[发明专利]纯水的制造方法及装置

说明书

提供一种使来自紫外线氧化装置的紫外线氧化处理水与铂族金属负载催化剂树脂接触以制造纯水的方法及装置，其能够防止催化剂树脂的劣化，并且经过长时间也能稳定并分解处理过氧化氢。将被处理水用紫外线氧化装置(2)进行紫外线氧化处理后，再通过使用铂系催化剂的过氧化氢去除装置(4)进行过氧化氢去除处理的纯水制造方法及装置中，使向该紫外线氧化装置(2)的给水的TOC为5ppb以下，并且在紫外线氧化装置(2)的后段设置阴离子交换树脂塔(3)。

技术领域

本发明涉及纯水的制造方法及装置，特别是涉及使用紫外线氧化装置和过氧化氢去除装置的纯水制造方法及装置。另外，本发明中，纯水包含超纯水。

背景技术

半导体/电子材料洗涤用的超纯水制造装置，一般是由预处理系统、一次纯水系统、次系统等所构成。各系统分别以去除浊质、盐类、TOC等各种杂质的装置所组成。

图4是表示超纯水制造装置的一个实例的流程图。如图所示，超纯水是以由预处理装置10、一次纯水制造装置11、二次纯水制造装置(次系统)12构成的超纯水制造设备来处理原水(工业用水、自来水、井水等)所制造出来。

依据凝结、加压上浮(沉淀)、过滤(膜过滤)装置等构成的预处理装置10，对原水中的悬浮物质或胶体物质进行去除。此外，在该过程中也可以去除高分子系有机物、疏水性有机物等。

在具备逆渗透膜分离装置、脱气装置及离子交换装置(混床式或4床5塔式等)的一次纯水制造装置11中，对原水中的离子或有机成分进行去除。此外，在逆渗透膜分离装置中，在去除盐类的同时，也去除离子性、胶体性的TOC。在离子交换装置中，去除盐类的同时也进行通过离子交换树脂吸附或发生离子交换来去除TOC成分。在脱气装置中对无机碳(IC)、溶解氧进行去除。

来自一次纯水制造装置11的一次纯水，在次系统12中，从槽14通过泵15通水至热交换器16，接着在紫外线(UV)照射装置(图4中的低压UV氧化装置)17、离子交换装置18及超过滤(UF)膜分离装置19加以处理，制造出超纯水。在低压UV氧化装置17中，通过UV灯所照射的波长185nm的UV将TOC分解成有机酸，甚至是CO₂。通过分解所产生的有机物及CO₂在后段的离子交换装置(一般是混床式离子交换装置)18被去除。在UF膜分离装置19去除微粒，而从离子交换装置18流出的离子交换树脂的碎片等也被去除。

如此所得到的超纯水，再通过配管20被送到使用点21，而剩余的超纯水通过配管22回到槽14。

通过以紫外线氧化装置17的紫外线照射进行的氧化处理，水中的有机物(TOC成分)分解并产生有机酸及碳酸。该紫外线氧化装置中的TOC成分的氧化分解机理是，氧化分解水以产生OH自由基，再由该OH自由基氧化分解TOC成分；而在次系统12的紫外线氧化装置17中，紫外线照射量也是以能充分地氧化分解水中的TOC的方式进行过量照射。

如上述紫外线照射量较多时，水分解所产生的OH自由基过剩，使得剩余的OH自由基聚集而产生过氧化氢。所产生的过氧化氢，虽然在与后段的混床式离子交换装置的离子交换树脂接触即被分解，但此时会使离子交换树脂劣化。另外，因离子交换树脂分解又会新产生来自离子交换树脂的TOC成分，使得所得到的超纯水水质变差。此外，在通水至混床式离子交换装置后还残留下的过氧化氢，会使得混床式离子交换装置的后段的脱气装置或UF膜劣化。

在日本特开2007-185587(日本专利5124946)中，作为去除超纯水中的过氧化氢的方法记载了一种方法，其是使从超纯水制造装置的紫外线氧化装置所排出的包含过氧化氢的被处理水，与在阴离子交换树脂载体上负载有铂族金属纳米胶体粒子的过氧化氢分解催化剂接触，将被处理水中的过氧化氢分解至1ppb以下。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-185587。

发明内容