超純水制造用子系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種在UF膜裝置即超濾膜裝置的后級中具有壓力損失低的吸附裝置的超純水制造用子系統。一種超純水制造用子系統，其是從一次純水制造超純水的子系統(3)，其中，至少包括UV裝置(13)、脫氣裝置(15)、離子交換樹脂裝置(16)和UF膜裝置(17)、以及在該UF膜裝置的后級設置的填充了粒徑為1～3mm的粒狀吸附體的吸附裝置(18)，基于來自該UF膜裝置(17)的流出水壓，在不使用升壓泵的情況下向吸附裝置(18)中通水。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種設置于超純水的制造裝置中的子系統。
技術介紹
在半導體制造工藝等中，在從一次純水制造超純水的子系統中，采用了去除溶入純水中的氣體的脫氣裝置、降解有機物的UV裝置、去除離子性物質的連續電再生除鹽裝置或離子交換樹脂裝置、去除微粒子的膜(MF或UF)裝置。作為從如此操作所制造的超純水中進一步去除微量存在的雜質(特別是金屬離子)的純水處理裝置，可采用褶式離子交換過濾器或者離子交換樹脂塔。該褶式離子交換過濾器，是將無紡布或多孔膜等平板膜設成褶式而成的離子交換過濾器。褶式離子交換過濾器，具有壓力損失小的特征，而另一方面，由于膜厚薄而漏泄發生快，存在壽命短的問題 (專利文獻I)。另一方面，對填充有離子交換樹脂(粒徑約50 μ m)的離子交換樹脂塔而言，存在壓力損失大的問題。若純水處理裝置的壓力損失大，則在使用地點的抵達壓力降低，因此需要使用升壓泵。現有技術文獻專利文獻I :日本特開2004-73924號
技術實現思路
本技術的目的在于，提供一種在UF膜裝置(超濾膜裝置)的后級中具有壓力損失低的吸附裝置的超純水制造用子系統。本技術的技術方案I的超純水制造用子系統，其是從一次純水制造超純水的子系統，其至少包括UV裝置、脫氣裝置、離子交換樹脂裝置以及UF膜裝置，其特征在于，在該UF膜裝置的后級中，具有填充了粒徑為I 3mm的粒狀吸附體的吸附裝置，通過來自該UF膜裝置的流出水壓，在不使用升壓泵的情況下向該吸附裝置中通水。本技術的技術方案2的超純水制造用子系統，其是在技術方案I所述的超純水制造用子系統中，所述粒狀吸附體具有離子交換基或者螯合基。本技術的技術方案3的超純水制造用子系統，其是在技術方案I或2所述的超純水制造用子系統中，在所述吸附裝置的后級還設置有MF膜裝置或UF膜裝置。在本技術的子系統中，在UF膜裝置的后級，具有填充了粒徑為Imm以上的粒狀吸附體的吸附裝置，通過子系統所獲得的超純水的水質良好。本技術中，吸附體的粒徑為Imm以上，吸附裝置的通水壓力損失小。因此，不使用升壓泵，而通過UF膜裝置的流出水壓，能夠向該吸附裝置中進行通水，并且使設備成本變得低廉。并且，也不存在來自升壓泵所產生的雜質混入超純水中的現象。附圖說明圖I是超純水制造裝置的流程圖。圖2是超純水制造裝置的流程圖。圖3是超純水制造裝置的流程圖。圖4是填充體的立體圖，并且，其中的(a)、(b)是粒子填充體的模型，(a)為圓筒狀、(b)為圓柱狀。圖5是吸附裝置的構成圖，并且，其中的(a)是吸附裝置18的剖面圖，其中，在具有流入口 31和流出口 32的圓筒狀外殼30內，通過支撐體21以同軸狀方式設置了多個(此例有2個)填充體(吸附體的填充體)20 ； (b)是支撐體21的分解剖面圖；(c)是支撐體21的分解俯視圖。圖6是吸附裝置的構成圖，并且，其中，(a)是省略了吸附裝置18的外殼30的流入 側的端蓋(end plate)的吸附裝置18'，(b)是將該吸附裝置18'配置在耐壓容器40內，將流出口 32連接于耐壓容器出口部42，并且，將水從耐壓容器40的供給口 41出發流入耐壓容器40內，從出口部42取出吸附裝置18'的處理水。附圖標記的說明I預處理系統 18吸附裝置2—次純水系統20填充體3子系統30外殼17UF 膜裝置具體實施方式下面，通過參照附圖，詳細說明本技術的實施方式。本技術的子系統，在UF膜裝置的后級一側，設置了填充有粒徑為I 3mm的吸附體的吸附裝置。將具有該子系統的超純水制造裝置的一個整體流程的實例示于圖I 圖3中。圖I 圖3的各超純水制造裝置，均由預處理系統I、一次純水系統2和子系統3來構成。在由混凝、加壓懸浮(沉淀)、過濾裝置等構成的預處理系統I中，對原水中的懸浮物質或膠態物質進行去除。在具有逆滲透(RO)膜分離裝置、脫氣裝置和離子交換裝置(混床式、2床3塔式或者4床5塔式)的一次純水系統2中，對原水中的離子或有機成分進行去除。此外，在RO膜分離裝置中，除了去除鹽類以外，還對離子性、膠性的TOC進行去除。在離子交換裝置中，除了去除鹽類以外，還對通過離子交換樹脂吸附或者離子交換的TOC成分進行去除。在脫氣裝置(氮脫氣或者真空脫氣)中，對溶解氧進行去除。在圖I的超純水制造裝置中，將通過如此操作所獲得的一次純水(通常情況下，TOC濃度為2ppb以下的純水),依次通水于水位計平衡器(sub tank)ll、泵P、熱交換器12、UV氧化裝置13、催化劑式氧化性物質降解裝置14、脫氣裝置15、混床去離子裝置(離子交換裝置)16、微粒子分離用UF膜裝置17以及吸附裝置18中，并將所獲得的超純水輸送給使用地點19。吸附裝置18，是填充有粒徑為I 3mm、尤其是I I. 5mm的吸附體的吸附裝置，其通水壓力損失小。因此，在UF膜裝置17與吸附裝置18之間不設置升壓泵，而通過來自UF膜裝置17的流出水壓來向吸附裝置18通水。作為UV氧化裝置13，能夠采用通常應用于超純水制造裝置中的照射具有185nm附近的波長的UV的UV氧化裝置，例如使用了低壓汞燈的UV氧化裝置。基于上述UV氧化裝置13，使一次純水中的TOC降解為有機酸、進而降解為C02。并且，在上述UV氧化裝置13中，在過量照射UV的情況下，從水中產生H2O2。接著，將UV氧化裝置的處理水，向催化劑式氧化性物質降解裝置14中通水。作為催化劑式氧化性物質降解裝置14的氧化性物質降解催化劑，已知有作為氧化還原催化劑的貴金屬催化劑，例如金屬鈀、氧化鈀、氫氧化鈀等鈀(Pd)化合物或者鉬(Pt)，其中，能夠優選使用還原作用力強的鈀催化劑。基于上述催化劑式氧化性物質降解裝置14，使UV氧化裝置13中所產生的H2O2及其它氧化性物質，通過催化劑有效地進行降解來去除。并且，基于H2O2的分解會生成水，但幾乎沒有像陰離子交換樹脂或活性炭那樣生成氧的情況，不會成為DO增加的原因。接著，將催化劑式氧化性物質降解裝置14的處理水，向脫氣裝置15通水。作為脫氣裝置15，能夠使用真空脫氣裝置、氮脫氣裝置或者膜式脫氣裝置。通過該脫氣裝置15，可有效去除水中的DO、CO2。接著，將脫氣裝置15的處理水，向混床離子交換裝置16中通水。作為混床離子交換裝置16，使用了一種根據離子負荷來混合填充了陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的非再生型混床離子交換裝置。通過該混床離子交換裝置16來去除水中的陽離子和陰離子，提高了水的純度。接著，將混床離子交換裝置16的處理水向UF膜裝置17通水。在該UF膜裝置17中，去除水中的微粒子、例如來自混床離子交換裝置16的離子交換樹脂所流出的微粒子等，接著向吸附裝置18中通水。吸附裝置18，是在柱內填充有粒徑為I 3mm的粒狀吸附體、優選填充有離子交換樹脂或者螯合樹脂的吸附裝置。通過基于該吸附裝置18來進行吸附處理，能夠獲得T0C、C02、D0、H202、離子性物質和微粒子被高度去除的高純度超純水。另外，吸附裝置18，填充粒子的粒徑大，通水壓力損失小，因此，在UF膜裝置17與吸附裝置18之間不需要升壓泵，設備成本低，并且也沒有混入來自升壓泵的雜質。此外，吸附體，在以去除離子作為目的來設定的情況下，采用離子交換樹脂。作為離子交換基，可以舉出磺基、羧基、I 4本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超純水制造用子系統，其是從一次純水制造超純水的子系統，其至少包括UV裝置、脫氣裝置、離子交換樹脂裝置以及UF膜裝置，其特征在于，在該UF膜裝置的后級中，具有填充了粒徑為1～3mm的粒狀吸附體的吸附裝置；通過來自該UF膜裝置的流出水壓，能夠在不使用升壓泵的情況下向該吸附裝置中通水。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：川勝孝博，福井長雄，
申請(專利權)人：栗田工業株式會社，
類型：實用新型
國別省市：