JPH0632821B2 - 純水中の微生物の増殖を抑制する方法 - Google Patents
純水中の微生物の増殖を抑制する方法Info
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- JPH0632821B2 JPH0632821B2 JP23173784A JP23173784A JPH0632821B2 JP H0632821 B2 JPH0632821 B2 JP H0632821B2 JP 23173784 A JP23173784 A JP 23173784A JP 23173784 A JP23173784 A JP 23173784A JP H0632821 B2 JPH0632821 B2 JP H0632821B2
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- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は純水中の微生物の増殖を抑制する方法に係り、
特に半導体洗浄工程で用いられる、著しく貧栄養の純水
中の微生物の増殖を抑制する方法に関するものである。
特に半導体洗浄工程で用いられる、著しく貧栄養の純水
中の微生物の増殖を抑制する方法に関するものである。
［従来の技術］ ＬＳＩや超ＬＳＩの製造においては、多量の純水や超純
水が用いられている。超純水は理論純水（Ｈ２Ｏのみか
らなる水）の比抵抗１８．２４ＭΩ・cmに極めて近く、
１７〜１８ＭΩ・cmの比抵抗を有する純水である。
水が用いられている。超純水は理論純水（Ｈ２Ｏのみか
らなる水）の比抵抗１８．２４ＭΩ・cmに極めて近く、
１７〜１８ＭΩ・cmの比抵抗を有する純水である。
このような純水や超純水のような貧栄養の水中において
も、微生物は極めて微量ではあるが存在し、純水中にpp
bオーダーでも有機物質が存在すると、微生物は増殖し
て、ＲＯ装置等の純水製造装置にトラブルが生じる原因
となる。
も、微生物は極めて微量ではあるが存在し、純水中にpp
bオーダーでも有機物質が存在すると、微生物は増殖し
て、ＲＯ装置等の純水製造装置にトラブルが生じる原因
となる。
従来、純水又は超純水製造プロセス等において、このよ
うな微生物の増殖を抑制するために、 活性炭、イオン交換樹脂、逆浸透膜、紫外線酸化等の
手段による水中の有機性炭素の除去、 紫外線照射による殺菌、 が行なわれている。
うな微生物の増殖を抑制するために、 活性炭、イオン交換樹脂、逆浸透膜、紫外線酸化等の
手段による水中の有機性炭素の除去、 紫外線照射による殺菌、 が行なわれている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記においては、有機性炭素は大部分
除去されるものの、処理水中にはＴＯＣ濃度で５０ppb
程度の有機物質がなおも残存するため、微生物の増殖を
十分に抑制することはできない。しかも、有機性炭素を
除去するためのこれらの手段はランニングコストが大き
いという欠点を有している。
除去されるものの、処理水中にはＴＯＣ濃度で５０ppb
程度の有機物質がなおも残存するため、微生物の増殖を
十分に抑制することはできない。しかも、有機性炭素を
除去するためのこれらの手段はランニングコストが大き
いという欠点を有している。
また上記については、殺菌効果が一過的であり、微生
物が完全に殺菌されなかった場合、再び微生物の増殖が
生じてしまうという問題点を有していた。
物が完全に殺菌されなかった場合、再び微生物の増殖が
生じてしまうという問題点を有していた。
従って、従来より、純水中の微生物の増殖を確実に抑制
し得る、しかも安価な処理法が望まれている。
し得る、しかも安価な処理法が望まれている。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記従来の問題点を解消するべくなされたも
のであり、 原水を前処理システム、１次純水システム、サブシステ
ムの順に通水して製造された超純水を使用して半導体洗
浄を行う工程から排水されるリン成分を含有する回収水
を、生物固定手段を有する生物反応槽で処理することに
より含有されるリン成分を除去してリン欠乏水とし、こ
れを一次純水システムに送給することを特徴とする純水
中の微生物の増殖を抑制する方法、 を要旨とするものである。
のであり、 原水を前処理システム、１次純水システム、サブシステ
ムの順に通水して製造された超純水を使用して半導体洗
浄を行う工程から排水されるリン成分を含有する回収水
を、生物固定手段を有する生物反応槽で処理することに
より含有されるリン成分を除去してリン欠乏水とし、こ
れを一次純水システムに送給することを特徴とする純水
中の微生物の増殖を抑制する方法、 を要旨とするものである。
下水や産業廃水等、有機物を比較的多く含む水を生物処
理することは慣用技術に属する。
理することは慣用技術に属する。
しかし、超純水のように極めて貧栄養下の水を生物処理
することは従来全く行なわれていなかった。また、そも
そも生物処理は不可能と考えられていた。
することは従来全く行なわれていなかった。また、そも
そも生物処理は不可能と考えられていた。
それは、超純水のような貧栄養下での生物増殖機構は全
く解明されていなかったことに加え、このような水を生
物処理することは、微生物を加えることになるので、逆
に水を汚染するものと考えられていたからである。
く解明されていなかったことに加え、このような水を生
物処理することは、微生物を加えることになるので、逆
に水を汚染するものと考えられていたからである。
即ち、本発明者らは、純水中の微生物の挙動を研究した
ところ、微生物は水中の全有機性炭素（ＴＯＣ）が１pp
b存在すれば、これを資化することにより４〜５×１０
３Ｎ／ｍに増殖し、ＴＯＣが５０ppb残存する場合に
は約２×１０５Ｎ／ｍとなり、ＲＯ、ＵＦ膜等の目詰
りの原因となり、純水製造に悪影響を及ぼすことが分っ
た。
ところ、微生物は水中の全有機性炭素（ＴＯＣ）が１pp
b存在すれば、これを資化することにより４〜５×１０
３Ｎ／ｍに増殖し、ＴＯＣが５０ppb残存する場合に
は約２×１０５Ｎ／ｍとなり、ＲＯ、ＵＦ膜等の目詰
りの原因となり、純水製造に悪影響を及ぼすことが分っ
た。
しかるに、本発明者らの上述の研究の結果、微生物はリ
ンが極めて低濃度となるまで速い速度でＴＯＣ、リンそ
の他の栄養塩を摂取して増殖し、リンが欠乏した時点
で、増殖が急激に抑制されるという事実が判明した。即
ち、リンが欠乏状態となった水では、ＴＯＣ成分、その
他栄養塩が存在しても、微生物増殖能力は極端に低下
し、微生物の増殖は極めて少ないものとなるのである。
即ち、リンを十分な低濃度まで除去できれば、微生物増
殖は確実に抑制できるものと認められる。
ンが極めて低濃度となるまで速い速度でＴＯＣ、リンそ
の他の栄養塩を摂取して増殖し、リンが欠乏した時点
で、増殖が急激に抑制されるという事実が判明した。即
ち、リンが欠乏状態となった水では、ＴＯＣ成分、その
他栄養塩が存在しても、微生物増殖能力は極端に低下
し、微生物の増殖は極めて少ないものとなるのである。
即ち、リンを十分な低濃度まで除去できれば、微生物増
殖は確実に抑制できるものと認められる。
本発明はこのような新規な知見に基いてなされたもので
あり、純水中のリンを十分な低濃度まで除去し、かつこ
の低リン濃度状態を維持することにより微生物の増殖を
抑制するようにしたものである。
あり、純水中のリンを十分な低濃度まで除去し、かつこ
の低リン濃度状態を維持することにより微生物の増殖を
抑制するようにしたものである。
以下、本発明につき更に詳細に説明する。
本発明において、リンを除去する手段としては、生物処
理を採用する。生物処理は、生物固定手段、例えばハニ
カムチューブ等の固定床、又は生物担体粒子の流動床を
内蔵した生物反応槽に、炭素源（ＴＯＣが十分であれ
ば、添加の必要はない。）と、窒素及び／又はリン（窒
素、リンも、十分に含有されていれば微生物の増殖速度
は十分に大きいので、あえて添加する必要はない。）と
を添加し、反応を行なう。なお、通常純水あるいは超純
水には、ppmオーダーの溶存酸素があるので、純酸素等
で曝気する必要はないが、溶存酸素が少ない場合には、
曝気により、好気性に保つことが必要である。この反応
により、微生物は活性化し、リンが欠乏するまで反応を
行ない、その後、流出菌をフィルター等で除去する。即
ち、この生物処理手段によれば、一度微生物をリン欠乏
になるまで最大限増殖させることにより、水中のリンを
極めて低濃度まで除去することができ、得られる処理水
は微生物増殖の観点からはリン欠乏状態のものとなる。
この反応を終えた水は、リンが欠乏しているため、その
後リンが添加されない限り微生物の増殖は生じない。
理を採用する。生物処理は、生物固定手段、例えばハニ
カムチューブ等の固定床、又は生物担体粒子の流動床を
内蔵した生物反応槽に、炭素源（ＴＯＣが十分であれ
ば、添加の必要はない。）と、窒素及び／又はリン（窒
素、リンも、十分に含有されていれば微生物の増殖速度
は十分に大きいので、あえて添加する必要はない。）と
を添加し、反応を行なう。なお、通常純水あるいは超純
水には、ppmオーダーの溶存酸素があるので、純酸素等
で曝気する必要はないが、溶存酸素が少ない場合には、
曝気により、好気性に保つことが必要である。この反応
により、微生物は活性化し、リンが欠乏するまで反応を
行ない、その後、流出菌をフィルター等で除去する。即
ち、この生物処理手段によれば、一度微生物をリン欠乏
になるまで最大限増殖させることにより、水中のリンを
極めて低濃度まで除去することができ、得られる処理水
は微生物増殖の観点からはリン欠乏状態のものとなる。
この反応を終えた水は、リンが欠乏しているため、その
後リンが添加されない限り微生物の増殖は生じない。
なお、リン成分除去手段としては、物理化学的手段もあ
るが、物理化学的手段には、純水中に石灰あるいは吸着
剤という異物を混入しなければならず、また、凝集沈殿
分離槽等の大がかりな設備を必要とする欠点がある。ま
た、これらの処理手段からの新たな溶出のおそれがあ
る。これに対し、生物処理は、安価で処理コストを低減
することができ、また、新たな溶出のおそれがないとい
う利点がある。従って、本発明において、リン成分の除
去には生物処理を用いる。
るが、物理化学的手段には、純水中に石灰あるいは吸着
剤という異物を混入しなければならず、また、凝集沈殿
分離槽等の大がかりな設備を必要とする欠点がある。ま
た、これらの処理手段からの新たな溶出のおそれがあ
る。これに対し、生物処理は、安価で処理コストを低減
することができ、また、新たな溶出のおそれがないとい
う利点がある。従って、本発明において、リン成分の除
去には生物処理を用いる。
本発明において、リンが除去された処理水中へのリンの
溶出を防止するための対策として、処理水が接触する処
理設備の配管、貯水タンク、バルブ、イオン交換樹脂、
ＲＯ、ＵＦ、ＭＦ等に、リンを含まない材質のものを使
用する。また、処理水と空気との接触を断ち、空気中か
らのリンの混入を防止するのが好ましい。
溶出を防止するための対策として、処理水が接触する処
理設備の配管、貯水タンク、バルブ、イオン交換樹脂、
ＲＯ、ＵＦ、ＭＦ等に、リンを含まない材質のものを使
用する。また、処理水と空気との接触を断ち、空気中か
らのリンの混入を防止するのが好ましい。
なお、本発明において、ＴＯＣの除去は、本発明の微生
物の増殖抑制効果とそれほど大きな関係を有しておら
ず、本発明においては、リンを除去することにより水中
にＴＯＣが残留していても微生物の増殖を確実にしかも
容易かつ安価に抑制することができる。
物の増殖抑制効果とそれほど大きな関係を有しておら
ず、本発明においては、リンを除去することにより水中
にＴＯＣが残留していても微生物の増殖を確実にしかも
容易かつ安価に抑制することができる。
［作用］ 純水又は超純水のようなエネルギー源、栄養源が微量で
ある水中においては、微生物の増殖速度はリン濃度が律
速となる場合が多い。従って、本発明の方法により、純
水中のリン成分を除去してリン欠乏水とし、かつこの低
リン濃度状態を維持することにより、微生物の増殖を抑
制することが可能となる。
ある水中においては、微生物の増殖速度はリン濃度が律
速となる場合が多い。従って、本発明の方法により、純
水中のリン成分を除去してリン欠乏水とし、かつこの低
リン濃度状態を維持することにより、微生物の増殖を抑
制することが可能となる。
［実施例］ 以下に本発明を実施例を挙げて更に具体的に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限
定されるものではない。
が、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限
定されるものではない。
実施例１ 第１図に示す、超純水を用いた半導体ウェーハ洗浄シス
テムからの洗浄廃液回収工程に本発明方法を適用した。
テムからの洗浄廃液回収工程に本発明方法を適用した。
第１図に示す装置においては、半導体洗浄工程１からの
廃水を、まず回収システムＡの活性炭吸着塔２において
活性炭吸着処理し、イオン交換塔３で処理して脱塩した
後、更に必要なときには逆浸透膜装置（図示せず）を介
して紫外線酸化装置４で処理している。紫外線酸化装置
４においては、有機物をほぼ完全に酸化分解させるため
に、一般に、酸化剤として過酸化水素を添加し、過酸化
水素存在下で紫外線を照射して処理が行なわれる。
廃水を、まず回収システムＡの活性炭吸着塔２において
活性炭吸着処理し、イオン交換塔３で処理して脱塩した
後、更に必要なときには逆浸透膜装置（図示せず）を介
して紫外線酸化装置４で処理している。紫外線酸化装置
４においては、有機物をほぼ完全に酸化分解させるため
に、一般に、酸化剤として過酸化水素を添加し、過酸化
水素存在下で紫外線を照射して処理が行なわれる。
このような活性炭吸着塔２、イオン交換塔３及び紫外線
酸化装置４からなる回収システムＡからの処理水は、純
水製造システムＢに戻される。この純水製造システムＢ
は、前処理システムＣ（凝集槽５及び二層瀘過器６から
なる。）、１次純水システムＤ（逆浸透膜装置７、脱気
塔８及びイオン交換装置９からなる。）及びサブシステ
ムＥ（紫外線殺菌装置１０、混床式イオン交換装置１１
及び限外濾過膜装置１２からなる。）から構成されてお
り、ユースポイントの水質（比抵抗）１７〜１８ＭΩ・
cmの超純水を得ている。
酸化装置４からなる回収システムＡからの処理水は、純
水製造システムＢに戻される。この純水製造システムＢ
は、前処理システムＣ（凝集槽５及び二層瀘過器６から
なる。）、１次純水システムＤ（逆浸透膜装置７、脱気
塔８及びイオン交換装置９からなる。）及びサブシステ
ムＥ（紫外線殺菌装置１０、混床式イオン交換装置１１
及び限外濾過膜装置１２からなる。）から構成されてお
り、ユースポイントの水質（比抵抗）１７〜１８ＭΩ・
cmの超純水を得ている。
この装置を長時間運転していると、逆浸透膜装置７及び
限外濾過膜装置１２のＲＯ膜及びＵＦ膜の膜面が、微生
物の増殖に起因するスライム付着により汚染され、透過
水量の低減等のトラブルが発生した。（従来、スライム
除去のためには、定期的に運転を停止して化学薬品によ
り洗浄を行なっている。） このような微生物の増殖条件を満す水（第１図４の出口
水）を抜き出し、生物担体としてハニカム構造を有する
充填材を充填した処理槽で、微生物が十分に繁殖（増
殖）するに必要な時間以上の生物処理を行ない、得られ
た処理水からマイクロフィルターで菌体を分離した。
限外濾過膜装置１２のＲＯ膜及びＵＦ膜の膜面が、微生
物の増殖に起因するスライム付着により汚染され、透過
水量の低減等のトラブルが発生した。（従来、スライム
除去のためには、定期的に運転を停止して化学薬品によ
り洗浄を行なっている。） このような微生物の増殖条件を満す水（第１図４の出口
水）を抜き出し、生物担体としてハニカム構造を有する
充填材を充填した処理槽で、微生物が十分に繁殖（増
殖）するに必要な時間以上の生物処理を行ない、得られ
た処理水からマイクロフィルターで菌体を分離した。
分離水の微生物増殖能力を調べるために、分離水を、リ
ンを全く含まない材質からなる容器に入れた後、該分離
水に酢酸を添加し、微生物の増殖状況を測定した。その
結果、酢酸添加後７日間を経過した後も微生物は殆ど増
殖することなく、本発明により、微生物の増殖を確実に
抑制することができることが確認された。
ンを全く含まない材質からなる容器に入れた後、該分離
水に酢酸を添加し、微生物の増殖状況を測定した。その
結果、酢酸添加後７日間を経過した後も微生物は殆ど増
殖することなく、本発明により、微生物の増殖を確実に
抑制することができることが確認された。
また、酢酸の添加濃度を増して、微生物の増殖の有無に
ついて同様に測定した。この場合の酢酸添加濃度と７日
後の生菌数との関係を第２図に示す。第２図より、酢酸
添加濃度を増加させても本発明により微生物の増殖が抑
制されることが明らかである。
ついて同様に測定した。この場合の酢酸添加濃度と７日
後の生菌数との関係を第２図に示す。第２図より、酢酸
添加濃度を増加させても本発明により微生物の増殖が抑
制されることが明らかである。
［効果］ 以上詳述した通り、本発明の方法は、純水中のリン成分
を除去してリン欠乏水とし、かつリン欠乏状態を維持す
ることにより、微生物の増殖を抑制するものである。こ
のような本発明の方法は、純水又は超純水等のエネルギ
ー源、栄養源の乏しい水中においては、リンが微生物増
殖の律速要因であることを知見したことに基くものであ
り、リン成分のみを除去することにより、確実にしかも
容易かつ安価に微生物増殖を抑制することができる。
を除去してリン欠乏水とし、かつリン欠乏状態を維持す
ることにより、微生物の増殖を抑制するものである。こ
のような本発明の方法は、純水又は超純水等のエネルギ
ー源、栄養源の乏しい水中においては、リンが微生物増
殖の律速要因であることを知見したことに基くものであ
り、リン成分のみを除去することにより、確実にしかも
容易かつ安価に微生物増殖を抑制することができる。
従って、本発明によれば、微生物増殖に起因するスライ
ム付着等の各種の機器トラブルが防止され、純水又は超
純水を使用する半導体洗浄設備において、運転を円滑に
行なうことができる。
ム付着等の各種の機器トラブルが防止され、純水又は超
純水を使用する半導体洗浄設備において、運転を円滑に
行なうことができる。
第１図は実施例１で用いた一般的な純水製造・回収シス
テムを示す系統図、第２図は実施例１で得られた酢酸添
加濃度と７日後の生菌数との関係を示すグラフである。 Ａ……回収システム、 Ｂ……純水製造システム、 Ｃ……前処理システム、 Ｄ……１次純水システム、 Ｅ……サブシステム、 ４……紫外線酸化装置、７……逆浸透膜装置、 ９……イオン交換装置、 １２……限外濾過膜装置。
テムを示す系統図、第２図は実施例１で得られた酢酸添
加濃度と７日後の生菌数との関係を示すグラフである。 Ａ……回収システム、 Ｂ……純水製造システム、 Ｃ……前処理システム、 Ｄ……１次純水システム、 Ｅ……サブシステム、 ４……紫外線酸化装置、７……逆浸透膜装置、 ９……イオン交換装置、 １２……限外濾過膜装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｊ 8014−4Ｄ (56)参考文献 須藤 隆一著「廃水処理の生物学」産業 用水調査会（昭52−６−12）Ｐ．104− 106，及びＰ．540−557
Claims (1)
- 【請求項１】原水を前処理システム、１次純水システ
ム、サブシステムの順に通水して製造された超純水を使
用して半導体洗浄を行う工程から排水されるリン成分を
含有する回収水を、生物固定手段を有する生物反応槽で
処理することにより含有されるリン成分を除去してリン
欠乏水とし、これを一次純水システムに送給することを
特徴とする純水中の微生物の増殖を抑制する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23173784A JPH0632821B2 (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 純水中の微生物の増殖を抑制する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23173784A JPH0632821B2 (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 純水中の微生物の増殖を抑制する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61111192A JPS61111192A (ja) | 1986-05-29 |
| JPH0632821B2 true JPH0632821B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=16928245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23173784A Expired - Fee Related JPH0632821B2 (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 純水中の微生物の増殖を抑制する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0632821B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3468784B2 (ja) * | 1992-08-25 | 2003-11-17 | 栗田工業株式会社 | 超純水製造装置 |
| JP3582152B2 (ja) * | 1995-06-20 | 2004-10-27 | 東陶機器株式会社 | 廃水処理装置及びその運転方法 |
| JP5061410B2 (ja) * | 2001-05-11 | 2012-10-31 | 栗田工業株式会社 | 超純水製造装置及び超純水製造方法 |
| JP5604914B2 (ja) * | 2010-03-05 | 2014-10-15 | 栗田工業株式会社 | 水処理方法及び超純水製造方法 |
| WO2011108478A1 (ja) | 2010-03-05 | 2011-09-09 | 栗田工業株式会社 | 水処理方法及び超純水製造方法 |
| JP5604913B2 (ja) * | 2010-03-05 | 2014-10-15 | 栗田工業株式会社 | 水処理方法及び超純水製造方法 |
-
1984
- 1984-11-02 JP JP23173784A patent/JPH0632821B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 須藤隆一著「廃水処理の生物学」産業用水調査会（昭５２−６−１２）Ｐ．１０４−１０６，及びＰ．５４０−５５７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61111192A (ja) | 1986-05-29 |
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