JP2001047066A - 微量金属含有水の処理方法 - Google Patents
微量金属含有水の処理方法Info
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Abstract
の水中の金属又は金属イオンを膜分離装置により効率的
に除去する。 【解決手段】 1.0μg/L以下の微量金属又は微量
金属イオンを含有する水にキレート剤を添加した後、膜
分離装置5に通水する微量金属含有水の処理方法。
Description
下の微量金属又は微量金属イオンを含有する水を膜分離
装置で効率的に処理する方法に係り、超純水中の微量金
属又は金属イオンを膜分離装置により効率的に除去して
高水質処理水を得る方法に関する。
導体分野で使用される超純水の要求水質は益々高くなっ
ており、超純水中の金属又は金属イオン量もppm,p
pbレベルからppt(ng/L)レベルないしはそれ
以下に制御する必要にせまられている。
去は、逆浸透(RO)膜分離装置とイオン交換装置とを
組み合わせて実施されている。しかし、この方法では、
ppb以上のレベルではイオン交換理論の通り、ほぼ完
璧な処理が可能であったが、pptレベルではイオン交
換処理後も金属イオンが残留し、それ以上に除去するこ
とはできなかった。このような極低濃度の金属を除去す
るためには、非再生型イオン交換装置を多段に設置し
て、順次通水処理する必要があり、この場合には、現状
の装置配列を増やす必要がある。しかも、非再生型イオ
ン交換装置の除去量(交換容量)は極めて少量であるた
め、イオン交換樹脂を頻繁に交換する必要があり、交換
頻度を考慮するとランニングコストが過大となって実用
上不利である。
する方法については、例えば特開平7−328391号
公報に還元剤を含有するRO膜分離装置の供給液にキレ
ート剤を添加することにより、重金属類の触媒作用によ
る膜劣化を防止するためのマスキング剤としてキレート
剤を利用する方法が記載されている。また、特開平11
−10150号公報には、銅含有水にキレート剤を添加
した後、RO膜分離することにより、銅水酸化物の生成
を防止してRO膜の目詰まりを防止する方法が記載され
ている。
ルの微量金属の除去に関する記載はなく、水中の極低濃
度の金属又は金属イオンについてキレート剤がどのよう
な作用効果を示すかは認識されていない。
情に鑑みてなされたものであって、1.0μg/L以下
というような極微量領域における水中の金属又は金属イ
オンを膜分離装置により効率的に除去する微量金属含有
水の処理方法を提供することを目的とする。
の処理方法は、1.0μg/L以下の微量金属又は微量
金属イオンを含有する水の処理方法において、前記水に
キレート剤を添加した後、膜分離装置に通水することを
特徴とする。
水中の微量金属又は微量金属イオンが膜分離装置で除去
できる理由の詳細は明らかではないが、キレート剤を添
加することにより、水中の金属又は金属イオンが金属キ
レート化合物を形成し、見掛けのイオン半径が大きくな
ることにより膜分離装置で除去可能となるものと考えら
れる。
し、現状の超純水製造装置で生産される超純水を調査し
た結果、ppt領域の微量金属が存在することが判明し
た。これは、従来のイオン交換理論(イオン交換樹脂で
の除去率)では当然除去されるはずのものであり、理論
に反することである。
査検討した結果、超純水中の微量金属、金属イオンは従
来の溶解度理論では説明がつかず、イオン以外の形態
(一種のコロイド等)で存在する可能性が高いものと推
測した。例えば、金属(Fe)イオンの標準液を超純水
で希釈し、50ppt濃度の液を調製し、これを1L容
量のポリエチレン製容器に密封しておくと、図2に示す
如く、時間の経過とともに液中のFeイオン濃度が減少
する。この現象は金属成分が容器の表面に付着するため
に液中濃度が減少することが判明した。
しては存在しておらず、極微細なコロイドとして存在す
るものと推定された。即ち、微量金属は水中に対となる
イオンが存在しないため、その雰囲気中で一番安定な状
態へ移行するものと考えられ、例えばFeなどの金属は
超純水中で微量に存在する(ppbレベル)酸素と結合
して酸化物のコロイドとなっているものと推定された。
なコロイドとして存在し、この微細コロイドは、イオン
交換樹脂との反応が極めて遅いため、イオン交換処理で
は除去し難く、また、現状で使用されている限外濾過
(UF)膜(分画分子量4000〜100000)では
除去し得ないために、UF膜分離処理でも処理水中に残
留することとなる。
ン交換処理や膜分離処理では容易に除去し得なかった水
中の微量金属を、キレート剤により大粒子化し、RO膜
やUF膜で除去可能とした。
膜分離装置又はUF膜分離装置が好適である。
に説明する。
0μg/L以下、特に100ng/L以下という極微量
の金属又は金属イオンを含有する水であって、具体的に
は、半導体分野で使用される超純水や、電力分野で使用
される純水やコンデミ循環水などが挙げられる。
属又は金属イオンを含有する水にキレート剤を添加した
後、膜分離装置に通水して処理する。
粉末状のカチオン交換樹脂が好適であるが、これに限ら
ず、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ジチオカル
バミン酸基を有するもの及びNグルカミン酸基を有する
もの等を用いることもできる。
粉末状で添加しても良く、膜分離処理される段階で水中
の金属又は金属イオンと粒径の大きな金属キレート化合
物を形成するに十分な量が水中に添加されていれば良
い。
は金属イオン量によって適宜決定され、通常、水中の金
属又は金属イオン量の1〜10重量倍、一般的な純水又
は超純水であれば1〜100ppt程度添加すれば良
い。
ましくはUF膜分離装置又はRO膜分離装置に通水する
ことで、水中の金属又は金属イオンを0.1ppt以下
の極低濃度に低減することができる。
剤の添加で形成した金属キレート化合物を凝集させて、
より一層見掛けの粒径を大きくすることが好ましく、更
に、膜分離処理に先立ち、キレート剤を添加した水に電
場や磁場をかけて金属キレート化合物を凝集させても良
い。
の純水製造装置又は超純水製造装置のUF膜分離装置又
はRO膜分離装置の前段の任意の箇所にキレート剤の添
加手段を設けることにより容易に実施することができ、
過大な設備投資を必要とすることなく、従来の装置では
除去し得なかった極微量の金属又は金属イオンを極低濃
度にまで効率的に除去することができる。
り具体的に説明する。
剤貯槽1より、キレート剤としてEDTAをタンク2内
の一次純水に100ppt添加した後UV酸化装置3、
非再生型イオン交換装置4及びUF膜分離装置(分画分
子量8000)5で順次処理し、各部の水のFe濃度を
調べ、結果を表1に示した。
外は同様にして処理し、各部の水のFe濃度を調べ、結
果を表1に示した。
ば、水中の微量金属をUF膜分離装置で極低濃度にまで
除去することができる。
有水の処理方法によれば、極微量の金属ないし金属イオ
ンを極低濃度にまで効率的に除去することができる。本
発明によれば、要求水質として限りなく低濃度であるこ
とが要求されている超純水中の金属ないし金属イオンを
現状の超純水製造装置に過大な装置を付加することな
く、容易かつ効率的に除去することができ、本発明の工
業的有用性は極めて大である。
ある。
ラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 1.0μg/L以下の微量金属又は微量
金属イオンを含有する水の処理方法において、前記水に
キレート剤を添加した後、膜分離装置に通水することを
特徴とする微量金属含有水の処理方法。 - 【請求項2】 膜分離装置が逆浸透膜分離装置又は限外
濾過膜分離装置である請求項1の微量金属含有水の処理
方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017064641A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 栗田工業株式会社 | 金属汚染防止剤、金属汚染防止方法及び製品洗浄方法 |
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-
1999
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