JP2022126354A - Fine particle removal apparatus and fine particle removal method - Google Patents

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JP2022126354A JP2021024381A JP2021024381A JP2022126354A JP 2022126354 A JP2022126354 A JP 2022126354A JP 2021024381 A JP2021024381 A JP 2021024381A JP 2021024381 A JP2021024381 A JP 2021024381A JP 2022126354 A JP2022126354 A JP 2022126354A
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洋一 田中
Yoichi Tanaka
秀章 飯野
Hideaki Iino
侑 藤村
Yu FUJIMURA
孝博 川勝
Takahiro Kawakatsu
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Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

To provide a fine particle removal apparatus capable of removing fine particles in a liquid stably and efficiently, regardless of pH fluctuations of the liquid.SOLUTION: A fine particle removal apparatus for removing fine particles in a liquid has a plurality of fine particle capturing means installed in parallel and having different characteristics or properties, and has switching means for switching the fine particle capturing means through which the liquid is made to pass according to the water quality of the liquid. Preferably, the plurality of fine particle capturing means includes positively-charged fine particle capturing means and negatively-charged fine particle capturing means, and the switching means switches the water flow to the positively-charged fine particle capturing means or the negatively-charged fine particle capturing means depending on the pH of the liquid.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、純水や超純水製造プロセス、あるいは電子部品製造および半導体洗浄プロセス等における液中の微粒子を除去する微粒子除去装置及び微粒子除去方法と、この微粒子除去装置を備える純水又は超純水製造装置に関する。本発明は、特に、超純水製造・供給システムにおけるユースポイント前のサブシステムや給水系路、および電子部品製造プロセスおよび半導体洗浄プロセス等のシステムにおいて、液体中の粒子径50nm以下の微粒子を高度に除去する技術として有用である。 The present invention relates to a microparticle removal apparatus and a microparticle removal method for removing microparticles in a liquid in a pure water or ultrapure water manufacturing process, or in an electronic component manufacturing process, a semiconductor cleaning process, or the like, and a pure water or ultrapure It relates to water production equipment. In particular, the present invention is highly effective in removing fine particles with a particle diameter of 50 nm or less in liquids in systems such as subsystems and water supply lines before the point of use in ultrapure water production and supply systems, and electronic component manufacturing processes and semiconductor cleaning processes. It is useful as a technique for removing

半導体・電子部品製造用の濾過フィルタや、半導体・電子部品製造プロセスで使用される濾過フィルタとして、正荷電を帯びた膜、具体的には、ポリケトン膜に、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、及び4級アンモニウム塩からなる群から選ばれる1つ以上のカチオン性の官能基を有する膜を使用する方法がある(特許文献1)。 Filtration filters for manufacturing semiconductors and electronic parts, and filtration filters used in the manufacturing process of semiconductors and electronic parts. , tertiary amino groups, and quaternary ammonium salts.

一方、負荷電を帯びた膜として、ポリケトン膜に、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、リン酸基、リン酸エステル基、及び水酸基からなる群から選ばれる1つ以上のアニオン性の官能基を有する膜を使用する方法がある(特許文献2)。 On the other hand, as the negatively charged membrane, 1 selected from the group consisting of a polyketone membrane, a sulfonic acid group, a sulfonic acid ester group, a carboxylic acid group, a carboxylic acid ester group, a phosphoric acid group, a phosphoric acid ester group, and a hydroxyl group There is a method using a membrane having one or more anionic functional groups (Patent Document 2).

これらの荷電膜に通水する被処理液体としては、pHが中性の超純水の他、pHが低い炭酸水やpHが高いアンモニア水などが挙げられる。 Liquids to be treated that pass through these charged films include ultrapure water with a neutral pH, carbonated water with a low pH, and ammonia water with a high pH.

特開2014-173013号公報JP 2014-173013 A 特開2014-171979号公報JP 2014-171979 A

正荷電膜(カチオン性膜)は、正電荷に帯電した微粒子に対して除去性能が悪く、負荷電膜(アニオン性膜)は、負電荷に帯電した微粒子に対して除去性能が悪い。
しかし、液体中の微粒子の帯電状態は、当該液体のpHに応じて変化するため、一種類の荷電膜では、低pH領域や高pH領域の両方の水質に応じて様々な電荷に帯電し得る微粒子を効率的に除去することは難しい。
A positively charged membrane (cationic membrane) has poor removal performance for positively charged microparticles, and a negatively charged membrane (anionic membrane) has poor removal performance for negatively charged microparticles.
However, since the charged state of fine particles in a liquid changes according to the pH of the liquid, a single type of charged film can be charged with various charges depending on the water quality in both the low pH region and the high pH region. Efficient removal of fine particles is difficult.

本発明は、かかる従来法における欠点を改善し、被処理液体のpH変動に対応して、液体中の微粒子を安定かつ効率的に除去することができる微粒子除去装置及び微粒子除去方法と、この微粒子除去装置を備える純水又は超純水製造装置を提供することを目的とする。 The present invention overcomes the drawbacks of the conventional method and provides a particle removal apparatus and a particle removal method capable of stably and efficiently removing particles in a liquid in response to pH fluctuations of the liquid to be treated, and the particle removal method. It is an object of the present invention to provide a pure water or ultrapure water production device equipped with a removal device.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特性ないし物性の異なる複数の微粒子捕捉手段を並列に設置し、被処理液体のpH等の水質に応じて、通水する微粒子捕捉手段を切り替えることにより、被処理液体のpH等の水質が変動しても、該液体中の微粒子を安定して効率的に除去することができることを見出した。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention installed a plurality of fine particle trapping means having different characteristics or physical properties in parallel, and according to water quality such as pH of the liquid to be treated, fine particles that pass through the water. It was found that by switching the trapping means, fine particles in the liquid to be treated can be stably and efficiently removed even if the water quality such as pH of the liquid to be treated fluctuates.
That is, the gist of the present invention is as follows.

[1] 液体中の微粒子を除去する微粒子除去装置において、並列に設置された、特性ないし物性の異なる複数の微粒子捕捉手段を有し、該液体の水質に応じて該液体を通水する微粒子捕捉手段を切り替える切替手段を有することを特徴とする微粒子除去装置。 [1] A particle removing device for removing particles in a liquid, which has a plurality of particle capturing means with different characteristics or physical properties installed in parallel, and allows the liquid to pass through according to the quality of the liquid. 1. A particle removing apparatus, comprising a switching means for switching the means.

[2] [1]において、前記切替手段は、前記液体のpHに応じて前記微粒子捕捉手段への通水の切り替えを行う実施することを特徴とする微粒子除去装置。 [2] The particle removing device according to [1], wherein the switching means switches the flow of water to the particle trapping means in accordance with the pH of the liquid.

[3] [1]又は[2]において、前記複数の微粒子捕捉手段は、異なる荷電を有する微粒子捕捉手段を含むことを特徴とする微粒子除去装置。 [3] The particle removing device according to [1] or [2], wherein the plurality of particle trapping means includes particle trapping means having different charges.

[4] [3]において、前記複数の微粒子捕捉手段は、正荷電微粒子捕捉手段と負荷電微粒子捕捉手段とを有し、前記切替手段は、前記液体のpHが6以上のときに該液体を正荷電微粒子捕捉手段に通水し、前記液体がpH6未満のときに該液体を負荷電微粒子捕捉手段に通水する切り替えを行うことを特徴とする微粒子除去装置。 [4] In [3], the plurality of particle trapping means includes positively charged particle trapping means and negatively charged particle trapping means, and the switching means switches the liquid when the pH of the liquid is 6 or more. A fine particle removing apparatus, characterized in that switching is performed between passing water through positively charged fine particle trapping means and passing said liquid through negatively charged fine particle trapping means when said liquid has a pH of less than 6.

[5] [4]において、前記正荷電微粒子捕捉手段及び/又は負荷電微粒子捕捉手段の後段に、直列に設置されたサイズ排除フィルタを有することを特徴とする微粒子除去装置。 [5] The particle removing apparatus according to [4], further comprising a size exclusion filter installed in series after the positively charged particle trapping means and/or the negatively charged particle trapping means.

[6] [5]において、前記サイズ排除フィルタの後段に直列に設置された正荷電微粒子捕捉手段又は負荷電微粒子捕捉手段を有することを特徴とする微粒子除去装置。 [6] A particle removing apparatus according to [5], further comprising positively charged particle trapping means or negatively charged particle trapping means installed in series after the size exclusion filter.

[7] [1]ないし[6]のいずれかに記載の微粒子除去装置を備える純水又は超純水製造装置。 [7] A pure water or ultrapure water production apparatus comprising the particle removal device according to any one of [1] to [6].

[8] [1]ないし[6]のいずれかに記載の微粒子除去装置を用いる液体中の微粒子除去方法。 [8] A method for removing particles in a liquid using the particle removing device according to any one of [1] to [6].

本発明によれば、液体中の微粒子を、当該液体のpH等の水質変動にかかわらず、安定して効率的に除去することができる。
本発明によれば、水系全般、特に純水や超純水製造プロセス、あるいは電子部品製造および半導体洗浄プロセスにおける各種の液体から微粒子を高度に除去して効率的に高純度化を図ることができる。
According to the present invention, fine particles in a liquid can be stably and efficiently removed regardless of water quality fluctuations such as the pH of the liquid.
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to efficiently remove fine particles from aqueous systems in general, particularly pure water or ultrapure water manufacturing processes, or various liquids used in electronic component manufacturing and semiconductor cleaning processes to achieve high purity. .

本発明の微粒子除去装置の実施の形態を示す系統図である。1 is a system diagram showing an embodiment of a particle removing device of the present invention; FIG. カチオン性官能基又はアニオン性官能基を有する膜による微粒子捕捉機構を説明する模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a fine particle trapping mechanism by a membrane having a cationic functional group or an anionic functional group. 被処理液体のpHと該液体中の微粒子のゼータ電位との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the pH of a liquid to be treated and the zeta potential of fine particles in the liquid; 試験例で用いた試験装置を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the test apparatus used by the test example.

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below.

[メカニズム]
微粒子捕捉手段として、荷電膜を例示して本発明の微粒子除去技術のメカニズムについて以下に説明する。
[mechanism]
The mechanism of the particle removal technology of the present invention will be described below by exemplifying a charged film as the particle trapping means.

図2(a)に示すように、カチオン官能基を有する正荷電膜は、負電荷に帯電した微粒子を吸着し易いが、正電荷に帯電した微粒子は吸着し難い。このため、負電荷に帯電した微粒子の捕捉除去効率は高いが、正電荷に帯電した微粒子の捕捉除去効率は低い。
逆に、図2(b)に示すように、アニオン性官能基を有する負荷電膜は、正電荷に帯電した微粒子を吸着し易いが、負電荷に帯電した微粒子は吸着し難い。このため、正電荷に帯電した微粒子の捕捉除去効率は高いが、負電荷に帯電した微粒子の捕捉除去効率は低い。
As shown in FIG. 2(a), a positively charged film having cationic functional groups easily adsorbs negatively charged fine particles, but does not easily adsorb positively charged fine particles. Therefore, the efficiency of trapping and removing negatively charged fine particles is high, but the efficiency of trapping and removing positively charged fine particles is low.
Conversely, as shown in FIG. 2(b), a negatively charged film having an anionic functional group easily adsorbs positively charged fine particles, but does not readily adsorb negatively charged fine particles. Therefore, the efficiency of trapping and removing positively charged fine particles is high, but the efficiency of trapping and removing negatively charged fine particles is low.

一方で、液体中の微粒子は、その液体のpHに応じて、帯電状態が変化する。即ち、図3に示すように、微粒子の種類を問わず、一般的に、液体中の微粒子は、当該液体のpHが低く酸性の場合は正電荷を有し、当該液体のpHが高くアルカリ性の場合は負電荷を有するものとなる。 On the other hand, fine particles in a liquid change their charge state according to the pH of the liquid. That is, as shown in FIG. 3, regardless of the type of microparticles, microparticles in a liquid generally have a positive charge when the liquid has a low pH and are acidic, and have a positive charge when the liquid has a high pH and are alkaline. will have a negative charge.

このように、被処理液体のpHに応じて、当該液体中の微粒子の帯電状態が変化するため、本発明では、特性ないし物性の異なる複数の微粒子捕捉手段を並列に設け、被処理液体のpH等の水質に応じて、その通水先の微粒子捕捉手段を切り替えることで、被処理液体のpHの変動にかかわらず、安定かつ効率的な微粒子除去を実現する。 In this way, since the charged state of the fine particles in the liquid changes according to the pH of the liquid to be treated, in the present invention, a plurality of fine particle trapping means having different characteristics or physical properties are provided in parallel, and the pH of the liquid to be treated is adjusted. By switching the particle trapping means to which the water is passed according to the water quality, etc., stable and efficient particle removal is realized regardless of the fluctuation of the pH of the liquid to be treated.

[微粒子除去装置]
以下、図1を参照して本発明の微粒子除去装置の実施の形態を詳細に説明するが、本発明の微粒子除去装置は何ら図1に示すものに限定されるものではない。
[Particle removal device]
An embodiment of the particle removing apparatus of the present invention will be described in detail below with reference to FIG. 1, but the particle removing apparatus of the present invention is not limited to that shown in FIG.

例えば、図1では、微粒子捕捉手段として、微粒子除去膜を用いた微粒子除去装置が示されているが、本発明で用いる微粒子捕捉手段は、微粒子除去膜に何ら限定されるものではなく、微粒子除去膜以外にイオン交換樹脂等を用いることもできる。
また、図1では、微粒子捕捉手段としての微粒子除去膜モジュールを2基並列に設置しているが、微粒子除去膜モジュール等の微粒子捕捉手段は3基以上設けてもよい。
For example, FIG. 1 shows a particle removing device using a particle removing film as the particle capturing means, but the particle capturing means used in the present invention is not limited to the particle removing film. An ion exchange resin or the like can also be used in addition to the membrane.
Also, in FIG. 1, two particle removal membrane modules as particle trapping means are installed in parallel, but three or more particle trapping means such as particle removal membrane modules may be provided.

図1の微粒子除去装置は、配管1より導入された被処理液体が、pH計2によりpH測定された後、このpH計2の測定pH値に基づいて流路を切り替える切替手段3により、正荷電膜モジュール4A又は負荷電膜モジュール4Bに通水されて処理されるように構成されている。 In the microparticle removal apparatus of FIG. 1, after the pH of the liquid to be treated introduced from the pipe 1 is measured by the pH meter 2, the flow path is switched by the switching means 3 based on the measured pH value of the pH meter 2. It is configured to be treated by being passed through the charged membrane module 4A or the negatively charged membrane module 4B.

<被処理液体>
本発明において、微粒子を除去する被処理液体としては特に制限はなく、例えば、純水、イソプロピルアルコール等のアルコール、硫酸水溶液、塩酸水溶液等の無機酸水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、アンモニア水溶液等のアルカリ水溶液、シンナー、炭酸水、過酸化水素水、フッ化水素溶液などが挙げられる。
<Liquid to be treated>
In the present invention, the liquid to be treated from which fine particles are removed is not particularly limited. Examples include an aqueous solution, thinner, carbonated water, hydrogen peroxide solution, and hydrogen fluoride solution.

本発明は、これらの液体中の粒径50nm以下、例えば3~30nm程度の極微小粒子の除去に有効である。 The present invention is effective in removing ultrafine particles having a particle size of 50 nm or less, for example, about 3 to 30 nm, in these liquids.

なお、微粒子としては特に制限はないが、シリカ、アルミナ、酸化鉄、チタニア等の無機酸化物微粒子、フッ素系微粒子、有機系樹脂微粒子等が挙げられる。
また、上記被処理液体中の微粒子濃度についても特に制限はないが、通常100μg/L以下、或いは1~1010個/mLである。
Although the fine particles are not particularly limited, fine particles of inorganic oxides such as silica, alumina, iron oxide, and titania, fluorine-based fine particles, organic resin fine particles, and the like can be mentioned.
Also, the fine particle concentration in the liquid to be treated is not particularly limited, but is usually 100 μg/L or less, or 1 to 10 10 particles/mL.

図1の微粒子除去装置では、このような微粒子を含む被処理液体のpHに応じて、pH6未満の酸性の被処理液体の場合は、液体中の微粒子は正電荷に帯電しているため、負荷電微粒子除去膜モジュール(以下、単に「負荷電膜モジュール」と称す場合がある。)4Bに通水し、pH6以上のアルカリ性の被処理液体の場合は、液体中の微粒子は負電荷に帯電しているため、正荷電微粒子除去膜モジュール(以下、単に「正荷電膜モジュール」と称す場合がある。)4Aに通水するように、三方バルブ等の切替手段3を切り替える。 In the microparticle removing apparatus of FIG. 1, in the case of an acid liquid having a pH of less than 6, the microparticles in the liquid are positively charged. When the liquid to be treated is alkaline and has a pH of 6 or higher, the fine particles in the liquid are negatively charged. Therefore, the switching means 3 such as a three-way valve is switched so that the positively charged particle removal membrane module (hereinafter sometimes simply referred to as the "positively charged membrane module") 4A is supplied with water.

pH6未満の被処理液体としては、酸性液体の代表として炭酸水、塩酸水溶液、フッ化水素溶液などがあるがこの限りではない。
pH6以上の被処理液体としては、超純水、アルカリ性液体の代表としてアンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液などがあるがこの限りではない。
Examples of the liquid to be treated having a pH of less than 6 include, but are not limited to, carbonated water, hydrochloric acid aqueous solution, hydrogen fluoride solution, and the like, which are typical examples of acidic liquids.
Liquids to be treated having a pH of 6 or higher include ultrapure water, and representative alkaline liquids such as ammonia water and aqueous sodium hydroxide solutions, but are not limited to these.

特に、本発明では、図3に示されるように、液体中の微粒子が正電荷に帯電する領域であるpH5以下の酸性の被処理液体の場合に、正荷電膜モジュール4Aに通水し、液体中の微粒子が負電荷に帯電する領域であるpH9以上のアルカリ性の被処理液体の場合に、負荷電膜モジュール4Bに通水するように流路切り替えを行うことが好ましい。
この場合、pH5とpH9の間のpH領域の被処理液体の場合は、用いる正荷電膜モジュール4Aと負荷電膜モジュール4Bの性状に応じて、正荷電膜モジュール4A又は負荷電膜モジュール4Bの一方に通水するようにすることが好ましい。
In particular, in the present invention, as shown in FIG. 3, in the case of an acidic liquid to be treated having a pH of 5 or less, which is a region in which fine particles in the liquid are positively charged, the water is passed through the positively charged membrane module 4A, and the liquid is In the case of an alkaline liquid to be treated having a pH of 9 or higher, which is a region in which fine particles therein are negatively charged, it is preferable to switch the flow path so as to pass the water through the negatively charged membrane module 4B.
In this case, in the case of the liquid to be treated in the pH range between pH 5 and pH 9, either the positively charged membrane module 4A or the negatively charged membrane module 4B is used depending on the properties of the positively charged membrane module 4A and the negatively charged membrane module 4B. It is preferable to allow water to pass through.

<正荷電微粒子除去膜・負荷電微粒子除去膜>
以下に、本発明に好適に用いられる正荷電微粒子除去膜と負荷電微粒子除去膜について説明する。
以下において、正荷電微粒子除去膜を「正荷電膜」と称し、負荷電微粒子除去膜を「負荷電膜」と称し、これらをまとめて「荷電膜」と称す。
<Positively charged fine particle removal film/negatively charged fine particle removal film>
The positively charged particle-removing film and the negatively charged particle-removing film that are preferably used in the present invention are described below.
Hereinafter, the positively charged particle-removing film will be referred to as "positively charged film", the negatively charged particle-removing film will be referred to as "negatively charged film", and they will be collectively referred to as "charged film".

これらの荷電膜は、並列に配置されていればよく、各荷電膜を内蔵する容器が別々に設けられていても、一つの容器内に正荷電膜の領域と負荷電膜の領域が設けられていても構わない。別々の容器に各膜を充填して並列に配置する場合は、容器間の距離はできる限り近いことが望ましい。
また、後述の通り、それぞれ並列に配列した各荷電膜の後段に、別の荷電膜や荷電性を有さないサイズ排除膜を配置しても構わない。もしくは、それぞれ並列に配列したサイズ排除膜の後段に各荷電膜を設けても構わない。
These charged films need only be arranged in parallel, and even if containers containing the respective charged films are provided separately, a positively charged film region and a negatively charged film region are provided in one container. It doesn't matter if When each membrane is packed in separate containers and arranged in parallel, it is desirable that the distance between the containers is as close as possible.
As will be described later, each charged film arranged in parallel may be followed by another charged film or a size exclusion film having no chargeability. Alternatively, each charged membrane may be provided after the size exclusion membranes arranged in parallel.

荷電膜の形態としては、中空糸膜、平膜、ファイバーなどいずれでもよい。一般的に、超純水製造プロセスにおいて、微粒子を除去するための末端膜モジュールとしては、中空糸膜が用いられている。一方、プロセス洗浄機に装着するフィルタはプリーツ状の平膜を用いることもできる。 The form of the charged membrane may be hollow fiber membrane, flat membrane, fiber, or the like. Hollow fiber membranes are generally used as terminal membrane modules for removing fine particles in ultrapure water production processes. On the other hand, a pleated flat membrane can also be used for the filter attached to the process washing machine.

<多孔性膜>
荷電膜の母材となる多孔性膜としては、高分子膜、無機膜、金属膜のいずれでもよい。
<Porous membrane>
The porous membrane that serves as the base material of the charged membrane may be a polymer membrane, an inorganic membrane, or a metal membrane.

高分子膜としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドなどのポリエーテル、PTFE、CTFE、PFA、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などのフッ素樹脂、ポリ塩化ビニルなどのハロゲン化ポリオレフィン、ナイロン-6、ナイロン-66などのポリアミド、ユリア樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリスチレン、セルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアクリルニトリル、ポリエーテルニトリル、ポリビニルアルコールおよびこれらの共重合体などの素材が使用できるが、この限りではない。特に1種類の素材に限定されることはなく、必要に応じて種々の素材を選択できる。
荷電性や導電性のポリマーにポリオレフィン、ポリエーテル等の他のポリマーを混合してもよい。
Polymer membranes include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyethers such as polyethylene oxide and polypropylene oxide, fluororesins such as PTFE, CTFE, PFA, and polyvinylidene fluoride (PVDF), halogenated polyolefins such as polyvinyl chloride, and nylon. -6, nylon-66 and other polyamides, urea resins, phenolic resins, melamine resins, polystyrene, cellulose, cellulose acetate, cellulose nitrate, polyetherketone, polyetherketoneketone, polyetheretherketone, polysulfone, polyethersulfone, poly Materials such as arylsulfone, polyimide, polyetherimide, polyamideimide, polybenzimidazole, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyacrylonitrile, polyethernitrile, polyvinyl alcohol, and copolymers thereof can be used. However, it is not limited to this. There is no particular limitation to one type of material, and various materials can be selected as required.
Other polymers such as polyolefins and polyethers may be mixed with the chargeable or conductive polymer.

無機膜としては、アルミナ、ジルコニア、チタニアなどの素材が使用できるが、この限りではない。 Materials such as alumina, zirconia, and titania can be used as the inorganic film, but the materials are not limited to these.

金属膜としては、ステンレスなどの素材が使用できるが、この限りではない。 A material such as stainless steel can be used as the metal film, but the material is not limited to this.

<荷電性官能基>
上記の多孔性膜に導入する荷電性官能基としては、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、カルボン酸基、水酸基、フェノール基、4級アンモニウム基、1~3級アミン基、ピリジン基、アミド基などがあるがこの限りではない。これらの官能基はH型、OH型だけでなく、Naなどの塩型であってもよい。
<Chargeable functional group>
The charged functional groups to be introduced into the porous membrane include sulfonic acid groups, phosphoric acid groups, phosphonic acid groups, phosphinic acid groups, carboxylic acid groups, hydroxyl groups, phenol groups, quaternary ammonium groups, and primary to tertiary amines. groups, pyridine groups, amide groups, etc., but are not limited to these. These functional groups may be not only H-type and OH-type but also salt-type such as Na.

<荷電性官能基導入方法>
荷電性官能基の導入方法は、特に限定されるものではなく、各種の方法を採用することができる。例えば、ポリスチレンの場合、硫酸溶液中にパラホルムアルデヒドを適量添加し、加熱架橋することで、スルホン酸基の導入が可能である。ポリビニルアルコールの場合は、水酸基に、トリアルコキシシラン基やトリクロロロシラン基、あるいはエポキシ基などを作用させることなどにより、官能基を導入することができる。材質によって直接官能基を導入できない場合は、まず、スチレンなどの反応性の高いモノマー(反応性モノマーと呼ぶ)を導入した上で、官能基を導入するといったような、2段階以上の導入操作を経て、目的とする官能基を導入しても良い。これらの反応性モノマーとしては、グリシジルメタクリレート、スチレン、クロロメチルスチレン、アクロレイン、ビニルピリジン、アクリロニトリルなどがあるが、この限りではない。
<Method for Introducing Chargeable Functional Group>
A method for introducing the chargeable functional group is not particularly limited, and various methods can be adopted. For example, in the case of polystyrene, sulfonic acid groups can be introduced by adding an appropriate amount of paraformaldehyde to a sulfuric acid solution and heat-crosslinking. In the case of polyvinyl alcohol, a functional group can be introduced by reacting a hydroxyl group with a trialkoxysilane group, a trichlorosilane group, an epoxy group, or the like. If it is not possible to directly introduce a functional group depending on the material, first introduce a highly reactive monomer (called a reactive monomer) such as styrene, and then introduce the functional group in two or more steps. The target functional group may be introduced through the process. These reactive monomers include, but are not limited to, glycidyl methacrylate, styrene, chloromethylstyrene, acrolein, vinylpyridine, acrylonitrile, and the like.

<カチオン化の方法と官能基>
正荷電性官能基を導入するカチオン化の方法については特に制限はないが、コーティングによる方法、さらにこれらを組み合わせた方法などが挙げられる。化学反応による方法は、脱水縮合反応などが挙げられる。また、プラズマ処理やコロナ処理などが挙げられる。コーティングによる方法はポリマーを含む水溶液などに含浸させる方法が挙げられる。
<Cationization Method and Functional Group>
The cationization method for introducing the positively charged functional group is not particularly limited, but examples include a coating method and a combination of these methods. A dehydration condensation reaction etc. are mentioned as the method by a chemical reaction. Plasma treatment, corona treatment and the like can also be used. The coating method includes a method of impregnating with an aqueous solution containing a polymer.

(1) 化学修飾により直接多孔性膜にカチオン性官能基を導入する場合
例えば、ポリケトン膜にカチオン性アミノ基を付与する化学修飾方法として、1級アミンとの化学反応などが挙げられる。エチレンジアミン、1,3-プロパンジアミン、1,4-ブタンジアミン、1,2-シクロヘキサンジアミン、N-メチルエチレンジアミン、N-メチルプロパンジアミン、N,N-ジメチルエチレンジアミン、N,N-ジメチルプロパンジアミン、N-アセチルエチレンジアミン、イソホロンジアミン、N,N-ジメチルアミノ-1,3-プロパンジアミンなどのように1級アミンを含むジアミン、トリアミン、テトラアミン、ポリエチレンイミン等の多官能化アミンであれば、多くの活性点を付与することができるので好ましい。
(1) Direct introduction of cationic functional groups into porous membrane by chemical modification For example, chemical modification methods for imparting cationic amino groups to polyketone membranes include chemical reaction with primary amines. ethylenediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1,2-cyclohexanediamine, N-methylethylenediamine, N-methylpropanediamine, N,N-dimethylethylenediamine, N,N-dimethylpropanediamine, N Polyfunctionalized amines such as diamines, triamines, tetraamines, polyethylenimines, including primary amines such as acetylethylenediamine, isophoronediamine, N,N-dimethylamino-1,3-propanediamine, etc., have many activities. It is preferable because points can be given.

(2) 正のゼータ電位を付与するという観点で、多孔性膜を構成する少なくとも1つの水素原子を他の基に置換する場合
置換方法としては、例えば、電子線、γ線、プラズマ等の照射によってラジカルを発生させた後、グラフト重合により、グリシジルメタクリレートなどの反応性の側鎖を有するモノマーを重合し、望みの機能を発現する官能基を有する反応性モノマーを付加させる方法が挙げられる。反応性モノマーの例としては、1級アミン、2級アミン、3級アミン、4級アンモニウム塩を含むアクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸の誘導体、アリルアミン、p-ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。より具体的な例としては、アクリル酸3-(ジメチルアミノ)プロピル、メタクリル酸3-(ジメチルアミノ)プロピル、N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミド、N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミド、(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド、トリメチル[3-(メタクリロイルアミノ)プロピル]アンモニウムクロリドなどが挙げられる。
(2) Substitution of at least one hydrogen atom constituting the porous membrane with another group from the viewpoint of imparting a positive zeta potential Substitution methods include, for example, irradiation with electron beams, γ-rays, plasma, etc. After generating radicals by graft polymerization, a monomer having a reactive side chain such as glycidyl methacrylate is polymerized, and a reactive monomer having a functional group that expresses the desired function is added. Examples of reactive monomers include derivatives of acrylic acid, methacrylic acid, vinylsulfonic acid including primary amines, secondary amines, tertiary amines, quaternary ammonium salts, allylamine, p-vinylbenzyltrimethylammonium chloride, and the like. be done. More specific examples include 3-(dimethylamino)propyl acrylate, 3-(dimethylamino)propyl methacrylate, N-[3-(dimethylamino)propyl]acrylamide, N-[3-(dimethylamino) propyl]methacrylamide, (3-acrylamidopropyl)trimethylammonium chloride, trimethyl[3-(methacryloylamino)propyl]ammonium chloride and the like.

(3) 正のゼータ電位を有するポリマー
正のゼータ電位を付与するためのポリマーとしては、PSQ(ポリシルセスキオキサン)、ポリエチレンイミン、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、アミノ基含有カチオン性ポリ(メタ)アクリル酸エステル、アミノ基含有カチオン性ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリアミンアミド-エピクロロヒドリン、ポリアリルアミン、ポリジシアンジアミド、キトサン、カチオン化キトサン、アミノ基含有カチオン化デンプン、アミノ基含有カチオン化セルロース、アミノ基含有カチオン化ポリビニルアルコール及び上記ポリマーの酸塩が挙げられる。また、上記ポリマーあるいはポリマーの酸塩は、他のポリマーとの共重合体であってもよい。
(3) Polymers having a positive zeta potential Examples of polymers for imparting a positive zeta potential include PSQ (polysilsesquioxane), polyethyleneimine, polydiallyldimethylammonium chloride, amino group-containing cationic poly(meth) Acrylic acid ester, amino group-containing cationic poly(meth)acrylamide, polyamineamide-epichlorohydrin, polyallylamine, polydicyandiamide, chitosan, cationized chitosan, amino group-containing cationized starch, amino group-containing cationized cellulose, amino Group-containing cationized polyvinyl alcohols and acid salts of the above polymers are included. Further, the polymer or the acid salt of the polymer may be a copolymer with another polymer.

<アニオン化の方法と官能基>
負荷電性の官能基を導入するアニオン化の方法については、特に制限はないが、以下の方法が挙げられる。
<Anionization method and functional group>
The anionization method for introducing the negatively chargeable functional group is not particularly limited, but the following methods may be mentioned.

(1) 負のゼータ電位を付与するという観点から、負荷電性の官能基としては、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、リン酸基、リン酸エステル基、水酸基からなる群から選ばれる一つ以上の官能基が挙げられる。
これらの官能基を有する形態の例としては、化学結合や物理的に結合した状態が挙げられる。化学結合としては、共有結合のようなものであってもよい。共有結合としては、C-C結合、C=N結合、ピロール環を介する結合などが挙げられる。化学結合する物質としては、ポリマーであってもよいし、分子量の小さいモノマーのようなものであってもよい。一方、物理的に結合した状態としては、水素結合、ファンデルワールス力、静電引力、疎水相互作用のような分子間力によって化学結合を介さずに結合した吸着や付着の様な状態が挙げられる。
(1) From the viewpoint of imparting a negative zeta potential, negatively chargeable functional groups include a sulfonic acid group, a sulfonic acid ester group, a carboxylic acid group, a carboxylic acid ester group, a phosphoric acid group, a phosphoric acid ester group, One or more functional groups selected from the group consisting of hydroxyl groups are included.
Examples of forms having these functional groups include chemical bonding and physical bonding states. A chemical bond may be such as a covalent bond. A covalent bond includes a CC bond, a C=N bond, a bond via a pyrrole ring, and the like. A chemically bonding substance may be a polymer or a monomer having a small molecular weight. On the other hand, the physically bonded state includes states such as adsorption and adhesion in which intermolecular forces such as hydrogen bonding, van der Waals force, electrostatic attraction, and hydrophobic interaction are bonded without chemical bonding. be done.

負のゼータ電位を付与するためのポリマーとしては、ポリスチレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリビニルスルホン酸、ポリビニルスルホン酸ナトリウム、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸ナトリウム、アニオン性ポリアクリルアミド、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチル基プロパンスルホン酸)、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチル基プロパンスルホン酸ナトリウム)、カルボキシメチルセルロース、アニオン化ポリビニルアルコール、ポリビニルホスホン酸等が挙げられる。 Polymers for imparting negative zeta potential include polystyrenesulfonic acid, sodium polystyrenesulfonate, polyvinylsulfonic acid, sodium polyvinylsulfonate, poly(meth)acrylic acid, sodium poly(meth)acrylate, anionic polyacrylamide , poly(2-acrylamido-2-methyl group propanesulfonic acid), poly(2-acrylamido-2-methyl group sodium propanesulfonate), carboxymethylcellulose, anionized polyvinyl alcohol, polyvinyl phosphonic acid and the like.

(2) 負のゼータを付与するという観点で、多孔性膜に負のゼータ電位を有するポリマーなどを付着又はコーティングさせてもよい。負のゼータ電位を有するポリマーとしては、前述の通り、ポリスチレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリビニルスルホン酸、ポリビニルスルホン酸ナトリウム、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸ナトリウム、アニオン性ポリアクリルアミド、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチル基プロパンスルホン酸)、ポリ(2-アクリルアミド-2-メチル基プロパンスルホン酸ナトリウム)、カルボキシメチルセルロース、アニオン化ポリビニルアルコール、ポリビニルホスホン酸等が挙げられる。また、上記ポリマーあるいはポリマーの酸塩は、他のポリマーとの共重合体であってもよい。 (2) From the viewpoint of imparting negative zeta, the porous membrane may be attached or coated with a polymer having a negative zeta potential. As described above, polymers having a negative zeta potential include polystyrenesulfonic acid, polystyrenesulfonic acid, sodium polystyrenesulfonate, polyvinylsulfonic acid, sodium polyvinylsulfonate, poly(meth)acrylic acid, and sodium poly(meth)acrylate. , anionic polyacrylamide, poly(2-acrylamide-2-methyl group propanesulfonic acid), poly(2-acrylamido-2-methyl group sodium propanesulfonate), carboxymethylcellulose, anionized polyvinyl alcohol, polyvinyl phosphonic acid, etc. mentioned. Further, the polymer or the acid salt of the polymer may be a copolymer with another polymer.

(3) 多孔膜に負のゼータ電位を付与するという観点で、多孔膜を構成するポリマーの少なくとも1つの水素原子を他の基に置換する場合、置換方法としては、例えば電子線、γ線、プラズマ等の照射によってラジカルを発生させた後、望みの機能を発現する官能基を有する反応性モノマーを付加させる方法が挙げられる。
反応性モノマーの例としては、スルホン酸基、スルホン酸エステル基、カルボン酸基、カルボン酸エステル基、リン酸基、リン酸エステル基、水酸基を含むアクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸の誘導体等が挙げられる。より具体的な例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、及びそれらのナトリウム塩、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-メタクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンカルボン酸、2-メタクリルアミド-2-メチルプロパンカルボン酸などが挙げられる。
(3) From the viewpoint of imparting a negative zeta potential to the porous membrane, when at least one hydrogen atom of the polymer constituting the porous membrane is replaced with another group, examples of the replacement method include electron beams, gamma rays, A method of generating radicals by irradiation with plasma or the like and then adding a reactive monomer having a functional group that exhibits a desired function can be mentioned.
Examples of reactive monomers include sulfonic acid groups, sulfonic acid ester groups, carboxylic acid groups, carboxylic acid ester groups, phosphoric acid groups, phosphoric acid ester groups, acrylic acid containing hydroxyl groups, methacrylic acid, vinyl sulfonic acid derivatives, and the like. is mentioned. More specific examples include acrylic acid, methacrylic acid, vinylsulfonic acid, styrenesulfonic acid and sodium salts thereof, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-methacrylamido-2-methylpropanesulfonic acid , 2-acrylamido-2-methylpropanecarboxylic acid, 2-methacrylamido-2-methylpropanecarboxylic acid, and the like.

<サイズ排除フィルタ>
本発明の微粒子除去装置では、正荷電膜モジュール4A,負荷電膜モジュール4Bの後段にサイズ排除膜を有するサイズ排除フィルタを直列に設けてもよい。
サイズ排除膜とは、前述したアニオン性もしくはカチオン性の官能基を意図的に導入しない多孔性膜、もしくは意図的に荷電性を持たせるために改質しない多孔性膜であり、所定の粒径以上の微粒子を排除することを目的とするものである。
膜の素材自体が荷電を有する場合は、サイズ排除膜に含まれる。
<Size exclusion filter>
In the fine particle removing apparatus of the present invention, a size exclusion filter having a size exclusion membrane may be provided in series after the positively charged membrane module 4A and the negatively charged membrane module 4B.
The size exclusion membrane is a porous membrane that does not intentionally introduce the anionic or cationic functional group described above, or a porous membrane that is not intentionally modified to have chargeability, and has a predetermined particle size. The object is to eliminate the fine particles described above.
If the membrane material itself has an electric charge, it is included in the size exclusion membrane.

サイズ排除膜を構成する多孔性膜については、前述の荷電膜におけると同様のものを採用することができる。 As for the porous membrane that constitutes the size exclusion membrane, the same ones as in the aforementioned charged membrane can be employed.

また、サイズ排除フィルタを設けた場合、更にこの後段に正荷電膜モジュール又は負荷電膜モジュールを直列に設けてもよい。即ち、正荷電膜モジュール→サイズ排除フィルタ→正荷電膜モジュール又は負荷電膜モジュールの順、或いは負荷電膜モジュール→サイズ排除フィルタ→負荷電膜モジュール又は正荷電膜モジュールの順で多段に微粒子除去処理するように設計してもよく、このような多段微粒子除去処理により、より一層高度な微粒子除去を行える。
或いは、正荷電膜モジュール4A,負荷電膜モジュール4Bの前段にサイズ排除膜を有するサイズ排除フィルタを直列に設けてもよい。
In addition, when a size exclusion filter is provided, a positively charged membrane module or a negatively charged membrane module may be provided in series after this. That is, fine particles are removed in multiple stages in the order of positively charged membrane module→size exclusion filter→positive charged membrane module or negatively charged membrane module, or in the order of negatively charged membrane module→size exclusion filter→negatively charged membrane module or positively charged membrane module. Such a multi-stage particle removal process can perform particle removal to a higher degree.
Alternatively, a size exclusion filter having a size exclusion membrane may be provided in series before the positively charged membrane module 4A and the negatively charged membrane module 4B.

<好適な適用領域>
本発明の微粒子除去装置は、超純水製造・供給システムにおいて、一次純水システムから超純水を製造するサブシステム、特にそのサブシステムの最後段の微粒子除去装置として好適に用いられる。また、サブシステムからユースポイントに超純水を送給する給水系路に設けられてもよい。更に、ユースポイントにおける最終微粒子除去装置として用いることもできる。
<Preferred application area>
INDUSTRIAL APPLICABILITY The particle removal apparatus of the present invention is suitably used as a subsystem for producing ultrapure water from a primary pure water system in an ultrapure water production/supply system, particularly as a particle removal apparatus at the final stage of the subsystem. It may also be provided in a water supply line that delivers ultrapure water from the subsystem to the point of use. Furthermore, it can also be used as a final particle removal device at the point of use.

以下に実施例に代わる試験例を挙げて本発明をより具体的に説明する。 The present invention will be described more specifically below with reference to test examples instead of working examples.

以下においては、図4に示す試験装置を用いて微粒子除去試験を実施した。図4に示す試験装置は、被処理液体の流路11に、微粒子タンク12からポンプPにより微粒子を注入して微粒子含有試験水を調製し、pH計13によりこの試験水のpHを測定した後、微粒子除去膜モジュール14で試験水中の微粒子を除去するものであり、微粒子除去膜モジュール14の入口と出口に設けた微粒子モニター15,16で入口水と出口水の微粒子濃度を計測し、これらの結果から微粒子除去率を算出するように構成されている。なお、被処理液体の通水条件(通水速度)は10m/dとした。
pH計、微粒子モニターとしては以下のものを用いた。
pH計:D52S(HORIBA製)
微粒子モニター:UDI20(PMS社製)
In the following, a fine particle removal test was carried out using the test apparatus shown in FIG. The test apparatus shown in FIG. 4 prepares fine particle-containing test water by injecting fine particles from a fine particle tank 12 into a flow path 11 of a liquid to be treated by a pump P, and measures the pH of this test water with a pH meter 13. The microparticle removal membrane module 14 removes microparticles in the test water, and the microparticle monitors 15 and 16 provided at the inlet and outlet of the microparticle removal membrane module 14 measure the microparticle concentration of the inlet water and the outlet water. It is configured to calculate the fine particle removal rate from the results. The water flow condition (water flow rate) of the liquid to be treated was set to 10 m/d.
The following items were used as a pH meter and a fine particle monitor.
pH meter: D52S (manufactured by HORIBA)
Particle monitor: UDI20 (manufactured by PMS)

正荷電膜、負荷電膜としては、以下のものを用いた。
正荷電膜:旭化成メディカル社製「Qyu speed D」
ポリエチレン多孔性膜にDEA-diol(ジエチルアミン-ジオール)が
導入された膜
負荷電膜:ポール社製:「ABDIUPW3EH1」
ポリエチレン多孔性膜にスルホン基が導入された膜
As the positively charged film and the negatively charged film, the following were used.
Positively charged membrane: "Qyu speed D" manufactured by Asahi Kasei Medical
DEA-diol (diethylamine-diol) is added to the polyethylene porous membrane
Membrane introduced Negatively charged membrane: Pall: "ABDIUPW3EH1"
Membrane in which sulfone groups are introduced into a polyethylene porous membrane

微粒子としては以下のものを用いた。
シリカ微粒子:シグマアルドリッチ社製、平均粒径22nm
アルミナ微粒子:シグマアルドリッチ社製、平均粒径22nm
図3より明らかなように、シリカ微粒子もアルミナ微粒子も酸性の液体中では正電荷を帯び、アルカリ性の液体中では負電荷を帯びるものである。
The following microparticles were used.
Silica fine particles: manufactured by Sigma-Aldrich, average particle size 22 nm
Alumina fine particles: manufactured by Sigma-Aldrich, average particle size 22 nm
As is clear from FIG. 3, both silica fine particles and alumina fine particles are positively charged in acidic liquids and negatively charged in alkaline liquids.

[試験例1]
被処理液体としてpH4.5の炭酸水を用い、シリカ微粒子又はアルミナ微粒子を注入して負荷電膜モジュールに通水し、微粒子除去率をそれぞれ調べた。
結果を表1に示す。
[Test Example 1]
Carbonated water with a pH of 4.5 was used as the liquid to be treated, silica fine particles or alumina fine particles were injected, and the water was passed through the negatively charged membrane module to examine the fine particle removal rate.
Table 1 shows the results.

[試験例2]
被処理液体としてpH10.5のアンモニア水を用い、シリカ微粒子又はアルミナ微粒子を注入して正荷電膜モジュールに通水し、微粒子除去率をそれぞれ調べた。
結果を表1に示す。
[Test Example 2]
Aqueous ammonia of pH 10.5 was used as the liquid to be treated, silica fine particles or alumina fine particles were injected, and the water was passed through the positively charged membrane module to examine the fine particle removal rate.
Table 1 shows the results.

[比較試験例1]
被処理液体としてpH10.5のアンモニア水を用い、シリカ微粒子又はアルミナ微粒子を注入して負荷電膜モジュールに通水し、微粒子除去率をそれぞれ調べた。
結果を表1に示す。
[Comparative Test Example 1]
Aqueous ammonia of pH 10.5 was used as the liquid to be treated, silica fine particles or alumina fine particles were injected, and the water was passed through the negatively charged membrane module to examine the fine particle removal rate.
Table 1 shows the results.

[比較試験例2]
被処理液体としてpH4.5の炭酸水を用い、シリカ微粒子又はアルミナ微粒子を注入して正荷電膜モジュールに通水し、微粒子除去率をそれぞれ調べた。
結果を表1に示す。
[Comparative Test Example 2]
Carbonated water with a pH of 4.5 was used as the liquid to be treated, silica fine particles or alumina fine particles were injected, and the water was passed through the positively charged membrane module to examine the fine particle removal rate.
Table 1 shows the results.

Figure 2022126354000002
Figure 2022126354000002

表1より次のことが分かる。
シリカ微粒子もアルミナ微粒子も、酸性の炭酸水中では正電荷を帯びるため、負荷電膜により効率的に除去される(試験例1)。また、アルカリ性のアンモニア水中では負電荷を帯びるため、正荷電膜により効率的に除去される(試験例2)。
これに対して、アルカリ性のアンモニア水中で負電荷を帯びた微粒子は、負荷電膜では効率的に除去し得ず(比較試験例1)、酸性の炭酸水中で正電荷を帯びた微粒子は正荷電膜では除去効率が劣る(比較試験例2)。
Table 1 shows the following.
Since both silica fine particles and alumina fine particles are positively charged in acidic carbonated water, they are efficiently removed by a negatively charged film (Test Example 1). In addition, since it is negatively charged in alkaline ammonia water, it is efficiently removed by a positively charged membrane (Test Example 2).
On the other hand, negatively charged fine particles in alkaline ammonia water cannot be efficiently removed by a negatively charged membrane (Comparative Test Example 1), and positively charged fine particles in acidic carbonated water are positively charged. The membrane is inferior in removal efficiency (Comparative Test Example 2).

これらの結果から、被処理液体のpHに応じて通水する荷電膜を切り替えることにより、即ち、被処理液体がpH酸性の場合は負荷電膜に通水し、被処理液体がpHアルカリ性の場合は正荷電膜に通水することにより、被処理液体のpH変動にかかわらず、安定かつ効率的な微粒子除去を行えることが分かる。 From these results, by switching the charged membrane through which water passes according to the pH of the liquid to be treated, that is, when the liquid to be treated has an acidic pH, water passes through the negatively charged membrane, and when the liquid to be treated has an alkaline pH, water passes through the negatively charged membrane. It can be seen that by passing water through the positively charged membrane, stable and efficient particle removal can be achieved regardless of pH fluctuations in the liquid to be treated.

2 pH計
3 切替手段
4A 正荷電微粒子除去膜モジュール
4B 負荷電微粒子除去膜モジュール
12 微粒子タンク
13 pH計
14 微粒子除去膜モジュール
15,16 微粒子モニター
2 pH meter 3 switching means 4A positively charged particle removal membrane module 4B negatively charged particle removal membrane module 12 particle tank 13 pH meter 14 particle removal membrane module 15, 16 particle monitor

Claims (8)

液体中の微粒子を除去する微粒子除去装置において、並列に設置された、特性ないし物性の異なる複数の微粒子捕捉手段を有し、該液体の水質に応じて該液体を通水する微粒子捕捉手段を切り替える切替手段を有することを特徴とする微粒子除去装置。 A particle removing device for removing particles in a liquid has a plurality of particle capturing means with different characteristics or physical properties installed in parallel, and switches the particle capturing means through which the liquid passes according to the water quality of the liquid. A particle removing device, comprising a switching means. 請求項1において、前記切替手段は、前記液体のpHに応じて前記微粒子捕捉手段への通水の切り替えを行う実施することを特徴とする微粒子除去装置。 2. The particle removing apparatus according to claim 1, wherein said switching means switches the flow of water to said particle trapping means according to the pH of said liquid. 請求項1又は2において、前記複数の微粒子捕捉手段は、異なる荷電を有する微粒子捕捉手段を含むことを特徴とする微粒子除去装置。 3. The particle removing apparatus according to claim 1, wherein said plurality of particle trapping means include particle trapping means having different charges. 請求項3において、前記複数の微粒子捕捉手段は、正荷電微粒子捕捉手段と負荷電微粒子捕捉手段とを有し、前記切替手段は、前記液体のpHが6以上のときに該液体を正荷電微粒子捕捉手段に通水し、前記液体がpH6未満のときに該液体を負荷電微粒子捕捉手段に通水する切り替えを行うことを特徴とする微粒子除去装置。 4. A device according to claim 3, wherein said plurality of particle trapping means includes positively charged particle trapping means and negatively charged particle trapping means, and said switching means switches said liquid to positively charged particle trapping means when said liquid has a pH of 6 or higher. 1. A particle removing apparatus, characterized in that switching is performed between passing water through a trapping means and passing the liquid through the negatively charged particle trapping means when the liquid has a pH of less than 6. 請求項4において、前記正荷電微粒子捕捉手段及び/又は負荷電微粒子捕捉手段の後段に、直列に設置されたサイズ排除フィルタを有することを特徴とする微粒子除去装置。 5. A particle removing apparatus according to claim 4, further comprising a size exclusion filter installed in series after said positively charged particle trapping means and/or said negatively charged particle trapping means. 請求項5において、前記サイズ排除フィルタの後段に直列に設置された正荷電微粒子捕捉手段又は負荷電微粒子捕捉手段を有することを特徴とする微粒子除去装置。 6. A particle removing apparatus according to claim 5, further comprising positively charged particle trapping means or negatively charged particle trapping means installed in series after said size exclusion filter. 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の微粒子除去装置を備える純水又は超純水製造装置。 A pure water or ultrapure water producing apparatus comprising the fine particle removing apparatus according to any one of claims 1 to 6. 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の微粒子除去装置を用いる液体中の微粒子除去方法。
A method for removing particles in a liquid using the particle removing device according to any one of claims 1 to 6.
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