CN115702120A - 超纯水制造装置 - Google Patents

超纯水制造装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115702120A
CN115702120A CN202180044389.8A CN202180044389A CN115702120A CN 115702120 A CN115702120 A CN 115702120A CN 202180044389 A CN202180044389 A CN 202180044389A CN 115702120 A CN115702120 A CN 115702120A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ultrafiltration membrane
ultrapure water
water
flow rate
concentrated water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180044389.8A
Other languages
English (en)
Inventor
市原史贵
须藤史生
近藤司
菅原广
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Organo Corp filed Critical Organo Corp
Publication of CN115702120A publication Critical patent/CN115702120A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/145—Ultrafiltration
    • B01D61/146—Ultrafiltration comprising multiple ultrafiltration steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18—Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/22—Controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/58—Multistep processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/14—Pressure control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/16—Flow or flux control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/24—Quality control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/25—Recirculation, recycling or bypass, e.g. recirculation of concentrate into the feed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/25—Recirculation, recycling or bypass, e.g. recirculation of concentrate into the feed
    • B01D2311/251—Recirculation of permeate
    • B01D2311/2512—Recirculation of permeate to feed side
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/08—Flow guidance means within the module or the apparatus
    • B01D2313/083—Bypass routes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/18—Specific valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/24—Specific pressurizing or depressurizing means
    • B01D2313/243—Pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/90—Additional auxiliary systems integrated with the module or apparatus
    • B01D2313/903—Integrated control or detection device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
    • B01D2317/02—Elements in series
    • B01D2317/022—Reject series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
    • B01D2317/04—Elements in parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
    • B01D2317/06—Use of membrane modules of the same kind
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/04—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply for obtaining ultra-pure water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/005—Valves
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/005—Processes using a programmable logic controller [PLC]
    • C02F2209/006—Processes using a programmable logic controller [PLC] comprising a software program or a logic diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/03—Pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05—Conductivity or salinity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/22—O2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/40—Liquid flow rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/04—Flow arrangements
    • C02F2301/046—Recirculation with an external loop
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions

Abstract

本发明提供一种超纯水制造装置，以简易的构成抑制从运转中的超滤膜产生微粒。超纯水制造装置(1)具有：第一超滤膜(39)，其与使用点(51)连接，且向使用点(51)供给超纯水；第一浓缩水返送管线(L3)，其将第一超滤膜(39)的浓缩水返送至第一超滤膜(39)的上游；压力计(PI)，其对第一超滤膜(39)的出口压力进行测量；以及浓缩水流量调整单元(第一阀)(V1)，其对浓缩水的流量进行调整。浓缩水流量调整单元(V1)能被操作以使在浓缩水的流量变化时由压力计(PI)测量出的第一超滤膜(39)的出口压力的变动收敛于给定的范围。

Description

超纯水制造装置
技术领域
本发明基于2020年7月13日申请的日本申请特愿2020-120092，并主张基于该申请的优先权。该申请的全部内容作为参照被编入本发明中。
本发明涉及超纯水制造装置，尤其涉及从纯水制造超纯水的子系统的构成。
背景技术
在半导体器件、液晶器件的制造工艺中，在清洗工序等各种用途中使用了将杂质高度去除后的超纯水。超纯水一般而言是通过将原水(河水、地下水、工业用水等)以前处理系统、一次纯水系统以及二次纯水系统(子系统)依次处理而制造的。超纯水中所含的微粒是使器件的合格率下降的直接原因，因此对其尺寸(粒径)以及个数(浓度)进行了严格管理。故而，为了降低超纯水中的微粒数，提出了在最终级配置有超滤膜的子系统(参照国际公开第2017/145419号)。
超滤膜通常不使全部的量透过，而是进行使浓缩水的一部分返回至上游侧的运用。返回至上游侧的浓缩水的流量根据要求水质等来决定，但为了抑制造水成本，期望尽量抑制浓缩水的流量。故而，存在在运转中监视水质的同时变更浓缩水的流量的情况。该作业伴随着被处理水的压力尤其是超滤膜的入口压力和出口压力的变动。此时，如国际公开第2017/145419号所记载，已知如下情况：因压力的变动，附着于配管的内壁等的微粒发生剥离。为此，根据国际公开第2017/145419号记载的技术，通过以高压来供给超纯水，从而将附着于配管的微粒进行去除。在高压清洗工序中为了防止超滤膜因清洗发生网眼堵塞，卸除超滤膜，而设置伪管或者不具有超滤膜的功能的伪膜。
发明内容
另一方面，在专利第6670206号公报中公开了如下内容：在超纯水制造装置的运转中，微粒从超滤膜剥离，这对超纯水的水质造成影响。因此，在专利文献1公开的方法中，不能抑制在运转中从超滤膜产生微粒。另外，在高压清洗工序中，不能进行超纯水的制造，在清洗前后还需要拆下安装超滤膜的作业，导致超纯水制造装置的运转率的下降。
本发明的目的在于，提供一种超纯水制造装置，能以简易的构成降低造水成本并抑制从运转中的超滤膜产生微粒。
本发明的超纯水制造装置具有：第一超滤膜，其与使用点连接，且向使用点供给超纯水；第一浓缩水返送管线，其将第一超滤膜的浓缩水返送至第一超滤膜的上游；压力计，其对第一超滤膜的出口压力进行测量；以及浓缩水流量调整单元，其对浓缩水的流量进行调整。浓缩水流量调整单元能被操作以使在浓缩水的流量变化时由压力计测量出的第一超滤膜的出口压力的变动收敛于给定的范围。
根据本发明，能够提供一种超纯水制造装置，能以简易的构成抑制从运转中的超滤膜产生微粒。
上述以及其他的本发明的目的、特征以及优点将通过参照例示了本发明的附图的以下说明的具体实施方式而明确。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的超纯水制造装置的概略构成图。
图2是图1所示的超纯水制造装置的子系统的概略构成图。
图3是示意性地表示第一超滤膜的出口压力随时间的变化的图。
图4是本发明的第二实施方式所涉及的子系统的概略构成图。
图5是本发明的第三实施方式所涉及的子系统的概略构成图。
图6是本发明的第四实施方式所涉及的子系统的概略构成图。
图7是本发明的第五实施方式所涉及的子系统的概略构成图。
图8是本发明的第六实施方式所涉及的子系统的概略构成图。
具体实施方式
(第一实施方式)
图1示出本发明的第一实施方式所涉及的超纯水制造装置1的概略构成。超纯水制造装置1具有：前处理系统11，其对原水进行处理来制造一次处理水；一次纯水系统21，其从由前处理系统11制造出的一次处理水制造纯水；以及二次纯水系统31(以下，称为子系统31)，其从由一次纯水系统21制造出的纯水制造超纯水。一次纯水系统21除了具备对一次处理水进行贮存的一次处理水罐22以外，还具备未图示的反渗透膜、紫外线氧化装置、微滤膜等所组成的净化组件23，且经过纯水供给管线L1将纯水供给至子系统31的子罐32。
图2示出了图1所示的子系统31的概略构成。子系统31中，子罐32、第一泵33、紫外线氧化装置34、过氧化氢去除装置35、离子交换装置36、膜脱气装置37、第二泵38、第一超滤膜39以该顺序进行配置。紫外线氧化装置34、过氧化氢去除装置35、离子交换装置36、膜脱气装置37、第一超滤膜39构成被处理水的净化组件。第一泵33是交流电机，利用第一逆变器33A来控制流量。同样，第二泵38是交流电机，利用第二逆变器38A来控制流量。
紫外线氧化装置34向被处理水照射紫外线，对被处理水中所含的有机物进行分解。过氧化氢去除装置35具备钯(Pd)、铂(Pt)等催化剂，对因紫外线照射而产生的过氧化氢进行分解。由此，防止后级的离子交换装置36受到氧化性物质的损害。离子交换装置36是将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混床填充而得到的，将被处理水中的离子成分进行去除。膜脱气装置37将被处理水中所含的溶解氧、二酸化碳进行去除。第一超滤膜39是子系统31的最终级的净化组件，将被处理水中残存的微粒进行去除。第一超滤膜39与使用点51连接，且向使用点51供给超纯水。图1中，将除第一超滤膜39以外的净化组件作为前级净化组件41进行显示。
在膜脱气装置37与第一超滤膜39之间，设置有对第一超滤膜39的入口处的被处理水的微粒(或者每种粒径的微粒数)进行测量的第一颗粒计数器PC1(第一微粒测量单元)。在第一超滤膜39与使用点51之间，设置有对第一超滤膜39的出口处的被处理水的微粒(或者每种粒径的微粒数)进行测量的第二颗粒计数器PC2(第二微粒测量单元)。还能仅设置第一颗粒计数器PC1和第二颗粒计数器PC2的任一者，在此情况下，优选设置第二颗粒计数器PC2。另外，在第一超滤膜39与使用点51之间，设置有对第一超滤膜39的出口压力进行测量的压力计PI。压力计PI设置于第二颗粒计数器PC2的下游，但也可以设置于第二颗粒计数器PC2的上游。
在第一超滤膜39的1次侧(被供给被处理水的一侧)产生的浓缩水由第一浓缩水返送管线L3返送至第一超滤膜39的上游。在第一浓缩水返送管线L3设置有作为浓缩水流量调整单元起作用的第一阀V1。浓缩水的返送目的地只要处于第一超滤膜39的上游，就不作特别限定，但在本实施方式中设为了子罐32。根据浓缩水的水质等，可以将浓缩水返送至一次处理水罐22。由此，浓缩水由一次纯水系统21再次处理，因此不仅能够抑制向使用点51供给的超纯水的水质的下降，还能够减轻子系统31的水处理负荷。另一方面，在此情况下，由于需要根据从前处理系统11供给的一次处理水的流量与所返送的浓缩水的流量的合计流量来决定一次纯水系统21的处理容量，因此一次纯水系统21的处理容量增加，一次纯水系统各装置的设计规格大型化(树脂量、膜个数的增加)，导致造水成本(电力消耗量、药品使用量等)的增加。在向子系统31返送浓缩水的情况下，一次纯水系统21的处理容量由从前处理系统11供给的一次处理水的流量确定，因此能够将一次纯水系统各装置设为小型设计，对造水成本的影响得以抑制。
未被使用点51使用的超纯水由回流管线L4返送至子罐32，由子系统31再次处理后被供给至使用点51。在第一超滤膜39与使用点51之间设置有从主管线L2分支出的旁通管线L5。在本实施方式中，旁通管线L5与回流管线L4合流，绕开了使用点51的超纯水经过回流管线L4被返送至子罐32。因此，旁通管线L5和回流管线L4构成将透过第一超滤膜39后的超纯水绕开使用点51返送至第一超滤膜39的上游的超纯水返送管线。在旁通管线L5设置有第二阀V2。
从第一超滤膜39返送至第一超滤膜39的上游(在本实施方式中为返送至子罐32)的浓缩水的流量一般而言是向第一超滤膜39供给的被处理水的百分之几左右，但若浓缩水的流量增加，则向使用点51供给的超纯水的流量减少。故而，为了降低造水成本，期望尽量抑制浓缩水的流量。故而，在本实施方式中，在由第一和第二颗粒计数器PC1、PC2测量的微粒数为超纯水的水质上没有问题的级别时，即足够低于使用点51所要求的微粒数时，使作为浓缩水的流量调整阀的第一阀V1进行节流，来使浓缩水的流量下降。然而，在对第一阀V1的开度进行调整时，主管线L2的压力在反复增减的同时进行变动。由此，微粒从第一超滤膜39剥离的状况容易发生，向使用点51供给的超纯水的水质有可能恶化。
为了针对该课题，在本实施方式的超纯水制造装置1(子系统31)中，第一阀V1能被操作以使浓缩水的流量变化时由压力计PI测量出的第一超滤膜39的出口压力的变动收敛于给定的范围。给定的范围还取决于使用点51处的要求规格，但在一例中为0.02MPa以内，优选为0.01MPa以内。或者，给定的范围可以设为第一超滤膜39的运转时入口压力的5％左右，优选设为3％左右以内。
第一阀V1和压力计PI与控制部40连接，控制部40根据由压力计PI测量出的第一超滤膜39的出口压力来对第一阀V1的工作具体而言第一阀V1的开度和开闭速度进行控制。图3示意性地示出第一超滤膜39的出口压力(压力计PI的测量值)随时间的变化。例如，若使第一阀V1以一般的速度(每单位时间的开度的变化量)从给定的开度变更至与之不同的开度，则如虚线所示，第一超滤膜39的出口压力较大变动。与之相对，若以低于其的速度变更开度，则如实线所示，第一超滤膜39的出口压力的变动得以抑制。因此，微粒从第一超滤膜39剥离的状况得以抑制，由第二颗粒计数器PC2测量出的微粒数的增加得以抑制。
此时，优选由控制部40对第二泵38的输出进行控制。通过调整第一阀V1的开度，第一超滤膜39的压力损失变化，主管线L2的压力变动，但通过调整泵喷出量，能将主管线L2保持在相同程度的压力。由此，第一超滤膜39的出口压力的变动进一步得以抑制。也就是，通过控制第二泵38的输出，与仅控制第一阀V1的情况相比，能够更有效地抑制第一超滤膜39的出口压力的变动。控制部40与第二泵38的第二逆变器38A连接，对第二逆变器38A进行控制以使第一超滤膜39的出口压力的变动收敛于给定的范围。具体而言，在由压力计PI测量出的压力增加时，控制部40控制第二逆变器38A以使泵转速下降，由此使第一超滤膜39的出口压力减少。在由压力计PI测量出的压力减少时，控制部40控制第二逆变器38A以使泵转速上升，由此使第一超滤膜39的出口压力增加。第一阀V1和第二逆变器38A的控制与由压力计PI测量出的压力的变动相联动地执行。因此，第一阀V1还能手动操作，但优选第一阀V1的工作和第二逆变器38A的控制由控制部40自动控制。此外，通过对位于紧挨第一超滤膜39的上游侧的第二泵38进行控制，能够更准确地控制第一超滤膜39的出口压力，但也可以取代第二泵38而对第一泵33(第一逆变器33A)进行控制，还可以对第一泵33和第二泵38的两者进行控制。
从变更第一阀V1的开度起至压力计PI的测量值随之变化为止有一些时间差。因此，为了更可靠地抑制第一超滤膜39的出口压力的变动，优选一点点地间歇变更第一阀V1的开度。具体而言，重复如下工序：若稍微变更第一阀V1的开度，并随之调整第二逆变器38A的输出，则将第一阀V1的开度保持为恒定，且等待至压力计PI的测量值稳定，其后再次稍微变更第一阀V1的开度。另外，在第一阀V1的开度以及第二泵38的输出的变更模式(开度乃至输出随时间的变化)与压力计PI的测量值之间存在每个子系统31固有的相关关系。因此，若预先求出该相关关系，则能够使用定时器控制来实现能将第一超滤膜39的出口压力的变动收敛于给定的范围的变更模式。
以下，关于其他实施方式，以与第一实施方式不同的点为中心进行说明。省略了说明的构成与第一实施方式相同。
(第二实施方式)
图4示出第二实施方式所涉及的纯水制造装置的子系统31的概略构成。在本实施方式中，取代第二泵38而对第二阀V2的开度进行控制。第一阀V1、第二阀V2和压力计PI与控制部40连接，第一阀V1和第二阀V2的开度根据压力计PI的测量值进行调整。具体而言，在第一超滤膜39的出口压力增加时，控制部40增大(或者打开)第二阀V2的开度，由此使第一超滤膜39的出口压力减少。在第一超滤膜39的出口压力减少时，控制部40减小(或者关闭)第二阀V2的开度，由此使第一超滤膜39的出口压力增加。在回流管线L4的旁通管线L5的合流部的下游侧设置以虚线所示的另一阀V6，还能对2个阀即V2、V6的开度进行控制。或者还能对第一泵33或者第二泵38的出口阀(未图示)的开度进行控制。
(第三实施方式)
图5示出第三实施方式所涉及的纯水制造装置的子系统31的概略构成。在本实施方式中，设置有从第一浓缩水返送管线L3分支出的第二浓缩水返送管线L6。第二浓缩水返送管线L6将第一超滤膜39的浓缩水返送至比第一超滤膜39的透过水的返送目的地靠上游的位置。浓缩水的返送目的地不作特别限定，但在本实施方式中浓缩水被返送至一次纯水系统21的一次处理水罐22。在第一浓缩水返送管线L3的第二浓缩水返送管线L6的分支部的下游侧设置有第三阀V3，且在第二浓缩水返送管线L6设置有第四阀V4。第三阀V3和第四阀V4构成本实施方式中的浓缩水流量调整单元。
第三和第四阀V3、V4以及第一和第二颗粒计数器PC1、PC2与控制部40连接。第一和第二颗粒计数器PC1、PC2，尤其在第二颗粒计数器PC2测量出的微粒数少于给定的容许值时，将第三阀V3完全打开，且将第四阀V4关闭。此时的子系统31的构成与第一实施方式相同。在微粒数相对于容许值的余地小时或者成为与容许值相同的程度时，将第三阀V3和第四阀V4分别打开50％。浓缩水的一半被返送至一次处理水罐22，由一次纯水系统21进行处理，因此子系统31的超纯水的水质得以改善。在微粒数超过容许值时，将第三阀V3关闭，且将第四阀V4完全打开。浓缩水的全部的量被返送至一次处理水罐22，由一次纯水系统21进行处理，因此子系统31的超纯水的水质得以改善。浓缩水向第一浓缩水返送管线L3与第二浓缩水返送管线L6的流量的分配不限于该例，能够酌情设定。换言之，在本实施方式中，浓缩水流量调整单元(第三阀V3、第四阀V4)根据微粒检测单元的微粒检测结果，来调整在第二浓缩水返送管线L6中流动的浓缩水的流量。故而，在超纯水的水质良好时，能增加向使用点51供给的超纯水的流量，在超纯水的水质下降时，能使超纯水的水质得以恢复。此外，可以由作业人员对第一和第二颗粒计数器PC1、PC2的测量值进行监测，并手动进行第三阀V3和第四阀V4的开度调整。
(第四实施方式)
图6示出第四实施方式所涉及的纯水制造装置的子系统31的概略构成。在本实施方式中，对第一超滤膜39的浓缩水进行过滤的第二超滤膜42设置于第一浓缩水返送管线L3。第二超滤膜42的透过水被返送至第一超滤膜39的上游，第二超滤膜42的浓缩水经过第三浓缩水返送管线L7被返送至比透过水的返送目的地靠上游的位置。透过水和浓缩水的返送目的地不受限定，但在本实施方式中透过水被返送至子罐32，浓缩水被返送至一次纯水系统21的一次处理水罐22。通过设置第二超滤膜42，返送至子罐32的浓缩水的水质得以提高，因此第一超滤膜39的出口水的水质的下降得以抑制。
(第五实施方式)
图7示出第五实施方式所涉及的纯水制造装置的子系统31的概略构成。在本实施方式中，删除了第四实施方式中的第一阀V1，而在第三浓缩水返送管线L7设置有第五阀V5。因此，在本实施方式中，浓缩水流量调整单元是设置于第三浓缩水返送管线L7的第五阀V5。通过调整第五阀V5的开度，从而第二超滤膜42的压力损失变化，由此能够对第一浓缩水返送管线L3的浓缩水的流量进行控制。在本实施方式中，第一浓缩水返送管线L3的浓缩水的流量被间接控制，因此在第一浓缩水返送管线L3中流动的浓缩水的流量的变化相对于第五阀V5的开度的变化的响应性钝化，得到与第一实施方式中缓慢操作第一阀V1同样的效果。此外，也可以保持对第一阀V1的设置，而仅由第五阀V5来发挥作为浓缩水流量调整单元的功能。
(第六实施方式)
图8示出第六实施方式所涉及的纯水制造装置的子系统31的概略构成。在本实施方式中，多个子系统31A、31B、31C并联设置。在子罐32与使用点51之间，并联设置有多个主管线L2A、L2B、L2C，沿各主管线L2A、L2B、L2C，配置有子系统31A、31B、31C的前级净化组件41A、41B、41C以及第一超滤膜39A、39B、39C。换言之，第一实施方式的前级净化组件41A及第一超滤膜39A与其他的前级净化组件41B、41C及其他的第一超滤膜39B、39C并联设置，各第一超滤膜39A、39B、39C与使用点51连接，且向使用点51供给超纯水。在各主管线L2A、L2B、L2C分别设置第一阀V1A、V1B、V1C，主管线L2A、L2B、L2C合流并与第二超滤膜42连接。向第二超滤膜42供给各子系统31A、31B、31C的第一超滤膜39A、39B、39C的浓缩水。也就是，第二超滤膜42在多个子系统31A、31B、31C中共用。各子系统31A、31B、31C的第一超滤膜39A、39B、39C的浓缩水的流量小，因此通过共用第二超滤膜42，能够降低超纯水制造装置1的成本。
应该理解，尽管详细展示说明了本发明的一些优选实施方式，但也能在不脱离权利要求的主旨或者范围的前提下进行各种变更以及修改。
(标号说明)
1 超纯水制造装置
33 第一泵
33A 第一逆变器
38 第二泵
38A 第二逆变器
39 第一超滤膜
40 控制部
42 第二超滤膜
51 使用点
L2 主管线
L3 第一浓缩水返送管线
L4 回流管线
L5 旁通管线
L6 第二浓缩水返送管线
L7 第三浓缩水返送管线
PC1、PC2微粒检测单元(第一和第二颗粒计数器)
PI压力计。

Claims (10)

1.一种超纯水制造装置，具有：
第一超滤膜，其与使用点连接，且向所述使用点供给超纯水；
第一浓缩水返送管线，其将所述第一超滤膜的浓缩水返送至所述第一超滤膜的上游；
压力计，其对所述第一超滤膜的出口压力进行测量；以及
浓缩水流量调整单元，其对所述浓缩水的流量进行调整，
所述浓缩水流量调整单元能被操作以使在所述浓缩水的流量变化时由所述压力计测量出的所述第一超滤膜的所述出口压力的变动收敛于给定的范围。
2.根据权利要求1所述的超纯水制造装置，其中，
所述给定的范围为0.02MPa以内以及所述第一超滤膜的运转时出口压力的5％以内当中的任一者。
3.根据权利要求1或2所述的超纯水制造装置，其中，
所述超纯水制造装置具有控制部，所述控制部对所述浓缩水流量调整单元的工作进行控制，以使所述第一超滤膜的所述出口压力的变动收敛于所述给定的范围。
4.根据权利要求3所述的超纯水制造装置，其中，
所述浓缩水流量调整单元是设置于所述第一浓缩水返送管线的阀，所述控制部对所述浓缩水流量调整单元的该阀的工作进行控制。
5.根据权利要求3或4所述的超纯水制造装置，其中，
所述超纯水制造装置具有位于所述第一超滤膜的上游的泵，
所述控制部根据由所述压力计测量出的所述出口压力来控制所述泵，以使所述第一超滤膜的所述出口压力的变动收敛于所述给定的范围。
6.根据权利要求3或4所述的超纯水制造装置，其中，
所述超纯水制造装置具有：超纯水返送管线，其与所述第一超滤膜连接，将透过所述第一超滤膜后的超纯水绕开所述使用点返送至所述第一超滤膜的上游；以及阀，其设置于所述超纯水返送管线，
所述控制部根据由所述压力计测量出的所述出口压力来控制设置于所述超纯水返送管线的所述阀，以使所述第一超滤膜的所述出口压力的变动收敛于所述给定的范围。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的超纯水制造装置，其中，
所述超纯水制造装置具有：
第二浓缩水返送管线，其从所述第一浓缩水返送管线分支出来，将所述第一超滤膜的浓缩水返送至比所述第一超滤膜的透过水的返送目的地靠上游的位置；以及
微粒检测单元，其设置于所述第一超滤膜的入口和出口当中的至少任一者，
所述浓缩水流量调整单元根据所述微粒检测单元的微粒检测结果，来调整在所述第二浓缩水返送管线中流动的所述浓缩水的流量。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的超纯水制造装置，其中，
所述超纯水制造装置具有：
第二超滤膜，其设置于所述第一浓缩水返送管线，对所述第一超滤膜的浓缩水进行过滤，并将透过水返送至所述第一超滤膜的上游；以及
第三浓缩水返送管线，其将所述第二超滤膜的浓缩水返送至比所述透过水的返送目的地靠上游的位置。
9.根据权利要求8所述的超纯水制造装置，其中，
所述浓缩水流量调整单元是设置于所述第三浓缩水返送管线的阀。
10.根据权利要求8或9所述的超纯水制造装置，其中，
所述超纯水制造装置具有其他的第一超滤膜，所述其他的第一超滤膜与所述使用点连接，与所述第一超滤膜并联设置，且向所述使用点供给超纯水，
所述第一超滤膜的浓缩水和所述其他的第一超滤膜的浓缩水被供给至所述第二超滤膜。
CN202180044389.8A 2020-07-13 2021-06-11 超纯水制造装置 Pending CN115702120A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020120092A JP7109505B2 (ja) 2020-07-13 2020-07-13 超純水製造装置
JP2020-120092 2020-07-13
PCT/JP2021/022283 WO2022014221A1 (ja) 2020-07-13 2021-06-11 超純水製造装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115702120A true CN115702120A (zh) 2023-02-14

Family

ID=79555410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180044389.8A Pending CN115702120A (zh) 2020-07-13 2021-06-11 超纯水制造装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230271138A1 (zh)
JP (1) JP7109505B2 (zh)
CN (1) CN115702120A (zh)
TW (1) TW202216276A (zh)
WO (1) WO2022014221A1 (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014124482A (ja) 2012-12-27 2014-07-07 Nomura Micro Sci Co Ltd 医薬品用の純水製造装置の殺菌方法及び医薬品用の純水製造装置
JP6536150B2 (ja) 2015-04-21 2019-07-03 三浦工業株式会社 逆浸透膜分離装置
JP6728857B2 (ja) 2016-03-25 2020-07-22 栗田工業株式会社 逆浸透膜装置およびその運転方法
KR102490252B1 (ko) 2016-03-29 2023-01-19 코웨이 주식회사 정수기 및 정수기의 회수율 조절 방법
SG10202102258QA (en) 2016-09-15 2021-04-29 Evoqua Water Tech Llc Method and system for treating ultrapure water
JP7045814B2 (ja) 2017-07-21 2022-04-01 オルガノ株式会社 膜ろ過装置
JP6994376B2 (ja) 2017-12-13 2022-01-14 オルガノ株式会社 純水製造装置およびその運転方法
JP2019122943A (ja) 2018-01-19 2019-07-25 オルガノ株式会社 水処理方法および水処理装置
JP2019214022A (ja) 2018-06-13 2019-12-19 野村マイクロ・サイエンス株式会社 超純水製造装置及び超純水製造方法
JP7031538B2 (ja) 2018-09-05 2022-03-08 栗田工業株式会社 超純水製造装置の運転方法
CN209065672U (zh) 2018-09-11 2019-07-05 吴耿彬 全自动化沼液末端处理系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20230271138A1 (en) 2023-08-31
JP2022017035A (ja) 2022-01-25
JP7109505B2 (ja) 2022-07-29
TW202216276A (zh) 2022-05-01
WO2022014221A1 (ja) 2022-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102092441B1 (ko) 초순수 제조 장치
KR102307286B1 (ko) 역삼투 설비의 농축수 처리장치
JP2012206073A (ja) 脱イオン水製造システム
US11702351B2 (en) Method and system for treating ultrapure water
JPH06277665A (ja) 高純度水の製造装置
CN115702120A (zh) 超纯水制造装置
JP4432583B2 (ja) 超純水製造装置
CN115461133B (zh) 液体处理装置、纯水制造系统以及液体处理方法
JP7183208B2 (ja) 超純水製造装置及び超純水製造方法
JP7306074B2 (ja) 超純水製造装置及び超純水製造方法
JP7107011B2 (ja) 膜分離装置
JP5212585B2 (ja) 純水製造システム
US20230398499A1 (en) Method of cleaning ultrafiltration membrane module and management method of ultrapure water manufacturing system using same
JP2020037088A (ja) 超純水製造装置の運転方法
JP7293079B2 (ja) 水処理システム及び水処理方法
JP7480824B1 (ja) 純水製造装置
EP4321488A1 (en) Electrodeionization system and control method for electrodeionization system
JP6981331B2 (ja) 超純水供給装置
JP7208043B6 (ja) 濃度計測装置、超純水製造装置、及び水処理方法
US20230357056A1 (en) Method and System for Treating Ultrapure Water
CN107935267B (zh) 用于浸没式光刻具有调节出水总有机碳的超纯水制备装置
JP3190218B2 (ja) 造水装置
JP2022049306A (ja) 膜濾過システム及びその制御方法
JP2023032884A (ja) 精製水供給システム
JPS61129089A (ja) 純水製造方法及び製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination