JPH0716582A - オゾン水処理方法及び装置 - Google Patents

オゾン水処理方法及び装置

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JPH0716582A
JPH0716582A JP18925293A JP18925293A JPH0716582A JP H0716582 A JPH0716582 A JP H0716582A JP 18925293 A JP18925293 A JP 18925293A JP 18925293 A JP18925293 A JP 18925293A JP H0716582 A JPH0716582 A JP H0716582A
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JP
Japan
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water
ozone
pure water
ultrapure
hydrogen
Prior art date
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Application number
JP18925293A
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English (en)
Inventor
Tadahiro Omi
忠弘 大見
Makoto Shimada
誠 島田
Isao Sawamoto
勲 澤本
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De Nora Permelec Ltd
Original Assignee
Permelec Electrode Ltd
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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のオゾンを使用する超純水処理装置では
超純水製造装置がオゾンに対する耐性を有しないため処
理済のオゾン水を循環使用できず、又循環使用を試みる
場合でも完全にオゾン除去を達成できないため循環オゾ
ン水により超純水製造装置の性能が劣化するという問題
点があった。本発明はオゾン水処理システムにおける使
用済オゾン水を放流又は循環する前に該オゾン水中の残
留オゾンや酸素をほぼ完全に除去できる方法及び装置を
提供することを目的とする。 【構成】 オゾン含有超純水を使用して処理を行うユー
スポイント9の下流側のリターンライン10に触媒を充填
した水素散気装置11を設置し、該装置内で使用済オゾン
水と水素含有ガスを接触させて残留オゾン及び酸素を除
去する。この使用済純水をそのまま系外に放流しても環
境を汚染することがなく、又循環再使用しても超純水製
造装置の性能を劣化させることがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オゾン水処理方法及び
装置に関し、より詳細には電子工業、医薬品製造等の技
術分野で殺菌及び洗浄等に利用された後のオゾン水中の
オゾンを効率的に除去するための方法及び装置に関す
る。
【0002】
【従来技術とその問題点】電子工業における部品洗浄や
医薬品製造等の技術分野で要求される超純水を製造する
際には蒸留やイオン交換等の一次精製で製造した純水を
ポリシャー等を含む超純水製造装置に供給して更にパー
ティクル等の不純物を除去し純度を向上させるようにし
ている。このようにして製造された超純水は供給ライン
を通してユースポイントに供給され洗浄等に使用された
後、未使用あるいは使用済の超純水あるいは純水を前記
一次精製工程に循環して再使用するようにしている。
【0003】そして洗浄等の処理効率を向上させるため
に前記超純水中にオゾンを溶解させてオゾン含有超純水
とした後に前記洗浄等の処理操作に使用することが試み
られている。オゾンは塩素より酸化力が強く、殺菌、脱
臭、脱色等に効果を有し、かつ酸化作用後に比較的容易
に酸素に分解し二次公害の問題も生じないため近年その
利用範囲が拡大されつつある。
【0004】しかし前記分解は完全に行われるのではな
く、少量のオゾンが残存しかつ分解生成物である酸素も
溶解している。これらの残留ガスを完全に除去するため
に現在では活性炭処理を行い、その後放流により廃棄し
ている。しかし前述の超純水循環工程に戻すためには活
性炭から生ずる不純物が多くなり過ぎ、実質的に循環再
使用することは不可能であった。又前記残留ガスは超純
水製造装置等に悪影響を及ぼすため、除去操作を行うこ
となく循環することは不適当である。
【0005】この欠点を解消するために配管をバクテリ
ア育成に適さない材料で構成したり前記超純水製造装置
の直前で低圧紫外線オゾン分解装置によりオゾン分解を
行う方法(特開平2-144195号)が提案されているが、前
記低圧紫外線によるオゾン分解は完全に行われにくく、
超純水製造装置に供給される純水中にオゾンが含まれ前
記超純水製造装置の性能が十分に発揮されにくいという
欠点がある。
【0006】
【発明の目的】本発明は、前述の従来技術の問題点を解
消し、洗浄等に使用された後の使用済純水又は未使用超
純水中に存在するオゾンをほぼ完全に分解して除去し、
その後放流しあるいは循環再使用できるようにしたオゾ
ン水処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【0007】
【問題点を解決するための手段】本発明は、一次純水を
少なくともポリシャーを含む超純水製造装置に供給して
超純水とし該超純水にオゾン含有ガスを注入してオゾン
水を調製し、該オゾン水をユースポイントに送水して被
処理体の処理に使用し使用後の前記オゾン水を前記超純
水製造装置に循環して再使用しあるいは放流するように
したオゾン水処理方法において、ユースポイントより下
流側に水素含有ガスを供給して前記オゾン水中の残留オ
ゾンを除去することを特徴とするオゾン水処理方法及び
該方法に使用する装置である。
【0008】以下本発明を詳細に説明する。オゾンは前
述の通りその利用範囲が拡大されつつあり、半導体洗浄
水等の水処理、医療、食品関係等の多方面でオゾンが使
用されている。
【0010】本発明でもオゾンの有する殺菌力を利用し
て半導性基板や液晶の洗浄や殺菌等の処理を行う。本発
明におけるオゾン水処理システムでは通常の手法例えば
蒸留やイオン交換により製造された純水をポリシャーや
精密濾過膜を含む超純水製造装置に供給してその抵抗値
が18.25 MΩに近い超純水を製造するが該超純水には金
属不純物は殆ど含まれていない。その後該超純水に通常
はオゾンと酸素の混合ガスであるオゾン含有ガスを注入
して溶解させオゾン水(酸素ガスも溶存する)とする。
このオゾン水を供給ラインを通して各ユースポイントに
供給しオゾンの殺菌作用を利用して前記半導性基板等の
処理を行う。
【0011】該ユースポイントから排出される使用済あ
るいは未使用の超純水又は純水(超純水と純水を含めて
単に純水と称することがある)中にはオゾンが残存す
る。本発明ではこの純水中のオゾン(及び酸素)を水素
と反応させて水に変換して除去する。水素との反応によ
る残留オゾン(及び酸素)の除去は水素散気装置等を使
用して行うことができる。又オゾンや酸素と水素含有ガ
スの反応で水を生成する反応用の触媒を充填した水素散
気装置にオゾンや酸素を含有する純水を噴霧状態で供給
すると該純水中のオゾンや酸素が水素ガスと反応し水と
なって除去される。この水素ガスを使用する残留オゾン
除去では活性炭処理と異なり不純物が混入しにくく、オ
ゾンや不純物を含まない純水に変換される。この純水は
そのまま放流しても不純物含有量がほぼ零であるため環
境問題が生ずることがなく、又前記超純水製造装置に悪
影響を及ぼすオゾンを含まないため該超純水製造装置に
循環して再使用することができる。
【0012】本発明で使用するオゾンは不純物を殆ど含
まない高純度オゾンであることが必要である。該オゾン
は酸素ガスに高電圧を印加して酸素の一部をオゾンに変
換する無声放電方式により製造することもできるが、該
方式により製造されるオゾンはパーティクルや金属の混
入がかなりあり、特に電子工業での洗浄用としては望ま
しくない。本発明では前記無声放電方式で得られるオゾ
ンより高純度のオゾンが得られる電気分解方式による酸
素混合オゾンガスを使用することが望ましく、該混合ガ
ス中のオゾンガス濃度は14〜20重量%程度である。
【0013】純水を電気分解して前記酸素−オゾン混合
ガスを得るためには、固体電解質の一方に陽極として耐
オゾン性を有する基材例えばチタン基材上に酸化鉛や酸
化スズを被覆した材料を、又他方に陰極としてステンレ
スや炭素等を基材とし白金等の白金族金属を被覆した材
料をそれぞれ用い、陽極に純水を連続的又は間欠的に供
給し、陽極/陰極間に直流電圧を印加すればよい。
【0014】前記残留オゾンの除去に使用する水素含有
ガスとしてボンベの水素ガスを使用し供給してもよい
が、前記電気分解により陰極で高濃度水素ガスが得られ
るためこの水素ガスを前記水素散気装置等に供給するこ
とが望ましい。又前記水素散気装置に供給される水素ガ
スとラインに注入されるオゾンガスとの比は2:1〜
5:1の範囲に維持することが望ましい。
【0015】次に添付図面に基づいて本発明に係わるオ
ゾン水処理方法の一例を説明する。図1は、本発明方法
に係わるオゾン水処理方法の一例を示すフローシートで
ある。蒸留やイオン交換により製造された一次純水は一
次純水タンク1に貯留される。この一次純水はその後該
タンク1に接続された循環ポンプ2により超純水製造装
置3に供給される。
【0016】該超純水製造装置3はポリシャー4と精密
濾過装置5から成り、前記純水中の無機物質を前記ポリ
シャー4で除去し、既に存在する有機物粒子等とともに
前記濾過装置5で除去して超純水を製造する。該超純水
には供給ライン6に設置されたオゾン水調製装置7にお
いて該装置7に隣接したオゾナイザー8で製造したオゾ
ン含有ガスが注入されてオゾン水に変換される。このオ
ゾン水は、図示の例では2ヵ所のユースポイント9に並
列的に供給され、該ユースポイント9において電子部品
の洗浄等の操作を行い被処理体の処理を行う。この処理
操作で使用されあるいは過剰に供給されて使用されなか
ったオゾンや酸素を含む使用済純水又は未使用超純水は
集められリターンライン10を通過する際に該ライン10に
設置され触媒が充填された水素散気装置11で該装置11に
供給される水素含有ガスと接触して前記残留オゾン及び
酸素が水に変換され除去される。残留オゾン等が除去さ
れた純水はその後リターンライン10を通って前記一次純
水タンク1に循環して再使用され、あるいは系外へ放流
される。
【0017】一次純水タンク1に循環した純水は同様に
して循環ポンプ2により前述の超純水製造装置3に供給
されるが、この純水中には殆ど残留オゾンがなく、該超
純水製造装置3の性能に悪影響を及ぼすことがない。又
系外に放流される純水もオゾンや酸素を含まないため環
境衛生上の問題を生じさせることがない。
【0018】
【実施例】次に本発明によるオゾン水処理方法の実施例
を記載するが、該実施例は本発明を限定するものではな
い。
【0019】
【実施例1】図1に示したフローチャートに従ってオゾ
ン水による被処理体の洗浄処理を行った。比抵抗が104
Ωcmである原水を純水製造装置内でアニオン及びカチ
オン交換樹脂と接触させて不純物を除去し比抵抗が2M
Ωcmの純水として一次純水タンク内に貯留した。この
純水をポリシャーとミクロンフィルター(孔径0.1 μ
m)を含む超純水製造装置に供給して比抵抗が18.2MΩ
cmの超純水を製造した。該超純水中の酸素濃度は0.5
ppbであった。この超純水をオゾン水調製装置に10リ
ットル/分の速度で供給し、10g−O3 /時の割合でオ
ゾン含有ガスと接触させてオゾン水を調製した。このオ
ゾン水のオゾン濃度は10mg/リットルであり、又その
溶存酸素濃度は9mg/リットル以上で過飽和の状態で
あった。
【0020】このオゾン水をユースポイントに供給して
半導性基板の洗浄に使用し、使用後の純水中のオゾン濃
度を測定したところ3mg/リットルに減少していた
が、溶存酸素濃度は9mg/リットル以上で過飽和の状
態のままであった。このオゾン含有水を、担体ポリプロ
ピレン樹脂に触媒金属Pdを10mg/cm2 の割合で担
持した触媒を充填した水素散気装置中に2.8 リットル/
分の割合で噴霧した。該水素散気装置から取り出された
純水中のオゾン濃度は零となり溶存酸素濃度も1ppb
まで減少した。
【0021】
【発明の効果】本発明は、一次純水を少なくともポリシ
ャーを含む超純水製造装置に供給して超純水とし該超純
水にオゾン含有ガスを注入してオゾン水を調製し、該オ
ゾン水をユースポイントに送水して被処理体の処理に使
用し使用後の前記オゾン水を前記超純水製造装置に循環
して再使用しあるいは放流するようにしたオゾン水処理
方法において、ユースポイントより下流側に水素含有ガ
スを供給して前記オゾン水中の残留オゾンを水に変換し
て除去することを特徴とするオゾン水処理方法及び該方
法に使用する装置である。
【0022】本発明では、ユースポイントにおいて半導
性基板等に使用された使用後の純水中に含まれる残留オ
ゾンや酸素が水素含有ガスと接触して水に変換されるこ
とによりほぼ完全に除去される。従って使用済の純水を
そのまま系外に放流しても環境を汚染することがない。
又この純水を超純水製造装置に循環して再使用しても残
留オゾンを含まないため、オゾンに対する耐性に劣る前
記超純水製造装置の性能を劣化させることがなく、蒸留
やイオン交換等の純水製造工程を省き、運転を停止する
ことなく連続的に超純水製造−オゾン水調製−被処理体
処理のサイクルを継続することができる。又本発明に使
用するオゾン含有ガス及び水素含有ガスは、それぞれ水
電解により生成する陽極ガス及び陰極ガスとすることが
でき、これらのガスは不純物含有量が非常に小さくかつ
同一電解槽内で製造できるため、その使用は経済的であ
るとともにオゾン水及び循環する純水の純度を向上させ
ることを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるオゾン水処理システムを例示する
フローシート。
【符号の説明】
1・・・一次純水タンク 2・・・循環ポンプ 3・・
・超純水製造装置 4・・・ポリシャー 5・・・精密
濾過装置 6・・・供給ライン 7・・・オゾン水調製
装置 8・・・オゾナイザー 9・・・ユースポイント
10・・・リターンライン 11・・・水素散気装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 1/50 550 H 9045−4D

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一次純水を少なくともポリシャーを含む
    超純水製造装置に供給して超純水とし該超純水にオゾン
    含有ガスを注入してオゾン水を調製し、該オゾン水をユ
    ースポイントに送水して被処理体の処理に使用し使用後
    の前記オゾン水を前記超純水製造装置に循環して再使用
    しあるいは放流するようにしたオゾン水処理方法におい
    て、ユースポイントより下流側に水素含有ガスを供給し
    て前記オゾン水中の残留オゾンを除去することを特徴と
    するオゾン水処理方法。
  2. 【請求項2】 オゾン含有ガスが水電解で生成する陽極
    ガスであり、水素含有ガスが水電解で生成する陰極ガス
    である請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 一次純水を貯留する一次純水タンク、該
    一次純水タンクの下流側に位置し前記一次純水を超純水
    にするポリシャーを含む超純水製造装置、該超純水中に
    オゾン含有ガスを注入してオゾン水を調製するオゾン水
    調製装置、供給ラインを通して供給される該オゾン水で
    被処理体を処理する1又は2以上のユースポイント、該
    ユースポイントでの使用済オゾン水を放流しあるいは前
    記一次純水タンクへ循環するリターンラインを含んで成
    るオゾン水処理装置において、前記リターンライン内の
    オゾン水に水素含有ガスを供給して該オゾン水中に含有
    される残留オゾンを除去する水素散気装置を有すること
    を特徴とするオゾン水処理装置。
JP18925293A 1993-06-28 1993-06-30 オゾン水処理方法及び装置 Pending JPH0716582A (ja)

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US08/266,588 US5447640A (en) 1993-06-28 1994-06-28 Method and apparatus for sterilization of and treatment with ozonized water

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001179268A (ja) * 1999-12-28 2001-07-03 Mitsubishi Electric Corp 基板処理装置
JP2002346570A (ja) * 2001-05-21 2002-12-03 Kurita Water Ind Ltd 比抵抗調整水殺菌装置
JP4508311B2 (ja) * 1999-05-26 2010-07-21 栗田工業株式会社 オゾン濃度の調整方法
JP2012096187A (ja) * 2010-11-04 2012-05-24 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 超純水製造システムおよびその洗浄方法、ならびにそれを用いた超純水の製造方法

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