含硼水的處理方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及含棚水的處理方法和裝置，尤其是設(shè)及一種適用于超純水制造裝置的 初級純水（primarypurewater:-次純水）系統(tǒng)和回收系統(tǒng)的、通過逆滲透膜裝置（下面 也稱為R0裝置）和離子交換裝置對含棚水進(jìn)行處理的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 超純水制造系統(tǒng)通常由預(yù)處理系統(tǒng)、初級純水系統(tǒng)、副系統(tǒng)、根據(jù)需要的回收系統(tǒng) 來構(gòu)成。預(yù)處理系統(tǒng)是通過基于凝集過濾和MF膜（微濾膜）、UF膜（超濾膜）等的除濁處 理裝置、基于活性碳等的脫氯處理裝置來構(gòu)成。
[0003] 初級純水系統(tǒng)是由R0膜（逆滲透膜）裝置、脫氣膜裝置、離子交換塔等來構(gòu)成，能 夠幾乎將離子成分和T0C成分都予W去除。
[0004] 回收系統(tǒng)是對來自半導(dǎo)體清洗工序等的使用點（usepoint)的排出水（使用過的 超純水）進(jìn)行處理的系統(tǒng)，由生物處理裝置、凝集、懸浮或沉淀、過濾、R0膜（逆滲透膜）裝 置和離子交換塔來構(gòu)成。 陽〇化]副系統(tǒng)是由UV裝置（紫外線氧化裝置）、非再生型離子交換裝置、UF裝置（超 濾裝置）等來構(gòu)成，進(jìn)行微量離子的去除、特別是低分子的微量有機(jī)物的去除、微粒子的去 除。由副系統(tǒng)制成的超純水，通常被輸送至使用點，剩余的超純水被送回到副系統(tǒng)的前段的 容器中。
[0006] 在該副系統(tǒng)中，微量離子的去除是通過充填有離子交換樹脂的非再生型離子交換 樹脂塔來進(jìn)行，W每年1~2次左右的頻率進(jìn)行離子交換樹脂的交換。但是，在W副系統(tǒng)所 處理的純水中含有棚的情況下，陰離子交換樹脂的棚吸附量低達(dá)通常的離子的1/1000左 右，因此，離子交換樹脂的壽命變短（例如2周左右）。因此，需要通過初級純水系統(tǒng)、回收 系統(tǒng)去除棚。
[0007] 作為去除水中的棚的方法，可舉出逆滲透膜分離法（R0法）、離子交換法（陰離子 交換樹脂或馨合樹脂）。R0(逆滲透）能夠進(jìn)行脫鹽、去除有機(jī)物等，能夠效率良好地去除 水中含有的雜質(zhì)，但由于棚在水中的離解是微量的，因此，基于R0去除棚的去除率低，在中 性域中為60~70%左右。在使用了陰離子交換樹脂的離子交換法的情況下，陰離子交換樹 脂的棚吸附量是通常的離子的1/1000左右，因此再生頻率會變得非常頻繁。因此，W往在 初級純水系統(tǒng)或回收系統(tǒng)中，多段設(shè)置W陰離子交換樹脂作為單床或混床的再生型離子交 換塔（例如，4床5塔+R0式，2床3塔+R0+混床式）進(jìn)行處理。
[0008] 與陰離子交換樹脂相比，馨合樹脂的棚吸附量多約10倍左右，但作為再生方法必 需使用酸、堿兩種藥劑，再生繁雜。
[0009] 在將含棚水的抑調(diào)整為堿性的情況下，R0中的棚去除率提高，因此，在專利文獻(xiàn) 1~3中記載了一種含棚水的處理方法，其中，在含棚水中添加了堿后，通過耐堿性R0裝置 進(jìn)行R0處理，接著進(jìn)行離子交換處理。
[0010] 但是，在將含棚水的抑調(diào)整為堿性的情況下，硬度成分的水垢容易在R0膜面析 出，并且，即使是耐堿性RO膜，也會在堿作用下逐漸劣化（老化），由此使RO膜的更換頻率 變高。
[0011] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 陽〇1引專利文獻(xiàn)
[0013] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平11-128921
[0014] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開平11-128923
[0015] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開平11-188359

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 發(fā)明要解決的課題
[0017] 本發(fā)明的目的在于提供一種含棚水的處理方法和裝置，其能夠?qū)⒑锼ㄟ^R0 裝置和離子交換裝置在R0膜的耐劣化性強的酸性抑至中性抑條件下效率良好地進(jìn)行棚 去除處理。
[0018] 解決課題所用的方法
[0019] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述。
[0020] [1] 一種含棚水的處理方法，其特征在于，將含棚水向高壓型逆滲透膜裝置通水 后，由離子交換裝置進(jìn)行處理。
[0021] [2]如[1]所述的含棚水的處理方法，其中，所述離子交換裝置具有下述a)~e) 中任一種再生型離子交換裝置：
[0022] a)填充了強堿性陰離子交換樹脂的單床單塔式再生型離子交換裝置；
[0023] b)將填充有強酸性陽離子交換樹脂的陽離子交換樹脂塔和填充有強堿性陰離子 交換樹脂的陰離子交換樹脂，進(jìn)行串聯(lián)連接的2床2塔式再生型離子交換裝置；
[0024] C)將強酸性陽離子交換樹脂和強堿性陰離子交換樹脂，在一個離子交換樹脂塔 內(nèi)，分別配置為各不相同的層的2床1塔式再生型離子交換裝置；
[00巧]d)將強酸性陽離子交換樹脂和強堿性陰離子交換樹脂均勻地混合并填充至同一 塔內(nèi)的混床型的再生型離子交換裝置；
[00%]e)將一段或多段的電力再生式脫離子裝置進(jìn)行串聯(lián)連接的再生型離子交換裝置。
[0027] [3]如[1]或[2]所述的含棚水的處理方法，其中，將含棚水進(jìn)行凝集處理和過濾 處理之后，向所述高壓型逆滲透膜裝置通水。
[0028] [4]如[1]至巧]中任一項所述的含棚水的處理方法，其中，向所述高壓型逆滲透 膜裝置的供水的抑是5~8。
[0029] [引一種含棚水的處理裝置，其包括：高壓型逆滲透膜裝置，將含棚水供給于該裝 置；W及離子交換裝置，將前述高壓型逆滲透膜裝置的透過水通水于該裝置。
[0030] [6]如[引所述的含棚水的處理裝置，其中，所述離子交換裝置具有下述a)~e) 中任一種再生型離子交換裝置：
[0031] a)填充了強堿性陰離子交換樹脂的單床單塔式再生型離子交換裝置；
[0032] b)將填充有強酸性陽離子交換樹脂的陽離子交換樹脂塔和填充有強堿性陰離子 交換樹脂的陰離子交換樹脂，進(jìn)行串聯(lián)連接的2床2塔式再生型離子交換裝置；
[0033]C)將強酸性陽離子交換樹脂和強堿性陰離子交換樹脂，在一個離子交換樹脂塔 內(nèi)，分別配置為各不相同的層的2床1塔式再生型離子交換裝置；
[0034] d)將強酸性陽離子交換樹脂和強堿性陰離子交換樹脂均勻地混合并填充至同一 塔內(nèi)的混床型的再生型離子交換裝置；
[0035] e)將一段或多段的電力再生式脫離子裝置進(jìn)行串聯(lián)連接的再生型離子交換裝置。
[0036] [7]如[引或[6]所述的含棚水的處理裝置，其中，在所述高壓型逆滲透膜裝置的 前段，設(shè)置了凝集處理裝置和過濾裝置。
[0037] 發(fā)明的效果
[0038] 在本發(fā)明的含棚水的處理方法和裝置中，作為用于處理含棚水處理的R0裝置，使 用高壓型R0裝置。該高壓型R0裝置，其膜面致密且在中性抑域的棚去除率也高。該高壓 型R0裝置流出的水中的棚濃度明顯低，因此，在高壓型R0裝置的后段，只將再生型離子交 換裝置進(jìn)行單段設(shè)置就能夠獲得棚濃度充分降低的處理水。
【附圖說明】
[0039] 圖1是實施例的含棚水的處理方法和裝置的流程圖。
【具體實施方式】
[0040] 在本發(fā)明中成為處理對象的含棚水，可W是河水、井水、湖水等的天然原水，也可 W是來自半導(dǎo)體制造工序的回收水或其處理水。本發(fā)明優(yōu)選用于作為從制造超純水用的原 水中去除棚的方法和裝置，且優(yōu)選該原水是棚濃度10~100μg/L特別是20~50μg/L左 右的原水。
[0041] 在本發(fā)明中，將含棚水根據(jù)需要進(jìn)行預(yù)處理之后進(jìn)行高壓型R0處理。作為預(yù)處理 方法和裝置，優(yōu)選在添加凝集劑之后進(jìn)行過濾的方法和裝置。作為凝集劑，優(yōu)選聚合氯化 侶、硫酸侶、氯化鐵、硫酸鐵等的無機(jī)凝集劑。作為凝集處理后的過濾處理，可使用砂過濾、 由砂和無煙煤構(gòu)成的雙層過濾等各種過濾器。也可W使用MF膜等的過濾膜。
[0042] 在本發(fā)明中，將該原水或?qū)ζ溥M(jìn)行了預(yù)處理的預(yù)處理水W高壓型R0裝置進(jìn)行處 理。向該高壓型R0裝置的供水，優(yōu)選抑為5~8且TDS(總?cè)芙庑怨腆w濃度）為1500mg/ LW下。但是，在更高效地去除棚的情況下，也可W將向高壓型R0膜裝置的供水的抑調(diào)整 為9~11的堿性。
[0043] 高壓型R0裝置W往是用于海水淡化的逆滲透膜分離裝置，與W往在超純水制造 裝置的初級純水系統(tǒng)使用的低壓或超低壓逆滲透膜相比，膜表面的表層致密化。因此，高壓 型逆滲透膜與低壓型或超低壓型逆滲透膜相比，每單位操作壓力的膜透過水量低，但棚去 除率高。
[0044] 該高壓型R0膜裝置，如上所述，具有每單位操作壓力的膜透過水量低、有效壓力 為2.OMPa、溫度25°C下的純水的透過通量為0. 6~1. 3mVm7day(天）、化C1去除率為 99. 5%W上的特性。有效壓力是指由平均操作壓力減去浸透壓差和二次側(cè)壓力（secondary sidepressure:次級一側(cè)的壓力）得到的對膜發(fā)生有效作用的壓力?；疌l去除率是在 25°C、有效壓力2. 7MPa下相對于化C1濃度32000mg/L的化C1水溶液的去除率。
[0045] 在本發(fā)明中，進(jìn)一步對該高壓型R0裝置的透過水進(jìn)行離子交換處理。在該離子交 換處理中，使用非再生型離子交換裝置和/或再生型離子交換裝置。在本發(fā)明中，通過高壓 型RO裝置去除棚的大部分（例如95%W上），供給于該離子交換處理中的水的棚濃度是 0. 5~8μg/L左右，因此，只要將非再生型離子交換裝置和再生型離子交換裝置中的任一 裝置W單段方式進(jìn)行設(shè)置即可。但是，為了充分且穩(wěn)定地去除棚和/或其它離子性物質(zhì)，優(yōu) 選設(shè)置再生型離子交換裝置或非再生型離子交換裝置，且在其后段設(shè)置非再生型離子交換 裝置。為了有效率地去除棚和其它離子性物質(zhì)，優(yōu)選設(shè)置再生型離子交換裝置，且在其后段 設(shè)置非再生型離子交換裝置。
[0046] 作為再生型離子交換裝置，為了將來自高壓型R0膜裝置的處理水中殘留的棚去 除，至少需要填充有強堿性陰離子交換樹脂或棚選擇性樹脂（例如棚馨合樹脂）的離子交 換塔或電力再生式脫離子交換裝置。
[0047] 前述填充有強堿性陰離子交換樹脂的離子交換塔，在W僅去除棚作為目的情