JP6591211B2 - 超純水製造システム及び超純水製造方法 - Google Patents
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Description
前記超純水製造システムの前記処理配管の任意の個所に、カタラーゼ担持樹脂と溶存酸素計を備えて、超純水中の過酸化水素濃度を検出する過酸化水素測定装置が接続されたことを特徴とする。
前記紫外線酸化装置及び混床式イオン交換樹脂装置の少なくとも一方で処理された一次純水の一部を採水し、前記採水された一次純水をカタラーゼ担持樹脂に接触させて前記一次純水中に発生する溶存酸素濃度を測定し、前記測定された溶存酸素濃度を基に、前記採水された一次純水中の過酸化水素濃度を検出し、検出された過酸化水素濃度に基いて前記紫外線酸化装置の紫外線照射量を制御することを特徴とする。
また、原水又は回収水を、それぞれ別々に一次純水システムで処理して得られた一次純水を混合したものであってもよい。
カタラーゼ担持樹脂を次のように製造した。図2は、カタラーゼ担持樹脂の製造方法を説明するための装置を概略的に示したブロック図である。
熱交換器(HEX)22:アルファ・ラバル製 M6−MFG (伝熱面積0.98m2)
紫外線酸化装置(TOC−UV)23:日本フォトサイエンス製 JPW2を2台並列に接続したもの
過酸化水素除去装置24:内径φ330mm×高さ1300mmの樹脂塔に、LANXESS製 Lewatit(登録商標) K3433の35Lを充填したもの
非再生型混床式イオン交換樹脂装置(MB)26:内径φ400mm×高さ2000mmの樹脂塔に、DOW製 MBGPの200Lを充填したもの
限外ろ過膜装置27:旭化成製 OLT−6036H
カタラーゼ担持樹脂装置32:内径φ16mm×高さ600mmのカラムにカタラーゼ樹脂の50mLを充填したもの
溶存酸素計33:ハック・ウルトラ・アナリティクス・ジャパン製 Orbisphere510型
ヨウ素電極滴定法による過酸化水素濃度計:野村マイクロ・サイエンス製 NOXIA−LII
上記で超純水の製造を行いながら、バルブV2を閉じ、バルブV1を開いて、紫外線酸化装置23の処理水をサンプリングし、分岐管31を介して過酸化水素濃度計30に、流量50mL/min(SV=60h−1)で、通水した。溶存酸素計33で測定される溶存酸素濃度、カタラーゼ担持樹脂装置32に供給した超純水中の溶存酸素濃度及び酸素と過酸化水素の分子量を用いた下記式によってサンプル水中の過酸化水素濃度を算出した。カタラーゼ担持樹脂装置32に供給したサンプル水中の溶存酸素濃度の測定は、バルブV1を閉じ、バルブV2を開いて、紫外線酸化装置23の処理水を直接溶存酸素計33に供給することで、予め行った。
超純水製造システム20の各水処理装置の処理条件を一定に維持した状態で、分岐管31の接続箇所を、紫外線酸化装置23の出水配管から過酸化水素除去装置24の出水配管に変更して、過酸化水素除去装置24の処理水をサンプリングするようにし、サンプル水中の過酸化水素濃度を、過酸化水素濃度計30を用いて測定した。測定開始から20時間後、分岐管31の接続箇所を、紫外線酸化装置23の出水配管に変更し、紫外線酸化装置23の処理水をサンプリングするようにし、同様に、サンプル水中の過酸化水素濃度を過酸化水素濃度計30を用いて測定した。結果を、測定開始からの経過時間を横軸、過酸化水素濃度計30の測定値を縦軸として図5に示す。
分岐管31を、紫外線酸化装置23の出水配管に接続し、紫外線酸化装置23の処理水をサンプリングし、サンプル水中の過酸化水素濃度を、過酸化水素濃度計30を用いて測定した。この際、超純水製造システム20の各水処理装置の処理条件を一定に維持して、紫外線酸化装置23の処理水中の過酸化水素濃度が22〜24μg/Lの間で、ほぼ一定の値に保たれるようにした。同時に、過酸化水素濃度計30から排出されるサンプル水中の過酸化水素濃度を、上記同様のヨウ素電極滴定法による過酸化水素濃度計によって測定した。紫外線酸化装置23の処理水中の過酸化水素濃度、及び過酸化水素濃度計30から排出されるサンプル水中の過酸化水素濃度の測定を約1年間行い、過酸化水素濃度の測定時間と、ヨウ素電極滴定法による過酸化水素濃度計によって測定された過酸化水素濃度の関係を調べた。その結果を図6に示す。なお、測定期間中のサンプル水のpHは7.0±2、温度は22℃〜24℃であった。
Claims (9)
- 原水を、前処理システム及び一次純水システムによって処理して得られる一次純水を貯留する一次純水タンクの下流側に設置された超純水製造システムであって、
紫外線酸化装置と、混床式イオン交換樹脂装置と、
前記紫外線酸化装置及び前記混床式イオン交換樹脂装置が介装されて、前記一次純水を通流させ、かつ、製造された超純水をユースポイントに送る処理配管と、
前記ユースポイントで使用されなかった超純水を前記一次純水タンクに還流させる還流配管と
を備える超純水製造システムにおいて、
前記超純水製造システムの前記処理配管の任意の個所に、カタラーゼ担持樹脂を容器内に充填したカタラーゼ担持樹脂装置と溶存酸素計を備えて、超純水中の過酸化水素濃度を検出する過酸化水素測定装置が接続されたことを特徴とする超純水製造システム。 - 前記カタラーゼ担持樹脂は、カタラーゼが陰イオン交換樹脂に担持されてなることを特徴とする請求項1記載の超純水製造システム。
- 前記カタラーゼ担持樹脂における、単位樹脂量あたりのカタラーゼ活性(力価)は、10000〜500000u/mLであることを特徴とする請求項1又は2記載の超純水製造システム。
- 前記溶存酸素計の溶存酸素濃度の測定下限値は10μg/L以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の超純水製造システム。
- 前記溶存酸素計は、隔膜式の溶存酸素計であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の超純水製造システム。
- 前記陰イオン交換樹脂は、3級アミノ基をイオン交換基として有することを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項記載の超純水製造システム。
- 前記陰イオン交換樹脂はマクロポーラス型であることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項記載の超純水製造システム。
- さらに、前記過酸化水素測定装置の測定結果に基づいて、前記紫外線酸化装置の照射する紫外線照射量を制御する紫外線照射量制御装置を備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の超純水製造システム。
- 原水を、前処理システム及び一次純水システムによって処理して得られる一次純水を、紫外線酸化装置と混床式イオン交換樹脂装置とで処理して超純水を製造する超純水製造方法において、
前記紫外線酸化装置及び混床式イオン交換樹脂装置の少なくとも一方で処理された一次純水の一部を採水し、
前記採水された一次純水をカタラーゼ担持樹脂を容器内に充填したカタラーゼ担持樹脂装置に接触させて前記一次純水中に発生する溶存酸素濃度を測定し、
前記測定された溶存酸素濃度を基に、前記採水された一次純水中の過酸化水素濃度を検出し、
検出された過酸化水素濃度に基いて前記紫外線酸化装置の紫外線照射量を制御することを特徴とする超純水製造方法。
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