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公開番号2025172203
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2025155094,2020168503
出願日2025-09-18,2020-10-05
発明の名称純水製造システムおよび純水製造方法
出願人オルガノ株式会社
代理人個人,個人
主分類B01D 61/12 20060101AFI20251113BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】処理水の水質の高純度化を実現するとともに、製造コストの上昇を抑えることができる純水製造システムおよび純水製造方法を提供する。
【解決手段】純水製造システム1が、逆浸透膜装置4と、逆浸透膜装置4の後段に配置された電気式脱イオン水製造装置5と、逆浸透膜装置4の処理条件を制御する制御装置8と、を含む。制御装置8は、電気式脱イオン水製造装置5の特定の物質の除去率が閾値以下になり、かつ、電気式脱イオン水製造装置5の処理水の特定の物質の濃度が規定値以下で比抵抗が規定値以上になるように、逆浸透膜装置4への被処理水のpH、回収率、圧力、水温のいずれか一つ以上を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
逆浸透膜装置と、前記逆浸透膜装置の後段に配置された電気式脱イオン水製造装置と、前記逆浸透膜装置の処理条件を制御する制御装置と、を含み、
前記制御装置は、前記電気式脱イオン水製造装置の特定の物質の除去率が閾値以下になり、かつ、前記電気式脱イオン水製造装置の処理水の前記特定の物質の濃度が規定値以下で比抵抗が規定値以上になるように、前記逆浸透膜装置への被処理水のｐＨ、回収率、圧力、水温のいずれか一つ以上を制御することを特徴とする、純水製造システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記特定の物質の除去率はホウ素除去率である、請求項１に記載の純水製造システム。
【請求項３】
前記閾値は９９．７％である、請求項２に記載の純水製造システム。
【請求項４】
前記電気式脱イオン水製造装置の処理水のホウ素の濃度が５０ｎｇ／Ｌ以下で比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上になるように、前記逆浸透膜装置への被処理水のｐＨ、回収率、圧力、水温のいずれか一つ以上を制御する、請求項２または３に記載の純水製造システム。
【請求項５】
逆浸透膜装置と、前記逆浸透膜装置の後段に配置された電気式脱イオン水製造装置と、前記逆浸透膜装置の処理条件を制御する制御装置と、を含み、
前記制御装置は、前記電気式脱イオン水製造装置の消費電力が３５０Ｗ・ｈ／ｍ
3
以下になり、かつ、前記電気式脱イオン水製造装置の処理水のホウ素の濃度が５０ｎｇ／Ｌ以下で比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上になるように、前記逆浸透膜装置の処理条件を制御することを特徴とする、純水製造システム。
【請求項６】
逆浸透膜装置と、前記逆浸透膜装置の後段に配置された電気式脱イオン水製造装置と、を含む純水製造システムを用い、
前記逆浸透膜装置への被処理水のｐＨ、回収率、圧力、水温のいずれか一つ以上を、前記電気式脱イオン水製造装置の特定の物質の除去率が閾値以下になり、かつ、前記電気式脱イオン水製造装置の処理水の前記特定の物質の濃度が規定値以下で比抵抗が規定値以上になるように設定して、前記逆浸透膜装置を作動させ、
前記逆浸透膜装置を透過した液体を前記電気式脱イオン水製造装置に供給し、前記特定の物質の除去率が閾値以下になり、かつ、前記電気式脱イオン水製造装置の処理水の前記特定の物質の濃度が規定値以下で比抵抗が規定値以上になるように前記電気式脱イオン水製造装置を作動させることを特徴とする、純水製造方法。
【請求項７】
前記特定の物質の除去率はホウ素除去率である、請求項６に記載の純水製造方法。
【請求項８】
前記閾値は９９．７％である、請求項７に記載の純水製造方法。
【請求項９】
前記電気式脱イオン水製造装置の処理水のホウ素の濃度が５０ｎｇ／Ｌ以下で比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上になるように、前記逆浸透膜装置への被処理水のｐＨ、回収率、圧力、水温のいずれか一つ以上を設定する、請求項７または８に記載の純水製造方法。
【請求項１０】
逆浸透膜装置と、前記逆浸透膜装置の後段に配置された電気式脱イオン水製造装置と、を含む純水製造システムを用い、
前記電気式脱イオン水製造装置の消費電力が３５０Ｗ・ｈ／ｍ
3
以下になり、かつ、前記電気式脱イオン水製造装置の処理水のホウ素の濃度が５０ｎｇ／Ｌ以下で比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上になるように設定した処理条件で、前記逆浸透膜装置を作動させ、
前記逆浸透膜装置を透過した液体を前記電気式脱イオン水製造装置に供給し、前記電気式脱イオン水製造装置の消費電力が３５０Ｗ・ｈ／ｍ
3
以下になり、かつ、前記電気式脱イオン水製造装置の処理水のホウ素の濃度が５０ｎｇ／Ｌ以下で比抵抗が１７ＭΩ・ｃｍ以上になるように前記電気式脱イオン水製造装置を作動させることを特徴とする、純水製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、純水製造システムおよび純水製造方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体の洗浄等のために超純水が用いられており、半導体の高性能化に伴い、より高純度の純水、超純水が求められている。純水製造システムは、特許文献１に記載されているように、逆浸透膜装置（ＲＯ装置）および電気式脱イオン水製造装置（ＥＤＩ装置）等により構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平11-244853号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
処理水の水質の高純度化が求められる一方で、超純水製造におけるコストダウンが求められている。ＥＤＩ装置において水質の高純度化を達成するためには、ＥＤＩ装置に印加する電流を大きくする必要がある。しかし、ＥＤＩ装置に印加する電流を大きくすると製造コストが高くなる。
【０００５】
本発明は、処理水の水質の高純度化を実現するとともに、製造コストの上昇を抑えることができる純水製造システムおよび純水製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の純水製造システムは、逆浸透膜装置と、前記逆浸透膜装置の後段に配置された電気式脱イオン水製造装置と、前記逆浸透膜装置の処理条件を制御する制御装置と、を含み、前記制御装置は、前記電気式脱イオン水製造装置の特定の物質の除去率が閾値以下になり、かつ、前記電気式脱イオン水製造装置の処理水の前記特定の物質の濃度が規定値以下で比抵抗が規定値以上になるように、前記逆浸透膜装置への被処理水のｐＨ、回収率、圧力、水温のいずれか一つ以上を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、処理水の水質の高純度化を実現するとともに、製造コストの上昇を抑えることができる純水製造システムおよび純水製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の第１の実施形態に係る純水製造システムの概略構成図である。
図１に示す純水製造システムの変形例の概略構成図である。
図１に示す純水製造システムの他の変形例の概略構成図である。
本発明の第２の実施形態に係る純水製造システムの概略構成図である。
本発明の第３の実施形態に係る純水製造システムの概略構成図である。
本発明の第４の実施形態に係る純水製造システムの概略構成図である。
本発明の第５の実施形態に係る純水製造システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る純水製造システムの概略構成図である。本実施形態の純水製造システム１は、ポンプ３と、逆浸透膜装置（ＲＯ装置）４と、電気式脱イオン水製造装置（ＥＤＩ装置）５とが、被処理水の流れ方向に沿って、この順番に接続されている。被処理水供給配管２１を流れる被処理水は、ポンプ３で昇圧されて、ＲＯ装置４に供給される。ＲＯ装置４に供給された被処理水は逆浸透膜に通水されて濃縮水と透過水とが得られる。ＲＯ装置４の濃縮室には濃縮水配管２２が接続され、透過室には透過水配管２３が接続されている。濃縮水配管２２には濃縮水が流れ、透過水配管２３には透過水が流れる。濃縮水配管２２には、背圧弁７が設けられている。ＲＯ装置４の透過水は、透過水配管２３を介してＥＤＩ装置５に被処理水として供給され、被処理水中のイオン成分、ホウ素等が除去される。ポンプ３の前段には薬液注入設備２が設けられている。薬液注入設備２は、薬液タンク及び薬液注入ポンプ２Ａと、薬液注入配管２Ｂとを備えている。薬液注入配管２Ｂはポンプ３の前段で被処理水供給配管２１に接続されており、薬液タンクから薬液注入配管２Ｂを経由して、被処理水供給配管２１を流れる被処理水に薬液が注入される。また、本実施形態の純水製造システム１には、ＲＯ装置４の処理条件を制御する制御装置８と、ＥＤＩ装置５の上流側と下流側の配管から分岐するサンプリングライン２４，２５に接続し、サンプリングライン２４，２５を経由して供給された水の不純物濃度を測定する測定装置６とが設けられている。各図面において、液体や気体等が流動可能に接続された部分を実線で示し、液体や気体等の流動を伴わず電力や電気信号の伝達が可能な部分を破線で示している。
【００１０】
本発明の純水製造システム１の主な特徴は、制御装置８の制御動作にある。図１に示す実施形態では、測定装置６が、ＥＤＩ装置５に供給されるＥＤＩ処理前の被処理水のホウ素濃度と、ＥＤＩ装置５から排出されるＥＤＩ処理後の処理水のホウ素濃度とを測定する。そして、測定装置６は、測定したホウ素濃度に基づいて、ＥＤＩ装置５のホウ素除去率を算出する。制御装置８は、測定装置６が算出したＥＤＩ装置５のホウ素除去率を入力し、入力したホウ素除去率に基づいて、ＲＯ装置４の処理条件、すなわち、図１に示す実施形態では、薬液注入設備２の運転を制御して、ＲＯ装置４に供給される被処理水のｐＨを調節する。なお、本明細書では、ある装置に供給され当該装置による処理が行われる前の液体を被処理水と称し、当該装置において処理が行われて当該装置から排出される処理済みの液体を処理水と称する。ホウ素除去率は、以下の式で求められる。
ホウ素除去率［％］＝（１－処理水中のホウ素濃度／被処理水中のホウ素濃度）×１００
（【００１１】以降は省略されています）

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