[发明专利]再生式离子交换装置以及其运转方法

说明书

在再生式离子交换塔(1)的上部连接有要进行离子交换处理的前处理水(W)的供给管(3)，而下部则连接有离子交换处理水(W1)的排出管(4)。而且，上述供给管(3)以及排出管(4)分别连接有作为再生药液的NaOH溶液供给管(5)和盐酸(HCl)供给管(6)。进一步，在塔本体(1A)的侧部连接有再生废水的排出管(7)。另外，在排出管(4)中设有电阻率计(8)以及测定离子交换处理水(W1)的钠离子(Na⁺)浓度的钠离子电极(9)。基于所述再生式离子交换装置，能够抑制再生式离子交换装置的后段的二次纯水系统(子系统)的处理水中的钠离子(Na⁺)、氯化物离子(Cl^‑)的浓度的短期变动。

技术领域

本发明涉及在制造电子产品等的过程中使用的超纯水制造设备中用于一次纯水系统的再生式离子交换装置及其运转方法，特别涉及能够抑制在一次纯水系统后段的子系统等中使用的非再生式离子交换装置的处理水中的离子浓度的短期变动的再生式离子交换装置及其运转方法。

背景技术

超纯水制造装置一般由前处理系统、一次纯水系统、二次纯水系统(子系统)构成。前处理系统由凝集、加压浮选(沉淀)、过滤(膜过滤)装置等构成，进行原水中的悬浮物质、胶体物质的去除。在该过程中也能够去除高分子系有机物、疏水性有机物等。另外，一次纯水系统基本上具备反渗透(RO)膜分离装置以及再生型离子交换装置(混床式或4床5塔式等)，在RO膜分离装置中，去除盐类，并且去除离子型、胶体型的TOC。在再生型离子交换装置中，去除盐类，并且去除被离子交换树脂吸附或离子交换的TOC成分。

进一步，子系统基本上具备低压紫外线(UV)氧化装置、非再生型混床式离子交换装置以及超滤(UF)膜分离装置，进一步提高一次纯水的纯度，使其成为超纯水。在低压UV氧化装置中，利用由低压紫外线灯发射的185nm的紫外线将TOC分解成有机酸并进一步分解成CO₂。然后，在后段的非再生型混床式离子交换装置中去除分解生成的有机物以及CO₂。在UF膜分离装置中，去除微粒子，也去除从离子交换树脂流出的粒子。

在上述那样的超纯水制造装置中，通过以一个塔或含脱气装置的多个塔的方式构成一次纯水系统的再生式离子交换装置，从而能够制成与要求的处理水的水质对应的水处理装置，而且一般在前段具有反渗透(RO)膜装置。然后，通过在该再生式离子交换装置的后段配置具有非再生式离子交换装置的二次纯水系统(子系统)，从而能够制造超纯水。

在主要去除水中的离子类的离子交换装置中的处理水离子浓度由供水离子浓度和处理水量(空间速度和线速度)决定。现有的再生式离子交换装置对处理水的电阻率(或电导率)设定阈值，一边反复进行再生和取水一边去除水中的离子。填充在这样的离子交换装置中的离子交换树脂以电化学方式去除水中的离子类，但是其能力有限，因此对于再生式离子交换装置，要定期地用药品进行再生，使其能力恢复。

对填充于再生式离子交换装置中的离子交换树脂进行再生时，与阴离子交换树脂或者阳离子交换树脂等被填充的离子交换树脂相对应地使用盐酸(HCl)或氢氧化钠(NaOH)等药品，但是，这些再生药品残留在再生后的离子交换树脂中，在去除水中的离子后的处理水中可检出钠离子(Na⁺)或氯化物离子(Cl^－)。

发明内容

发明要解决的课题

最近知道了存在以下问题，即，在这样的再生式离子交换装置的后段的子系统(二次纯水装置)中的非再生式离子交换装置的处理水中的钠离子(Na⁺)浓度、氯化物离子(Cl^－)浓度的变动变得明显，对使用该水进行洗涤而制造的半导体产品的成品率有影响。