JPH02144195A

JPH02144195A - 超純水製造供給装置

Info

Publication number: JPH02144195A
Application number: JP29558788A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Omi; 忠弘大見; Akihiko Houzuki; 宝月　章彦; Kenichi Ushigoe; 健一牛越; Masao Saito; 正男斉藤
Original assignee: Shinko Pantec Co Ltd
Current assignee: Shinko Pantec Co Ltd
Priority date: 1988-11-21
Filing date: 1988-11-21
Publication date: 1990-06-01
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: JP2606910B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電子工業、医薬品製造、食品製造等の技術分
野で要求される高度に精製された純水、いわゆる超純水
を多量に製造供給するシステムにおいて超純水を高度無
菌状態に維持する装置に関する。

（従来の技術）第２図は従来技術の超純水製造供紹システムの代表的１
例を示す。

このシステムの一次純水タンク（ａ）には−火線水製造
装置（ｂ）から一次純水が補給され、このタンクからの
純水が循環ポンプ（Ｃ）により超純水製造装置（ｄ）に
向かって送られ、超純水製造装置は少なくとも水中無機
物を極減するポリシャー（ｅ）を含み通常その前後には
生菌を殺す紫外線殺菌灯げ）および微粒子や高分子有機
物を除くためのミクロンフィルターあるいは限外濾過膜
または逆浸透膜の精密濾過器（ｇ）が設けられており、
これらを通過して精製された超純水が供給ライン（ハ）
を経てユーズポイント（ｉ）の各超純水消費個所に分配
供給され、未使用分はリターンライン（ｊ）を経て一次
純水タンク（ａ）に戻り循環するようになっている。

このような超純水製造供給システムは、システム中に紫
外線殺菌灯が存在し、またシステム中に水流停滞個所が
存在しないようにして常時運転により循環流が維持され
ているもかかわらず、バクテリアの発生がみられること
が多く、これが超純水の水質を悪化させる一因となり、
ユーズポイントで超純水により処理される製品の品質の
悪化、歩留り、生産性の低下を招いている。

従来、超純水システムで前記のように不可避的に発生す
るバクテリア数を極力低レベルに保つための対策として
は、定期的に運転を一時停止して次亜塩素酸ソーダ、過
酸化水素、オゾン等の殺菌剤あるいは熱水等をシステム
中に一定時間保持することによりシステム内の殺菌およ
びその洗浄駆逐を実施することが一般的に行われている
。（特公昭６３−２４４３３号、特公昭６３−２０１９
３号、特開昭６３−６９５８８号等参照）。

また超純水システムは、前記のバクテリヤの生死菌体に
よる他、各種の水質の悪化の要因を含んでおり、原水に
由来する有機物および装置、配管を構成する有機合成材
料よりの溶出による有機物（以下ＴＯＣと総称する）は
ポリシャーでは精製されないので所定の目的純度を得ら
れぬ場合がある。

（発明が解決しようとする課題）前記従来技術の超純水製造システムの運転−時停止中の
殺菌洗浄によるバクテリア汚染防止対策では、システム
の運転を数時間乃至１日間程度停止することを余儀なく
される。超純水を消費する本来の生産活動もこの間操業
を停止またはスローダウンしなければならないので、年
間連続操業を目指す電子工業分野等にあっては、生産性
の低下を招く重要問題となる。

また−時的に殺菌洗浄を充分な程度に実施するためには
、それに伴って派生する副次的諸問題の解決を必要とす
る。すなわち殺菌剤を使用する場合は、その後遺症が残
らないようにするための超純水による徹底した後洗浄の
負担および洗浄排水の処理の問題が生ずる。また熱水殺
菌においては昇降温に要する熱エネルギーの消費の問題
、有機合成材料の装置、配管等に対する熱影響の問題が
あり、これらは未解決である。

またシステム中の超純水中の微粒子数、Ｔ。

Ｃもバクテリア数の増加により大幅に増加する傾向にあ
る。

本発明は、従来技術のこれらの問題点を解決し、超純水
製造供給システムの運転を正常な保守時間以外に長時間
にわたって停止することを必要とせず、継続的に運転し
ながら超純水中のバクテリア数を最低レベルにコントロ
ールし、また超純水のＴＯＣレベルを極限にまで低減し
て供給することのできる超純水製造供給システムを提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段）前記目的は、本発明により、超純水製造供給システムの
連続運転中にその循環ラインの適切な個所にオゾンを連
続的に最低２０〜１００ｐｐｂ程度の低いオゾン濃度と
なるよう注入し、その下流をこのオゾンによる常時殺菌
環境に維持することに基づいて達成される。

特に本発明の超純水製造供給システムは、循環ライン中
の超純水製造装置の下流にオゾンを低濃度に連続注入す
るオゾン注入部を設け、オゾン注入点と一次純水タンク
との間で循環ライン中のバクテリアを常時殺菌するとと
もに、超純水製造装置の上流に低圧紫外線オゾン分解装
置を設けてユーズポイントから一次純水タンクに戻って
来た水中のオゾンを超純水製造装置に流入前に分解して
除去するようにする。

超純水製造装置を構成するポリシャー、限外濾過膜、逆
浸透膜等は一般にオゾンに耐えられない材質のものであ
ることが多いが、本発明では循環ラインのその上流の一
次純水タンク出口あるいは循環ポンプ出口との間に低圧
紫外線オゾン分解装置を設けるので、ここでオゾンが分
解されるとともに紫外線によりエネルギーを高められた
オゾンは水中に残留する僅かの有機物を酸化分解する。

低圧紫外線オゾン分解装置は、通常の殺菌線の波長２５
４ｎｍの紫外線、さらに有機物の分解効果を高めるため
に波長１８５ｎｍの紫外線を発するものを用いることが
でき、好ましい結果が得られる。

オゾンの注入と紫外線の分解作用により生じたガスの除
去を促進するため、紫外線オゾン分解装置の後に膜脱気
装置を設けることができ、生じた酸素ガス、炭酸ガスま
たは水中に溶解する可能性のある極低分子量の揮発性物
質の除去を行うことにより、超純水製造装置の機能を高
めることができる。このような膜脱気装置は、超純水の
用途との関係で酸素を取除（必要がある場合や、炭素ガ
スを取除いて後続するポリシャ゛−の寿命の延長を図る
ことを必要とする場合に付加することが望ましい。

なお、膜脱気装置内での殺菌、ＴＯＣ低減等を徹底して
行う場合には、紫外線オゾン分解装置と膜脱気装置の配
列順序を逆にしてもよい。

超純水の用途との関係では、オゾン注入部は、電子工業
用超純水製造供給システムではユーズポイントと一次純
水タンクとの間に設け、また医薬品製造および食品製造
用超純水製造供給システムでは超純水製造装置とユーズ
ポイントとの間に設ける。

本発明はまた、超純水製造供給システムの構成に際して
、常時殺菌目的のオゾンが低濃度でも存在することに対
して、一次純水タンク、超純水製造装置を構成するハウ
ジング、配管材料およびユーズポイントとの間のライン
配管材料は、ステンレス鋼材で表面が電解研磨などで鏡
面仕上げされ、さらに必要な場合溶出を防止する酸化不
動態膜で覆ったものとし、オゾンによるアタックを防ぎ
材料よりの溶出を防止し、バクテリヤの着生、ＴＯＣの
生成を極減する。こうして極減したＴＯＣおよびオゾン
注入により生じたバクテリヤの死骸等の微粒子は超純水
製造装置のポリシャー後に設置した限外濾過膜、逆浸透
膜またはそれらの祖合せにより完全に除去される。

以上を総合して、本発明の超純水製造装置は、構成とし
ては、−火線水製造装置に連なる一次純水タンクからの
純水を少なくともポリシャーを含む超純水製造装置に送
り精製した超純水を供給ラインを経由して各ユーズポイ
ントに送り、未使用超純水をリターンラインを経由して
一次純水タンクに戻す循環ラインにおいて、超純水製造
装置から一次純水タンクまでのライン中にオゾン注入部
を設け循環水流に連続注入するオゾンによりその下流を
低濃度オゾンの殺菌環境に維持するとともに、該下流を
表面が鏡面で研磨され酸化不動態膜で覆われているステ
ンレス鋼材で構成して低濃度オゾンによってもたらされ
る副次的不利影響を抑制し、かつ前記一次純水タンクか
ら超純水製造装置までのライン中に低圧紫外線オゾン分
解装置および必要により膜脱気装置を備えて残留オゾン
および溶解ガスによる超純水への副次的不利影響を抑制
するようにしたことを特徴とする。

以下、本発明の超純水製造供給装置を、第２図の従来技
術と対比される第１図のｉ環うインのフローに沿って具
体的に説明すると次のとおりである。

一次純水製造装置（１）より供給される一次純水は一次
純水タンク（２）に貯留され、このタンクからの純水が
循環ポンプ（３）により、少なくともポリシャー（４）
を含む超純水製造装置（５）に送られるが、本発明では
循環ポンプ（３）の出口から先ず低圧紫外線オゾン分解
装置（６）、膜脱気装置（７）を通したのち超純水製造
装置（５）に送られ、これら装置で処理されて超純水と
なる。

この超純水は供給ライン（８）を経由してユーズポイン
ト（９）の各超純水消費個所に分配供給され、未使用分
にリターンライン００）を経て一次純水タンク（２）に
戻り循環するが、本発明では医薬品製造用および食品製
造用超純水製造供給装置の場合は、超純水製造装置（５
）の出口のオゾン注入部（１０でオゾンが超純水中に注
入され供給ライン（８）配管を経てユーズポイント（９
）に供給される。電子工業用超純水製造供給装置の場合
ではユーズポイント（９）後のリターンライン００）の
オゾン注入部０２）でオゾンが注入される。

オゾンを注入部０１）より注入する場合は、この注入点
から下流の供給ライン（８）ユーズポイント（９）、リ
ターンラインθ０）の配管中は超純水中のオゾンの殺菌
効果により常時殺菌状態となり、注入部０力より注入す
る場合はそれより下流のリターンライン００）の配管中
が常時殺菌状態となり、バクテリヤ数を極低レベルに保
つことができる。

ユーズポイント（９）にて使用されなかった超純水は、
オゾンが残留している状態で一次純水タンク（２）に戻
り一次純水製造装置（１）よりの補給水とともに循環ポ
ンプ（３）により低圧紫外線オゾン分解装置（６）に送
られる。従って一次純水タンク（２）および循環ポンプ
（３）内においても殺菌状態が保たれバクテリヤの発生
が防止できる。低圧紫外線オゾン分解装置（６）では残
留オゾンが分解され酸素に変わり、ここでＴＯＣが分解
される。

膜脱気装置（７）では酸素および炭酸ガスが脱気され、
次の超純水製造装置（５）に再び送られ、そのポリシャ
ー（４）および限外濾過膜、逆浸透膜からなる精密濾過
器０３）を通り、オゾン殺菌により生じたバクテリヤの
死骸等の微粒子は精密濾過器０３）でカットされ、超純
水製造装置（５）から出る超純水は高純度の水質のもの
となる。

さらに前記同様のオゾン注入を連続的に行うことにより
循環ライン中は循環を活用してバクテリヤ数を極低レベ
ルに維持することができるとともに、ＴＯＣを分解しか
つ溶出を防ぎ、ＴＯＣも極低レベルの超純水を製造供給
することができる。

（作　用）以上のように、本発明の超純水製造供給装置においては
、超純水の循環システムの適所にオゾンの低濃度注入部
およびオゾン分解部を設けることにより、オゾン注入点
より下流の許容される限り広範囲の循環ライン範囲が常
時殺菌状態に維持されることにより、そしてこのライン
範囲を不動態酸化被膜で覆われた鏡面ステンレス鋼製と
することにより、バクテリアの生育、材料の溶出による
ＴＯＣの生成は極減される。

そしてオゾン分解部でオゾン、ＴＯＣの分解を行うこと
により、超純水製造装置のポリシャーによる超純水製出
機能が高められ、かつ殺菌バクテリアの死骸、分解ＴＯ
Ｃの残留物等の微粒子の除去が行われる。

これらの結果ユーズポイントに供給される超純水のバク
テリア数およびＴＯＣ値のレベルは極度に低下させるこ
とができ、しかもこれらの作用、結果は超純水製造供給
システムの連続稼動を長時間中断することなく、また副
次的不利影響を伴わずに遂行される。

（実施列）以下、本発明の超純水製造供給装置の実施例を°運転結
果の水質数値により従来技術と比較して下表に示す。

本発明はオゾン注入部（１１）を超純水製造袋で（５）
の出口に設置している実施例であり、比較従来技術は過
酸化水素による定期殺菌を実施している例であり、水質
はともに一次純水タンク入口およびユーズポイントで検
出した。

（発明の効果）本発明によると、超純水製造供給システムの運転を継続
しながらユーズポイントに供給する超純水中のバクテリ
ア数およびＴＯＣ値を実施例に示すように極減レベルに
維持することができ、しかも副次的悪影響のでないよう
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超純水製造供給装置の実施例のフロー
線図、第２図は比較のための従来技術の超純水装置の代
表例のフロー線図である。（１）・・・−次純水製造装置、（２）・・・−次純水
タンク、（３）・・・循環ポンプ、（４）・・・ポリシ
ャー、（５）・・・超純水製造装置、（６）・・・低圧
紫外線オゾン分解装置、（７）・・・膜脱気装置、（８
）・・・供給ライン、（９）・・・ユーズポイント、０
０）・・・リターンライン、（ＩＩ）０２）・・・オゾ
ン注入部、側・・・精密濾ｉｆＡ器、（ａ）・・・−次
純水タンク、（１））・・・−次純水製造装置、（Ｃ）
・・・循環ポンプ、（ｄ）・・・超純水製造装置、（ｅ
）・・・ポリシャー、（ｆ）・・・紫外線殺菌器、（ｇ
）・・・精密濾過器、（ロ）・・・供給ライン、（ｉ）
・・・ユーズポイント、（ｊ）・・・リターンライン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一次純水製造装置に連なる一次純水タンクからの
純水を少なくともポリシャーを含む超純水製造装置に送
り、精製した超純水を供給ラインを経由して各ユーズポ
イントに送り、未使用超純水をリターンラインを経由し
て一次純水タンクに戻す循環ラインにおいて、超純水製
造装置から一次純水タンクまでのライン中にオゾン注入
部を設け循環水流に連続注入するオゾンによりその下流
を低濃度オゾンの殺菌環境に維持するとともに該下流を
表面が鏡面に研磨され酸化不動態膜で覆われているステ
ンレス鋼材で構成して低濃度オゾンによってももたられ
る副次的不利影響を抑制し、かつ前記一次純水タンクか
ら超純水製造装置までのライン中に低圧紫外線オゾン分
解装置および必要により膜脱気装置を備えて残留オゾン
および溶解ガスによる超純水への副次的不利影響を抑制
するようにしたことを特徴とする超純水製造供給装置。
（２）前記低濃度オゾン環境のオゾン濃度値を最低２０
〜１００ｐｐｂに維持する請求項１の装置。
（３）前記オゾン注入部が超純水製造装置からユーズポ
イントまでの供給ライン中に備えられている請求項１の
装置。
（４）前記オゾン注入部がユーズポイントから一次純水
タンクまでのリターンライン中に備えられている請求項
１の装置。