JPH0478483A - 超純水の製造システム - Google Patents
超純水の製造システムInfo
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- JPH0478483A JPH0478483A JP19274290A JP19274290A JPH0478483A JP H0478483 A JPH0478483 A JP H0478483A JP 19274290 A JP19274290 A JP 19274290A JP 19274290 A JP19274290 A JP 19274290A JP H0478483 A JPH0478483 A JP H0478483A
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Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は超純水の製造システムに関するものである。さ
らに詳しくは、極めて微粒子、有機不純物が少く、かつ
電気比抵抗が18MΩ・c1以上の超純水を大容量、高
流速でも得ることのできる処理システムに関するもので
ある。
らに詳しくは、極めて微粒子、有機不純物が少く、かつ
電気比抵抗が18MΩ・c1以上の超純水を大容量、高
流速でも得ることのできる処理システムに関するもので
ある。
[従来の技術]
近年、超純水は電子工業分野、医薬品分野9分析分野な
どで広く使用されており、しかも各分野の飛躍的な技術
革新により現状の水質では満足出来ないものとなりつつ
ある。そこでそれにともなって、より水質の高い超純水
の製造方法の検討が重ねられている。例えば原水を活性
炭で処理して有機不純物(以下TOCと略)を吸着し、
逆浸透膜(RO)もしくは限外濾過膜(UF)で処理し
て、その後イオン交換層に通すことによって電気比抵抗
を上げる方法、もしくはその後紫外線装置(UV)を用
いて活性炭では吸着できないTOCを酸化処理する事に
より減少させるという方法が採られている。
どで広く使用されており、しかも各分野の飛躍的な技術
革新により現状の水質では満足出来ないものとなりつつ
ある。そこでそれにともなって、より水質の高い超純水
の製造方法の検討が重ねられている。例えば原水を活性
炭で処理して有機不純物(以下TOCと略)を吸着し、
逆浸透膜(RO)もしくは限外濾過膜(UF)で処理し
て、その後イオン交換層に通すことによって電気比抵抗
を上げる方法、もしくはその後紫外線装置(UV)を用
いて活性炭では吸着できないTOCを酸化処理する事に
より減少させるという方法が採られている。
ここで低TOCをより問題にする場合は最終にUVを配
し、比抵抗の低い超純水を得ることになり、比抵抗をよ
り問題にする場合は最終にイオン交換層を配し、18M
Ω・cm以上の比抵抗を持つがイオン交換樹脂からの溶
出物でTOCが高い超純水を得ることになるというよう
に、超純水そのものに対するニーズによって種々の方法
を組み合わせる形態をとっている。
し、比抵抗の低い超純水を得ることになり、比抵抗をよ
り問題にする場合は最終にイオン交換層を配し、18M
Ω・cm以上の比抵抗を持つがイオン交換樹脂からの溶
出物でTOCが高い超純水を得ることになるというよう
に、超純水そのものに対するニーズによって種々の方法
を組み合わせる形態をとっている。
しかし、大容量、高流速を必要とする大型装置では必ず
装置間に給水ポンプや配管が加わり、それらからの溶出
物によるTOCの増加や比抵抗の低下が起こるため水質
の管理が難しい。
装置間に給水ポンプや配管が加わり、それらからの溶出
物によるTOCの増加や比抵抗の低下が起こるため水質
の管理が難しい。
最近の半導体製造工場の超純水使用量は、年々増加の一
途を辿り、とくに地球汚染の点でフロンが問題になって
からは超純水の使用量が一段と増加の傾向を見せている
。しかも超LSIの集積度は飛躍的な増大を見せ、高水
質の超純水を大量に製造することがこの分野の技術革新
の律速になると言っても過言では無い。
途を辿り、とくに地球汚染の点でフロンが問題になって
からは超純水の使用量が一段と増加の傾向を見せている
。しかも超LSIの集積度は飛躍的な増大を見せ、高水
質の超純水を大量に製造することがこの分野の技術革新
の律速になると言っても過言では無い。
このように大規模な装置になると超純水製造箇所と使用
箇所を離さざるを得なくなり、その間を配管・ポンプ等
でつなぐシステムとなる。そこでそれによる水質の低下
を避けるために、先ず原水を逆浸透膜やイオン交換装置
等を組み合わせた一次純水系で処理して大量の一次純水
を製造し2、配管で超純水使用箇所に近い部分に配水し
て二次純水系水処理システムにより超純水を得るという
方法をとっている。二次純水系は細菌を滅菌もしくは有
機物を分解するU Vと、イオンを除去するイオン交換
ポリシャー、微粒子を除去する濾過膜等からなり、それ
ぞれの欠点をカバーするため処理水が系内を循環するよ
うに設計されている。
箇所を離さざるを得なくなり、その間を配管・ポンプ等
でつなぐシステムとなる。そこでそれによる水質の低下
を避けるために、先ず原水を逆浸透膜やイオン交換装置
等を組み合わせた一次純水系で処理して大量の一次純水
を製造し2、配管で超純水使用箇所に近い部分に配水し
て二次純水系水処理システムにより超純水を得るという
方法をとっている。二次純水系は細菌を滅菌もしくは有
機物を分解するU Vと、イオンを除去するイオン交換
ポリシャー、微粒子を除去する濾過膜等からなり、それ
ぞれの欠点をカバーするため処理水が系内を循環するよ
うに設計されている。
しかしながら、よりいっそう超純水の造水能力の増大化
が必要になるにつれて二次純水系システムの大型化が必
須になり、超純水を使用する複数個のユースポイントと
二次純水系システム間もかなり長い配管でつないでいる
のが現状であり、このための水質の低下は大きな問題と
なっている。
が必要になるにつれて二次純水系システムの大型化が必
須になり、超純水を使用する複数個のユースポイントと
二次純水系システム間もかなり長い配管でつないでいる
のが現状であり、このための水質の低下は大きな問題と
なっている。
そこで、そのユースポイントに最終処理のイオン交換カ
ラムを置くことが考えられる訳であるが、イオン交換樹
脂を充填したカートリッジポリシャーボンベをここに再
度置くことはスペースの利用上非常に問題であり、コン
パクト化が切望されている。また、現状のカートリッジ
ポリシャーは高流速で処理した際の水質にやや問題があ
るため、性能的にもいっそう優れたイオン交換カラムの
開発が待たれている。
ラムを置くことが考えられる訳であるが、イオン交換樹
脂を充填したカートリッジポリシャーボンベをここに再
度置くことはスペースの利用上非常に問題であり、コン
パクト化が切望されている。また、現状のカートリッジ
ポリシャーは高流速で処理した際の水質にやや問題があ
るため、性能的にもいっそう優れたイオン交換カラムの
開発が待たれている。
[発明が解決しようとする課題]
上記の要求に対応するため、本発明は二次純水をさらに
ユースポイントで、可能な限りTOCの溶出が無く、し
かも高速で大量にイオン・微粒子を吸着もしくはイオン
交換して比抵抗を立ち上げることの出来る材料を用いて
、なおかつコンパクトなイオン交換カラムで処理する超
純水製造システムを提供するものである。
ユースポイントで、可能な限りTOCの溶出が無く、し
かも高速で大量にイオン・微粒子を吸着もしくはイオン
交換して比抵抗を立ち上げることの出来る材料を用いて
、なおかつコンパクトなイオン交換カラムで処理する超
純水製造システムを提供するものである。
[課題を解決するための手段]
すなわち本発明は、次の構成を有する。
(1)原水を一次純水系で処理後、少なくともUV(紫
外練製[)、濾過膜、イオン交換体からなるカートリッ
ジポリシャーで構成された二次純水系で処理する超純水
の製造システムにおいて、該システムの最終出水口のユ
ースポイントに少なくともイオン交換繊維を用いたユー
スポイントカラムが使用されていることを特徴とする超
純水の製造システム。
外練製[)、濾過膜、イオン交換体からなるカートリッ
ジポリシャーで構成された二次純水系で処理する超純水
の製造システムにおいて、該システムの最終出水口のユ
ースポイントに少なくともイオン交換繊維を用いたユー
スポイントカラムが使用されていることを特徴とする超
純水の製造システム。
(2)ユースポイントカラムがイオン交換繊維のみで構
成されている上記(])項に記載の超純水の製造システ
ム。
成されている上記(])項に記載の超純水の製造システ
ム。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明は、−次続水系によって数〜十数MΩ・cn+に
までされた純水を少なくともUV、 カートリッジポリ
シャー、濾過膜間で連続して循環し、超純水を採取する
際に別のラインによってイオン交換繊維を用いたカラム
に通水し、比抵抗18.2MΩ”cm以上、TOC10
ppb以下の超純水を高流速かつ大量に得ることを可能
にした超純水製造処理システムである。
までされた純水を少なくともUV、 カートリッジポリ
シャー、濾過膜間で連続して循環し、超純水を採取する
際に別のラインによってイオン交換繊維を用いたカラム
に通水し、比抵抗18.2MΩ”cm以上、TOC10
ppb以下の超純水を高流速かつ大量に得ることを可能
にした超純水製造処理システムである。
一次純水系は任意であり、通常知られている純水製造装
置が使用される。代表的なものは逆浸透膜(RO)を用
いた脱塩であり、これにイオン交換樹脂装置や有機物分
解装置、限外濾過膜、精密濾過膜等を組み合わせたもの
が挙げられる。−次純水は通常比抵抗が数〜十数MΩ・
cmで、これを連続に、もしくはタンクに溜めてポンプ
により一ないし数箇所の二次純水系に送られる。
置が使用される。代表的なものは逆浸透膜(RO)を用
いた脱塩であり、これにイオン交換樹脂装置や有機物分
解装置、限外濾過膜、精密濾過膜等を組み合わせたもの
が挙げられる。−次純水は通常比抵抗が数〜十数MΩ・
cmで、これを連続に、もしくはタンクに溜めてポンプ
により一ないし数箇所の二次純水系に送られる。
二次純水系においてUV、 カートリッジポリシャー、
濾過膜は必須であり、通水の順番は任意であるが、好ま
し、くは−次純水→UV−カートリッジポリシャー→濾
過膜→UV→と循環し、使用時に濾過膜から別ラインで
イオン交換繊維よりなるユースポイントカラムに通水す
ることが好ましい。
濾過膜は必須であり、通水の順番は任意であるが、好ま
し、くは−次純水→UV−カートリッジポリシャー→濾
過膜→UV→と循環し、使用時に濾過膜から別ラインで
イオン交換繊維よりなるユースポイントカラムに通水す
ることが好ましい。
これは、有機物および微粒子の少ない状態で、また比抵
抗が高い状態でユースポイントに送水できるので、ユー
スポイントカラムにかかる負担を軽減できるものである
。
抗が高い状態でユースポイントに送水できるので、ユー
スポイントカラムにかかる負担を軽減できるものである
。
本発明のUV灯としては紫外線を発生するものであれば
どんな物でも良いが、低圧水銀灯を用いるのが好ましい
。波長は殺菌性の意味で生体が吸収極大を持つ170〜
400nm付近を使用するのが好ましい。特に細菌の死
滅を目的とする場合は220〜280nmの波長を使用
し、TOCの酸化分解を目的とする場合は160〜20
0nmの波長を用いることが好ましい。紫外線照射量は
、紫外線の波長・強さ・照射機の構造あるいは彼処理水
中の生菌・有機不純物の量・処理速度などによって一定
でなく、殺菌・酸化分解を十分行えるものであれば特に
限定は無い。
どんな物でも良いが、低圧水銀灯を用いるのが好ましい
。波長は殺菌性の意味で生体が吸収極大を持つ170〜
400nm付近を使用するのが好ましい。特に細菌の死
滅を目的とする場合は220〜280nmの波長を使用
し、TOCの酸化分解を目的とする場合は160〜20
0nmの波長を用いることが好ましい。紫外線照射量は
、紫外線の波長・強さ・照射機の構造あるいは彼処理水
中の生菌・有機不純物の量・処理速度などによって一定
でなく、殺菌・酸化分解を十分行えるものであれば特に
限定は無い。
本発明の濾過膜は任意であり、それぞれの装置の遣水能
力や水質によって逆浸透膜(RO) ・限外濾過膜(
UF)・精密濾過膜(MF)等から選択されるが、その
中でもUFが好ましい。
力や水質によって逆浸透膜(RO) ・限外濾過膜(
UF)・精密濾過膜(MF)等から選択されるが、その
中でもUFが好ましい。
UFは、セルロースアセテート、ポリアミド。
ポリスルホン(ポリエーテルスルホン)、ポリメチルメ
タクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフル
オロエチレン等とその共重合体およびセラミック膜を挙
げることができる。形状としては膜面積が大きく取れて
かつ装置がコンパクト化できることにより中空糸型が好
ましい。
タクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフル
オロエチレン等とその共重合体およびセラミック膜を挙
げることができる。形状としては膜面積が大きく取れて
かつ装置がコンパクト化できることにより中空糸型が好
ましい。
また、菌の発生が懸念される場合は、これらの装置を滅
菌処理しても問題はない。方法は任意であるが過酸化水
素水を通水して暫く放置し、その後洗浄する方法が簡単
で好ましい。ただし、イオン交換装置部分は薬液に侵害
されるので、洗浄ラインから外しておく必要がある。
菌処理しても問題はない。方法は任意であるが過酸化水
素水を通水して暫く放置し、その後洗浄する方法が簡単
で好ましい。ただし、イオン交換装置部分は薬液に侵害
されるので、洗浄ラインから外しておく必要がある。
本発明のカートリッジポリシャーはイオン交換体の充填
された水処理用装置をさす。イオン交換体は任意であり
、イオン交換樹脂、イオン交換繊維などが挙げられるが
、本発明に用いる場合経済性の面からはイオン交換樹脂
が好ましい。イオン交換樹脂は直径50〜1000μm
の公知並びに市販のイオン交換樹脂を挙げることができ
る。具体的には、耐薬品性・耐熱性に優れたスチレンジ
ビニルベンゼン共重合体にイオン交換基を導入したゲル
型ならびにMR型・MP型イオン交換樹脂を挙げること
ができる。しかし二次純水系に使用するイオン交換樹脂
は微粒子除去その他の性能上、通常の水処理に比べて格
段に処理効率が高く、処理速度が大きくなくてはならな
いため、カチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂とも
にMR型のものの混合品であることが好ましい。
された水処理用装置をさす。イオン交換体は任意であり
、イオン交換樹脂、イオン交換繊維などが挙げられるが
、本発明に用いる場合経済性の面からはイオン交換樹脂
が好ましい。イオン交換樹脂は直径50〜1000μm
の公知並びに市販のイオン交換樹脂を挙げることができ
る。具体的には、耐薬品性・耐熱性に優れたスチレンジ
ビニルベンゼン共重合体にイオン交換基を導入したゲル
型ならびにMR型・MP型イオン交換樹脂を挙げること
ができる。しかし二次純水系に使用するイオン交換樹脂
は微粒子除去その他の性能上、通常の水処理に比べて格
段に処理効率が高く、処理速度が大きくなくてはならな
いため、カチオン交換樹脂およびアニオン交換樹脂とも
にMR型のものの混合品であることが好ましい。
ここでイオン交換樹脂は強酸性カチオン交換樹脂と強塩
基性アニオン交換樹脂の混合体であることが重要である
。なおりチオン/アニオン比率は80/20〜20/8
0であることが好ましい。
基性アニオン交換樹脂の混合体であることが重要である
。なおりチオン/アニオン比率は80/20〜20/8
0であることが好ましい。
二次純水系において、これらの装置にその他の処理装置
が加わってももちろん良い。例えば限外濾過膜と精密濾
過膜を併用することなどは同等問題無い。
が加わってももちろん良い。例えば限外濾過膜と精密濾
過膜を併用することなどは同等問題無い。
二次純水はこれらの装置の間を循環していることが特に
好ましい。循環を繰り返すことによって処理水水質が向
上しユースポイントカラムの負担を軽減して、大量処理
が可能となる。
好ましい。循環を繰り返すことによって処理水水質が向
上しユースポイントカラムの負担を軽減して、大量処理
が可能となる。
本発明において最も重要なユースポイントカラムは少な
くともイオン交換繊維を内蔵したもので無ければならな
い。
くともイオン交換繊維を内蔵したもので無ければならな
い。
イオン交換繊維は特に限定はなく、イオン交換ポリマが
繊維形態を有する物であればどんなものでもよいが、そ
のイオン交換性能の優れている点においてポリスチレン
系のものが好ましく、とくに架橋不溶化したポリスチレ
ンが好ましい。しかし、ポリスチレンの靭性の無さから
、ポリスチレンからなるイオン交換ポリマと補強用ポリ
マからなる繊維であることが好ましい。
繊維形態を有する物であればどんなものでもよいが、そ
のイオン交換性能の優れている点においてポリスチレン
系のものが好ましく、とくに架橋不溶化したポリスチレ
ンが好ましい。しかし、ポリスチレンの靭性の無さから
、ポリスチレンからなるイオン交換ポリマと補強用ポリ
マからなる繊維であることが好ましい。
また、その繊維の含水炭は1,0〜5. 0の範囲にあ
ることが好ましい。含水度とはNa型(CI型)のカチ
オン(アニオン)交換体をイオン交換水に1分浸漬した
後、遠心脱水して表面の水分を除去し、ただちに重量(
W)を測定し、さらにそれを絶乾I、た後重量(Wo)
を測定して次式より求めた値である。
ることが好ましい。含水度とはNa型(CI型)のカチ
オン(アニオン)交換体をイオン交換水に1分浸漬した
後、遠心脱水して表面の水分を除去し、ただちに重量(
W)を測定し、さらにそれを絶乾I、た後重量(Wo)
を測定して次式より求めた値である。
含水度−(W−Wo )、/W。
イオン交換用ポリマと補強用ポリマの混合態様は特に問
わないが、例えばイオン交換ポリマを鞘成分の主成分に
補強用ポリマを芯成分にした芯鞘型繊維、多芯型混合及
び多芯型複合繊維が好まし2く用いられる。特に多芯型
複合繊維が十分な機械強度を有しており、高流速の水圧
に対し、て圧損を防ぐための圧密化防止に有効であり、
かつイオン交換体としての比表面積が大きく好ましい。
わないが、例えばイオン交換ポリマを鞘成分の主成分に
補強用ポリマを芯成分にした芯鞘型繊維、多芯型混合及
び多芯型複合繊維が好まし2く用いられる。特に多芯型
複合繊維が十分な機械強度を有しており、高流速の水圧
に対し、て圧損を防ぐための圧密化防止に有効であり、
かつイオン交換体としての比表面積が大きく好ましい。
また、補強用ポリマとしてはポリ−α−オレフィン、ポ
リアミド、ポリエステル、ポリアクリル等を挙げること
ができるが、これらに限定されるものではない。中でも
、イオン交換繊維の製造上ポリーα−オし・フィンが耐
薬品性に優れていて好ましい。ポリ−α−オレフィンと
してはポリエヂレン、ポリプロピレジ、ポリ−3−メチ
ルブテン−1,ポリ−4−メチルペンテン−1等が挙げ
られるがこれらに限られない。
リアミド、ポリエステル、ポリアクリル等を挙げること
ができるが、これらに限定されるものではない。中でも
、イオン交換繊維の製造上ポリーα−オし・フィンが耐
薬品性に優れていて好ましい。ポリ−α−オレフィンと
してはポリエヂレン、ポリプロピレジ、ポリ−3−メチ
ルブテン−1,ポリ−4−メチルペンテン−1等が挙げ
られるがこれらに限られない。
かかるイオン交換繊維の直径は、高比表面積を有する点
から15〜100μmが好ましい。より好ましくは20
〜70μm、特に30〜50 l1m(乾燥状態)が最
も好ましい。
から15〜100μmが好ましい。より好ましくは20
〜70μm、特に30〜50 l1m(乾燥状態)が最
も好ましい。
また、繊維長はO,ff−〜3mmが好ましい。より好
ましくは、0.15〜2mm、特に062〜]、、 m
mが最も好ましい。
ましくは、0.15〜2mm、特に062〜]、、 m
mが最も好ましい。
アニオン交換基としては、ハロアルキル化物をトリメチ
ルアミン等の第3級アミンで処理することによって得ら
れる強塩基性アニオン交換基、及びイソプロピルアミン
、ジエチルアミン、ピペラジン、モルホリン等の2級以
下のアミンで処理することによって得られる弱塩基性ア
ニオン交換基があげられるが、本発明における処理性能
の点で強塩基性アニオン交換基が好ましい。
ルアミン等の第3級アミンで処理することによって得ら
れる強塩基性アニオン交換基、及びイソプロピルアミン
、ジエチルアミン、ピペラジン、モルホリン等の2級以
下のアミンで処理することによって得られる弱塩基性ア
ニオン交換基があげられるが、本発明における処理性能
の点で強塩基性アニオン交換基が好ましい。
カチオン交換基としては、スルホン酸基1 ホスホン酸
基、カルボン酸基、イミノジ酢酸基等のアミノカルボン
酸基等が好まし2くもちいられるが、本発明における処
理性能の点でスルホン酸基かより好ましい。
基、カルボン酸基、イミノジ酢酸基等のアミノカルボン
酸基等が好まし2くもちいられるが、本発明における処
理性能の点でスルホン酸基かより好ましい。
本発明におけるイオン交換繊維の具体的な製造法として
は、ポリスチレン系化合物とポリ−α−オレフィンから
なる多芯型混合もしくは複合繊維を酸触媒下でホルムア
ルデヒド源でポリスチレン部を架橋不溶化し、次に公知
の方法でイオン交換基を導入して製造する方法が挙げら
れるが、これに限るものでは無い。
は、ポリスチレン系化合物とポリ−α−オレフィンから
なる多芯型混合もしくは複合繊維を酸触媒下でホルムア
ルデヒド源でポリスチレン部を架橋不溶化し、次に公知
の方法でイオン交換基を導入して製造する方法が挙げら
れるが、これに限るものでは無い。
イオン交換繊維もイオン交換樹脂と同様にカチオン交換
繊維とアニオン交換繊維が混合したフロック体でなけれ
ばならない。なおりチオン/アニオン比率は80/20
〜20/80であることが好ましい。
繊維とアニオン交換繊維が混合したフロック体でなけれ
ばならない。なおりチオン/アニオン比率は80/20
〜20/80であることが好ましい。
イオン交換繊維は比表面積が大きくかつ繊維形態を持つ
ためイオン交換速度が非常に大きく、通水圧損が非常に
小さい。従って高流速で通水しても処理能力が低下しな
いというイオン交換樹脂とは全く異なる特徴を持ってい
る。そこで、イオン交換可能な空間速度(S、 V、
)が樹脂の10〜100倍も上げられる事から小容量で
高速処理が可能となり、ユースポイントカラムのコンパ
クト化が可能となった。
ためイオン交換速度が非常に大きく、通水圧損が非常に
小さい。従って高流速で通水しても処理能力が低下しな
いというイオン交換樹脂とは全く異なる特徴を持ってい
る。そこで、イオン交換可能な空間速度(S、 V、
)が樹脂の10〜100倍も上げられる事から小容量で
高速処理が可能となり、ユースポイントカラムのコンパ
クト化が可能となった。
しかも多孔性の樹脂と異なり洗浄性が非常に高い。この
点および高流速処理可能な点において最終ポリシャーと
して用いた際のTOCの溶出度が樹脂ポリシャーとは決
定的に違うことになる。
点および高流速処理可能な点において最終ポリシャーと
して用いた際のTOCの溶出度が樹脂ポリシャーとは決
定的に違うことになる。
さらにイオン交換繊維は樹脂ポリシャーに比べて、微粒
子の吸着能力の点でも遥かに優れている。
子の吸着能力の点でも遥かに優れている。
この3つの特徴により、イオン交換繊維を最終ポリシャ
ーに用いることによってTOC・微粒子の低い、比抵抗
の高い理想的な超純水が得られる。
ーに用いることによってTOC・微粒子の低い、比抵抗
の高い理想的な超純水が得られる。
なお、ユースポイントカラムの構成としては上記イオン
交換樹脂とイオン交換繊維を組み合わせても問題はない
。しかし、その際にも必ず樹脂と繊維が混合しない繊維
だけの部分の層を持ち、最終出水口はイオン交換繊維層
となるようにカラム設計しなければならない。
交換樹脂とイオン交換繊維を組み合わせても問題はない
。しかし、その際にも必ず樹脂と繊維が混合しない繊維
だけの部分の層を持ち、最終出水口はイオン交換繊維層
となるようにカラム設計しなければならない。
また、その胴部に使うカラムの材質は不純物の溶出がな
く、耐久性に優れたものであれば限定はないが、例えば
ステンレス(SUS316,304)製で表面を複合電
解研磨したようなものは特に好ましい。
く、耐久性に優れたものであれば限定はないが、例えば
ステンレス(SUS316,304)製で表面を複合電
解研磨したようなものは特に好ましい。
ここで、ユースポイントカラムに濾過膜フィルターを組
み合わせても同等問題はない。例えばMFあるいはUF
をカラムの出水口につけておくと逆汚染が防げるという
意味で好ましい。その際の濾過膜の平均孔径は0.00
1〜0.5μmが好ましい。
み合わせても同等問題はない。例えばMFあるいはUF
をカラムの出水口につけておくと逆汚染が防げるという
意味で好ましい。その際の濾過膜の平均孔径は0.00
1〜0.5μmが好ましい。
また、TOCを極限まで低下させたい場合はユースポイ
ントカラムの前に小型のUvを設置するのが好ましい。
ントカラムの前に小型のUvを設置するのが好ましい。
この際の波長は低分子量のTOCの分解波長を用い、1
60〜20Onrn付近を用いるのが好ましい。ただし
、このUVを照射することによって比抵抗が低下し、ユ
ースポイントカラム内のイオン交換体に負荷が掛かるの
で、必要な際以外は照射を控えるのが好ましい。
60〜20Onrn付近を用いるのが好ましい。ただし
、このUVを照射することによって比抵抗が低下し、ユ
ースポイントカラム内のイオン交換体に負荷が掛かるの
で、必要な際以外は照射を控えるのが好ましい。
以下に実施例を示すが本発明はこれらに限定されるもの
では無い。
では無い。
[実施例]
(実施例1)
製糸した多芯海島型複合繊維[海成分ポリスチレン/島
成分ポリエチレン−50150(島数16)]を長さ0
.5mmに切断してカットアイバーを得た。該カットフ
ァイバー1重量部を市販の1級硫酸7.5容量部とパラ
フォルムアルデヒド0゜07重置部からなる架橋・スル
ホン化溶液に加え90℃で4時間反応処理した。次にア
ルカリで処理してから塩酸で活性化することによってス
ルホン酸基を有するカチオン交換繊維を得た。(交換容
量3.0ミリ当量/ g −N a 、含水炭1.5)
。
成分ポリエチレン−50150(島数16)]を長さ0
.5mmに切断してカットアイバーを得た。該カットフ
ァイバー1重量部を市販の1級硫酸7.5容量部とパラ
フォルムアルデヒド0゜07重置部からなる架橋・スル
ホン化溶液に加え90℃で4時間反応処理した。次にア
ルカリで処理してから塩酸で活性化することによってス
ルホン酸基を有するカチオン交換繊維を得た。(交換容
量3.0ミリ当量/ g −N a 、含水炭1.5)
。
上記カットファイバー1重量部を市販の1級硫酸5容量
部、水0.5容量部とパラフォルムアルデヒド0.2重
量部からなる架橋液に加え85℃で4時間架橋反応を行
った。次にクロルメチルエーテル8.5容量部と塩化第
二スズ1.5容量部からなる溶液に架橋糸を加え、クロ
ルメチル化した後、30%トリメチルアミン水溶液10
容量部に加え30℃で1時間アミノ化して水洗した。
部、水0.5容量部とパラフォルムアルデヒド0.2重
量部からなる架橋液に加え85℃で4時間架橋反応を行
った。次にクロルメチルエーテル8.5容量部と塩化第
二スズ1.5容量部からなる溶液に架橋糸を加え、クロ
ルメチル化した後、30%トリメチルアミン水溶液10
容量部に加え30℃で1時間アミノ化して水洗した。
さらに塩酸で処理してから水洗することによってトリメ
チルアンモニウムメチル基を有するアニオン交換繊維を
得た。(交換容量2.5ミリ当量/g−C1,含水度1
.3)。
チルアンモニウムメチル基を有するアニオン交換繊維を
得た。(交換容量2.5ミリ当量/g−C1,含水度1
.3)。
交換容量は次の方法で測定した。
0、INの水酸化ナトリウム(アニオン交換繊維の場合
は塩酸)50mlにカチオン交換繊維1gを入れ2時間
振とうし、5ml正確にはかりとって中和滴定によって
計算する。
は塩酸)50mlにカチオン交換繊維1gを入れ2時間
振とうし、5ml正確にはかりとって中和滴定によって
計算する。
また、Na型(C1型)に変換した上記カットファイバ
ーをイオン交換水に十分浸漬し、家庭用遠心脱水機で脱
水して重量(W)を測定し、そのまま60℃の乾燥機中
で48時間絶乾して重量を測定して(Wo)次式より含
水炭を求めた。
ーをイオン交換水に十分浸漬し、家庭用遠心脱水機で脱
水して重量(W)を測定し、そのまま60℃の乾燥機中
で48時間絶乾して重量を測定して(Wo)次式より含
水炭を求めた。
含水炭−(W−Wo )/W。
イオン交換繊維フロック体は、上記カチオン交換繊維お
よびアニオン交換繊維をそれぞれ酸・アルカリで活性化
した後両者を50150の割合で攪拌混合したものを用
いた。上記フロック体を乾燥重量で500g (2,!
M)を研磨済ステンレス製カラムに詰め、ユースポイン
トカラムとした。
よびアニオン交換繊維をそれぞれ酸・アルカリで活性化
した後両者を50150の割合で攪拌混合したものを用
いた。上記フロック体を乾燥重量で500g (2,!
M)を研磨済ステンレス製カラムに詰め、ユースポイン
トカラムとした。
こうして得られたユースポイントカラムを用いて図1に
示す超純水製造システムを構成した。
示す超純水製造システムを構成した。
すなわち、原水13をプレフィルタ−1,RO装fiF
2. イオン交換装置3と通水して得られた一次純水を
タンク4に一旦溜め、ポンプ5でUV6゜カートリッジ
ポリシャー7、UF8と通水し、UV、カートリッジポ
リシャー、UF間を十分に循環させてから上記ユースポ
イントカラム9に50001、、’tuで通水して、M
FIO出点でサンプリングした超純水14の水質を測定
した。
2. イオン交換装置3と通水して得られた一次純水を
タンク4に一旦溜め、ポンプ5でUV6゜カートリッジ
ポリシャー7、UF8と通水し、UV、カートリッジポ
リシャー、UF間を十分に循環させてから上記ユースポ
イントカラム9に50001、、’tuで通水して、M
FIO出点でサンプリングした超純水14の水質を測定
した。
結果を表1に示す。
装置の詳細は以下のとおり(図1)
RO装置2:
5U−620(東し製モジュール)6本組込みRO装装
置オン交換装f13:
AM−70アンバーライトMB−2
2101充填(オルガノ社製)
UV6:
低圧水銀ランプ(100W、]、OOV、有効高さ11
10m、オーク社製)。波長は185nm使用 カートリッジポリシャー7= アンバーライトEC,−290701充填(オルガノ社
製) UF8: PAN系中系中空腹面積50m3) 繊維長1m、1万5千本、のモジュール5本並列に連結 MFIO: 0.1μm M Fカートリッジタイプ(日本ミリボア
社製) 測定装置は以下のとおり 電気比抵抗計: 874R3−J I (Foxboro社製)各サンプ
リング点で別ラインに枝どりした測定用セルにインライ
ンで通水し、連続に測定した。
10m、オーク社製)。波長は185nm使用 カートリッジポリシャー7= アンバーライトEC,−290701充填(オルガノ社
製) UF8: PAN系中系中空腹面積50m3) 繊維長1m、1万5千本、のモジュール5本並列に連結 MFIO: 0.1μm M Fカートリッジタイプ(日本ミリボア
社製) 測定装置は以下のとおり 電気比抵抗計: 874R3−J I (Foxboro社製)各サンプ
リング点で別ラインに枝どりした測定用セルにインライ
ンで通水し、連続に測定した。
TOC計 A−LOOP (ANA置社製)微粒子計:
超微粒子カウンターPLCA−31,0(堀場制作所社
製)、0.07μm以上の微粒子を測定 各サンプリング点バッチ式に採水して数点測定し、測定
値とした。
製)、0.07μm以上の微粒子を測定 各サンプリング点バッチ式に採水して数点測定し、測定
値とした。
(実施例2)
UV6のUV波長を254nmに変更し5、実施例1−
で使用したフロック体を乾燥重量で100g(0,51
)充填した研磨済みステンレス製ユースポイントカラム
の直前に、波長158nmの前記UV6と同形のUVを
おいて、ユースポイントカラムを通る水の流速を500
1 Z h rとした以外は実施例1と同様の実験を行
った。
で使用したフロック体を乾燥重量で100g(0,51
)充填した研磨済みステンレス製ユースポイントカラム
の直前に、波長158nmの前記UV6と同形のUVを
おいて、ユースポイントカラムを通る水の流速を500
1 Z h rとした以外は実施例1と同様の実験を行
った。
結果を表1に示す。
[比較例]
(比較例1)
実施例1と全く同様の装置でコースポイントカラムだけ
を外して同様の実験を行った。
を外して同様の実験を行った。
結果を表1に示す。
(比較例2)
実施例2と全く同様の装置で、ユースポイントカラ11
にG−10型ボンベにアンバーライトEG290(オル
ガノ社製)を101詰めたものを床置きで用いる以外は
実施例2と全く同様の実験を行った。
にG−10型ボンベにアンバーライトEG290(オル
ガノ社製)を101詰めたものを床置きで用いる以外は
実施例2と全く同様の実験を行った。
結果を表1−に示す。
表1
この結果より、流速を上げて大量に水処理を行ない、な
おかつTOC1Oppb以下、電気比抵抗18.2MΩ
・cm以上の極めて水質の高い超純水を得ようとする場
合は、本発明の水処理システムを用いることが必須であ
ることがわかった。
おかつTOC1Oppb以下、電気比抵抗18.2MΩ
・cm以上の極めて水質の高い超純水を得ようとする場
合は、本発明の水処理システムを用いることが必須であ
ることがわかった。
また、ユースポイン[・カラムを構成しうる材料は大き
いイオン交換速度をもち、TOCを溶出しないという条
件と、なおかつ容量が小さくコンパクトにユースポイン
トに設置できることが必要で有り、イオン交換繊維がこ
の条件を満たしていることが分かった。
いイオン交換速度をもち、TOCを溶出しないという条
件と、なおかつ容量が小さくコンパクトにユースポイン
トに設置できることが必要で有り、イオン交換繊維がこ
の条件を満たしていることが分かった。
[発明の効果]
本発明は、従来よりもちいられている二次純水処理シス
テム(UV十濾過膜+カートリッジポリシャーの循環系
)に少なくともイオン交換繊維で構成されるユースポイ
ントカラムを使用することによって、従来は不可能とさ
れていた電気比抵抗18.2MΩ”cm以上。TOC1
0ppb以下の超純水を大量に高流速で得ることを可能
にした。
テム(UV十濾過膜+カートリッジポリシャーの循環系
)に少なくともイオン交換繊維で構成されるユースポイ
ントカラムを使用することによって、従来は不可能とさ
れていた電気比抵抗18.2MΩ”cm以上。TOC1
0ppb以下の超純水を大量に高流速で得ることを可能
にした。
これは、工業的に大量の超純水を使用する分野には非常
に有効であり、なおかつ現状の装置を無駄にすること無
くこのシステムを利用することかできることから経済的
でもある。
に有効であり、なおかつ現状の装置を無駄にすること無
くこのシステムを利用することかできることから経済的
でもある。
このシステムを用いることで、生産対応規模で水質の高
度化が切望されていた電子工業分野やその他店範囲の要
求に対応することが可能となった。
度化が切望されていた電子工業分野やその他店範囲の要
求に対応することが可能となった。
しかも、このユースポイントカラムは容量が小さくコン
パクト化できるため、散在するユースポイント−つづつ
に設置し2ても邪魔になること無く有効に使用すること
ができる。
パクト化できるため、散在するユースポイント−つづつ
に設置し2ても邪魔になること無く有効に使用すること
ができる。
図1は本発明の実施例1に用いた超純水の製造システム
の構成の概略を示す通水フロー図である。 図中、 1、プレフィルタ− 2、RO装装 置、イオン交換装置 4、タンク 5、ポンプ tUV 7、カートリッジポリシャー 8、UF 9、ユースポイントカラム 0、MF 1゜−次続水系 2、二次純水系 3、原水 4、超純水 をそれぞれ示す。
の構成の概略を示す通水フロー図である。 図中、 1、プレフィルタ− 2、RO装装 置、イオン交換装置 4、タンク 5、ポンプ tUV 7、カートリッジポリシャー 8、UF 9、ユースポイントカラム 0、MF 1゜−次続水系 2、二次純水系 3、原水 4、超純水 をそれぞれ示す。
Claims (1)
- (1)原水を一次純水系で処理後、少なくともUV(紫
外線装置)、濾過膜、イオン交換体からなるカートリッ
ジポリシャーで構成された二次純水系で処理する超純水
の製造システムにおいて、該システムの最終出水口のユ
ースポイントに少なくともイオン交換繊維を用いたユー
スポイントカラムが使用されていることを特徴とする超
純水の製造システム。(2)ユースポイントカラムがイ
オン交換繊維のみで構成されている請求項(1)に記載
の超純水の製造システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19274290A JPH0478483A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 超純水の製造システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19274290A JPH0478483A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 超純水の製造システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0478483A true JPH0478483A (ja) | 1992-03-12 |
Family
ID=16296303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19274290A Pending JPH0478483A (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 超純水の製造システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0478483A (ja) |
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1990
- 1990-07-19 JP JP19274290A patent/JPH0478483A/ja active Pending
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