KR102119838B1 - 초순수 제조장치 - Google Patents

초순수 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102119838B1
KR102119838B1 KR1020187031976A KR20187031976A KR102119838B1 KR 102119838 B1 KR102119838 B1 KR 102119838B1 KR 1020187031976 A KR1020187031976 A KR 1020187031976A KR 20187031976 A KR20187031976 A KR 20187031976A KR 102119838 B1 KR102119838 B1 KR 102119838B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ultrafiltration membrane
membrane
ultrafiltration
membrane module
ultrapure water
Prior art date
Application number
KR1020187031976A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180125595A (ko
Inventor
후미타카 이치하라
히로시 스가와라
Original Assignee
오르가노 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오르가노 코포레이션 filed Critical 오르가노 코포레이션
Publication of KR20180125595A publication Critical patent/KR20180125595A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102119838B1 publication Critical patent/KR102119838B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B01D61/142—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/145—Ultrafiltration
    • B01D61/146—Ultrafiltration comprising multiple ultrafiltration steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18—Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/58—Multistep processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/08—Fully permeating type; Dead-end filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
    • B01D2317/02—Elements in series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
    • B01D2317/02—Elements in series
    • B01D2317/025—Permeate series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
    • B01D2317/04—Elements in parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
    • B01D2317/08—Use of membrane modules of different kinds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C02F2001/427—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange using mixed beds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/04—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply for obtaining ultra-pure water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/006—Cartridges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/40—Liquid flow rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions

Abstract

초순수 제조장치(1)는 한외여과막 장치(10)를 구비하고 있다. 한외여과막 장치(10)는 직렬로 접속된 복수의 한외여과막(11, 12)을 구비하며, 복수의 한외여과막(11, 12)은 제1 한외여과막(11)과, 복수의 한외여과막(11, 12) 중 가장 하류측에 위치하고, 제1 한외여과막(11)과는 여과 성능이 다른 제2 한외여과막(12)을 포함하고 있다.

Description

초순수 제조장치
본 발명은 초순수 제조장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스나 액정 디바이스의 제조 프로세스에서는, 세정 공정 등 여러 가지 용도에, 불순물이 고도로 제거된 초순수가 사용되고 있다. 초순수는, 일반적으로, 원수(하천수, 지하수, 공업용수 등)를, 전처리 시스템, 1차 순수 시스템 및 2차 순수 시스템(서브시스템)으로 순차 처리하는 것에 의해 제조되고 있다.
많은 서브시스템에서는, 그 최후단에, 초순수에 포함되는 미립자를 제거하기 위하여, 한외여과막 장치 등의 막분리장치가 설치되어 있다. 초순수에 포함되는 미립자는, 디바이스의 수율을 저하시키는 직접적인 원인이 되므로, 그 크기(입자 직경) 및 개수(농도)가 엄격하게 관리되고 있다. 그 때문에, 초순수 중의 미립자수를 저감시키기 위해서, 복수의 막분리장치가 직렬로 접속된 구성이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 내지 4 참조).
JP 2004-283710 A JP 2003-190951 A JPH10-216721 A JPH4-338221 A
최근의 반도체 디바이스의 급속한 고집적화·미세화에 따라서, 관리해야 할 미립자의 크기 및 개수의 요구는 점점 높아지고 있다. 예를 들면, 국제 반도체 기술 로드맵(ITRS)에 따르면, 초순수에 포함되는 미립자로서, 입자 직경이 10㎚ 이상인 미립자를 1개/㎖ 이하로 관리하는 것이 요구되고 있다. 그러나, 특허문헌 1 내지 4에 기재된 구성에서는, 이러한 요구를 충족시킬 수 있는 처리 수질이 얻어지지 않는 것이 현재 실정이다.
그래서, 본 발명의 목적은, 미립자수가 충분히 저감된 초순수를 제조하는 초순수 제조장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 초순수 제조장치는 한외여과막 장치를 구비하고 있다. 일 양상에서는, 한외여과막 장치가 직렬로 접속된 복수의 한외여과막을 구비하되, 복수의 한외여과막이 제1 한외여과막과, 복수의 한외여과막 중 가장 하류측에 위치하고, 제1 한외여과막과는 여과 성능이 다른 제2 한외여과막을 포함하고 있다. 다른 양상에서는, 한외여과막 장치가 직렬로 접속된 복수의 한외여과막 모듈을 구비하되, 복수의 한외여과막 모듈이 제1 한외여과막 모듈과, 복수의 한외여과막 모듈 중 가장 하류측에 위치하고, 제1 한외여과막 모듈과는 여과 성능이 다른 제2 한외여과막 모듈을 포함하고 있다.
이상, 본 발명에 따르면, 미립자수가 충분히 저감된 초순수를 제조하는 초순수 제조장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 초순수 제조장치의 개략 구성도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 UF막 장치의 2개의 UF막 모듈과 각각 동등한 여과 성능의 UF막이 충전되어 있을 경우의, 제2 UF막 모듈의 투과수에 포함되는 미립자의 SEM 사진이다.
도 3은 본 실시형태의 UF막 장치의 변형예를 나타낸 개략 구성도이다.
이하, 도면을 참조해서, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 초순수 제조장치의 개략 구성도이다. 또, 도시한 초순수 제조장치의 구성은, 단순한 일례이며, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
초순수 제조장치(1)는, 1차 순수 탱크(2)와, 펌프(3)와, 열교환기(4)와, 자외선 산화장치(5)와, 비재생형 혼상식 이온교환장치(카트리지 폴리셔(cartridge polisher))(6)와, 한외여과(UF)막 장치(10)를 구비하고 있다. 이들은, 2차 순수 시스템(서브시스템)을 구성하고, 1차 순수 시스템(도시 생략)에서 제조된 1차 순수를 순차 처리해서 초순수를 제조하고, 그 초순수를 사용점(7)에 공급하는 것이다.
1차 순수 탱크(2)에 저장된 피처리수(1차순수)는, 펌프(3)에 의해 송출되어, 열교환기(4)에 공급된다. 피처리수는, 열교환기(4)를 통과해서 온도조절된 후, 자외선 산화장치(5)에 공급되고, 거기에서, 자외선의 조사에 의해, 피처리수 중의 전체 유기 탄소(TOC)가 분해된다. 그 후, 카트리지 폴리셔(6)에 있어서, 이온 교환처리에 의해 피처리수 중의 금속 등이 제거되고, UF막 장치(10)에 있어서, 피처리수 중의 미립자가 제거된다. 이렇게 해서 얻어진 초순수는, 일부가 사용점(7)에 공급되고, 나머지가 1차 순수 탱크(2)에 반송되도록 되어 있다. 1차 순수 탱크(2)에는, 필요에 따라서, 1차 순수 시스템(도시 생략)으로부터 1차 순수가 공급된다.
1차 순수 탱크(2), 펌프(3), 열교환기(4), 자외선 산화장치(5) 및 카트리지 폴리셔(6)로서는, 초순수 제조장치의 서브시스템에 있어서 일반적으로 이용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 그 때문에, 이들의 상세한 구성의 설명은 생략하고, 이하에서는, UF막 장치(10)의 상세한 구성에 대해서 설명한다.
UF막 장치(10)는 직렬로 접속된 2개의 UF막 모듈(11, 12)을 구비하고 있다. 각 UF막 모듈(11, 12)은, 원통 형상의 케이싱 내에 다수의 중공사 형상의 UF막(이하, 단지 「중공사막」이라고도 지칭함)이 묶여서 충전되고, 중공사막의 외측에서부터 피처리수를 공급해서 내측으로부터 투과수를 취출하는 외압형의 중공사막 모듈이다. 또한, 각 UF막 모듈(11, 12)은, 여과 방법으로서, 피처리수를 중공사막의 막면에 평행하게 공급하고, 막을 투과하지 않은 피처리수의 일부를 농축수로서 배출하는 크로스 플로우 방식을 채용한 것이다.
제1 UF막 모듈(11)과 제2 UF막 모듈(12)에는, 각각 여과 성능이 다른 UF막이 충전되어 있다. 예를 들면, 제2 UF막 모듈(12)에 충전된 UF막(제2 UF막)은, 제1 UF막 모듈(11)에 충전된 UF막(제1 UF막)보다도, 투과유속(단위 막면적 및 단위압력당의 투과 유량)이 크고, 물이 통과하기 쉬운 막이다. 또한, 제2 UF막 모듈(12)에 충전된 UF막은, 제1 UF막 모듈에 충전된 UF막보다도 분획 분자량이 크고, 느슨한 막이다. 제2 UF막 모듈(12)에 있어서, UF막의 투과유속이 보다 큰 것, 분획 분자량이 보다 큰 것에 의한 효과에 대해서는 후술한다.
제1 UF막 모듈(11)로서는, 제거 대상이 되는 미립자의 크기(입자 직경)에 맞춰서 적절한 것을 적당히 선택할 수 있고, 그 구성에 특별히 제한은 없다. 본 실시형태에서는, 분획 분자량이 4000 내지 6000인 UF막이 충전된 것이 적절하게 이용되며, 이것에 의해, 입자 직경이 10㎚ 이상인 미립자(이하, 「대상 미립자」라고 지칭함)을 제거하는 것도 가능하게 된다. 충전되는 UF막의 재료도, 특별히 제한은 없지만, 후술하는 바와 같이, 막 자체로부터의 용출이 적은 것이 바람직하며, 폴리설폰이 바람직하다. 이러한 제1 UF막 모듈(11)로서는, 예를 들어, 아사히카세이(旭化成) 주식회사 제품(물품 번호: OLT-6036H)이나 닛토덴코(日東電工) 주식회사 제품(물품 번호: NTU-3306-K6R)인 UF막 모듈을 들 수 있다. 이들은, 모두 분획 분자량이 6000인 폴리설폰제의 중공사막이 충전된 것이다. 또, 제1 UF막 모듈(11)의 회수율은, 될 수 있는 한 높은 것이 바람직하지만, 막면에의 미립자의 퇴적을 고려하면, 95% 정도가 되도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.
한편, 제2 UF막 모듈(12)에 대해서도, 제1 UF막 모듈(11)에 충전된 UF막보다도 투과유속이 큰, 혹은 분획 분자량이 큰 UF막이 충전되어 있으면 되고, 그 구성에 특별히 제한은 없다. 충전되는 UF막으로서, 예를 들어, 분획 분자량이 100000 내지 400000인 UF막을 이용할 수 있고, 그 재료는, 제1 UF막 모듈(11)과 마찬가지로, 폴리설폰이 바람직하다. 이러한 제2 UF막 모듈(12)로서는, 예를 들어, 아사히카세이 주식회사 제품(물품 번호: FGT-6016H)인 UF막 모듈을 들 수 있다. 이것은, 분획 분자량이 100000인 폴리설폰제의 중공사막이 충전된 것이다. 또, 제1 UF막 모듈(11)이, 분획 분자량이 4000인 UF막이 충전된 것일 경우, 제2 UF막 모듈(12)로서는, 분획 분자량이 6000인 UF막이 충전된, 전술한 아사히카세이 주식회사 제품이나 닛토덴코 주식회사 제품의 UF막 모듈을 이용할 수 있다.
또, 제2 UF막 모듈(12)에서는, 피처리수로서, 미립자가 충분히 제거된 제1 UF막 모듈(11)의 처리수(투과수)가 공급되므로, 제1 UF막 모듈(11)의 경우와 비교해서, 처리 부하가 작고, 막면에의 미립자의 퇴적에 의한 막힘의 염려가 적다. 그 때문에, 제2 UF막 모듈(12)의 회수율은, 될 수 있는 한 높은 것이 바람직하며, 예를 들면, 95% 이상이어도 된다.
그런데, UF막의 구멍 직경은 완전히 균일하지 않고, 분획 분자량에 상당하는 구멍 직경의 전후로 폭이 있고, 그 때문에, UF막으로 제거할 수 있는 미립자의 입자 직경에도 폭이 있는 것이 알려져 있다. 예를 들면, 분획 분자량에 대응하는 구멍 직경보다도 큰 입자 직경의 미립자이어도, 저지율은 반드시 100%는 아니다. 따라서, 복수의 UF막 모듈을 직렬로 접속할 경우, 각각 같은 여과 성능의 UF막이 충전되어 있어도, 단일의 UF막 모듈의 경우에 비해서, 양호한 처리 수질(미립자수)이 얻어질 것이 기대된다.
그러나, 본 실시형태에서는, 전술한 바와 같이, 2개의 UF막 모듈(11, 12)에 각각 같은 여과 성능의 UF막이 충전되어 있는 것은 아니고, 하류측의 제2 UF막 모듈(12)에, 제1 UF막과는 여과 성능이 다른 UF막, 예를 들어, 투과유속 혹은 분획 분자량이 보다 큰 UF막이 충전되어 있다. 이것은, 목적하는 처리 수질을 얻기 위해서는, 직렬로 접속된 복수의 UF막 모듈 중 가장 하류측에 위치하는 UF막 모듈 자체로부터 발생하는 미립자(모듈 유래의 미립자)를 고려할 필요가 있다는 지견에 근거하는 것이다. 이하, 이 지견을 얻는 것에 도달한 실험 결과에 대해서 설명한다.
본 발명자들은, 도 1에 나타낸 초순수 제조장치를 이용해서, 초순수의 제조를 행하여, 처리 수질을 측정했다. 구체적으로는, UF막 장치의 각 UF막 모듈의 처리수(투과수)에 포함되는 대상미립자(입자 직경이 10㎚ 이상인 미립자)의 개수(농도)를 측정했다.
제1및 제2 UF막 모듈로서, 모두 분획 분자량이 6000인 폴리설폰제의 UF막이 충전된 UF막 모듈을 이용하고, 이러한 UF막 모듈로서, A사제와 B사제의 2종류의 UF막 모듈을 준비했다. 각 UF막 모듈의 투과 유량은 15㎥/h로 하였다.
또한, 투과수 중의 미립자수는, 이하에 나타낸 직접 현미경 검사법(SEM법)으로 산출했다. 즉, 여과막을 구비하는 미립자 포착 장치에 각 UF막 모듈의 투과수를 통수시켜 미립자를 포착하고, 주사형 전자현미경(SEM)을 이용하여, 여과막에 포착된 미립자의 수나 입자 직경을 관찰하고, 대상미립자의 개수(농도)를 산출했다.
표 1에, 2종류의 UF막 모듈에 대한 투과수 중의 미립자수의 측정 결과를 나타낸다.
UF막 모듈
A사 제품 B사 제품
투과수 중의 미립자수[개수/㎖] 제1 UF막 모듈 20 20
제2 UF막 모듈 10 10
표 1로부터 명확한 바와 같이, 제2 UF막 모듈의 투과수 중의 대상 미립자수가, A사 제품과 B사 제품의 경우의 양쪽에서, 제1 UF막 모듈의 그것과 그다지 큰 차이는 없는 것이 확인되었다. 이것은, 전술한 원리로부터 기대되는 정도로 양호한 처리 수질이 얻어지지 않는 것을 나타내고 있다.
이것에 관하여, 도 2에 제2 UF막 모듈의 투과수에 포함되는 미립자의 SEM 사진의 일례를 나타낸다.
도 2로부터, 제2 UF막 모듈의 투과수에는, 각 UF막 모듈의 UF막의 분획 분자량에 대응하는 크기보다도 상당히 큰, 입자 직경이 100㎚ 이상인 미립자가 포함되는 것이 확인되었다. 피처리수에 포함되는 대상미립자(예를 들어, 100 내지 1000개/㎖)는, 그 대부분이 제1 UF막 모듈에 의해 제거되는 것이므로, 제2 UF막 모듈의 투과수 중의 입자 직경 100㎚ 이상의 미립자는, 피처리수에 원래 포함되어 있었던 것이라고는 생각하기 어렵고, UF막 모듈 자체로부터 발생한 것일 가능성이 높은 것으로 여겨진다. 실제로, 에너지 분산형 X선 분석장치(EDX)를 이용해서 제1 UF막 모듈의 투과수에 포함되는 일부의 미립자에 대해서 조성 분석을 한 바, 입자 직경이 100㎚ 이상인 미립자의 다수가, UF막(폴리설폰)의 구성 원소인 탄소나 황을 포함하는 유기 화합물인 것이 확인되어 있다. 또, 제1 UF막 모듈로부터 발생하고 있는 것으로 여겨지는 미립자는, 제2 UF막 모듈에 의해 제거되어 있는 것으로 여겨진다.
이상을 근거로 하면, 소망의 처리 수질, 구체적으로는, 전술한 직접 현미경 검사법으로 평가했을 때에 입자 직경이 10㎚ 이상인 미립자수가 10개/㎖ 미만, 바람직하게는 5개/㎖ 미만, 보다 바람직하게는 1개/㎖ 미만의 처리수(초순수)를 얻기 위해서는, 처리수에 포함되는 미립자 중 모듈 유래인 것을 저감시키는 것이 필요하다. 그것을 위해서는, 직렬로 접속된 복수의 UF막 모듈 중 가장 하류측에 위치하는 UF막 모듈로부터 발생하는 미립자를 저감시키는 것이 필요하다. 또, 이 최후단의 UF막 모듈의 입자제거성능으로서는, 그것보다 전단의 UF막 모듈로부터 발생하는 100㎚ 이상의 큰 미립자를 제거할 수 있는 정도이면 된다.
이러한 관점에서, 본 실시형태에서는, 전술한 바와 같이, 하류측의 제2 UF막 모듈(12)에, 상류측의 제1 UF막 모듈(11)에 충전된 UF막보다도 투과유속이 큰, 특히 분획 분자량이 큰 UF막이 충전되어 있다. 제2 UF막 모듈(12)은, 제1 UF막 모듈(11)보다도 큰 유량에서의 통수가 가능하게 되므로, 세정 시에 제2 UF막 모듈(12) 자체로부터 발생하는 미립자를 용이하게 계 밖으로 배출할 수 있다. 따라서, 초순수에 포함되는 미립자 중 모듈 유래의 것을 저감시킬 수 있다.
또한, 제2 UF막 모듈(12)에 대해서 보다 큰 유량에서의 통수가 가능하게 되는 것은, 단위압력당의 투과 유량의 증가에도 연결된다. 이 때문에, 전술한 세정 효과의 향상에 의해서 미립자의 절대적인 개수를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 투과 유량의 증가에 의한 희석 효과에 의해서 투과수(초순수) 중의 미립자의 상대적인 개수, 즉, 미립자 농도를 저감시키는 것도 가능하게 된다.
이와 같이 해서, 본 실시형태에서는, 초순수 중의 미립자수를 충분히 저감시킬 수 있어, 목적하는 처리 수질을 얻을 수 있다.
한편으로, 제2 UF막 모듈(12)에 대해서 보다 큰 유량에서의 통수가 가능하게 되는 것은, 세정 공정의 단축에 의한 비용 저감을 예상할 수 있는 점에서도 유리하다. 즉, UF막 모듈 제조 시에 미립자의 부착을 피할 수 없기 때문에, 적어도 장치 기동 시에는, 목적하는 처리 수질이 될 때까지 대량의 초순수(또는 순수)에 의한 세정이 필요하게 된다. 그러나, 본 실시형태의 제2 UF막 모듈(12)에 따르면, 전술한 세정 효과의 향상에 의해, 제2 UF막 모듈(12)로부터 발생하는 미립자를 용이하게 계 밖으로 배출하는 것이 가능하게 되므로, 이 세정에 드는 시간 및 비용을 대폭 삭감할 수 있다.
또, 실제의 운전 방법(제2 UF막 모듈(12)에의 피처리수의 공급 방법)으로서는, 몇 가지 방법이 고려된다. 예를 들면, 제2 UF막 모듈(12)을 미리 많은 유량으로 세정하여, 모듈 유래의 미립자의 발생을 최대한 저감시킨 후, 보다 적은 유량으로 (예를 들어, 제1 UF막 모듈(11)과 같은 정도의 유량이 흐르도록) 정상운전을 행하도록 되어 있으면 된다. 또는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 UF막 모듈(11)을 병렬로 복수개 접속하고, 그들을 제2 UF막 모듈(12)에 직렬로 접속함으로써, 복수의 제1 UF막 모듈(11)로부터의 투과수가 제2 UF막 모듈(12)에 공급되도록 되어 있어도 된다.
외압형의 UF막 모듈에 있어서 많은 유량으로 장시간의 통수를 행할 경우, 수류의 충격에 의한 (중공사막의) 실 절단의 발생이나 여과 안정성의 저하 등의 불량이 생길 우려가 있다. 그 때문에, 제2 UF막 모듈(12)은, 이러한 불량의 발생을 억제한다는 관점에서는, 내압형의 UF막 모듈이어도 된다. 또한, 제2 UF막 모듈(12)에서는, 전술한 바와 같이, 회수율을 높게 설정해도, 막힘의 염려가 적기 때문에, 여과 방법으로서, 피처리수의 전량을 여과하는 데드엔드(dead end) 방식이 채용되어 있어도 된다.
전술한 실시형태에서는, 각 UF막 모듈에 각각 분획 분자량 혹은 투과유속이 다른 UF막을 충전하고, 각 UF막 모듈의 단위압력당의 투과 유량을 변화시킴으로써, 각 UF막 모듈의 여과 성능을 변화시키고 있지만, 여과 성능을 변화시키는 방법은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 같은 분획 분자량의 UF막을 각각 다른 충전율로 충전하거나, 막의 두께나 재질을 변화시키거나 해서, 각 UF막 모듈의 단위압력당의 투과 유량을 변화시킴으로써, 각 UF막 모듈의 여과 성능을 변화시킬 수도 있다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 2개의 UF막 모듈이 직렬로 접속되어 있을 경우를 예로 들어서 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니고, 3개 이상의 UF막 모듈이 직렬에 접속되어 있을 경우에도 적용 가능하다. 예를 들면, 3개의 UF막 모듈을 이용할 경우, 도 1에 나타낸 2개의 UF막 모듈에 1개의 UF막 모듈을 추가하는 것이 고려된다. 그 경우, 제2 UF막 모듈과 같은, 제1 UF막과는 여과 성능이 다른 UF막이 충전된 UF막 모듈을, 제1 UF막 모듈과 제2 UF막 모듈 사이이거나, 제1 UF막 모듈의 상류측에 추가할 수 있다. 피처리수에 포함되는 미립자를 보다 효율적으로 제거한다는 관점에서는, 제2 UF막 모듈과 같은 UF막 모듈을, 제1 UF막 모듈의 상류측에 추가하는 것이 바람직하다. 또한, 복수의 UF막 모듈의 하류측에, 중공사형의 정밀여과막 모듈이 추가되어 있어도 된다.
1: 초순수 제조장치 2: 1차 순수 탱크
3: 펌프 4: 열교환기
5: 자외선 산화장치
6: 비재생형 혼상식 이온교환장치(카트리지 폴리셔)
7: 사용점 10: UF막 장치
11: 제1 UF막 모듈 12: 제2 UF막 모듈

Claims (9)

  1. 한외여과막 장치를 구비한 초순수 제조장치로서,
    상기 한외여과막 장치가 직렬로 접속된 복수의 한외여과막을 구비하고,
    상기 복수의 한외여과막이, 제1 한외여과막과, 상기 복수의 한외여과막 중 가장 하류측에 위치하고, 상기 제1 한외여과막과는 여과 성능이 다른 제2 한외여과막을 포함하고,
    상기 제2 한외여과막의 투과유속이 상기 제1 한외여과막의 투과유속보다도 큰, 초순수 제조장치.
  2. 삭제
  3. 한외여과막 장치를 구비한 초순수 제조장치로서,
    상기 한외여과막 장치가 직렬로 접속된 복수의 한외여과막을 구비하고,
    상기 복수의 한외여과막이, 제1 한외여과막과, 상기 복수의 한외여과막 중 가장 하류측에 위치하고, 상기 제1 한외여과막과는 여과 성능이 다른 제2 한외여과막을 포함하고,
    상기 제2 한외여과막의 분획 분자량이 상기 제1 한외여과막의 분획 분자량보다도 큰, 초순수 제조장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 복수의 한외여과막이 각각 중공사막인, 초순수 제조장치.
  5. 한외여과막 장치를 구비한 초순수 제조장치로서,
    상기 한외여과막 장치가, 직렬로 접속된 복수의 한외여과막 모듈을 구비하고,
    상기 복수의 한외여과막 모듈이, 제1 한외여과막 모듈과, 상기 복수의 한외여과막 모듈 중 가장 하류측에 위치하고, 상기 제1 한외여과막 모듈과는 여과 성능이 다른 제2 한외여과막 모듈을 포함하고,
    상기 제2 한외여과막 모듈의 단위압력당의 투과 유량이 상기 제1 한외여과막 모듈의 단위압력당의 투과 유량보다도 큰, 초순수 제조장치.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 복수의 한외여과막 모듈이 각각 중공사막 모듈인, 초순수 제조장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 한외여과막 모듈이 내압형의 중공사막 모듈인, 초순수 제조장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2 한외여과막 모듈이 데드엔드(dead end) 방식의 중공사막 모듈인, 초순수 제조장치.
KR1020187031976A 2016-08-24 2017-06-20 초순수 제조장치 KR102119838B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2016-163519 2016-08-24
JP2016163519A JP6670206B2 (ja) 2016-08-24 2016-08-24 超純水製造装置
PCT/JP2017/022615 WO2018037686A1 (ja) 2016-08-24 2017-06-20 超純水製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180125595A KR20180125595A (ko) 2018-11-23
KR102119838B1 true KR102119838B1 (ko) 2020-06-05

Family

ID=61245574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187031976A KR102119838B1 (ko) 2016-08-24 2017-06-20 초순수 제조장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20190217250A1 (ko)
JP (1) JP6670206B2 (ko)
KR (1) KR102119838B1 (ko)
CN (1) CN109562964B (ko)
SG (1) SG11201901281TA (ko)
TW (1) TWI771310B (ko)
WO (1) WO2018037686A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3580177B1 (en) * 2017-02-13 2023-12-13 Merck Patent GmbH Method and system for producing ultrapure water
CN110300735A (zh) 2017-02-13 2019-10-01 默克专利股份公司 用于生产超纯水的方法
WO2018146318A1 (en) 2017-02-13 2018-08-16 Merck Patent Gmbh A method for producing ultrapure water
KR20200134217A (ko) * 2018-03-27 2020-12-01 노무라마이크로사이엔스가부시키가이샤 초순수 제조 시스템 및 초순수 제조 시스템의 운전 방법
CN111072107A (zh) * 2019-11-27 2020-04-28 天津膜天膜科技股份有限公司 生活饮用水给水处理工艺
KR102630445B1 (ko) 2021-02-26 2024-01-29 대경대학교 산학협력단 막걸리 제조 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015050125A1 (ja) 2013-10-04 2015-04-09 栗田工業株式会社 超純水製造装置
JP2016064342A (ja) * 2014-09-24 2016-04-28 オルガノ株式会社 超純水製造装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4420425A (en) * 1982-08-02 1983-12-13 The Texas A&M University System Method for processing protein from nonbinding oilseed by ultrafiltration and solubilization
JPS59183807A (ja) * 1983-04-04 1984-10-19 Asahi Chem Ind Co Ltd 膜ろ過方法
JPS61200811A (ja) * 1985-03-01 1986-09-05 Kurita Water Ind Ltd 膜分離装置
JP3059238B2 (ja) 1991-05-13 2000-07-04 日東電工株式会社 超純水製造ラインの運転方法及び分離膜モジュ−ル
JP3110913B2 (ja) * 1993-05-07 2000-11-20 オルガノ株式会社 両端集水中空糸モジュール取付け配管
JPH1099855A (ja) * 1996-08-05 1998-04-21 Sony Corp 限外濾過機能を備える超純水供給プラント、および超純水の供給方法
JPH10216721A (ja) 1997-02-07 1998-08-18 Kurita Water Ind Ltd 超純水製造装置
JPH11179164A (ja) * 1997-12-19 1999-07-06 Nitto Denko Corp 膜モジュ−ル
JP3906684B2 (ja) 2001-12-25 2007-04-18 栗田工業株式会社 超純水供給装置
JP2004283710A (ja) 2003-03-20 2004-10-14 Kurita Water Ind Ltd 純水製造装置
JP2007152265A (ja) * 2005-12-07 2007-06-21 Toray Ind Inc 淡水製造装置の運転方法および淡水製造装置
JP2009006279A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Nitto Denko Corp 複合半透膜及びその製造方法
CN201578998U (zh) * 2009-12-29 2010-09-15 无锡市双净净化设备有限公司 超滤膜的双支串联安装系统
KR20130135855A (ko) * 2010-10-29 2013-12-11 도레이 카부시키가이샤 조수 방법 및 조수 장치
JP2012200696A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Panasonic Corp 脱塩方法および脱塩装置
CN202016912U (zh) * 2011-05-13 2011-10-26 丹阳市正大油脂有限公司 超滤膜系统
JP5871652B2 (ja) * 2012-02-23 2016-03-01 オルガノ株式会社 アルコール中の溶存酸素除去方法、アルコール供給装置並びに洗浄液供給装置
JP6144574B2 (ja) * 2013-08-23 2017-06-07 日立造船株式会社 海水淡水化システムおよび海水淡水化方法
JP2016155052A (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 栗田工業株式会社 水中微粒子の除去装置及び超純水製造・供給システム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015050125A1 (ja) 2013-10-04 2015-04-09 栗田工業株式会社 超純水製造装置
JP2016064342A (ja) * 2014-09-24 2016-04-28 オルガノ株式会社 超純水製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201806662A (zh) 2018-03-01
CN109562964A (zh) 2019-04-02
JP2018030087A (ja) 2018-03-01
US20190217250A1 (en) 2019-07-18
SG11201901281TA (en) 2019-03-28
CN109562964B (zh) 2021-11-05
WO2018037686A1 (ja) 2018-03-01
KR20180125595A (ko) 2018-11-23
TWI771310B (zh) 2022-07-21
JP6670206B2 (ja) 2020-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102119838B1 (ko) 초순수 제조장치
JP6304259B2 (ja) 超純水製造装置
WO2015103983A1 (zh) 一种放射性废水处理的方法和装置
JP2013215679A (ja) 超純水製造装置
KR101193902B1 (ko) 정수 생산을 위한 막여과 정수 처리 시스템 및 방법
DE102011056633B4 (de) Verfahren zum Reinigen eines Filters
JP6469400B2 (ja) 超純水製造装置
WO2012114395A1 (ja) 研磨剤の回収方法および研磨剤の回収装置
TWI802696B (zh) 超過濾膜模組及使用超過濾膜模組之超純水製造方法
TW201942067A (zh) 超純水製造系統及超純水製造方法
JP6728857B2 (ja) 逆浸透膜装置およびその運転方法
KR101019032B1 (ko) 웨이퍼 가공폐수 처리장치 및 처리방법
JP6417734B2 (ja) 超純水製造方法
JP2950621B2 (ja) 超純水の製造方法
JPH1085740A (ja) 超純水製造装置
TWI619579B (zh) Chemical mechanical polishing slurry regeneration method and regeneration device
JP2006218341A (ja) 水処理方法および装置
WO2019188964A1 (ja) 超純水製造システム及び超純水製造方法
JP3115750B2 (ja) 純水の製造方法
CN113874328B (zh) 超纯水制造系统及超纯水制造方法
WO2020209036A1 (ja) 膜脱気装置の洗浄方法及び超純水製造システム
WO2016103397A1 (ja) Ｃｍｐスラリー再生方法および再生装置
JPS61254293A (ja) 透過膜の汚染防止方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant