JP2007313421A - Pure water circulating feed system, pure water recycling method, and method for treating substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、純水循環供給システムに係り、特に半導体デバイス製造工場や液晶などの電子部品の製造工場における洗浄装置などに超純水を循環して供給する純水循環供給システムに関するものである。また、本発明は、純水再利用方法に係り、特に半導体デバイス製造工場や液晶などの電子部品の製造工場における洗浄装置などに供給した超純水を再利用する方法に関するものである。さらに、本発明は、かかる超純水を用いて基板を処理する基板処理方法に関するものである。 The present invention relates to a pure water circulation supply system, and more particularly to a pure water circulation supply system that circulates and supplies ultrapure water to a cleaning device or the like in a semiconductor device manufacturing factory or a manufacturing factory of electronic parts such as liquid crystal. The present invention also relates to a method for reusing pure water, and more particularly to a method for reusing ultrapure water supplied to a cleaning device or the like in a semiconductor device manufacturing factory or a manufacturing factory for electronic components such as liquid crystals. Furthermore, the present invention relates to a substrate processing method for processing a substrate using such ultrapure water.
半導体デバイス製造工場や液晶などの電子部品の製造工場においては、シリコンウェハや液晶の洗浄を行うためなどに超純水が使用されている。超純水は、シリコンウェハなどの表面の汚染を除去するために使用される高純度に精製された水であり、通常、市水、工水、井水などを原料水として前処理装置、1次純水生成装置、および2次純水生成装置(サブシステム)を有する純水製造装置を経て製造される。 In a semiconductor device manufacturing factory and a manufacturing factory of electronic parts such as liquid crystal, ultrapure water is used for cleaning silicon wafers and liquid crystals. Ultrapure water is water purified to a high purity used for removing contamination on the surface of silicon wafers and the like, and is usually a pretreatment device using city water, industrial water, well water, etc. as raw water. It is produced through a pure water production apparatus having a secondary pure water production apparatus and a secondary pure water production apparatus (subsystem).
上述した前処理装置では、1次純水生成装置における純水製造を効果的に行うために、ろ過や凝集沈殿などを組み合わせることによって原料水の濁質成分の除去が行われる。1次純水生成装置では、イオン成分、微粒子、有機成分、溶存ガスなどの除去が行われ、純水が製造される。製造される純水に要求される水質は使用目的によって異なり、1次純水生成装置の機器構成は純水の水質および製造水量に応じて決定される。一般的には、ろ過器、活性炭、RO膜、電気式脱塩、イオン交換などにより1次純水生成装置が構成される。 In the pretreatment apparatus described above, in order to effectively produce pure water in the primary pure water generating apparatus, the turbid components of the raw water are removed by combining filtration and coagulation sedimentation. In the primary pure water generator, ionic components, fine particles, organic components, dissolved gas, and the like are removed to produce pure water. The water quality required for the pure water produced varies depending on the purpose of use, and the equipment configuration of the primary pure water generator is determined according to the quality of pure water and the amount of water produced. In general, a primary pure water generator is constituted by a filter, activated carbon, RO membrane, electric desalting, ion exchange, and the like.
また、2次純水生成装置では、1次純水生成装置で生成された純水中に含まれる不純物がさらに除去され、高純度に精製された水が使用場所に供給されるとともに、循環する超純水の水質維持が行われる。一般的には、紫外線照射、イオン交換、限外ろ過などにより2次純水生成装置が構成され、純水中の有機成分、シリカ、イオン成分、微粒子が除去される。 Further, in the secondary pure water generator, impurities contained in the pure water generated by the primary pure water generator are further removed, and highly purified water is supplied to the place of use and circulates. The quality of ultrapure water is maintained. In general, a secondary pure water generating device is configured by ultraviolet irradiation, ion exchange, ultrafiltration, and the like, and organic components, silica, ionic components, and fine particles in pure water are removed.
このように、超純水を製造するためには、複数の装置による複数の処理工程を経て段階的に原水中の不純物の除去が行われる。このため、通常、原水に対して処理後に得られる超純水の量は減少する。また、このような純水製造装置においては、処理後得られた超純水を利用して、不純物の除去を行う機器を最適な運転状態に維持することが多い。したがって、純水製造装置の総合的な出口水と入口水との比率(回収率)は100%とはならない。1次純水生成装置の場合には一般的に60〜90%程度の回収率となり、2次純水生成装置の場合には90%を超える回収率となる。 Thus, in order to manufacture ultrapure water, impurities in raw water are removed step by step through a plurality of treatment steps by a plurality of apparatuses. For this reason, the amount of ultrapure water obtained after treatment is usually reduced with respect to raw water. Further, in such a pure water production apparatus, it is often the case that an apparatus for removing impurities is maintained in an optimum operating state using ultrapure water obtained after the treatment. Therefore, the ratio (recovery rate) between the total outlet water and the inlet water of the pure water production apparatus is not 100%. In the case of the primary pure water generator, the recovery rate is generally about 60 to 90%, and in the case of the secondary pure water generator, the recovery rate exceeds 90%.
一方、ウェハの洗浄などに使用された超純水は、ウェハの表面上の不純物や洗浄に使用する薬品等を含有しているが、比較的清浄な状態で排出される。水の使用率の向上および外部環境への廃棄物の排出量の低減のために、上記排水を回収して、再利用することは重要である。回収後の排水を別の目的で利用することも可能であるが、何らかの処理を行った上で再利用する方法が多くの工場で採用されている。 On the other hand, ultrapure water used for wafer cleaning and the like contains impurities on the surface of the wafer and chemicals used for cleaning, but is discharged in a relatively clean state. It is important to collect and reuse the waste water in order to improve the water usage rate and reduce the amount of waste discharged to the external environment. Although it is possible to use the collected wastewater for other purposes, many factories adopt a method of reusing it after performing some kind of treatment.
上述したように、1次純水生成装置において純水は回収率(原料水利用率)60〜90%程度で製造される。純水から超純水を製造する場合にはさらに回収率が低下する。また、純水製造のためにはエネルギーが必要とされる。したがって、使用場所(ユースポイント)で発生した排水を純水の原料水として再利用するよりも、超純水の原料水として再利用することが、より有効な排水の活用方法といえる。使用場所で発生した排水からイオン成分を除去し、純水の水質と同等にできれば超純水の原料水として使用可能となる。例えば、水道料金の高い都市に立地した場合、水道水の値段は約500円/m3とすると、1次純水生装置で生成される純水の製造コストは約1,000円/m3であり、2次純水生成装置で生成される超純水の製造コストは約1,400円/m3となる。また、最終的に純水製造装置で生成される超純水の量を100とすると、原料水(水道水、市水)は約150必要とされる。 As described above, pure water is produced at a recovery rate (raw water utilization rate) of about 60 to 90% in the primary pure water generator. When ultrapure water is produced from pure water, the recovery rate further decreases. In addition, energy is required for producing pure water. Therefore, it can be said that reuse of the wastewater generated at the place of use (use point) as the raw water of ultrapure water is more effective than the reuse of the raw water as pure water. If the ionic components are removed from the wastewater generated at the place of use and the water quality is equivalent to that of pure water, it can be used as raw water for ultra pure water. For example, if you are located in a city where water charges are high, if the price of tap water is about 500 yen / m 3 , the production cost of pure water produced by the primary pure water system is about 1,000 yen / m 3 . Yes, the production cost of ultrapure water generated by the secondary pure water generator is about 1,400 yen / m 3 . Further, assuming that the amount of ultrapure water finally produced by the pure water production apparatus is 100, about 150 raw water (tap water, city water) is required.
上述したように、1次純水生成装置でのイオン除去はRO膜やイオン交換樹脂を使用して行われてきたが、近年は、通薬再生が不要であり連続通水が可能な電気式脱塩装置が多く用いられている。したがって、使用場所で発生した排水の処理に対しても電気式脱塩装置を用いることができればよいが、従来は、排水中に含まれるフッ素の影響でこの方法を採用することができなかった。 As described above, ion removal in the primary pure water generator has been performed using an RO membrane or an ion exchange resin. However, in recent years, electrical regeneration that does not require drug regeneration and enables continuous water flow is possible. Desalination equipment is often used. Therefore, it is sufficient that the electric desalination apparatus can be used for the treatment of the wastewater generated at the place of use, but conventionally, this method cannot be employed due to the influence of fluorine contained in the wastewater.
すなわち、電気式脱塩装置は、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜によって区切られた複数の室の両端から直流電流を通電する電気透析技術を使用するものであるが、かかる電気式脱塩装置を使ってフッ素が含まれる排水のイオン除去を行おうとすると、フッ素が陽極を腐食させるという不具合が生じ、安定した処理運転を継続することができない。 That is, the electric desalting apparatus uses an electrodialysis technique in which a direct current is passed from both ends of a plurality of chambers separated by a cation exchange membrane and an anion exchange membrane. If an attempt is made to remove ions from wastewater containing fluorine using fluorine, fluorine will corrode the anode, and stable treatment operation cannot be continued.
また、RO膜を用いた場合においても、フッ素の高い膜透過性のため効率的な分離ができなかった。したがって、使用場所からの排水を再利用する場合には、排水の性状によって分別回収を行い、1次純水製造装置の原料水として再利用していることが多い。 Even when an RO membrane was used, efficient separation was not possible due to the high membrane permeability of fluorine. Therefore, when the wastewater from the place of use is reused, it is often separated and collected according to the properties of the wastewater and reused as raw water for the primary pure water production apparatus.
また、使用場所から排出される排水の中には酸化作用のある物質が含まれている場合があり、かかる酸化性物質は1次純水製造装置の構成機器の劣化を招いたり、処理性能に影響を与えたりする。そのため、回収水の処理系統では、活性炭などで酸化性物質を除去した後に、1次純水製造装置に供給することがなされている。 In addition, wastewater discharged from the place of use may contain substances that oxidize. Such oxidizing substances may cause deterioration of the components of the primary pure water production equipment, and may affect the processing performance. It will have an effect. For this reason, in the treatment system of recovered water, the oxidizing substance is removed with activated carbon or the like, and then supplied to the primary pure water production apparatus.
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、清浄度が高い排水をより効率的に使用し、純水の回収率を向上することができる純水循環供給システムを提供することを第1の目的とする。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and provides a pure water circulation and supply system that can use wastewater with high cleanliness more efficiently and improve the recovery rate of pure water. The first purpose is to provide it.
また、本発明は、清浄度が高い排水をより効率的に再利用することができる純水再利用方法を提供することを第2の目的とする。 Moreover, this invention makes it the 2nd objective to provide the pure water reuse method which can recycle the waste_water | drain with high cleanliness more efficiently.
さらに、本発明は、効率的に循環される超純水を用いて基板を処理することができる基板処理方法を提供することを第3の目的とする。 Furthermore, a third object of the present invention is to provide a substrate processing method capable of processing a substrate using ultrapure water circulated efficiently.
本発明の第1の態様によれば、清浄度が高い排水をより効率的に使用し、純水の回収率を向上することができる純水循環供給システムが提供される。この純水循環供給システムは、純水を生成する1次純水生成部と純水から超純水を生成する2次純水生成部とを有する純水製造装置と、上記純水製造装置の2次純水生成部で生成した超純水を需要機器に供給する超純水経路とを備えている。また、この純水循環供給システムは、陽極を有する陽極室と、陰極を有する陰極室と、上記需要機器から排出される排水から対象イオンを除去して該対象イオンの濃度が低められた処理水を生成する脱塩室と、上記脱塩室から移動した上記排水中の対象イオンを濃縮して該対象イオンの濃度が高められた濃縮水を生成する濃縮室と、上記陽極室に純水を供給する経路とを有する電気透析装置を備えている。さらに、この純水循環供給システムは、上記電気透析装置で上記対象イオンの濃度が低められた処理水を上記純水製造装置の2次純水生成部に供給する処理水経路を有している。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a pure water circulation and supply system that can more efficiently use waste water with high cleanliness and improve the recovery rate of pure water. This pure water circulation supply system includes a pure water production apparatus having a primary pure water production section for producing pure water and a secondary pure water production section for producing ultrapure water from pure water, and the pure water production apparatus. And an ultrapure water path for supplying ultrapure water generated by the secondary pure water generator to a demand device. Further, the pure water circulation supply system includes an anode chamber having an anode, a cathode chamber having a cathode, and treated water in which the concentration of the target ions is reduced by removing the target ions from the waste water discharged from the demand equipment. A demineralization chamber for generating water, a concentration chamber for concentrating target ions in the wastewater moved from the desalination chamber to generate concentrated water having an increased concentration of the target ions, and pure water in the anode chamber. And an electrodialysis apparatus having a supply path. Furthermore, this pure water circulation supply system has a treated water path for supplying treated water whose concentration of the target ions has been reduced by the electrodialyzer to a secondary pure water generating unit of the pure water producing apparatus. .
本発明に係る純水循環供給システムによれば、需要機器から排出された排水中からフッ素などの対象イオンを電気透析装置により除去することができ、純水と同等の清浄度である処理水を生成することができる。したがって、この処理水を純水製造装置の2次純水生成部に供給して超純水を生成するための原料水として再利用することが可能となる。このように、本発明に係る純水循環供給システムによれば、需要機器から排出された排水をより効率的に使用し、純水の回収率を向上することができる。また、陽極室に純水を供給することにより、例えば需要機器からの排水中にフッ素が含有されていたとしても、電気透析装置の陽極室のフッ素が混入することが防止され、電極の腐蝕問題は発生しない。 According to the pure water circulation and supply system according to the present invention, target ions such as fluorine can be removed from the waste water discharged from the demand equipment by the electrodialysis apparatus, and treated water having a cleanliness equivalent to that of pure water can be obtained. Can be generated. Therefore, this treated water can be reused as raw water for supplying ultrapure water by supplying it to the secondary pure water generator of the pure water production apparatus. Thus, according to the pure water circulation supply system concerning the present invention, the drainage discharged from demand equipment can be used more efficiently, and the recovery rate of pure water can be improved. In addition, by supplying pure water to the anode chamber, for example, even if fluorine is contained in the wastewater from the demand equipment, it is prevented that fluorine in the anode chamber of the electrodialyzer is mixed, and the corrosion problem of the electrode Does not occur.
本発明の第2の態様によれば、清浄度が高い排水をより効率的に使用し、純水の回収率を向上することができる純水循環供給システムが提供される。この純水循環供給システムは、純水を生成する1次純水生成部と純水から超純水を生成する2次純水生成部とを有する純水製造装置と、上記純水製造装置の2次純水生成部で生成した超純水を需要機器に供給する超純水経路と、上記需要機器から排出される排水から酸化性物質を除去する酸化性物質除去装置とを備えている。また、この純水循環供給システムは、陽極を有する陽極室と、陰極を有する陰極室と、上記酸化性物質除去装置により酸化性物質が除去された排水から対象イオンを除去して該対象イオンの濃度が低められた処理水を生成する脱塩室と、上記脱塩室から移動した上記排水中の対象イオンを濃縮して該対象イオンの濃度が高められた濃縮水を生成する濃縮室と、上記陽極室に純水を供給する経路とを有する電気透析装置を備えている。さらに、このような純水循環供給システムは、上記電気透析装置で上記対象イオンの濃度が低められた処理水を上記純水製造装置の2次純水生成部に供給する処理水経路を有している。 According to the 2nd aspect of this invention, the pure water circulation supply system which can use the waste_water | drain with high cleanliness more efficiently and can improve the recovery rate of pure water is provided. This pure water circulation supply system includes a pure water production apparatus having a primary pure water production section for producing pure water and a secondary pure water production section for producing ultrapure water from pure water, and the pure water production apparatus. An ultrapure water path for supplying ultrapure water generated by the secondary pure water generator to a demand device, and an oxidizing substance removing device that removes an oxidizing substance from waste water discharged from the demand device. Further, this pure water circulation supply system removes target ions from an anode chamber having an anode, a cathode chamber having a cathode, and waste water from which an oxidizing substance has been removed by the oxidizing substance removing device. A demineralization chamber for generating treated water having a reduced concentration, a concentration chamber for concentrating target ions in the wastewater moved from the demineralization chamber to generate concentrated water having an increased concentration of the target ions, and An electrodialysis apparatus having a path for supplying pure water to the anode chamber. Further, such a pure water circulation supply system has a treated water path for supplying treated water having the concentration of the target ions reduced by the electrodialyzer to a secondary pure water generating unit of the pure water producing apparatus. ing.
本発明に係る純水循環供給システムによれば、需要機器から排出された排水中から酸化性物質を酸化性物質除去装置により除去し、該酸化性物質が除去された排水中からフッ素などの対象イオンを電気透析装置により除去することができ、純水と同等の清浄度である処理水を生成することができる。したがって、この処理水を純水製造装置の2次純水生成部に供給して超純水を生成するための原料水として再利用することが可能となる。このように、本発明に係る純水循環供給システムによれば、需要機器から排出された排水をより効率的に使用し、純水の回収率を向上することができる。また、陽極室に純水を供給することにより、例えば需要機器からの排水中にフッ素が含有されていたとしても、電気透析装置の陽極室のフッ素が混入することが防止され、電極の腐蝕問題は発生しない。 According to the pure water circulation supply system according to the present invention, an oxidizing substance is removed from waste water discharged from a demand device by an oxidizing substance removing device, and fluorine or the like is removed from the waste water from which the oxidizing substance has been removed. Ions can be removed by an electrodialyzer, and treated water having a cleanliness equivalent to that of pure water can be generated. Therefore, this treated water can be reused as raw water for supplying ultrapure water by supplying it to the secondary pure water generator of the pure water production apparatus. Thus, according to the pure water circulation supply system concerning the present invention, the drainage discharged from demand equipment can be used more efficiently, and the recovery rate of pure water can be improved. In addition, by supplying pure water to the anode chamber, for example, even if fluorine is contained in the wastewater from the demand equipment, it is prevented that fluorine in the anode chamber of the electrodialyzer is mixed, and the corrosion problem of the electrode Does not occur.
本発明の第3の態様によれば、清浄度が高い排水をより効率的に再利用することができる純水再利用方法が提供される。この方法においては、純水製造装置の1次純水生成部により純水を生成し、上記純水製造装置の2次純水生成部により純水から超純水を生成する。上記純水製造装置の2次純水生成部により生成した超純水を需要機器に供給する。上記需要機器から排出された排水を電気透析装置の脱塩室に供給する。上記電気透析装置の陽極室に純水を供給しつつ上記陽極室内に配置された陽極と陰極室内に配置された陰極との間に電圧を印加して、上記排水から対象イオンを除去して該対象イオンの濃度が低められた処理水を生成する。上記対象イオンの濃度が低められた処理水を上記純水製造装置の2次純水生成部に供給して再利用する。 According to the third aspect of the present invention, there is provided a pure water recycling method capable of more efficiently reusing wastewater with high cleanliness. In this method, pure water is generated by the primary pure water generation unit of the pure water production apparatus, and ultrapure water is generated from the pure water by the secondary pure water generation unit of the pure water production apparatus. The ultrapure water produced | generated by the secondary pure water production | generation part of the said pure water manufacturing apparatus is supplied to a demand apparatus. Wastewater discharged from the above-mentioned demand equipment is supplied to the desalination chamber of the electrodialysis machine. While supplying pure water to the anode chamber of the electrodialysis apparatus, a voltage is applied between the anode disposed in the anode chamber and the cathode disposed in the cathode chamber to remove target ions from the waste water, Generates treated water with reduced concentration of target ions. The treated water in which the concentration of the target ions is lowered is supplied to the secondary pure water generation unit of the pure water production apparatus and reused.
本発明の第4の態様によれば、清浄度が高い排水をより効率的に再利用することができる純水再利用方法が提供される。この方法においては、純水製造装置の1次純水生成部により純水を生成し、上記純水製造装置の2次純水生成部により純水から超純水を生成する。上記純水製造装置の2次純水生成部により生成した超純水を需要機器に供給する。上記需要機器から排出される排水を酸化性物質除去装置に供給し、上記酸化性物質除去装置により上記排水から酸化性物質を除去する。上記酸化性物質が除去された排水を電気透析装置の脱塩室に供給する。上記電気透析装置の陽極室に純水を供給しつつ上記陽極室内に配置された陽極と陰極室内に配置された陰極との間に電圧を印加して、上記排水から対象イオンを除去して該対象イオンの濃度が低められた処理水を生成する。上記対象イオンの濃度が低められた処理水を上記純水製造装置の2次純水生成部に供給して再利用する。 According to the 4th aspect of this invention, the pure water reuse method which can recycle the waste_water | drain with high cleanliness more efficiently is provided. In this method, pure water is generated by the primary pure water generation unit of the pure water production apparatus, and ultrapure water is generated from the pure water by the secondary pure water generation unit of the pure water production apparatus. The ultrapure water produced | generated by the secondary pure water production | generation part of the said pure water manufacturing apparatus is supplied to a demand apparatus. Waste water discharged from the demand equipment is supplied to an oxidizing substance removing device, and the oxidizing substance is removed from the waste water by the oxidizing substance removing device. The waste water from which the oxidizing substance has been removed is supplied to the desalting chamber of the electrodialyzer. While supplying pure water to the anode chamber of the electrodialysis apparatus, a voltage is applied between the anode disposed in the anode chamber and the cathode disposed in the cathode chamber to remove target ions from the waste water, Generates treated water with reduced concentration of target ions. The treated water in which the concentration of the target ions is lowered is supplied to the secondary pure water generation unit of the pure water production apparatus and reused.
本発明の第5の態様によれば、効率的に循環される超純水を用いて基板を処理することができる基板処理方法が提供される。この方法においては、上記需要機器において上記超純水を用いて基板を処理する。 According to the 5th aspect of this invention, the substrate processing method which can process a board | substrate using the ultrapure water circulated efficiently is provided. In this method, the substrate is processed using the ultrapure water in the demand equipment.
本発明に係る純水循環供給システムによれば、需要機器から排出された排水中からフッ素などの対象イオンを除去することができ、純水と同等の清浄度である処理水を生成することができる。したがって、この処理水を純水製造装置の2次純水生成部に供給して超純水を生成するための原料水として再利用することが可能となる。このように、本発明に係る純水循環供給システムによれば、需要機器から排出された排水をより効率的に使用し、純水の回収率を向上することができる。 According to the pure water circulation supply system according to the present invention, target ions such as fluorine can be removed from the waste water discharged from the demand equipment, and treated water having a cleanliness equivalent to that of pure water can be generated. it can. Therefore, this treated water can be reused as raw water for supplying ultrapure water by supplying it to the secondary pure water generator of the pure water production apparatus. Thus, according to the pure water circulation supply system concerning the present invention, the drainage discharged from demand equipment can be used more efficiently, and the recovery rate of pure water can be improved.
以下、本発明に係る純水循環供給システムの実施形態について図1から図16を参照して詳細に説明する。なお、図1から図16において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of a pure water circulation supply system according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 16, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本発明の第1の実施形態における純水循環供給システム500を示す模式図である。図1に示すように、純水循環システム500は、供給される水道水から純水を生成する1次純水生成部510と1次純水生成部510で生成された純水から超純水を生成する2次純水生成部520とを有する純水製造装置530と、超純水を必要とする需要機器(ユースポイント)540に純水製造装置530により生成された超純水を供給する超純水経路550と、需要機器540から排出される排水から例えばフッ素イオンを除去した処理水を生成する電気透析装置560と、電気透析装置560から処理水を純水製造装置530の2次純水生成部520に供給する処理水経路570とを備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a pure water
例えば、半導体デバイス製造工場や液晶などの電子部品の製造工場において超純水を使用してシリコンウェハや液晶などを洗浄する洗浄装置などが需要機器540となり得る。需要機器540で発生する排水の中で排水中の含有物質濃度が1%を超えるような排水は分別され、比較的希薄な排水が排水経路580を通して電気透析装置560に供給されるようになっている。本実施形態における純水循環供給システム500は、需要機器540から供給される排水中に酸化作用を有する物質が含まれていない場合に適用されるものである。この排水はフッ素含有排水であっても、フッ素を含まない排水であってもよい。
For example, a
上述した需要機器540で発生する排水の中から希薄排水を分別する方法は特に限定されない。需要機器540が排水の性状に応じて排出配管を切り換えることが可能な場合には、希薄排水の出口に排水経路580を接続して当該希薄排水を分別回収する。需要機器540から希薄排水も濃厚排水も共通の配管で排出される場合には、共通配管に分岐ラインと自動弁を設け、需要機器540から発せられる電気的信号または運転工程の時間に基づいて自動弁を開閉制御して希薄排水を排水経路580に導くことが可能である。あるいは、濃度計や導電率計などの排水の性状を計測する計器を共通配管に設け、この計器の計測値に基づいて自動弁を開閉制御して希薄排水を排水経路580に導いてもよい。
The method for separating the diluted wastewater from the wastewater generated by the
このようにして需要機器540からの希薄排水が電気透析装置560に供給され、電気透析装置560では希薄排水からフッ素イオンが除去された処理水が生成され、電気透析装置560に供給された排水は、後述する電気透析技術により、例えばフッ素イオンが除去された清浄な処理水と、減容化された濃縮水とに分離処理される。分離された処理水は、超純水の原料水として処理水経路570を通して純水製造装置530の2次純水生成部520に供給されて再利用される。分離された濃縮水の排出方法は特に限定されず、例えば、濃縮水に含有する物質を回収し再利用することもできるし、あるいは廃棄物として廃棄したり、工場内の一般排水処理施設で処理したりしてもよい。
In this way, the diluted waste water from the
このように、本実施形態の純水循環供給システムによれば、需要機器540から排出された排水中からフッ素などの対象イオンを電気透析装置560により除去することができ、純水と同等の清浄度である処理水を生成することができる。したがって、この処理水を純水製造装置530の2次純水生成部520に供給し、超純水を生成するための原料水として再利用することが可能となる。このように、本実施形態の純水循環供給システムによれば、需要機器540から排出された排水をより効率的に使用し、純水の回収率を向上することができる。
Thus, according to the pure water circulation supply system of the present embodiment, target ions such as fluorine can be removed from the waste water discharged from the
次に、電気透析装置560の種々の構成例について説明する。図2は、電気透析装置560の第1の構成例を示す模式図である。図2に示すように、この電気透析装置は、陽極室10と、バッファ室20、濃縮室30、脱塩室40、濃縮室21、陰極室50を有する電気透析槽1を備えている。また、電気透析装置は、ポンプ70を介して純水を陽極室10および陰極室50に供給する極液タンク71と、ポンプ72を介してバッファ水をバッファ室20および濃縮室21に供給するバッファ水タンク73と、ポンプ74を介して濃縮水を濃縮室30に供給する濃縮水タンク75とを備えている。
Next, various configuration examples of the
陽極室10の内部には陽極2が配置され、陰極室50の内部には陰極3が配置されている。陽極2と陰極3との間に電圧が印加されて以下に述べる電気透析が行われる。脱塩室40には、上述した需要機器540からの希薄排水が供給され、脱塩室40はこの希薄排水(以下、原水という)からフッ素イオンを除去してフッ素濃度が低められた処理水を生成する。また、バッファ室20は、原水中のフッ素イオン(対象イオン)が濃縮室30から直接陽極室10に流入しないように遮断する。さらに、濃縮室30は、脱塩室40から移動した原水中のフッ素イオンを濃縮してフッ素イオン濃度が高められた濃縮水を生成する。
The
図3は、図2の電気透析槽1を示す模式図である。図3に示すように、陽極室10とバッファ室20とは、イオン交換膜の一種であるカチオン交換膜CM1で仕切られ、バッファ室20と濃縮室30とは、イオン交換膜の一種であるカチオン交換膜CM2で仕切られている。また、濃縮室30と脱塩室40とは、イオン交換膜の一種であるアニオン交換膜AM1で仕切られ、濃縮室21と脱塩室40とは、イオン交換膜の一種であるカチオン交換膜CM3で仕切られている。また、陰極室50と濃縮室21とは、イオン交換膜の一種であるアニオン交換膜AM2で仕切られている。なお、図3において、イオン交換膜の両側に位置するパッキンの図示は省略してある。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the
陽極室10には、イオン交換体の一種であるカチオン交換不織布CF1が充填されている。バッファ室20には、イオン交換体の一種であるカチオン交換不織布CF2、イオン交換体の一種であるカチオン交換スペーサCS1、イオン交換体の一種であるカチオン交換不織布CF3が充填されている。イオン交換不織布は細くて表面積が大きい繊維で密に構成された不織布状のイオン交換体であるので、イオンの捕捉能力および伝導能力が高いが、電気透析槽に充填した場合に圧損が大きくなるという問題がある。一方、イオン交換スペーサは従来の電気透析槽に通常用いられている網状のスペーサの表面にイオン交換機能を導入したものであり、水の分散性に優れ、圧損が低いがイオンの捕捉能力は低いという問題がある。この構成例における電気透析槽1では、イオン交換不織布とイオン交換スペーサを組み合わせて充填することで、イオンの捕捉能力と伝導能力を高く維持したまま、圧損を低くすることができる。
The
濃縮室30には、イオン交換体の一種であるカチオン交換不織布CF4、イオン交換体の一種であるカチオン交換スペーサCS2、イオン交換体の一種であるアニオン交換不織布AF1が充填されている。脱塩室40には、イオン交換体の一種であるアニオン交換不織布AF2、イオン交換体の一種であるアニオン交換スペーサAS1、イオン交換体の一種であるカチオン交換不織布CF5が充填されている。
The
濃縮室21には、イオン交換体の一種であるカチオン交換不織布CF6、イオン交換体の一種であるカチオン交換スペーサCS3、イオン交換体の一種であるアニオン交換不織布AF3が充填されている。陰極室50には、イオン交換体の一種であるアニオン交換不織布AF4が充填されている。
The
極液タンク71からは極液としての純水が陽極室10および陰極室50に供給されるようになっている。陽極室10から出た流出水は、フッ素イオン濃度が純水より高いことから、この構成例では、極液タンク71に循環せずに、全量をバッファ水タンク73に供給するようになっている。陰極室50から出た流出水は、通常フッ素イオン濃度が極めて希薄であり、純水とほぼ同じ濃度レベルであることが実験的に確認されていることから、この構成例では、極液を補給するために極液タンク71に循環するようになっている。なお、陽極室10から出た流出水についても、一部または全量を極液タンク71に循環する構成としてもよい。また、陽極室10から出た流出水を濃縮水タンク75に供給する構成としてもよい。
From the
また、バッファ水タンク73からはバッファ水がバッファ室20および濃縮室21に供給されるようになっている。バッファ室20および濃縮室21から出た流出水は、バッファ水タンク73と濃縮水タンク75とに供給されるようになっている。なお、上述した構成例では、バッファ室20および濃縮室21から出た流出水の一部を濃縮水タンク75に供給する構成としているが、該流出水の全量を濃縮水タンク75に供給する構成としてもよい。
Further, buffer water is supplied from the
また、濃縮水タンク75からは濃縮水が濃縮室30に供給されるようになっている。濃縮室30から出た流出水は、濃縮水として取り出されるほか、一部は濃縮水タンク75に供給されるようになっている。
Further, the concentrated water is supplied from the
このような構成により、陽極室10において水の電気分解反応で生成した水素イオンは、カチオン交換体CF1,CM1,CF2,CS1,CF3,CM2,CF4,CS2上をイオン伝導し、バッファ室20を経由して濃縮室30まで到達することが可能となる。したがって、陽極室10およびバッファ室20にかかる電圧は、陽極液およびバッファ水のイオン濃度に依存せず、低く維持することが可能となる。
With such a configuration, hydrogen ions generated by the water electrolysis reaction in the
陰イオンを含む水を電気透析処理する場合は、原水中の陰イオンが濃縮水中に濃縮される。通常、濃縮された陰イオンが陽極2側のカチオン交換膜CM2,CM1を透過して例えばバッファ室20や陽極室10に漏洩することはほとんどないが、濃縮対象がフッ素イオンである場合は、濃縮水中のフッ素イオンの一部が濃縮室30とバッファ室20を隔てているカチオン交換膜CM2を透過して、濃縮室30よりも陽極2側に位置するバッファ室20ひいては陽極室10に達する現象が起きる場合がある。
When water containing anions is electrodialyzed, the anions in the raw water are concentrated in the concentrated water. Normally, the concentrated anion hardly passes through the cation exchange membranes CM2 and CM1 on the
この例においては、上述した構成により、陽極室10には常に純水が補給されることとなり、バッファ室20から陽極室10に漏洩するフッ素イオンを陽極室10の外に排出して陽極室10のフッ素濃度を極めて低い値に維持することができる。また、フッ素による電極腐食を抑制することができる。
In this example, pure water is always replenished to the
また、バッファ室20中のフッ素濃度についても、バッファ水タンク73のバッファ水に陽極室10からの流出水が補給されることより、濃縮室30からバッファ室20に漏洩してきたフッ素イオンをバッファ室20の外部に排出することができる。これにより、陽極室10よりは濃度がやや高まるものの、バッファ室20のフッ素濃度を低い値に維持することができる。また、バッファ室20および濃縮室21からの流出水により濃縮水を補給しているので、濃縮水タンク75に追加する補給純水の量を低減することができる。
Further, with respect to the fluorine concentration in the
また、極液の補給水として純水を用いているので、補給水中のフッ素濃度が運転条件により変動したり高まったりすることはない。このため、運転条件に関わらず、常に陽極室10のフッ素濃度を極めて低い値に維持することができる。また、陽極2の腐食防止をより確実にすることができる。ここで、電気透析装置の処理水の水質が純水並みである場合など、処理水を純水の代わりに用いることができる場合は、純水の代わりに処理水を用いてもよい。
Moreover, since pure water is used as the replenishing water for the polar liquid, the fluorine concentration in the replenishing water does not fluctuate or increase depending on the operating conditions. For this reason, the fluorine concentration in the
また、陽極室10からの流出水によりバッファ水を補給しているので、陽極室10から装置の外部に排出される水の量およびバッファ水に追加する補給純水の量を少なくすることができる。特に、陽極室10からの流出水の全量をバッファ水タンク73に供給すれば、陽極室10から装置の外部に排出される水の量およびバッファ水に追加する補給純水の量をゼロにすることができる。
In addition, since the buffer water is replenished by the outflow water from the
また、バッファ室20および濃縮室21からの流出水により濃縮水を補給しているので、濃縮水に追加する補給純水の量およびバッファ室20ならびに濃縮室21から装置の外部に排出される水の量を少なくすることができる。特に、濃縮水の全量をバッファ室20および濃縮室21からの流出水でまかなう場合は、濃縮水に追加する補給純水の量およびバッファ室20ならびに濃縮室21から装置の外部に排出される水の量をゼロにすることができる。
Further, since the concentrated water is replenished by the outflow water from the
電気透析槽1から排出される排水の種類としては、陽極室10から装置の外部に排出される水の量およびバッファ室20ならびに濃縮室21から装置の外部に排出される水の量がゼロの場合には、処理水と濃縮水の2系統のみとなり、配管系統が複雑となることがない。陽極室10、バッファ室20、および濃縮室21における平衡フッ素濃度は、陽極室10および陰極室50に供給する極液の量およびバッファ室20ならびに濃縮室21に供給するバッファ水の量を調整することにより任意に調整することができる。なお、図2に示す構成例において、極液および/またはバッファ水の少なくとも一部を原水または処理水と混合してもよい。
As the kind of drainage discharged from the
図4は、電気透析装置560の第2の構成例を示す模式図である。この例における電気透析装置は、上述した第1の構成例における電気透析装置と基本的に同様の構成を有しているが、以下の点で第1の構成例における電気透析装置と異なっている。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a second configuration example of the
バッファ水タンク73からはバッファ水がバッファ室20にのみ供給されるようになっており、濃縮室21には供給されないようになっている。その代わりに、陰極室50から出た流出水が濃縮室21に供給されるようになっている。また、濃縮室21から出た流出水は、極液を補給するために極液タンク71に供給されるようになっている。
Buffer water is supplied from the
原水中に存在するカチオンは陰極室50に隣接する濃縮室21に濃縮されるが、濃縮されたカチオンが電気透析装置の処理性能に悪影響を与えないと判断される場合には、図4に示すような構成を用いることができる。なお、濃縮室21から出た流出水をバッファ水タンク73に供給してもよいことは言うまでもない。このような構成によっても、本発明の効果を奏することができる。
The cations present in the raw water are concentrated in the
図5は、電気透析装置560の第3の構成例を示す模式図である。この例における電気透析装置は、上述した第1の構成例における電気透析装置と基本的に同様の構成を有しているが、以下の点で第1の構成例における電気透析装置と異なっている。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a third configuration example of the
バッファ水タンク73からはバッファ水がバッファ室20にのみ供給されるようになっており、濃縮室21には供給されないようになっている。その代わりに、極液タンク71からは極液としての純水が陽極室10と濃縮室21に供給されるようになっている。また、濃縮室21から出た流出水は、濃縮室21に隣接する陰極室50に供給されるようになっている。このような構成によっても、本発明の効果を奏することができる。
Buffer water is supplied from the
図6は、電気透析装置560の第4の構成例を示す模式図、図7は図6の電気透析槽101aを示す模式図である。この例における電気透析装置は、上述した第1の構成例における電気透析装置と基本的に同様の構成を有しているが、陰極室50に隣接し、バッファ水(図2)、極液(図4)または純水(図5)が供給されていた濃縮室21を、図6では濃縮水が供給される濃縮室31として用いている点で第1の構成例における電気透析装置と異なっている。このような構成によっても、本発明の効果を奏することができる。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a fourth configuration example of the
図8は電気透析装置560の第5の構成例を示す模式図、図9は図8の電気透析槽101bを示す模式図である。この例における電気透析装置は、上述した第1の構成例における電気透析装置と基本的に同様の構成を有しているが、図2における脱塩室40と濃縮室30との間に濃縮室30と脱塩室40とをさらに追加した点で第1の構成例における電気透析装置と異なっている。このような構成によっても、本発明の効果を奏することができる。なお、図6の場合と同様に、陰極室50に隣接した濃縮室21を濃縮室31として用いて、この濃縮室31に濃縮水を供給するようにしてもよい。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a fifth configuration example of the
図10は、電気透析装置560の第6の構成例を示す模式図である。この電気透析装置は、図2に示す電気透析装置と同様に、陽極の腐食を防止する効果が得られるとともに、金属イオンを含むフッ酸排水を対象とした場合においても、フッ酸と金属イオンを個別に濃縮することができる。しかも、金属イオンは、析出する水酸化物としてではなく、溶解性の塩化物として分離濃縮するため、電気透析槽内における析出などのトラブルを回避することができる。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a sixth configuration example of the
図10に示すように、電気透析装置は、陽極室210、バッファ室220、酸濃縮室230、脱塩室240、アルカリ濃縮室231、酸供給室260、複極室261、バッファ室220、酸濃縮室(第1の濃縮室)230、脱塩室240、アルカリ濃縮室(第2の濃縮室)231、酸供給室(イオン供給室)260、陰極室250を有する電気透析槽201を備えている。このように、この例においては、複極室261を挟んで両側に、バッファ室220、酸濃縮室230、脱塩室240、アルカリ濃縮室231、酸供給室260がそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 10, the electrodialysis apparatus includes an
また、図10に示すように、電気透析装置は、ポンプ270を介して純水を陽極室210および陰極室250に供給する極液タンク271と、ポンプ272を介してバッファ水をバッファ室220に供給するバッファ水タンク273と、ポンプ274を介して酸濃縮水を酸濃縮室230に供給する酸濃縮水タンク275と、ポンプ276を介してアルカリ濃縮水をアルカリ濃縮室231に供給するアルカリ濃縮水タンク277と、ポンプ278を介して酸供給水を酸供給室260に供給する酸供給水タンク279とを備えている。
Further, as shown in FIG. 10, the electrodialysis apparatus includes a
また、電気透析装置は、ポンプ280を介してHClなどの酸原液を酸供給水タンク279に供給する酸原液タンク281と、酸供給水タンク279のpHを測定するpHモニタ282とを備えている。さらに、電気透析装置は、ポンプ283を介して原水を脱塩室240に供給する原水タンク284と、除害排水(フッ素を含有する被処理水)を活性炭285およびカートリッジフィルタ286を介して原水タンク284に供給するポンプ287とを備えている。
In addition, the electrodialysis apparatus includes an acid
陽極室210の内部には陽極202が配置され、陰極室250の内部には陰極203が配置されている。また、複極室261の内部には電極204が配置されている。脱塩室240には、上述した需要機器540からの希薄排水が供給され、脱塩室240はこの希薄排水(原水)からフッ素イオン(第1の対象イオン)およびカルシウムイオン(第2の対象イオン)を除去してフッ素濃度およびカルシウムイオン濃度が低められた処理水を生成する。また、バッファ室220は、原水中のフッ素イオンが酸濃縮室230から直接陽極室210に流入しないように遮断する。さらに、酸濃縮室230は、脱塩室240から移動した原水中のフッ素イオンを濃縮してフッ素イオン濃度が高められた(第1の)濃縮水を生成する。また、アルカリ濃縮室231は、脱塩室240から移動した原水中のカルシウムイオンを濃縮してカルシウムイオン濃度が高められた(第2の)濃縮水を生成する。酸供給室260は、排水中のカルシウムイオンとは反対の極性を有するイオンをアルカリ濃縮室231に供給する。
An
図11は、図10の電気透析槽201を示す模式図である。図11に示すように、陽極室210とバッファ室220とは、イオン交換膜の一種であるカチオン交換膜CM11で仕切られ、バッファ室220と酸濃縮室230とは、イオン交換膜の一種であるカチオン交換膜CM12で仕切られている。酸濃縮室230と脱塩室240とは、イオン交換膜の一種であるアニオン交換膜AM11で仕切られ、脱塩室240とアルカリ濃縮室231とは、イオン交換膜の一種であるカチオン交換膜CM13で仕切られている。アルカリ濃縮室231と酸供給室260との間は、イオン交換膜の一種であるアニオン交換膜AM12で仕切られ、酸供給室260と複極室261との間は、イオン交換膜の一種であるアニオン交換膜AM13で仕切られている。なお、図11において、イオン交換膜の両側に位置するパッキンの図示は省略してある。
FIG. 11 is a schematic diagram showing the
陽極室210には、イオン交換体の一種であるカチオン交換不織布CF11が充填されている。バッファ室220には、イオン交換体の一種であるカチオン交換不織布CF12、イオン交換体の一種であるカチオン交換スペーサCS11、イオン交換体の一種であるカチオン交換不織布CF13が充填されている。
The
酸濃縮室230には、イオン交換体の一種であるカチオン交換不織布CF14、イオン交換体の一種であるカチオン交換スペーサCS12、イオン交換体の一種であるアニオン交換不織布AF11が充填されている。脱塩室240には、イオン交換体の一種であるアニオン交換不織布AF12、イオン交換体の一種であるアニオン交換スペーサAS11、イオン交換体の一種であるカチオン交換不織布CF15が充填されている。
The
アルカリ濃縮室231には、イオン交換体の一種であるカチオン交換不織布CF16、イオン交換体の一種であるカチオン交換スペーサCS13、イオン交換体の一種であるアニオン交換不織布AF13が充填されている。酸供給室260には、イオン交換体の一種であるアニオン交換不織布AF14、イオン交換体の一種であるアニオン交換スペーサAS12、イオン交換体の一種であるアニオン交換不織布AF15が充填されている。
The
複極室261には、イオン交換体の一種であるアニオン交換不織布AF16およびカチオン交換不織布CF11が充填されている。複極室261の電極204から陰極室250の陰極203までの構造は、上述したカチオン交換不織布CF11からアニオン交換不織布AF16までの構造と同一であるため、ここでは説明を省略する。
The
極液タンク271からは極液としての純水が陽極室210、複極室261、および陰極室250に供給されるようになっている。陽極室210、複極室261、および陰極室250から出た流出水は、極液を補給するために極液タンク271に循環するようになっている。
From the
また、バッファ水タンク273からはバッファ水がバッファ室220に供給されるようになっている。バッファ室220から出た流出水は、バッファ水タンク273と原水タンク284とに供給されるようになっている。なお、陽極室210、複極室261、および陰極室250から出た流出水の一部は、このバッファ室220から出た流出水と混合される。
Further, buffer water is supplied from the
また、酸濃縮水タンク275からは酸濃縮水が酸濃縮室230に供給されるようになっている。酸濃縮室230から出た流出水は、濃縮水として取り出されるほか、一部は酸濃縮水タンク275に供給されるようになっている。また、アルカリ濃縮水タンク277からはアルカリ濃縮水がアルカリ濃縮室231に供給されるようになっている。アルカリ濃縮室231から出た流出水は、アルカリ濃縮水タンク277に供給されるようになっている。
Further, acid concentrated water is supplied from the acid
複極室261の陰極室250側に隣接するバッファ室220から複極室261にフッ素が流入することが懸念されるため、この例では、複極室261には、陽極室210と同様に純水が供給される。また、複極室261を出た流出水についても、陽極室210を出た流出水と同様にバッファ水タンク273の補給水として用いられる。
Since there is a concern that fluorine may flow into the
このような構成により、酸と金属イオンとを個別に濃縮することが可能となる。また、金属イオンは、酸供給室260から電気泳動により供給される鉱酸由来の陰イオンと溶解性の塩を形成することにより、金属水酸化物などが析出することが防止される。例えば、鉱酸として塩酸を用いる場合は、原水中に含まれるカルシウムイオンを溶解度が高い塩化カルシウムとして濃縮させることが可能となる。
With such a configuration, the acid and the metal ion can be separately concentrated. Further, the metal ions form a soluble salt with the anion derived from the mineral acid supplied by electrophoresis from the
図12は電気透析装置560の第7の構成例を示す模式図、図13は図12の電気透析槽301を示す模式図である。この電気透析槽301は、上述した第6の構成例の電気透析槽におけるアルカリ濃縮室231の陰極203側に設けられた酸供給室260を省略したものである。このような構成は、アンモニウムイオンなどアルカリ性でも析出しない陽イオン(カチオン)を濃縮する場合に用いることができる。
12 is a schematic diagram illustrating a seventh configuration example of the
図14は、電気透析装置560の第8の構成例を示す模式図である。図14に示すように、この電気透析装置の電気透析槽401は、陽極室210、バッファ室220、酸濃縮室230、脱塩室240、アルカリ濃縮室231、酸供給室260と、陰極室250とを備えており、上述した第6の構成例の電気透析槽201において、複極室261をなくしてそれぞれの室を1つだけにしたものである。このような構成によっても、本発明の効果を奏することができる。
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an eighth configuration example of the
上述した各構成例において、電気透析装置は、定電流運転または定電圧運転を行うことが好ましく、電流密度は10A/dm2以下、特に3A/dm2以下にすることが好ましい。脱塩室および濃縮室の厚みは1〜10mm、好ましくは2〜4mmとする。イオン交換体として、不織布状またはスペーサ状などのシート状のものを用いる場合、各室の充填枚数および種類は任意に設定することができる。好ましくは、陽極室のフッ素濃度が1mg/L未満、バッファ室のフッ素濃度が10mg/L未満となるように各室に液を供給する。 In each configuration example described above, the electrodialysis apparatus preferably performs constant current operation or constant voltage operation, and the current density is preferably 10 A / dm 2 or less, particularly preferably 3 A / dm 2 or less. The thickness of the desalting chamber and the concentration chamber is 1 to 10 mm, preferably 2 to 4 mm. When a sheet-like material such as a nonwoven fabric or a spacer is used as the ion exchanger, the number and type of filling in each chamber can be arbitrarily set. Preferably, the liquid is supplied to each chamber so that the fluorine concentration in the anode chamber is less than 1 mg / L and the fluorine concentration in the buffer chamber is less than 10 mg / L.
電極の材料としては、白金、タンタル、ニオブ、ダイヤモンド、SUSなどを用いることができる。また、チタン、ニッケル、モネル、ハステロイ、インコネルなどの基材に、白金、金、酸化イリジウムなどをめっきしたものを電極として用いることができる。 As the electrode material, platinum, tantalum, niobium, diamond, SUS, or the like can be used. In addition, a material obtained by plating platinum, gold, iridium oxide, or the like on a base material such as titanium, nickel, monel, hastelloy, or inconel can be used as an electrode.
電極の形状は、平板状でもよく、あるいは通水性および通ガス性を有するラス網状などでもよい。濃縮水中のイオン濃度には特に制限はないが、カチオンまたはアニオンの濃度が100〜100,000mg/Lの範囲内にあることが好ましい。原水の濃度には特に制限はないが、カチオンまたはアニオンの濃度が5〜500mg/Lの範囲内にあることが好ましい。この場合に得られる処理水の濃度は、電流値などの運転条件を設定することにより所望の値に調整することができる。例えば、カチオンまたはアニオンの濃度が0.01〜10mg/Lの範囲内にある処理水が得られる。 The shape of the electrode may be a flat plate shape or a lath net shape having water permeability and gas permeability. Although there is no restriction | limiting in particular in the ion concentration in concentrated water, It is preferable that the density | concentration of a cation or an anion exists in the range of 100-100,000 mg / L. Although there is no restriction | limiting in particular in the density | concentration of raw | natural water, It is preferable that the density | concentration of a cation or an anion exists in the range of 5-500 mg / L. The concentration of treated water obtained in this case can be adjusted to a desired value by setting operating conditions such as a current value. For example, treated water having a cation or anion concentration in the range of 0.01 to 10 mg / L is obtained.
陽極室、陰極室、複極室に供給する純水としては特に制約がなく、当業者が通常用いている純水製造方法により製造される純水がすべて使用可能である。例えばRO(逆浸透膜)、イオン交換法、蒸留法、電気式脱塩法等の公知の技術またはその組み合わせにより製造した純水またはその純水の純度をさらに高めた超純水を使用することができる。なお、陽極室へ供給する純水の量は、陽極室中のフッ素濃度が1mg/L未満となるように設定するのが最も好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a pure water supplied to an anode chamber, a cathode chamber, and a bipolar chamber, All the pure water manufactured by the pure water manufacturing method normally used by those skilled in the art can be used. For example, using pure water produced by a known technique such as RO (reverse osmosis membrane), ion exchange method, distillation method, electric desalting method or a combination thereof, or ultrapure water whose purity is further enhanced Can do. The amount of pure water supplied to the anode chamber is most preferably set so that the fluorine concentration in the anode chamber is less than 1 mg / L.
上述した電気透析装置の陽極室、陰極室、複極室、バッファ室、脱塩室、濃縮室の中に充填するイオン交換体としては、高分子繊維基材にイオン交換基をグラフト重合法によって導入したものを用いることが好ましい。高分子繊維よりなるグラフト化基材は、ポリオレフィン系高分子、例えばポリエチレンやポリプロピレンなどの一種の単繊維であってもよく、また、軸芯と鞘部とが異なる高分子によって構成される複合繊維であってもよい。用いることのできる複合繊維の例としては、ポリオレフィン系高分子、例えばポリエチレンを鞘成分とし、鞘成分として用いたもの以外の高分子、例えばポリプロピレンを芯成分とした芯鞘構造の複合繊維が挙げられる。かかる複合繊維材料に、イオン交換基を、放射線グラフト重合法を利用して導入したものが、イオン交換能力に優れ、均一な厚みに製造できるので、上述した目的で用いられるイオン交換繊維材料として好ましい。イオン交換繊維材料の形態としては、織布や不織布などを挙げることができる。 As an ion exchanger filled in the anode chamber, cathode chamber, bipolar chamber, buffer chamber, desalting chamber, and concentration chamber of the electrodialysis apparatus described above, an ion exchange group is formed on a polymer fiber substrate by graft polymerization. It is preferable to use the introduced one. The grafted substrate made of polymer fibers may be a polyolefin-based polymer, for example, a kind of single fiber such as polyethylene or polypropylene, or a composite fiber composed of a polymer having a different core and sheath. It may be. Examples of the composite fibers that can be used include core-sheath composite fibers having a polyolefin-based polymer, for example, polyethylene as a sheath component, and polymers other than those used as the sheath component, for example, polypropylene as a core component. . A material in which an ion exchange group is introduced into such a composite fiber material using a radiation graft polymerization method is excellent as an ion exchange capacity and can be produced in a uniform thickness. Therefore, it is preferable as an ion exchange fiber material used for the above-mentioned purpose. . Examples of the form of the ion exchange fiber material include woven fabric and non-woven fabric.
また、斜交網等のスペーサ部材の形態のイオン交換体としては、ポリオレフィン系高分子製樹脂、例えば、電気透析槽において広く使用されているポリエチレン製の斜交網(ネット)を基材として、これに、放射線グラフト重合法を用いてイオン交換機能を付与したものが、イオン交換能力に優れ、原水の分散性に優れているので好ましい。 In addition, as an ion exchanger in the form of a spacer member such as an oblique network, a polyolefin polymer resin, for example, a polyethylene oblique network (net) widely used in an electrodialysis tank, A material imparted with an ion exchange function using a radiation graft polymerization method is preferable because of its excellent ion exchange ability and excellent dispersibility of raw water.
なお、放射線グラフト重合法とは、高分子基材に放射線を照射してラジカルを形成させ、これにモノマーを反応させることによってモノマーを基材中に導入するという技法である。放射線グラフト重合法に用いることができる放射線としては、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等を挙げることができるが、ガンマ線や電子線を用いることが好ましい。放射線グラフト重合法には、グラフト基材に予め放射線を照射した後、グラフトモノマーと接触させて反応させる前照射グラフト重合法と、基材とモノマーの共存下に放射線を照射する同時照射グラフト重合法とがあるが、いずれの方法も用いることができる。 The radiation graft polymerization method is a technique in which a monomer is introduced into a substrate by irradiating a polymer substrate with radiation to form radicals and reacting the monomer with this. Examples of radiation that can be used in the radiation graft polymerization method include α rays, β rays, γ rays, electron beams, ultraviolet rays, and the like, and it is preferable to use gamma rays and electron beams. The radiation graft polymerization method includes pre-irradiation graft polymerization method in which a graft substrate is irradiated with radiation in advance and then brought into contact with the graft monomer and reacted, and simultaneous irradiation graft polymerization method in which radiation is irradiated in the presence of the substrate and the monomer. However, either method can be used.
また、モノマーと基材との接触方法により、モノマー溶液に基材を浸漬させたまま重合を行う液相グラフト重合法、モノマーの蒸気に基材を接触させて重合を行う気相グラフト重合法、基材をモノマー溶液に浸漬した後モノマー溶液から取り出して気相中で反応を行わせる含浸気相グラフト重合法などを挙げることができるが、いずれの方法も用いることができる。 In addition, by the contact method of the monomer and the base material, a liquid phase graft polymerization method for performing polymerization while the base material is immersed in the monomer solution, a vapor phase graft polymerization method for performing the polymerization by bringing the base material into contact with the vapor of the monomer, Examples of the method include an impregnation gas phase graft polymerization method in which the substrate is immersed in the monomer solution and then taken out from the monomer solution and reacted in the gas phase, and any method can be used.
不織布などの繊維基材やスペーサ基材に導入するイオン交換基としては、特に限定されることなく種々のカチオン交換基またはアニオン交換基等を用いることができる。例えば、カチオン交換基としては、スルホン基などの強酸性カチオン交換基、リン酸基などの中酸性カチオン交換基、カルボキシル基などの弱酸性カチオン交換基、アニオン交換基としては、第1級〜第3級アミノ基などの弱塩基性アニオン交換基、第4アンモニウム基などの強塩基性アニオン交換基を用いることができる。あるいは、上記カチオン交換基およびアニオン交換基の両方を併有するイオン交換体を用いることもできる。 The ion exchange group introduced into the fiber base material such as a nonwoven fabric or the spacer base material is not particularly limited, and various cation exchange groups or anion exchange groups can be used. For example, as the cation exchange group, a strong acid cation exchange group such as a sulfone group, a neutral acid cation exchange group such as a phosphate group, a weak acid cation exchange group such as a carboxyl group, and an anion exchange group include primary to first-order cation exchange groups. Weakly basic anion exchange groups such as tertiary amino groups and strong basic anion exchange groups such as quaternary ammonium groups can be used. Or the ion exchanger which has both the said cation exchange group and anion exchange group can also be used.
また、官能基として、イミノジ酢酸およびそのナトリウム塩から誘導される官能基、各種アミノ酸、例えば、フェニルアラニン、リジン、ロイシン、バリンおよびプロリン並びにそのナトリウム塩から誘導される官能基、イミノジエタノールから誘導される官能基などを有するイオン交換体を用いてもよい。 In addition, as a functional group, a functional group derived from iminodiacetic acid and its sodium salt, various amino acids such as phenylalanine, lysine, leucine, valine and proline and a functional group derived from its sodium salt, derived from iminodiethanol An ion exchanger having a functional group or the like may be used.
上述した目的で用いることのできるイオン交換基を有するモノマーとしては、アクリル酸(AAc)、メタクリル酸、スチレンスルホン酸ナトリウム(SSS)、メタリルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸ナトリウム、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド(VBTAC)、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドなどを挙げることができる。 Examples of the monomer having an ion exchange group that can be used for the above-described purpose include acrylic acid (AAc), methacrylic acid, sodium styrenesulfonate (SSS), sodium methallylsulfonate, sodium allylsulfonate, sodium vinylsulfonate, Examples thereof include vinylbenzyltrimethylammonium chloride (VBTAC), diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminopropylacrylamide and the like.
例えば、スチレンスルホン酸ナトリウムをモノマーとして用いて放射線グラフト重合を行うことにより、基材に直接、強酸性カチオン交換基であるスルホン基を導入することができ、また、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライドをモノマーとして用いて放射線グラフト重合を行うことにより、基材に直接、強塩基性アニオン交換基である第4級アンモニウム基を導入することができる。 For example, by conducting radiation graft polymerization using sodium styrenesulfonate as a monomer, a sulfone group that is a strongly acidic cation exchange group can be introduced directly into the substrate, and vinylbenzyltrimethylammonium chloride is used as a monomer. By using the radiation graft polymerization, a quaternary ammonium group which is a strongly basic anion exchange group can be directly introduced into the substrate.
また、イオン交換基に転換可能な基を有するモノマーとしては、アクリロニトリル、アクロレイン、ビニルピリジン、スチレン、クロロメチルスチレン、メタクリル酸グリシジル(GMA)などが挙げられる。例えば、メタクリル酸グリシジルを放射線グラフト重合によって基材に導入し、次に亜硫酸ナトリウムなどのスルホン化剤を反応させることによって強酸性カチオン交換基であるスルホン基を基材に導入したり、またはクロロメチルスチレンをグラフト重合した後に、基材をトリメチルアミン水溶液に浸漬して4級アンモニウム化を行うことによって、強塩基性アニオン交換基である第4級アンモニウム基を基材に導入することができる。 Examples of the monomer having a group that can be converted into an ion exchange group include acrylonitrile, acrolein, vinylpyridine, styrene, chloromethylstyrene, and glycidyl methacrylate (GMA). For example, glycidyl methacrylate is introduced into the substrate by radiation graft polymerization, and then a sulfone group, which is a strongly acidic cation exchange group, is introduced into the substrate by reacting with a sulfonating agent such as sodium sulfite, or chloromethyl After graft polymerization of styrene, a quaternary ammonium group that is a strongly basic anion exchange group can be introduced into the substrate by immersing the substrate in an aqueous trimethylamine solution to perform quaternary ammonium formation.
また、基材にクロロメチルスチレンをグラフト重合した後、スルフィドを反応させてスルホニウム塩とした後、イミノジ酢酸ナトリウムを反応させることによって、官能基としてイミノジ酢酸ナトリウム基を基材に導入することができる。あるいは、まず基材にクロロメチルスチレンをグラフト重合した後、クロロ基をヨウ素で置換し、次にイミノジ酢酸ジエチルエステルを反応させてヨウ素をイミノジ酢酸ジエチルエステル基で置換し、次に水酸化ナトリウムを反応させてエステル基をナトリウム塩に変換することによって、官能基としてイミノジ酢酸ナトリウム基を基材に導入することができる。 In addition, after graft polymerization of chloromethylstyrene on a base material, a sulfide is reacted to form a sulfonium salt, and then sodium iminodiacetate is reacted to introduce a sodium iminodiacetate group as a functional group into the base material. . Alternatively, after first graft-polymerizing chloromethylstyrene to the substrate, the chloro group is replaced with iodine, then reacted with iminodiacetic acid diethyl ester to replace iodine with the iminodiacetic acid diethyl ester group, and then sodium hydroxide is added. By converting the ester group to a sodium salt by reaction, a sodium iminodiacetate group can be introduced as a functional group into the substrate.
上述の各種の形態のイオン交換体の中では、不織布または織布などの形態のイオン交換繊維材料が特に好ましい。織布や不織布などの繊維材料は、樹脂ビーズや斜交網などの形態の材料と比較して表面積が極めて大きいのでイオン交換基の導入量が大きく、また、樹脂ビーズのようにビーズ内部のミクロポアまたはマクロポア内にイオン交換基が存在するということはなく、すべてのイオン交換基が繊維の表面上に配置されるので、処理水中の金属イオンが容易にイオン交換基の近傍に拡散され、イオン交換によって吸着される。したがって、イオン交換繊維材料を用いると、金属イオンの除去・回収効率をより向上させることができる。 Among the various types of ion exchangers described above, an ion exchange fiber material in the form of a nonwoven fabric or a woven fabric is particularly preferable. Fiber materials such as woven fabric and non-woven fabric have a very large surface area compared to materials in the form of resin beads and diagonal meshes, so the amount of ion-exchange groups introduced is large, and micropores inside the beads like resin beads. Or, there are no ion exchange groups in the macropores, and all ion exchange groups are arranged on the surface of the fiber, so that metal ions in the treated water are easily diffused in the vicinity of the ion exchange groups, and ion exchange Is adsorbed by. Therefore, when an ion exchange fiber material is used, the removal / recovery efficiency of metal ions can be further improved.
なお、上記のイオン交換繊維材料など以外でも、公知のイオン交換体樹脂ビーズを用いることもできる。例えば、ポリスチレンをジビニルベンゼンで架橋したビーズなどを基材樹脂として用い、これを硫酸やクロロスルホン酸のようなスルホン化剤で処理してスルホン化を行って基材にスルホン基を導入することにより、上述した各構成例で使用可能な強酸性カチオン交換樹脂ビーズを得ることができる。 In addition to the above ion exchange fiber material, known ion exchanger resin beads can be used. For example, by using beads such as polystyrene cross-linked with divinylbenzene as a base resin, this is treated with a sulfonating agent such as sulfuric acid or chlorosulfonic acid to perform sulfonation and introduce sulfone groups into the base material. The strongly acidic cation exchange resin beads that can be used in the above-described configuration examples can be obtained.
このような製造方法は周知であり、またこのような手法によって製造されたカチオン交換樹脂ビーズとしては、種々の商品名で市販されているものを挙げることができる。また、官能基としてイミノジ酢酸およびそのナトリウム塩から誘導される官能基、各種アミノ酸、例えば、フェニルアラニン、リジン、ロイシン、バリンおよびプロリン並びにそのナトリウム塩から誘導される官能基、イミノジエタノールから誘導される官能基などを有する樹脂ビーズを用いてもよい。 Such a production method is well known, and examples of the cation exchange resin beads produced by such a method include those marketed under various trade names. Also, functional groups derived from iminodiacetic acid and its sodium salt as functional groups, various amino acids such as phenylalanine, lysine, leucine, valine and proline and functional groups derived from their sodium salts, functionalities derived from iminodiethanol Resin beads having groups and the like may be used.
上述した構成例における電気透析装置により、少なくともアンモニウムイオンとフッ素を含有する排水を処理すれば、排水からアンモニウムイオンおよびフッ素を除去してアンモニウムイオンおよびフッ素の濃度が低められた処理水を生成するとともに、フッ素の濃度を高めた第1の濃縮水とアンモニウムイオンの濃度を高めた第2の濃縮水とを生成することができる。あるいは、上述した各構成例における電気透析装置により、少なくとも金属水酸化物スラッジを形成する金属イオンとフッ素を含有する排水を処理すれば、排水から前記金属イオンおよびフッ素を除去して金属イオンおよびフッ素の濃度が低められた処理水を生成するとともに、フッ素の濃度を高めた第1の濃縮水と金属イオンの濃度を高めた第2の濃縮水とを生成することができる。 If the electrodialyzer in the above-described configuration example is used to treat wastewater containing at least ammonium ions and fluorine, the ammonium ions and fluorine are removed from the wastewater to produce treated water with reduced concentrations of ammonium ions and fluorine. The first concentrated water having an increased fluorine concentration and the second concentrated water having an increased ammonium ion concentration can be produced. Alternatively, by treating at least the metal ions that form metal hydroxide sludge and the fluorine-containing wastewater by the electrodialysis apparatus in each configuration example described above, the metal ions and fluorine are removed from the wastewater by removing the metal ions and fluorine. As a result, the first concentrated water having a higher fluorine concentration and the second concentrated water having a higher metal ion concentration can be generated.
過酸化水素とフッ素を含む排水の場合には、排水を過酸化水素分解処理した後、電気透析装置に供給してもよい。また、排水のフッ素濃度は1mg/Lを超え10,000mg/L以下であることが好ましく、処理水のフッ素濃度は1mg/L未満であることが好ましい。 In the case of wastewater containing hydrogen peroxide and fluorine, the wastewater may be supplied to the electrodialysis apparatus after being subjected to hydrogen peroxide decomposition treatment. Moreover, it is preferable that the fluorine concentration of waste water exceeds 1 mg / L and is 10,000 mg / L or less, and the fluorine concentration of treated water is preferably less than 1 mg / L.
上述した各構成例で説明した電気透析装置によれば、排水中の含有物質の濃度が1%を超えるような濃厚な排水も処理することができるが、需要機器540から排出される濃厚排水の量は少ない場合には、希薄排水と濃厚排水とを混合した後に再濃縮することは合理的ではない。かかる場合には、上述したように、需要機器540から排出される排水から希薄排水と濃厚排水とを分別して回収することが好ましい。
According to the electrodialysis apparatus described in each of the above-described configuration examples, it is possible to treat concentrated wastewater in which the concentration of contained substances in the wastewater exceeds 1%, but the concentrated wastewater discharged from the
図15は、本発明の第2の実施形態における純水循環システムの構成を示す模式図である。上述した第1の実施形態における純水循環システムは、需要機器540からの排水中に酸化作用を有する物質が含まれていない場合に適用されるものであったが、本実施形態における純水循環システムは、需要機器540からの排水中に酸化作用を有する物質(酸化性物質)が含まれている場合に適用されるものである。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a configuration of a pure water circulation system according to the second embodiment of the present invention. The pure water circulation system in the first embodiment described above is applied when the substance having an oxidizing action is not included in the waste water from the
すなわち、純水循環システムの各構成部品は酸化作用のある物質の影響を受けやすいため、図15に示すように、電気透析装置560の前段に、需要機器540からの排水中から酸化性物質を除去する酸化性物質除去装置600を設けて、電気透析装置560に供給する前に酸化性物質除去装置600により排水中から酸化性物質を除去しておく。ここでいう酸化作用のある物質(酸化性物質)とは、特定の物質を指すのではなく、オゾンや過酸化水素などの物質をいう。なお、酸化性物質除去装置600における酸化性物質の除去方法は特に限定されず、種々の方法を用いることができる。例えば、活性炭や白金などの触媒を利用した方法や紫外線照射による方法、還元作用のある物質を注入する方法などを用いることができる。
That is, since each component of the pure water circulation system is easily affected by substances having an oxidizing action, as shown in FIG. 15, an oxidizing substance is introduced from the waste water from the
酸化性物質が除去された希薄排水は上述した電気透析装置560に供給され、排水中のイオン成分を除去した清浄な処理水と濃縮水とに分離される。処理水は超純水の原料水として純水製造装置530の2次純水生成部520に供給されて再利用される。分離された濃縮水の排出方法は特に限定されず、例えば、濃縮水に含有する物質を回収し再利用することもできるし、あるいは廃棄物として廃棄したり、工場内の一般排水処理施設で処理したりしてもよい。
The diluted waste water from which the oxidizing substances have been removed is supplied to the
図16は、本発明の第3の実施形態における純水循環システムの構成を示す模式図である。図16に示すように、この実施形態においては、上述した第1の実施形態における電気透析装置560を複数台(図16では2台)直列に接続して、純水製造装置530の2次純水生成部520に供給される処理水の水質をさらに向上させている。なお、図16では、2台の電気透析装置560を直列に接続する例を示しているが、直接に接続する電気透析装置560の台数は2台に限られるものではなく、何台であってもよい。また、複数台の電気透析装置560の前段に、第2の実施形態のような酸化性物質除去装置600を設けてもよい。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a configuration of a pure water circulation system according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 16, in this embodiment, a plurality of electrodialyzers 560 (two in FIG. 16) in the first embodiment described above are connected in series, and the secondary pure water of the pure
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that the present invention may be implemented in various forms within the scope of the technical idea.
1,101a,101b,201,301,401 電気透析槽
2 陽極
3 陰極
10,210 陽極室
20,220 バッファ室
21,30,31 濃縮室
40,240 脱塩室
50,250 陰極室
70,72,74,270,272,274,276,278,280,287 ポンプ
71,271 極液タンク
73,273 バッファ水タンク
75 濃縮水タンク
230 酸濃縮室
231 アルカリ濃縮室
260 酸供給室
261 複極室
275 酸濃縮水タンク
277 アルカリ濃縮水タンク
279 酸供給水タンク
281 酸原液タンク
282 pHモニタ
284 原水タンク
285 活性炭
286 カートリッジフィルタ
500 純水循環供給システム
510 1次純水生成部
520 2次純水生成部
530 純水製造装置
540 需要機器(ユースポイント)
550 超純水経路
560 電気透析装置
570 処理水経路
580 排水経路
600 酸化性物質除去装置
AF1〜AF4,AF11〜AF16 アニオン交換不織布
AM1,AM2,AM11〜AM13 アニオン交換膜
AS1,AS11,AS12 アニオン交換スペーサ
CF1〜CF6,CF11〜CF16 カチオン交換不織布
CM1〜CM3,CM11〜CM13 カチオン交換膜
CS1〜CS3,CS11〜CS13 カチオン交換スペーサ
1, 101a, 101b, 201, 301, 401
550
Claims (6)
前記純水製造装置の2次純水生成部で生成した超純水を需要機器に供給する超純水経路と、
陽極を有する陽極室と、陰極を有する陰極室と、前記需要機器から排出される排水から対象イオンを除去して該対象イオンの濃度が低められた処理水を生成する脱塩室と、前記脱塩室から移動した前記排水中の対象イオンを濃縮して該対象イオンの濃度が高められた濃縮水を生成する濃縮室と、前記陽極室に純水を供給する経路とを有する電気透析装置と、
前記電気透析装置で前記対象イオンの濃度が低められた処理水を前記純水製造装置の2次純水生成部に供給する処理水経路と、
を備えた純水循環供給システム。 A pure water production apparatus having a primary pure water generation unit that generates pure water and a secondary pure water generation unit that generates ultrapure water from pure water;
An ultrapure water path for supplying ultrapure water generated by a secondary pure water generator of the pure water production apparatus to a demand device;
An anode chamber having an anode; a cathode chamber having a cathode; a desalination chamber that removes target ions from waste water discharged from the demand equipment to generate treated water in which the concentration of the target ions is reduced; An electrodialyzer having a concentration chamber for concentrating target ions in the wastewater moved from the salt chamber to generate concentrated water in which the concentration of the target ions is increased, and a path for supplying pure water to the anode chamber; ,
A treated water path for supplying treated water in which the concentration of the target ions is reduced by the electrodialyzer to a secondary pure water generating unit of the pure water producing apparatus;
A pure water circulation supply system.
前記純水製造装置の2次純水生成部で生成した超純水を需要機器に供給する超純水経路と、
前記需要機器から排出される排水から酸化性物質を除去する酸化性物質除去装置と、
陽極を有する陽極室と、陰極を有する陰極室と、前記酸化性物質除去装置により酸化性物質が除去された排水から対象イオンを除去して該対象イオンの濃度が低められた処理水を生成する脱塩室と、前記脱塩室から移動した前記排水中の対象イオンを濃縮して該対象イオンの濃度が高められた濃縮水を生成する濃縮室と、前記陽極室に純水を供給する経路とを有する電気透析装置と、
前記電気透析装置で前記対象イオンの濃度が低められた処理水を前記純水製造装置の2次純水生成部に供給する処理水経路と、
を備えた純水循環供給システム。 A pure water production apparatus having a primary pure water generation unit that generates pure water and a secondary pure water generation unit that generates ultrapure water from pure water;
An ultrapure water path for supplying ultrapure water generated by a secondary pure water generator of the pure water production apparatus to a demand device;
An oxidizing substance removing device for removing the oxidizing substance from the waste water discharged from the demand equipment;
An anode chamber having an anode, a cathode chamber having a cathode, and treated water in which the concentration of the target ions is reduced by removing the target ions from the waste water from which the oxidizing substances have been removed by the oxidizing substance removing device. A desalination chamber, a concentration chamber for concentrating the target ions in the wastewater moved from the desalination chamber to generate concentrated water in which the concentration of the target ions is increased, and a path for supplying pure water to the anode chamber An electrodialyzer having
A treated water path for supplying treated water in which the concentration of the target ions is reduced by the electrodialyzer to a secondary pure water generating unit of the pure water producing apparatus;
A pure water circulation supply system.
前記純水製造装置の2次純水生成部により純水から超純水を生成し、
前記純水製造装置の2次純水生成部により生成した超純水を需要機器に供給し、
前記需要機器から排出された排水を電気透析装置の脱塩室に供給し、
前記電気透析装置の陽極室に純水を供給しつつ前記陽極室内に配置された陽極と陰極室内に配置された陰極との間に電圧を印加して、前記排水から対象イオンを除去して該対象イオンの濃度が低められた処理水を生成し、
前記対象イオンの濃度が低められた処理水を前記純水製造装置の2次純水生成部に供給して再利用することを特徴とする純水再利用方法。 Pure water is generated by the primary pure water generation unit of the pure water production device,
Ultra pure water is produced from pure water by the secondary pure water production unit of the pure water production apparatus,
Supplying ultrapure water generated by the secondary pure water generation unit of the pure water production apparatus to the demand equipment;
Supply the waste water discharged from the demand equipment to the desalination chamber of the electrodialysis machine,
While supplying pure water to the anode chamber of the electrodialysis apparatus, a voltage is applied between the anode disposed in the anode chamber and the cathode disposed in the cathode chamber to remove target ions from the waste water, Generate treated water with reduced concentration of target ions,
A pure water reuse method, characterized in that treated water having a reduced concentration of the target ions is supplied to a secondary pure water generation unit of the pure water production apparatus and reused.
前記純水製造装置の2次純水生成部により純水から超純水を生成し、
前記純水製造装置の2次純水生成部により生成した超純水を需要機器に供給し、
前記需要機器から排出される排水を酸化性物質除去装置に供給し、
前記酸化性物質除去装置により前記排水から酸化性物質を除去し、
前記酸化性物質が除去された排水を電気透析装置の脱塩室に供給し、
前記電気透析装置の陽極室に純水を供給しつつ前記陽極室内に配置された陽極と陰極室内に配置された陰極との間に電圧を印加して、前記排水から対象イオンを除去して該対象イオンの濃度が低められた処理水を生成し、
前記対象イオンの濃度が低められた処理水を前記純水製造装置の2次純水生成部に供給して再利用することを特徴とする純水再利用方法。 Pure water is generated by the primary pure water generation unit of the pure water production device,
Ultra pure water is produced from pure water by the secondary pure water production unit of the pure water production apparatus,
Supplying ultrapure water generated by the secondary pure water generation unit of the pure water production apparatus to the demand equipment;
Supplying wastewater discharged from the demand equipment to the oxidizing substance removing device;
Removing the oxidizing substance from the waste water by the oxidizing substance removing device;
Supplying the waste water from which the oxidizing substance has been removed to the desalting chamber of the electrodialysis machine,
While supplying pure water to the anode chamber of the electrodialysis apparatus, a voltage is applied between the anode disposed in the anode chamber and the cathode disposed in the cathode chamber to remove target ions from the waste water, Generate treated water with reduced concentration of target ions,
A pure water reuse method, characterized in that treated water having a reduced concentration of the target ions is supplied to a secondary pure water generation unit of the pure water production apparatus and reused.
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