TWI710529B - 超純水製造裝置及超純水製造裝置的運轉方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可有效率地去除硼且迅速預防其洩漏的超純水製造裝置。超純水製造裝置具備一次純水系統及子系統。一次純水系統具有逆滲透膜裝置及再生型混合床式離子交換裝置，且於該再生型混合床式離子交換裝置的後段具備作為硼濃度測定機構的硼監測器及電去離子裝置。子系統具有UV氧化裝置、非再生型混合床式離子交換裝置及超濾膜。而且，利用硼監測器來連續監視一次純水的硼濃度，將一次純水的硼濃度與電去離子裝置的硼去除率的積假設為處理水的硼濃度，連續監視對子系統的供給水的硼濃度。
Description
本發明是有關於一種製造半導體、液晶等電子產業領域中所利用的超純水的超純水製造裝置及該超純水製造裝置的運轉方法。特別是有關於一種可有效率地去除硼且預防其洩漏的超純水製造裝置及其運轉方法。
先前，半導體等電子產業領域中使用的超純水是藉由利用包括預處理系統、一次純水系統以及對一次純水進行處理的子系統的超純水製造裝置，對原水進行處理來製造。
該超純水製造裝置中，預處理系統包括凝聚、加壓浮起（沈澱）、過濾（膜濾）裝置等，以去除原水中的懸浮物質或膠體物質。該過程中亦可去除高分子系有機物、疏水性有機物等。另外，一次純水系統基本上具備逆滲透（Reverse Osmosis，RO）膜分離裝置以及再生型離子交換裝置（混合床（mixed bed）式或者四床五塔式等），RO膜分離裝置中，不僅去除鹽類，而且去除離子性、膠體性的總有機碳（Total Organic Carbon，TOC）。再生型離子交換裝置中，不僅去除鹽類，而且藉由利用離子交換樹脂進行吸附或者離子交換而去除TOC成分。
進而，子系統基本上具備低壓紫外線（ultraviolet，UV）氧化裝置、以及非再生型混合床式離子交換裝置及超濾（ultrafiltration，UF）膜分離裝置，以進一步提高一次純水的純度而成為超純水。低壓UV氧化裝置中，藉由自低壓紫外線燈發出的185 nm的紫外線，將TOC分解為有機酸，進而分解至CO2
。而且，藉由分解而生成的有機物及CO2
於後段的非再生型混合床式離子交換裝置中被去除。UF膜分離裝置中，微粒子被去除，離子交換樹脂的流出粒子亦被去除。
如上所述的現有的超純水製造裝置的子系統中，若自一次純水系統中洩漏弱離子成分、特別是硼離子，則利用非再生型混合床式離子交換裝置加以去除，但非再生型混合床式離子交換裝置若某程度地吸附硼離子則必須進行更換。近年來，超純水所要求的硼濃度逐漸降低至0.1 ppt以下，非再生型混合床式離子交換裝置中，低濃度範圍下的硼的去除效率差，故而為了確實地維持硼的要求水質而必須提前更換非再生型混合床式離子交換裝置，存在其更換頻率變短的問題點。因此，如專利文獻1中所記載，考慮於子系統中設置電去離子裝置。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平7-8948號公報
[發明所欲解決的課題] 然而，於如專利文獻1中所記載般於子系統中設置電去離子裝置的情況下，由於在子系統中對與超純水接近的高純度的水進行處理，故而存在以下問題點：電難以流動，用以去離子的電阻變大，因此電流效率差，對電去離子裝置施加的負荷亦變大。另外，電去離子裝置由於考慮到其耐壓性而不太能夠增大被處理水的供給壓，而且處理水的吐出壓力較供給壓而言進一步變小，因此存在電去離子裝置的後段的處理變得不穩定故無法確保水質的穩定性、而且對於將超純水供給至使用點而言水壓不足的問題點。因此，於電去離子裝置的後段另行設置增壓泵等供給裝置，但必須考慮來自增壓泵的溶出物的處理，存在容易導致子系統的大型化的問題點。
進而，無論是將超純水製造裝置設為哪一種構成的情況，均必須快速地偵檢出硼向由子系統所供給的超純水中的洩漏，但由於不存在原地測定0.1 ppt水準的硼濃度的機構，故而存在其偵檢困難的問題點。
本發明是鑒於所述課題而形成，目的在於提供一種可有效率地去除硼且迅速預防其洩漏的超純水製造裝置。另外，本發明的目的在於提供該超純水製造裝置的運轉方法。
[解決課題的手段] 鑒於所述目的，第一，本發明提供一種超純水製造裝置，其具有一次純水系統以及子系統，所述子系統具備對由該一次純水系統所獲得的一次純水進行處理的離子交換裝置及UF膜裝置，並且所述超純水製造裝置於所述一次純水系統的後段且所述子系統的前段具備硼濃度測定機構及電去離子裝置（發明1）。
依據所述發明（發明1），預先測量電去離子裝置對於一次純水的硼去除率，利用硼濃度測定機構來連續監視一次純水的硼濃度。通用的硼監測器等硼偵檢機構的硼的偵檢水準為10 ppb，讀值為1 ppb水準，將由硼濃度測定機構所偵檢的硼濃度乘以電去離子裝置的硼去除率而得者假設為電去離子裝置的處理水的硼濃度。而且，經子系統處理的超純水的硼濃度至少變得小於該電去離子裝置的處理水，因此以電去離子裝置處理水的硼濃度為基準，來判斷經子系統處理的超純水的硼濃度，若一次純水的硼濃度穩定，則繼續連續運轉，適當地對子系統的處理水（超純水）的硼濃度進行精密分析，若其上升率變大，則判斷為子系統的離子交換裝置接近穿透而將其更換，藉此可有效率地去除硼，而且可迅速地預防硼的洩漏。
所述發明（發明1）中，較佳為所述一次純水系統具有逆滲透膜裝置及離子交換裝置（發明2）。
依據所述發明（發明2），可於一次純水系統中效率良好地去除硼。
所述發明（發明1、發明2）中，較佳為所述電去離子裝置具備：陰極及陽極、配置於該陰極及陽極之間的陽離子交換膜及陰離子交換膜、以及由該些陽離子交換膜及陰離子交換膜所劃分形成的除鹽室及濃縮室，且於所述除鹽室及所述濃縮室中填充有離子交換體，並且具有向所述濃縮室中通入濃縮水的濃縮水通水機構以及向所述除鹽室中通入原水而取出去離子水的機構（發明3）。
依據所述發明（發明3），具有此種構成的電去離子裝置由於硼的去除率高且可維持大致一定的去除率，故而可將由硼濃度測定機構所偵檢的硼的濃度乘以電去離子裝置的硼去除率而得者，精度良好地假設為電去離子裝置的處理水的硼濃度。
所述發明（發明3）中，較佳為所述濃縮水通水機構將已通入所述除鹽室中的去離子水作為濃縮水而通水（發明4）。
依據所述發明（發明4），由於藉由將已通入除鹽室中的去離子水通入至濃縮室中，除鹽水自身離子成分為微量，故而可減少濃縮室與除鹽室的離子濃度的差距，可提高硼的去除率，因此不需要長期更換子系統的離子交換裝置。
所述發明（發明4）中，較佳為所述濃縮水通水機構將所述濃縮水自與所述除鹽室的去離子水取出口接近的一側導入至該濃縮室內，並且自與除鹽室的原水入口接近的一側流出（發明5）。
依據所述發明（發明5），電去離子裝置由於在除鹽室中越朝向與去離子水取出口接近的一側，離子濃度越降低，故而藉由與此反向地自與去離子水取出口接近的一側將去離子水供給至濃縮室中，可於除鹽室與濃縮室的全域中縮小除鹽室與濃縮室的離子濃度的差距，硼離子的去除率的提高效果大，因此可進一步提高硼的去除率，故而不需要長期更換子系統的離子交換裝置。
另外，第二，本發明提供一種超純水製造裝置的運轉方法，所述超純水製造裝置具有一次純水系統、以及具備對由該一次純水系統所獲得的一次純水進行處理的離子交換裝置及UF膜裝置的子系統，且於所述一次純水系統的後段且所述子系統的前段具備硼濃度測定機構及電去離子裝置；所述超純水製造裝置的運轉方法的特徵在於：當將被處理水連續地通入一次純水系統及子系統中來製造超純水時，根據所述電去離子裝置的硼離子的去除率以及由所述硼濃度測定機構測定的硼濃度，來判斷是否需要更換所述子系統的離子交換裝置（發明6）。
依據所述發明（發明6），預先測量電去離子裝置對於一次純水的硼去除率，以硼濃度測定機構來連續監視一次純水的硼濃度。通用的硼監測器等硼偵檢機構的硼的偵檢水準為10 ppb，讀值為1 ppb水準，將由硼濃度測定機構所偵檢的硼濃度乘以電去離子裝置的硼去除率而得者，假設為電去離子裝置的處理水的硼濃度，可根據該硼濃度、以及所述子系統的超純水的硼濃度來判斷是否需要更換離子交換裝置。
所述發明（發明6）中，較佳為所述一次純水系統具有逆滲透膜裝置及離子交換裝置（發明7）。
依據所述發明（發明7），可於一次純水系統中效率良好地去除硼。
所述發明（發明6、發明7）中，較佳為所述電去離子裝置具備：陰極及陽極、配置於該陰極及陽極之間的陽離子交換膜及陰離子交換膜、以及由該些陽離子交換膜及陰離子交換膜所劃分形成的除鹽室及濃縮室，且於所述除鹽室及所述濃縮室中填充有離子交換體，並且具有向所述濃縮室中通入濃縮水的濃縮水通水機構以及向所述除鹽室中通入原水而取出去離子水的機構（發明8）。
依據所述發明（發明8），由於藉由將已通入除鹽室中的去離子水通入至濃縮室中，除鹽水自身離子成分為微量，故而可減少濃縮室與除鹽室的離子濃度的差距，可提高硼的去除率，因此不需要長期更換子系統的離子交換裝置。
所述發明（發明8）中，較佳為所述濃縮水通水機構將已通入所述除鹽室中的處理水的一部分作為所述濃縮水而導入（發明9）。
依據所述發明（發明9），由於藉由將已通入除鹽室中的去離子水通入至濃縮室中，除鹽水自身離子成分為微量，故而可減少濃縮室與除鹽室的離子濃度的差距，可提高硼的去除率，因此不需要長期更換子系統的離子交換裝置。
所述發明（發明9）中，較佳為將所述濃縮水自所述濃縮室的與所述除鹽室的去離子水取出口接近的一側導入，並且自所述濃縮室的與所述除鹽室的原水入口接近的一側流出（發明10）。
依據所述發明（發明10），電去離子裝置由於在除鹽室中，越朝向與去離子水取出口接近的一側，離子濃度越降低，故而藉由與此反向地將去離子水自與去離子水取出口接近的一側供給至濃縮室中，可於除鹽室與濃縮室的全域中縮小除鹽室與濃縮室的離子濃度的差距，硼離子的去除率的提高效果大，故而可進一步提高硼的去除率，因此不需要長期更換子系統的離子交換裝置。
[發明的效果] 依據本發明，於一次純水系統的後段設置硼濃度測定機構及電去離子裝置，以硼濃度測定機構來連續監視一次純水的硼濃度，將由該硼濃度測定機構所測定的硼濃度乘以電去離子裝置的硼去除率而得者假設為電去離子裝置的處理水的硼濃度，以該電去離子裝置處理水的硼濃度為基準，與經子系統處理的二次純水（超純水）的硼濃度的實測值進行比較，若實測值大於既定的值，則更換子系統的離子交換裝置，藉此可不導致硼的洩漏且效率良好地更換子系統的離子交換裝置。
以下，參照隨附圖式，對本發明的第一實施形態的超純水製造裝置進行說明。
圖1是表示本發明的第一實施形態的超純水製造裝置的流程圖，圖1中，超純水製造裝置1具備一次純水系統2以及子系統3，一次純水系統2具有逆滲透膜（RO）裝置4以及再生型混合床式離子交換裝置5，且於該再生型混合床式離子交換裝置5的後段具有作為硼濃度測定機構的硼監測器6及電去離子裝置7，該電去離子裝置7經由經氮封的子儲槽8而與子系統3連接。而且，子系統3包括：子儲槽8、供給泵P、UV氧化裝置9、非再生型混合床式離子交換裝置10及超濾膜（UF膜）11，並成為自超濾膜（UF膜）11經由使用點UP而回流至子儲槽8的構成。
該超純水製造裝置1中，硼監測器6可使用能夠進行硼濃度為10 ppb水準、讀值為1 ppb水準的測定的通用的硼監測器，例如可使用中央科學（Central Kagaku）（股）銷售的西福斯（SIEVERS）超純水測定線上硼分析計。
另外，電去離子裝置7可適當使用具有如圖2及圖3所示的構成者。
圖2中，電去離子裝置7是於電極（陽極21、陰極22）之間交替排列多個陰離子交換膜23及陽離子交換膜24而交替形成有濃縮室25及除鹽室26者，於除鹽室26中混合或多層狀地填充有離子交換樹脂、離子交換纖維或包含接枝交換體等的離子交換體（陰離子交換體及陽離子交換體）。另外，於濃縮室25與陽極室27及陰極室28中亦填充有離子交換體。
於該電去離子裝置7中設置有：向除鹽室26中通入再生型混合床式離子交換裝置5的一次純水W1而取出處理水W2的通水機構（未圖示）、以及向濃縮室25中通入濃縮水W3的濃縮水通水機構（未圖示），本實施形態中成為如下構成：將濃縮水W3自與除鹽室26的處理水W2的取出口接近的一側導入至濃縮室25內，並且自與除鹽室26的原水入口接近的一側流出，即，自與除鹽室26中的一次純水W1的流通方向相反的方向，將濃縮水W3導入至濃縮室25中而將濃縮排水W4吐出。
具體而言，較佳為如圖3所示，將由除鹽室26所獲得的處理水W2的一部分導入至濃縮室25中而使用處理水W2作為濃縮水W3，藉此成為離子濃度降低的濃縮水W3。
進而，作為子系統3的UV氧化裝置9，可使用通常於超純水製造裝置中使用的照射具有185 nm附近的波長的UV的UV氧化裝置，例如使用低壓水銀燈的UV氧化裝置。
對具有如上所述的構成的超純水製造裝置的運轉方法進行說明。首先，將視需要利用未圖示的預處理機構實施了預處理的被處理水W供給至一次純水系統2中，利用逆滲透膜（RO）裝置4以及再生型混合床式離子交換裝置5進行處理。逆滲透膜（RO）裝置4中，除了去除鹽類以外，還去除離子性、膠體性的TOC。再生型混合床式離子交換裝置5中，除了去除鹽類以外，還去除由離子交換樹脂所吸附或者經離子交換的TOC成分，從而製造一次純水W1。
而且，於本實施形態中，對於該再生型混合床式離子交換裝置5的一次純水W1，利用硼的偵檢水準為10 ppb、讀值為1 ppb水準的硼監測器6來連續監視硼濃度[B]。而且，將該一次純水W1以電去離子裝置7進行處理後，將所獲得的處理水W2供給至子儲槽8中。
此時，藉由測定對硼濃度已知的既定的一次純水W1進行處理時的電去離子裝置7的處理水W2中的硼濃度，來預先計算硼去除率。電去離子裝置7的硼去除率較佳為99%以上，特佳為99.99%以上。特別是如所述的圖2及圖3所示的電去離子裝置較佳為將硼去除率設為99.99%以上。而且，可將一次純水W1的硼濃度、與電去離子裝置7的硼去除率的積假設為處理水W2的硼濃度[B1]（例如，若一次純水W1的硼濃度[B]為1 ppb以下且電去離子裝置7的硼去除率為99.99%，則作為處理水W2的硼濃度[B1]的硼濃度可假設為0.1 ppt以下）。如此，即便對子系統3供給的處理水W2的硼濃度為1 ppb以下，亦可連續地監視。
繼而，將供給至子儲槽8中的處理水W2利用泵P來供給並加以處理。子系統3中，進行利用UV氧化裝置9、非再生型混合床式離子交換裝置10及超濾膜11的處理。UV氧化裝置9中，利用由UV燈發出的波長為185 nm的紫外線，將TOC分解為有機酸，進而分解至CO2
水準。所分解的有機酸及CO2
於後段的非再生型混合床式離子交換裝置10中被去除。超濾膜11中，微小粒子被去除，非再生型混合床式離子交換裝置10的流出粒子亦被去除，從而獲得二次純水（超純水）W5。將該二次純水W5供給至使用點UP後，未使用部分被返送至子儲槽8中。
於如上所述的超純水製造裝置1的運轉中，子系統3的處理水即二次純水（超純水）W5的硼濃度由於通常大幅度低於處理水W2的硼濃度[B1]，故而電去離子裝置7的處理水W2的硼濃度[B1]若考慮到子系統3中的減少部分而為要求水質以下的水準，則視為在水質上「無問題」而連續運轉即可。例如，若二次純水W5的硼的要求水質為0.1 ppt、電去離子裝置7的硼去除率為99.99%且可利用子系統3來降低至1/10以下，則若一次純水W1的硼濃度為10 ppb以下便可連續運轉。
而且，由於長期的使用，非再生型混合床式離子交換裝置10的硼去除能力下降，硼容易洩露至二次純水W5中，因此較佳為定期地進行二次純水W5的精密分析，實際測量二次純水W5的實際的硼濃度。並且，若將該硼濃度的實測值[B2]與處理水W2的硼濃度[B1]進行對比，而存在硼濃度的實測值[B2]的值相對於處理水W2的硼濃度[B1]的減少率下降的傾向，則即便於硼濃度[B2]超過0.1 ppt之前亦較佳為更換非再生型混合床式離子交換裝置10。如上所述，能夠防止硼向二次純水W5中的洩漏於未然。而且，因是在實際上顯示出非再生型混合床式離子交換裝置10的性能下降的傾向之後再更換非再生型混合床式離子交換裝置10，因此其更換頻率亦少，故而經濟性亦優異。
特別是於本實施形態中，作為電去離子裝置7，將該處理水W2的一部分作為濃縮水W3，在與除鹽室26的通水方向相反的方向上以對流一次流過方式通入濃縮室25中，並自濃縮室25中將濃縮排水W4排出至系統外，因此越靠近除鹽室26的取出側，濃縮室25的濃縮水W3中的離子濃度越低，由濃度擴散所引起的對除鹽室26的影響變小，因此硼的去除率提高。另外，電去離子裝置7的供水由於是一次純水W1，故而離子少(例如電阻較大而為18MΩ‧cm左右)，因此需要大量的電流，但藉由在除鹽室26及濃縮室25的兩者中填充離子交換體，可使除鹽室26及濃縮室25中的電阻下降，從而能夠減少運轉費用。
進而，於本實施形態中，由於使用經氮封者作為子儲槽8，故而可抑制空氣中的二氧化碳或氧的溶解，從而抑制二次純水W5的比電阻的下降。
繼而，基於圖4，對本發明的第二實施形態的超純水製造裝置進行說明。
第二實施形態的超純水製造裝置設為如下構成：於所述的第一實施形態中，具備一次純水系統2及子系統3，且子系統3具有：UV氧化裝置9、陰離子交換樹脂裝置12、除氣膜13、非再生型混合床式離子交換裝置10及超濾膜(UF膜)11。
藉由如上所述般於子系統中設置陰離子交換樹脂裝置12及除氣膜13，則雖電去離子裝置7其自身不具有氣密性故而存在微量的二氧化碳或氧混入至一次純水W1中的風險，但由於能夠利用陰離子交換樹脂裝置12來去除CO2
，並且利用除氣膜13來去除溶存氧等殘存的氣體成分，故而能夠減少溶存氣體成分。
以上，已基於所述實施形態對本發明進行了說明，但本發明並不限定於所述實施形態，可進行多種的變形實施，一次純水系統2與子系統3並不限定於本實施例的構成，可設為多種構成。例如，一次純水系統2中亦可將逆滲透膜（RO）裝置4串聯為2段。另外，第一實施形態中，雖於子系統3中設置有UV氧化裝置9，但視情況亦可不設置UV氧化裝置9。進而，子儲槽8雖使用經氮封者，但亦可為通常的子儲槽，視情況亦可不使用子儲槽8。進而，亦可為了二次純水W5的水質測定用途而設置比電阻計等其他的水質分析機構，原地測量二次純水W5的水質，若比電阻較既定的設定值而言下降，則更換非再生型混合床式離子交換裝置10。 [實施例]
以下，列舉實施例及比較例，對本發明進行更具體的說明，但本發明並不限定於下述實施例。
[實施例1] 利用包括逆滲透膜（RO）裝置4及再生型混合床式離子交換裝置5的一次純水系統2，對靜岡縣榛原郡吉田鎮的自來水（被處理水）W進行處理。利用硼監測器6來測定該一次純水W1的硼濃度，另一方面，以電去離子裝置7進行處理，將處理水W2儲留於子儲槽8中。利用依序具備UV氧化裝置9、陰離子交換樹脂裝置12、除氣膜13、非再生型混合床式離子交換裝置10及超濾膜（UF膜）11的子系統3，對該子儲槽8內的處理水W2進行通水處理，從而製造二次純水W5。
此外，電去離子裝置7是使用以下裝置。 電去離子裝置：栗田工業（股）製造的KCDI-UPz，於除鹽室26、濃縮室25及電極室27、電極室28中填充離子交換樹脂，將處理水W2的一部分以對流方式通入至濃縮室25中，硼去除率為99.99%以上。
於該超純水製造裝置的運轉中，硼監測器6的值穩定為1 ppb～5 ppb，從而推測處理水W2的硼濃度為0.1 ppt以下，故而連續運轉。對該處理水W2的硼濃度進行每月1次的精密分析，硼濃度穩定為0.1 ppt以下，二次純水W5的硼濃度亦為0.1 ppt以下。而且，二次純水W5的比電阻值大致為18.2 MΩ・cm，為超純水水準，即便經過3年亦穩定，從而於3年間不需要更換子系統3的非再生型混合床式離子交換裝置10。
[比較例1] 於實施例1中，不使用電去離子裝置7，於非再生型混合床式離子交換裝置10的後段設置硼監測器6來進行監視。
於該超純水製造裝置的運轉中，由於在3週內硼監測器6的值超過1 ppb，故而必須更換非再生型混合床式離子交換裝置10。
[比較例2] 實施例1中，雖於子系統3的非再生型混合床式離子交換裝置10的後段設置硼監測器6來進行監視，但無法偵檢硼濃度，難以根據非再生型混合床式離子交換裝置10的穿透來判斷更換時期。
[比較例3] 於實施例1中，除了在一次純水裝置2中不使用電去離子裝置7，且於子系統3的UV氧化裝置9的後段配置電去離子裝置以外，以相同的方式利用硼監測器6進行監視。
於如上所述的超純水製造裝置的運轉中，硼監測器6的值穩定為1 ppb～5 ppb，但流入子系統3的水的硼濃度大，而且設置於子系統3中的電去離子裝置的處理水的水壓低且不穩定，因此設置於該後段的陰離子交換樹脂裝置12等中的處理亦不穩定，因此二次純水W5的每月1次的精密分析中硼濃度的變動大，難以根據非再生型混合床式離子交換裝置10的穿透來判斷更換時期。另外，亦確認到電去離子裝置的性能的下降，其被視為受UV氧化裝置9中所產生的氧化性物質的影響。
1‧‧‧超純水製造裝置
2‧‧‧一次純水系統
3‧‧‧子系統
4‧‧‧逆滲透膜（RO）裝置
5‧‧‧再生型混合床式離子交換裝置
6‧‧‧硼監測器（硼濃度測定機構）
7‧‧‧電去離子裝置
8‧‧‧子儲槽
9‧‧‧UV氧化裝置
10‧‧‧非再生型混合床式離子交換裝置
11‧‧‧超濾膜（UF膜）
12‧‧‧陰離子交換樹脂裝置
13‧‧‧除氣膜
21‧‧‧陽極
22‧‧‧陰極
23‧‧‧陰離子交換膜
24‧‧‧陽離子交換膜
25‧‧‧濃縮室
26‧‧‧除鹽室
27‧‧‧電極室（陽極室）
28‧‧‧電極室（陰極室）
W‧‧‧被處理水
W1‧‧‧一次純水
W2‧‧‧處理水
W3‧‧‧濃縮水
W4‧‧‧濃縮排水
W5‧‧‧二次純水（超純水）
P‧‧‧泵（供給泵）
UP‧‧‧使用點
圖1是表示本發明的第一實施形態的超純水製造裝置的流程圖。 圖2是表示所述第一實施形態的超純水製造裝置中使用的電去離子裝置的構成的示意性剖面圖。 圖3是表示圖2的電去離子裝置的系統圖。 圖4是表示本發明的第二實施形態的超純水製造裝置的流程圖。
1:超純水製造裝置
2:一次純水系統
3:子系統
4:逆滲透膜(RO)裝置
5:再生型混合床式離子交換裝置
6:硼監測器(硼濃度測定機構)
7:電去離子裝置
8:子儲槽
9:UV氧化裝置
10:非再生型混合床式離子交換裝置
11:超濾膜(UF膜)
W:被處理水
W1:一次純水
W2:處理水
W5:二次純水(超純水)
P:泵(供給泵)
UP:使用點
Claims (10)
- 一種超純水製造裝置，其具有一次純水系統以及子系統，所述子系統依序具備對由所述一次純水系統所獲得的一次純水進行處理的離子交換裝置及超濾膜裝置，並且所述一次純水系統在末端具備電去離子裝置，在所述電去離子裝置的前段具備硼濃度測定機構。
- 如申請專利範圍第1項所述的超純水製造裝置，其中所述一次純水系統在所述硼濃度測定機構的前段依序具有逆滲透膜裝置及離子交換裝置。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的超純水製造裝置，其中所述電去離子裝置具備：陰極及陽極、配置於所述陰極及陽極之間的陽離子交換膜及陰離子交換膜、以及由該些陽離子交換膜及陰離子交換膜所劃分形成的除鹽室及濃縮室，且於所述除鹽室及所述濃縮室中填充有離子交換體，並且具有向所述濃縮室中通入濃縮水的濃縮水通水機構以及向所述除鹽室中通入原水而取出去離子水的機構。
- 如申請專利範圍第3項所述的超純水製造裝置，其中所述濃縮水通水機構是將已通入所述除鹽室中的去離子水作為濃縮水而通水。
- 如申請專利範圍第4項所述的超純水製造裝置，其中所述濃縮水通水機構將所述濃縮水自與所述除鹽室的去離子水取出口接近的一側導入至所述濃縮室內，並且自與除鹽室的原水入口 接近的一側流出。
- 一種超純水製造裝置的運轉方法，所述超純水製造裝置具有一次純水系統以及子系統，所述子系統依序具備對由所述一次純水系統所獲得的一次純水進行處理的離子交換裝置及超濾膜裝置，並且所述一次純水系統在末端具備電去離子裝置，在所述電去離子裝置的前段具備硼濃度測定機構；所述超純水製造裝置的運轉方法的特徵在於：當將被處理水連續地通入一次純水系統及子系統中來製造超純水時，根據所述電去離子裝置的硼離子的去除率以及藉由所述硼濃度測定機構所測定的硼濃度，來判斷是否需要更換所述子系統的離子交換裝置。
- 如申請專利範圍第6項所述的超純水製造裝置的運轉方法，其中所述一次純水系統在所述硼濃度測定機構的前段依序具有逆滲透膜裝置及離子交換裝置。
- 如申請專利範圍第6項或第7項所述的超純水製造裝置的運轉方法，其中所述電去離子裝置具備：陰極及陽極、配置於所述陰極及陽極之間的陽離子交換膜及陰離子交換膜、以及由該些陽離子交換膜及陰離子交換膜所劃分形成的除鹽室及濃縮室，且於所述除鹽室及所述濃縮室中填充有離子交換體，並且具有向所述濃縮室中通入濃縮水的濃縮水通水機構以及向所述除鹽室中通入原水而取出去離子水的機構。
- 如申請專利範圍第8項所述的超純水製造裝置的運轉方法，其中所述濃縮水通水機構是將已通入所述除鹽室的處理水 的一部分作為所述濃縮水而導入。
- 如申請專利範圍第9項所述的超純水製造裝置的運轉方法，其中將所述濃縮水自所述濃縮室的與所述除鹽室的去離子水取出口接近的一側導入，並且自所述濃縮室的與所述除鹽室的原水入口接近的一側流出。
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