JPH0639366A - 超純水製造方法、及びその装置 - Google Patents

超純水製造方法、及びその装置

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JPH0639366A
JPH0639366A JP4195552A JP19555292A JPH0639366A JP H0639366 A JPH0639366 A JP H0639366A JP 4195552 A JP4195552 A JP 4195552A JP 19555292 A JP19555292 A JP 19555292A JP H0639366 A JPH0639366 A JP H0639366A
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JP
Japan
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treatment
water
ion exchange
ultrapure water
primary
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JP4195552A
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English (en)
Inventor
Toshiki Manabe
敏樹 真鍋
Madoka Tanabe
円 田辺
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Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
Japan Organo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 超純水の製造において、イオン交換処理、逆
浸透膜処理で除去できない一次処理水中の非イオン性有
機物を除去する。 【構成】 一次処理工程中に紫外線酸化処理5、脱気処
理6、イオン交換処理7を組込む。なお、1は原水、2
は前処理装置、3はイオン交換装置、4は逆浸透膜装置
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、従来よりも高純度の一
次純水が得られる超純水製造方法、及び同装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】半導体工業及び医薬品工業、発電所復水
補給設備などでは非常に純度の高い、いわゆる超純水が
使用されている。この超純水は年々厳しい水質が要求さ
れるようになっており、特に半導体製造分野では素子の
集積度向上に伴って従来問題とされなかった水中の極微
量の不純物を低減化するようになってきた。特に、不純
物の中で有機炭素、すなわち有機物が増加すると、この
有機物を栄養源とする微生物が増加する。このような微
生物汚染が進行することで水質が著しく悪化し、LSI
製造において歩留まりの低下を招くおそれがある。
【0003】従来、超純水を製造する装置としては、図
3のフローダイヤグラムに示すようなものが、一般に用
いられている。即ち、図3中51は処理前の原水で、ま
ず前処理装置52に送られ、ここで凝集沈殿などにより
水中の懸濁物質などが除かれる、次いで懸濁物質などが
除かれた水はイオン交換装置53、逆浸透膜装置54、
脱気装置55、イオン交換装置56に順次送られて、そ
れぞれイオン、有機物、炭酸ガスなどが除去される。こ
こで、前記前処理装置52〜イオン交換装置56が一次
純水製造装置を構成しており、ここで原水は一次処理さ
れて一次純水となり、一旦一次純水貯槽Tに貯留され、
その後、さらに高純度にするために紫外線殺菌装置57
に送られバクテリアなどが殺菌される。なお、ここで照
射される紫外線は254nmの波長の紫外線を含むもの
であるが、185nmの波長は含まないので有機物の分
解は起こらない。
【0004】次いで、殺菌された純水は紫外線酸化装置
58に送られ、ここで185nmの波長を含む紫外線が
照射され、純水中の有機物は酸化分解される。その後カ
ートリッジポリシャ59(混床式イオン交換装置)、限
外濾過膜装置60を通って二次処理がなされて高純度に
なった超純水は、ユースポイント61に移送され、ここ
でその一部が各種用途に使用され、残部はリターン配管
62を介して一次純水貯槽Tに循環される。なおここ
で、紫外線殺菌装置57〜限外濾過膜装置60までが二
次純水製造装置を構成しており、ここで一次純水は二次
処理されて超純水となるものである。
【0005】超純水は一般に上記工程を経由することに
よって製造されるが、この場合水中の有機物、特にイオ
ン交換装置および逆浸透膜装置では除去しきれない非イ
オン性の有機物を除去することは重要な問題である。特
に今後さらに高集積度の半導体製造において要請される
超純水の製造に対応するためには、一次純水中の有機物
濃度の低減は重要な課題の一つである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたもので、その目的とするところは、一次純水
を製造する段階でイオン交換装置および逆浸透膜装置に
おいて除去しきれない有機物を紫外線酸化装置、脱気装
置、イオン交換装置の組合せにより効率よく除去するよ
うに構成することにより、有機物の極めて少ない超純水
を製造するシステムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、原水を一次処理工程及び二次処理工程で順
次処理することにより、超純水を製造する超純水製造方
法において、一次処理工程が少なくとも一連の紫外線酸
化処理と脱気処理とイオン交換処理の組合せの有機物除
去処理、または一連の紫外線酸化処理とイオン交換処理
と脱気処理の組合せの有機物除去処理を含み、これによ
り水中に含まれる非イオン性有機物を除去するように超
純水製造方法を構成するものである。
【0008】また、一次純水製造装置と、及び二次純水
製造装置とを備えた超純水製造装置において、一次純水
製造装置が少なくとも一連の紫外線酸化装置と脱気装置
とイオン交換装置と、または一連の紫外線酸化装置とイ
オン交換装置と脱気装置とを備えてなり、これにより水
中に含まれる非イオン性有機物を除去するように超純水
製造装置を構成するものである。
【0009】本発明においては、水中に含まれているイ
オン交換装置、及び逆浸透膜装置で除去しきれない有機
物を、紫外線を照射することにより、有機酸やその他の
揮発性低分子化合物及び炭酸ガスなどに分解した後、炭
酸ガスと揮発性低分子化合物は後段の脱気装置により排
除し、有機酸はイオン交換装置により吸着除去する。又
は炭酸ガスと有機酸はイオン交換により吸着除去した後
揮発性低分子化合物は脱気装置で排除するものである。
【0010】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。
【0011】図1は本発明の一実施態様を示すフローダ
イヤグラムの一次処理工程部分である。
【0012】図中1は工業用水などの原水である。この
原水1は、順次前処理装置2、イオン交換装置3、逆浸
透膜装置4に送られ処理されるが、これらの各装置は一
般の超純水製造装置において用いるものがそのまま使用
できる。次に、逆浸透膜装置4を通過した水は紫外線酸
化装置5に送られ、ここで前記装置で処理できなかった
水中の有機物は紫外線照射により酸化され、炭酸ガス、
有機酸、その他の揮発性低分子化合物に変化する。本発
明において用いられる紫外線酸化装置5は少なくとも1
85nmの波長の紫外線を含む紫外線を照射できるもの
で、この波長の紫外線を照射できないものは用いること
ができない。上記装置は一般に水処理に用いられている
低圧紫外線酸化装置など(例えば千代田工販(株)製の
紫外線酸化装置、商品名TFLシリーズなど)がそのま
ま使用できる。紫外線の照射は少なくとも水中に溶解し
ている有機物を分解するのに十分な量が照射されなけれ
ばならないが、これは装置の設計条件により適宜決定す
べきものであるが、一般的には0.3〜1.0kW・h
/m3 とすることが好ましい。
【0013】紫外線酸化装置を通過した水は、次いで脱
気装置6に入り、ここで炭酸ガス、及び揮発性有機物が
除去される。脱気装置6は特に限定されるものではな
く、一般的に真空脱気装置、膜脱気装置、加熱脱気装置
等を用いて有効に実施できる。
【0014】脱気装置6を通った水は、次いでイオン交
換装置7に入り有機酸などのイオンが除去される。イオ
ン交換装置7も、一般的なものが適宜選択して使用され
る。
【0015】上記のようにして処理された水は従来法と
比較して含有する有機物量が極めて低減された一次純水
であり、この一次純水は次いで二次処理工程に入り、さ
らに高純度の超純水となるものである。二次処理、及び
二次純水製造装置は、例えば図3に示す従来の装置がそ
のまま使用できる。
【0016】なお、本実施態様においては、紫外線酸化
装置5の次に脱気装置6、その次にイオン交換装置7を
配置したが、脱気装置6とイオン交換装置7とを入れ替
えて、イオン交換装置7の次に脱気装置6を配置しても
よく、この態様も本願発明に含まれる。
【0017】
【実施例】
(実施例1,2)図2に示すフローダイヤグラムの超純
水製造装置を用いて超純水を製造した。この場合、逆浸
透膜装置4の処理水を2系列に分岐させた。前処理装置
2としては凝集沈殿装置、砂濾過器、活性炭濾過器をこ
の順に連通したものを用いた。
【0018】イオン交換処理装置3としては塔内に強酸
性カチオン交換樹脂アンバーライト(登録商標)IR1
24を充填したカチオン塔と、脱炭酸塔と、塔内に強塩
基性アニオン交換樹脂アンバーライトIRA−402を
充填したアニオン塔とをこの順に連通した2B3T型の
純水製造装置を用いた。
【0019】逆浸透膜装置4としては日東電工(株)製
の逆浸透膜NTR−759HR−S2を装着したものを
用いた。
【0020】紫外線酸化装置5として千代田工販(株)
製の紫外線酸化装置を用い、照射量0.35kW・h/
3 で処理した。脱気装置6としては、真空脱気装置を
用い、真空度−750mmHgで処理した。
【0021】イオン交換装置7としては予め特別のコン
ディショニングを行った強酸性カチオン交換樹脂と強塩
基性アニオン交換樹脂とを混合した樹脂(オルガノ
(株)製EG−4)を塔内に充填した混床式のイオン交
換装置を用いた。
【0022】各装置の出口水の有機物量をTOC計(東
レ720、またはANATEL)で計測した結果を下表
に示した。
【0023】
【表1】東レ720:1〜4測定 ANATEL:5〜7測定
【0024】
【表2】 実施例1,2から明らかなように、脱気装置とイオン交
換装置を入れ替えても、いずれも良好な結果が得られ
た。
【0025】また、本発明においては、一次処理工程に
紫外線酸化、脱気、イオン交換処理を有するようにした
ので、通常二次処理工程で得られるTOC値である0.
7ppbが一次処理により達成できた。 (比較例)本発明に係る一次処理の構成による処理効果
を比較するために実施例1における脱気装置6を省略
し、その他は実施例1と同じ構成とした装置によって処
理を行った。各処理装置の出口における純水のTOCを
測定した結果を、前述した実施例1,2の場合と比較し
て下表に示した。
【0026】
【表3】 上記結果から、比較例の一次処理ではイオン交換樹脂で
除去できない揮発性有機物が存在すること及び、脱気処
理を加えるとこれらは除去できることが確認できた。
【0027】
【発明の効果】本発明においては紫外線酸化と脱気とイ
オン交換とを一次処理に組込んだので、一次処理をする
だけで従来の二次処理に近いTOC値の一次純水を得る
ことができ、最終的には、TOC値を従来よりさらに低
下させた超純水をユースポイントに供給することが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様を説明する部分フローダイ
アグラムである。
【図2】本発明の実施例を示すフローダイアグラムであ
る。
【図3】従来の超純水製造装置の一例を示すフローダイ
アグラムである。
【符号の説明】
1 原水 2 前処理装置 3 イオン交換装置 4 逆浸透膜装置 5 紫外線酸化装置 6 脱気装置 7 イオン交換装置 51 原水 52 前処理装置 53 イオン交換装置 54 逆浸透膜装置 55 真空脱気装置 56 イオン交換装置 57 紫外線殺菌装置 58 紫外線酸化装置 59 ポリシャ 60 限外濾過膜装置 61 ユースポイント 62 リターン配管
───────────────────────────────────────────────────── 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 9/00 Z 7446−4D

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原水を一次処理工程及び二次処理工程で
    順次処理することにより、超純水を製造する超純水製造
    方法において、一次処理工程が少なくとも一連の紫外線
    酸化処理と脱気処理とイオン交換処理の組合せの有機物
    除去処理、または一連の紫外線酸化処理とイオン交換処
    理と脱気処理の組合せの有機物除去処理を含み、これに
    より水中に含まれる非イオン性有機物を除去することを
    特徴とする超純水製造方法。
  2. 【請求項2】 一次純水製造装置と、及び二次純水製造
    装置とを備えた超純水製造装置において、一次純水製造
    装置が少なくとも一連の紫外線酸化装置と脱気装置とイ
    オン交換装置と、または一連の紫外線酸化装置とイオン
    交換装置と脱気装置とを備えてなり、これにより水中に
    含まれる非イオン性有機物を除去することを特徴とする
    超純水製造装置。
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