JP7125850B2 - Gas-dissolved water supply system and gas-dissolved water supply method - Google Patents

Gas-dissolved water supply system and gas-dissolved water supply method Download PDF

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Description

本発明は、被処理水にガスを溶解させたガス溶解水を供給するガス溶解水供給システムおよびガス溶解水供給方法に関する。 The present invention relates to a gas-dissolved water supply system and a gas-dissolved water supply method for supplying gas-dissolved water in which gas is dissolved in water to be treated.

半導体や液晶の製造プロセスでは、不純物が高度に除去された純水または超純水を用いて、半導体ウエハやガラス基板の洗浄が行われる。特に、半導体ウエハの洗浄において静電気の発生を抑制するために、被処理水(純水または超純水)にガス(炭酸ガスやオゾンや水素など)を溶解させて比抵抗値を低く調整したガス溶解水(機能水)が洗浄水やリンス水として用いられている。一般に、ガス溶解水は、ろ過膜装置(フィルタ)で微粒子が除去された後にユースポイントに供給される。ろ過膜装置として精密ろ過膜装置や限外ろ過膜装置が使用されており、より微細な微粒子を除去するためには限外ろ過膜装置を用いることが好ましい。特許文献1には、炭酸ガス溶解膜モジュールと微粒子除去膜モジュールを備えている、炭酸ガス溶解水を用いた洗浄装置が開示されている(特許文献1の図1参照)。そして、特許文献1には、微粒子除去膜モジュールとして精密ろ過膜(MF膜)もしくは限外ろ過膜(UF膜)を用いることが好ましいと記載されている(特許文献1の段落[0038]参照)。このような洗浄装置によって、清浄度が高いガス溶解水をユースポイントに供給することができる。 2. Description of the Related Art In semiconductor and liquid crystal manufacturing processes, semiconductor wafers and glass substrates are cleaned using pure water or ultrapure water from which impurities have been highly removed. In particular, in order to suppress the generation of static electricity during the cleaning of semiconductor wafers, gas (carbon dioxide gas, ozone, hydrogen, etc.) is dissolved in the water to be treated (pure water or ultrapure water) to adjust the resistivity value to be low. Dissolved water (functional water) is used as washing water and rinsing water. In general, gas-dissolved water is supplied to the point of use after fine particles are removed by a filtration membrane device (filter). A microfiltration membrane device and an ultrafiltration membrane device are used as the filtration membrane device, and it is preferable to use the ultrafiltration membrane device in order to remove finer particles. Patent Literature 1 discloses a cleaning apparatus using carbon dioxide dissolved water, which includes a carbon dioxide dissolution membrane module and a fine particle removal membrane module (see FIG. 1 of Patent Literature 1). Patent Document 1 describes that it is preferable to use a microfiltration membrane (MF membrane) or an ultrafiltration membrane (UF membrane) as the particle removal membrane module (see paragraph [0038] of Patent Document 1). . Such a cleaning device can supply highly clean gas-dissolved water to a point of use.

特開2017-175075号公報JP 2017-175075 A

ガス溶解水に含まれている微粒子を除去するために限外ろ過膜装置を用いる場合に、限外ろ過膜装置を透過するガス溶解水の透過流束(フラックス)が徐々に低下するという問題が生じることがある。 When using an ultrafiltration membrane device to remove fine particles contained in gas-dissolved water, there is a problem that the permeation flux of gas-dissolved water passing through the ultrafiltration membrane device gradually decreases. can occur.

そこで、本発明の目的は、清浄度が高いガス溶解水を安定して供給可能なガス溶解水供給システムおよびガス溶解水供給方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a system for supplying water with dissolved gas and a method for supplying water with dissolved gas that can stably supply highly clean water with dissolved gas.

上述した目的を達成するために、本発明の、ガスが溶解されていない被処理水と、被処理水にガスを溶解させたガス溶解水とを供給するガス溶解水供給システムは、ガスが溶解されていない被処理水を供給する供給経路に接続されており、前記供給経路から供給された前記ガスが溶解されていない被処理水の温度を調節する熱交換器と、前記熱交換器により温度が調節された前記ガスが溶解されていない被処理水中の微粒子を除去する第1の限外ろ過膜装置と、前記第1の限外ろ過膜装置よりも上流側で前記供給経路から分岐した分岐経路に接続されているガス溶解水供給用の経路に含まれており、前記分岐経路から供給された被処理水の温度を調節する熱交換器および当該被処理水にガスを溶解させるガス溶解装置と、前記ガス溶解装置に接続されており、前記熱交換器により温度が調節され前記ガス溶解装置によりガスを溶解させた被処理水中の微粒子を除去する第2の限外ろ過膜装置と、前記第1の限外ろ過膜装置で処理された前記ガスが溶解されていない被処理水のうちユースポイントで使用されない被処理水を、前記分岐経路への接続部分よりも上流側の位置に戻す循環経路と、前記第2の限外ろ過膜装置で処理された前記ガスが溶解された被処理水のうちユースポイントで使用されない被処理水を、前記ガス溶解水供給用の経路の前記熱交換器および前記ガス溶解装置よりも上流側の位置に戻すもう1つの循環経路と、を有し、少なくとも前記第2の限外ろ過膜装置は少なくとも一次側に緻密層を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the gas-dissolved water supply system of the present invention supplies water to be treated in which gas is not dissolved and gas-dissolved water in which gas is dissolved in water to be treated. a heat exchanger for adjusting the temperature of the water to be treated in which the gas supplied from the supply path is not dissolved; a first ultrafiltration membrane device for removing fine particles in the water to be treated in which the gas in which the gas is adjusted is not dissolved ; A heat exchanger that is included in a gas-dissolved water supply path connected to a branch path and adjusts the temperature of the water to be treated that is supplied from the branch path, and a gas dissolver that dissolves gas in the water to be treated a second ultrafiltration membrane device connected to the gas dissolving device, the temperature of which is adjusted by the heat exchanger, and which removes fine particles in the water to be treated in which the gas is dissolved by the gas dissolving device; Of the water to be treated in which the gas is not dissolved and which has been treated by the first ultrafiltration membrane device, the water to be treated that is not used at the point of use is returned to a position on the upstream side of the connection to the branch path. and the water to be treated, which is not used at the point of use, out of the water to be treated in which the gas is dissolved, which has been treated by the second ultrafiltration membrane device, through the heat exchange of the path for supplying the gas-dissolved water. and another circulation path returning to a position upstream of the gas dissolving device, and at least the second ultrafiltration membrane device has a dense layer on at least the primary side.

本発明のガス溶解水供給システムおよびガス溶解水供給方法によれば、清浄度が高いガス溶解水を安定して供給可能である。 According to the gas-dissolved water supply system and the gas-dissolved water supply method of the present invention, highly clean gas-dissolved water can be stably supplied.

本発明の第1の実施形態のガス溶解水供給システムを模式的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing a gas-dissolved water supply system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 図1に示すガス溶解水供給システムの限外ろ過膜装置を模式的に示す断面図である。2 is a cross-sectional view schematically showing an ultrafiltration membrane device of the gas-dissolved water supply system shown in FIG. 1. FIG. 図2に示す限外ろ過膜装置の変形例を模式的に示す断面図である。Fig. 3 is a cross-sectional view schematically showing a modification of the ultrafiltration membrane device shown in Fig. 2; 本発明の第2の実施形態のガス溶解水供給システムを模式的に示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram schematically showing a gas-dissolved water supply system according to a second embodiment of the present invention; 本発明の第1実施例および第2実施例と比較例のガス溶解水供給システムの初期差圧維持率を示すグラフである。4 is a graph showing initial differential pressure maintenance rates of gas-dissolved water supply systems of first and second examples of the present invention and comparative examples. 本発明の第1実施例および第2実施例と比較例のガス溶解水供給システムの初期フラックス維持率を示すグラフである。5 is a graph showing the initial flux retention rate of the gas-dissolved water supply systems of the first and second examples of the present invention and a comparative example.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態のガス溶解水供給システムの構成について説明する。図1は、本実施形態のガス溶解水供給システムを模式的に示すブロック図である。本実施形態のガス溶解水供給システム1は、被処理水(純水または超純水)にガスを溶解させたガス溶解水(機能水)を、例えば半導体ウエハの洗浄を行うために供給するシステムである。このガス溶解水供給システム1は、原料水である一次純水を貯留する貯槽2と、熱交換器6と、脱気装置7と、紫外線照射装置8と、イオン交換装置3と、ガス溶解装置4と、限外ろ過膜装置5が、この順番に配置されて直列に接続されている。熱交換器6は、主に、ガス溶解水が所望の処理(例えば半導体ウエハの洗浄)に用いられる際に適した温度になるように、原料水の温度を予め調節する装置である。脱気装置7は、例えば酸化防止のために原料水中の気体(特に酸素)を除去する装置である。脱気装置7としては真空脱気装置や膜脱気装置などが採用されており、溶存酸素(DO)を例えば50ppb未満まで減少させる。紫外線照射装置8は、紫外線によって殺菌を行う装置である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
The configuration of the gas-dissolved water supply system according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram schematically showing the gas-dissolved water supply system of this embodiment. The gas-dissolved water supply system 1 of the present embodiment supplies gas-dissolved water (functional water) obtained by dissolving gas in water to be treated (pure water or ultrapure water) for cleaning semiconductor wafers, for example. is. This gas-dissolved water supply system 1 includes a storage tank 2 for storing primary pure water as raw material water, a heat exchanger 6, a degassing device 7, an ultraviolet irradiation device 8, an ion exchange device 3, and a gas dissolving device. 4 and an ultrafiltration membrane device 5 are arranged in this order and connected in series. The heat exchanger 6 is mainly a device that adjusts the temperature of the raw material water in advance so that the gas-dissolved water reaches a suitable temperature when used for desired processing (for example, cleaning of semiconductor wafers). The degassing device 7 is, for example, a device that removes gas (especially oxygen) in the raw water to prevent oxidation. A vacuum deaerator, a membrane deaerator, or the like is employed as the deaerator 7, which reduces dissolved oxygen (DO) to, for example, less than 50 ppb. The ultraviolet irradiation device 8 is a device that performs sterilization using ultraviolet rays.

このようにして、原料水の温度調節と溶存酸素量の調節と殺菌とが行われ、イオン交換装置3によってイオン性不純物が除去される。イオン交換装置3は、原料水に含まれるイオン性不純物をイオン交換処理によって除去するものであり、イオン交換体が充填されたイオン交換塔を有している。イオン交換装置3は、高い処理性能を維持するために、非再生型イオン交換装置(カートリッジポリッシャー:CP)であることが好ましい。具体的には、陰イオン(アニオン)性不純物を除去するためのアニオン交換樹脂と、陽イオン(カチオン)性不純物を除去するためのカチオン交換樹脂が充填されたイオン交換塔を有している。イオン交換塔におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の充填形態は、イオン交換樹脂に由来する微量の不純物を効率的に除去し清浄度をより高くすることができる点で、混床形態であることが好ましい。すなわち、好適な実施形態のイオン交換装置3は、陽イオン(カチオン)交換樹脂と陰イオン(アニオン)交換樹脂の混合樹脂が充填された非再生型混床イオン交換装置である。 In this way, the temperature of the raw water is adjusted, the dissolved oxygen content is adjusted, and sterilization is performed, and the ion exchange device 3 removes ionic impurities. The ion exchange device 3 removes ionic impurities contained in the raw water by ion exchange treatment, and has an ion exchange tower filled with an ion exchanger. The ion exchange device 3 is preferably a non-regenerative ion exchange device (cartridge polisher: CP) in order to maintain high processing performance. Specifically, it has an ion exchange tower filled with an anion exchange resin for removing anionic (anionic) impurities and a cation exchange resin for removing cationic (cationic) impurities. The packed form of the anion-exchange resin and the cation-exchange resin in the ion-exchange column is preferably a mixed-bed form in that it is possible to efficiently remove minute amounts of impurities derived from the ion-exchange resin and to increase the degree of cleanliness. preferable. That is, the ion exchange device 3 of the preferred embodiment is a non-regenerative mixed bed ion exchange device filled with a mixed resin of a cation (cation) exchange resin and an anion (anion) exchange resin.

ガス溶解装置4は、イオン交換装置3から供給された純水または超純水にガスを溶解させる装置である。純水または超純水にガスを溶解させることによって、比抵抗値を所望の範囲に調節し、それによって静電気の発生を抑制している。ガス溶解装置4としては、例えば、中空糸製のガス透過膜を用いてガスを溶解させる装置、配管内に直接ガスをバブリングする装置、ガスを注入した後にスタティックミキサーなどの分散手段により溶解させる装置、ガス溶解槽に純水または超純水を供給するポンプの上流側にガスを供給し、ポンプ内の攪拌によって溶解させる装置などを用いることができる。特に、膜面積(気液接触面積)が大きく、ガスを効率的に溶解させることができる点で、中空糸製のガス透過膜を用いてガスを溶解させる装置が好ましい。ガスは、ガスライン(図示せず)を通じてガス溶解装置4に供給することができる。溶解させるガスとしては、炭酸ガス、窒素ガス、水素ガス、オゾンガスなどが挙げられる。 The gas dissolving device 4 is a device for dissolving gas in the pure water or ultrapure water supplied from the ion exchange device 3 . By dissolving gas in pure water or ultrapure water, the specific resistance value is adjusted to a desired range, thereby suppressing the generation of static electricity. As the gas dissolving device 4, for example, a device that dissolves gas using a hollow fiber gas permeable membrane, a device that directly causes gas to be bubbled into a pipe, and a device that dissolves gas by a dispersing means such as a static mixer after injecting gas. , a device that supplies the gas to the upstream side of a pump that supplies pure water or ultrapure water to the gas dissolving tank and stirs the gas in the pump to dissolve the gas. In particular, an apparatus for dissolving gas using a gas-permeable membrane made of hollow fibers is preferable because it has a large membrane area (gas-liquid contact area) and can efficiently dissolve gas. Gas can be supplied to the gas dissolver 4 through a gas line (not shown). Gases to be dissolved include carbon dioxide gas, nitrogen gas, hydrogen gas, ozone gas, and the like.

限外ろ過膜装置5は、純水または超純水にガスが溶解しているガス溶解水(機能水)から微粒子を除去するものである。限外ろ過膜装置5は、0.001μm~0.01μm程度の径を有する非常に小さな微粒子を除去可能であり、清浄度が高いガス溶解水のユースポイント12への供給を可能にしている。限外ろ過膜装置5に用いられる限外ろ過膜(UF膜)は、多孔質のスポンジ層と、スポンジ層よりも孔径の小さい緻密層(スキン層)で構成されており、中空糸膜の場合は、膜の内表面又は外表面に緻密層を有するいわゆるシングルスキン構造や、膜の内表面と外表面の両方に緻密層を有するいわゆるダブルスキン構造のものがある。本実施形態の限外ろ過膜装置5は、少なくとも一次側(流入側)に緻密層を備えている。例えば、図2に模式的に示すように、一次側(流入側)に緻密層(スキン層)5aを備えた、いわゆるシングルスキン構造の限外ろ過膜からなる。緻密層5aは、限外ろ過膜装置5の緻密層5a以外の部分(スポンジ層)5bに比べて微細な孔が設けられている層である。また、図3に示すように、限外ろ過膜装置5の一次側と二次側にそれぞれ緻密層5aが設けられている構成(ダブルスキン構造)にすることも可能である。そして、本発明は、通水方法が内圧式の限外ろ過膜装置を有する構成にも、外圧式の限外ろ過膜装置を有する構成にも適用可能である。限外ろ過膜装置5で処理されたガス溶解水は、供給部10から複数のユースポイント12の全てまたは一部に選択的に供給される。各々のユースポイント12において、ガス溶解水は例えば半導体ウエハ(図示せず)の洗浄のための洗浄水やリンス水として用いられる。また、ユースポイントで使用されないガス溶解水は、循環経路9により貯槽2に戻される。 The ultrafiltration membrane device 5 removes fine particles from gas-dissolved water (functional water) in which gas is dissolved in pure water or ultrapure water. The ultrafiltration membrane device 5 can remove very small fine particles having a diameter of about 0.001 μm to 0.01 μm, and enables the supply of highly clean gas-dissolved water to the point of use 12 . The ultrafiltration membrane (UF membrane) used in the ultrafiltration membrane device 5 is composed of a porous sponge layer and a dense layer (skin layer) having a pore size smaller than that of the sponge layer. have a so-called single-skin structure having a dense layer on the inner or outer surface of the membrane, and a so-called double-skin structure having dense layers on both the inner and outer surfaces of the membrane. The ultrafiltration membrane device 5 of this embodiment has a dense layer at least on the primary side (inflow side). For example, as schematically shown in FIG. 2, it is composed of a so-called single-skin ultrafiltration membrane having a dense layer (skin layer) 5a on the primary side (inflow side). The dense layer 5a is a layer provided with finer pores than the portion (sponge layer) 5b of the ultrafiltration membrane device 5 other than the dense layer 5a. Further, as shown in FIG. 3, it is possible to adopt a structure (double skin structure) in which dense layers 5a are provided on the primary side and the secondary side of the ultrafiltration membrane device 5, respectively. The present invention can be applied to both a configuration having an internal pressure type ultrafiltration membrane device and a configuration having an external pressure type ultrafiltration membrane device. The gas-dissolved water treated by the ultrafiltration membrane device 5 is selectively supplied from the supply unit 10 to all or some of the plurality of points of use 12 . At each point of use 12, the gas-dissolved water is used, for example, as cleaning water or rinsing water for cleaning semiconductor wafers (not shown). Also, the gas-dissolved water that is not used at the point of use is returned to the storage tank 2 through the circulation path 9 .

このような構成によると、清浄度が高く所望の水質のガス溶解水を循環経路9に沿って循環させることができ、必要なときに必要な量のガス溶解水をユースポイント12に供給することができる。すなわち、清浄度が高く所望の水質のガス溶解水のユースポイント12への安定供給が可能である。また、本実施形態によれば、ユースポイント12におけるガス溶解水の使用状況にかかわらず、ガス溶解水供給システム1の連続運転が可能である。ガス溶解水供給システム1が連続運転されることにより、ガス溶解水供給システム1の起動直後に生成される可能性がある清浄度および水質が不十分なガス溶解水が少量しか発生せず、ガス溶解水の無駄な消費を抑えることができる。特に、本実施形態によれば、ガス溶解水を循環処理することで、不純物をより一層低減することができ、より清浄度の高いガス溶解水を得ることができる。ユースポイント12でのガス溶解水の使用量が多く、循環するガス溶解水の量が減少した場合には、図示しない補給ラインから貯槽2に原料水を補給すればよい。なお、貯槽2には、窒素ガスや清浄空気を導入するためのガス導入ライン(図示せず)と、貯槽2から外部に窒素ガスや清浄空気を排出するためのガス排出ライン(図示せず)とが接続される。 With such a configuration, it is possible to circulate the gas-dissolved water having a high degree of cleanliness and a desired quality along the circulation path 9, and to supply the required amount of the gas-dissolved water to the point of use 12 when necessary. can be done. That is, it is possible to stably supply gas-dissolved water with high cleanliness and desired quality to the point-of-use 12 . Further, according to the present embodiment, continuous operation of the gas-dissolved water supply system 1 is possible regardless of the usage status of the gas-dissolved water at the point of use 12 . By continuously operating the dissolved gas water supply system 1, only a small amount of gas dissolved water with insufficient cleanliness and water quality, which may be generated immediately after starting the dissolved gas water supply system 1, is generated. Useless consumption of dissolving water can be suppressed. In particular, according to the present embodiment, by circulating the gas-dissolved water, it is possible to further reduce impurities and obtain gas-dissolved water with a higher degree of cleanliness. When the amount of gas-dissolved water used at the point of use 12 is large and the amount of circulating gas-dissolved water is reduced, raw water may be supplied to the storage tank 2 from a supply line (not shown). The storage tank 2 has a gas introduction line (not shown) for introducing nitrogen gas and clean air, and a gas discharge line (not shown) for discharging nitrogen gas and clean air from the storage tank 2 to the outside. is connected.

また、図示しないが、ユースポイント12において例えば洗浄水やリンス水として用いられたガス溶解水を回収して、貯層2へ向かう復帰路に合流させて再利用することもできる。ただしその場合には、回収したガス溶解水を、水質を調整するために図示しない水質調整手段(例えばフィルタ)を通過させてから貯層2へ流入させてもよい。また、ユースポイント12で使用したガス溶解水(図1参照)を回収して、一次純水レベルまで精製してから貯槽2に戻してもよい。このようにガス溶解水の再利用を行うと、原料水とそれに溶解させるガス(例えば炭酸ガス)を補給する量が少なくて済み、原料水およびガスの使用量をさらに低減することができる。このように、1つのガス溶解水供給システムから複数のユースポイント12に対してガス溶解水を供給する集中供給方式であって、ガス溶解水を循環させながらユースポイント12に供給する循環方式(いわゆる超純水サブシステム)において、限外ろ過膜装置5の経時的な透過流束の減少を抑制する本発明は特に有効である。 Further, although not shown, the gas-dissolved water used as, for example, washing water or rinse water at the point of use 12 can be recovered and joined to the return path to the reservoir 2 for reuse. In this case, however, the recovered gas-dissolved water may be passed through a water quality adjusting means (for example, a filter) (not shown) in order to adjust the quality of the water before flowing into the reservoir 2 . Alternatively, the gas-dissolved water (see FIG. 1) used at the point of use 12 may be recovered, refined to the level of primary pure water, and then returned to the storage tank 2 . When the gas-dissolved water is reused in this way, it is possible to reduce the amount of replenishment of the raw water and the gas (for example, carbon dioxide gas) to be dissolved therein, and to further reduce the consumption of raw water and gas. In this way, a centralized supply system for supplying dissolved gas water to a plurality of points of use 12 from one dissolved gas water supply system is a circulation system (so-called In the ultrapure water subsystem), the present invention is particularly effective in suppressing the decrease in permeation flux of the ultrafiltration membrane device 5 over time.

本実施形態の限外ろ過膜装置5の技術的意義について以下に説明する。前述したように、ガス溶解水を限外ろ過膜装置5に通水することで、清浄度が高いガス溶解水を得ることができ、半導体ウエハの洗浄等に効果的である。しかし、限外ろ過膜装置における透過流束(フラックス)が低下するという問題が生じることがあった。これに対し、本実施形態のように少なくとも一次側(流入側)に緻密層(スキン層)5aを備えた限外ろ過膜装置5を用いることによって、限外ろ過膜装置5における透過流束(フラックス)の低下を抑えることができることを見出した。その理由の1つとして、限外ろ過膜装置5の一次側の表面の孔が、液体中に存在する微細なバブルによって塞がれないことが考えられる。 The technical significance of the ultrafiltration membrane device 5 of this embodiment will be described below. As described above, by passing the gas-dissolved water through the ultrafiltration membrane device 5, highly clean gas-dissolved water can be obtained, which is effective for cleaning semiconductor wafers and the like. However, there has been a problem that the permeation flux (flux) in the ultrafiltration membrane device is lowered. In contrast, the permeation flux ( flux) can be suppressed. One possible reason for this is that the pores on the primary side surface of the ultrafiltration membrane device 5 are not blocked by fine bubbles present in the liquid.

仮に、限外ろ過膜装置の一次側に緻密層が存在せず、比較的大きな孔が存在していると、液体中のバブルが比較的大きな孔に入り込んで捕捉される可能性がある。このようにして捕捉されたバブルは実質的に孔を塞ぐため、液体が透過できなくなる。この限外ろ過膜装置を使用し続けると、バブルによって塞がれた孔が次第に増加していき、限外ろ過膜装置を通過して流出する液体の量が減少していく。すなわち、限外ろ過膜装置における透過流束(フラックス)が低下する。液体中のバブルは、特に図1に示すような循環経路9において生じ易い。すなわち、循環経路9における貯層2への水流や、ガスの巻き込みや、図示しないポンプの吸引時のキャビテーションや、様々な圧力変化や変動などによってバブルが発生しやすい。このようにして発生するバブルは、目に見える大きな気泡だけではなく、目に見えないマイクロバブルやナノバブルを含む。そして、マイクロバブルやナノバブルは液体中で安定して存在すると言われている。液体中で安定して存在するマイクロバブルやナノバブルが、限外ろ過膜装置の一次側の表面の孔やその内部に入り込んで捕捉されると、限外ろ過膜装置が局部的に乾燥し(気体によって部分的に閉塞され)、経時的に通水差圧が上昇し透過流束が低下する。仮に限外ろ過膜装置の二次側に緻密層が存在していると微粒子を除去するフィルタ機能に関しては有効であるが、一次側の表面の孔が大きいとマイクロバブルやナノバブルによる膜閉塞が生じて液体が透過しにくくなり通水差圧が上昇し透過流束が低下しやすいという問題は解決しない。 If the primary side of the ultrafiltration membrane device does not have a dense layer and relatively large pores exist, bubbles in the liquid may enter the relatively large pores and be trapped. Bubbles trapped in this manner substantially block the pores and are thus impermeable to liquid. As the ultrafiltration membrane device continues to be used, the pores blocked by the bubbles gradually increase, and the amount of liquid flowing out through the ultrafiltration membrane device decreases. That is, the permeation flux (flux) in the ultrafiltration membrane device is lowered. Bubbles in the liquid are particularly likely to occur in the circulation path 9 as shown in FIG. That is, bubbles are likely to occur due to water flow into the reservoir 2 in the circulation path 9, entrainment of gas, cavitation at the time of suction by a pump (not shown), and various pressure changes and fluctuations. The bubbles generated in this manner include not only visible large bubbles but also invisible microbubbles and nanobubbles. Microbubbles and nanobubbles are said to exist stably in liquids. When microbubbles and nanobubbles that exist stably in a liquid enter and are trapped in the pores on the primary side of the ultrafiltration membrane device, the ultrafiltration membrane device locally dries (gas is partially clogged by ), the water flow differential pressure rises over time and the permeation flux decreases. If there is a dense layer on the secondary side of the ultrafiltration membrane device, it will be effective in filtering fine particles, but if the pores on the surface of the primary side are large, membrane clogging will occur due to microbubbles and nanobubbles. However, it does not solve the problem that the permeation flux tends to decrease due to the increase in the differential pressure of the water flow due to the difficulty of permeation of the liquid.

これに対し、本実施形態では、一次側に極めて小さい孔が密に配置された緻密層5aを有する限外ろ過膜装置5が用いられている。緻密層5aの孔は非常に小さいため、液体中のバブルがこの緻密層5aの孔にほとんど入り込めない。特に循環経路9によってガス溶解水を循環させる場合に発生し易いマイクロバブルやナノバブルも緻密層5aの微小な孔に入り込む可能性は小さく、限外ろ過膜装置5の一次側の表面の孔が塞がれることが少ない。その結果、限外ろ過膜装置5における透過流束の低下を抑制することができ、差圧の上昇が抑えられる。 In contrast, in the present embodiment, an ultrafiltration membrane device 5 having a dense layer 5a in which extremely small pores are densely arranged is used on the primary side. Since the pores of the dense layer 5a are very small, almost no bubbles in the liquid can enter the pores of the dense layer 5a. In particular, microbubbles and nanobubbles, which are likely to be generated when the gas-dissolved water is circulated through the circulation path 9, are less likely to enter the minute pores of the dense layer 5a, and the pores on the primary side of the ultrafiltration membrane device 5 are blocked. Less likely to come off. As a result, a decrease in permeation flux in the ultrafiltration membrane device 5 can be suppressed, and an increase in differential pressure can be suppressed.

以上説明したように、限外ろ過膜装置5の一次側の表面の孔がバブルで塞がれる可能性を低減することが、本発明によって限外ろ過膜装置5の透過流束の低下を抑えられる要因の1つであると考えられる。ただし、これ以外の要因に基づいて、本発明によって限外ろ過膜装置5の透過流束の低下を抑制するという効果が実現している可能性もある。 As described above, reducing the possibility that the pores on the surface of the primary side of the ultrafiltration membrane device 5 are clogged with bubbles suppresses a decrease in the permeation flux of the ultrafiltration membrane device 5 according to the present invention. It is considered to be one of the factors that However, it is possible that the present invention achieves the effect of suppressing the decrease in the permeation flux of the ultrafiltration membrane device 5 based on factors other than this.

(第2の実施形態)
図4には、ガスが溶解されていない被処理水(純水または超純水)を用いる処理と、ガス溶解水を用いる処理とを並行して行うことができる、本発明の第2の実施形態のガス溶解水供給システム13が示されている。第1の実施形態の溶解水供給システム1と同様な部分については、同一の符号を付与する。本実施形態のガス溶解水供給システム13では、原料水である一次純水を貯留する貯槽2から、熱交換器6、脱気装置7、紫外線照射装置8、イオン交換装置3、第1の限外ろ過膜装置14が、この順番に配置されて直列に接続されている。この経路には、ガス溶解装置は含まれていない。すなわち、ガスが溶解されていない被処理水を供給する供給経路17が、第1の限外ろ過膜装置14に接続されており、第1の限外ろ過膜装置14は、供給経路17から供給されたガスが溶解されていない被処理水中の微粒子を除去する。そして、第1の限外ろ過膜装置14で処理された被処理水(純水または超純水)の一部は、供給部10からユースポイント15(ガスを含まない純水または超純水を用いる処理を行う部位)に供給される。第1の限外ろ過膜装置14で処理された被処理水(純水または超純水)の残りの部分は、圧力調整弁11を介して貯層2に戻される。限外ろ過膜装置14に使用される限外ろ過膜は、緻密層が一次側にあるものに限られず、二次側にあってもよい。
(Second embodiment)
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, in which treatment using water to be treated (pure water or ultrapure water) in which gas is not dissolved and treatment using gas-dissolved water can be performed in parallel. A form of gas dissolved water supply system 13 is shown. The same reference numerals are assigned to the same parts as in the dissolved water supply system 1 of the first embodiment. In the gas-dissolved water supply system 13 of the present embodiment, a heat exchanger 6, a degassing device 7, an ultraviolet irradiation device 8, an ion exchange device 3, a first limit The outer filtration membrane devices 14 are arranged in this order and connected in series. This path does not include a gas dissolver. That is, the supply path 17 for supplying the water to be treated in which gas is not dissolved is connected to the first ultrafiltration membrane device 14 , and the first ultrafiltration membrane device 14 is supplied from the supply path 17 . The released gas removes undissolved fine particles in the water to be treated. A part of the water (pure water or ultrapure water) treated by the first ultrafiltration membrane device 14 is supplied from the supply unit 10 to the point of use 15 (gas-free pure water or ultrapure water). supplied to the site where the treatment to be used is performed). The rest of the water (pure water or ultrapure water) treated by the first ultrafiltration membrane device 14 is returned to the reservoir 2 via the pressure control valve 11 . The ultrafiltration membrane used in the ultrafiltration membrane device 14 is not limited to having the dense layer on the primary side, and may be on the secondary side.

本実施形態では、ガスが溶解されていない被処理水の第1の限外ろ過膜装置14へ向かう流れ方向の上流側で供給経路17から分岐する分岐経路18が設けられている。この分岐経路18は、補給量調節弁16を介してガス溶解水供給用の経路の貯層2に接続されている。そのため、イオン交換装置3によってイオン性不純物を除去された被処理水は、第1の限外ろ過膜装置14に送られるのみならず、分岐経路18から補給量調節弁16を介してガス溶解水供給用の経路の貯層2にも送られる。この被処理水は、ガス溶解水供給用の経路の貯層2から、熱交換器6、紫外線照射装置8、イオン交換装置3を経て、ガス溶解装置4に送られる。すなわち、第1の限外ろ過膜装置14の上流側で供給経路17から分岐する分岐経路18は、貯層2、熱交換器6、紫外線照射装置8、イオン交換装置3を介して、ガス溶解装置4に接続されている。ガス溶解装置4は、分岐経路18から供給されたガスが溶解されていない被処理水にガスを溶解させる。そして、ガス溶解装置4によってガスが溶解されたガス溶解水(機能水)は、ガス溶解装置4に接続されている第2の限外ろ過膜装置5に送られる。第2の限外ろ過膜装置5によって微粒子が取り除かれたガス溶解水は、少なくとも一部が供給部10からユースポイント12に供給される。微粒子が除去されたガス溶解水の残りの部分は、圧力調整弁11を介して貯層2に戻されて循環する。このガス溶解水供給用の経路の限外ろ過膜装置(第2の限外ろ過膜装置)5は、第1の実施形態の限外ろ過膜装置5(図2,3参照)と同様に、少なくとも一次側に非常に細かい孔を有する緻密層5aを有している。これは、ガス溶解装置4によって被処理水に溶け込まされたガスのバブルが、限外ろ過膜装置5の一次側の表面の孔に入り込んで捕捉されるのを防ぐためである。その結果、前述したように、ガス溶解水の透過流束の低下を抑え、差圧の上昇を抑えることができる。限外ろ過膜装置5の二次側には緻密層5aが設けられていても設けられていなくてもよい。なお、ガス溶解水供給用の経路には、脱気装置7は設けられておらず、熱交換器6と紫外線照射装置8とイオン交換装置3は設けられている。本実施形態においてガス溶解水供給用の経路にどの装置を配置してどの装置を省略するかは、それぞれの装置による処理を重複して行うことが望ましいか否かを適宜に判断して決定すればよい。図4に示されている例では、熱交換と紫外線照射とイオン交換(イオン性不純物の除去)に関しては、ガス溶解水供給用の経路への導入前と当該経路内とで二重に行っている。 In this embodiment, a branch path 18 branching from the supply path 17 is provided on the upstream side in the flow direction of the water to be treated in which gas is not dissolved toward the first ultrafiltration membrane device 14 . This branch path 18 is connected via a replenishment amount control valve 16 to the reservoir 2 of the path for supplying dissolved gas water. Therefore, the water to be treated from which the ionic impurities have been removed by the ion exchange device 3 is not only sent to the first ultrafiltration membrane device 14, but is also sent to the branch path 18 via the replenishment amount control valve 16 to produce gas-dissolved water. It is also sent to reservoir 2 in the feed channel. This water to be treated is sent to the gas dissolving device 4 via the heat exchanger 6 , the ultraviolet irradiation device 8 , and the ion exchange device 3 from the reservoir 2 on the path for supplying the gas-dissolved water. That is, the branch path 18 branching from the supply path 17 on the upstream side of the first ultrafiltration membrane device 14 passes through the reservoir 2 , the heat exchanger 6 , the ultraviolet irradiation device 8 and the ion exchange device 3 to dissolve the gas. It is connected to device 4 . The gas dissolving device 4 dissolves the gas in the water to be treated in which the gas supplied from the branch path 18 is not dissolved. Then, the gas-dissolved water (functional water) in which gas has been dissolved by the gas dissolver 4 is sent to the second ultrafiltration membrane device 5 connected to the gas dissolver 4 . At least part of the gas-dissolved water from which fine particles have been removed by the second ultrafiltration membrane device 5 is supplied from the supply unit 10 to the point of use 12 . The remaining part of the gas-dissolved water from which fine particles have been removed is returned to the reservoir 2 via the pressure regulating valve 11 and circulated. The ultrafiltration membrane device (second ultrafiltration membrane device) 5 of the path for supplying the gas-dissolved water is similar to the ultrafiltration membrane device 5 (see FIGS. 2 and 3) of the first embodiment. It has a dense layer 5a with very fine pores at least on the primary side. This is to prevent gas bubbles dissolved in the water to be treated by the gas dissolving device 4 from entering pores on the primary side surface of the ultrafiltration membrane device 5 and being captured. As a result, as described above, it is possible to suppress a decrease in the permeation flux of gas-dissolved water and an increase in differential pressure. The secondary side of the ultrafiltration membrane device 5 may or may not be provided with the dense layer 5a. Note that the degassing device 7 is not provided in the gas-dissolved water supply path, but the heat exchanger 6, the ultraviolet irradiation device 8, and the ion exchange device 3 are provided. In the present embodiment, which devices are to be arranged in the gas-dissolved water supply path and which devices are to be omitted are determined by appropriately judging whether or not it is desirable to perform processing by each device in duplicate. Just do it. In the example shown in FIG. 4, heat exchange, ultraviolet irradiation, and ion exchange (removal of ionic impurities) are performed twice before introduction into the path for supplying dissolved gas water and within the path. there is

この構成によると、用途に応じて、ガスを含まない純水または超純水と、ガス溶解水とを、それぞれのユースポイント12,15に供給することができ、しかも、第2の限外ろ過膜装置5における透過流束(フラックス)の低下を小さく抑えることができる。 According to this configuration, gas-free pure water or ultrapure water and gas-dissolved water can be supplied to the points of use 12 and 15, respectively. A decrease in the permeation flux (flux) in the membrane device 5 can be kept small.

(実施例)
図1に示したシステムで、ガス溶解装置4で炭酸ガスを供給し、図2に示すように限外ろ過膜装置5が一次側のみに緻密層5aを有する内圧式シングルスキン構造である構成(第1実施例)と、図3に示すように限外ろ過膜装置5が一次側と二次側の両方に緻密層5aを有する外圧式ダブルスキン構造である構成(第2実施例)と、限外ろ過膜装置が二次側のみに緻密層を有する外圧式シングルスキン構造である構成(図示しない比較例)とにおける限外ろ過膜装置5の入口圧、透過圧、濃縮圧、透過流量を測定し、差圧および透過流束(フラックス)の経時的な変化を求めた。差圧とは、限外ろ過膜装置の一次側と二次側における液体の圧力の差であり、差圧=(入口圧+濃縮圧)/2-透過圧である。図5では初期差圧を100%として、経時的な差圧の変動を百分率で表している(初期差圧維持率)。フラックス(透過流束)とは、限外ろ過膜装置を透過する透過水量(ガス溶解水供給システムを1日(24時間)稼働した時の総透過水量)を限外ろ過膜装置の膜面積および差圧で割った値であり、フラックス=1日あたりの透過水量/(膜面積×差圧)である。図6では初期状態のフラックスを100%として、経時的なフラックスの変動を百分率で表している(初期フラックス維持率)。
(Example)
In the system shown in FIG. 1, carbon dioxide gas is supplied by the gas dissolving device 4, and as shown in FIG. Example 1), and a configuration in which the ultrafiltration membrane device 5 has an external pressure double skin structure having dense layers 5a on both the primary side and the secondary side as shown in FIG. 3 (Second Example), The inlet pressure, permeation pressure, concentration pressure, and permeation flow rate of the ultrafiltration membrane device 5 in the configuration (comparative example not shown) in which the ultrafiltration membrane device has an external pressure type single skin structure having a dense layer only on the secondary side are measured. was measured to determine changes in differential pressure and permeation flux (flux) over time. The differential pressure is the difference in liquid pressure between the primary side and the secondary side of the ultrafiltration membrane device, and differential pressure=(inlet pressure+concentration pressure)/2-permeation pressure. In FIG. 5, the initial differential pressure is assumed to be 100%, and the change in the differential pressure over time is expressed as a percentage (initial differential pressure maintenance rate). Flux (permeation flux) is the amount of permeated water that permeates the ultrafiltration membrane device (the total amount of permeated water when the gas-dissolved water supply system is operated for one day (24 hours)). It is a value divided by the differential pressure, and the flux is the amount of permeated water per day/(membrane area×differential pressure). In FIG. 6, the flux in the initial state is assumed to be 100%, and the change in the flux over time is expressed as a percentage (initial flux retention rate).

図5,6を見ると、限外ろ過膜装置の二次側のみに緻密層を有する(一次側には緻密層を有していない)比較例では、経時的に差圧が上昇するとともに透過水量が低下することが判る。すなわち、一定の量の原料水を供給し続けても、このガス溶解水供給システムから得られるガス溶解水の量が経時的に減少していくため、処理(例えば半導体ウエハの洗浄)に必要な量のガス溶解水を得ることが困難になる。例えば、ガス溶解水供給システムを稼働開始してから約1000時間経過した後には、初期段階の1/2程度の量のガス溶解水しか得られない。原料水の供給圧力、特に限外ろ過膜装置5への供給圧力(UF供給圧)を高くすることにより、必要量のガス溶解水を得ることができる。しかし、その場合には差圧がさらに上昇する。限外ろ過膜には供給圧や差圧に許容値が設けられているため、許容値に達した場合、限外ろ過膜の交換が必要になる。差圧の上昇やフラックスの低下の速度が大きければ限外ろ過膜の寿命は短くなるため、膜交換頻度が高くなり高コスト化を招く。これに対し、第1実施例では、少なくとも400時間近く経過した時点でも初期段階とほぼ同等の差圧およびフラックスが維持できている。第2実施例では、ガス溶解水供給システムを稼働開始してから約400時間経過した時点で、第1実施例と同様に、初期段階とほぼ同等の差圧およびフラックスが維持でき、さらに1200時間経過した時点でも、差圧は初期段階の110%程度、フラックスは初期段階の90%程度である。従って、第1実施例および第2実施例によると、UF供給圧を特に高くする必要は無く処理(例えば半導体ウエハの洗浄)に必要な量のガス溶解水を得ることが容易にできるため、差圧の上昇を緩やかに保ち限外ろ過膜の寿命を長くすることができる。その結果、限外ろ過膜の交換頻度が少なくなり、高コスト化を避けることができる。このように、限外ろ過膜装置5の一次側に緻密層5aが設けられている構成(第1実施例および第2実施例)では、経時的な差圧の上昇および透過流束の低下を低く抑えることができることがわかる。そしてこの効果は、二次側の緻密層の有無にはあまり影響されないことがわかる。ただし、限外ろ過膜装置の二次側に緻密層があっても一次側に緻密層が存在しない構成(比較例)では、経時的な差圧の増大および透過水量の減少を抑えることができない。 5 and 6, in the comparative example, which has a dense layer only on the secondary side of the ultrafiltration membrane device (no dense layer on the primary side), the differential pressure increases over time and permeation It can be seen that the amount of water decreases. That is, even if a constant amount of raw material water is continuously supplied, the amount of gas-dissolved water obtained from this gas-dissolved water supply system decreases with time. It becomes difficult to obtain an amount of gas-dissolved water. For example, after about 1000 hours have passed since the start of operation of the gas-dissolved water supply system, only about half the amount of gas-dissolved water is obtained in the initial stage. By increasing the supply pressure of the raw material water, especially the supply pressure (UF supply pressure) to the ultrafiltration membrane device 5, a required amount of gas-dissolved water can be obtained. However, in that case, the differential pressure further increases. Since the ultrafiltration membrane has a permissible value for the supply pressure and the differential pressure, when the permissible value is reached, the ultrafiltration membrane needs to be replaced. If the rate of increase in differential pressure or decrease in flux is high, the life of the ultrafiltration membrane will be shortened, resulting in increased frequency of membrane replacement and higher costs. On the other hand, in the first embodiment, even after nearly 400 hours have elapsed, the differential pressure and flux can be maintained substantially equal to those in the initial stage. In the second embodiment, after about 400 hours from the start of operation of the gas-dissolved water supply system, similar to the first embodiment, almost the same differential pressure and flux as in the initial stage can be maintained. Even after the passage of time, the differential pressure is about 110% of the initial stage, and the flux is about 90% of the initial stage. Therefore, according to the first embodiment and the second embodiment, it is possible to easily obtain the amount of gas-dissolved water required for processing (for example, cleaning of semiconductor wafers) without the need to increase the UF supply pressure. The life of the ultrafiltration membrane can be lengthened by keeping the rise in pressure moderate. As a result, the frequency of replacement of the ultrafiltration membrane is reduced, and an increase in cost can be avoided. Thus, in the configuration (first embodiment and second embodiment) in which the dense layer 5a is provided on the primary side of the ultrafiltration membrane device 5, the increase in the differential pressure over time and the decrease in the permeation flux are suppressed. It turns out that it can be kept low. And it can be seen that this effect is not much affected by the presence or absence of the dense layer on the secondary side. However, in the configuration (comparative example) where there is a dense layer on the secondary side of the ultrafiltration membrane device but no dense layer on the primary side, it is not possible to suppress the increase in the differential pressure and the decrease in the amount of permeated water over time. .

1 ガス溶解水供給システム
2 貯槽
3 イオン交換装置
4 ガス溶解装置
5 限外ろ過膜装置(第2の限外ろ過膜装置)
5a 緻密層(スキン層)
6 熱交換器
7 脱気装置
8 紫外線照射装置
9 循環経路
10 供給部
11 圧力調整弁
12 ユースポイント
13 ガス溶解水供給システム
14 第1の限外ろ過膜装置
15 ユースポイント
16 補給量調節弁
17 供給経路
18 分岐経路
1 gas solution water supply system 2 storage tank 3 ion exchange device 4 gas dissolution device 5 ultrafiltration membrane device (second ultrafiltration membrane device)
5a dense layer (skin layer)
6 heat exchanger 7 degassing device 8 ultraviolet irradiation device 9 circulation path 10 supply unit 11 pressure control valve 12 use point 13 gas dissolved water supply system 14 first ultrafiltration membrane device 15 use point 16 replenishment amount control valve 17 supply Route 18 branch route

Claims (7)

ガスが溶解されていない被処理水と、被処理水にガスを溶解させたガス溶解水とを供給するガス溶解水供給システムであって、
ガスが溶解されていない被処理水を供給する供給経路に接続されており、前記供給経路から供給された前記ガスが溶解されていない被処理水の温度を調節する熱交換器と、前記熱交換器により温度が調節された前記ガスが溶解されていない被処理水中の微粒子を除去する第1の限外ろ過膜装置と、
前記第1の限外ろ過膜装置よりも上流側で前記供給経路から分岐した分岐経路に接続されているガス溶解水供給用の経路に含まれており、前記分岐経路から供給された被処理水の温度を調節する熱交換器および当該被処理水にガスを溶解させるガス溶解装置と、前記ガス溶解装置に接続されており、前記熱交換器により温度が調節され前記ガス溶解装置によりガスを溶解させた被処理水中の微粒子を除去する第2の限外ろ過膜装置と、
前記第1の限外ろ過膜装置で処理された前記ガスが溶解されていない被処理水のうちユースポイントで使用されない被処理水を、前記分岐経路への接続部分よりも上流側の位置に戻す循環経路と、
前記第2の限外ろ過膜装置で処理された前記ガスが溶解された被処理水のうちユースポイントで使用されない被処理水を、前記ガス溶解水供給用の経路の前記熱交換器および前記ガス溶解装置よりも上流側の位置に戻すもう1つの循環経路と、を有し、
少なくとも前記第2の限外ろ過膜装置は少なくとも一次側に緻密層を有することを特徴とする、ガス溶解水供給システム。
A gas-dissolved water supply system for supplying water to be treated in which gas is not dissolved and gas-dissolved water in which gas is dissolved in water to be treated,
a heat exchanger connected to a supply path that supplies water to be treated in which gas is not dissolved, and that adjusts the temperature of the water to be treated that is supplied from the supply path and in which gas is not dissolved; a first ultrafiltration membrane device for removing fine particles in the water to be treated in which the gas is not dissolved, the temperature of which is adjusted by the device;
Water to be treated which is included in a gas-dissolved water supply path connected to a branch path branched from the supply path on the upstream side of the first ultrafiltration membrane device and supplied from the branch path and a gas dissolver for dissolving gas in the water to be treated, and a heat exchanger for adjusting the temperature of the water to be treated, and a gas dissolver for dissolving gas in the water to be treated. a second ultrafiltration membrane device for removing fine particles in the water to be treated;
Of the water to be treated in which the gas is not dissolved and which has been treated by the first ultrafiltration membrane device, the water to be treated that is not used at the point of use is returned to a position on the upstream side of the connection to the branch path. a circulation path;
Of the water to be treated in which the gas is dissolved, which has been treated by the second ultrafiltration membrane device, the water to be treated that is not used at the point of use is treated by the heat exchanger and the gas in the path for supplying the gas-dissolved water. another circulation path returning to a position upstream of the dissolving device,
A gas-dissolved water supply system, wherein at least the second ultrafiltration membrane device has a dense layer on at least the primary side.
前記ガス溶解水供給用の経路の前記ガス溶解装置の上流側であって、被処理水が前記分岐経路から供給される位置の下流側に、イオン交換装置をさらに有することを特徴とする、請求項1に記載のガス溶解水供給システム。 An ion exchange device is further provided on the upstream side of the gas dissolving device in the gas-dissolved water supply path and downstream of the position where the water to be treated is supplied from the branch path . Item 2. The gas-dissolved water supply system according to item 1. 前記ガスは炭酸ガス、窒素ガス、水素ガス及びオゾンガスの少なくともいずれかである、請求項1又は2に記載のガス溶解水供給システム。 3. The gas-dissolved water supply system according to claim 1, wherein said gas is at least one of carbon dioxide gas, nitrogen gas, hydrogen gas and ozone gas. 少なくとも前記第2の限外ろ過膜装置の一次側の表面は二次側の表面よりも緻密であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載のガス溶解水供給システム。 4. The gas-dissolved water supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein at least the surface on the primary side of the second ultrafiltration membrane device is denser than the surface on the secondary side. . 少なくとも前記第2の限外ろ過膜装置の一次側の表面と二次側の表面は、一次側と二次側の間に位置する中間部よりも緻密であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載のガス溶解水供給システム。 2. The primary and secondary surfaces of at least the second ultrafiltration membrane device are denser than an intermediate portion located between the primary and secondary sides. 4. The gas-dissolved water supply system according to any one of 3 above. 前記緻密層は、少なくとも前記第2の限外ろ過膜装置の前記緻密層以外の部分に比べて微細な孔が設けられている層であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載のガス溶解水供給システム。 6. The dense layer according to any one of claims 1 to 5, wherein the dense layer is a layer provided with finer pores than at least portions of the second ultrafiltration membrane device other than the dense layer. The gas-dissolved water supply system according to item 1. ガスが溶解されていない被処理水と、被処理水にガスを溶解させたガス溶解水とを供給するガス溶解水供給方法であって、
ガスが溶解されていない被処理水を供給する供給経路に接続されている熱交換器によって、前記供給経路から供給された前記ガスが溶解されていない被処理水の温度を調節し、前記供給経路に接続されている第1の限外ろ過膜装置によって、前記供給経路から供給され前記熱交換器により温度が調節された前記ガスが溶解されていない被処理水中の微粒子を除去する工程と、
ガスが溶解されていない被処理水を、前記第1の限外ろ過膜装置の上流側で前記供給経路から分岐する分岐経路を介して、ガス溶解水供給用の経路に供給する工程と、
前記第1の限外ろ過膜装置で処理された前記ガスが溶解されていない被処理水の一部をユースポイントに供給するとともに、前記第1の限外ろ過膜装置で処理された前記ガスが溶解されていない被処理水の残りの部分を、前記分岐経路への接続部分よりも上流側の位置に戻す工程と、
前記ガス溶解水供給用の経路に含まれている熱交換器およびガス溶解装置によって、前記分岐経路から供給された被処理水の温度を調節し、かつガスを溶解させる工程と、
前記被処理水の温度を調節し、かつ前記ガスを溶解させる工程において温度が調節されガスを溶解させた被処理水中の微粒子を、少なくとも一次側に緻密層を有する第2の限外ろ過膜装置によって除去する工程と、
前記第2の限外ろ過膜装置で処理された前記ガスが溶解された被処理水の一部をユースポイントに供給するとともに、前記第2の限外ろ過膜装置で処理された前記ガスが溶解された被処理水の残りの部分を、前記ガス溶解水供給用の経路の前記熱交換器および前記ガス溶解装置よりも上流側の位置に戻す工程と、を含むことを特徴とする、ガス溶解水供給方法。
A gas-dissolved water supply method for supplying water to be treated in which gas is not dissolved and gas-dissolved water in which gas is dissolved in water to be treated,
adjusting the temperature of the water to be treated supplied from the supply path in which the gas is not dissolved by a heat exchanger connected to the supply path for supplying the water to be treated in which the gas is not dissolved; removing fine particles in the water to be treated in which the gas supplied from the supply path and the temperature of which is adjusted by the heat exchanger is not dissolved, by the first ultrafiltration membrane device connected to the
a step of supplying water to be treated in which gas is not dissolved to a path for supplying gas-dissolved water via a branch path branching from the supply path on the upstream side of the first ultrafiltration membrane device;
A part of the water to be treated in which the gas that has been treated by the first ultrafiltration membrane device is not dissolved is supplied to a point of use, and the gas that has been treated by the first ultrafiltration membrane device is returning the remaining portion of the undissolved water to be treated to a position upstream of the connection to the branch path;
a step of adjusting the temperature of the water to be treated supplied from the branch path and dissolving the gas by means of a heat exchanger and a gas dissolver included in the path for supplying the gas-dissolved water;
A second ultrafiltration membrane device having a dense layer on at least the primary side of fine particles in the water to be treated, the temperature of which is adjusted in the step of adjusting the temperature of the water to be treated and dissolving the gas in the step of dissolving the gas. removing by
A portion of the water to be treated in which the gas treated by the second ultrafiltration membrane device is dissolved is supplied to a point of use, and the gas treated by the second ultrafiltration membrane device is dissolved. returning the remaining part of the treated water to a position upstream of the heat exchanger and the gas dissolver in the path for supplying the gas dissolved water. water supply method.
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