JP3468259B2 - 脱イオン水製造方法 - Google Patents
脱イオン水製造方法Info
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Description
に係り、特に、混床式イオン交換器を用いて脱イオン水
を製造するに当り、混床式イオン交換器の除菌、殺菌性
能を有効に発揮させて、良好な処理水を得る方法に関す
る。
水の製造システムの従来例を図1に示す。
水製造システムの系統図であり、原水(前処理水)は、
タンク1及びポンプP1を経て逆浸透(RO)膜装置2
及び混床式イオン交換器3で処理された後、タンク4、
ポンプP2、熱交換器5、紫外線(UV)殺菌装置6及
び限外濾過(UF)膜装置7よりなるサブシステムで処
理され、ユースポイントに送給される。
純水製造システムの系統図であり、原水となる純水(脱
塩水)は、タンク1及びポンプP1を経てRO膜装置2
で処理された後、タンク4、ポンプP2、熱交換器5、
低圧UV酸化装置8、混床式イオン交換器3、UV殺菌
装置6及びUF膜装置7よりなるサブシステムで処理さ
れ、ユースポイントに送給される。
の運転開始に当り、サブシステムを熱水又は薬品により
殺菌する。例えば、図1(a)に示す精製水製造システ
ムにおいて熱水殺菌を行う場合には、タンク4内の水を
熱交換器5で80〜90℃に加熱した後、UV殺菌装置
6及びUF膜装置7に通水する。このUF膜装置7の濃
縮水及び透過水は系外へ排出する。また、ユースポイン
トからタンク4に到る配管は蒸気による滅菌処理が行わ
れる。
システムでは、混床式イオン交換器の処理水に生菌が存
在するため、サブシステムが短時間で生菌により汚染さ
れる。この生菌は、UV殺菌装置で完全に除去すること
はできず、時間の経過と共に、系内に生菌が増殖するこ
ととなる。
交換樹脂には殺菌能力があり、精製水製造システムにお
いても混床式イオン交換器による殺菌効果が期待される
が、実際には、混床式イオン交換器の流出水中には生菌
が存在し、この生菌数は、経時的に増加する傾向にあ
る。
充填に当り、予め混床式イオン交換器のタンク(ベッセ
ル)及び樹脂自体の殺菌を行っても発生し、通常の場
合、混床式イオン交換器流出水中には103〜104個
/100cc程度の生菌が存在する。そして、この生菌
数は運転時間の経過と共に増大する。この混床式イオン
交換器における生菌の増殖の原因の詳細は明らかではな
いが、タンク(ベッセル)に樹脂を充填する際に生じる
外部汚染によるものと推測される。
菌汚染は、図1(b)に示す超純水製造システムの混床
式イオン交換器においても問題となっており、これらの
システムにおいて、混床式イオン交換器における生菌の
発生を防止する方法の開発が望まれている。
式イオン交換器を用いて脱イオン水を製造するに当り、
混床式イオン交換器での生菌の発生を防止すると共に、
混床式イオン交換樹脂本来の除菌、殺菌性能を有効に発
揮させて、良好な処理水を得る方法を提供することを目
的とする。
方法は、原水を逆浸透膜装置、陽イオン交換樹脂及び陰
イオン交換樹脂を内蔵した混床式イオン交換器に通水し
た後、熱交換器、紫外線殺菌装置及び限外濾過膜装置を
備えるサブシステムに通水して脱イオン水を製造する方
法において、該陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂
を内蔵した混床式イオン交換器に流通速度(SV)2〜
100hr−1で熱水を通して殺菌処理した後、原水を
該混床式イオン交換器に通水して脱イオン水を製造する
方法であって、該逆浸透膜装置、該混床式イオン交換器
及び該サブシステムよりなる脱イオン水製造装置の運転
開始に際し、該サブシステムに熱水を通水して該サブシ
ステム内を殺菌すると共に、該限外濾過膜装置の透過水
を前記混床式イオン交換器の入口側に循環することによ
り、該混床式イオン交換器に熱水を通水して殺菌処理す
ることを特徴とする。
交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を内蔵した混床式イオン
交換器を熱水で殺菌処理することにより、混床式イオン
交換器は破過(イオンブレーク)に到るまで生菌を発生
させることがない。そして、混床式イオン交換樹脂本来
の除菌、殺菌性能により、流入する生菌も殺菌され、混
床式イオン交換器以降の系内を無菌状態に維持すること
ができるようになる。
する。
混床式イオン交換器に通水した後、熱交換器、UV殺菌
装置及びUF膜装置を備えるサブシステムに通水して脱
イオン水を製造するに当り、混床式イオン交換器に陽イ
オン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を充填した後、サブ
システムに熱水を通水してサブシステム内を殺菌すると
共に、UF膜装置の透過水を混床式イオン交換器の入口
側に循環することにより、混床式イオン交換器に熱水を
通し、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を内蔵し
た混床式イオン交換器を殺菌処理する。
水は、純水を加熱したものであることが好ましく、用い
る熱水の温度は、殺菌効果の面から、60℃以上、好ま
しくは70℃以上、より好ましくは85℃以上であるこ
とが望ましい。
hr−1とする。熱水による殺菌処理時間は15分以
上、特に30分以上とするのが好ましい。
ン交換器に熱水を通水するために、系内の熱水と接触す
る部分、例えば、混床式イオン交換器のタンクや配管
は、ステンレス等の耐熱性材料で構成する必要がある。
(a),(b)に示すような医薬向け精製水製造システ
ム、半導体向け超純水製造システム、その他、RO膜装
置、混床式イオン交換器及びサブシステムを用いて脱イ
オン水を製造する各種のシステムに適用することができ
る。
け精製水製造システムに適用する場合、次のようにして
混床式イオン交換器の熱水殺菌を行うことができる。即
ち、前述の如く、このシステムでは、装置の立ち上げに
際し、80〜90℃の熱水でサブシステム内の殺菌を行
う。そして、この殺菌処理において、UF膜装置7の濃
縮水及び透過水は系外へ排出する。本発明の適用に当っ
ては、このサブシステムの殺菌処理において、UF膜装
置7の透過水(80〜90℃の熱水)を系外に排出する
ことなく、混床式イオン交換器3の入口側に循環して混
床式イオン交換器3を熱水で殺菌する。このようにする
ことにより、サブシステムの殺菌と共に混床式イオン交
換器の殺菌も行うことができる。この混床式イオン交換
器3の流出水は系外へ排出しても良く、また、後段のタ
ンク4に送給しても良い。
ン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を充填した後に当該混
床式イオン交換器に熱水を通水するものであるが、混床
式イオン交換器のタンク、並びに、このタンクに充填す
る陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂もそれぞれ充
填に先立ち殺菌処理して用いるのが好ましい。具体的に
は、タンクは、121℃以上の蒸気を10〜30分間程
度通して殺菌する。また、陽イオン交換樹脂及び陰イオ
ン交換樹脂は、各々、60℃以上の熱水に15〜60分
間程度浸漬処理して殺菌する。
的に説明する。実験例1 図2に示す試験装置を用いて、原水(厚木市水)の処理
を行った(処理水量0.5m3/hr)。
処理した後、タンク12を経てポンプ13でRO膜装置
14に送って、RO膜分離処理し、膜透過水を熱交換器
15を経て混床式イオン交換器16A,16Bに2等分
して通水し、各々処理水を得るものである。
レ製「クラレコールKW」を用い、RO膜装置14のR
O膜としてはデサリ社製「SG4040CZH」(4i
nch)を4本用いた。また、混床式イオン交換器16
A,16Bとしては、栗田工業(株)製「KWI EX
−MG」(25L)を用い、SV=10hr−1に設定
した。
ン交換樹脂としては、各々、80℃の熱水に1時間浸漬
した後、陽イオン交換樹脂:陰イオン交換樹脂=1:1
で混合したものを用いた。
のタンクに上記イオン交換樹脂を充填する前に、配管1
7より130℃の蒸気を3kgf/cm2で2時間注入
し、混床式イオン交換器16A,16Bのタンクを殺菌
処理し、その後、イオン交換樹脂を充填した。
1時間の間は、RO膜装置14の透過水を熱交換器15
で80℃に加熱し、この加熱水を混床式イオン交換器1
6Aのみに通水した。
器15で25℃に調整し、混床式イオン交換器16A,
16Bに等通水量で20日間連続通水した。このような
処理に当り、RO膜装置の透過水(RO処理水)の生菌
数と、混床式イオン交換器16A及び混床式イオン交換
器16Bの各処理水の生菌数及び比抵抗値の経時変化を
調べ、結果を表1に示した。
填した後、熱水を通水することにより、樹脂の破過に到
るまで生菌の流出を防止できることがわかる。
製造方法によれば、混床式イオン交換器を用いた脱イオ
ン水の製造に当り、混床式イオン交換器における生菌の
発生を防止すると共に、混床式イオン交換器による殺菌
作用で、混床式イオン交換器から無菌水を取り出すこと
が可能となる。
V殺菌装置を省略したり、或いは、サブシステムの殺菌
処理の頻度を低減したりすることが可能となり、高水質
の脱イオン水を低コストで効率的に製造することができ
るようになる。
システムの系統図、図1(b)は半導体分野で用いられ
る超純水製造システムの系統図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 原水を逆浸透膜装置、陽イオン交換樹脂
及び陰イオン交換樹脂を内蔵した混床式イオン交換器に
通水した後、熱交換器、紫外線殺菌装置及び限外濾過膜
装置を備えるサブシステムに通水して脱イオン水を製造
する方法において、 該陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を内蔵した混
床式イオン交換器に流通速度(SV)2〜100hr
−1で熱水を通して殺菌処理した後、原水を該混床式イ
オン交換器に通水して脱イオン水を製造する方法であっ
て、 該逆浸透膜装置、該混床式イオン交換器及び該サブシス
テムよりなる脱イオン水製造装置の運転開始に際し、該
サブシステムに熱水を通水して該サブシステム内を殺菌
すると共に、該限外濾過膜装置の透過水を前記混床式イ
オン交換器の入口側に循環することにより、該混床式イ
オン交換器に熱水を通水して殺菌処理する ことを特徴と
する脱イオン水製造方法。 - 【請求項2】 請求項1において、該熱水の温度が70
℃以上であることを特徴とする脱イオン水製造方法。
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