酸化装置としてはの条件を備えることが好まし
い。被処理水に対するオゾン添加量のより好ましい範囲
は、７〜３０ｐｐｍである。
３ｐｐｍ未満では有機物の酸化分解が不十分となり、ま
た４０ｐｐｍを超えて添加しても有機物の酸化分解はそ
れ以上促進されないばかりか反応に寄与しないオゾンが
増えて処理コスト面から望ましくない。したがって、有
機物酸化装置としてはの条件を備えることが好まし
い。被処理水に対するオゾン添加量のより好ましい範囲
は、７〜３０ｐｐｍである。
【００１７】本発明に用いる有機物酸化装置では、被処
理水のｐＨ調整を行った後に被処理水へのオゾン溶解を
行ってもよく、被処理水へのオゾン溶解を行った後に被
処理水のｐＨ調整を行ってもよく、被処理水のｐＨ調整
と被処理水へのオゾン溶解とを同時に行ってもよい。ま
た、被処理水のｐＨが元々適当な値であるときには、被
処理水のｐＨ調整を行うことなく被処理水へのオゾン溶
解を行ってもよい。被処理水にアルカリ性条件下でオゾ
ンを添加すると、被処理水中の有機物の酸化分解反応は
直ちに開始するが、被処理水を加熱することにより、有
機物の酸化分解速度を速めることができる。
理水のｐＨ調整を行った後に被処理水へのオゾン溶解を
行ってもよく、被処理水へのオゾン溶解を行った後に被
処理水のｐＨ調整を行ってもよく、被処理水のｐＨ調整
と被処理水へのオゾン溶解とを同時に行ってもよい。ま
た、被処理水のｐＨが元々適当な値であるときには、被
処理水のｐＨ調整を行うことなく被処理水へのオゾン溶
解を行ってもよい。被処理水にアルカリ性条件下でオゾ
ンを添加すると、被処理水中の有機物の酸化分解反応は
直ちに開始するが、被処理水を加熱することにより、有
機物の酸化分解速度を速めることができる。
【００１８】本発明の超純水製造装置においては、逆浸
透膜装置の上流側又は逆浸透膜装置と有機物酸化装置と
の間に、ＯＨ形の陰イオン交換樹脂を用いた陰イオン交
換装置を設けることができる。これにより、有機物酸化
装置における有機物の酸化分解反応を阻害する陰イオン
性不純物をさらに高度に除去することができ、有機物酸
化装置における有機物の除去効率をさらに高めることが
できる。また、被処理水中にはナトリウムイオン等の陽
イオンが含まれており、被処理水を陰イオン交換装置に
通すと水酸化ナトリウム等が生成するため、該陰イオン
交換装置では出口水がアルカリ性となる。したがって、
後段の有機物酸化装置において、被処理水をアルカリ性
にするためのアルカリ剤の添加を不要としたり、添加量
を低減したりすることが可能となる。
透膜装置の上流側又は逆浸透膜装置と有機物酸化装置と
の間に、ＯＨ形の陰イオン交換樹脂を用いた陰イオン交
換装置を設けることができる。これにより、有機物酸化
装置における有機物の酸化分解反応を阻害する陰イオン
性不純物をさらに高度に除去することができ、有機物酸
化装置における有機物の除去効率をさらに高めることが
できる。また、被処理水中にはナトリウムイオン等の陽
イオンが含まれており、被処理水を陰イオン交換装置に
通すと水酸化ナトリウム等が生成するため、該陰イオン
交換装置では出口水がアルカリ性となる。したがって、
後段の有機物酸化装置において、被処理水をアルカリ性
にするためのアルカリ剤の添加を不要としたり、添加量
を低減したりすることが可能となる。
【００１９】この場合、陰イオン交換装置の陰イオン交
換樹脂の種類に限定はなく、弱塩基性陰イオン交換樹脂
でも強塩基性陰イオン交換樹脂でも使用できるが、逆浸
透膜装置、有機物酸化装置及び陰イオン交換装置を排水
回収系の純水用排水回収系に設置するときには、弱塩基
性陰イオン交換樹脂が特に好ましい。その理由は、純水
用排水回収系に送られる被処理水中には通常フッ酸等の
酸が含まれているために被処理水は通常酸性であり、し
たがってＯＨ形の弱塩基性陰イオン交換樹脂でフッ化物
イオン等の陰イオンを十分に除去することができ、しか
も弱塩基性陰イオン交換樹脂はイオン交換容量が強塩基
性陰イオン交換樹脂よりも大きいためである。
換樹脂の種類に限定はなく、弱塩基性陰イオン交換樹脂
でも強塩基性陰イオン交換樹脂でも使用できるが、逆浸
透膜装置、有機物酸化装置及び陰イオン交換装置を排水
回収系の純水用排水回収系に設置するときには、弱塩基
性陰イオン交換樹脂が特に好ましい。その理由は、純水
用排水回収系に送られる被処理水中には通常フッ酸等の
酸が含まれているために被処理水は通常酸性であり、し
たがってＯＨ形の弱塩基性陰イオン交換樹脂でフッ化物
イオン等の陰イオンを十分に除去することができ、しか
も弱塩基性陰イオン交換樹脂はイオン交換容量が強塩基
性陰イオン交換樹脂よりも大きいためである。
【００２０】また、陰イオン交換装置は上記作用を有す
るため、本発明の超純水製造装置は、逆浸透膜装置に代
えてＯＨ形の陰イオン交換樹脂を用いた陰イオン交換装
置を設け、有機物を含有する被処理水を前記陰イオン交
換装置で処理するとともに、該陰イオン交換装置の処理
水中に含まれる有機物を有機物酸化装置で酸化分解する
ように構成することができる。この構成の装置では、被
処理水中から陰イオン性不純物を除去して有機物酸化装
置における有機物の除去効率を向上させることができ、
しかも被処理水をアルカリ性にするためのアルカリ剤の
添加を不要としたり、添加量を低減したりすることが可
能となる。
るため、本発明の超純水製造装置は、逆浸透膜装置に代
えてＯＨ形の陰イオン交換樹脂を用いた陰イオン交換装
置を設け、有機物を含有する被処理水を前記陰イオン交
換装置で処理するとともに、該陰イオン交換装置の処理
水中に含まれる有機物を有機物酸化装置で酸化分解する
ように構成することができる。この構成の装置では、被
処理水中から陰イオン性不純物を除去して有機物酸化装
置における有機物の除去効率を向上させることができ、
しかも被処理水をアルカリ性にするためのアルカリ剤の
添加を不要としたり、添加量を低減したりすることが可
能となる。
【００２１】本発明の超純水製造装置では、有機物酸化
装置の下流側に、少なくとも陰イオン交換樹脂を用いた
イオン交換装置を設けることができる。このようにする
と、有機物酸化装置で有機物が二酸化炭素まで分解され
なかったときでも、有機物酸化装置で有機物がイオン性
物質である有機酸にまで分解されていれば、後段のイオ
ン交換装置に用いられている陰イオン交換樹脂で上記イ
オン性物質が除去されるため、全体として有機物が効率
的に除去される。この場合、有機物酸化装置におけるｐ
Ｈやオゾン添加量を調整することにより、意図的に有機
物を二酸化炭素まで分解せず、有機酸に分解するように
してもよい。これにより、アルカリ剤の使用量やオゾン
添加量を低減できるため、ランニングコストを低くする
ことができる。イオン交換装置としては、例えば、陰イ
オン交換樹脂のみを用いた陰イオン交換装置や、陰イオ
ン交換樹脂と陽イオン交換樹脂とを組み合わせてなる混
床式純水製造装置、複床式純水製造装置、２床３塔式純
水製造装置等を用いることが可能である。
装置の下流側に、少なくとも陰イオン交換樹脂を用いた
イオン交換装置を設けることができる。このようにする
と、有機物酸化装置で有機物が二酸化炭素まで分解され
なかったときでも、有機物酸化装置で有機物がイオン性
物質である有機酸にまで分解されていれば、後段のイオ
ン交換装置に用いられている陰イオン交換樹脂で上記イ
オン性物質が除去されるため、全体として有機物が効率
的に除去される。この場合、有機物酸化装置におけるｐ
Ｈやオゾン添加量を調整することにより、意図的に有機
物を二酸化炭素まで分解せず、有機酸に分解するように
してもよい。これにより、アルカリ剤の使用量やオゾン
添加量を低減できるため、ランニングコストを低くする
ことができる。イオン交換装置としては、例えば、陰イ
オン交換樹脂のみを用いた陰イオン交換装置や、陰イオ
ン交換樹脂と陽イオン交換樹脂とを組み合わせてなる混
床式純水製造装置、複床式純水製造装置、２床３塔式純
水製造装置等を用いることが可能である。
【００２２】本発明の超純水製造装置では、有機物酸化
装置の下流側に、被処理水中のオゾンを分解するオゾン
分解手段を設けることができる。これにより、有機物酸
化装置の処理水中に残存するオゾンが後段のイオン交換
装置等に悪影響を及ぼすことを防止できる。オゾン分解
手段としては、例えば、被処理水を活性炭に通水してオ
ゾンを還元分解する手段、被処理水に還元剤を注入して
オゾンを還元分解する手段等が挙げられる。なお、オゾ
ン分解手段は、有機物酸化装置の直後に設置すること
が、オゾンが後段の装置に悪影響を及ぼすことを防止す
る点で好ましい。
装置の下流側に、被処理水中のオゾンを分解するオゾン
分解手段を設けることができる。これにより、有機物酸
化装置の処理水中に残存するオゾンが後段のイオン交換
装置等に悪影響を及ぼすことを防止できる。オゾン分解
手段としては、例えば、被処理水を活性炭に通水してオ
ゾンを還元分解する手段、被処理水に還元剤を注入して
オゾンを還元分解する手段等が挙げられる。なお、オゾ
ン分解手段は、有機物酸化装置の直後に設置すること
が、オゾンが後段の装置に悪影響を及ぼすことを防止す
る点で好ましい。
【００２３】また、本発明の超純水製造装置では、有機
物酸化装置の下流側に、脱気装置を設けることができ
る。脱気装置は、本来被処理水中の溶存酸素を除去する
装置であるが、溶存酸素が被処理水中から除去される際
に被処理水中に存在する揮発性の有機物も一部除去され
る。したがって、有機物酸化装置の下流側に脱気装置を
設けることにより、有機物濃度がさらに低減した処理水
を得ることができる。脱気装置としては、例えば、真空
脱気装置、膜脱気装置等を用いることができる。膜脱気
装置とは、気体透過膜で仕切られた一方の室に被処理水
を流すとともに、他方の室を減圧することにより、被処
理水中に含まれるガスを気体透過膜を通して他方の室に
移行させて除去する装置である。
物酸化装置の下流側に、脱気装置を設けることができ
る。脱気装置は、本来被処理水中の溶存酸素を除去する
装置であるが、溶存酸素が被処理水中から除去される際
に被処理水中に存在する揮発性の有機物も一部除去され
る。したがって、有機物酸化装置の下流側に脱気装置を
設けることにより、有機物濃度がさらに低減した処理水
を得ることができる。脱気装置としては、例えば、真空
脱気装置、膜脱気装置等を用いることができる。膜脱気
装置とは、気体透過膜で仕切られた一方の室に被処理水
を流すとともに、他方の室を減圧することにより、被処
理水中に含まれるガスを気体透過膜を通して他方の室に
移行させて除去する装置である。
【００２４】さらに、本発明の超純水製造装置では、逆
浸透膜装置の上流側に前処理用の活性炭濾過装置を設け
たり、有機物酸化装置の下流側にさらに逆浸透膜装置
（第２の逆浸透膜装置）を設けたりすることができる。
上記第２の逆浸透膜装置を設けた場合には、処理水中の
有機物濃度をより低減させることができる。
浸透膜装置の上流側に前処理用の活性炭濾過装置を設け
たり、有機物酸化装置の下流側にさらに逆浸透膜装置
（第２の逆浸透膜装置）を設けたりすることができる。
上記第２の逆浸透膜装置を設けた場合には、処理水中の
有機物濃度をより低減させることができる。
【００２５】本発明の超純水製造装置は、逆浸透膜装置
及び有機物酸化装置を排水回収系の純水用排水回収系に
設置し、逆浸透膜装置の透過水を有機物酸化装置で処理
して一次純水系に導入するとともに、逆浸透膜装置の濃
縮水を前記排水回収系の雑用水用排水回収系又は廃水処
理系に導入することができる。また、廃水処理系を設け
ず、使用場所からの超純水の排水を放流することなく超
純水の原水又は雑用水として再利用するようにしたクロ
ーズドシステムの超純水製造装置では、上記と同様に逆
浸透膜装置及び有機物酸化装置を純水用排水回収系に設
置するとともに、逆浸透膜装置の濃縮水を雑用水用排水
回収系に導入することができる。上記のようにすると、
純水用排水回収系において被処理水中から有機物を高度
に除去することができるため、その処理水を再利用する
ことにより純度の高い超純水を得ることができるととも
に、逆浸透膜装置の濃縮水の有効利用あるいは適切な処
理を図ることができる。
及び有機物酸化装置を排水回収系の純水用排水回収系に
設置し、逆浸透膜装置の透過水を有機物酸化装置で処理
して一次純水系に導入するとともに、逆浸透膜装置の濃
縮水を前記排水回収系の雑用水用排水回収系又は廃水処
理系に導入することができる。また、廃水処理系を設け
ず、使用場所からの超純水の排水を放流することなく超
純水の原水又は雑用水として再利用するようにしたクロ
ーズドシステムの超純水製造装置では、上記と同様に逆
浸透膜装置及び有機物酸化装置を純水用排水回収系に設
置するとともに、逆浸透膜装置の濃縮水を雑用水用排水
回収系に導入することができる。上記のようにすると、
純水用排水回収系において被処理水中から有機物を高度
に除去することができるため、その処理水を再利用する
ことにより純度の高い超純水を得ることができるととも
に、逆浸透膜装置の濃縮水の有効利用あるいは適切な処
理を図ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る超純水製造装
置の一実施形態例を示す一部省略フロー図である。図１
の装置において、２２は前処理系、２４は一次純水系、
２６は純水用排水回収系を示す。前処理系２２には、凝
集濾過装置（Ｆ）及び活性炭濾過装置（ＣＦ）が設置さ
れている。一次純水系２４には、上流側から下流側にか
けて活性炭濾過装置（ＣＦ）２８、２床３塔式純水製造
装置（２Ｂ３Ｔ）３０、混床式純水製造装置（ＭＢＰ）
３２、真空脱気塔（ＶＤ）３４及び逆浸透膜装置（Ｒ
Ｏ）３６が順次設置されている。回収系２６には、上流
側から下流側にかけて活性炭濾過装置（ＣＦ）３８、Ｏ
Ｈ形の弱塩基性陰イオン交換樹脂を用いた陰イオン交換
装置（ＷＡ）４０、逆浸透膜装置（ＲＯ）４２、有機物
酸化装置４４が順次設置されている。
置の一実施形態例を示す一部省略フロー図である。図１
の装置において、２２は前処理系、２４は一次純水系、
２６は純水用排水回収系を示す。前処理系２２には、凝
集濾過装置（Ｆ）及び活性炭濾過装置（ＣＦ）が設置さ
れている。一次純水系２４には、上流側から下流側にか
けて活性炭濾過装置（ＣＦ）２８、２床３塔式純水製造
装置（２Ｂ３Ｔ）３０、混床式純水製造装置（ＭＢＰ）
３２、真空脱気塔（ＶＤ）３４及び逆浸透膜装置（Ｒ
Ｏ）３６が順次設置されている。回収系２６には、上流
側から下流側にかけて活性炭濾過装置（ＣＦ）３８、Ｏ
Ｈ形の弱塩基性陰イオン交換樹脂を用いた陰イオン交換
装置（ＷＡ）４０、逆浸透膜装置（ＲＯ）４２、有機物
酸化装置４４が順次設置されている。
【００２７】本装置において、前処理系２２及び純水用
排水回収系２６の処理水は、タンク４６に貯留された
後、一次純水系２４に導入される。一次純水系２４の処
理水は二次純水系（図示せず）に送られ、二次純水系で
製造された超純水は使用場所（図示せず）に供給され
る。使用場所で超純水を使用することにより生じた排水
は、純水用排水回収系２６で処理された後、タンク４６
に送られて超純水製造装置の原水の一部として再利用さ
れる。
排水回収系２６の処理水は、タンク４６に貯留された
後、一次純水系２４に導入される。一次純水系２４の処
理水は二次純水系（図示せず）に送られ、二次純水系で
製造された超純水は使用場所（図示せず）に供給され
る。使用場所で超純水を使用することにより生じた排水
は、純水用排水回収系２６で処理された後、タンク４６
に送られて超純水製造装置の原水の一部として再利用さ
れる。
【００２８】なお、本例の超純水製造装置において、一
次純水系２４の活性炭濾過装置２８は前述した有機物酸
化装置の下流側のオゾン分解手段に該当し、２床３塔式
純水製造装置３０及び混床式純水製造装置３２は前述し
た有機物酸化装置の下流側のイオン交換装置に該当し、
真空脱気塔３４は前述した有機物酸化装置の下流側の脱
気装置に該当し、逆浸透膜装置３６は前述した第２の逆
浸透膜装置に該当する。ただし、これらのオゾン分解手
段、イオン交換装置、脱気装置、第２の逆浸透膜装置
は、純水用排水回収系２６に別途設けてもよく、これに
より一次純水系２４の装置の負荷を低くすることができ
る。
次純水系２４の活性炭濾過装置２８は前述した有機物酸
化装置の下流側のオゾン分解手段に該当し、２床３塔式
純水製造装置３０及び混床式純水製造装置３２は前述し
た有機物酸化装置の下流側のイオン交換装置に該当し、
真空脱気塔３４は前述した有機物酸化装置の下流側の脱
気装置に該当し、逆浸透膜装置３６は前述した第２の逆
浸透膜装置に該当する。ただし、これらのオゾン分解手
段、イオン交換装置、脱気装置、第２の逆浸透膜装置
は、純水用排水回収系２６に別途設けてもよく、これに
より一次純水系２４の装置の負荷を低くすることができ
る。
【００２９】本例の超純水製造装置では、使用場所から
の排水は、純水用排水回収系２６及び一次純水系２４に
おいて下記のように処理される。まず活性炭濾過装置３
８で前処理が行われ、逆浸透膜を劣化させる過酸化水素
等が除去された後、陰イオン交換装置４０に通水され、
ここでＯＨ形の弱塩基性陰イオン交換樹脂によって陰イ
オン性不純物が除去されるとともに、出口水がアルカリ
性になる。次に、逆浸透膜装置４２で有機物の一部及び
陰イオン性不純物が除去された後、有機物酸化装置４４
に導入され、ここで有機物の酸化分解が行われる。
の排水は、純水用排水回収系２６及び一次純水系２４に
おいて下記のように処理される。まず活性炭濾過装置３
８で前処理が行われ、逆浸透膜を劣化させる過酸化水素
等が除去された後、陰イオン交換装置４０に通水され、
ここでＯＨ形の弱塩基性陰イオン交換樹脂によって陰イ
オン性不純物が除去されるとともに、出口水がアルカリ
性になる。次に、逆浸透膜装置４２で有機物の一部及び
陰イオン性不純物が除去された後、有機物酸化装置４４
に導入され、ここで有機物の酸化分解が行われる。
【００３０】有機物酸化装置４４は、具体的には図２に
示す構造を有している。すなわち、図２において５０は
純水用排水回収系２６の被処理水が流れるラインであ
り、このライン５０にはアルカリ注入装置５２及びオゾ
ン供給装置５４が連結されている。アルカリ注入装置５
２の注入管５６とライン５０との連結部５８のやや後方
にはｐＨ測定部（図示せず）が設置されており、このｐ
Ｈ測定部によって被処理水のｐＨを測定し、その測定結
果を電気信号としてアルカリ注入装置５２に出力し、そ
れに基づき被処理水へのアルカリ注入量を自動的に制御
するようになっている。
示す構造を有している。すなわち、図２において５０は
純水用排水回収系２６の被処理水が流れるラインであ
り、このライン５０にはアルカリ注入装置５２及びオゾ
ン供給装置５４が連結されている。アルカリ注入装置５
２の注入管５６とライン５０との連結部５８のやや後方
にはｐＨ測定部（図示せず）が設置されており、このｐ
Ｈ測定部によって被処理水のｐＨを測定し、その測定結
果を電気信号としてアルカリ注入装置５２に出力し、そ
れに基づき被処理水へのアルカリ注入量を自動的に制御
するようになっている。
【００３１】オゾン供給装置５４としては、オゾン発生
機構を備えたオゾン発生装置や、オゾン発生装置で製造
されたオゾン含有ガスを充填したオゾンタンクが使用さ
れる。オゾン供給装置５４の供給管６０には気液撹拌混
合装置６２（例えばラインミキサーやオゾン溶解ポン
プ）が連結されているとともに、この気液撹拌混合装置
６２はライン５０に連結されている。また、気液撹拌混
合装置６２の出口側におけるライン５０の所定長さ部分
が、有機物の酸化分解反応が行われる反応管部６６とし
て構成されている。
機構を備えたオゾン発生装置や、オゾン発生装置で製造
されたオゾン含有ガスを充填したオゾンタンクが使用さ
れる。オゾン供給装置５４の供給管６０には気液撹拌混
合装置６２（例えばラインミキサーやオゾン溶解ポン
プ）が連結されているとともに、この気液撹拌混合装置
６２はライン５０に連結されている。また、気液撹拌混
合装置６２の出口側におけるライン５０の所定長さ部分
が、有機物の酸化分解反応が行われる反応管部６６とし
て構成されている。
【００３２】本例の有機物酸化装置４４では、まず、ラ
イン５０を流れる被処理水にアルカリ注入装置５２より
アルカリが注入されて被処理水のｐＨが９．７以上、好
ましくは９．７〜１１．０に調整される。次いで、被処
理水にオゾン供給装置５４よりオゾンが供給され、気液
撹拌混合装置６２によってオゾンと被処理水とが撹拌混
合され、オゾンの大部分が被処理水中に溶解する。ここ
で、被処理水中へのオゾン添加量は３〜４０ｐｐｍ、好
ましくは７〜３０ｐｐｍに調整される。被処理水中で
は、反応管部６６において速やかに有機物の酸化分解反
応が進行する。酸化分解反応の終了により得られた処理
水は、タンク４６を経て前処理系２２の処理水と一緒に
一次純水系２４に供給される。
イン５０を流れる被処理水にアルカリ注入装置５２より
アルカリが注入されて被処理水のｐＨが９．７以上、好
ましくは９．７〜１１．０に調整される。次いで、被処
理水にオゾン供給装置５４よりオゾンが供給され、気液
撹拌混合装置６２によってオゾンと被処理水とが撹拌混
合され、オゾンの大部分が被処理水中に溶解する。ここ
で、被処理水中へのオゾン添加量は３〜４０ｐｐｍ、好
ましくは７〜３０ｐｐｍに調整される。被処理水中で
は、反応管部６６において速やかに有機物の酸化分解反
応が進行する。酸化分解反応の終了により得られた処理
水は、タンク４６を経て前処理系２２の処理水と一緒に
一次純水系２４に供給される。
【００３３】一次純水系２４では、被処理水はまず活性
炭濾過装置２８に通水され、ここで被処理水中の溶存オ
ゾンの分解が行われた後、有機物酸化装置４４で二酸化
炭素までは分解されなかったイオン性物質（有機酸）が
２床３塔式純水製造装置３０及び混床式純水製造装置３
２に用いられている陰イオン交換樹脂で除去される。次
に、真空脱気塔３４で溶存酸素の除去及び微量の有機物
の除去が行われ、さらに逆浸透膜装置３６で残存する不
純物の除去が行われる。なお、有機物酸化装置４４の処
理水中にアセトンが残存し、これが純水製造装置３０、
３２を通過した場合でも、このアセトンは揮発性である
ので真空脱気塔３４で除去することができる。
炭濾過装置２８に通水され、ここで被処理水中の溶存オ
ゾンの分解が行われた後、有機物酸化装置４４で二酸化
炭素までは分解されなかったイオン性物質（有機酸）が
２床３塔式純水製造装置３０及び混床式純水製造装置３
２に用いられている陰イオン交換樹脂で除去される。次
に、真空脱気塔３４で溶存酸素の除去及び微量の有機物
の除去が行われ、さらに逆浸透膜装置３６で残存する不
純物の除去が行われる。なお、有機物酸化装置４４の処
理水中にアセトンが残存し、これが純水製造装置３０、
３２を通過した場合でも、このアセトンは揮発性である
ので真空脱気塔３４で除去することができる。
【００３４】図３〜図５は、それぞれ本発明に係る超純
水製造装置の一実施形態例を示すフロー図である。図３
〜図５の装置の超純水製造系は、活性炭濾過装置（Ｃ
Ｆ）、２床３塔式純水製造装置（２Ｂ３Ｔ）、混床式純
水製造装置（ＭＢＰ）、真空脱気塔（ＶＤ）及び逆浸透
膜装置（ＲＯ）を備えた一次純水系と、タンク（Ｔ
Ｋ）、紫外線殺菌装置（ＵＶst）、混床式カートリッジ
ポリッシャ（ＣＰ）及び限外濾過膜装置（ＵＦ）を備え
た二次純水系とから構成されている。
水製造装置の一実施形態例を示すフロー図である。図３
〜図５の装置の超純水製造系は、活性炭濾過装置（Ｃ
Ｆ）、２床３塔式純水製造装置（２Ｂ３Ｔ）、混床式純
水製造装置（ＭＢＰ）、真空脱気塔（ＶＤ）及び逆浸透
膜装置（ＲＯ）を備えた一次純水系と、タンク（Ｔ
Ｋ）、紫外線殺菌装置（ＵＶst）、混床式カートリッジ
ポリッシャ（ＣＰ）及び限外濾過膜装置（ＵＦ）を備え
た二次純水系とから構成されている。
【００３５】また、図３〜図５の装置では、使用場所で
超純水を使用することにより生じた排水を処理する排水
回収系として、排水の清浄度に応じて、何ら処理を施す
ことなく直接一次純水系に戻す経路、適当な処理を施
してから一次純水系に戻す経路（純水用排水回収
系）、適当な処理を施してから雑用水としてユーティリ
ティ設備に供給する経路（雑用水用排水回収系）、及
び、適当な処理を施してから放流する経路（廃水処理
系）を備えている。なお、使用場所から排出された超純
水の排水を前記経路〜に分別する基準は例えば表１
の通りであり、その分別は分別機構(1)〜(3)によって行
われる。
超純水を使用することにより生じた排水を処理する排水
回収系として、排水の清浄度に応じて、何ら処理を施す
ことなく直接一次純水系に戻す経路、適当な処理を施
してから一次純水系に戻す経路（純水用排水回収
系）、適当な処理を施してから雑用水としてユーティリ
ティ設備に供給する経路（雑用水用排水回収系）、及
び、適当な処理を施してから放流する経路（廃水処理
系）を備えている。なお、使用場所から排出された超純
水の排水を前記経路〜に分別する基準は例えば表１
の通りであり、その分別は分別機構(1)〜(3)によって行
われる。
【００３６】
【表１】
【００３７】図３及び図４の装置では、純水用排水回収
系に、上流側から下流側にかけて活性炭濾過装置（Ｃ
Ｆ）、ＯＨ形の弱塩基性陰イオン交換樹脂を用いた陰イ
オン交換装置（ＷＡ）、逆浸透膜装置（ＲＯ）、有機物
酸化装置を順次設置してある。図３及び図４の装置の純
水用排水回収系における排水の処理は図１の装置と同様
であるため、説明を省略する。また、図３の装置では純
水用排水回収系の逆浸透膜装置の濃縮水を雑用水用排水
回収系に導入し、図４の装置では同濃縮水を廃水処理系
に導入するようにしてある。逆浸透膜装置の濃縮水の清
浄度が比較的高いときには該濃縮水を図３の装置のよう
に雑用水用排水回収系に導入して再利用し、逆浸透膜装
置の濃縮水の清浄度が比較的低いときには該濃縮水を図
４の装置のように廃水処理系で処理してから放流すれば
よい。図５の装置は、図３の装置において陰イオン交換
装置（ＷＡ）を省いたものである。
系に、上流側から下流側にかけて活性炭濾過装置（Ｃ
Ｆ）、ＯＨ形の弱塩基性陰イオン交換樹脂を用いた陰イ
オン交換装置（ＷＡ）、逆浸透膜装置（ＲＯ）、有機物
酸化装置を順次設置してある。図３及び図４の装置の純
水用排水回収系における排水の処理は図１の装置と同様
であるため、説明を省略する。また、図３の装置では純
水用排水回収系の逆浸透膜装置の濃縮水を雑用水用排水
回収系に導入し、図４の装置では同濃縮水を廃水処理系
に導入するようにしてある。逆浸透膜装置の濃縮水の清
浄度が比較的高いときには該濃縮水を図３の装置のよう
に雑用水用排水回収系に導入して再利用し、逆浸透膜装
置の濃縮水の清浄度が比較的低いときには該濃縮水を図
４の装置のように廃水処理系で処理してから放流すれば
よい。図５の装置は、図３の装置において陰イオン交換
装置（ＷＡ）を省いたものである。
【００３８】なお、本発明の他の実施形態としては、図
５の装置において逆浸透膜装置（ＲＯ）の代わりにＯＨ
形の陰イオン交換樹脂を用いた陰イオン交換装置（Ｗ
Ａ）を設け、洗浄排水をＣＦ→ＷＡ→有機物酸化装置の
順に処理する構成とすることもできる。
５の装置において逆浸透膜装置（ＲＯ）の代わりにＯＨ
形の陰イオン交換樹脂を用いた陰イオン交換装置（Ｗ
Ａ）を設け、洗浄排水をＣＦ→ＷＡ→有機物酸化装置の
順に処理する構成とすることもできる。
【００３９】
【実施例】実施例１ 活性炭濾過装置（ＣＦ）、陰イオン交換装置（ＷＡ）、
第１の逆浸透膜装置（ＲＯ）、有機物酸化装置、活性炭
濾過装置（ＣＦ）、２床３塔式純水製造装置（２Ｂ３
Ｔ）、混床式純水製造装置（ＭＢＰ）、真空脱気塔（Ｖ
Ｄ）及び第２の逆浸透膜装置（ＲＯ）をこの順に接続し
てなる装置に超純水を使用することにより生じた排水を
流して該排水の処理を行った。前記排水としては表２に
示したＴＯＣ濃度のものを用いた。この場合、有機物酸
化装置４４においては、アルカリ注入装置５２から被処
理水に水酸化ナトリウムを添加して被処理水のｐＨを表
２に示した値に調整した後、気液撹拌混合装置６２によ
って被処理水に対するオゾン添加量が表２に示した値と
なるように被処理水にオゾンを添加した。
第１の逆浸透膜装置（ＲＯ）、有機物酸化装置、活性炭
濾過装置（ＣＦ）、２床３塔式純水製造装置（２Ｂ３
Ｔ）、混床式純水製造装置（ＭＢＰ）、真空脱気塔（Ｖ
Ｄ）及び第２の逆浸透膜装置（ＲＯ）をこの順に接続し
てなる装置に超純水を使用することにより生じた排水を
流して該排水の処理を行った。前記排水としては表２に
示したＴＯＣ濃度のものを用いた。この場合、有機物酸
化装置４４においては、アルカリ注入装置５２から被処
理水に水酸化ナトリウムを添加して被処理水のｐＨを表
２に示した値に調整した後、気液撹拌混合装置６２によ
って被処理水に対するオゾン添加量が表２に示した値と
なるように被処理水にオゾンを添加した。
【００４０】なお、気液撹拌混合装置６２としてはオゾ
ン溶解ポンプを用いた。また、陰イオン交換装置（Ｗ
Ａ）の陰イオン交換樹脂としては弱塩基性陰イオン交換
樹脂であるアンバーライト（登録商標、以下同じ）ＩＲ
Ａ−９４ＳのＯＨ形のものを用い、第１及び第２の逆浸
透膜装置（ＲＯ）の逆浸透膜としては日東電工社製ポリ
アミド系複合膜ＥＳ−１０を用い、２床３塔式純水製造
装置（２Ｂ３Ｔ）の陽イオン交換樹脂としては強酸性陽
イオン交換樹脂であるアンバーライトＩＲ−１２４のＨ
形、陰イオン交換樹脂としては強塩基性陰イオン交換樹
脂であるアンバーライトＩＲＡ−４０２ＢＬのＯＨ形を
用い、混床式純水製造装置（ＭＢＰ）のイオン交換樹脂
としてはＨ形の強酸性陽イオン交換樹脂とＯＨ形の強塩
基性陰イオン交換樹脂とを混合してなるアンバーライト
ＥＳＧ４を用いた。真空脱気装置（ＶＤ）は真空度２２
Ｔｏｒｒで運転した。各装置出口水のＴＯＣ濃度の測定
結果を表２に示す。
ン溶解ポンプを用いた。また、陰イオン交換装置（Ｗ
Ａ）の陰イオン交換樹脂としては弱塩基性陰イオン交換
樹脂であるアンバーライト（登録商標、以下同じ）ＩＲ
Ａ−９４ＳのＯＨ形のものを用い、第１及び第２の逆浸
透膜装置（ＲＯ）の逆浸透膜としては日東電工社製ポリ
アミド系複合膜ＥＳ−１０を用い、２床３塔式純水製造
装置（２Ｂ３Ｔ）の陽イオン交換樹脂としては強酸性陽
イオン交換樹脂であるアンバーライトＩＲ−１２４のＨ
形、陰イオン交換樹脂としては強塩基性陰イオン交換樹
脂であるアンバーライトＩＲＡ−４０２ＢＬのＯＨ形を
用い、混床式純水製造装置（ＭＢＰ）のイオン交換樹脂
としてはＨ形の強酸性陽イオン交換樹脂とＯＨ形の強塩
基性陰イオン交換樹脂とを混合してなるアンバーライト
ＥＳＧ４を用いた。真空脱気装置（ＶＤ）は真空度２２
Ｔｏｒｒで運転した。各装置出口水のＴＯＣ濃度の測定
結果を表２に示す。
【００４１】実施例２ 実施例１で用いた装置の純水用排水回収系から第１の逆
浸透膜装置を除いた以外は実施例１で用いたのと同じ装
置を用いて、実施例１と同様にして超純水を使用するこ
とにより生じた排水の処理を行った。結果を表２に示
す。
浸透膜装置を除いた以外は実施例１で用いたのと同じ装
置を用いて、実施例１と同様にして超純水を使用するこ
とにより生じた排水の処理を行った。結果を表２に示
す。
【００４２】比較例 実施例１で用いた装置の純水用排水回収系から陰イオン
交換装置及び第１の逆浸透膜装置を除いた以外は実施例
１で用いたのと同じ装置を用いて、実施例１と同様にし
て超純水を使用することにより生じた排水の処理を行っ
た。結果を表２に示す。
交換装置及び第１の逆浸透膜装置を除いた以外は実施例
１で用いたのと同じ装置を用いて、実施例１と同様にし
て超純水を使用することにより生じた排水の処理を行っ
た。結果を表２に示す。
【００４３】
【表２】
【００４４】表２より、有機物を含有する被処理水を逆
浸透膜装置あるいは陰イオン交換装置で処理した後、逆
浸透膜装置の透過水あるいは陰イオン交換装置の処理水
に有機物酸化装置においてアルカリ性条件下でオゾンを
添加した場合、有機物酸化装置及び後段のイオン交換装
置におけるＴＯＣ除去効率が向上することが確認され
た。ただし、有機物酸化装置での処理時に被処理水のオ
ゾン濃度やｐＨが低い場合（試験ＮＯ．５〜７）は、有
機物酸化装置及び後段のイオン交換装置におけるＴＯＣ
除去効率が低下していた。後段のイオン交換装置におけ
るＴＯＣ除去効率が低下したのは、有機物酸化装置での
有機物の酸化が十分でなく、イオン性物質になっていな
いためであると考えられる。
浸透膜装置あるいは陰イオン交換装置で処理した後、逆
浸透膜装置の透過水あるいは陰イオン交換装置の処理水
に有機物酸化装置においてアルカリ性条件下でオゾンを
添加した場合、有機物酸化装置及び後段のイオン交換装
置におけるＴＯＣ除去効率が向上することが確認され
た。ただし、有機物酸化装置での処理時に被処理水のオ
ゾン濃度やｐＨが低い場合（試験ＮＯ．５〜７）は、有
機物酸化装置及び後段のイオン交換装置におけるＴＯＣ
除去効率が低下していた。後段のイオン交換装置におけ
るＴＯＣ除去効率が低下したのは、有機物酸化装置での
有機物の酸化が十分でなく、イオン性物質になっていな
いためであると考えられる。
【００４５】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、逆浸透膜装置
において被処理水中から有機物酸化装置での有機物の酸
化分解反応を阻害する陰イオン性不純物が除去される
上、被処理水中の有機物がかなり除去されるため、有機
物酸化装置における有機物の除去効率が向上する。ま
た、逆浸透膜装置で被処理水中の有機物がかなり除去さ
れるため、有機物酸化装置でのオゾン使用量の低減、オ
ゾン発生装置の小型化を図ることができ、しかもそれほ
ど高ｐＨでなくても有機物を酸化分解できるようになる
ので、被処理水に添加するアルカリ剤の消費量を減らす
ことができる。
において被処理水中から有機物酸化装置での有機物の酸
化分解反応を阻害する陰イオン性不純物が除去される
上、被処理水中の有機物がかなり除去されるため、有機
物酸化装置における有機物の除去効率が向上する。ま
た、逆浸透膜装置で被処理水中の有機物がかなり除去さ
れるため、有機物酸化装置でのオゾン使用量の低減、オ
ゾン発生装置の小型化を図ることができ、しかもそれほ
ど高ｐＨでなくても有機物を酸化分解できるようになる
ので、被処理水に添加するアルカリ剤の消費量を減らす
ことができる。
【００４６】請求項２の発明によれば、排水回収系の純
水用排水回収系において被処理水中から有機物を高度に
除去することができるため、その処理水を再利用するこ
とにより純度の高い超純水を得ることができるととも
に、逆浸透膜装置の濃縮水の有効利用あるいは適切な処
理を図ることができる。
水用排水回収系において被処理水中から有機物を高度に
除去することができるため、その処理水を再利用するこ
とにより純度の高い超純水を得ることができるととも
に、逆浸透膜装置の濃縮水の有効利用あるいは適切な処
理を図ることができる。
【００４７】請求項３の発明によれば、有機物酸化装置
における有機物の酸化分解反応を阻害する陰イオン性不
純物をさらに高度に除去することができ、有機物酸化装
置における有機物の除去効率をさらに高めることができ
るとともに、陰イオン交換装置の出口水がアルカリ性と
なるので、被処理水をアルカリ性にするためのアルカリ
剤の添加を不要としたり、添加量を低減したりすること
が可能となる。
における有機物の酸化分解反応を阻害する陰イオン性不
純物をさらに高度に除去することができ、有機物酸化装
置における有機物の除去効率をさらに高めることができ
るとともに、陰イオン交換装置の出口水がアルカリ性と
なるので、被処理水をアルカリ性にするためのアルカリ
剤の添加を不要としたり、添加量を低減したりすること
が可能となる。
【００４８】請求項４の発明によれば、被処理水中から
陰イオン性不純物を除去して有機物酸化装置における有
機物の除去効率を向上させることができ、しかも被処理
水をアルカリ性にするためのアルカリ剤の添加を不要と
したり、添加量を低減したりすることが可能となる。
陰イオン性不純物を除去して有機物酸化装置における有
機物の除去効率を向上させることができ、しかも被処理
水をアルカリ性にするためのアルカリ剤の添加を不要と
したり、添加量を低減したりすることが可能となる。
【００４９】請求項５の発明によれば、有機物酸化装置
で有機物が二酸化炭素まで分解されなかったときでも、
有機物酸化装置で有機物が有機酸等のイオン性物質にま
で分解されていれば、後段のイオン交換装置で上記イオ
ン性物質が除去されるため、全体として有機物が効率的
に除去される。
で有機物が二酸化炭素まで分解されなかったときでも、
有機物酸化装置で有機物が有機酸等のイオン性物質にま
で分解されていれば、後段のイオン交換装置で上記イオ
ン性物質が除去されるため、全体として有機物が効率的
に除去される。
【００５０】請求項６の発明によれば、有機物酸化装置
の処理水中に残存する溶存オゾンが後段の装置、例えば
イオン交換装置のイオン交換樹脂等に悪影響を及ぼすこ
とを防止できる。
の処理水中に残存する溶存オゾンが後段の装置、例えば
イオン交換装置のイオン交換樹脂等に悪影響を及ぼすこ
とを防止できる。
【００５１】請求項７の発明によれば、脱気装置で溶存
ガスが被処理水中から除去される際に被処理水中に存在
する揮発性の有機物も除去されるので、有機物濃度がさ
らに低減した処理水を得ることができる。
ガスが被処理水中から除去される際に被処理水中に存在
する揮発性の有機物も除去されるので、有機物濃度がさ
らに低減した処理水を得ることができる。
【００５２】請求項８〜１０の発明によれば、有機物酸
化装置における有機物の酸化分解を効率的に行うことが
できる。
化装置における有機物の酸化分解を効率的に行うことが
できる。
【図１】本発明に係る超純水製造装置の一実施形態例を
示す一部省略フロー図である。
示す一部省略フロー図である。
【図２】図１に示した超純水製造装置の有機物酸化装置
を示すフロー図である。
を示すフロー図である。
【図３】本発明に係る超純水製造装置の一実施形態例を
示すフロー図である。
示すフロー図である。
【図４】本発明に係る超純水製造装置の一実施形態例を
示すフロー図である。
示すフロー図である。
【図５】本発明に係る超純水製造装置の一実施形態例を
示すフロー図である。
示すフロー図である。
【図６】被処理水のｐＨと有機物の酸化分解速度との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図７】従来の超純水製造装置の一例を示すフロー図で
ある。
ある。
２２ 前処理系 ２４ 一次純水系 ２６ 純水用排水回収系 ２８ 活性炭濾過装置 ３０ ２床３塔式純水製造装置 ３２ 混床式純水製造装置 ３４ 真空脱気塔 ３６ 逆浸透膜装置 ３８ 活性炭濾過装置 ４０ 陰イオン交換装置 ４２ 逆浸透膜装置 ４４ 有機物酸化装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/20 Ｃ０２Ｆ 1/20 Ａ 1/42 1/42 Ａ 1/44 1/44 Ｊ 1/58 1/58 Ｈ 1/78 1/78
Claims (10)
- 【請求項１】 有機物を含有する被処理水を通水する逆
浸透膜装置と、前記逆浸透膜装置の透過水にアルカリ性
条件下でオゾンを添加することにより該透過水中に含ま
れる有機物を酸化分解する有機物酸化装置とを具備する
ことを特徴とする超純水製造装置。 - 【請求項２】 超純水製造装置が、原水を処理して一次
純水を製造する一次純水系と、一次純水を処理して超純
水を製造する二次純水系と、該二次純水系で製造した超
純水を使用場所で使用することによって発生した排水を
処理して一次純水系に返送する排水回収系とを備えてな
り、 逆浸透膜装置及び有機物酸化装置を前記排水回収系の純
水用排水回収系に設置し、逆浸透膜装置の透過水を有機
物酸化装置で処理して一次純水系に導入するとともに、
逆浸透膜装置の濃縮水を前記排水回収系の雑用水用排水
回収系又は廃水処理系に導入する請求項１に記載の超純
水製造装置。 - 【請求項３】 逆浸透膜装置の上流側又は逆浸透膜装置
と有機物酸化装置との間にＯＨ形の陰イオン交換樹脂を
用いた陰イオン交換装置を設けた請求項１又は２に記載
の超純水製造装置。 - 【請求項４】 逆浸透膜装置に代えてＯＨ形の陰イオン
交換樹脂を用いた陰イオン交換装置を設け、有機物を含
有する被処理水を前記陰イオン交換装置で処理するとと
もに、該陰イオン交換装置の処理水中に含まれる有機物
を有機物酸化装置で酸化分解する請求項１に記載の超純
水製造装置。 - 【請求項５】 有機物酸化装置の下流側に少なくとも陰
イオン交換樹脂を用いたイオン交換装置を設けた請求項
１〜４のいずれか１項に記載の超純水製造装置。 - 【請求項６】 有機物酸化装置の下流側に被処理水中の
オゾンを分解するオゾン分解手段を設けた請求項１〜５
のいずれか１項に記載の超純水製造装置。 - 【請求項７】 有機物酸化装置の下流側に脱気装置を設
けた請求項１〜６のいずれか１項に記載の超純水製造装
置。 - 【請求項８】 有機物酸化装置が、気液撹拌混合手段に
よって被処理水にオゾンを添加するものである請求項１
〜７のいずれか１項に記載の超純水製造装置。 - 【請求項９】 有機物酸化装置が、被処理水のｐＨが
９．７以上のアルカリ性条件下で被処理水にオゾンを添
加するものである請求項１〜８のいずれか１項に記載の
超純水製造装置。 - 【請求項１０】 有機物酸化装置が、被処理水に対する
オゾン添加量が３〜４０ｐｐｍとなるように被処理水に
オゾンを添加するものである請求項１〜９のいずれか１
項に記載の超純水製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31989897A JP3789619B2 (ja) | 1996-11-21 | 1997-11-20 | 超純水製造装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31041496 | 1996-11-21 | ||
| JP8-310414 | 1996-11-21 | ||
| JP31989897A JP3789619B2 (ja) | 1996-11-21 | 1997-11-20 | 超純水製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10202296A true JPH10202296A (ja) | 1998-08-04 |
| JP3789619B2 JP3789619B2 (ja) | 2006-06-28 |
Family
ID=26566307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31989897A Expired - Lifetime JP3789619B2 (ja) | 1996-11-21 | 1997-11-20 | 超純水製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3789619B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001205297A (ja) * | 2000-01-21 | 2001-07-31 | Japan Organo Co Ltd | 純水製造装置 |
| JP2004057935A (ja) * | 2002-07-29 | 2004-02-26 | Kurita Water Ind Ltd | 超純水製造システム |
| JP2006239617A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Kurita Water Ind Ltd | 水処理方法及び水処理装置 |
| JP2007098240A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Kurita Water Ind Ltd | 非イオン性界面活性剤含有水の処理方法及び処理装置 |
| JP2011088070A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Kurita Water Ind Ltd | イオン交換樹脂精製装置用の超純水製造方法及び製造装置 |
| JP2013535322A (ja) * | 2010-07-26 | 2013-09-12 | ビーダブリューティー アクティエンゲゼルシャフト | 水を処理するための方法及びシステム |
| JP2014042896A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Kurita Water Ind Ltd | ホルムアルデヒド含有排水の処理方法および装置 |
| WO2020226094A1 (ja) * | 2019-05-08 | 2020-11-12 | 株式会社キッツ | 洗浄水処理装置と除菌・浄水処理装置並びに洗浄水処理方法 |
| WO2025088888A1 (ja) * | 2023-10-23 | 2025-05-01 | オルガノ株式会社 | 超純水製造装置及びその運用方法 |
-
1997
- 1997-11-20 JP JP31989897A patent/JP3789619B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US12139430B2 (en) | 2019-05-08 | 2024-11-12 | Kitz Corporation | Wash water processing apparatus and sterilization and water-purification apparatus, and wash water processing method |
| WO2025088888A1 (ja) * | 2023-10-23 | 2025-05-01 | オルガノ株式会社 | 超純水製造装置及びその運用方法 |
| JP2025075106A (ja) * | 2023-10-23 | 2025-05-15 | オルガノ株式会社 | 超純水製造装置及びその運用方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3789619B2 (ja) | 2006-06-28 |
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