[发明专利]被处理水中的硼的去除方法、硼去除系统、超纯水制造系统以及硼浓度的测量方法

说明书

一种被处理水中的硼的去除方法，该硼去除方法包括：对所述被处理水进行反渗透膜处理的工序；对该反渗透膜处理的透过水的至少一部分进行阳离子去除处理的工序；以及测量该阳离子去除处理后的所述透过水中的硼浓度的工序，所述被处理水中的硼的去除方法中，基于所述硼浓度的测量值来控制如下(a)～(e)中的至少一个：(a)所述反渗透膜处理中的所述被处理水的回收率；(b)所述被处理水的温度；(c)所述被处理水的pH；(d)施加于所述反渗透膜处理的反渗透膜的所述被处理水的供给压力；以及(e)用于所述反渗透膜处理的反渗透膜的更换时期。

技术领域

本发明涉及被处理水中的硼的去除方法、硼去除系统、超纯水制造系统以及硼浓度的测量方法。

背景技术

在半导体器件制造、医药品制造等中，使用高度精制的纯水。作为纯水制造用原水(被处理水)，除上水、井水、河水、工业用水之外，可列举从工厂的各工序排出的清洗排水、洗涤器排水这样的工厂排水、利用反渗透法或蒸发法对海水进行脱盐后的海水淡水化处理水等。

将该原水交付至组合了吸附去除、过滤处理等而成的前处理系统，接着，通过反渗透膜处理、脱气处理、离子交换处理等而成的一次纯水系统去除离子成分、总有机碳(TOC)而制造一次纯水。所得到的一次纯水根据需要通过组合了紫外线氧化处理、超滤处理等而成的二次纯水系统(子系统)进一步提高纯度，被用作超纯水。

通过上述的一次纯水系统能够去除离子成分至TOC的大部分。但是，在水中作为非解离物质而起作用的硼难以通过反渗透膜、离子交换处理充分地去除。另一方面，近来，对于纯水的高纯度化的要求高，对于降低硼浓度的要求级别也在提高。

已知通过将水的pH控制在碱侧能够提高反渗透膜(RO膜)的硼的去除效率。这是因为，通过使水为碱性，硼变成硼酸根离子(B(OH)₄^-)。例如在专利文献1中记载了如下技术：去除被处理水中的2价以上的阳离子，在将pH调整为9以上之后，通过反渗透膜去除硼。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-290275号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在纯水至超纯水的制造中，由于被处理水中的硼浓度的增减、RO膜的经年劣化，透过水中的硼浓度发生变动。在这样的状况下，为了通过RO膜处理提高硼的去除效率，如上所述，进行向被处理水中添加pH调整剂(典型地为碱剂)，将被处理水的pH向碱侧提高的处理。所需的pH调整剂的添加量可以与RO膜的透过水中的硼浓度对应地增减。即，若透过水中的硼浓度高于目标浓度，则为了进一步提高硼的去除率，也需要增多pH调整剂的添加量。另一方面，若能够充分地降低透过水中的硼浓度，则即使减少pH调整剂的添加量也能够将硼浓度降低至目标级别。因此，若能够测量RO膜的透过水中的硼浓度，则通过其测量值，能够调整pH调整剂的添加量。具体而言，若测量值高，则增加pH调整剂的添加量，若测量值低，则减少pH调整剂的添加量，由此能够无浪费地使用pH调整剂，实现运转成本的降低。

另外，从要求硼浓度的降低的纯水至超纯水制造系统的运转管理的观点出发，RO膜透过水的硼浓度的控制的重要度也在增加。

作为硼测量单元而一般使用的在线硼监视器由于是以导电率为指标的测量，因此若供水的电阻率不在15MΩ·cm以上，则噪声高(背景信号值高)，无法准确地测量ppb级别的硼浓度。在使用感应耦合等离子(ICP)发光分光分析法测量低浓度的硼时，也同样地，需要充分地提高测量水的电阻率而进行测量。但是，透过了一般的RO膜的透过水的电阻率为1MΩ·cm左右，难以高灵敏度地测量RO膜的透过水的硼浓度而进行纯水制造的运转管理。