JP7280790B2

JP7280790B2 - 加工廃液処理方法

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Publication number: JP7280790B2
Application number: JP2019173957A
Authority: JP
Inventors: 淳斎藤; 幹吉田
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Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2023-05-24
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Also published as: JP2021052089A

Description

本発明は、加工装置から排出される加工屑を含んだ加工廃液を加工液に再生させる加工廃液処理方法に関する。

加工液（純水）を供給し加工具を用いて被加工物を加工する加工装置は、被加工物が加工されることで排出される加工屑と使用済みの加工液とが混ざった加工廃液を排出している。その加工廃液を回収し、加工廃液から加工屑を除去すると共に、加工廃液に溶け込んだ有機物を除去することで加工液を再生している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－２１８０９５号公報

そこで、加工廃液に含まれる有機物をイオン交換樹脂に吸着させるために、加工廃液に約１８５ｎｍ波長の紫外線を照射して有機物をイオン化させている。しかし、加工装置に例えば最大流量が２５Ｌ／ｍｉｎで加工液を供給する際に、紫外線照射ユニットを流れる加工廃液の全ての有機物に紫外線を照射させるには、紫外線照射ユニットを流れる加工廃液（清水）の流速を遅くするために紫外線照射ユニットを大きくしたり、紫外線の照射時間を長くするために長い流路を形成させ長い照射距離を形成させたりするなどが必要となるため装置が大きくなるという問題がある。また、紫外線照射ユニットを一度通過させるだけで加工廃液中の全ての有機物に紫外線を照射させイオン化させるのは困難である。

よって、加工装置から排出される加工屑を含んだ加工廃液を加工液に再生させる場合には、加工廃液に含まれる有機物に効率的に紫外線を照射して有機物をイオン化させ、そして、有機物イオンをイオン交換樹脂に吸着させたいという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、加工液を供給し被加工物を加工する加工装置から排出される加工屑を含んだ加工廃液を加工液に再生する加工廃液処理方法であって、該加工装置から排出された該加工廃液を廃液タンクに溜める廃液貯水工程と、該廃液タンク内に溜められた該加工廃液をポンプで汲み上げ該加工屑を除去するフィルタに送水し該加工廃液から該加工屑を除去する加工屑除去工程と、該加工屑が除去された清水をイオン交換樹脂に通水させ、該清水に含まれるイオンを該イオン交換樹脂に吸着させるイオン除去工程と、該イオン除去工程を経た水を逆浸透膜に送りこみ、該逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水と、該逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水とに分離させる分離工程と、該分離工程で分離した該濃縮水に紫外線を照射させ、該濃縮水内の有機物をイオン化させる紫外線照射工程と、該紫外線照射工程後の該濃縮水を、該イオン交換樹脂に通水させ該濃縮水の有機物イオンを該イオン交換樹脂に吸着させ純水にする第２のイオン除去工程と、を備え、該逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水を加工液として使用可能とする加工廃液処理方法である。

また、上記課題を解決するための本発明は、加工液を供給し被加工物を加工する加工装置から排出される加工屑を含んだ加工廃液を加工液に再生させる加工廃液処理方法であって、該加工装置から排出された該加工廃液を廃液タンクに溜める廃液貯水工程と、該廃液タンク内に溜められた該加工廃液をポンプで汲み上げ該加工屑を除去するフィルタに送水し該加工廃液から該加工屑を除去する加工屑除去工程と、該加工屑が除去された清水を電気脱イオン装置に通水させ、該清水に含まれるイオンを含むイオン濃縮水と、イオンを含まない脱イオン水とに分離させるイオン分離工程と、該イオン分離工程を経た該脱イオン水を逆浸透膜に送りこみ、該逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水と、該逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水とに分離させる分離工程と、該分離工程で分離した該濃縮水に紫外線を照射させ、該濃縮水内の有機物をイオン化させる紫外線照射工程と、該紫外線照射工程後の該濃縮水と、該イオン濃縮水とをイオン交換樹脂に通水させ、該濃縮水及び該イオン濃縮水の有機物イオンを該イオン交換樹脂に吸着させ純水にするイオン除去工程と、を備え、該逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水を加工液として使用可能とする加工廃液処理方法である。

本発明に係る加工廃液処理方法は、加工廃液から加工屑を除去する加工屑除去工程と、加工屑が除去された清水に含まれるイオンをイオン交換樹脂に吸着させ除去するイオン除去工程と、イオン除去工程を経た清水を逆浸透膜に送りこみ、逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水と、逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水とに分離させる分離工程と、分離工程で分離した濃縮水に紫外線を照射させ、濃縮水内の有機物をイオン化させる紫外線照射工程と、紫外線照射工程後の濃縮水を、イオン交換樹脂に通水させ濃縮水の有機物イオンをイオン交換樹脂に吸着させ純水にする第２のイオン除去工程と、を備えることで、逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水を加工液（純水）として使用することが可能になる。また、分離工程で、例えば透過水９割に対して１割の量で分離された量の少ない濃縮水に対して、紫外線照射工程で紫外線を照射して有機物をイオン化させているので、小さいＵＶランプでも又はＵＶランプの数が少なくても濃縮水内の有機物を十分にイオン化できるため、加工廃液処理装置を小型化することが可能となる。さらに第２のイオン除去工程で濃縮水に含まれる該有機物イオンを除去することで、加工装置から送られてきた加工廃液中の有機物を確実に除去できる。

従来からある逆浸透膜を用いて加工廃液から加工液（純水）を生成する方法においては、逆浸透膜を透過した透過水のみを加工液として使用し、逆浸透膜を透過しない濃縮水を捨てて、イオン交換樹脂を用いないことで加工廃液処理装置の小型化を図るものもある。しかし、この方法では濃縮水を捨てているので、加工廃液処理装置を用いて加工装置に所定の流量の加工液を循環させるためには、捨てた濃縮水量の水を補充する必要が生じる。したがって、市水源から加工廃液処理装置に供給された市水（水道水）から、補充する量の純水を生成する必要が有り、その補充する純水を生成するための逆浸透膜とＵＶランプとイオン交換樹脂とを備えた補充ユニットが加工廃液処理装置に必要となる。また、逆浸透膜は、通水させた水に含まれるイオンの約１割は除去できない。したがって、従来の加工廃液から加工液（純水）を生成する方法においては、逆浸透膜を透過した透過水は、少量のイオンを含んだ純水になってしまう。
このように逆浸透膜を通水させるだけではイオンを含んだ純水になるため、逆浸透膜を透過した透過水をイオン交換樹脂に通水させている。また、上記と同様に逆浸透膜を透過しない濃縮水を捨てているため、純水を補充する補充ユニットが必要となる。
これに対して、本発明に係る加工廃液処理方法では、濃縮水を捨てずに第２のイオン除去工程で濃縮水の該有機物イオンを除去し純水とし、イオン除去工程でイオンを除去した清水を分離工程で逆浸透膜に通水させるので、加工装置と本発明を実施するために使用する加工廃液処理装置とで水を循環させるので、水を外部から新たに補充をする必要が無く、また、イオンを含まない純水を加工装置に供給できる。

また、本発明に係る加工廃液処理方法は、加工廃液から加工屑を除去する加工屑除去工程と、加工屑が除去された清水を電気脱イオン装置に通水させ、清水に含まれるイオンを含むイオン濃縮水と、イオンを含まない脱イオン水とに分離させるイオン分離工程と、を備え、さらに、分離工程において、イオン分離工程を経た脱イオン水を逆浸透膜に送りこみ、逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水と、逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水とに分離させ、イオンが既に除去され逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水を加工液（純水）として使用することで、従来のようなイオンが１割程度残存した純水ではなく、イオンを含まない純水を加工装置に供給できる。また、分離工程で、例えば透過水９割に対して１割の量で分離された量の少ない濃縮水に対して、紫外線照射工程で紫外線を照射して濃縮水に含まれる有機物をイオン化させているので、小さいＵＶランプでも又はＵＶランプの数が少なくても濃縮水内の有機物を十分にイオン化できるため、加工廃液処理装置を小型化することが可能となる。さらにイオン除去工程で、紫外線が照射された後の濃縮水と、イオン分離工程で分離されたイオン濃縮水とから有機物イオンを除去することで、加工装置から送られてきた加工廃液中の有機物を確実に除去できる。
さらに、本発明に係る加工廃液処理方法では、濃縮水及びイオン濃縮水を捨てずに、イオン除去工程でイオン交換樹脂に吸着させ純水して使用可能とすることで、加工装置と加工廃液処理装置とで水が循環されて、水を外部から新たに補充をする必要が無い。

実施形態１の加工廃液処理装置の構造の一例を示す模式的な斜視図である。実施形態１の加工廃液処理方法を実施する場合に、加工廃液処理装置において加工廃液が流れる各装置構成の順番を説明するフローチャートである。実施形態２の加工廃液処理装置の構造の一例を示す模式的な斜視図である。実施形態２の加工廃液処理方法を実施する場合に、加工廃液処理装置において加工廃液が流れる各装置構成の順番を説明するフローチャートである。

（実施形態１）
図１に示す加工装置Ａは、半導体デバイスの製造過程で用いられ、加工液（例えば、純水）を供給しつつ、例えば回転する研削砥石でシリコンウェーハ等の被加工物を研削して薄化する研削装置、又は加工液を供給しつつチャックテーブルに保持された被加工物に対して回転する切削ブレードを切込ませて被加工物をカットする切削装置等である。

加工装置Ａには、加工装置Ａから排出する加工屑を含んだ加工廃液を加工液に再生させる加工廃液処理装置１（以下、実施形態１の加工廃液処理装置１とする）が接続されている。
加工装置Ａから排出される加工屑（例えば、シリコン屑）を含んだ加工廃液は、金属配管や可撓性を有するチューブ等からなる加工廃液流入管２３を通り、加工装置Ａから廃液タンク２０へと送出される。

廃液タンク２０に接続されたポンプ２２（以下、廃液ポンプ２２とする）は、自身が生み出す負圧によって、廃液タンク２０内の加工廃液を汲み上げて、一端が接続されたフィルタユニット導入管２４に送出する。
フィルタユニット導入管２４のもう一端側は、屑除去フィルタユニット３に連通している。また、例えば、フィルタユニット導入管２４内には、圧力計２４９が配設されており、圧力計２４９によって、廃液ポンプ２２が送出する加工廃液の量が屑除去フィルタユニット３の処理能力を超える量となっていないかを監視可能となっている。

本実施形態において、廃液ポンプ２２で汲み上げられた加工廃液に含まれる加工屑を除去し清水を精製する屑除去フィルタユニット３は、例えば、株式会社ディスコ製の製品名ＣＣフィルタで構成されるユニットである。屑除去フィルタユニット３は、例えば、第１のフィルタ３１と第２のフィルタ３２とを備えており、フィルタユニット導入管２４を流れる加工廃液は、第１のフィルタ３１又は第２のフィルタ３２に導入される。

筒状の第１のフィルタ３１（第２のフィルタ３２）は、例えば、側面に複数の図示しない開口を備えた筒体３１１（筒体３２１）と、筒体３１１（筒体３２１）の上面中央に形成され加工廃液を投入する投入口３１２（投入口３２２）と、筒体３１１（筒体３２１）内に配設された図示しない筒状の濾紙とを備えている。第１のフィルタ３１（第２のフィルタ３２）においては、投入口３１２（投入口３２２）から筒状の濾紙内に入った加工廃液が、筒状の濾紙で濾過された後、筒体３１１（筒体３２１）の側面の複数の開口から外に排出される。図示しない濾紙は、例えば、筒体３１１（筒体３２１）の内周側において濾過面積が増大するように蛇腹状に折り畳んで全体として円環状に形成することにより筒状としたものである。

第１のフィルタ３１と第２のフィルタ３２とは、桶状のトレイ３４上に並んで配設されている。トレイ３４上には、第１のフィルタ３１又は第２のフィルタ３２により加工屑が除去された濾過済みの清水が排出される。トレイ３４上の桶内には、配管３４０の上流側が連通しており、配管３４０の下流側は清水タンク４０に連通している。

図１に示すように、例えば、フィルタユニット導入管２４のもう一端側は２つに分岐しており、第１のフィルタ３１の投入口３１２にはフィルタユニット導入管２４が分岐した第１のフィルタユニット導入管２４１が連通しており、第２のフィルタ３２の投入口３２２にはフィルタユニット導入管２４が分岐した第２のフィルタユニット導入管２４２が連通している。

第１のフィルタユニット導入管２４１内には、第１のソレノイドバルブ２４１ａが配設されている。また、第２のフィルタユニット導入管２４２内には、第２のソレノイドバルブ２４２ａが配設されている。第１のソレノイドバルブ２４１ａ（第２のソレノイドバルブ２４２ａ）は、第１のフィルタユニット導入管２４１（第２のフィルタユニット導入管２４２）が第１のフィルタ３１（第２のフィルタ３２）に連通する状態と連通しない状態とを切り換える。

例えば、加工廃液処理装置１において、第１のフィルタ３１のみによる加工廃液の処理を実施し続けると、第１のフィルタ３１の図示しない濾紙の内側に加工屑が堆積し、フィルタとしての機能が失われる。その結果、フィルタユニット導入管２４内の圧力が高くなり許容値を超えたことを圧力計２４９が測定する。そして、第１のソレノイドバルブ２４１ａを閉状態にする制御が行われ、第１のフィルタユニット導入管２４１と第１のフィルタ３１との連通が遮断される。さらに、第２のソレノイドバルブ２４２ａを開状態にする制御が行われ、第２のフィルタユニット導入管２４２と第２のフィルタ３２とが連通する。また、圧力計２４９がフィルタユニット導入管２４内の圧力が高くなり許容値を超えたことを測定すると、図示しない警報手段が、第１のフィルタ３１の交換の必要が生じていることを発報・画面表示して作業者に知らしめる。

その結果、廃液ポンプ２２により送出された加工廃液は、第２のフィルタ３２に流入して、第２のフィルタ３２により第１のフィルタ３１と同様に処理される。また、第１のフィルタ３１は、濾紙等の交換が可能な状態になっているため、作業者が第１のフィルタ３１の濾紙交換を行うことができる。即ち、加工廃液処理装置１においては、第１のフィルタ３１を交換する際においても、第２のフィルタ３２により加工廃液処理が行えるため、装置を停止させる必要が無い。

加工屑が除去されトレイ３４から配管３４０を介して流下して清水タンク４０に貯留された清水は、図１に示す清水ポンプ４２によって汲み上げられて、清水ポンプ４２に一端が接続されたイオン交換導入管４２２を通り、イオン交換樹脂ユニット６に送られる。

図１に示すように、イオン交換樹脂ユニット６は、例えば、支持台１４上に着脱可能に配設されている。該支持台１４上には仕切り板１４０が立設しており、支持台１４上における仕切り板１４０の後側（＋Ｙ方向側）には、紫外線照射ユニット５が配設されている。また、支持台１４上における仕切り板１４０の後側（＋Ｙ方向側）には、紫外線照射ユニット５の隣に逆浸透膜ユニット７が着脱可能に配設されている。

本実施形態における図１に示すイオン交換樹脂ユニット６は、例えば、イオン交換樹脂を備える第１のイオン交換手段６１及びイオン交換樹脂を備える第２のイオン交換手段６２を備えており、第１のイオン交換手段６１及び第２のイオン交換手段６２は並べて配設されている。イオン交換樹脂ユニット６は、例えば、株式会社ディスコ製の商品名Ｄ－ｉｏｎで構成されるユニットである。

清水ポンプ４２が送り出す清水は、イオン交換導入管４２２を通り２つに分流されて第１のイオン交換手段６１及び第２のイオン交換手段６２にそれぞれ導入可能となっている。
例えば、イオン交換導入管４２２の分岐した２つの各流路内には、第１電磁開閉弁４２２ａ、第２電磁開閉弁４２２ｂがそれぞれ配設されている。第１電磁開閉弁４２２ａが開状態になると清水が第１のイオン交換手段６１に導入され、第２電磁開閉弁４２２ｂが開状態になると清水が第２のイオン交換手段６２に導入されるようになっている。第１のイオン交換手段６１または第２のイオン交換手段６２に導入された清水は、図示しないイオン交換樹脂に通水され、イオンが交換されて純水に精製される。イオンは、主に有機物イオンであり、無機物イオンも含む。例えば、第１のイオン交換手段６１を交換する場合には、第１電磁開閉弁４２２ａが閉じられて、一時的に第２のイオン交換手段６２にのみ清水が導入可能となっている。

図１に示す第１のイオン交換手段６１、第２のイオン交換手段６２によって清水はイオン交換された後、昇圧ポンプ６８によって汲み上げられて、図１に示す逆浸透膜導入管６６を通り、逆浸透膜ユニット７に導入される。例えば、昇圧ポンプ６８と第１のイオン交換手段６１及び第２のイオン交換手段６２とを連通する配管６８１内には、圧力計６８０が配設されており、昇圧ポンプ６８は、圧力計６８０によって計測された配管６８１内の水圧が不足している場合には、昇圧して清水の圧力、及び流量の確保をする。

逆浸透膜ユニット７は、例えば、筒状のユニットケースの中を図示しない逆浸透膜で２つに区切り、該ユニットケースの筒内をイオン交換され昇圧ポンプ６８によって送出された清水が通過することで、逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水と、逆浸透膜を透過せず有機物が濃縮された濃縮水とに分離させることができる。

逆浸透膜ユニット７において分離された有機物を含まない透過水（純水）は、透過水配管７１内を流れていき、比抵抗計７１１によって電気抵抗が計測された後に、純水温度調整手段１８に送られる。純水温度調整手段１８に送られた純水は、ここで所定温度に調温され図１に示す加工装置Ａ内の図示しない加工液供給手段に循環せしめられる。

一方、逆浸透膜ユニット７において分離された有機物を含む濃縮水は、濃縮水配管７３を通り、紫外線照射ユニット５に導入される。紫外線照射ユニット５は、例えば、筒状のユニットケース内に、約１８５ｎｍの短波長を主波長として効率よく紫外線を放射する低圧水銀ランプ等のＵＶランプが複数並べられた構成となっており、紫外線照射ユニット５内を流れる濃縮水に対して紫外線を照射可能となっている。紫外線照射ユニット５は、従来よりも小型化されている。

紫外線照射ユニット５内において紫外線が照射されることで濃縮水に含まれる有機物が分解（イオン化）される。紫外線照射ユニット５には、図１に示す循環配管５０の一端側が連通しており、循環配管５０の他端側は、例えば、廃液タンク２０に連通する廃液タンク循環配管５０１、清水タンク４０に連通する清水タンク循環配管５０２、及びイオン交換樹脂ユニット循環配管５０３の３つに分岐している。なお、循環配管５０の他端側は、３つに分岐せずに廃液タンク２０、清水タンク４０、又はイオン交換樹脂ユニット６の少なくともいずれか１つに連通していてもよい。

以下に、図１に示す加工廃液処理装置１を用いて、加工装置Ａから排出される加工屑を含んだ加工廃液Ｌ１を加工液（純水）に再生する場合の各工程について説明する。図１とともに用いる図２は、実施形態１の加工廃液処理方法を実施する場合に、加工廃液処理装置１において加工廃液が流れる各装置構成の順番を説明するフローチャートである。

（１）廃液貯水工程
まず、加工装置Ａから排出される加工屑、並びに有機物及び有機物イオン等を含んだ加工廃液Ｌ１は、加工廃液流入管２３を通り廃液タンク２０へと流れ込み、廃液タンク２０に溜められる。加工装置Ａから排出される加工廃液Ｌ１の量は、例えば、２５Ｌ／ｍｉｎである。

（２）加工屑除去工程
廃液ポンプ２２が、廃液タンク２０内の加工廃液Ｌ１を汲み上げて、屑除去フィルタユニット３に送水し、屑除去フィルタユニット３によって加工廃液Ｌ１中の加工屑が除去され、清水Ｌ２が精製される。

（３）イオン除去工程
加工屑を含まない清水Ｌ２が屑除去フィルタユニット３から清水タンク４０に送出され、清水タンク４０内に貯留される。さらに、清水ポンプ４２が、清水タンク４０内の清水Ｌ２を汲み上げて、イオン交換樹脂ユニット６に送水する。イオン交換樹脂ユニット６において、清水Ｌ２は図示しないイオン交換樹脂に通水され、清水Ｌ２に含まれるイオンがイオン交換樹脂に吸着される。この段階において、清水Ｌ２中のイオンとなっていない有機物のみが、清水Ｌ２中に残存したままとなる。

（４）分離工程
水中のイオンが除去され主に有機物のみが残存している清水Ｌ２が、昇圧ポンプ６８が生み出す吸引力により逆浸透膜ユニット７に送り込まれる。そして、清水Ｌ２が、逆浸透膜ユニット７において、図示しない逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水Ｌ３と、該逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水Ｌ４とに分離される。例えば、透過水Ｌ３と濃縮水Ｌ４との割合は、透過水Ｌ３：濃縮水Ｌ４＝９：１程度となる。したがって、清水Ｌ２の大部分が、逆浸透膜ユニット７を通ることで透過水Ｌ３になる。

イオンが除去され、さらに逆浸透膜ユニット７において分離され有機物を含まない純水となった透過水Ｌ３は、電気抵抗が計測され、さらに、所定温度に調温されて図１に示す加工装置Ａ内に送られる。

（５）紫外線照射工程
逆浸透膜ユニット７において分離された有機物を含む濃縮水Ｌ４は、紫外線照射ユニット５に導入され、紫外線が照射されることで含んでいる有機物がイオン化される。濃縮水Ｌ４は少量であるため、紫外線照射ユニット５は小型化されたものを使用しても、濃縮水Ｌ４に含まれる有機物のほとんどをイオン化できる。その後、例えば、廃液ポンプ２２が生み出す吸引力によって、紫外線照射ユニット５から有機物がイオン化された濃縮水Ｌ４が廃液タンク循環配管５０１を介して、廃液タンク２０に引き込まれる。そして、廃液タンク２０の加工廃液Ｌ１に混合された濃縮水Ｌ４が先に説明した加工廃液Ｌ１が通るルートと同様のルートを通り、イオン交換樹脂ユニット６に送り出される。

また、例えば、清水ポンプ４２が生み出す吸引力によって、紫外線照射ユニット５から有機物がイオン化された濃縮水Ｌ４が清水タンク循環配管５０２を介して、清水タンク４０に引き込まれる。そして、清水タンク４０内の清水Ｌ２に混合された濃縮水Ｌ４が先に説明した加工廃液Ｌ１が通るルートと同様のルートを通りイオン交換樹脂ユニット６に送り出される。

例えば、図１に示す濃縮水引き込みポンプ５０５によって生み出された吸引力によって、紫外線照射ユニット５から有機物がイオン化された濃縮水Ｌ４がイオン交換樹脂ユニット循環配管５０３に引き込まれ、イオン交換樹脂ユニット循環配管５０３が連通するイオン交換導入管４２２に流れていく。その後、有機物がイオン化された濃縮水Ｌ４がイオン交換樹脂ユニット６に流入する。
なお、濃縮水Ｌ４は、紫外線照射ユニット５から、廃液タンク２０だけに送られる、清水タンク４０だけに送られる、又はイオン交換樹脂ユニット６だけに直に送られてもよい。

（６）第２のイオン除去工程
上記のように紫外線照射工程後の濃縮水Ｌ４が、イオン交換樹脂ユニット６に導入され、図示しないイオン交換樹脂に通水され、濃縮水Ｌ４の有機物イオンがイオン交換樹脂に吸着されることで濃縮水Ｌ４が純水となる。即ち、濃縮水Ｌ４が加工廃液処理装置１の外部に捨てられてしまうことがない。

以上のように、本発明に係る加工廃液処理方法は、加工廃液Ｌ１から加工屑を除去する加工屑除去工程と、加工屑が除去された清水Ｌ２に含まれるイオンをイオン交換樹脂ユニット６のイオン交換樹脂に吸着させ除去するイオン除去工程と、イオン除去工程を経た清水Ｌ２を逆浸透膜ユニット７の逆浸透膜に送りこみ、逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水Ｌ３と、逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水Ｌ４とに分離させる分離工程と、分離工程で分離した濃縮水Ｌ４に紫外線照射ユニット５により紫外線を照射させ、濃縮水Ｌ４内の有機物をイオン化させる紫外線照射工程と、紫外線照射工程後の濃縮水Ｌ４を、イオン交換樹脂に通水させ濃縮水Ｌ４の有機物イオンをイオン交換樹脂に吸着させ純水にする第２のイオン除去工程と、を備えることで、逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水Ｌ３を加工装置Ａに送り込む加工液（純水）として使用することが可能になる。また、分離工程で、例えば９割の透過水Ｌ３に対して１割の量で分離された量の少ない濃縮水Ｌ４に対して、紫外線照射工程で紫外線を照射して有機物をイオン化させているので、小さいＵＶランプでも又はＵＶランプの数が少なくても濃縮水Ｌ４内の有機物を十分にイオン化できるため、加工廃液処理装置１を小型化することが可能となる。さらに第２のイオン除去工程で濃縮水Ｌ４に含まれる該有機物イオンを除去し純水にすることで、加工装置Ａから送られてきた加工廃液Ｌ１中の有機物を確実に除去できる。
また、従来の方法と異なり、本発明に係る加工廃液処理方法では、濃縮水Ｌ４を捨てずに第２のイオン除去工程で濃縮水Ｌ４の該有機物イオンを除去し純水とし、イオンを含まない透過水Ｌ３（純水）を加工装置Ａに供給しつつ、加工装置Ａと加工廃液処理装置１とで水を循環させるので、水の補充をする必要が無い。

（実施形態２）
図３に示すように、加工装置Ａには、加工装置Ａから排出する加工屑を含んだ加工廃液を加工液に再生させる加工廃液処理装置１Ｂ（以下、実施形態２の加工廃液処理装置１Ｂとする）が接続されていてもよい。
実施形態２の加工廃液処理装置１Ｂは、図１に示す実施形態１の加工廃液処理装置１の構成の一部を変更したものである。以下に、実施形態２の加工廃液処理装置１Ｂの実施形態１の加工廃液処理装置１と異なる構成について説明していく。

図３に示すように、屑除去フィルタユニット３によって加工屑が除去されてから清水タンク４０に貯留された清水は、清水ポンプ４２によって汲み上げられて、清水ポンプ４２に一端が接続された電気脱イオン装置導入管４２５を通り、電気脱イオン装置８に送られる。

電気脱イオン装置８は、例えば、図３に示す支持台１４上に着脱可能に配設されている。また、支持台１４上の電気脱イオン装置８に隣接する位置には、イオン交換樹脂ユニット６が配設されている。図３に示すイオン交換樹脂ユニット６は、例えば、第１のイオン交換手段６１のみを備えているが、さらに図１に示す第２のイオン交換手段６２を備えていてもよい。

電気脱イオン装置８は、例えば、従来から知られている構成の装置が用いられる。即ち、電気脱イオン装置８は、例えば、装置ケーシングに脱塩室（脱イオン室）と濃縮室とを備え、清水が脱塩室に導入されると、清水中のイオンが脱塩室内に充填されたイオン交換樹脂で吸着され、また、直流電流が流されることで、脱塩室から濃縮室に向けてイオン交換樹脂を通って移動される。イオン交換樹脂は、直流電流が流されることで連続的に再生される。そして、清水が脱塩室内を移動し脱イオン水になるにつれ、清水からイオンが取り除かれていく。取り除かれたイオンは、濃縮室を通ってイオン濃縮水として排出される。

電気脱イオン装置８で精製された脱イオン水は、昇圧ポンプ６８によって汲み上げられて、図３に示す逆浸透膜導入管６６を通り、逆浸透膜ユニット７に導入される。
例えば、昇圧ポンプ６８と電気脱イオン装置８とを連通する配管６８１内には、圧力計６８０が配設されており、昇圧ポンプ６８は、圧力計６８０によって計測された配管６８１内の水圧が不足している場合には、昇圧して清水の圧力、及び流量の確保をする。

昇圧ポンプ６８によって送出された脱イオン水は、逆浸透膜ユニット７内を通過することで、図示しない逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水と、逆浸透膜を透過せず有機物が濃縮された濃縮水とに分離される。

逆浸透膜ユニット７において分離された有機物を含まない透過水（純水）は、比抵抗計７１１によって電気抵抗が計測され、純水温度調整手段１８で所定温度に調温され図３に示す加工装置Ａ内の図示しない加工液供給手段に循環せしめられる。

一方、逆浸透膜ユニット７において分離された有機物を含む濃縮水は、濃縮水配管７３を通り、紫外線照射ユニット５に導入される。そして、紫外線照射ユニット５内において紫外線が照射されることで濃縮水に含まれる有機物が分解（イオン化）される。
紫外線照射ユニット５は、図３に示す第１のイオン交換樹脂ユニット導入管５１によってイオン交換樹脂ユニット６に連通しており、紫外線が照射された濃縮水は、イオン交換樹脂ユニット６に導入される。

図３に示すように、電気脱イオン装置８で分離されたイオン濃縮水は、ポンプ６４によって汲み上げられて、図３に示す第２のイオン交換樹脂ユニット導入管６５を通り、イオン交換樹脂ユニット６に導入される。

イオン交換樹脂ユニット６には、図３に示すように、循環配管５５の一端側が連通しており、循環配管５５の他端側は、例えば、廃液タンク２０に連通する廃液タンク循環配管５５１、及び清水タンク４０に連通する清水タンク循環配管５５２の２つに分岐している。なお、循環配管５５の他端側は、２つに分岐せずに廃液タンク２０、又は清水タンク４０の少なくともいずれか１つに連通していてもよい。

以下に、図３に示す加工廃液処理装置１Ｂを用いて、加工装置Ａから排出される加工屑を含んだ加工廃液Ｌ１を加工液（純水）に再生する場合の各工程について説明する。図３とともに用いる図４は、実施形態２の加工廃液処理方法を実施する場合に、加工廃液処理装置１Ｂにおいて加工廃液が流れる各装置構成の順番を説明するフローチャートである。

（１）廃液貯水工程～（２）加工屑除去工程
実施形態１において説明した廃液貯水工程及び加工屑除去工程は、実施形態２においても略同様に実施される。

（３）イオン分離工程
清水ポンプ４２が、清水タンク４０内の加工屑が除去された後の清水Ｌ２を汲み上げて、電気脱イオン装置８に送水する。電気脱イオン装置８において、清水Ｌ２は、清水Ｌ２に含まれるイオンを含むイオン濃縮水Ｌ５と、イオンを含まない脱イオン水Ｌ６とに分離される。この段階において、脱イオン水Ｌ６には、清水Ｌ２中のイオンとなっていない有機物が残存したままとなる。

（４）分離工程
イオンを含まず主に有機物のみが残存している脱イオン水Ｌ６が、昇圧ポンプ６８が生み出す吸引力により逆浸透膜ユニット７に送り込まれる。そして、脱イオン水Ｌ６が、逆浸透膜ユニット７において、図示しない逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水Ｌ３と、該逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水Ｌ４とに分離される。例えば、透過水Ｌ３と濃縮水Ｌ４との割合は、透過水Ｌ３：濃縮水Ｌ４＝９：１程度となる。したがって、脱イオン水Ｌ６の大部分が、逆浸透膜ユニット７を通ることで透過水Ｌ３になる。

イオンが分離除去され、さらに逆浸透膜ユニット７において分離され有機物を含まない純水となった透過水Ｌ３は、電気抵抗が計測され、さらに、所定温度に調温されて図１に示す加工装置Ａ内に送られる。

（５）紫外線照射工程
逆浸透膜ユニット７において分離された有機物を含む濃縮水Ｌ４は、紫外線照射ユニット５に導入され、紫外線が照射されることで含んでいる有機物がイオン化され、再びイオンを含むようになる。濃縮水Ｌ４は少量であるため、紫外線照射ユニット５は小型化されたものを使用しても、濃縮水Ｌ４に含まれる有機物のほとんどをイオン化できる。その後、紫外線照射ユニット５から、有機物がイオン化された濃縮水Ｌ４が第１のイオン交換樹脂ユニット導入管５１を介してイオン交換樹脂ユニット６に送出される。

（６）イオン除去工程
イオン交換樹脂ユニット６には上記のように紫外線照射工程後の濃縮水Ｌ４が送られるとともに、電気脱イオン装置８から、イオン濃縮水Ｌ５が第２のイオン交換樹脂ユニット導入管６５を介して送られてくる。そして、イオン交換樹脂ユニット６において、有機物がイオン化された濃縮水Ｌ４及びイオン濃縮水Ｌ５は、図示しないイオン交換樹脂に通水され、含んでいる有機物イオンがイオン交換樹脂に吸着されて純水Ｌ７となる。

その後、例えば、廃液ポンプ２２が生み出す吸引力によって、イオン交換樹脂ユニット６から純水Ｌ７が廃液タンク２０に引き込まれる。即ち、加工廃液処理装置１Ｂと加工装置Ａとの循環経路に組み込まれる。
また、例えば、清水ポンプ４２が生み出す吸引力によって、イオン交換樹脂ユニット６から純水が清水タンク４０に引き込まれる。即ち、加工廃液処理装置１Ｂと加工装置Ａとの循環経路に組み込まれる。
以上のように、濃縮水Ｌ４及びイオン濃縮水Ｌ５は加工廃液処理装置１Ｂ外に捨てられることがない。

以上のように、本発明に係る加工廃液処理方法は、加工廃液Ｌ１から加工屑を除去する加工屑除去工程と、加工屑が除去された清水Ｌ２を電気脱イオン装置８に通水させ、清水Ｌ２に含まれるイオンを含むイオン濃縮水Ｌ５と、イオンを含まない脱イオン水Ｌ６とに分離させるイオン分離工程と、を備え、さらに、分離工程において、イオン分離工程を経た脱イオン水Ｌ６を逆浸透膜ユニット７の逆浸透膜に送りこみ、逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水Ｌ３と、逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水Ｌ４とに分離させ、イオンが既に除去され、かつ、逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水Ｌ３を加工装置Ａに送り込む加工液（純水）として使用することで、従来のようなイオンが１０％程度残存した純水ではなく、イオンを含まない純水を加工装置Ａに供給できる。また、分離工程で、例えば９割の透過水Ｌ３に対して１割の量で分離された量の少ない濃縮水Ｌ４に対して、紫外線照射工程で紫外線照射ユニット５から紫外線を照射して濃縮水Ｌ４に含まれる有機物をイオン化させているので、小さいＵＶランプでも又はＵＶランプの数が少なくても濃縮水Ｌ４内の有機物を十分にイオン化できるため、加工廃液処理装置１Ｂを小型化することが可能となる。さらにイオン除去工程で、紫外線が照射された後の濃縮水Ｌ４と、イオン分離工程で分離されたイオン濃縮水Ｌ５とから有機物イオンを除去することで、加工装置Ａから送られてきた加工廃液Ｌ１中の有機物を確実に除去できる。
さらに、本発明に係る加工廃液Ｌ１処理方法では、濃縮水Ｌ４及びイオン濃縮水Ｌ５を捨てずに、イオン除去工程でイオン交換樹脂に吸着させ純水Ｌ７して使用可能とすることで、加工装置Ａと加工廃液処理装置１とで水が循環されて、水の補充をする必要が無い。

なお、本発明に係る加工廃液処理方法は上記実施形態１及び実施形態２に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている加工廃液処理装置１又は加工廃液処理装置１Ｂ各構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

Ａ：加工装置
１：加工廃液処理装置
２０：廃液タンク２２：廃液ポンプ２３：加工廃液流入管
２４：フィルタユニット導入管２４１：第１のフィルタユニット導入管２４１ａ：第１のソレノイドバルブ２４２：第２のフィルタユニット導入管２４２ａ：第２のソレノイドバルブ２４９：圧力計
３：屑除去フィルタユニット
３１：第１のフィルタ３１１：筒体３１２：投入口
３２：第２のフィルタ３２１：筒体３２２：投入口
３４：トレイ３４０：配管
４０：清水タンク４２：清水ポンプ４２２：イオン交換導入管４２２ａ：第１電磁開閉弁４４２ｂ：第２電磁開閉弁
５：紫外線照射ユニット５０：循環配管
１４：支持台１４０：仕切り板
６：イオン交換樹脂ユニット
６１：第１のイオン交換手段６２：第２のイオン交換手段
６６：逆浸透膜導入管６８：昇圧ポンプ６８０：圧力計
７：逆浸透膜ユニット
７１１：比抵抗計１８：純水温度調整手段
１Ｂ：加工廃液処理装置
８：電気脱イオン装置
５１：第１のイオン交換樹脂ユニット導入管
５２：第２のイオン交換樹脂ユニット導入管

Claims

加工液を供給し被加工物を加工する加工装置から排出される加工屑を含んだ加工廃液を加工液に再生する加工廃液処理方法であって、
該加工装置から排出された該加工廃液を廃液タンクに溜める廃液貯水工程と、
該廃液タンク内に溜められた該加工廃液をポンプで汲み上げ該加工屑を除去するフィルタに送水し該加工廃液から該加工屑を除去する加工屑除去工程と、
該加工屑が除去された清水をイオン交換樹脂に通水させ、該清水に含まれるイオンを該イオン交換樹脂に吸着させるイオン除去工程と、
該イオン除去工程を経た水を逆浸透膜に送りこみ、該逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水と、該逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水とに分離させる分離工程と、
該分離工程で分離した該濃縮水に紫外線を照射させ、該濃縮水内の有機物をイオン化させる紫外線照射工程と、
該紫外線照射工程後の該濃縮水を、該イオン交換樹脂に通水させ該濃縮水の有機物イオンを該イオン交換樹脂に吸着させ純水にする第２のイオン除去工程と、を備え、
該逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水を加工液として使用可能とする加工廃液処理方法。
加工液を供給し被加工物を加工する加工装置から排出される加工屑を含んだ加工廃液を加工液に再生させる加工廃液処理方法であって、
該加工装置から排出された該加工廃液を廃液タンクに溜める廃液貯水工程と、
該廃液タンク内に溜められた該加工廃液をポンプで汲み上げ該加工屑を除去するフィルタに送水し該加工廃液から該加工屑を除去する加工屑除去工程と、
該加工屑が除去された清水を電気脱イオン装置に通水させ、該清水に含まれるイオンを含むイオン濃縮水と、イオンを含まない脱イオン水とに分離させるイオン分離工程と、
該イオン分離工程を経た該脱イオン水を逆浸透膜に送りこみ、該逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水と、該逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水とに分離させる分離工程と、
該分離工程で分離した該濃縮水に紫外線を照射させ、該濃縮水内の有機物をイオン化させる紫外線照射工程と、
該紫外線照射工程後の該濃縮水と、該イオン濃縮水とをイオン交換樹脂に通水させ、該濃縮水及び該イオン濃縮水の有機物イオンを該イオン交換樹脂に吸着させ純水にするイオン除去工程と、を備え、
該逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水を加工液として使用可能とする加工廃液処理方法。