JP2008086879A - 超純水製造装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決の手段】 一次純水システムAにおいて、原水を脱塩および脱気して一次純水を製造し、一次純水システムAで得られる一次純水およびユースポイントから循環する二次純水を二次純水貯留槽11において、窒素ガスでシールして貯留し、二次純水貯留槽11から得られる窒素濃度が異なる二次純水を膜脱気装置14で脱気して窒素を除去し、ガス溶解装置16で脱気処理水にガスを添加してガスを溶解させる際、ガス溶解装置16に供給するガス流量をガス流量制御装置17により所定の流量に制御し、超純水を製造する。
【選択図】図1
Description
(1) 原水を脱塩および脱気して一次純水を製造する一次純水システムと、
一次純水システムで得られる一次純水およびユースポイントから循環する二次純水を窒素ガスでシールして貯留する二次純水貯留槽と、
二次純水貯留槽から得られる窒素濃度が異なる二次純水を脱気して、窒素を除去する脱気装置、
脱気処理水にガスを添加してガスを溶解させるガス溶解装置、および
ガス溶解装置に供給するガス流量を所定の流量に制御するガス流量制御装置
を有し、得られる超純水をユースポイントへ供給する二次純水システムと
を含むことを特徴とする超純水製造装置。
(2) 脱気装置は膜脱気装置である上記(1)記載の装置。
(3) ガス溶解装置は直接または膜を通してガスを溶解する装置である上記(1)または(2)記載の装置。
(4) 溶解するガスは窒素である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の装置。
(5) 一次純水システムにおいて、原水を脱塩および脱気して一次純水を製造し、
一次純水システムで得られる一次純水およびユースポイントから循環する二次純水を二次純水貯留槽において、窒素ガスでシールして貯留し、
二次純水貯留槽から得られる窒素濃度が異なる二次純水を脱気して、窒素を除去する脱気工程、
脱気処理水にガスを添加してガスを溶解させるガス溶解工程、および
ガス溶解装置に供給するガス流量を所定の流量に制御するガス流量制御工程
を含む二次純水システムにおいて、飽和濃度未満の任意の一定濃度のガスを溶解した超純水を製造し、ユースポイントへ供給することを特徴とする超純水製造方法。
(6) 脱気工程は膜脱気装置で脱気するようにした上記(5)記載の方法。
(7) ガス溶解工程は直接または膜を通してガスを溶解するようにした上記(5)または(6)記載の方法。
(8) 溶解するガスは窒素である上記(5)ないし(7)のいずれかに記載の方法。
ガス溶存濃度(mg/L)=〔ガス流量(mL/min)×分子量(g/mol)〕/〔22.4(L/mol)×通水量(L/min)〕 ・・・〔1〕
図1の超純水製造装置において、一次純水槽7および二次純水槽11の気相にそれぞれ5kPaで窒素ガスを導入してシールし、二次純水システムBの膜脱気装置15およびガス溶解装置16をバイパスして一次純水を流して二次純水処理を行い、超純水を製造した。このときの通水量は1m3/Hrである。上記により製造した超純水の溶存窒素濃度の経時変化を図2に示す。
比較例1において、二次純水システムBの膜脱気装置14およびガス溶解装置16を通して二次純水を流して二次純水処理を行い、超純水を製造した。膜脱気装置15はポリプロピレン製の中空糸膜(内径200μm、外径300μm)を内装した直径4インチの脱気膜モジュールを備え、吸引装置15で中空糸膜の内側から―97kPaに吸引することにより、二次純水槽11から得られる窒素濃度が異なる二次純水を窒素濃度0.5mg/L以下に脱気した。ガス溶解装置16はポリプロピレン製の中空糸膜(内径200μm、外径300μm)を内装した直径4インチの脱気膜モジュールを備え、溶存窒素濃度計N(ハック社製、M-3610/511)で溶存窒素濃度を測定し、ガス流量制御装置17(マスフロコントローラー、リンテック社製)により、窒素ガスをボンベから加圧下、窒素ガス流量220mL/minにガス流量を制御して中空糸膜の内側に供給し、中空糸膜を透過させて溶解した。このときの通水量は1m3/Hrである。上記により製造した超純水の溶存窒素濃度の経時変化を図2に示す。
実施例1において、ガス流量制御装置17の窒素ガス流量を170mL/minに変更して溶解した。上記により製造した超純水の溶存窒素濃度の経時変化を図2に示す。
B 二次純水システム
1 活性炭槽
2 中間水槽
3 RO膜装置
4 真空脱気装置
5 第一イオン交換装置
6 第二イオン交換装置
7 純水槽
10 ユースポイント
11 一次純水槽
12 熱交換器
13 UV酸化装置
14 膜脱気装置
15 吸引装置
16 ガス溶解装置
17 ガス流量制御装置
18 イオン交換装置
19 UF膜装置
P ポンプ
N 溶存窒素濃度計
Claims (8)
- 原水を脱塩および脱気して一次純水を製造する一次純水システムと、
一次純水システムで得られる一次純水およびユースポイントから循環する二次純水を窒素ガスでシールして貯留する二次純水貯留槽と、
二次純水貯留槽から得られる窒素濃度が異なる二次純水を脱気して、窒素を除去する脱気装置、
脱気処理水にガスを添加してガスを溶解させるガス溶解装置、および
ガス溶解装置に供給するガス流量を所定の流量に制御するガス流量制御装置
を有し、得られる超純水をユースポイントへ供給する二次純水システムと
を含むことを特徴とする超純水製造装置。 - 脱気装置は膜脱気装置である請求項1記載の装置。
- ガス溶解装置は直接または膜を通してガスを溶解する装置である請求項1または2記載の装置。
- 溶解するガスは窒素である請求項1ないし3のいずれかに記載の装置。
- 一次純水システムにおいて、原水を脱塩および脱気して一次純水を製造し、
一次純水システムで得られる一次純水およびユースポイントから循環する二次純水を二次純水貯留槽において、窒素ガスでシールして貯留し、
二次純水貯留槽から得られる窒素濃度が異なる二次純水を脱気して、窒素を除去する脱気工程、
脱気処理水にガスを添加してガスを溶解させるガス溶解工程、および
ガス溶解装置に供給するガス流量を所定の流量に制御するガス流量制御工程
を含む二次純水システムにおいて、飽和濃度未満の任意の一定濃度のガスを溶解した超純水を製造し、ユースポイントへ供給することを特徴とする超純水製造方法。 - 脱気工程は膜脱気装置で脱気するようにした請求項5記載の方法。
- ガス溶解工程は直接または膜を通してガスを溶解するようにした請求項5または6記載の方法。
- 溶解するガスは窒素である請求項5ないし7のいずれかに記載の方法。
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