JPS61103594A - 超純水製造方法 - Google Patents

超純水製造方法

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JPS61103594A
JPS61103594A JP59224048A JP22404884A JPS61103594A JP S61103594 A JPS61103594 A JP S61103594A JP 59224048 A JP59224048 A JP 59224048A JP 22404884 A JP22404884 A JP 22404884A JP S61103594 A JPS61103594 A JP S61103594A
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water
ion exchange
exchange tower
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water production
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Takayuki Saito
孝行 斉藤
Akira Fukunaga
明 福永
Kenichi Sasaki
賢一 佐々木
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Ebara Infilco Co Ltd
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば電子工業、医療、医薬品工業或は精密機
械工業等で用いら五るきわめて高純度の純水即ち超純水
を製造する方法に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、特に電子工業等の技術革新は目覚ましく製造プロ
セスで用いられる超純水もますます厳しい水質が要求さ
れてきている。例えば電子工業で要求される超純水の水
質°は、次の表1に示すごとく、不純物として無機イオ
ンばかりでなく微粒子、バクテリア(生菌)及び有機物
等を極力除去した理論純水に近い水質のものが必要であ
る。
表1 超純水の水質例 不純物を除去するには種々の単位操作を組合わせ1行わ
れるが、大別して無機イオンの除去にンブラン・フィル
タ等の膜処理が主として用いられる。例えば超純水製造
システムのフローは、第2図に示すように、凝集沈殿装
置1・砂r過装置2等の前処理装置と逆浸透装置3及び
イオン交換塔4等から成る1次純水製造装置と、更に紫
外線殺菌装置5やイオン交換塔6及び限外f過装置7等
から成る2次純水製造装置で構成され、2次純水製造装
置とユースポイント間で超純水を2次純水製造装置への
水の入口へ循環させるシステム乞構成するのが一般的で
ある。
前処理装置及び1次純水製造装置の役割は当然のごとく
2次純水製造装置への負荷となる種々の不純物乞除去す
ることであるが、2次純水製造装置へ供給される1次純
水の水質が充分満足できるものでなければ、表1に示し
たよ5な厳しい水質の超純水を容易に得ることは困難で
ある。特にイオン交換塔はバクテリアの温床となり易(
イオン交換塔内で生菌数が増加する傾向にあるが、従来
の1次純水製造装置における再生型混床式イオン交換塔
においては、特別なバクテリア対策はとられていない。
この理山の1つとして従来用いられていた超純水は、表
1に示したものよりも要求される水質が厳しくなく、比
較的容易に目的とする水質の超純水を得ることができた
ためである。           11次純水製造装
置は、2次純水製造装置へ水を補給することt目的とし
ており、ユースポイントで使用された超純水に見合5水
量を2次純水製造装置に供給するものであるが、実際に
は2次純水製造装置入口に循環タンクを設け、この循環
タンクの水位変動により1火縄水製造装置Y ON −
OFF 運転するのが一般的な制御方法である。、即ち
少なくとも逆浸透装置と該逆浸透装置の下流に再生型混
床式イオン交換塔を設置した従来の方法では、1次純水
製造装置の0N−OFF運転に伴い再生型混床式イオン
交換塔の再起励時初期においては処理水の水質低下を招
くためにブロ一工程が不可欠である。また再生型混床式
イオン交換塔を2塔以上設置し、少なくとも一部が採水
運転を行い他の塔は再生もしくは再生後待機させる運転
方式では、逆浸透装置の処理水のイオン濃度が比較的低
いために再生型混床式イオン交換塔の採水運転期間が比
較的長期にわたる。
そのため、待機状態にある再生型混床式イオン交換塔内
に停滞している水は、イオン交換樹脂から種々の不純物
が溶離するため水質はきわめて悪化する。このため待機
していた再生型混床式イオン交換塔を採水運転に切り換
えた直後の処理水は純度が低く、採水を開始するに轟つ
長時間ブローすることが必要である。更に問題となるの
が長期間にわたりイオン交換塔内の水を停滞させること
により、バクテリアが増殖することである。即ち逆浸透
装置でバクテリアの大部分を除去されるにもかかわらず
逆浸透装置の下流に設置された再生型混床式イオン交換
塔がバクテリアの温床となり大量のバクテリアが1次純
水製造装置から流出することは、2次純水製造装置に重
大な問題を引き起す要因となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上のごと〈従来の少な(とも逆浸透装置と該逆浸透装
置の下流に再生型混床式イオン交換塔を設置した1次純
水製造装置では、 t)  ON = OFF 運転に伴う再生型混床式イ
オン交換塔の再起動時には、採水を開始するに当り長時
間のブローが必要である。
2)再生型混床式イオン交換塔を2塔以上設置し、少な
(とも−塔が採水運転を行い他の塔は再生後待機させる
運転方式の場合では、待機中のイオン交換塔内において
バクテリアが増殖する。
という問題点がある。超純水の水質がますます厳しく要
求されるに至っては、2次純水製造装置への負荷を極力
抑えなゆればぎわめて高純度の水質を維持することが困
難であり、特にバクテリアは各単位操作において極力増
殖を抑えることが必要である。前記問題点が生ずる原因
の1つは再生型混床式イオン交換塔内の水を一時或は長
期間にわたり停滞させることKある。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで本発明者らは上記の問題を解決すべく1次純水製
造装置の逆浸透装置の下流に設置された再生型混床式イ
オン交換塔内の水を停滞させることのない超純水製造シ
ステムの検討を行い、2次純水製造装置出口水の一部を
再生型混床式イオン交換塔に導入することにより前記の
問題点を一挙に解決できることを知見するに至った。
即ち本発明は従来の少なくとも逆浸透装置と該逆浸透装
置の下流に設置された再生型混床式イオン交換塔から成
る1次純水製造装置において、再生型混床式イオン交換
塔の処理水水質が不安定であることに着目し今後ますま
す厳しくなる超純水水質への要求に応えるべ(、安定し
た高純度の1次純水を供給することにより、2次純水製
造装置への負荷を極力抑えることによってきわめて高純
度の超純水を安定かつ容易に得ることができる超純水製
造システムを提供することを目的とするものである。
本発明の特徴は、少なくとも逆浸透装置と該逆浸透装置
の下流に再生型混床式イオン交換塔を設けて成る1次純
水製造装置と1次純水製造装置出口水中の不純物を更に
除去する目的で設置された2次純水製造装置を有し、2
次純水製造装置出口水(超純水)の一部″4r:2次純
水製造〜 装置の入口に常に循環するように構成された超純水製造
システムにおい℃、2次純水製造装置の出口水の一部を
、更に1次純水製造装置の再生型混床式イオン交換塔入
口に導入することにより再生型混床式イオン交換塔内の
水が常に停滞することなく運転を行えるように構成され
ることにある。ここで前記再生型混床式イオン交換塔を
2塔以上設置する場合には、少な(とも−塔が採水運転
を行い他の塔は再生もしくは再生後待機しており、この
待機状態にある再生型混床式イオン交換塔入口に前記2
次純水製造装置出口水の一部を導入し、その再生型混床
式イオン交換塔出口水乞2火縄水製造装置入口に導入す
ることにより待機状態にある或いは運転休止中の再生型
混床式イオン交換塔内の水が常に停滞することtなくす
ることにある。
第1図に基いて本発明を更に詳しく説明する。
凝集沈殿装置、砂1過装置等の前処理装置で処理された
原水は、逆浸透装置6で処理された後、再生型混床式イ
オン交換塔4cに導入され、イオン交換された後、2次
純水製造装置の紫外綜殺菌器5、非再生型混床式イオン
交換塔6及び限外濾過装置7に順次通水され、生成した
超純水tユースポイントに供給する。第2図に示す装置
においては、1次純水製造装置における再生型混床式イ
オン交換塔t3塔使用しくいるものであって、前記説明
においては再生型混床式イオン交換塔4Cのみが採水運
転下にあり、他の4A 、4Bの2塔は待機中のもので
あるが、本発明においては、限外f過装置から得られる
超純水の一部を循填ライン9,9′により、2次純水製
造装置の入口に再循環する外、待機中の再生盤イオン交
換塔4A及び4Bにも循環ライン9及び9″を経℃超純
水の一部を循環し、該イオン交換塔中の水の停滞を防止
するものである。  −また、ユースポイントにおける
超純水の使用量に見合って、2火縄水製造装置入口に設
けた循環タンク(図示してない)の水位変動により、1
火縄水製造装置i ON −OFF 運転する場合にお
ける運転休止時(OFFの時)再生型混床式イオン交換
塔4Cにおいても水が停滞するが、この停滞時にも循環
ライン9より2次純水製造装置の出口水を導入すること
により再生型混床式イオン交換塔4C中における水の停
滞を防止する。
本発明の作用を以下に説明する。1次純水製造装置にお
いて逆浸透装置に酢酸セルロース系逆浸透!iXt使用
する場合には、通常前処理工程で次亜塩素酸ナトリウム
等の殺菌剤を添加する。
これは酢龍セルロース系逆浸透換がバクテリアによって
侵され性能が著しく劣化し、且つ逆浸透膜でバクテリア
が繁殖するのを防止するためである◇例えば原水中のバ
クテリアが70−200個/−であったものが殺菌剤の
殺菌作用と逆浸透膜の除菌作用により、逆浸透処理水で
は0−α05個/+dとほとんど除去することができる
。しかし逆浸透装置後段に設置された再生型混床式イオ
ン交換塔出口水では一般的にバクテリアは5−20個/
―と増加する傾向があるO 特に再生後約2週間待機状態にあった再生型混床式イオ
ン交換塔においては、採水開始直後の逃理水中のバクテ
リアは10−50個/4と顕著に増加している場合が多
い。このようにバクテリアを多く含む1次純水製造装置
出口水t2次純水製造装置に供給すると超純水の水質は
やや不安定となる。即ち超純水中のバクテリアはα02
−12個/−となり、表1に示した要求水質を満足でき
ない場合も生じてくる。
また比抵抗に関しては、0N−OFF 運転の再起動時
におけるプロ一時間はON −OFF  の頻度並びに
待機時間によっても異なるが5−10分は必要である。
再生後約2週間待機状態にあった再生型混床式イオン交
換塔においては、採水開始までのブー一時間が長く通常
15−10分必要である。
2次純水製造装置出口水の一部を再生型混床式イオン交
換塔人口に導入し、その再生m混床式イオン交換塔出口
水を再び2火縄水製造装置入口に導入するという本発明
の方法では、0N−OFF運転に伴う再生型混床式イオ
ン交換塔出口水の比抵抗の低下はわずかであり、常に1
0MΩ・α以上を維持でき、更にバクテリアは採水運転
時で105−1個/−と減少する。また再生後約2週間
待機状態にあっても、常に超純水の一部がイオン交換塔
に流入しているためバクテリアはα1−1個/mと採水
運転を行っている再生型混床式イオン交換塔出口水とほ
とんど同一であり、待機状態から採水運転へ容易に切り
換えが可能である。このように良質の1次純水製造装置
出口水な2次純水製造装置に供給する本発明においては
、超純水中のバクテリアは0−α02個/Wtと安定し
た高純度の超純水を得ることができろ。
即ち、1次純水製造装置の再生型混床式イオン交換塔内
の水が常に停滞することがなければ、1次純水製造装置
のON −OFF 運転に伴う再生温床式イオン交換塔
の再起動時の処理水水質低下や一時或は長期にわたり待
機させることによるバクテリアの増殖を抑えることがで
きる。これはイオン交換樹脂が網状等の複雑な構造を持
つ有機高分子物質の母体から成っているため、種々の不
純物が再生等の工程で完全には除去され難(わずかに残
留した不純物が徐々(水に溶解することが、水質悪化を
招く大きな原因である。従って、イオン交換塔内の水が
停滞した場合にはイオン交換樹脂から溶離する不純物に
よつ℃当然のごとくイオン交換塔内の水は汚染され水質
は悪化することになる。更に超純水のようにバクテリア
にとって栄誉分が著しく少ない場合はバクテリアの増殖
はきわめて遅いが、イオン交換塔内の水が停滞し℃いる
場合は塔内の水はバクテリアにとって増殖し易い条件と
なる。
即ち、バクテリアの増殖様式は分裂増殖であり、その増
殖過程は1通常指数関数的な成長曲線をとることが知ら
れている。またバクテリアの細胞は分裂増殖を行うため
のエネルギとその細胞体を維持するだめのエネルギーを
も必要とする。
それ故にエネルギー量が、不足した状態におかれた細胞
は、分裂増殖並びに細胞体そのものt維持することがで
きなくなる。本発明は水を循環することによりバクテリ
アの栄養源である不純物の濃度の増加を抑えることによ
りバクテリアの分裂開始を抑制するととも九対数増殖期
にある細胞の分裂速度を律速することを可能とするもの
である。
以上のごとく本発明は常に再生減温床式イオン交換塔に
2次純水製造装置出口水を流入することにより、イオン
交換塔内の不純物の濃度増加t@力抑え、バクテリアの
増殖をも抑える作用がある。
〔発明の効果〕
以上の説明によって明らかなように本発明によれば、1
次純水製造装置の再生型混床式イオン交換塔に超純水の
一部を常に流入させることKより、何ら経済的負担を大
きくすることなく極めて高純度の超純水奪製造すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の超純水製造方法を説明するための概略
フロー図、第2図は従来の超純水製造方法を説明するた
めの概略フロー図を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも逆浸透装置と逆浸透装置の下流の再生型
    混床式イオン交換塔からなる1次純水製造装置と1次純
    水製造装置出口水中の不純物を更に除去する目的で設置
    された2次純水製造装置を有し、2次純水製造装置出口
    水(超純水)の一部を2次純水製造装置に循環するよう
    に構成された超純水製造システムにおいて、2次純水製
    造装置の出口水の一部を、更に1次純水製造装置の再生
    型混床式イオン交換塔入口にも導入し、その再生型混床
    式イオン交換塔出口水を2次純水製造装置入口に導入す
    ることにより再生型混床式イオン交換塔内の水が常に停
    滞することなく運転を行うことを特徴とする超純水製造
    方法。 2、再生型混床式イオン交換塔を2塔以上設置し、少な
    くとも一塔が採水運転を行い他の塔は再生もしくは再生
    後待機している場合、この待機状態にある再生型混床式
    イオン交換塔入口に前記2次純水製造装置出口水の一部
    を導入し、その再生型混床式イオン交換塔出口水を2次
    純水製造装置入口に導入する特許請求の範囲第1項記載
    の超純水製造方法。
JP59224048A 1984-10-26 1984-10-26 超純水製造方法 Granted JPS61103594A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6397284A (ja) * 1986-10-14 1988-04-27 Shinko Fuaudoraa Kk 超純水中の微量有機物の除去方法
CN103496806A (zh) * 2013-10-15 2014-01-08 中国华电工程(集团)有限公司 一种除盐水生产系统及除盐水生产方法
CN104445736A (zh) * 2014-10-12 2015-03-25 国家电网公司 反渗透膜法与离子交换器组合的除盐处理系统及其运行方式

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