CN105517960A

CN105517960A - 超纯水制造装置

Info

Publication number: CN105517960A
Application number: CN201480048799.XA
Authority: CN
Inventors: 福井长雄; 森田博志; 田中洋一; 饭野秀章; 山田聪
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2016-04-20
Also published as: TW201532660A; KR102092441B9; US20160220958A1; KR20160065813A; JP6304259B2; TWI627995B; KR102092441B1; JPWO2015050125A1; WO2015050125A1

Abstract

本发明提供一种可稳定地制造微粒经高度去除的高水质的超纯水的超纯水制造装置。本发明的超纯水制造装置，其具有从一次纯水制造超纯水的次系统，在该次系统的最终段中设置有膜装置，其特征在于，该膜装置是以串联的方式设置有多段，并且，第1段的膜装置为UF膜装置、MF膜装置或RO膜装置，最终段的膜装置为UF膜装置或未经离子交换基修饰的MF膜装置。

Description

超纯水制造装置

技术领域

本发明涉及一种超纯水的制造装置，特别是涉及一种具备一次纯水系统与次系统的超纯水制造装置。

背景技术

作为半导体洗净用水使用的超纯水，其是通过由一次纯水系统、次系统(二次纯水系统)等构成的超纯水制造装置制造出来。一次纯水系统的前段也有设置前处理系统的情况。

在前处理系统中，通过凝集、加压浮上(沉淀)、过滤(膜过滤)装置等，将原水中的悬浮物质或胶体物质等去除。

在一次纯水系统中，利用逆渗透膜分离装置、脱气装置及离子交换装置(混床式或4床5塔式等)等，将水中的离子或有机成分等去除而制造一次纯水。在次系统中，利用低压紫外线氧化装置、离子交换纯水装置及超滤膜(UF膜)装置等，将一次纯水作高度处理而形成为超纯水。该次系统的最终段配置有UF膜装置，将由离子交换树脂等所生的微粒去除。

近年来，由于半导体制造工序的发展，水中的微粒管理日趋严格。半导体国际技术路线图(InternationalTechnologyRoadmapforSemiconductors)要求在2019年能达到粒径＞11.9nm的保证值＜1000个/L(管理值＜100个/L)。

在次系统最终段所设置的膜装置，主要是使用UF膜装置。为了使用UF膜去除微粒，人们期望的是使用膜面的细孔径较微粒径为小的膜，然而UF膜面存在有无数的细孔，其孔径有不均一的情形。因此，有无法完全去除10nm左右的微粒的缺陷。

精密过滤膜(MF膜)的细孔径为次微米等级，较UF膜的细孔径为大，因此难以将透过水中的微粒数以100个以下/L(粒径＞10nm)的水平进行管理。逆渗透膜(RO膜)的孔径较UF膜为小，因此理论上可进行高度的微粒去除，但是若采用模组形态则其清净度低，而有发生微粒(例如来自封装材料(Pottingmaterial)产生的尘埃)的问题，无法作为次系统的末端微粒去除单元适用。

为了降低超纯水中的微粒数，而有在次系统中将膜分离装置进行2段串联设置的情况(专利文献1～4)。在专利文献1的图2、3中记载了在超纯水制造装置的最终段，按照顺序串联设置UF膜装置与离子交换基修饰MF膜装置。在专利文献2的图4(a)中记载了，在2次纯水装置的末端的UF膜装置的后段设置逆渗透膜(RO膜)装置。在专利文献3中记载了，在2次纯水装置中设置UF膜装置、及孔径的阴离子吸附膜装置。在专利文献4中记载了，在作为超纯水制造用分离膜模组使用的UF或MF(精密过滤)膜装置的前段，设置可阻止粒径0.01mm(10μm)以上的粒子的前置过滤器。

在如专利文献1所示串联设置UF膜装置与离子交换基修饰MF膜的情形下，会有交换基体从离子交换基修饰MF膜脱离而成为微粒源的缺点。

在如专利文献2所示串联配置UF膜装置与RO膜装置的情形，由于从RO膜会发生微粒，因此，有可能超纯水的水质降低。

在专利文献3中，作为阴离子吸附膜，具体地，示出了一种孔径0.2μm空孔率60％、膜厚0.35mm的中空丝膜(第0023段)。根据此阴离子吸附膜，可将二氧化硅高度地去除，但仍有无法将超纯水等级的微小的微粒去除的缺点。

在专利文献4中的前置过滤器，其是用来防止10μm以上的尘埃与最终段的UF或MF膜冲撞而造成膜破损，但是，无法去除比10μm小的粒子。

如上所述地，在专利文献1～4中，作为次系统的末端微粒去除单元，虽然记载有多段设置膜装置的情形，但不论是任一者均无法获得可令人充分满意的微粒去除效果。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2004-283710；

专利文献2：日本特开2003-190951；

专利文献3：日本特开平10-216721；

专利文献4：日本特开平4-338221。

发明内容

[发明要解决的课题]

本发明的目的是提供一种可稳定地制造微粒经高度去除的高水质超纯水的超纯水制造装置。

[解决课题的手段]

本发明的超纯水制造装置，具有从一次纯水制造超纯水的次系统。该次系统的最终段设置有膜装置。该膜装置以串联的方式设置有多段，第1段的膜装置为UF膜装置、MF膜装置或RO膜装置，最终段的膜装置为UF膜装置或未经离子交换基修饰的MF膜装置。

本发明中优选的是，作为上述膜装置，以串联的方式设置有2段的UF膜装置。作为上述膜装置，也可以依照MF膜装置、RO膜装置及UF膜装置的顺序设置有3段。

本发明中优选的是，设置有微粒测定机构，该微粒测定机构测定膜装置的处理水的微粒数，并管理处理水的微粒。从所获得的超纯水可稳定地进行高度的微粒管理的层面而言，优选的是设置测定最终段紧邻的前段(从最后起算的第2段)的膜装置的处理水的微粒数的微粒测定机构、和/或测定最终段的处理水的微粒数的微粒测定机构，检测来自这些膜装置的微粒的泄漏或微粒去除率的降低，并且根据需要进行膜更换等的维护处理。

在测定两个以上的膜装置的处理水的微粒数的情形下，在构成上，微粒测定机构可针对各个膜装置每个设置1台，也可针对复数个膜装置设置1台的微粒测定机构，为了微粒数测定，依序切换从各个膜装置送给至该微粒测定机构的处理水，由此，通过1台的微粒测定机构即可进行各个膜装置的处理水的微粒数的测定。

在膜装置具有并联设置的两个以上的膜模组的情形下，优选的是针对各个膜模组进行微粒管理。因此，优选的是设置有具备自动阀的采水配管，该具备自动阀的采水配管是从该并联设置的两个以上的膜模组的各自的处理水的取出配管分歧出来的采水配管，并且用于对微粒数测定用的水进行采水并送给至微粒测定机构；并且，通过该自动阀，对采水的膜模组进行切换，顺序进行各个膜模组的处理水的微粒数的测定。再者，为了能针对将来自构成膜装置的膜模组的各处理水进行合流的该膜装置的处理水也能同样地进行微粒数的测定，优选的是在此合流水流过的集合配管上也同样地分歧设置有具备自动阀的采水配管。代替自动阀，也可设置手动阀。

[发明的效果]

本发明的超纯水制造装置中，在次系统的最终段以串联的方式设置有多段的UF膜装置等，可制造微粒数显著减少的高水质的超纯水。根据本发明，可制造粒径10nm以上的微粒数低于100个/L的高水质的超纯水。

本发明中，将多段配置的膜装置中的最下游侧的膜装置采用UF膜装置或未经离子交换基修饰的MF膜装置，因此不会如RO膜装置那样地有从膜装置本身发生微粒的可能。作为MF膜装置使用未经离子交换基修饰的MF膜装置，因此，也不会有交换基体脱离而成为微粒源的缺点。

通过设置测定最终段紧邻的前膜装置的处理水和/或最终段的膜装置的处理水的微粒数的微粒测定机构，并基于此微粒测定机构的测定结果，根据需要进行膜更换等的维护处理，可稳定且确实地制造粒径10nm以上的微粒数低于100个/L的高水质的超纯水。

具体而言，在膜装置中，持续进行处理而在膜面上会经时地有微粒蓄积，因此，有微粒泄漏于处理水中的情形，另外，在由于某种外在负荷的施加导致膜破损的情形下，也会有微粒泄漏于处理水中，从而产生所获得的超纯水水质降低的危险性，但是，如上所述，通过设置微粒测定机构而监视膜处理水的微粒数进行管理，可防范微粒对于处理水的泄漏于未然。

附图说明

图1是表示超纯水制造装置的实施方式的流程图。

图2是表示超纯水制造装置的实施方式的流程图。

图3是表示超纯水制造装置的实施方式的流程图。

图4是表示在第1膜装置与第2膜装置设置有微粒测定机构的实施方式的流程图。

图5是表示设置微粒测定机构的其他实施方式的流程图。

图6a、6b是表示实施例8中的UF膜模组17A与UF膜模组17B的处理水的微粒浓度的经时变化的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图针对实施方式进行说明。

在本发明的超纯水制造装置中，在次系统的最终段侧，以串联的方式设置有2段或更多段的膜装置。具有该次系统的超纯水制造装置的整体流程的一个实例示于图1～3中。

图1～3的各超纯水制造装置均是由前处理系统1、一次纯水系统2及次系统3构成。

由凝集、加压浮上(沉淀)、过滤装置等所组成的前处理系统1中，进行原水中的悬浮物质或胶体物质的去除。具备逆渗透(RO)膜分离装置、脱气装置及离子交换装置(混床式、2床3塔式或4床5塔式)的一次纯水系统2中，进行原水中的离子或有机成分的去除。又，RO膜分离装置除进行盐类去除以外，又进行离子性、胶体性的TOC的去除。离子交换装置除了盐类的去除以外，又将以离子交换树脂进行吸附或离子交换的TOC成分去除。脱气装置(氮气脱气或真空脱气)中，进行溶存氧的去除。

在图1的超纯水制造装置中，是将如此获得的一次纯水(一般情形下为TOC浓度2ppb以下的纯水)，依序通水至副槽11、泵P、热交换器12、UV氧化装置13、催化剂式氧化性物质分解装置14、脱气装置15、混床式脱离子装置(离子交换装置)16、微粒去除用第1膜装置17及第2膜装置18，将所获得的超纯水送至使用点19。

作为UV氧化装置13，能够使用通常在超纯水制造装置中使用的照射具有185nm附近的波长的UV的UV氧化装置，例如能够使用利用低压水银灯的UV氧化装置。该UV氧化装置13中，一次纯水中的TOC被分解成有机酸，进而被分解成CO₂。又，通过该UV氧化装置13过量照射的UV，从水中产生H₂O₂。

UV氧化装置13的处理水，接着，通水至催化剂式氧化性物质分解装置14。作为催化剂式氧化性物质分解装置14的氧化性物质分解催化剂，可采用以氧化还原催化剂为人所知的贵金属催化剂，例如金属钯、氧化钯、氢氧化钯等的钯(Pd)化合物或白金(Pt)，特别是还原作用强的白金(Pt)催化剂可适当地使用。

通过该催化剂式氧化性物质分解装置14，通过催化剂将在UV氧化装置13所产生的H₂O₂、及其他氧化性物质有效率地分解去除。又，通过H₂O₂的分解会生成水，几乎不会如阴离子交换树脂或活性碳般的会生成氧，不会成为DO增加的原因。

催化剂式氧化性物质分解装置14的处理水，接下来，通水至脱气装置15。作为脱气装置15，可使用真空脱气装置、氮气脱气装置或膜式脱气装置。通过该脱气装置15，水中的DO或CO₂可有效率地去除。

脱气装置15的处理水，接下来，通水至混床式离子交换装置16。作为混床式离子交换装置16，采用阴离子交换树脂与阳离子交换树脂配合离子负荷而混合充填成的非再生型混床式离子交换装置。通过该混床式离子交换装置16，水中的阳离子及阴离子被去除，水的纯度提高。又，代替混床式离子交换装置16，也可采用多床式的离子交换装置或电再生式离子交换装置等。

图1的构成是本发明的超纯水制造装置的一个实例，本发明的超纯水制造装置，可将上述以外的各种机器组合。例如，如图2所示，来自UV氧化装置13的UV照射处理水可直接导入混床式脱离子装置16。如图3所示，代替催化剂式氧化性物质分解装置14，也可设置阴离子交换塔19。

图中未曾表示，也可在混床式离子交换装置之后设置RO膜分离装置。又，也可组合将原水在pH4.5以下的酸性下、并且在氧化剂存在下进行加热分解处理而将原水中的尿素及其他TOC成分分解后，再进行脱离子处理的装置。UV氧化装置或混床式离子交换装置、脱气装置等也可设置多段。又，前处理系统1或一次纯水系统2，也不受上述所述的任何限定，可采用其他各种装置的组合。

作为第1膜装置17的膜，可使用UF膜、MF膜、RO膜中的任何一种。作为第2膜装置18的膜，使用UF膜或未经离子交换基修饰的MF膜。因此，作为第1膜装置17与第2膜装置18的组合，有以下6种。

(1)UF膜-UF膜

(2)UF膜-未经离子交换基修饰的MF膜

(3)MF膜-UF膜

(4)MF膜-未经离子交换基修饰的MF膜

(5)RO膜-UF膜

(6)RO膜-未经离子交换基修饰的MF膜

膜装置，可以串联的方式设置3段以上。例如，膜装置也可如MF膜装置-RO膜装置-UF膜装置等所示地设置3段。

作为膜装置17、18使用MF膜装置、UF膜装置时，其膜的孔径为1μm以下，特别优选0.001～1μm，尤其优选0.001～0.5μm。厚度优选为0.01～1mm。作为材质，可举出，聚烯烃、聚苯乙烯、聚砜、聚酯、聚酰胺、纤维素系、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯等。

在如此构成的超纯水制造装置中，在次系统的最终段以串联的方式设置有多段的UF膜装置等，可制造微粒数目显著获得减少的高水质的超纯水。又，多段配置的膜装置的中最下游侧的膜装置采用UF膜装置或未经离子交换基修饰的MF膜装置，因此并无如RO膜装置般的有从膜装置的自身发生微粒的可能。又，由于作为MF膜装置采用未经离子交换基修饰的MF膜装置，因此也不会有交换基体脱离而成为微粒源的缺点。

本发明中，膜装置优选采用错流(Cross-flow)方式，运转时回收率优选设为至95％左右。该程度以上的盐水(Brine)流量的降低，会招致对于膜面的微粒堆积，而有微粒阻止率降低的可能。可将回收率设为95％左右，并将串联段数根据给水水质进行变更。

UF膜装置使用2段时的微粒去除，可由下式给出。

C₁＝C₀×(1-Re/100)+B

C₂＝C₁×(1-Re/100)+B

C₀：UF膜给水中的微粒浓度[个/mL]

C₁：第1段UF膜处理水中的微粒浓度[个/mL]

C₂：第2段UF膜处理水中的微粒浓度[个/mL]

Re：UF膜的微粒阻止率[％]

B：自UF膜材自身发生的微粒数[个/mL]

微粒去除膜的粒子阻止率，是通过通水模型纳米粒子，并且测定给水与处理水的微粒数而算出。

MF膜的孔径比UF膜大，但因膜材质的不同而可期待膜的吸附效果。作为膜的微粒阻止率，UF膜优于MF膜，因此将MF膜与UF膜多段使用时，优选在末端设置UF膜装置，但不受此限制。

RO膜在微粒阻止率方面虽然胜过UF膜，但是由于会从膜材或封装(Potting)部件发生微粒，因此，作为第1膜装置设置RO膜装置时，优选的是在最下游设置UF膜，而将微粒高度地去除。

也可在以串联的方式设置2段或3段以上的膜装置的各段的中途，设置升压用泵、阀。例如，若将膜装置多段地串联设置，因压力损失会增大，因此，可考虑压力损失而在膜装置彼此间设置泵。在该情况下，为了将从泵或阀尘埃状发生的微粒去除，优选在末端设置UF膜。混床式离子交换装置、催化剂式氧化性物质分解装置等的粒子充填设备，有可能有源自粒子破碎的微粉发生，因此，期望在膜装置彼此间不要进行设置。优选在最终段UF膜的下游侧处，不设置洁净配管以外的设备。

在本发明的装置中，若回收率设定成过大，则会有微粒于膜面上堆积的可能，因此优选注意回收率的范围。优选的是根据作为去除对象的微粒的粒径、被处理水的流量及目标水质，设计微粒去除膜种以及设置段数。

膜装置中，因处理的持续而会经时地在膜面上蓄积微粒，而有微粒泄漏在处理水中的情形，另外，在由于某种外在负荷的施加而导致膜破损的情形下也会有微粒泄漏于处理水中，有产生所获得的超纯水水质降低的危险性。因此，本发明中通过设置微粒测定机构监视膜处理水的微粒数进行管理，由此，可防范微粒对于处理水的泄漏于未然。

以下，参照图4、5，针对使用微粒测定机构的微粒管理系统进行说明。图4、5中，发挥同一功能的部件标注以相同的符号。

作为微粒测定机构，并无特殊限制，可采用市售的微粒测定机构。

图4是表示设置有测定第1膜装置17的处理水的微粒数的微粒测定器31及测定第2膜装置18的处理水的微粒数的微粒测定器32而进行处理水的微粒管理的系统的流程图。

以下，将供给至第1膜装置17的前段的处理水(例如，若为图1～3的超纯水制造装置，则为混床式脱离子装置16的处理水)称为“第1膜给水”，将供给至第2膜装置18的水(通常为第1膜装置17的处理水)称为“第2膜给水”，并将第1膜装置17的处理水、第2膜装置18的处理水分别称为“第1膜处理水”及“第2膜处理水”。

图4中，第1膜装置17与第2膜装置18中，分别并联地设置有3个膜模组17A～17C、18A～18C。

第1膜装置17的各个膜模组17A～17C中，构成为，分别由配管21经由分歧配管21a、21b、21c被导入第1膜给水，第1膜处理水经由分歧配管22a、22b、22c及集合配管22送给至第2膜装置18，膜浓缩水经由分歧配管23a、23b、23c及集合配管23回送至次系统的入口侧(若为图1～3的超纯水制造装置，是指副槽11)。同样地，第2膜装置18的各个膜模组18A～18C中，构成为，分别由集合配管22经由分歧配管24a、24b、24c被导入第2膜给水(第1膜处理水)，第2膜处理水经由分歧配管25a、25b、25c及集合配管25作为超纯水而送给至使用点，膜浓缩水经由分歧配管26a、26b、26c及集合配管26回送至次系统的入口侧(若为图1～3的超纯水制造装置，是指副槽11)。

从第1膜装置17的各个膜模组17A～17C取出处理水的分歧配管22a～22c与集合配管22上，分别连接有将处理水的一部分采水并送给至微粒测定器31的采水分歧配管27a、27b、27c、27d，由各分歧配管27a～27d采取的水经由集合采水配管27送给至微粒测定器31而进行微粒数的测定。同样地，从第2膜装置18的各个膜模组18A～18C取出处理水的分歧配管25a～25c与集合配管25上，分别连接有将处理水的一部分采水并送给至微粒测定器32的采水分歧配管28a、28b、28c、28d，由各分歧采水配管28a～28d采取的水经由集合采水配管28送给至微粒测定器32进行微粒数的测定。

V₁～V₁₈、V₂₀、V₃₀是设于各配管的自动阀。

第1膜装置17的膜模组17C及第2膜装置18的膜模组18C为预备的膜模组，通常是由膜模组17A、17B与膜模组18A、18B进行微粒去除。

因此，各配管上所设的自动阀V₁～V₁₈、V₂₀、V₃₀中，V₇～V₉及V₁₆～V₁₈设为关闭，自动阀V₁、V₂、V₄、V₅、V₁₀、V₁₁、V₁₃、V₁₄设为开启。又，自动阀V₃与V₆与V₂₀是依序开闭。同样地，自动阀V₁₂与V₁₅与V₃₀也是依序开闭。

第1膜给水由配管21经由分歧配管21a、21b导入膜模组17A、17B进行膜处理，处理水经由分歧配管22a、22b及集合配管22送给至第2膜装置18。在膜模组17A、17B微粒得到浓缩的浓缩水经由分歧配管23a、23b、集合配管23回送至次系统的入口侧的副槽。

第1膜处理水由集合配管22经由分歧配管24a、24b导入膜模组18A、18B进行膜处理，处理水(超纯水)经由分歧配管25a、25b及集合配管25送给至使用点。在膜模组18A、18B微粒得到浓缩的浓缩水经由分歧配管26a、26b、集合配管26回送至次系统的入口侧的副槽。

图4的实施方式中，自动阀V₃与自动阀V₆与自动阀V₂₀依序开闭，因此来自膜模组17A的处理水与来自膜模组17B的处理水与这些进行合流的来自第1膜装置17的第1膜处理水的一部分依序送给至微粒测定器31。因此，利用一个微粒测定器31，可将微粒去除用的膜模组17A、17B的处理水、这些进行合流的第1膜处理水中的微粒数依序测定。同样地，自动阀V₁₂与自动阀V₁₅与自动阀V₃₀依序开闭，因此来自膜模组18A的处理水与来自膜模组18B的处理水与这些进行合流的来自第2膜装置18的第2膜处理水的一部分依序送给至微粒测定器32。因此，利用一个微粒测定器32，可将微粒去除用的膜模组18A、18B的处理水、这些进行合流的第2膜处理水中的微粒数依序测定。

如此，通过针对各膜装置中微粒去除用的各个膜模组以及整体的膜处理水而测定处理水中的微粒数，可检测各个膜模组的微粒的泄漏或是微粒去除率的降低，并且可监测膜装置自身的性能。当检测到任一膜模组的微粒的泄漏或是微粒去除率的降低时，停止对于该膜模组的给水的供给，并切换成对于预备的膜模组给水，而以预备的膜模组进行微粒去除。具体而言，当检测到膜模组17A的处理水中微粒开始泄漏，或是微粒去除率降低时，通过将自动阀V₁、V₂、V₃关闭、将自动阀V₇、V₈开启，而V₉则与自动阀V₆及自动阀V₂₀依序开闭，据此利用膜模组17B的处理水与膜模组17C进行微粒去除的膜处理，并且将膜模组17B的处理水与膜模组17C的处理水与第1膜处理水的一部分依序采水而由微粒测定器31进行微粒数的测定。其间，针对膜模组17A，则进行膜更换等的维护处理。

对第2膜装置18，也可进行相同的处理。

用于对微粒数测定用的水进行采水的自动阀的切换的频度，并无特殊限制，但是，在一个膜模组及膜装置整体的膜处理水中，优选为30～60分钟连续进行微粒数的测定的程度。

如此，针对各膜装置中并联设置的各个膜模组及该膜装置的膜处理水，进行处理水的微粒测定，并且根据需要进行流路切换，由此，可确实防止微粒对于膜处理水的泄漏，可稳定地获得高水质的超纯水。

图5中除了代替图4的2台的微粒测定器31、32，改而设置1台的微粒测定器30，并将来自采水配管27a～27d及采水配管28a～28d的水经由集合采水配管29依序送给至微粒测定器30而可由1台的微粒测定器30进行各处理水的微粒数的测定的构成点与图4所示的微粒管理系统不同以外，其他采用相同的构成。

如此地，通过构成为相对复数个膜装置设置1台的微粒测定器，利用自动阀的切换依序进行各个部分的处理水的微粒数的测定，可减少微粒测定器的台数，通过将微粒测定器附设于超纯水制造装置，可防止超纯水制造装置变得过大，还可谋求设备成本的降低、以及维护处理作业的减轻。

膜装置中所设的膜模组的数目并无特别限制，通常，在2～20个的范围内设定。又，预备的膜模组不限于1个，也可设置2个以上。

膜处理水的微粒数的测定，可针对最终段的膜装置进行，还可针对最终段紧邻的前段的膜装置进行。又，也可针对设成多段的所有膜装置均进行处理水的微粒数的测定。

一般而言，最终段的膜装置是进行最终微粒去除的膜装置，若是至最终段紧邻的前段为止的膜装置中可获得某种程度的微粒去除率，则对于最终段的膜装置的处理水的微粒的泄漏可获得防止，因此优选的是至少在最终段紧邻的前段的膜装置中，设置测定膜处理水的微粒数的微粒测定机构，另一优选的是在最终段紧邻的前段的膜装置与最终段的膜装置两者均设置微粒测定机构而测定这些膜装置的处理水的微粒数。

本实施方式中，第1膜装置17以及第2膜装置18，其浓缩水(盐水)均是回送至副槽，但不限于此，也可供给于另行设置的盐水回收用槽。

[实施例]

以下，列举实施例对本发明进行更具体的说明。

以下，微粒浓度是将水中的粒径10nm以上的微粒数，通过利用离心过滤-SEM法的微粒测定器进行测定而求得的值。

[实施例1]

在图1中所示的超纯水制造装置中，作为次系统的末端的第1膜装置17及第2膜装置18，设置UF膜装置(外压型中空丝膜，材质：聚砜，公称筛截分子量：6000(胰岛素)，阻止率Re：99.90％)，制造了超纯水。各膜装置的给水及处理水的微粒浓度的测定结果等示于表1中。

表1

项目	简称	单位	数值
				第1膜装置17的给水中的微粒浓度	C₀	个/L	1000000
阻止率	Re	％	99.90
				来自UF膜产生的尘埃个数	B	个/L	50
第1膜装置17的处理水的微粒浓度	C₁	个/L	1050
				第2膜装置18的处理水的微粒浓度	C₂	个/L	51

如表1所示，第1段的第1膜装置17的处理水中的微粒浓度在1000个/L以上，第2膜装置18的处理水中的微粒浓度则为51个/L，由此，可判定通过将UF膜装置设置成2段，可使微粒浓度成为100个/L以下。

[实施例2～6]

除第1膜装置与第2膜装置的膜的组合如表2所示以外，其他与实施例1相同，制造超纯水，测定水中的微粒数求得微粒浓度。结果示于表2中。又，作为UF膜装置以外的各个膜装置，使用以下的装置。

未经离子交换基修饰的MF膜装置：外压型中空丝膜，材质：表面改质PTFE，孔径50nm

RO膜装置：螺旋型，材质：聚酰胺

[实施例7]

除了将膜装置设置成MF膜装置-RO膜装置-UF膜装置的3段串联以外，其他与实施例1相同，制造超纯水，测定水中的微粒数求得微粒浓度。结果示于表2中。又，作为各个膜装置，使用上述的装置。

表2

如表2所示，在实施例2～7中也均是通过2段或3段的膜装置，可制造微粒数少的高水质的超纯水。

[实施例8]

在实施例1中，如图4所示，设置供测定第1膜装置17的UF膜装置与第2膜装置18的UF膜装置的各自的处理水中的微粒数的微粒测定器(“NanoCount25+”，商品名，兆光公司(Lighthouse公司)制造)31、32，进行超纯水的制造。

第1膜装置17及第2膜装置18的UF膜装置，分别具有UF膜模组17A～17C、UF膜模组18A～18C，UF膜模组17C、18C为预备的膜模组，常时使用UF膜模组17A、17B与UF膜模组18A、18B进行处理。

此时，在第1膜装置17中，通过自动阀V₃与V₆与V₂₀的切换(频度30分钟1次)，将UF膜模组17A的处理水与UF膜模组17B的处理水与第1膜装置17的第1膜处理水依序送给至微粒测定器31进行微粒数的测定。同样地，在第2膜装置18中，也是通过自动阀V₁₂与V₁₅与V₃₀的切换(频度30分钟1次)，UF膜模组18A的处理水与UF膜模组18B的处理水与第2膜装置18的第2膜处理水依序送给至微粒测定器32进行微粒数的测定。

由UF膜模组17A与UF膜模组17B的处理水的微粒数的测定结果所求得的微粒浓度的经时变化，如图6a及图6b所示，即使是同一个膜装置中所设的UF膜模组，就其各批次其耐久性有所差异，确认在UF膜模组18A中，较UF膜模组18B为早期开始有微粒的泄漏。

因此，在自UF膜模组18A微粒泄漏开始后，立刻通过自动阀的切换，将第1膜给水从送给至UF膜模组17A与UF膜模组17B的流路，切换至送给至UF膜模组17B与预备的UF膜模组17C的流路而继续处理，此时发现，与实施例1相同，从第2膜装置18可长期稳定地获得微粒浓度100个/L以下的高水质的超纯水。

如上所述，在不切换流路下，即使是从UF膜模组18A微粒泄漏开始后而仍原状继续以UF膜模组17A与UF膜模组17B处理的情形下，发现自UF膜模组17A微粒开始泄漏600天后，来自第2膜装置18的处理水也开始有微粒泄漏，无法满足超纯水的微粒数管理值。

通过特定的实施方式对本发明进行了详细说明，在不脱离本发明的意图与范围下可进行各种变更，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。

本申请是基于2013年10月4日提出的日本发明专利申请特愿2013-209175以及2014年1月28日提出的日本发明专利申请特愿2014-013478而提出的，其全部内容以引用的方式援用于此。

附图标记的说明

1：前处理系统；

2：一次纯水系统；

3：次系统；

17：第1膜装置；

17A、17B、17C：第1膜模组；

18：第2膜装置；

18A、18B、18C：第2膜模组；

30、31、32：微粒测定器。

Claims

1.一种超纯水制造装置，其具有从一次纯水制造超纯水的次系统，并且，在该次系统的最终段设置有膜装置，

其特征在于，

上述膜装置以串联的方式设置有多段，并且，第1段的膜装置是UF膜装置、MF膜装置或RO膜装置，最终段的膜装置是UF膜装置或未经离子交换基修饰的MF膜装置。

2.如权利要求1所述的超纯水制造装置，其中，作为上述膜装置，以串联的方式设置2段的UF膜装置。

3.如权利要求1所述的超纯水制造装置，其中，作为上述膜装置，依次设置3段的MF膜装置、RO膜装置及UF膜装置。

4.如权利要求1至3中任一项所述的超纯水制造装置，其中，设置有微粒测定机构，该微粒测定机构测定上述最终段紧邻的前段的膜装置的处理水的微粒数。

5.如权利要求1至4中任一项所述的超纯水制造装置，其中，设置有微粒测定机构，该微粒测定机构测定上述最终段的膜装置的处理水的微粒数。

6.如权利要求4或5所述的超纯水制造装置，其中，设置有微粒测定机构，该微粒测定机构测定两个以上的上述膜装置的处理水的微粒数。

7.如权利要求6所述的超纯水制造装置，其中，上述微粒测定机构在各个膜装置中进行设置。

8.如权利要求6所述的超纯水制造装置，其中，对于复数个膜装置设置1台的上述微粒测定机构，并且，为了对微粒数进行测定，依序切换从各个膜装置送给至该微粒测定机构的处理水，由此，通过该1台的微粒测定机构进行各个膜装置的处理水的微粒数的测定。

9.如权利要求1至8中任一项所述的超纯水制造装置，其中，其构成为：

上述膜装置具有并联设置的两个以上的膜模组；

并且，设置有具备自动阀的采水配管，该具备自动阀的采水配管是从该两个以上的膜模组的各自的处理水的取出配管分歧出来的采水配管，并且用于对微粒数测定用的水进行采水并送给至上述微粒测定机构；

并且，通过该自动阀的切换，进行针对各个膜模组的处理水的微粒数的测定。

10.如权利要求9所述的超纯水制造装置，其中，其进一步构成为：

设置有具备自动阀的采水配管，该具备自动阀的采水配管是从将来自上述两个以上的膜模组的各处理水进行合流的上述膜装置的处理水的取出配管分歧出来的采水配管，并且用于对微粒数测定用的水进行采水并送给至上述微粒测定机构；

通过在从上述两个以上的膜模组的各自的处理水的取出配管分歧出来的采水配管上设置的自动阀、以及在从该膜装置的处理水的取出配管分歧出来的采水配管上设置的自动阀的切换，进行该各个膜模组的处理水的微粒数以及该膜装置的处理水的微粒数的测定。