JP2001314867A

JP2001314867A - 二次純水製造装置

Info

Publication number: JP2001314867A
Application number: JP2000140144A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Shinmyo; 康孝新明
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2001-11-13
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: JP4497387B2

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄用超純水の製造用二次純水製造装置に組
み込まれる電気式脱イオン水製造装置(EDI) の濃縮水に
電解質濃度を高めた水を使用しても、理論純水に近い処
理水質を得ることができる二次純水製造装置を提供する
こと。【解決手段】一次純水製造装置５１から供給される純
水を更に精製処理してユースポイントへ供給する二次純
水製造装置５０であって、該装置５０は少なくともEDI
５５を組み込んでなり、EDI ５５が、一側のカチオン交
換膜、他側のアニオン交換膜及び当該カチオン交換膜と
当該アニオン交換膜の間に位置する中間イオン交換膜で
区画される２つの小脱塩室にイオン交換体を充填して脱
塩室を構成し、前記カチオン交換膜、アニオン交換膜を
介して脱塩室の両側に濃縮室を設け、これらの脱塩室及
び濃縮室を陽極と陰極の間に配置して形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロニクス
産業、特に半導体部品や液晶部品を製造する際に使用さ
れる洗浄用超純水の製造用二次純水製造装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、超純水を製造する場合、原水を凝
集沈殿装置、砂濾過器、活性炭濾過器、２床３塔式純水
製造装置、逆浸透膜装置、紫外線照射装置及びカートリ
ッジポリッシャー等を組み合わせた１次純水製造装置で
可能な限り高純度の純水を製造し、半導体部品や液晶部
品を洗浄する直前でこの純水を更にカートリッジポリッ
シャーや限外濾過膜装置などを有する二次純水製造装置
で処理して超純水を得、洗浄水として使用に供してい
る。

【０００３】近年、脱イオン能力、殺菌能力及び微粒子
除去能力などを有すると共に、運転操作が簡便であり、
長期間連続して使用できる電気式脱イオン水製造装置が
二次純水製造装置に単独で、あるいはカートリッジポリ
ッシャーに代わるものとして使用されている（特開平７
−８９４８号公報）。図４はその従来の典型的な電気式
脱イオン水製造装置（以下、「ＥＤＩ」とも言う。）の
模式断面図を示す。図４に示すように、従来の電気式脱
イオン水製造装置は、カチオン交換膜１０１及びアニオ
ン交換膜１０２を離間して交互に配置し、カチオン交換
膜１０１とアニオン交換膜１０２で形成される空間内に
一つおきにイオン交換体１０３を充填して脱塩室とす
る。脱塩室の被処理水流入側（前段）にはアニオン交換
樹脂１０３ａが充填され、脱塩室の被処理水流出側（後
段）にはカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合イ
オン交換樹脂１０３ｂが充填されている。また、脱塩室
１０４のそれぞれ隣に位置するアニオン交換膜１０２と
カチオン交換膜１０１で形成されるイオン交換体１０３
を充填していない部分は濃縮水を流すための濃縮室１０
５としている。また、脱塩室の一側に陰極１０９を配設
すると共に、他端側に陽極１１０を配設する。なお、前
述したスペーサーを挟んだ位置が濃縮室１０５であり、
また両端の濃縮室１０５の両外側に必要に応じカチオン
交換膜１０１、アニオン交換膜１０２、あるいはイオン
交換性のない単なる隔膜等の仕切り膜を配設し、仕切り
膜で仕切られた両電極１０９、１１０が接触する部分を
それぞれ陰極室１１２及び陽極室１１３とする。このよ
うに、従来の電気式脱イオン水製造装置においては、濃
縮室の数は脱塩室の数より１つ多い形態のものである
か、あるいは両端に濃縮室を仕切り膜無しで電極室とし
た場合、１つ少ないものであった。

【０００４】このような電気式脱イオン水製造装置によ
って脱イオン水を製造する場合を図４を参照して説明す
る。すなわち、陰極１０９と陽極１１０間に直流電流を
通じ、また、被処理水流入ライン１１１から被処理水が
流入すると共に、濃縮水流入ライン１１５から濃縮水が
流入し、且つ電極水流入ライン１１７、１１７からそれ
ぞれ電極水が流入する。被処理水流入ライン１１１から
流入した被処理水は脱塩室１０４を流下し、先ず、前段
のアニオン交換樹脂１０３ａを通過する際、塩化物イオ
ンや硫酸イオンなどのアニオン成分が除去され、次に、
後段のカチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂の混合イ
オン交換樹脂１０３ｂを通過する際、マグネシウム、カ
ルシウム及びナトリウムなどのカチオン成分が除去され
る。濃縮水流入ライン１１５から流入した濃縮水は各濃
縮室１０５を上昇し、カチオン交換膜１０１及びアニオ
ン交換膜１０２を介して移動してくる不純物イオンを受
取り、不純物イオンを濃縮した濃縮水として濃縮水流出
ライン１１６から流出され、さらに電極水流入ライン１
１７、１１７から流入した電極水は電極水流出ライン１
１８、１１８から流出される。従って、脱イオン水流出
ライン１１４から脱塩水が得られる。

【０００５】二次純水製造装置に組み込まれたこのよう
な電気式脱イオン水製造装置では、一次純水を被処理水
として更なる精製処理を行うが、被処理水から電気的に
除去された不純物イオンを装置外に排出する濃縮水に、
同様に一次純水を使用した場合、該一次純水の導電性は
低いため電気抵抗が著しく高くなる。このため、高電圧
を印加しても十分な電流を流すことが困難となる。これ
を解決する方法として、濃縮水に酸や塩などの電解質を
添加する方法、濃縮水に一次純水装置の逆浸透膜装置の
透過水を使用する方法、あるいは濃縮水に二次純水製造
装置に組み込まれた逆浸透膜装置の濃縮水を使用する方
法等がある。このように、導電性を高めた水を用いて電
気抵抗の低減を図ると、電気式脱イオン水製造装置に十
分な電流が流れて、被処理水の精製が効果的に行われ
る。これにより、半導体集積度の飛躍的上昇に伴って、
洗浄する超純水に限りなく理論純水に近い水質が求めら
れる現状の要求を満足するはずであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、従来の電気式脱イオン水製造装置において、濃縮水
に電解質濃度を高めた水を使用すると、その処理水には
常に若干量の不純物が残留し、得られる処理水はその抵
抗率が理論純水の抵抗率を下回る満足のいかないもので
あるという問題があった。

【０００７】従って、本発明の目的は、上記課題を解決
するものであって、半導体部品などを製造する際に使用
される洗浄用超純水の製造用二次純水製造装置に組み込
まれる電気式脱イオン水製造装置の濃縮水に電解質濃度
を高めた水を使用しても、理論純水に近い処理水質を得
ることができる二次純水製造装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意検討を行った結果、（１）従来の電気式
脱イオン水製造装置において、濃縮水に電解質濃度を高
めた水を使用した場合、その処理水に不純物が残留する
のは被処理水の精製不足によるものではなく、濃縮水中
の高濃度の不純物イオンがイオン交換膜の選択透過性に
反して処理水中に移動拡散することにより引き起こされ
ること、（２）なかでも濃縮水中のナトリウムイオンが
アニオン交換膜を透過して処理水に混入する現象が顕著
であること、（３）従来の電気式脱イオン水製造装置と
はその脱塩室構造において全く相違する小脱塩室が中間
イオン交換膜によって隣接する複室式電気式脱イオン水
製造装置（以下、「複室式ＥＤＩ」とも言う。）を使用
すれば、濃縮水中の高濃度の不純物イオンがイオン交換
膜の選択透過性に反して流入する脱塩室は被処理水が最
初に流入する小脱塩室であり、該小脱塩室の流出水は更
に隣接する他の小脱塩室に流入し、更に脱塩されるか
ら、その処理水、すなわち、精製水は理論純水に近い処
理水質となること、などを見出し、本発明を完成するに
至った。

【０００９】すなわち、本発明（１）は、一次純水製造
装置から供給される純水を更に精製処理してユースポイ
ントへ供給する二次純水製造装置であって、該二次純水
製造装置は少なくとも電気式脱イオン水製造装置を組み
込んでなり、該電気式脱イオン水製造装置が、一側のカ
チオン交換膜、他側のアニオン交換膜及び当該カチオン
交換膜と当該アニオン交換膜の間に位置する中間イオン
交換膜で区画される２つの小脱塩室にイオン交換体を充
填して脱塩室を構成し、前記カチオン交換膜、アニオン
交換膜を介して脱塩室の両側に濃縮室を設け、これらの
脱塩室及び濃縮室を陽極と陰極の間に配置して形成され
る二次純水製造装置を提供するものである。

【００１０】また、本発明（２）は、前記電気式脱イオ
ン水製造装置の中間イオン交換膜が、アニオン交換膜で
ある前記（１）記載の二次純水製造装置を提供するもの
である。また、本発明（３）は、前記二次純水製造装置
は、前記電気式脱イオン水製造装置と、限外濾過膜装置
又は精密濾過膜装置とを組み込んでなる前記（１）又は
（２）記載の二次純水製造装置を提供するものである。
また、本発明（４）は、前記二次純水製造装置は、紫外
線殺菌装置又は紫外線酸化装置と、前記電気式脱イオン
水製造装置と、限外濾過膜装置又は精密濾過膜装置とを
組み込んでなる前記（１）又は（２）記載の二次純水製
造装置を提供するものである。また、本発明（５）は、
前記二次純水製造装置は、更に、逆浸透膜装置を組み込
んでなる前記（４）記載の二次純水製造装置を提供する
ものである。

【００１１】本発明によれば、二次純水製造装置に組み
込まれる電気式脱イオン水製造装置は全く新規な複室式
の脱塩室構造を有するため、この複室式ＥＤＩの濃縮水
に、電気抵抗を低減するため電解質濃度を高めた水を使
用しても、濃縮水中の高濃度の不純物イオンがイオン交
換膜の選択透過性に反して流入するのは被処理水が最初
に流入する一方の小脱塩室であり、該小脱塩室の流出水
は更に他の小脱塩室に流入して、脱塩処理されるため、
この処理水、すなわち、精製水は理論純水に近い処理水
質となる。また、当該複室式ＥＤＩは電気抵抗を低減で
きるため、省電力型の運転が可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の二次純水製造装置は、一
次純水製造装置から供給される純水を更に精製処理して
ユースポイントへ供給する装置であって、該二次純水製
造装置は少なくとも後述する特定構造の複室式ＥＤＩを
組み込んでなるものである。この二次純水製造装置の具
体例を次に示す。なお、次の具体例は左から右へ順に被
処理水の流れる順序である。（１）複室式ＥＤＩ（２）複室式ＥＤＩ−限外濾過膜装置（３）複室式ＥＤＩ−精密濾過膜装置（４）紫外線殺菌装置−複室式ＥＤＩ−限外濾過膜装置（５）紫外線殺菌装置−複室式ＥＤＩ−精密濾過膜装置（６）紫外線酸化装置−アニオンポリッシャー−複室式
ＥＤＩ−限外濾過膜装置（７）紫外線酸化装置−アニオンポリッシャー−複室式
ＥＤＩ−精密濾過膜装置（８）逆浸透膜装置−紫外線酸化装置−アニオンポリッ
シャー−複室式ＥＤＩ−限外濾過膜装置（９）逆浸透膜装置−紫外線酸化装置−アニオンポリッ
シャー−複室式ＥＤＩ−精密濾過膜装置（１０）逆浸透膜装置−紫外線殺菌装置−アニオンポリ
ッシャー−複室式ＥＤＩ−限外濾過膜装置（１１）逆浸透膜装置−紫外線殺菌装置−アニオンポリ
ッシャー−複室式ＥＤＩ−精密濾過膜装置

【００１３】また、上記（１）〜（１１）に示す二次純
水製造装置に、更に、膜脱気装置や真空脱気装置などの
公知の脱気装置を組み合わせることもできる。これによ
り、被処理水中の溶存酸素や溶存炭酸ガスを除去するこ
とができる。被処理水中の溶存炭酸ガスが除去されれ
ば、アニオンポリッシャーや複室式ＥＤＩのアニオン負
荷を低減できる。脱気装置の設置場所としては、特に制
限されないが、溶存酸素の除去を目的とした場合、複室
式ＥＤＩの直前あるいは直後の設置がよく、溶存炭酸ガ
スの除去を目的とした場合、複室式ＥＤＩの直前あるい
はアニオンポリッシャーの直前の設置がよい。

【００１４】次に、本発明の二次純水製造装置の１例と
して、上記（４）を図面を参照して説明する。図１は上
記（４）の二次純水製造装置を示すフロー図である。図
１中、二次純水製造装置５０は、純水貯槽５２、ポンプ
５３、紫外線殺菌装置５４、複室式ＥＤＩ５５、限外濾
過膜装置５６とから構成されている。記号５１は公知の
一次純水製造装置であり、例えば、凝集沈殿装置、砂濾
過器、活性炭濾過器、２床３塔式純水製造装置、逆浸透
膜装置、紫外線照射装置、電気式脱イオン水製造装置及
び混床式ポリッシャー等を組み合わせた装置であり、原
水を可能な限り高純度の純水に製造するものである。図
１中、一次純水製造装置５１から純水貯槽５２に供給さ
れる純水はポンプ５３によって、先ず紫外線殺菌装置５
４に送られ、ここで紫外線が純水に照射されて殺菌が行
われる。紫外線殺菌装置５４は公知のものが使用でき
る。殺菌された純水は、次いで複室式ＥＤＩ５５に送ら
れ、ここで＋電荷又は−電荷を有する不純物イオン、生
菌及び微粒子等が除去される。

【００１５】この複室式ＥＤＩ５５を図面を参照して説
明する。図２は複室式ＥＤＩの模式図である。図２に示
すように、複室式ＥＤＩはカチオン交換膜３、中間イオ
ン交換膜５及びアニオン交換膜４を離間して交互に配置
し、カチオン交換膜３と中間イオン交換膜５で形成され
る空間内にイオン交換体８を充填して第１小脱塩室
ｄ ₁、ｄ₃、ｄ₅、ｄ₇を形成し、中間イオン交換膜５
とアニオン交換膜４で形成される空間内にイオン交換体
８を充填して第２小脱塩室ｄ₂、ｄ₄、ｄ₆、ｄ₈を形
成し、第１小脱塩室ｄ₁と第２小脱塩室ｄ₂で脱塩室Ｄ
₁、第１小脱塩室ｄ ₃と第２小脱塩室ｄ₄で脱塩室
Ｄ₂、第１小脱塩室ｄ₅と第２小脱塩室ｄ₆で脱塩室Ｄ
₃、第１小脱塩室ｄ₇と第２小脱塩室ｄ₈で脱塩室Ｄ₄
とする。また、脱塩室Ｄ₂、Ｄ₃のそれぞれ隣に位置す
るアニオン交換膜４とカチオン交換膜３で形成されるイ
オン交換体８を充填していない部分は濃縮水を流すため
の濃縮室１とする。これを順次に併設して図中、左より
脱塩室Ｄ₁、濃縮室１、脱塩室Ｄ₂、濃縮室１、脱塩室
Ｄ₃、濃縮室１、脱塩室Ｄ₄を形成する。また、中間膜
を介して隣合う２つの小脱塩室において、第２小脱塩室
の処理水流出ライン１２は第１小脱塩室の被処理水流入
ライン１３に連接されている。

【００１６】上記のような脱塩室は２つの内部がくり抜
かれた枠体と３つのイオン交換膜によって形成される脱
イオンモジュールからなる。すなわち、図では省略する
が、第１枠体の一側にカチオン交換膜を封着し、第１枠
体のくり抜かれた部分にイオン交換体を充填し、次い
で、第１枠体の他方の部分に中間イオン交換膜を封着し
て第１小脱塩室を形成する。次に中間イオン交換膜を挟
み込むように第２枠体を封着し、第２枠体のくり抜かれ
た部分にイオン交換体を充填し、次いで、第２枠体の他
方の部分にアニオン交換膜を封着して第２小脱塩室を形
成する。なお、イオン交換膜は比較的柔らかいものであ
り、第１枠体、第２枠体内部にイオン交換体を充填して
その両面をイオン交換膜で封着した時、イオン交換膜が
湾曲してイオン交換体の充填層が不均一となるのを防止
するため、第１枠体、第２枠体の空間部に複数のリブを
縦設する。また、第１枠体、第２枠体の上方部に被処理
水又は処理水の流出入口が、また枠体の下方部に被処理
水又は処理水の流出入口がそれぞれ付設されている。こ
のような脱イオンモジュールの複数個をその間に図では
省略するスペーサーを挟んで、並設した状態が図２に示
されたものであり、並設した脱イオンモジュールの一側
に陰極６を配設すると共に、他端側に陽極７を配設す
る。なお、前述したスペーサーを挟んだ位置が濃縮室１
であり、また両端の脱塩室Ｄの両外側に必要に応じカチ
オン交換膜、アニオン交換膜、あるいはイオン交換性の
ない単なる隔膜等の仕切り膜を配設し、仕切り膜で仕切
られた両電極６、７が接触する部分をそれぞれ電極室
２、２としてもよい。

【００１７】このような複室式ＥＤＩによって脱イオン
水を製造する場合、以下のように操作される。すなわ
ち、陰極６と陽極７間に直流電流を通じ、また被処理水
流入ライン１１から被処理水が流入すると共に、濃縮水
流入ライン１５から濃縮水が流入し、かつ電極水流入ラ
イン１７、１７からそれぞれ電極水が流入する。被処理
水流入ライン１１から流入した被処理水は第２小脱塩室
ｄ₂、ｄ₄、ｄ₆、ｄ₈を流下し、例えばアニオン交換
体８１の充填層を通過する際に不純物イオンが除去され
る。更に、第２小脱塩室の処理水流出ライン１２を通っ
た流出水は第１小脱塩室の被処理水流入ライン１３を通
って第１小脱塩室ｄ₁、ｄ₃、ｄ₅、ｄ₇を流下し、こ
こでも例えば、カチオン交換体とアニオン交換体の混合
イオン交換体８２の充填層を通過する際に不純物イオン
が除去され、脱イオン水が脱イオン水流出ライン１４か
ら得られる。また、濃縮水流入ライン１５から流入した
濃縮水は各濃縮室１を上昇し、カチオン交換膜３及びア
ニオン交換膜４を介して移動してくる不純物イオンを受
取り、不純物イオンを濃縮した濃縮水として濃縮水流出
ライン１６から流出され、さらに電極水流入ライン１
７、１７から流入した電極水は電極水流出ライン１８、
１８から流出される。上述の操作によって、被処理水中
の不純物イオンは電気的に除去される。

【００１８】濃縮水流入ライン１５から流入した濃縮水
は、電解質濃度の濃い、すなわち、導電性を高めた水を
用いて電気抵抗の低減を図ることが好ましい。このよう
な場合、従来のＥＤＩにおいては、濃縮水中の不純物イ
オン、特にナトリウムイオンがアニオン交換膜を透過し
て処理水に混入する現象がある。その理由はイオン交換
膜は輸率と定義されるイオンの符号選択透過性を有する
が、この輸率は通常、完全選択透過を意味する１．００
ではなく、０．９８〜０．９９である。従って、イオン
交換膜の輸率に依存して濃縮水中のイオンが処理水に混
入するから、濃縮水中のイオン濃度が高いほど処理水へ
の混入は顕著となる。一方、複室式ＥＤＩの場合、濃縮
水中の不純物イオンがイオン交換膜の輸率に依存して混
入するのは被処理水が最初に流入する第２小脱塩室
ｄ₂、ｄ₄、ｄ₆、ｄ₈であり、この第２小脱塩室の流
出水は更に第１小脱塩室ｄ₁、ｄ₃、ｄ₅、ｄ₇に流入
して脱塩されるため、複室式ＥＤＩの処理水、すなわ
ち、精製水は理論純水に近い処理水質を得ることができ
るのである。

【００１９】複室式ＥＤＩにおいて、中間のイオン交換
膜としては、カチオン交換膜又はアニオン交換膜の単一
膜、あるいはアニオン交換膜、カチオン交換膜の両方を
配置したとした複式膜のいずれであってもよい。装置上
部又は装置下部にアニオン交換膜又はカチオン交換膜と
した複式膜とする場合、アニオン交換膜及びカチオン膜
のそれぞれの高さ（面積）は被処理水の水質又は処理目
的などによって適宜決定される。また、単一膜を使用す
る場合、被処理水中から除去したいイオン種に応じてイ
オン交換膜が決定されるが、純水製造を目的とする本発
明においては、アニオン交換膜が好ましい。

【００２０】第１小脱塩室又は第２小脱塩室の厚さは特
に制限されず、第１小脱塩室又は第２小脱塩室に充填さ
れるイオン交換体の種類と充填方法によって、最適な厚
さを決定すればよい。従って、第１小脱塩室の厚さを３
mm、第２小脱塩室の厚さを６mmとして、全体の厚さ、す
なわち脱塩室の厚さを９mmとしてもよい。このように、
複数の脱塩室と濃縮室を交互に配置し、脱塩室の両側に
配されるカチオン交換膜とアニオン交換膜で区画される
脱塩室の厚みは、従来のものよりも厚くでき、１．５〜
１８mmの範囲、好適には、６．５〜１５mm、更に好適に
は９〜１３mmの範囲で適宜決定される。

【００２１】また、脱塩室に充填されるイオン交換体と
しては、特に制限されず、アニオン交換体（以下、
「Ａ」とも言う）単床、カチオン交換体（以下、「Ｋ」
とも言う）単床及びアニオン交換体とカチオン交換体の
混床（以下、「Ｋ／Ａ」とも言う）又はこれらの組合せ
のものが挙げられる。また、イオン交換体としては、イ
オン交換樹脂、イオン交換繊維などイオン交換機能を有
する物質であればいずれでもよく、また、それらを組合
せたものであってもよい。

【００２２】また、被処理水の第１小脱塩室及び第２小
脱塩室での流れ方向は、特に制限されず、上記実施の形
態例の他、第１小脱塩室と第２小脱塩室での流れ方向が
異なっていてもよい。また、被処理水が流入する小脱塩
室は、上記実施の形態例の他、先ず、被処理水を第１脱
塩室に流入させ、流下した後、第１脱塩室の流出水を第
２脱塩室に流入させてもよい。また、濃縮水の流れ方向
も適宜決定される。

【００２３】上記の如く、複室式ＥＤＩで不純物イオ
ン、生菌及び微粒子等が除去された後、処理水は更に限
外濾過膜装置５６で処理され、超純水としてユースポイ
ントに供給され、その一部が使用に供されると共に、残
部は戻り配管５７を介して純水貯槽５２へ送られる。な
お、限外濾過膜装置５６は公知のものを使用できる。

【００２４】本実施の形態例は、従来の構成である紫外
線殺菌装置−カートリッジポリッシャー−限外濾過膜装
置に構成上対応するものであるが、本実施の形態例で使
用する複室式ＥＤＩは従来の構成で使用するカートリッ
ジポリッシャーよりも殺菌及び微粒子の除去の面で優れ
ており、本実施の形態例の方が処理水の水質は向上す
る。

【００２５】なお、前記の具体例の中、（１）において
は、二次純水製造装置は複室式ＥＤＩのみで構成される
から、コンパクトな装置となり設置面及び運転面でもコ
ストが低減された運転ができる。また、従来使用されて
いたカートリッジポリッシャーのイオン交換体の交換な
ど煩わしい作業が削除できる。

【００２６】前記の具体例の中、前記（２）又は（３）
の構成は、上記（１）の構成に対して、更に微粒子のリ
ークを防止するものである。また、前記（６）及び
（７）の構成は有機物の除去を目的としたもので、有機
物は先ず、紫外線酸化装置で酸化分解され、次いで、分
解生成物は炭酸イオンや有機酸の形でアニオンポリッシ
ャーで除去される。また、前記（８）及び（９）の構成
は有機物の除去を最重点としたもので、逆浸透膜装置と
紫外線酸化装置で、有機物の除去を最大限行うことを意
図したものである。また、この構成では微粒子の除去も
行えるから、高度に精製された超純水を得ることができ
る。

【００２７】

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限す
るものではない。

【００２８】実施例１図３に示すＡ系統のフローで示される装置及び下記に示
す仕様の装置を使用して超純水を製造した。すなわち、
一次純水製造装置６１で市水（２８０μS/cm）を精製処
理して得た純水を純水貯槽６２に送り、この純水をポン
プ６３で複室式ＥＤＩ６５、限外濾過膜装置６６からな
る二次純水製造装置に供給した。また、複室式ＥＤＩ６
５の濃縮室には１次純水製造装置に組み込まれた逆浸透
膜装置の透過水を供給した。図中、ａ、ｂ及びｃにおけ
る水質の測定結果を表１に示す。＜一次純水製造装置の基本構成＞限外濾過膜装置−逆浸透膜装置−電気式脱イオン水製造
装置（限外濾過膜装置）型式；ＬＧＶ−５２１０（外圧型中空糸膜モジュール；
旭化成工業社製）分画分子量；２０，０００（逆浸透膜装置）型式；ＥＳ２０−Ｄ８（ポリアミド系複合合成膜スパイ
ラル型モジュール；日東電工社製）（電気式脱イオン水製造装置）図４で示される構造で３
個の脱イオンモジュールを併設して構成されるＥＤＩを
使用した。型式；ＥＤＩ−１０；オルガノ社製イオン交換体；脱塩室上流部(1/2) はアニオン交換樹脂
（Ａ）、脱塩室下流部(1/2) は（Ａ）とカチオン交換樹
脂（Ｋ）の混床イオン交換樹脂処理量；１m³/h. 濃縮水量；０．３m³/h. 印加電圧；２００Ｖ通電電流値；１．５Ａ＜二次純水製造装置＞複室式ＥＤＩ−限外濾過膜装置（複室式ＥＤＩ）図２で示される構造で３個の脱イオン
モジュール（６個の小脱塩室）を併設して構成される複
室式ＥＤＩを使用した。すなわち、被処理水が最初に流
入する小脱塩室は図２中、第２脱塩室である。第１小脱塩室；幅３００mm、高さ６００mm、厚さ３mm 第１小脱塩室充填イオン交換樹脂；アニオン交換樹脂
（Ａ）とカチオン交換樹脂（Ｋ）との混合イオン交換樹
脂（混合比は体積比でＡ：Ｋ＝１：１）第２小脱塩室；幅３００mm、高さ６００mm、厚さ８mm 第２小脱塩室充填イオン交換樹脂；アニオン交換樹脂装置全体の流量；１m³／ｈ．濃縮水量；０．３m³/h. 印加電圧；２００Ｖ通電電流値；１．５Ａ（限外濾過膜装置）型式；ＯＬＴ−３０２６（外圧型中空糸膜モジュール；
旭化成工業社製）分画分子量；１０，０００

【００２９】比較例１図３に示すＢ系統のフローで示される装置及び下記に示
す仕様の装置を使用して超純水を製造した。すなわち、
実施例１と異なる点は複室式ＥＤＩ６５に代えて、電気
式脱イオン水製造装置（ＥＤＩ）６０１及びカートリッ
ジポリッシャー６０２を設置した点にある。また、ＥＤ
Ｉの濃縮室には１次純水製造装置に組み込まれた逆浸透
膜装置の透過水を供給した。図中、ｄ及びｅにおける水
質の測定結果を表１に示す。＜一次純水製造装置＞実施例１と同様である。＜二次純水製造装置＞ＥＤＩ−カートリッジポリッシャー−限外濾過膜装置（カートリッジポリッシャー）アンバーライトIR-124
（H 形）とアンバーライトIRA-402BL(OH形) との混合イ
オン交換樹脂（ＥＤＩ及び限外濾過膜装置）ＥＤＩは一次純水製造装
置で使用されるものと同様のもので、限外濾過膜装置は
実施例１と同様のもの。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１から、複室式ＥＤＩを組み込んだ二次
純水製造装置は、カートリッジポリッシャーを使用しな
くとも、これを使用したのと同様の高い抵抗率の処理水
が得られた。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、二次純水製造装置に組
み込まれる電気式脱イオン水製造装置の濃縮水に、通電
抵抗を低減するため電解質濃度を高めた水を使用して、
濃縮水中の高濃度の不純物イオンがイオン交換膜の選択
透過性に反して脱塩室に流入しても、処理水の抵抗率が
低下することを防止できる。このため、従来の電気式脱
イオン水製造装置に比べて、高抵抗率の処理水がより簡
素なシステムで得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における二次純水製造装置
のフロー図である。

【図２】本発明で使用する複室式電気式脱イオン水製造
装置の模式図である。

【図３】実施例及び比較例の構成を示すフロー図であ
る。

【図４】従来の電気式脱イオン水製造装置の模式図であ
る。

【符号の説明】

Ｄ、Ｄ₁〜Ｄ₄、１０４脱塩室ｄ₁、ｄ₃、ｄ₅、ｄ₇、第１小脱塩室ｄ₂、ｄ₄、ｄ₆、ｄ₈、第２小脱塩室１、１０５濃縮室２、１１２、１１３電極室３、１０１カチオン交換膜４、１０２アニオン交換膜５中間イオン交換膜６、１０９陰極７、１１０陽極８、１０３イオン交換体１１、１１１被処理水流入ライン１２第２小脱塩室の処理水
流出ライン１３第１小脱塩室の被処理
水流入ライン１４、１１４脱イオン水流出ライン１５、１１５濃縮水流入ライン１６、１１６濃縮水流出ライン１７、１１７電極水流入ライン１８、１１８電極水流出ライン５１、６１一次純水製造装置５２、６２純水貯槽５３、６３ポンプ５４紫外線殺菌装置５５、６５複室式電気式脱イオン
水製造装置６０１電気式脱イオン水製造
装置５６、６６、６０３限外濾過膜装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｃ０２Ｆ 1/72 １０１ 1/72 １０１ 1/46 １０３Ｆターム(参考） 4D006 GA03 GA06 GA07 GA17 HA01 HA47 HA61 JA04A JA30A JA43A JA44A JA45A JA70A KA02 KA72 KB04 KB17 MA01 PA01 PB20 PB24 PB62 PB64 PC02 4D037 AA03 AB18 BA18 CA03 CA04 CA11 4D050 AA05 AB06 BC09 CA03 CA09 CA10 4D061 DA03 DB13 EA02 EA09 EB01 EB04 EB12 EB13 FA03 FA07 FA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一次純水製造装置から供給される純水を
更に精製処理してユースポイントへ供給する二次純水製
造装置であって、該二次純水製造装置は少なくとも電気
式脱イオン水製造装置を組み込んでなり、該電気式脱イ
オン水製造装置が、一側のカチオン交換膜、他側のアニ
オン交換膜及び当該カチオン交換膜と当該アニオン交換
膜の間に位置する中間イオン交換膜で区画される２つの
小脱塩室にイオン交換体を充填して脱塩室を構成し、前
記カチオン交換膜、アニオン交換膜を介して脱塩室の両
側に濃縮室を設け、これらの脱塩室及び濃縮室を陽極と
陰極の間に配置して形成されることを特徴とする二次純
水製造装置。
【請求項２】前記電気式脱イオン水製造装置の中間イ
オン交換膜が、アニオン交換膜であることを特徴とする
請求項１記載の二次純水製造装置。
【請求項３】前記二次純水製造装置は、前記電気式脱
イオン水製造装置と、限外濾過膜装置又は精密濾過膜装
置とを組み込んでなることを特徴とする請求項１又は２
記載の二次純水製造装置。
【請求項４】前記二次純水製造装置は、紫外線殺菌装
置又は紫外線酸化装置と、前記電気式脱イオン水製造装
置と、限外濾過膜装置又は精密濾過膜装置とを組み込ん
でなることを特徴とする請求項１又は２記載の二次純水
製造装置。
【請求項５】前記二次純水製造装置は、更に、逆浸透
膜装置を組み込んでなることを特徴とする請求項４記載
の二次純水製造装置。