JP2002361052A - 超純水製造用限外ろ過膜およびその予備洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超純水製造装置を設置した後、短時間で高純
度の超純水を得ることができる方法を提供することを目
的とする。 【解決手段】 超純水製造に使用される限外ろ過膜６を
予備的に洗浄する方法であって、限外ろ過膜６を酸剤で
洗浄する酸洗浄工程と、この工程で洗浄した限外ろ過膜
６を超純水で洗浄する超純水洗浄工程とを実施する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超純水製造に使用
される限外ろ過膜、およびこの限外ろ過膜を超純水製造
に先だって予備的に洗浄する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、超純水の製造は、原水に紫外線照
射、逆浸透膜分離、膜脱気、イオン交換、限外ろ過膜分
離などの処理を施すことによって行われている。図１７
は、超純水製造装置の一例を示すもので、ここに示す超
純水製造装置６１は、原水を貯留する原水貯留槽２と、
原水に紫外線を照射する紫外線照射器３と、イオン交換
法による脱塩処理を行うイオン交換塔４と、限外ろ過膜
６による膜分離を行う限外ろ過膜分離装置５とを備えて
いる。

【０００３】この超純水製造装置６１を使用するには、
各装置（紫外線照射器３、イオン交換塔４、限外ろ過膜
分離装置５）を接続して製造装置６１を設置した後、原
水貯留槽２からの原水を紫外線照射器３に供給し、イオ
ン交換塔４、限外ろ過膜分離装置５を経て処理水として
超純水を得る。

【０００４】この超純水製造装置６１により超純水製造
を開始する際には、各装置（紫外線照射器３、イオン交
換塔４、限外ろ過膜分離装置５）から溶出等により不純
物（金属イオンなど）が放出され、処理水（超純水）中
に混入することがある。このため、処理水中への不純物
混入を防ぐことを目的として、超純水製造装置６１の設
置後、超純水製造の開始に先だって、洗浄水を紫外線照
射器３、イオン交換塔４、限外ろ過膜分離装置５を経て
再び紫外線照射器３に循環させる循環洗浄が行われてい
る。この洗浄は、通常、洗浄水を交換しつつ複数回行わ
れる。この洗浄によって、各装置からの不純物放出量を
低減させ、不純物含有量の少ない処理水を得ることがで
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では洗浄を行うため、超純水製造装置６１の設置
後、処理水の不純物濃度を十分に低くするまでに長時間
を要していた。また多量の洗浄水が必要となるため、コ
スト面の不利が生じていた。このため、超純水製造装置
を設置した後、短時間で低不純物濃度の超純水を製造で
きる技術が要望されていた。本発明は、上記事情に鑑み
てなされたもので、超純水製造装置を設置した後、短時
間で高純度の超純水を得ることができる方法を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、限外ろ過膜
を用いた製造装置を洗浄する際に装置から放出される不
純物の多くはＣａイオンであり、このＣａイオンの大部
分が限外ろ過膜に由来するものであることを見出した。
さらに、本発明者は、このＣａイオンを、酸洗浄または
過酸化水素洗浄により限外ろ過膜から除去できることを
見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。本発明
の予備洗浄方法は、超純水製造に使用される限外ろ過膜
を、超純水製造に先だって予備的に洗浄する方法であっ
て、限外ろ過膜を酸剤で洗浄する酸洗浄工程と、この工
程で洗浄した限外ろ過膜を超純水で洗浄する超純水洗浄
工程とを有することを特徴とする。酸洗浄工程で用いる
酸剤としては、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、炭酸、過硫
酸、過塩酸、過塩素酸、クエン酸、酢酸、シュウ酸、酒
石酸のうち少なくとも１種を含み、その濃度が０．１重
量％以上であるものを用いるのが好ましい。また本発明
では、限外ろ過膜を過酸化水素水で洗浄する過酸化水素
洗浄工程と、この工程で洗浄した限外ろ過膜を超純水で
洗浄する超純水洗浄工程とを有する予備洗浄方法を採用
することができる。過酸化水素洗浄工程で用いる過酸化
水素水としては、過酸化水素濃度が０．１重量％以上で
あるものを用いるのが好ましい。超純水洗浄工程におい
ては、超純水の限外ろ過膜に対する流量を、この限外ろ
過膜の規定流量３〜１５ｍ³／ｈに対し、１０〜１００
０Ｌ／ｈとなるようにし、超純水による洗浄を１０時間
以上行うのが好ましい。本発明の超純水製造用限外ろ過
膜は、上記予備洗浄方法によって予備洗浄されたことを
特徴とするものである。また本発明の超純水製造用限外
ろ過膜は、超純水の製造開始からの膜面積あたりの処理
水量が４．８〜２４０ｍ³／ｍ²であるときに、処理水の
Ｃａ濃度が１ｎｇ／Ｌ以下となる構成とすることができ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の予備洗浄方法の
一実施形態によって洗浄された限外ろ過膜を用いた超純
水製造装置を示すもので、ここに示す超純水製造装置１
は、原水貯留槽２と、紫外線照射器３と、イオン交換塔
４と、限外ろ過膜分離装置５とを備えている。限外ろ過
膜分離装置５は、外容器内に限外ろ過膜６を備えて構成
されている。限外ろ過膜６としては、ポリスルフォン
系、ポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系、セル
ロース系等の材料からなるものを用いることができる。
特に、ポリスルフォン系の材料を用いるのが好ましい。
限外ろ過膜６としては、中空糸状、管状、プリーツ状、
スパイラル状、プレートアンドフレーム状のものを用い
ることができる。

【０００８】限外ろ過膜分離装置５には、次に示す手順
に従って予備的に洗浄された限外ろ過膜６が用いられて
いる。以下に示す洗浄方法は、本発明の予備洗浄方法の
第１の実施形態であり、次に示す２つの工程を有する。 （１）酸洗浄工程 図２は、酸洗浄工程に用いられる酸洗浄装置の一例を示
すものである。酸洗浄工程では、この酸洗浄装置を用い
て、酸剤循環槽７からの酸剤を、限外ろ過膜分離装置５
内に供給し、限外ろ過膜６を透過させて酸剤循環槽７に
循環させることにより、限外ろ過膜６を洗浄する方法を
とることができる。

【０００９】この工程で用いる酸剤としては、塩酸、硝
酸、硫酸、フッ酸、炭酸、過硫酸、過塩酸、過塩素酸、
有機酸のうち少なくとも１種を含むものを用いるのが好
ましい。有機酸としては、クエン酸、酢酸、シュウ酸、
酒石酸を用いるのが好ましい。なかでも特に、洗浄効果
の点から塩酸、硝酸、硫酸、クエン酸を含むものを用い
るのが好適である。

【００１０】酸剤としては、酸濃度が０．１重量％以上
のものを用いるのが好ましい。特に、０．１〜１０重量
％溶液を使用するのが好ましい。この酸濃度が上記範囲
未満であると、洗浄効果が不十分となりやすくなる。ま
たこの酸濃度が上記範囲を越えると、洗浄操作が難しく
なり、かつ薬剤コストが嵩むようになるため好ましくな
い。酸剤のｐＨは、６以下（好ましくは５以下、さらに
好ましくは４以下）とするのが好適である。このｐＨが
この範囲未満であると、洗浄効果が不十分となりやすく
なるため好ましくない。

【００１１】この酸洗浄工程では、限外ろ過膜６中のＣ
ａを溶出させ、限外ろ過膜６のＣａ含有量を低くするこ
とができる。

【００１２】（２）超純水洗浄工程 この工程では、上記酸洗浄工程によって洗浄した限外ろ
過膜６を、超純水で洗浄する。超純水洗浄は、図３に示
す洗浄装置を用いて行うことができる。すなわち超純水
貯留槽８からの超純水を、限外ろ過膜分離装置５内に供
給し、限外ろ過膜６を透過させて系外に排出することに
より、限外ろ過膜６を洗浄する方法をとることができ
る。

【００１３】超純水洗浄工程において、超純水の限外ろ
過膜６に対する流量は、少なすぎれば上記酸剤が残留し
やすくなり、多すぎれば限外ろ過膜６への負荷が大きく
なるため、限外ろ過膜６の規定流量３〜１５ｍ³／ｈに
対し、１０〜１０００Ｌ／ｈとするのが好ましい。超純
水洗浄は、１０時間以上行うのが好ましい。洗浄時間が
この範囲未満であると、洗浄が不十分となり酸剤が残留
しやすくなる。超純水洗浄は、常温下で行うこともでき
るが、５０℃以上の温度条件で行うことにより、洗浄効
果を高めることができる。この超純水洗浄により、限外
ろ過膜分離装置５内の酸剤等を洗い流し、限外ろ過膜分
離装置５を清浄化することができる。

【００１４】洗浄用の超純水としては、以下のものを使
用するのが好ましい。 ・電気比抵抗；１８ＭΩ・ｃｍ以上 ・微粒子（１ｍｌ中、０．１μｍ径以上の微粒子数）；
５個以下 ・微生物（１Ｌ中微生物数）；１０個以下 ・有機物（ＴＯＣ）；１０μｇ／ｌ以下

【００１５】以上の２つの工程を有する予備洗浄は、限
外ろ過膜分離装置５を用いた超純水製造装置１を設置す
る前に行うことができる。例えば限外ろ過膜分離装置５
を作製する際に、その最終工程において行うことができ
る。この予備洗浄を施した限外ろ過膜６を有する限外ろ
過膜分離装置５を用いて、図１に示す超純水製造装置１
を構築する。

【００１６】次に、この超純水製造装置１を用いて超純
水を製造する方法を説明する。図１に示すように、原水
貯留槽２からの原水に、紫外線照射器３により紫外線を
照射して有機物を酸化分解するとともに殺菌処理を行
い、次いでイオン交換塔４により脱塩処理を施す。得ら
れた中間処理水を限外ろ過膜分離装置５に供給し、限外
ろ過膜６を透過させて固形物等を除去し、処理水として
超純水を得る。限外ろ過膜分離装置５の限外ろ過膜６
は、上記予備洗浄においてＣａ含有量が少なくされてい
るため、超純水製造開始後、短時間で処理水中へのＣａ
溶出量が少なくなる。

【００１７】上記予備洗浄方法では、限外ろ過膜６を酸
剤で洗浄する酸洗浄工程と、この工程で洗浄した限外ろ
過膜６を超純水で洗浄する超純水洗浄工程とを有するの
で、酸洗浄工程において限外ろ過膜６に含まれるＣａを
溶出させた後、超純水洗浄工程において酸剤を洗い流
し、この限外ろ過膜６を清浄化することができる。この
ため、この限外ろ過膜６を用いた超純水製造装置１で
は、設置後、短時間で低不純物濃度の処理水を得ること
ができる。

【００１８】この予備洗浄方法によって予備洗浄された
限外ろ過膜６では、超純水製造装置１を用いた超純水の
製造開始からの膜面積あたりの処理水量が４．８〜２４
０ｍ ³／ｍ²であるときに、処理水のＣａ濃度が１ｎｇ／
Ｌ以下となる。

【００１９】上記予備洗浄方法によってＣａ濃度が低い
処理水を得ることができる理由は明らかでないが、この
理由については以下の推測が可能である。限外ろ過膜６
にはＣａが含まれ、このＣａの一部はＣａ塩（例えばＣ
ａＣＯ₃、ＣａＳＯ₄・２Ｈ₂Ｏ）の形態で存在している
可能性がある。このＣａ塩は、水に対し溶解しにくいも
のの、その溶解度は低ｐＨ条件において比較的高いた
め、酸洗浄工程によって限外ろ過膜６から溶出しやすく
なる。このため、上記予備洗浄によって限外ろ過膜６の
Ｃａ含有量が低くなると考えられる。従って、この方法
により洗浄された限外ろ過膜６を用いることによって、
超純水製造開始後、短時間でＣａ濃度が低い処理水が得
られる。

【００２０】次に、本発明の予備洗浄方法の第２の実施
形態を説明する。本実施形態の予備洗浄方法では、酸洗
浄工程に代えて、限外ろ過膜６を過酸化水素水で洗浄す
る過酸化水素洗浄工程を行う点で上記第１の実施形態の
予備洗浄方法と異なる。すなわち、本実施形態の予備洗
浄方法は、次の２つの工程を有する。

【００２１】（１）過酸化水素洗浄工程 過酸化水素洗浄は、図２に示すものと同様の構成の洗浄
装置を用いて行うことができる。以下、図２を利用して
過酸化水素洗浄の手順を説明する。過酸化水素水循環槽
７からの過酸化水素水を、限外ろ過膜分離装置５内に供
給し、限外ろ過膜６を透過させて過酸化水素水循環槽７
に循環させることにより、過酸化水素水で限外ろ過膜６
を洗浄する。また、過酸化水素洗浄は、循環洗浄に限ら
ず、限外ろ過膜６を過酸化水素水に浸漬する方法によっ
て行うこともできる。例えば、過酸化水素水を限外ろ過
膜分離装置５内に満たすことによって、限外ろ過膜６を
過酸化水素水に浸漬させる方法をとることができる。

【００２２】過酸化水素水としては、過酸化水素濃度が
０．１重量％以上の溶液を用いるのが好ましい。特に、
０．１〜１０重量％溶液を使用するのが好ましい。この
過酸化水素濃度が上記範囲未満であると、洗浄効果が不
十分となりやすい。またこの過酸化水素濃度が上記範囲
を越えると、洗浄操作が難しくなり、かつ薬剤コストが
嵩むようになるため好ましくない。

【００２３】この過酸化水素洗浄工程では、Ｃａを限外
ろ過膜６から除去し、限外ろ過膜６のＣａ含有量を低く
することができる。

【００２４】（２）超純水洗浄工程 この工程では、上記過酸化水素洗浄工程によって洗浄し
た限外ろ過膜分離装置５を、上述の第１の実施形態の予
備洗浄方法における超純水洗浄工程と同様にして超純水
洗浄する。この超純水洗浄により、限外ろ過膜分離装置
５内の過酸化水素水等を洗い流し、限外ろ過膜分離装置
５を清浄化することができる。なお本発明では、超純水
洗浄工程後、さらに限外ろ過膜６を過酸化水素水に浸漬
させて過酸化水素洗浄を行うこともできる。

【００２５】本実施形態の予備洗浄方法では、限外ろ過
膜６を過酸化水素水で洗浄する過酸化水素洗浄工程と、
この工程で洗浄した限外ろ過膜６を超純水で洗浄する超
純水洗浄工程とを有するので、過酸化水素洗浄工程にお
いて限外ろ過膜６に含まれるＣａを除去した後、超純水
洗浄工程において酸剤を洗い流し、この限外ろ過膜６を
清浄化することができる。このため、この限外ろ過膜６
を用いた超純水製造装置１では、設置後、短時間で低不
純物濃度の処理水を得ることができる。

【００２６】過酸化水素洗浄工程を有する予備洗浄方法
によってＣａ濃度が低い処理水を得ることができる理由
については、次のような推測が可能である。限外ろ過膜
６にはＣａが含まれ、このＣａの一部は、限外ろ過膜６
の構成材料（例えばポリスルフォン）に対しイオン結合
した状態（例えば限外ろ過膜６のスルフォン基に対しイ
オン結合した状態）で存在していると考えられる。過酸
化水素は強い酸化力をもつため、過酸化水素洗浄工程で
は、Ｃａが結合した膜構成材料の一部（例えばＣａが結
合したスルフォン基）が、Ｃａが結合した状態のまま酸
化分解によって膜から脱離する可能性がある。このた
め、上記予備洗浄によって限外ろ過膜６のＣａ含有量が
低くなると考えられる。従って、この方法により洗浄さ
れた限外ろ過膜６を用いることによって、超純水製造開
始後、短時間でＣａ濃度が低い処理水が得られると考え
ることができる。

【００２７】上記予備洗浄方法によって洗浄した限外ろ
過膜分離装置５は、図１に示す構成の超純水製造装置１
だけでなく、以下に示す構成の超純水製造装置にも適用
することができる。図４に示す超純水製造装置１１は、
紫外線照射器３とイオン交換塔４との間に、酸素を除去
する膜脱気装置９を設けた点で図１に示す超純水製造装
置１と異なる。図５に示す超純水製造装置２１は、イオ
ン交換塔４と限外ろ過膜分離装置５との間に膜脱気装置
９を設けた点で図１に示す超純水製造装置１と異なる。
図６に示す超純水製造装置３１は、紫外線照射器３の下
流側に膜脱気装置９を設け、その下流側に逆浸透膜分離
装置１０を設けた点で図１に示す超純水製造装置１と異
なる。図７に示す超純水製造装置４１は、紫外線照射器
３の下流側に逆浸透膜分離装置１０を設け、その下流側
に膜脱気装置９を設けた点で図１に示す超純水製造装置
１と異なる。図８に示す超純水製造装置５１は、紫外線
照射器３の上流側に逆浸透膜分離装置１０を設け、紫外
線照射器３の下流側に膜脱気装置９を設けた点で図１に
示す超純水製造装置１と異なる。

【００２８】一般に、最下流側に限外ろ過膜分離装置が
設けられた超純水製造装置において、限外ろ過膜分離装
置から不純物が放出された場合には、この不純物が処理
水中に混入することになる。これに対し、図１、図４〜
図８に示す超純水製造装置では、限外ろ過膜分離装置５
が上記方法によって予備洗浄されたものであるため、超
純水製造開始後、この限外ろ過膜分離装置５からの不純
物放出量が短時間で少なくなる。このため、設置後、短
時間で低不純物濃度の処理水を得ることができる。

【００２９】

【実施例】以下、具体例を示して本発明の予備洗浄方法
の効果を明確にする。 （実施例１）未使用の限外ろ過膜分離装置５（限外ろ過
膜６の面積３０ｍ³、規定流量１０ｍ³／ｈ、限外ろ過膜
６はポリスルフォン製の外圧型中空糸膜）に、以下に示
す予備洗浄を施した。 （１）酸洗浄工程 図２に示す洗浄装置を用い、限外ろ過膜分離装置５を、
１重量％硝酸溶液で循環洗浄した。酸剤の循環流量は２
００Ｌ／ｈとし、温度は５０℃とした。洗浄時間は２ｈ
とした。 （２）超純水洗浄工程 酸洗浄工程によって洗浄した限外ろ過膜分離装置５を、
図３に示す洗浄装置を用いて超純水で洗浄した。洗浄用
超純水の流量は２００Ｌ／ｈとし、温度は常温とした。
洗浄時間は２２ｈとした。

【００３０】上記予備洗浄を施した限外ろ過膜分離装置
５を用いて、図１に示す超純水製造装置１を構築し、こ
の超純水製造装置１を用いて超純水製造を行った。原水
としては、電気比抵抗１８．２ＭΩ・ｃｍ、ＴＯＣ１．
５μｇ／Ｌ、水温２２〜２７℃のものを使用した。また
原水の供給流量は限外ろ過膜分離装置５の規定流量に設
定した。超純水の製造開始からの処理水のＣａ濃度の変
化を図９に示す。

【００３１】（比較例１〜６）以下に示す限外ろ過膜分
離装置５を、未使用状態のまま（予備洗浄を行わずに）
用いて図１に示す超純水製造装置１を構築し、この超純
水製造装置１を用いて、実施例１と同様にして超純水製
造を行った。 比較例１ ：実施例１で用いたものと同じ構成の限外ろ
過膜分離装置 比較例２ ：実施例１で用いたものと同じ構成の限外ろ
過膜分離装置 比較例３ ：限外ろ過膜６の面積５ｍ³、規定流量３ｍ³
／ｈ、限外ろ過膜６はポリスルフォン製の外圧型中空糸
膜 比較例４ ：限外ろ過膜６の面積３４ｍ³、規定流量１５
ｍ³／ｈ、限外ろ過膜６はポリスルフォン製の外圧型中
空糸膜 比較例５ ：限外ろ過膜６の面積５ｍ³、規定流量３ｍ³
／ｈ、限外ろ過膜６はポリスルフォン製の外圧型中空糸
膜 比較例６ ：限外ろ過膜６の面積１５ｍ³、規定流量１０
ｍ³／ｈ、限外ろ過膜６はポリスルフォン製の外圧型中
空糸膜 超純水の製造開始からの処理水のＣａ濃度の変化を図９
に併せて示す。

【００３２】図９より、比較例では、製造開始から処理
水のＣａ濃度が低くなるまでに長時間を要したが、実施
例では、低Ｃａ濃度の処理水が短時間で得られたことが
わかる。

【００３３】（実施例２）未使用の限外ろ過膜分離装置
５（限外ろ過膜６の面積５ｍ³、規定流量３ｍ³／ｈ、限
外ろ過膜６はポリスルフォン製の外圧型中空糸膜）に、
以下に示す予備洗浄を施した。 （１）酸洗浄工程 図２に示す洗浄装置を用い、０．５重量％クエン酸溶液
で限外ろ過膜分離装置５を循環洗浄した。酸剤の循環流
量は２００Ｌ／ｈとし、温度は常温とした。洗浄時間は
４ｈとした。 （２）超純水洗浄工程 酸洗浄工程によって洗浄した限外ろ過膜分離装置５に、
次に示す２つの工程からなる超純水洗浄を施した。 第１工程：限外ろ過膜分離装置５を、図３に示す洗浄装
置を用いて超純水で洗浄した。洗浄用超純水の流量は２
００Ｌ／ｈとし、温度は常温とした。洗浄時間は６ｈと
した。 第２工程：限外ろ過膜分離装置５を、洗浄用超純水の流
量２００Ｌ／ｈ、常温、洗浄時間１２０ｈの条件で、引
き続いて超純水洗浄した。

【００３４】上記予備洗浄を施した限外ろ過膜分離装置
５を用いて、図１に示す超純水製造装置１を構築し、こ
の超純水製造装置１を用いて、実施例１と同様にして超
純水製造を行った。超純水の製造開始からの処理水のＣ
ａ濃度の変化を図１０に示す。図１０には、比較例１〜
６の試験結果を併せて示す。

【００３５】図１０より、比較例では、製造開始から処
理水のＣａ濃度が低くなるまでに長時間を要したが、実
施例では、低Ｃａ濃度の処理水が短時間で得られたこと
がわかる。

【００３６】（実施例３）未使用の限外ろ過膜分離装置
５（限外ろ過膜６の面積５ｍ³、規定流量３ｍ³／ｈ、限
外ろ過膜６はポリスルフォン製の外圧型中空糸膜）に、
以下に示す予備洗浄を施した。 （１）酸洗浄工程 図２に示す洗浄装置を用い、０．１重量％塩酸溶液で限
外ろ過膜分離装置５を循環洗浄した。酸剤の循環流量は
２００Ｌ／ｈとし、温度は常温とした。洗浄時間は４ｈ
とした。 （２）超純水洗浄工程 酸洗浄工程によって洗浄した限外ろ過膜分離装置５に、
次に示す３つの工程からなる超純水洗浄を施した。 第１工程：限外ろ過膜分離装置５を、図３に示す洗浄装
置を用いて超純水で洗浄した。洗浄用超純水の流量は２
００Ｌ／ｈとし、温度は常温とした。洗浄時間は２０ｈ
とした。 第２工程：限外ろ過膜分離装置５を、８０℃の温度条件
でさらに超純水洗浄した。洗浄用超純水の流量は２００
Ｌ／ｈとし、洗浄時間は７２ｈとした。 第３工程：限外ろ過膜分離装置５を、洗浄用超純水の流
量３００Ｌ／ｈ、常温、洗浄時間６ｈの条件で、さらに
超純水洗浄した。

【００３７】上記予備洗浄を施した限外ろ過膜分離装置
５を用いて、図１に示す超純水製造装置１を構築し、こ
の超純水製造装置１を用いて、実施例１と同様にして超
純水製造を行った。超純水の製造開始からの処理水のＣ
ａ濃度の変化を図１１に示す。

【００３８】（比較例７）実施例３で用いたものと同じ
構成の限外ろ過膜分離装置５を、未使用状態のまま（予
備洗浄を行わずに）用いて図１に示す超純水製造装置１
を構築し、この超純水製造装置１を用いて、実施例１と
同様にして超純水製造を行った。超純水の製造開始から
の処理水のＣａ濃度の変化を図１１に併せて示す。図１
１には、比較例１〜６の試験結果を併せて示す。

【００３９】図１１より、比較例では、製造開始から処
理水のＣａ濃度が低くなるまでに長時間を要したが、実
施例では、低Ｃａ濃度の処理水が短時間で得られたこと
がわかる。

【００４０】（実施例４）未使用の限外ろ過膜分離装置
５（限外ろ過膜６の面積５ｍ³、規定流量３ｍ³／ｈ、限
外ろ過膜６はポリスルフォン製の外圧型中空糸膜）に、
以下に示す予備洗浄を施した。 （１）酸洗浄工程 図２に示す洗浄装置を用い、０．１重量％硝酸溶液で限
外ろ過膜分離装置５を循環洗浄した。酸剤の循環流量は
２００Ｌ／ｈとし、温度は常温とした。洗浄時間は２４
ｈとした。 （２）超純水洗浄工程 酸洗浄工程によって洗浄した限外ろ過膜分離装置５に、
次に示す２つの工程からなる超純水洗浄を施した。 第１工程：限外ろ過膜分離装置５を、図３に示す洗浄装
置を用いて超純水で洗浄した。洗浄用超純水の流量は２
００Ｌ／ｈとし、温度は常温とした。洗浄時間は３ｈと
した。 第２工程：限外ろ過膜分離装置５を、洗浄用超純水の流
量４００Ｌ／ｈ、常温、洗浄時間１６８ｈの条件で、さ
らに超純水洗浄した。

【００４１】上記予備洗浄を施した限外ろ過膜分離装置
５を用いて、図１に示す超純水製造装置１を構築し、こ
の超純水製造装置１を用いて、実施例１と同様にして超
純水製造を行った。超純水の製造開始からの処理水のＣ
ａ濃度の変化を図１２に示す。図１２には、比較例１〜
６の試験結果を併せて示す。

【００４２】図１２より、比較例では、製造開始から処
理水のＣａ濃度が低くなるまでに長時間を要したが、実
施例では、低Ｃａ濃度の処理水が短時間で得られたこと
がわかる。

【００４３】（実施例５）未使用の限外ろ過膜分離装置
５（限外ろ過膜６の面積５ｍ³、規定流量３ｍ³／ｈ、限
外ろ過膜６はポリスルフォン製の外圧型中空糸膜）に、
以下に示す予備洗浄を施した。 （１）過酸化水素洗浄工程 限外ろ過膜分離装置５内に１重量％の過酸化水素水を満
たし、限外ろ過膜６をこの過酸化水素水中に浸漬させ
た。浸漬時間は１０日間とした。 （２）超純水洗浄工程 過酸化水素洗浄工程によって洗浄した限外ろ過膜分離装
置５を、図３に示す洗浄装置を用いて超純水で洗浄し
た。洗浄用超純水の流量は、２．２ｍ³／ｈとし、温度
は常温とした。洗浄時間は２０ｈとした。

【００４４】上記予備洗浄を施した限外ろ過膜分離装置
５を用いて、図１に示す超純水製造装置１を構築し、こ
の超純水製造装置１を用いて、実施例１と同様にして超
純水製造を行った。超純水の製造開始からの処理水のＣ
ａ濃度の変化を図１３に示す。図１３には、比較例７の
試験結果も併せて示す。

【００４５】図１３より、比較例では、製造開始から処
理水のＣａ濃度が低くなるまでに長時間を要したが、実
施例では、低Ｃａ濃度の処理水が短時間で得られたこと
がわかる。

【００４６】（実施例６）未使用の限外ろ過膜分離装置
５（限外ろ過膜６の面積５ｍ³、規定流量３ｍ³／ｈ、限
外ろ過膜６はポリスルフォン製の外圧型中空糸膜）に、
以下に示す予備洗浄を施した。 （１）過酸化水素洗浄工程 限外ろ過膜分離装置５に、次に示す２つの工程からなる
過酸化水素洗浄を施した。 第１工程：限外ろ過膜分離装置５内に１重量％の過酸化
水素水を満たし、限外ろ過膜６をこの過酸化水素水中に
浸漬させた。浸漬時間は３０日間とした。 第２工程：限外ろ過膜分離装置５を、図２に示す洗浄装
置を用いて１重量％の過酸化水素水で循環洗浄した。過
酸化水素水の流量は２００Ｌ／ｈとし、洗浄時間は２４
ｈとした。 （２）超純水洗浄工程 過酸化水素洗浄工程によって洗浄した限外ろ過膜分離装
置５を、図３に示す洗浄装置を用いて超純水で洗浄し
た。洗浄用超純水の流量は３ｍ³／ｈとし、洗浄時間は
２４ｈとした。

【００４７】上記予備洗浄を施した限外ろ過膜分離装置
５を用いて、図１に示す超純水製造装置１を構築し、こ
の超純水製造装置１を用いて、実施例１と同様にして超
純水製造を行った。超純水の製造開始からの処理水のＣ
ａ濃度の変化を図１４に示す。図１４には、比較例１〜
７の試験結果を併せて示す。

【００４８】図１４より、比較例では、製造開始から処
理水のＣａ濃度が低くなるまでに長時間を要したが、実
施例では、低Ｃａ濃度の処理水が短時間で得られたこと
がわかる。

【００４９】（実施例７）未使用の限外ろ過膜分離装置
５（限外ろ過膜６の面積３０ｍ³、規定流量１０ｍ³／
ｈ、限外ろ過膜６はポリスルフォン製の外圧型中空糸
膜）に、以下に示す予備洗浄を施した。 （１）酸洗浄工程 図２に示す洗浄装置を用い、１重量％硝酸溶液で限外ろ
過膜分離装置５を循環洗浄した。酸剤の循環流量は２０
０Ｌ／ｈとし、温度は常温とした。洗浄時間は４ｈとし
た。 （２）超純水洗浄工程 酸洗浄工程によって洗浄した限外ろ過膜分離装置５を、
図３に示す洗浄装置を用いて超純水で洗浄した。洗浄時
間は２４ｈとした。洗浄用超純水の流量は、３００Ｌ／
ｈとした。

【００５０】上記予備洗浄を施した限外ろ過膜分離装置
５を用いて、図１に示す超純水製造装置１を構築し、こ
の超純水製造装置１を用いて、実施例１と同様にして超
純水製造を行った。超純水の製造開始からの処理水のＣ
ａ濃度の変化を図１５に示す。

【００５１】（比較例８）実施例７で用いたものと同じ
構成の限外ろ過膜分離装置５を、未使用状態のまま（予
備洗浄を行わずに）用いて図１に示す超純水製造装置１
を構築し、この超純水製造装置１を用いて、実施例１と
同様にして超純水製造を行った。超純水の製造開始から
の処理水のＣａ濃度の変化を図１５に併せて示す。

【００５２】図１５より、比較例では、製造開始から処
理水のＣａ濃度が低くなるまでに長時間を要したが、実
施例では、低Ｃａ濃度の処理水が短時間で得られたこと
がわかる。

【００５３】（実施例８）未使用の限外ろ過膜分離装置
５（限外ろ過膜６の面積３０ｍ³、規定流量１０ｍ³／
ｈ、限外ろ過膜６はポリスルフォン製の外圧型中空糸
膜）に、以下に示す予備洗浄を施した。 （１）酸洗浄工程 図２に示す洗浄装置を用い、１重量％硝酸溶液で限外ろ
過膜分離装置５を循環洗浄した。酸剤の循環流量は３０
０Ｌ／ｈとし、温度は５０℃とした。洗浄時間は４ｈと
した。 （２）超純水洗浄工程 酸洗浄工程によって洗浄した限外ろ過膜分離装置５を、
図３に示す洗浄装置を用いて超純水で洗浄した。洗浄時
間は８ｈとした。洗浄用超純水の流量は、５００Ｌ／ｈ
とした。

【００５４】超純水洗浄工程において、限外ろ過膜分離
装置５の流出水中のＮＯ₃濃度を測定した結果を図１６
に示す。

【００５５】（実施例９）実施例８で用いたものと同じ
構成の限外ろ過膜分離装置５に、実施例８と同様にして
酸洗浄を施した。次いで、洗浄用超純水の流量を３ｍ³
／ｈとすること以外は実施例８と同様にして超純水洗浄
を施した。

【００５６】超純水洗浄工程において、限外ろ過膜分離
装置５の流出水中のＮＯ₃濃度を測定した結果を図１６
に併せて示す。

【００５７】図１６より、超純水洗浄工程において、限
外ろ過膜分離装置５の規定流量３〜１５ｍ³／ｈに対
し、超純水流量を１０〜１０００Ｌ／ｈとなるように
し、超純水洗浄を１０時間以上行うことによって、ＮＯ
₃濃度が低い流出水が得られたことがわかる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の予備洗浄
方法では、限外ろ過膜を酸剤で洗浄する酸洗浄工程と、
この工程で洗浄した限外ろ過膜を超純水で洗浄する超純
水洗浄工程とを有するので、酸洗浄工程において限外ろ
過膜に含まれるＣａを溶出させた後、超純水洗浄工程に
おいて限外ろ過膜を清浄化することができる。このた
め、この限外ろ過膜を用いた超純水製造装置では、設置
後、短時間で低不純物濃度の処理水を得ることができ
る。

【００５９】また本発明では、限外ろ過膜を過酸化水素
水で洗浄する過酸化水素洗浄工程と、この工程で洗浄し
た限外ろ過膜を超純水で洗浄する超純水洗浄工程とを有
する予備洗浄方法を採用することもでき、この場合に
は、過酸化水素洗浄工程において限外ろ過膜に含まれる
Ｃａを除去した後、超純水洗浄工程においてこの限外ろ
過膜を清浄化することができる。このため、この限外ろ
過膜を用いた超純水製造装置では、設置後、短時間で低
不純物濃度の処理水を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の予備洗浄方法の一実施形態によっ
て洗浄された限外ろ過膜を備えた限外ろ過膜分離装置を
有する超純水製造装置の一例を示す概略構成図である。

【図２】 本発明の予備洗浄方法の一実施形態を実施
するために好適に用いられる洗浄装置を示す概略構成図
である。

【図３】 本発明の予備洗浄方法の一実施形態を実施
するために好適に用いられる洗浄装置を示す概略構成図
である。

【図４】 本発明の予備洗浄方法の一実施形態によっ
て洗浄された限外ろ過膜を備えた限外ろ過膜分離装置を
有する超純水製造装置の他の例を示す概略構成図であ
る。

【図５】 本発明の予備洗浄方法の一実施形態によっ
て洗浄された限外ろ過膜を備えた限外ろ過膜分離装置を
有する超純水製造装置の他の例を示す概略構成図であ
る。

【図６】 本発明の予備洗浄方法の一実施形態によっ
て洗浄された限外ろ過膜を備えた限外ろ過膜分離装置を
有する超純水製造装置の他の例を示す概略構成図であ
る。

【図７】 本発明の予備洗浄方法の一実施形態によっ
て洗浄された限外ろ過膜を備えた限外ろ過膜分離装置を
有する超純水製造装置の他の例を示す概略構成図であ
る。

【図８】 本発明の予備洗浄方法の一実施形態によっ
て洗浄された限外ろ過膜を備えた限外ろ過膜分離装置を
有する超純水製造装置の他の例を示す概略構成図であ
る。

【図９】 試験結果を示すグラフである。

【図１０】 試験結果を示すグラフである。

【図１１】 試験結果を示すグラフである。

【図１２】 試験結果を示すグラフである。

【図１３】 試験結果を示すグラフである。

【図１４】 試験結果を示すグラフである。

【図１５】 試験結果を示すグラフである。

【図１６】 試験結果を示すグラフである。

【図１７】 従来の限外ろ過膜を備えた限外ろ過膜分
離装置を有する超純水製造装置の一例を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１、１１、２１、３１、４１、５１・・・超純水製造装
置、５・・・限外ろ過膜分離装置、６・・・限外ろ過膜

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D006 GA06 HA01 HA21 HA71 KC02 KC13 KC16 KD11 KD12 KD13 KD14 KD15 KD16 KD22 MA01 MA02 MA04 MC11 MC22 MC33 MC62 NA61 PB06 PC02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超純水製造に使用される限外ろ過膜
   を、超純水製造に先だって予備的に洗浄する方法であっ
   て、 限外ろ過膜を酸剤で洗浄する酸洗浄工程と、 この工程で洗浄した限外ろ過膜を超純水で洗浄する超純
   水洗浄工程とを有することを特徴とする超純水製造用限
   外ろ過膜の予備洗浄方法。
2. 【請求項２】 酸洗浄工程で用いる酸剤として、塩
   酸、硝酸、硫酸、フッ酸、炭酸、過硫酸、過塩酸、過塩
   素酸、クエン酸、酢酸、シュウ酸、酒石酸のうち少なく
   とも１種を含み、その濃度が０．１重量％以上であるも
   のを用いることを特徴とする請求項１記載の超純水製造
   用限外ろ過膜の予備洗浄方法。
3. 【請求項３】 超純水製造に使用される限外ろ過膜
   を、超純水製造に先だって予備的に洗浄する方法であっ
   て、 限外ろ過膜を過酸化水素水で洗浄する過酸化水素洗浄工
   程と、 この工程で洗浄した限外ろ過膜を超純水で洗浄する超純
   水洗浄工程とを有することを特徴とする超純水製造用限
   外ろ過膜の予備洗浄方法。
4. 【請求項４】 過酸化水素洗浄工程で用いる過酸化水
   素水として、過酸化水素濃度が０．１重量％以上である
   ものを用いることを特徴とする請求項３記載の超純水製
   造用限外ろ過膜の予備洗浄方法。
5. 【請求項５】 超純水洗浄工程において、超純水の限
   外ろ過膜に対する流量を、この限外ろ過膜の規定流量３
   〜１５ｍ³／ｈに対し、１０〜１０００Ｌ／ｈとなるよ
   うにし、超純水による洗浄を１０時間以上行うことを特
   徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の超純水
   製造用限外ろ過膜の予備洗浄方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のうちいずれか１項記載
   の超純水製造用限外ろ過膜の予備洗浄方法によって予備
   洗浄されたことを特徴とする超純水製造用限外ろ過膜。
7. 【請求項７】 超純水製造に使用される限外ろ過膜で
   あって、超純水の製造開始からの膜面積あたりの処理水
   量が４．８〜２４０ｍ³／ｍ²であるときに、処理水のＣ
   ａ濃度が１ｎｇ／Ｌ以下となることを特徴とする超純水
   製造用限外ろ過膜。