(第1の実施形態)
 本発明の過酸化水素除去装置の第1の実施形 態について、図1を用いて説明する。図1は、� ��発明の実施形態にかかる超純水製造装置8の フロー図である。なお、本発明において、「 純水」は「超純水」を含むものとする。

 超純水製造装置8は、図5に示した従来の� �純水製造装置210に、1つのイオン交換装置52� �開閉バルブ51と、制御装置70とから構成され� ��過酸化水素除去装置53を追加したものであ� �、前処理システム10と、一次純水システム20� ��、サブシステム40と、過酸化水素除去装置53 とで、構成されている。サブシステム40とユ� ��スポイント60との間には、開閉バルブ51とイ オン交換装置52とが順に配置されている。ま� ��、サブシステム40は、各ユースポイント62、 64と接続されている。

 前処理システム10は、原水槽12、凝集沈殿 装置14、ろ過装置16、ろ過水槽18が順次設置さ れている。前処理システム10は、原水槽12の� �水中に含まれる懸濁物質やコロイド物質の� �去を行う。原水槽12、凝集沈殿装置14、凝集� ��殿装置14、ろ過装置16、ろ過水槽18は、いず� ��も特に限定されることなく、既存の装置を� ��用することができる。

 一次純水システム20は、イオン交換装置22 、紫外線照射装置24、精密ろ過膜装置26、RO膜 装置28、脱気装置30が順次設置されている。� �オン交換装置22には、イオン交換体が充填さ れている。イオン交換体の充填形態は特に限 定されることなく、アニオン交換体もしくは カチオン交換体の単床形態、またはアニオン 交換体とカチオン交換体の混床形態もしくは 複床形態等、いずれの形態であっても良い。

 紫外線照射装置24は特に限定されること� �く、既存の装置を使用することができる。� �えば、254nm付近の波長の紫外線に加え、185nm� ��近の波長の紫外線も照射可能な紫外線酸化� ��置がある。185nm付近の波長の紫外線を強く� �射できる紫外線酸化装置は、前処理システ� �10で得られたろ過水に含まれるTOC成分の分解 の点では好ましい。

 精密ろ過膜装置26は特に限定されること� �なく、既存の装置を用いることができる。� �た、RO膜装置28は特に限定されることはなく� ��既存の装置を使用することができる。脱気� ��置30は特に限定されることはなく、既存の� �置を使用することができる。例えば、真空� �気装置や、膜脱気装置等を挙げることがで� �る。

 サブシステム40は、一次純水システム20で 得られた一次純水の純度をさらに高めて、超 純水を製造するシステムである。サブシステ ム40は、一次純水槽42、熱交換器44、紫外線酸 化装置46、非再生型イオン交換装置48、ファ� �ナルフィルタ(UF膜)装置50が、超純水を循環� �きるように、順次設置されている。

 紫外線酸化装置46は、一次純水中のTOC成� �を有効に分解できる能力を有すれば特に限� �されず、既存の装置を用いることができる� �

 非再生型イオン交換装置48は、既存の装� �を用いることができる。また、非再生型イ� �ン交換装置48には、イオン交換体が充填され ている。イオン交換体の充填形態は特に限定 されることなく、アニオン交換体もしくはカ チオン交換体の単床形態、またはアニオン交 換体とカチオン交換体の混床形態もしくは複 床形態等、いずれの形態であっても良く、一 次純水の水質や目的とする超純水の水質に応 じて決定することが好ましい。

 熱交換器44は、一次純水を任意の温度に� �ることができれば特に限定されず、既存の� �置を用いることができる。また、UF膜装置50� ��特に限定されることはなく、既存の装置を� ��いることができる。

 イオン交換装置52は、OH形アニオン交換体 が充填されていれば、充填形態は特に限定さ れない。OH形アニオン交換体の単床形態であ� ��ても良いし、他のアニオン交換体との混床� ��態であっても良いし、カチオン交換体との� ��床形態もしくは複床形態であっても良い。� ��だし、過酸化水素を効果的に除去する観点� ��ら、OH形アニオン交換体が、単床形態で充� �されていることが好ましい。

 OH形アニオン交換体は、強塩基性アニオ� �交換体であっても良いし、弱塩基性アニオ� �交換体であっても良い。ただし、過酸化水� �の除去能力向上の観点から、強塩基性アニ� �ン交換体を選択することが好ましい。

 OH形アニオン交換体の種類は特に限定さ� �ず、イオン交換樹脂、イオン交換繊維、モ� �リス状多孔質イオン交換体等を挙げること� �できる。この内、汎用性の高い、イオン交� �樹脂を用いることが好ましい。また、イオ� �交換樹脂の形状も特に限定されず、ゲル形� �あっても、ポーラス形、マクロポーラス形� �あっても良い。

 さらにイオン交換装置52に充填されるイ� �ン交換体は、再生型であっても非再生型で� �っても良いが、イオン交換体を再生する際� �、汚染される可能性があるために、ユース� �イント60の直前に設置する本実施形態では非 再生型であることが好ましい。また、イオン 交換装置52は、二次側にブロー弁を備えてい� ��ことが好ましい。通水を停止した際に、装� ��内に滞留した水は、イオン交換体やイオン� ��換装置52の内壁からの溶出物により汚染さ� �ることがあるため、通水開始直後の汚染水� �排水するためである。

 本実施形態における、過酸化水素除去装� ��53は、イオン交換装置52と、開閉バルブ51と� ��制御装置70で構成されている。

 「過酸化水素を含む水をOH形アニオン交� �体が充填されたイオン交換装置に、間欠的� �通水させる手段」とは、イオン交換装置52へ の通水と、通水停止とを行う制御装置であり 、このような機能を有するものであれば特に 限定されることはない。例えば、イオン交換 装置52の一次側に設置されている開閉バルブ5 1の開閉を一定期間毎に行う制御装置70や、サ ブシステム40からイオン交換装置52へ超純水� �送水するためのポンプの起動及び停止を行� �制御装置であっても良い。また、開閉バル� �51の開閉、および前記ポンプの起動及び停止 は自動で行われても良いし、手動で行われて も良い。

 本実施形態における、超純水の製造方法� ��らびに超純水中の過酸化水素の除去方法を� ��明する。

 前処理システム10では、原水を原水槽12に 受けた後、原水を沈殿凝集槽14、ろ過装置16� �て順次処理し、主にコロイドや懸濁物質等� �除去を行い、ろ過水を得る。得られたろ過� �をろ過水槽18に貯留する。一次純水システム 20では、ろ過水槽18のろ過水をイオン交換装� �22にて、イオン成分をイオン交換体によって 吸着除去、あるいはイオン交換されるTOCの除 去を行う。

 次いで、紫外線照射装置24にて紫外線を� �過水に照射し、ろ過水の殺菌を行なったり� �ろ過水中のTOC成分を有機酸、さらには二酸� �炭素の状態まで分解したりする。続いて、� �密ろ過膜装置26、RO膜装置28によって、粒子� �分や、紫外線照射装置24で生成した有機酸等 の分解物等を除去する。さらに、透過水を脱 気装置30にて、溶存酸素を取り除いて一次純� ��を得る。

 サブシステム40では、一次純水システム20 で得られた一次純水の純度を、さらに高めて 超純水を得る。一次システムで得られた一次 純水を一次純水槽42に貯留する。一次純水を� ��交換器44にて所定の温度とした後、紫外線� �化装置46にて紫外線を照射し、水中のTOC成分 を有機酸、さらには二酸化炭素の状態まで分 解する。加えて、紫外線の照射の間、水中に 過酸化水素が生成される。次いで、非再生型 イオン交換装置48にて、微量のイオン成分、� ��らびに紫外線照射により生成した有機酸や� ��酸化炭素を除去する。

 UF膜装置50にて、微粒子を除去し、超純水 を得る。得られた超純水の一部は、そのまま ユースポイント62、64へ送られる。また、得� �れた超純水の他の一部は、イオン交換装置52 に通水され、OH形アニオン交換体と接触して� ��酸化水素が除去された後に、ユースポイン� ��60へ送られる。他の一部の超純水は、一次� �水槽42に返送されて、サブシステム40を循環� ��る。サブシステム40から、イオン交換装置52 への通水を一定期間行った後、制御装置70に� ��り、開閉バルブ51を閉じ、通水を停止する� �通水停止後、所定期間を経過した後に、制� �装置70により開閉バルブ51を開き、通水を再� ��して、超純水中の過酸化水素除去を再開す� ��。このように、イオン交換装置52への通水� �び停止を繰り返し行う。

 超純水のイオン交換装置52への流量は特� �限定されず、イオン交換装置52の能力に応じ て決定することができる。例えば、アニオン 交換体に対する空間速度(SV)は1~500L/L-R・h-1の� ��囲で設定することが好ましく、10~100L/L-R・h- 1の範囲で設定することがより好ましい。な� �、SVは、イオン交換体の単位体積(L-R)に対し� ��1時間に流通させる流量(L)であるL/L-R・h-1で� ��される。

 本実施形態におけるイオン交換装置52へ� �通水期間は特に限定されず、超純水中の過� �化水素量や、処理量を勘案し、超純水中の� �酸化水素を、所望する濃度以下に除去する� �力が維持される期間内で、任意に設定する� �とが好ましい。また、通水期間は、一定の� �間で設定して良いし、イオン交換装置52の二 次側で過酸化水素のリーク量を測定し、一定 濃度に達した時点を通水期間の終点として設 定しても良い。

 イオン交換装置52への通水を停止する期� �は特に限定されず、超純水の処理量や、超� �水中の過酸化水素濃度、イオン交換装置52の 規模等を勘案し、イオン交換装置52の過酸化� ��素除去能力が回復する期間を設定すること� ��できる。例えば、15~30ppbの過酸化水素を含� �超純水を処理して、過酸化水素濃度を10ppb以 下の濃度に維持するには、1時間から24時間の 範囲で、通水を停止する期間を設定すること が好ましい。なお、通水開始直後は、イオン 交換装置52内に滞留した汚染水を排水した後� ��、過酸化水素が除去された超純水をユース� ��イント60に供給することが好ましい。ユー� �ポイントの汚染を防止するためである。

 本実施形態の過酸化水素を除去する前の� ��純水は特に限定されることはないが、抵抗� ��15Mω・cm以上、TOC10ppb以下であることが好ま� ��い。また、超純水の水温は特に限定されな� ��が、5~40℃が好ましく、15~30℃がより好まし� ��、20~25℃であることがさらに好ましい。

 本実施形態によれば、イオン交換装置52� �の超純水の通水を停止することで、イオン� �換装置52の過酸化水素除去能力を復活させる ことができる。このため、イオン交換装置52� ��の通水と停止を繰り返すことで、長期にわ� ��り、効果的に超純水中の過酸化水素を除去� ��ることができる。

 (第2の実施形態)
 本発明の過酸化水素除去装置の第2の実施形 態について、図2を用いて説明する。図2は、� ��2の実施形態にかかる、超純水製造装置100の フロー図である。本実施形態は図1に示した� �1の実施形態の過酸化水素除去装置53を、イ� �ン交換装置52a、52bを並列に配置した過酸化� �素除去装置55に変更したものである。また、 本実施形態の、過酸化水素除去装置55は、イ� ��ン交換装置52a、52bとが並列に配置され、イ� ��ン交換装置52aの一次側には開閉バルブ51aが� ��続され、イオン交換装置52bの一次側には開� ��バルブ51bが接続されて構成されている。さ� ��に、開閉バルブ51a、52bには制御装置72が接� �されている。そして、開閉バルブ51aと51bと� �一次側の流路は1つの流路に統合され、サブ� ��ステム40と接続されている。また、イオン� �換装置52aと52bの二次側の流路は、1つの流路� ��統合された後、ユースポイント61と接続さ� �ている。

 本実施形態における「複数のイオン交換� ��置に過酸化水素を含む水を交互に通水させ� ��手段」とは、イオン交換装置52a、52bへの通� ��と通水停止とを交互に行う制御装置であり� ��このような機能を有するものであれば特に� ��定されることはない。例えば、イオン交換� ��置52a,52bの一次側にそれぞれ設置されている 開閉バルブ51a、51bの開閉を一定期間毎に交互 に行う制御装置72や、サブシステム40からイ� �ン交換装置52a、52bそれぞれに送水するポン� �の、起動及び停止を行う制御装置であって� �良い。また、開閉バルブ51a、51bの開閉、お� �び前記ポンプの起動及び停止は自動で行わ� �ても良いし、手動で行われても良い。

 本実施形態における超純水の製造方法、� ��純水中の過酸化水素の除去方法につき説明� ��る。

 サブシステム40で製造された超純水を、� �オン交換装置52aに通水し、過酸化水素を除� �した後に、ユースポイント61へ供給する。イ オン交換装置52aに一定期間通水した後、制御 装置72によって、開閉バルブ51bを開として、� ��オン交換装置52bに通水を開始する。この際� ��イオン交換装置52bで処理した水は、ユース� ��イント61へ供給せずに排水する。一方、イ� �ン交換装置52aで処理した水の、ユースポイ� �ト61への供給を継続する。さらに一定期間経 過後、イオン交換装置52bの排水を止め、イオ ン交換装置52bで処理した水を、ユースポイン ト61へ供給する。次いで、制御装置72によっ� �開閉バルブ51aを閉として、イオン交換装置52 aへの通水を停止する。こうして、イオン交� �装置52aでの過酸化水素除去は、イオン交換� �置52bでの過酸化水素除去へ切り替わる。

 イオン交換装置52bに一定期間通水した後� ��、制御装置72によって、開閉バルブ51aを開� �して、イオン交換装置52aへの通水を開始す� �。この際、イオン交換装置52aで処理した水� �、ユースポイント61へ供給せずに排水する。 一方、イオン交換装置52bで処理した水の、ユ ースポイント61への供給を継続する。さらに� ��一定期間終了後、イオン交換装置52aの排水� ��止め、イオン交換装置52aで処理した水を、� ��ースポイント61へ供給する。次いで、制御� �置72により開閉バルブ51bを閉として、イオン 交換装置52bへの通水を停止する。このように 、イオン交換装置52aと52bへの通水切り替えを 交互に繰り返して、超純水中の過酸化水素の 除去を行い、過酸化水素が除去された超純水 をユースポイント61へ送水する。

 イオン交換装置52a、52bは、第1の実施形態 のイオン交換装置52と同様のものを用いるこ� ��ができる。イオン交換装置52a、52bへのそれ� ��れの通水期間は特に限定されず、超純水中� ��過酸化水素量や処理量、さらにはイオン交� ��装置52aと52bの過酸化水素除去の回復期間と� ��考慮して、超純水中の過酸化水素を、所望� ��る濃度以下まで除去する能力が維持される� ��間内で、任意に設定することが好ましい。� ��た、通水期間は、所定の期間を経過した後� ��、通水を停止しても良いし、イオン交換装� ��52a、52bの二次側で過酸化水素のリーク量を� ��定し、一定濃度に達した時点で通水を停止� ��ても良い。

 イオン交換装置52a、52bへの通水を停止す� ��期間は特に限定されず、超純水の処理量や� ��超純水中の過酸化水素濃度、イオン交換装� ��52a、52bの規模等を勘案し、過酸化水素除去� ��力が回復する期間を設定することができる� ��例えば、15~30ppbの過酸化水素を含む超純水� �処理して、過酸化水素濃度を10ppb以下の濃度 に維持するには、1時間から24時間の範囲で、 設定することが好ましい。また、イオン交換 装置52aと52bとの切り替え時における、通水再 開後の排水期間は特に限定されず、イオン交 換装置52aまたは52b内に滞留した汚染水を排水 できるのに充分な期間を設定することが好ま しい。

 本実施形態によれば、2つのイオン交換装 置52a、52bを交互に切り替えて通水できるため 、ユースポイント61への超純水の給水を停止� ��ることなく、連続的に過酸化水素を除去す� ��ことができる。

 (第3の実施形態)
 本発明の過酸化水素除去装置の第3の実施形 態について、図3を用いて説明する。
 図3は、第3の実施形態にかかる、オゾン水� �造装置110のフロー図である。本実施形態は� �図1に示した第1の実施形態の過酸化水素除去 装置53の二次側に、オゾン溶解装置54が設置� �れており、該オゾン溶解装置54にはオゾン発 生装置56が接続されているものである。

 オゾン溶解装置54は特に限定されず、ガ� �透過膜を介して水中にオゾンガスを溶解さ� �る膜溶解装置、水中にオゾンガスをバブリ� �グさせて溶解させる装置、水中にエジェク� �ーを介して、オゾンガスを溶解させる装置� �ポンプの上流側にオゾンガスを供給し、ポ� �プ内の攪拌により溶解させる装置等が挙げ� �れる。上記膜溶解に用いられるガス透過膜� �しては、オゾンの強い酸化力に耐え得る、� �ッ素樹脂系の疎水性多孔質膜が好ましい。� �た、オゾン発生装置56は特に限定されず、無 声放電および電解法等によるオゾン発生器が 挙げられる。

 本実施形態における水中の過酸化水素の除� ��方法、オゾン水の製造方法につき説明する� ��
 サブシステム40で製造された超純水を過酸� �水素除去装置53にて処理し、過酸化水素を除 去する。オゾン発生装置56で製造したオゾン� ��スを、オゾン溶解装置54に送る。過酸化水� �が除去された水に、オゾン溶解装置54にてオ ゾンガスを溶解する。水中に所定濃度のオゾ ンが溶解されたオゾン水を、ユースポイント 66へ供給する。

 本実施形態において、溶存オゾン濃度は� ��に限定されず、ユースポイント66での用途� �応じて設定することが好ましく、例えば、� �途に応じて、1~100ppmの範囲で設定することが 好ましい。

 本実施形態によれば、過酸化水素を除去� ��た水を使用できるため、得られたオゾン水� ��のオゾンの自己分解を抑制することができ� ��。この結果、オゾン水中のオゾン濃度が安� ��する。また、高濃度オゾン水を安定的に、� ��ースポイントへ供給することができる。

 (第4の実施形態)
 本発明の過酸化水素除去装置の第4の実施形 態について、図4を用いて説明する。図4は、� ��4の実施形態にかかる、オゾン水製造装置120 のフロー図である。本実施形態は図3に示し� �第3の実施形態の過酸化水素除去装置53を、� �オン交換装置52a、52bを並列に配置にした過� �化水素除去装置55に変更したものである。

 本実施形態における水中の過酸化水素の除� ��方法、オゾン水の製造方法につき説明する� ��
 サブシステム40で製造された超純水を過酸� �水素除去装置55にて処理し、過酸化水素を除 去する。オゾン発生装置56で製造したオゾン� ��スをオゾン溶解装置54へ送る。過酸化水素� �除去された水に、オゾン溶解装置54にてオゾ ンガスを溶解し、所定濃度のオゾンが溶解さ れたオゾン水を、ユースポイント67へ供給す� ��。

 本実施形態によれば、2つのイオン交換装 置52a、52bを交互に切り替えて、通水できるた め、連続的に水中の過酸化水素を除去するこ とができる。その結果、オゾン濃度が安定し たオゾン水を連続的にユースポイントへ供給 することができる。また、高濃度オゾン水を 安定的、かつ連続的にユースポイントへ供給 することができる。

 (その他の実施形態)
 本発明の過酸化水素除去方法ならびに過酸� ��水素除去装置は、上述の実施形態に限られ� ��い。
 第1~第4の実施形態では、サブシステム40のUF 膜装置50の出口からの分岐水(超純水)を被処� �水として、各イオン交換装置に通水してい� �。しかし、被処理水は当該分岐水に限られ� �、過酸化水素を含む水であれば良い。例え� �、紫外線酸化装置46、非再生型イオン交換装 置48の出口水であっても良いし、サブシステ� ��40で製造された超純水をタンクに受けた水� �あっても良い。さらには、一次システム20の 水であっても良い。

 第1~第4の実施形態では、サブシステム40� �分岐水を各ユースポイントに送水する間に� �過酸化水素除去装置53または55が配置されて� ��るが、配置場所はこれに限られることはな� ��、例えば、非再生型イオン交換装置48に、� �酸化水素除去装置53または55のような「過酸� ��水素を含む水を間欠的に通水させる手段」� ��設けても良い。また、過酸化水素除去装置5 5のような形態により、「過酸化水素を含む� �を複数のイオン交換装置に交互に通水させ� �手段」を設けても良い。

 第2、第4の実施形態では、過酸化水素除� �装置55として、2つのイオン交換装置52a、52b� �並列に配置していたが、該イオン交換装置� �3つ以上であっても良い。水の処理量と、イ� ��ン交換装置52a、52b内のイオン交換体の能力� ��を勘案して、設置台数を決定することが好� ��しい。

 第1~第4の実施形態における前処理システ� ��10、一次純水システム20、サブシステム40は� ��例であって、上述の実施形態に限定される� ��のではない。上述した以外の装置を用いた� ��、他の組み合わせを用いたりすることがで� ��る。

 第1~第4の実施形態では、イオン交換装置5 2の一時側に開閉バルブ51が設置され、イオン 交換装置52a、52bの一時側に開閉バルブ51a、51b が設置されているが、各開閉バルブの設置箇 所はこれに限定されることはなく、イオン交 換装置52、52a、52bの二次側に設置されていて� ��良い。

 第1、第2の実施形態では、イオン交換装� �52、またはイオン交換装置52aもしくは52bで、 過酸化水素を除去した水を直接、ユースポイ ントに送水しているが、イオン交換装置52、5 2a、52bの二次側に、他の装置を設置しても良� ��。特に微粒子除去のためのろ過膜装置(マイ クロフィルタ装置やUF膜装置)を設置すること が好ましい。各イオン交換装置への送水・停 止等によって、開閉バルブ等から発塵するお それがあり、発生した微粒子を除去すること ができるためである。また、第3、第4の実施� ��態も同様に、イオン交換装置52、52a、52bの� �次側に、他の装置、特に微粒子除去のため� �ろ過膜装置を設置しても良い。