[发明专利]过氧化氢去除方法及装置

说明书

在向铂系催化剂填充管柱(21～25)中通入含过氧化氢的水并分解去除过氧化氢的方法及装置中，通过在规定时间内停止对一部分管柱的通水，并将该管柱内的铂系催化剂保存在超纯水中，而使过氧化氢去除性能恢复。在该规定时间内，可向已停止该通水的管柱中流入氮气或氢溶解水，也可增加向其它管柱中的通水量。

技术领域

本发明涉及纯水制造工序中用以去除水中的过氧化氢的方法及装置。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是通过由前处理装置、一次纯水制造装置、二次纯水制造装置(副系统)构成的超纯水制造设备处理原水(工业用水、自来水、井水等)而制造的。

在由凝集、加压上浮(沉淀)、过滤(膜过滤)装置等所组成的前处理装置中，进行原水中的悬浮物质或胶体物质的去除。另外，该过程中也可能去除高分子系有机物、疏水性有机物等。

在具备反渗透膜分离装置、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中，进行原水中的离子或有机成分的去除。此外，在反渗透膜分离装置中，去除盐类同时去除离子性、胶体性的TOC。在离子交换装置中，去除盐类同时进行经离子交换树脂吸附或离子交换的TOC成分的去除。在脱气装置中，进行无机系碳(IC)、溶解氧的去除。

来自一次纯水制造装置的一次纯水，在副系统中，经紫外线(UV)照射装置、离子交换装置及超过滤(UF)膜分离装置予以处理，制造成超纯水。在UV氧化装置中，通过自UV灯照射的185nm的UV将TOC分解为有机酸，进而分解为CO₂。分解生成的有机物及CO₂在后段的离子交换装置(通常为混床式离子交换装置)中被去除。在UF膜分离装置中去除微粒子，并去除自离子交换树脂流出的离子交换树脂的碎片等。将如此获得的超纯水供给至使用点。

通过利用紫外线氧化装置中的紫外线照射的氧化处理，分解水中的有机物(TOC成分)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，将水氧化分解生成OH自由基，通过该OH自由基使TOC成分氧化分解，紫外线照射量被设为可使水中TOC充分氧化分解的过量的照射。

如此紫外线照射量较多时，由于因水的分解生成的OH自由基处于过量状态，故因剩余OH自由基结合而生成过氧化氢。虽然生成的过氧化氢与后述的混床式离子交换装置的阴离子交换树脂接触后就分解，但此时会使离子交换树脂劣化。随着此分解，溶解氧也增加。另外，因离子交换树脂的分解，生成新的源自离子交换树脂的TOC成分，使所得的超纯水的水质降低。另外，向混床式离子交换装置通水后仍残留的过氧化氢使混床式离子交换装置后段的脱气装置或UF膜劣化。

专利文献1中，作为超纯水中的过氧化氢去除方法，记载有使自超纯水制造装置的紫外线氧化处理装置排出的含过氧化氢的被处理水，与将铂族金属纳米胶体粒子负载于阴离子交换树脂载体所得的过氧化氢分解催化剂接触，从而将被处理水中的过氧化氢分解至1ppb以下的方法。

专利文献2中记载有为了抑制铂催化剂的劣化，将被处理水以紫外线氧化装置进行紫外线氧化处理后，使用铂系催化剂进行过氧化氢去除处理的纯水的制造方法中，将该紫外线氧化装置的供水的TOC设为5ppb以下。

[专利文献1]日本特开2007-185587号公报

[专利文献2]日本特开2015-93226号公报。

如上述，一直以来以Pt为代表的铂族催化剂被利用于氧化性物质的分解等。超纯水制造系统中，以分解水中微量含有的有机物为目的的紫外线氧化工序中作为副生成物而产生的过氧化氢的去除已成为近几年来的课题，为此会实施利用负载有Pt纳米胶体的离子交换树脂或Pt负载树脂等的过氧化氢分解处理。

通过该过氧化氢分解处理，可使被处理水中的过氧化氢浓度降低至低于目标浓度(例如1ppb)，但随着长期使用催化剂的性能逐渐降低。

发明内容