JPH10337568A - 超純水製造装置 - Google Patents

超純水製造装置

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JPH10337568A
JPH10337568A JP15089097A JP15089097A JPH10337568A JP H10337568 A JPH10337568 A JP H10337568A JP 15089097 A JP15089097 A JP 15089097A JP 15089097 A JP15089097 A JP 15089097A JP H10337568 A JPH10337568 A JP H10337568A
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JP
Japan
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irradiation
oxidizing
oxidizer
ultraviolet
specific resistance
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JP15089097A
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English (en)
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Motomu Koizumi
求 小泉
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Kurita Water Industries Ltd
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Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 UV照射装置と、イオン交換装置と、ファイ
ナルフィルタとを含む超純水製造装置において、一次純
水のTOCの変動に対応してUV出力を即時的に制御す
ることにより、水質を低下させることなく電力コストを
大幅に削減する。 【解決手段】 UV照射装置1として、第1のUV酸化
装置1Aとその流出水を処理する第2のUV酸化装置1
Bを用い、第1のUV酸化装置1Aの流出水の比抵抗を
比抵抗計2Aで測定し、その測定値に基いて第2のUV
酸化装置1BのUV照射強度を制御する。 【効果】 比抵抗の測定値が大きいときには原水中のT
OC量が多いとみて、UV照射強度を高くし、比抵抗の
測定値が小さいときにはUV照射強度を低くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は超純水製造装置に係
り、特に紫外線(UV)照射装置とイオン交換装置とを
組合せた超純水製造装置において、一次純水のTOCの
変動に対応してUV照射量を制御することにより、UV
照射装置における電力消費量を低減する超純水製造装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】UV照射による酸化処理とイオン交換処
理とからなる超純水製造プロセスは公知であり、例え
ば、特許第2500968号公報には、UV照射装置
と、アニオン交換装置と、混床式イオン交換装置とを備
えてなる超純水製造装置が記載されている。
【0003】この超純水製造装置では、UV照射により
原水中の有機物を有機酸の段階まで分解し、この有機酸
を後続のアニオン交換装置で除去する。このため、UV
照射装置においては、原水中の有機物をほぼ完全に分解
するためにUV照射量を高める必要がなく、UV照射の
みで有機物を分解する場合に比べて使用電力量の低減を
図ることが可能となる。また、UV照射装置に対する原
水負荷が大幅に低減されることから、これを小型化する
ことができ、全体の装置の小型化を図ることも可能とな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような超純水製造
装置において、UV照射装置での電力コストが処理コス
トの中で占める割合は比較的大きいため、原水中の有機
物量に対応した必要最低限のUV照射を行って、電力コ
ストを低減することが望まれる。
【0005】しかしながら、従来の超純水製造プロセス
では、多くの場合、原水中の有機物量に対応したUV出
力の制御は行われておらず、原水水質の変動で原水中の
有機物濃度が低減した場合においても、一定のUV出力
で処理を行っているために、消費電力の無駄を生じてい
る。
【0006】UV照射装置の入口部分にTOC計を設置
し、UV照射装置流入水のTOCを測定し、この測定値
に基いてUV出力を制御することも検討されているが、
TOC計の測定には数分の時間を要するために、原水の
水質変動に対応して即時的にUV出力を制御することは
困難である。
【0007】本発明は上記従来の問題点を解決し、TO
Cの変動に対応してUV出力を即時的に制御することが
でき、これにより水質を低下させることなく電力コスト
を大幅に削減することができる超純水製造装置を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の超純水製造装置
は、一次純水に紫外線を照射し、含有される有機物を酸
化分解する紫外線照射装置と、該紫外線照射装置からの
有機酸を含む流出水を処理するイオン交換装置と、該イ
オン交換装置の流出水が通水されるファイナルフィルタ
とを含む超純水製造装置において、前記紫外線照射装置
は、第1の紫外線酸化装置と、その流出水の比抵抗を測
定する比抵抗測定装置と、該第1の紫外線酸化装置の流
出水を処理する第2の紫外線酸化装置と、前記比抵抗測
定装置の測定値に基づいて該第2の紫外線酸化装置の紫
外線照射量を制御する制御装置とを含むことを特徴とす
る。
【0009】一次純水中の有機物はUV照射により酸化
分解されてカルボン酸の中間体を経由して最終的にCO
2 とH2 Oにまで分解されるため、TOC分解量と比抵
抗値とには相関があり、TOC分解量が多い程比抵抗は
低く、TOC分解量が少い程比抵抗は高い。そして、比
抵抗は瞬時に測定することができる。
【0010】従って、第1のUV酸化装置の流出水の比
抵抗を測定し、この測定値に基いて第2のUV酸化装置
のUV照射量を制御することにより、TOCの変動に対
応してUV出力の即時的な制御を行える。
【0011】即ち、第1のUV酸化装置の流出水の比抵
抗が低い場合は第1のUV酸化装置のTOC分解量が多
く、これは、第1のUV酸化装置に流入する水のTOC
が多いことを示す。逆に、第1のUV酸化装置の流出水
の比抵抗が高い場合は第1のUV酸化装置のTOC分解
量が少なく、これは第1のUV酸化装置に流入する水の
TOCが少ないことを示す。
【0012】従って、第1のUV酸化装置の流出水の比
抵抗が低い場合には第2のUV酸化装置のUV強度を高
め、第1のUV酸化装置の流出水の比抵抗が高い場合に
は第2のUV酸化装置のUV強度を下げることで、TO
Cの変動に対応して即時的なUV照射量の制御を行え
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【0014】図1は本発明の実施の形態に係る超純水製
造装置を示す系統図である。
【0015】本発明の超純水製造装置は、図1に示す如
く、UV照射装置1とUV照射制御装置2とイオン交換
装置3とファイナルフィルタ4とを接続してなるもので
あって、このうち、UV照射装置1として、第1のUV
酸化装置1A、この第1のUV酸化装置1Aの流出水を
処理する第1のUV酸化装置1Bと、UV照射制御装置
2として第1のUV酸化装置1Aの流出水の比抵抗を測
定する比抵抗計2Aと、この比抵抗計2Aの測定値に基
いて、第2のUV酸化装置1Bの制御信号を出力する制
御装置2Bとを設けたものである。
【0016】この超純水製造装置において、通常の純水
製造装置で処理されて得られた純水(一次純水)は、ま
ず、第1のUV酸化装置1Aに導入されてUV照射さ
れ、更に第2のUV酸化装置1Bに導入されてUV照射
され、これにより、含有される有機物は有機酸に酸化さ
れる。なお、本発明で処理する一次純水は、一般的には
比抵抗が15MΩ・cm以上、特に16〜18MΩ・c
m程度のものである。
【0017】第1のUV酸化装置1Aは常時一定のUV
出力で運転される。一方、第2のUV酸化装置1BはU
V出力の調整が可能な装置であって、比抵抗計2Aの測
定結果に応じて制御装置2BでUV出力が制御される。
【0018】第1のUV酸化装置1A,第2のUV酸化
装置1Bは、規定出力が同仕様のものであっても、第1
のUV酸化装置1Aに比べて第2のUV酸化装置1Bの
規定出力が低いものであっても良い。
【0019】これら第1のUV酸化装置1A及び第2の
UV酸化装置1Bとしては、好ましくは出力波長が17
0nm以上の通常のUV照射装置を用いることができ、
また、エキシマランプを使用することもできる。
【0020】比抵抗計2Aとしては特に制限はなく、通
常の比抵抗測定装置を用いることができる。
【0021】第2のUV酸化装置1BにおけるUV照射
量は、比抵抗計2Aの測定結果に応じて段階的に変化さ
せても良く、また、連続的に変化させても良い。
【0022】段階的に変化させる場合は、第2のUV酸
化装置1BのUV照射量を2段階又は3段階以上の複数
段階に設定しておき、比抵抗計2Aの測定値に応じて、
UV照射量を段階的に制御するのが好ましい。
【0023】なお、第2のUV酸化装置1BにおけるU
V照射量の調整は、UV強度の調整によって行っても良
く、UV照射時間の調整により行っても良い。もちろ
ん、これら双方の調整により行っても良い。
【0024】このようなUV照射装置1でのUV照射
は、一次純水中の有機物が有機酸に酸化される程度にと
どめ、有機物がCO2 やN2 でH2 Oまでに完全に分解
するほど照射を行わないことが重要である。もちろん、
照射の間に一部の有機物がCO2 等に分解することがあ
るが不都合ではない。
【0025】このUV照射装置1において、有機物の酸
化分解をより短時間で行うために、一次純水に酸化剤と
して過酸化水素を添加し、過酸化水素存在下でUVを照
射して処理することもできる。
【0026】UV照射装置1(第2のUV酸化装置1
B)からの有機酸を含む水は、次にイオン交換装置3に
導入され、含有される有機酸が除去される。
【0027】このイオン交換装置3としては、アニオン
交換装置と混床式イオン交換装置を直列に配置して使用
するか、混床式イオン交換装置を単独で使用することが
できる。アニオン交換装置は強塩基性アニオン交換樹脂
を充填し、混床式イオン交換装置は強酸性カチオン交換
樹脂のH形と強塩基性アニオン交換樹脂のOH形とを混
合して用いる。具体的にはダイヤイオン(商標)PA3
12(三菱化学(株)社製)とダイヤイオン(商標)P
K228(同社製)とを混合したものが好適である。
【0028】このイオン交換装置3でイオン交換処理し
た後、ファイナルフィルタ4を通した水は、TOC濃度
の極めて低い、高純度の超純水である。
【0029】なお、ファイナルフィルタ4としては、中
空糸型のMF(精密濾過)膜、UF(限外濾過)膜等を
用いることができる。
【0030】
【実施例】以下に実験例及び実施例を挙げて、本発明を
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。
【0031】実験例1 第1の逆浸透膜分離装置、混床式イオン交換装置及び第
2の逆浸透膜分離装置で順次処理して得られた一次純水
(比抵抗17.5〜18.0MΩ・cm,TOC3〜5
ppb)を、給水量3m3 /hrで第1のUV酸化装置
及び第2のUV酸化装置で順次処理し、この処理水を更
にアニオン交換装置で処理する系において、第1のUV
酸化装置及び第2のUV酸化装置の流出水の比抵抗を測
定する比抵抗計(栗田工業(株)製「MX−4」)をそ
れぞれ設け、また、アニオン交換装置の流出水のTOC
を測定するTOC計(アナテル社製「A−1000」)
を設け、比抵抗とTOCの関係を調べた。
【0032】なお、第1のUV酸化装置及び第2のUV
酸化装置としては、ランプ消費電力90Wのランプ(代
表波長185nm及び254nm)4本を備えるものを
用いた。
【0033】第1のUV酸化装置は100%出力とし、
第2のUV酸化装置については第1のUV酸化装置の流
出水の比抵抗値により100%又は60%出力とした。
【0034】また、アニオン交換装置としては、ゲル型
強塩基性アニオン交換樹脂30Lを充填したものを用い
た。
【0035】第1のUV酸化装置の給水に所定量のメタ
ノールを不連続的に添加し(5分添加、5分無添加)、
第1のUV酸化装置及び第2のUV酸化装置の流出水の
比抵抗とアニオン交換装置の流出水のTOCとの関係を
表1に示した。
【0036】
【表1】
【0037】表1より明らかなように、第1のUV酸化
装置の流出水の比抵抗の測定結果に基いて、第2のUV
酸化装置のUV照射量を制御できる。即ち、第1のUV
酸化装置の流出水の比抵抗が高い場合には、第2のUV
酸化装置のUV照射量を少なくしても低TOCの処理水
を得ることができ(No.4)、また、第1のUV酸化
装置の流出水の比抵抗が低い場合、第2のUV酸化装置
のUV照射量が少ないとTOCを十分に低減することが
できないことから(No.5,6)、この場合には、第
2のUV酸化装置のUV照射量を多くする必要がある
(No.3)。
【0038】実施例1 図1に示す装置により、一次純水(比抵抗17.0〜1
8.0MΩ・cm,TOC3〜4ppb)を3m3 /h
rの処理量で処理して超純水の製造を行った。
【0039】用いた各装置の仕様は次の通りである。
【0040】第1のUV酸化装置 UVランプ 0.36KW(代表波長185nm)第2のUV酸化装置 UVランプ 0.36KW(代表波長185nm)比抵抗計2A 栗田工業(株)製「MX−4」混床式イオン交換装置 樹脂塔 200mmφ×1200mmH カチオン交換樹脂 10L アニオン交換樹脂 20Lファイナルフィルタ4 栗田工業(株)製、限外濾過膜装置「KU−1010H
S(4インチ)」 比抵抗計2Aで測定された第1のUV酸化装置1Aの流
出水の比抵抗が14MΩ・cm以上の場合には、第2の
UV酸化装置1Bの出力を60%とし、この比抵抗が1
1MΩ・cm未満の場合には、第2のUV酸化装置1B
の出力を100%とした。
【0041】その結果、比抵抗18MΩ・cm以上,T
OC1ppb以下の高純度の超純水を安定に製造するこ
とができた。
【0042】なお、この処理で要した第2のUV酸化装
置1Bの電力量は、第2のUV酸化装置1Bの出力を常
に100%とした場合に比べて40%も低減された。
【0043】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の超純水製造
装置によれば、一次純水の有機物濃度の変動に対応して
UV照射装置のUV照射量を即時的に制御することがで
き、従って、得られる超純水の水質を低下させることな
く、電力コストを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る超純水製造装置を示
す系統図である。
【符号の説明】
1 UV照射装置 1A 第1のUV酸化装置 1B 第2のUV酸化装置 2 UV照射制御装置 2A 比抵抗計 2B 制御装置 3 イオン交換装置 4 ファイナルフィルタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一次純水に紫外線を照射し、含有される
    有機物を酸化分解する紫外線照射装置と、該紫外線照射
    装置からの有機酸を含む流出水を処理するイオン交換装
    置と、該イオン交換装置の流出水が通水されるファイナ
    ルフィルタとを含む超純水製造装置において、 前記紫外線照射装置は、第1の紫外線酸化装置と、その
    流出水の比抵抗を測定する比抵抗測定装置と、該第1の
    紫外線酸化装置の流出水を処理する第2の紫外線酸化装
    置と、前記比抵抗測定装置の測定値に基づいて該第2の
    紫外線酸化装置の紫外線照射量を制御する制御装置とを
    含むことを特徴とする超純水製造装置。
JP15089097A 1997-06-09 1997-06-09 超純水製造装置 Pending JPH10337568A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000302413A (ja) * 1999-04-20 2000-10-31 Kurita Water Ind Ltd オゾン水製造装置
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