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KR102818974B1 - Ultrapure water manufacturing system and operating method of ultrapure water manufacturing system - Google Patents

Ultrapure water manufacturing system and operating method of ultrapure water manufacturing system Download PDF

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KR102818974B1
KR102818974B1 KR1020207024834A KR20207024834A KR102818974B1 KR 102818974 B1 KR102818974 B1 KR 102818974B1 KR 1020207024834 A KR1020207024834 A KR 1020207024834A KR 20207024834 A KR20207024834 A KR 20207024834A KR 102818974 B1 KR102818974 B1 KR 102818974B1
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ultrafiltration membrane
water
pipe
membrane module
permeate
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유키오 노구치
시오리 나가타
아키라 단지
Original Assignee
노무라마이크로사이엔스가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 한외 여과막 장치를 갖는 초순수 제조 시스템의 가동 운전 시간을 단축할 수 있는 초순수 제조 시스템 및 그 운전 방법의 제공에 관한 것으로, 피처리수를 도입하는 제1 도입구(11a)와, 제1 투과수 유출구(11b)와, 제1 농축수 유출구(11c)를 갖고, 내부에 제1 한외 여과막을 수용하는 제1 한외 여과막 모듈(110)과, 피처리수를 내부에 도입하는 제2 도입구(12a)와, 투과수를 유출시키는 제2 투과수 유출구(12b)와, 농축수를 유출시키는 제2 농축수 유출구(12c)를 갖고, 내부에 제2 한외 여과막을 수용하는 제2 한외 여과막 모듈(120)을 포함하고, 각 모듈의 형상 및 크기가 공통이고, 또한 각 모듈의 도입구, 투과수 유출구, 농축수 유출구의 각각이 각 모듈 내에서 공통되는 위치에 배치되어 있고, 또한 제1 한외 여과막과 제2 한외 여과막이 공통의 분획 분자량 및/또는 유효막 면적을 갖는 초순수 제조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to the provision of an ultrapure water manufacturing system capable of shortening the operating time of an ultrapure water manufacturing system having an ultrafiltration membrane device, and an operating method thereof, comprising: a first ultrafiltration membrane module (110) having a first inlet (11a) for introducing water to be treated, a first permeate outlet (11b) and a first concentrated water outlet (11c) and accommodating a first ultrafiltration membrane inside; and a second ultrafiltration membrane module (120) having a second inlet (12a) for introducing water to be treated, a second permeate outlet (12b) for discharging permeate, and a second concentrated water outlet (12c) for discharging concentrated water, and accommodating a second ultrafiltration membrane inside, wherein each module has a common shape and size, and further, each of the inlet, the permeate outlet, and the concentrated water outlet of each module is arranged at a common position within each module, and further, the first ultrafiltration membrane and the second ultrafiltration membrane have a common molecular weight cutoff. and/or relates to an ultrapure water manufacturing system having an effective membrane area.

Description

초순수 제조 시스템 및 초순수 제조 시스템의 운전 방법Ultrapure water manufacturing system and operating method of ultrapure water manufacturing system

본 발명은 초순수 제조 시스템 및 초순수 제조 시스템의 운전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrapure water manufacturing system and an operating method of the ultrapure water manufacturing system.

종래, 반도체 제조 공정에서 사용하는 초순수는 초순수 제조 시스템을 사용하여 제조되고 있다. 초순수 제조 시스템은 예를 들면, 원수 중의 현탁 물질을 제거하여 전처리수를 얻는 전처리부, 전처리수 중의 전체 유기 탄소(TOC) 성분이나 이온 성분을 역침투막 장치나 이온 교환 장치를 사용하여 제거하여 1차 순수를 제조하는 1차 순수 제조부 및 1차 순수 중의 극미량의 불순물을 제거하여 초순수를 제조하는 2차 순수 제조부로 구성되어 있다. 원수로는 수돗물, 우물물, 지하수, 공업용수 등이 사용되는 것 외에, 초순수의 사용 장소(유즈 포인트: POU)에서 회수된 사용이 끝난 초순수(이하, 「회수수」라고 칭함)가 사용된다.Conventionally, ultrapure water used in semiconductor manufacturing processes is manufactured using an ultrapure water manufacturing system. An ultrapure water manufacturing system is composed of, for example, a pretreatment unit that removes suspended substances in raw water to obtain pretreated water, a primary pure water manufacturing unit that removes total organic carbon (TOC) components or ionic components in the pretreated water using a reverse osmosis membrane device or an ion exchange device to manufacture primary pure water, and a secondary pure water manufacturing unit that removes trace impurities in the primary pure water to manufacture ultrapure water. In addition to tap water, well water, groundwater, industrial water, etc., used ultrapure water recovered from a use site (point of use: POU) of ultrapure water (hereinafter referred to as “recovered water”) is used.

2차 순수 제조부에서는 자외선 산화 장치, 이온 교환 순수 장치 및 한외 여과막(UF) 장치 등에 의해 1차 순수가 고도로 처리되어 초순수가 생성된다. 한외 여과막 장치는 이 2차 순수 제조부의 최후단 부근에 배치되고, 이온 교환 수지 등에서 생기는 미립자를 제거한다.In the secondary pure water production unit, the primary pure water is highly processed by ultraviolet oxidation devices, ion exchange pure water devices, and ultrafiltration (UF) membrane devices to produce ultrapure water. The ultrafiltration membrane device is located near the last stage of this secondary pure water production unit and removes fine particles generated from ion exchange resins, etc.

그런데, 초순수에 대해서는 고순도화에 대한 요구가 해마다 높아지고 있고, 예를 들면, 미립자 농도는 입자 직경이 50㎚ 이상의 미립자 수로, 1pcs./mL 이하가 요구되고 있다. 또한, 요구 수질은 보다 엄격해지는 경향이며, 입자 직경이 50㎚ 미만, 예를 들면 10㎚ 정도의 미립자의 저감도 요구되고 있다. 그 때문에, 보다 입자 직경이 작은 미립자를 고도로 제거하는 방법이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).However, the demand for high purity in ultrapure water is increasing every year, and for example, the concentration of fine particles with a particle diameter of 50 nm or more is required to be 1 pcs./mL or less. In addition, the required water quality tends to become more stringent, and the reduction of fine particles with a particle diameter of less than 50 nm, for example, about 10 nm, is also required. Therefore, methods for highly removing fine particles with a smaller particle diameter are being proposed (for example, see Patent Documents 1 and 2).

초순수 제조 시스템의 신규 건설 후의 가동시나 정기 검사 등에 의한 휴지 후의 재가동시에는 초순수 제조 시스템계 내에 혼입ㆍ발생하는 불순물을 제거하여 유즈 포인트 부근에서의 초순수가 원하는 수질에 이르기까지 세정 시운전(가동 운전)을 행한다. 최근, 자원 절약이나 공장의 가동 효율의 향상을 목적으로 하여 가동 운전 시간의 단축이 강하게 요구되고 있다. 그러나, 미세 미립자를 고도로 제거하고자 할수록 가동 운전 시간은 장기화되는 경향이 있다.When operating a new ultrapure water manufacturing system or restarting after a break due to regular inspection, a cleaning test run (operation) is performed to remove impurities mixed in or generated within the ultrapure water manufacturing system and to bring the ultrapure water near the point of use to the desired water quality. Recently, there has been a strong demand for shortening the operation time in order to save resources and improve the operation efficiency of the plant. However, the operation time tends to be longer as the removal of fine particles is attempted to be high.

또한, 특허문헌 3에는 통상 운전시에 사용하는 한외 여과막(제1 미립자 제거막 장치)의 후단에 세정용 한외 여과막(제2 미립자 제거막 장치)을 설치함에 있어서, 세정시에 이 한외 여과막에 세정수를 통수하고, 제1 미립자 제거막 장치에 대해서는 세정수를 막투과시키지 않고 급수측만을 세정하거나 혹은 제1 미립자 제거막장치에는 세정수를 통수하지 않고 미리 살균 처리한 미립자 제거막과 교환하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법에서는 통상 운전시는 제2 미립자 제거막 장치가 장기간 운전되지 않기 때문에, 이 장소에 균이 발생하거나, 배관의 데드 스페이스에 불순물의 축적이 일어나는 등의 문제가 있었다. 따라서, 이러한 장치에서도 단시간의 가동을 행하는 것은 곤란하였다.In addition, Patent Document 3 discloses a method in which, when installing a cleaning ultrafiltration membrane (second particle removal membrane device) at the rear end of an ultrafiltration membrane (first particle removal membrane device) used during normal operation, cleaning water is passed through the ultrafiltration membrane during cleaning, and only the water supply side is cleaned without allowing the cleaning water to permeate the first particle removal membrane device, or the cleaning water is not passed through the first particle removal membrane device and is replaced with a particle removal membrane that has been sterilized in advance. However, in this method, since the second particle removal membrane device is not operated for a long period of time during normal operation, there were problems such as bacteria growing in this location or impurities accumulating in the dead space of the piping. Therefore, it was difficult to perform short-term operation even with such a device.

또한, 상기와 같은 미세 미립자 이외에도 한외 여과막의 열화 또는 파단시에 특징적인 크기, 형상의 조대입자가 초순수 중에 발생하는 것도 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 4 참조).In addition to the fine particles described above, it is also known that coarse particles of a characteristic size and shape are generated in ultrapure water when an ultrafiltration membrane deteriorates or breaks (see, for example, Patent Document 4).

일본 공개특허공보 2016-064342호Japanese Patent Publication No. 2016-064342 국제 공개 2015/050125호International Publication No. 2015/050125 국제 공개 2015/012248호International Publication No. 2015/012248 일본 공개특허공보 2016-083646호Japanese Patent Publication No. 2016-083646

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 한외 여과막 장치를 갖는 초순수 제조 시스템의 가동 운전 시간을 단축할 수 있는 초순수 제조 시스템 및 초순수 제조 시스템의 운전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and its purpose is to provide an ultrapure water manufacturing system and an operating method of the ultrapure water manufacturing system capable of shortening the operating time of an ultrapure water manufacturing system having an ultrafiltration membrane device.

본 발명의 초순수 제조 시스템은 직렬로 접속된 복수의 한외 여과막 모듈을 갖는 초순수 제조 시스템으로서, 상기 복수의 한외 여과막 모듈은 피처리수를 내부에 도입하는 제1 도입구와, 투과수를 유출시키는 제1 투과수 유출구와, 농축수를 유출시키는 제1 농축수 유출구를 갖고, 내부에 제1 한외 여과막을 수용하는 제1 한외 여과막 모듈과, 피처리수를 내부에 도입하는 제2 도입구와, 투과수를 유출시키는 제2 투과수 유출구와, 농축수를 유출시키는 제2 농축수 유출구를 갖고, 내부에 제2 한외 여과막을 수용하는 제2 한외 여과막 모듈을 포함하고, 상기 제1 한외 여과막 모듈과 상기 제2 한외 여과막 모듈의 형상 및 크기가 공통이고, 상기 제1 도입구와 상기 제2 도입구, 상기 제1 투과수 유출구와 상기 제2 투과수 유출구, 상기 제1 농축수 유출구와 상기 제2 농축수 유출구의 각각이 각 모듈 내에서 공통되는 위치에 배치되어 있고, 또한 상기 제1 한외 여과막과 상기 제2 한외 여과막이 공통의 분획 분자량 및/또는 유효막 면적을 갖는 것을 특징으로 한다.The ultrapure water production system of the present invention is an ultrapure water production system having a plurality of ultrafiltration membrane modules connected in series, wherein the plurality of ultrafiltration membrane modules have a first inlet for introducing water to be treated into the inside, a first permeate outlet for discharging permeate, and a first concentrated water outlet for discharging concentrated water, and includes a first ultrafiltration membrane module accommodating a first ultrafiltration membrane therein, and a second ultrafiltration membrane module accommodating a second ultrafiltration membrane therein, and a second ultrafiltration membrane module accommodating a second ultrafiltration membrane therein, and wherein the first ultrafiltration membrane module and the second ultrafiltration membrane module have common shapes and sizes, and each of the first inlet and the second inlet, the first permeate outlet and the second permeate outlet, the first concentrated water outlet and the second concentrated water outlet are arranged at a common position within each module, and further, the first ultrafiltration membrane and the second ultrafiltration membrane The ultrafiltration membranes are characterized by having a common molecular weight cutoff and/or effective membrane area.

본 발명의 초순수 제조 시스템에 있어서, 상기 피처리수의 유로가 상기 제1 한외 여과막 모듈에서 상기 제2 한외 여과막 모듈로 순서대로 통류(通流)하는 제1 유로와, 상기 제2 한외 여과막 모듈에서 상기 제1 한외 여과막 모듈로 순서대로 통류하는 제2 유로로 접속하는 배관의 재접합 또는 상기 배관의 밸브의 전환에 의해 변경 가능하게 구성된 것이 바람직하다.In the ultrapure water production system of the present invention, it is preferable that the flow path of the water to be treated be changed by reconnection of a pipe connecting a first flow path that sequentially flows from the first ultrafiltration membrane module to the second ultrafiltration membrane module, and a second flow path that sequentially flows from the second ultrafiltration membrane module to the first ultrafiltration membrane module, or by switching a valve of the pipe.

본 발명의 초순수 제조 시스템에 있어서, 상기 복수의 한외 여과막 모듈의 형상 및 크기가 전부 공통되고, 상기 복수의 한외 여과막 모듈은 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구가 전부 공통되는 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다.In the ultrapure water production system of the present invention, it is preferable that the shapes and sizes of the plurality of ultrafiltration membrane modules are all common, and that the plurality of ultrafiltration membrane modules are arranged at positions where the inlet, the permeate outlet, and the concentrated water outlet are all common.

본 발명의 초순수 제조 시스템에 있어서, 상기 제1 투과수 유출구에 접속된 제1 투과수 유출관과, 상기 제1 투과수 유출관으로부터 분기하여 접속된 제1 이송 배관 및 제1 초순수 배관과, 상기 제1 이송 배관 및 제1 초순수 배관에 각각 설치되고, 상기 제1 투과수 유출관으로부터의 투과수의 유로를 상기 제1 이송 배관과 상기 제1 초순수 배관으로 전환할 수 있는, 2개의 개폐 밸브와, 상기 제2 투과수 유출구에 접속된 제2 투과수 유출관과, 상기 제2 투과수 유출관에 분기하여 접속된 제2 이송 배관 및 제2 초순수 배관과, 상기 제2 이송 배관 및 제2 초순수 배관에 각각 설치되고, 상기 제2 투과수 유출관으로부터의 투과수의 유로를 상기 제2 이송 배관과 상기 제2 초순수 배관으로 전환할 수 있는, 2개의 개폐 밸브와, 상기 제1 도입구에 접속된 제1 피처리수 공급관과, 상기 제2 도입구에 접속된 제2 피처리수 공급관과, 상기 제1 피처리수 공급관과 제2 피처리수 공급관에 설치되고, 피처리수의 공급 유로를 상기 제1 피처리수 공급관과 상기 제2 피처리수 공급관으로 전환할 수 있는, 2개의 개폐 밸브를 갖고, 상기 제1 이송 배관은 상기 제2 피처리수 공급관에 접속되고, 상기 제2 이송 배관은 상기 제1 피처리수 공급관에 접속되고, 상기 6개의 개폐 밸브의 개폐의 조합에 의해 피처리수의 유로를 상기 제1 한외 여과막 모듈에서 상기 제2 한외 여과막 모듈로 통류하는 제1 유로와, 상기 제2 한외 여과막 모듈에서 상기 제1 한외 여과막 모듈로 통류하는 제2 유로로 전환 가능하게 구성된 것이 바람직하다.In the ultrapure water manufacturing system of the present invention, a first permeate outlet pipe connected to the first permeate outlet, a first transfer pipe and a first ultrapure water pipe branched and connected from the first permeate outlet pipe, two on-off valves each installed in the first transfer pipe and the first ultrapure water pipe and capable of switching the flow path of permeate from the first permeate outlet pipe to the first transfer pipe and the first ultrapure water pipe, a second permeate outlet pipe connected to the second permeate outlet, a second transfer pipe and a second ultrapure water pipe branched and connected to the second permeate outlet pipe, two on-off valves each installed in the second transfer pipe and the second ultrapure water pipe and capable of switching the flow path of permeate from the second permeate outlet pipe to the second transfer pipe and the second ultrapure water pipe, a first untreated water supply pipe connected to the first inlet, and a second inlet connected to the second inlet. It is preferable that the second treatment water supply pipe be connected, and have two on-off valves installed in the first treatment water supply pipe and the second treatment water supply pipe, and capable of switching the supply path of the treatment water to the first treatment water supply pipe and the second treatment water supply pipe, wherein the first transfer pipe is connected to the second treatment water supply pipe, and the second transfer pipe is connected to the first treatment water supply pipe, and the path of the treatment water can be switched into a first path for flowing from the first ultrafiltration membrane module to the second ultrafiltration membrane module, and a second path for flowing from the second ultrafiltration membrane module to the first ultrafiltration membrane module by a combination of opening and closing of the six on-off valves.

본 발명의 초순수 제조 시스템에 있어서, 상기 유로를 전환할 수 있는 조합의 상기 2개의 개폐 밸브 대신에 내부에 2개의 유로를 전환 가능한 하나의 3방 밸브를 상기 분기하여 접속된 배관의 분기점에 관해 상기 3방 밸브에 의해 피처리수의 유로를 상기 제1 한외 여과막 모듈에서 상기 제2 한외 여과막 모듈로 통류하는 제1 유로와, 상기 제2 한외 여과막 모듈에서 상기 제1 한외 여과막 모듈로 통류하는 제2 유로로 전환 가능하게 구성된 것이 바람직하다.In the ultrapure water production system of the present invention, instead of the two opening/closing valves of the combination capable of switching the flow paths, it is preferable that a single three-way valve capable of switching two flow paths is provided internally, so that the flow paths of the water to be treated can be switched by the three-way valve at the branch point of the branched and connected pipe into a first flow path for flowing the water from the first ultrafiltration membrane module to the second ultrafiltration membrane module, and a second flow path for flowing the water from the second ultrafiltration membrane module to the first ultrafiltration membrane module.

또한, 본 발명의 초순수 제조 시스템에 있어서, 상기 제1 투과수 유출구에 접속된 제1 투과수 유출관과, 상기 제1 도입구에 접속된 제1 피처리수 공급관과, 상기 제2 투과수 유출구에 접속된 제2 투과수 유출관과, 상기 제2 도입구에 접속된 제2 피처리수 공급관과, 상기 제1 피처리수 공급관 또는 제2 피처리수 공급관에 피처리수를 공급하는 피처리수관과, 상기 제1 투과수 유출관 또는 상기 제2 투과수 유출관으로부터의 투과수를 초순수의 사용 장소로 보내는 초순수 배관과, 상기 제1 한외 여과막 모듈의 투과수를 상기 제2 피처리수 공급관으로 또는 상기 제2 한외 여과막 모듈의 투과수를 상기 제1 피처리수 공급관으로 이송하는 이송 배관과, 상기 피처리수관으로부터의 피처리수의 유로를 상기 제1 피처리수 공급관과 상기 제2 피처리수 공급관으로 전환할 수 있는 제1 유로 전환부와, 상기 초순수 배관에 유입시키는 한외 여과막의 투과수의 유로를 상기 제1 투과수 유출관과 상기 제2 투과수 유출관으로 전환할 수 있는 제2 유로 전환부와, 상기 이송 배관으로부터의 투과수의 유로를 상기 제1 피처리수 공급관과 상기 제2 피처리수 공급관으로 전환할 수 있는 제3 유로 전환부와, 상기 이송 배관에 유입시키는 투과수의 유로를 상기 제1 투과수 유출관과 상기 제2 투과수 유출관으로 전환할 수 있는 제4 유로 전환부를 갖고, 상기 제1 내지 제4 유로 전환부의 전환에 의해 피처리수의 유로를, 상기 제1 한외 여과막 모듈에서 상기 제2 한외 여과막 모듈로 통류하는 제1 유로와 상기 제2 한외 여과막 모듈에서 상기 제1 한외 여과막 모듈로 통류하는 제2 유로로 전환 가능하게 구성된 것이 바람직하다.In addition, in the ultrapure water manufacturing system of the present invention, a first permeate outlet pipe connected to the first permeate outlet, a first untreated water supply pipe connected to the first inlet, a second permeate outlet pipe connected to the second permeate outlet, a second untreated water supply pipe connected to the second inlet, a untreated water pipe supplying untreated water to the first untreated water supply pipe or the second untreated water supply pipe, an ultrapure water pipe sending the permeate from the first permeate outlet pipe or the second permeate outlet pipe to a place of use of the ultrapure water, a transfer pipe transferring the permeate of the first ultrafiltration membrane module to the second untreated water supply pipe or the permeate of the second ultrafiltration membrane module to the first untreated water supply pipe, a first flow path conversion unit capable of switching the flow path of the untreated water from the untreated water pipe to the first untreated water supply pipe or the second untreated water supply pipe, and a first flow path conversion unit capable of switching the flow path of the untreated water from the untreated water pipe to the first untreated water supply pipe or the second untreated water supply pipe, and a second flow path conversion unit for converting the flow path of the untreated water from the ultrapure water pipe to the first untreated water supply pipe or the second untreated water supply pipe. It is preferable that the system have a second flow path switching unit capable of switching the flow path of the permeate of the ultrafiltration membrane to be introduced into the first permeate outlet pipe and the second permeate outlet pipe, a third flow path switching unit capable of switching the flow path of the permeate from the transfer pipe to the first untreated water supply pipe and the second untreated water supply pipe, and a fourth flow path switching unit capable of switching the flow path of the permeate introduced into the transfer pipe to the first permeate outlet pipe and the second permeate outlet pipe, and the flow path of the untreated water can be switched by switching of the first to fourth flow path switching units to a first flow path that flows from the first ultrafiltration membrane module to the second ultrafiltration membrane module, and a second flow path that flows from the second ultrafiltration membrane module to the first ultrafiltration membrane module.

본 발명의 초순수 제조 시스템에 있어서, 상기 제1 및 제3 유로 전환부 및 상기 제2 및 제4 유로 전환부의 각각의 조합 대신에 내부에 적어도 2개의 유로를 갖고 이들의 접속의 전환이 가능한 2개의 4방 밸브를 갖고, 상기 4방 밸브에 의해 피처리수의 유로를, 상기 제1 한외 여과막 모듈에서 상기 제2 한외 여과막 모듈로 통류하는 제1 유로와 상기 제2 한외 여과막 모듈에서 상기 제1 한외 여과막 모듈로 통류하는 제2 유로로 전환 가능하게 구성된 것이 바람직하다.In the ultrapure water production system of the present invention, it is preferable that instead of the combination of each of the first and third flow path switching units and the second and fourth flow path switching units, two four-way valves having at least two flow paths inside and capable of switching their connections are provided, and the flow paths of the water to be treated can be switched by the four-way valves into a first flow path for flowing from the first ultrafiltration membrane module to the second ultrafiltration membrane module and a second flow path for flowing from the second ultrafiltration membrane module to the first ultrafiltration membrane module.

본 발명의 초순수 제조 시스템의 운전 방법은 직렬로 접속된 복수의 한외 여과막 모듈을 갖고, 전단의 한외 여과막 모듈이 갖는 한외 여과막과 후단의 한외 여과 모듈이 갖는 한외 여과막의 분획 분자량 및/또는 유효막 면적이 공통되는 초순수 제조 시스템의 운전 방법으로서,The method for operating the ultrapure water production system of the present invention is a method for operating the ultrapure water production system having a plurality of ultrafiltration membrane modules connected in series, wherein the molecular weight cutoff and/or effective membrane area of the ultrafiltration membrane of the ultrafiltration membrane module in the front stage and the ultrafiltration membrane of the ultrafiltration module in the back stage are common,

초순수 제조시에 상기 한외 여과막 모듈 중 후단의 한외 여과막 모듈은 전단의 한외 여과막 모듈의 투과수를 처리하고, 상기 복수의 한외 여과막 모듈 중 적어도 하나를 교환할 때에, 상기 초순수 제조시에서의 후단의 한외 여과막 모듈을 신품의 한외 여과막 모듈로 교환하고, 상기 신품의 한외 여과막 모듈을 전단으로 하고, 교환되지 않는 한외 여과막 모듈을 후단으로 하여 유로를 전환하고, 상기 복수의 한외 여과막 모듈에 세정수를 통류시켜 초순수 제조 시스템의 가동을 행하는 것을 특징으로 한다.In the production of ultrapure water, the ultrafiltration membrane module at the rear end among the ultrafiltration membrane modules processes the permeate of the ultrafiltration membrane module at the front end, and when at least one of the plurality of ultrafiltration membrane modules is replaced, the ultrafiltration membrane module at the rear end in the production of ultrapure water is replaced with a new ultrafiltration membrane module, the flow path is switched with the new ultrafiltration membrane module as the front end and the ultrafiltration membrane module that is not replaced as the rear end, and the washing water is passed through the plurality of ultrafiltration membrane modules to operate the ultrapure water production system.

본 발명의 초순수 제조 시스템의 운전 방법에 있어서, 상기 한외 여과막 모듈의 교환은 초순수 제조시에서의 후단의 한외 여과막 모듈의 투과수 중에 포함되는 입자 직경 20㎚ 이상의 미립자가 1000pcs./L 이상이 되었을 때에 행하는 것이 바람직하다.In the operating method of the ultrapure water production system of the present invention, it is preferable that the ultrafiltration membrane module be replaced when the number of fine particles having a diameter of 20 nm or more contained in the permeate of the ultrafiltration membrane module at the latter stage during ultrapure water production becomes 1000 pcs./L or more.

또한, 신품이란 반드시 제조 직후의 것이 아니어도 되고, 교환 전의 것보다 사용된 기간이 짧고, 시간 경과에 의한 열화가 적은 것을 말한다.In addition, a new product does not necessarily have to be one that was manufactured immediately, but rather one that has been used for a shorter period of time than before exchange and has shown less deterioration over time.

본 발명의 초순수 제조 시스템 및 초순수 제조 방법에 의하면 한외 여과막 장치를 갖는 초순수 제조 시스템의 가동 운전 시간을 단축할 수 있다.According to the ultrapure water manufacturing system and ultrapure water manufacturing method of the present invention, the operating time of an ultrapure water manufacturing system having an ultrafiltration membrane device can be shortened.

도 1은 실시형태에 따른 초순수 제조 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2a는 2개의 한외 여과막 장치를 접속하는 배관의 구성의 일 양태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2b는 도 2a에 나타내는 한외 여과막 모듈의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3a는 2개의 한외 여과막 장치를 접속하는 배관의 구성의 다른 일 양태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3b는 도 3a에 나타나는 한외 여과막 모듈의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 2개의 한외 여과막 장치를 접속하는 배관의 구성과, 피처리수의 유로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 나타내는 구성에 있어서, 피처리수의 다른 유로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4에 나타내는 구성에 대해 3방 밸브를 사용한 경우의 배관의 구성의 일 양태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 4에 나타내는 구성에 대해 유로 전환부를 사용한 경우의 배관의 구성과, 피처리수의 유로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 나타내는 구성에 있어서, 피처리수의 다른 유로를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9a는 도 7에 나타내는 구성에 있어서, 유로 전환을 배관의 재접속에 의해 행하는 구성의 일 양태를 나타내는 도면이다.
도 9b는 도 9a의 구성에 대해 배관의 재접속을 행하고 유로를 전환한 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 4에 나타내는 구성에 대해 4방 밸브를 사용한 경우의 배관의 구성의 일 양태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 도 4에 나타내는 구성에 대해 6방 밸브를 사용한 경우의 배관의 구성의 일 양태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 직렬로 접속된 2대의 한외 여과막 장치로 이루어지는 한외 여과막 유닛을 2개 이상 병렬로 접속한 구성을 나타내는 개략도이다.
도 13은 직렬로 접속된 2대의 한외 여과막 장치로 이루어지는 한외 여과막 유닛에 있어서, 1단의 한외 여과막 장치가 복수 병렬한 한외 여과막 모듈을 갖는 구성을 나타내는 개략도이다.
도 14는 직렬로 접속된 2개의 한외 여과막 장치로 이루어지는 한외 여과막 유닛을 2개 이상 병렬로 접속하고, 1단의 한외 여과막 장치가 복수 병렬한 한외 여과막 모듈을 갖는 구성을 나타내는 개략도이다.
도 15는 실시예 및 비교예의 가동 운전에서의 처리 시간과 미립자 수의 관계를 나타내는 그래프이다.
Figure 1 is a block diagram schematically showing an ultrapure water manufacturing system according to an embodiment.
Figure 2a is a drawing schematically showing one embodiment of the configuration of piping connecting two ultrafiltration membrane devices.
Figure 2b is a drawing schematically showing the structure of the ultrafiltration membrane module shown in Figure 2a.
Figure 3a is a drawing schematically showing another embodiment of the configuration of piping connecting two ultrafiltration membrane devices.
Figure 3b is a drawing schematically showing the structure of the ultrafiltration membrane module shown in Figure 3a.
Figure 4 is a drawing schematically showing the configuration of the piping connecting two ultrafiltration membrane devices and the flow path of the treated water.
Figure 5 is a drawing schematically showing another flow path of the treatment water in the configuration shown in Figure 4.
Fig. 6 is a drawing schematically showing one aspect of the configuration of piping when a three-way valve is used for the configuration shown in Fig. 4.
Fig. 7 is a drawing schematically showing the configuration of the piping and the flow path of the treated water when a euro conversion part is used for the configuration shown in Fig. 4.
Fig. 8 is a drawing schematically showing another flow path of the treatment water in the configuration shown in Fig. 7.
FIG. 9a is a drawing showing one embodiment of a configuration in which a flow change is performed by reconnecting a pipe in the configuration shown in FIG. 7.
Fig. 9b is a drawing showing an example of a configuration in which the pipe is reconnected and the flow path is switched for the configuration of Fig. 9a.
Fig. 10 is a drawing schematically showing one aspect of the configuration of piping when a four-way valve is used for the configuration shown in Fig. 4.
Fig. 11 is a drawing schematically showing one aspect of the configuration of piping when a six-way valve is used for the configuration shown in Fig. 4.
Figure 12 is a schematic diagram showing a configuration in which two or more ultrafiltration membrane units, each consisting of two ultrafiltration membrane devices connected in series, are connected in parallel.
Figure 13 is a schematic diagram showing a configuration in which a single ultrafiltration membrane device has multiple parallel ultrafiltration membrane modules in an ultrafiltration membrane unit comprising two ultrafiltration membrane devices connected in series.
Figure 14 is a schematic diagram showing a configuration in which two or more ultrafiltration membrane units, each consisting of two ultrafiltration membrane devices connected in series, are connected in parallel, and a single ultrafiltration membrane device has a plurality of parallel ultrafiltration membrane modules.
Figure 15 is a graph showing the relationship between the processing time and the number of fine particles in the operational operation of examples and comparative examples.

이하, 도면을 참조하여 실시형태를 상세히 설명한다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

일반적으로 초순수 제조 시스템에서는 그 신규 건설 후의 가동시나 장치 교환 또는 정기 검사 등에 의한 휴지 후의 재가동시에 초순수 제조 시스템계 내에 혼입ㆍ발생하는 불순물을 제거하여 유즈 포인트에서의 초순수가 원하는 수질에 도달할 때까지 세정 시운전(가동 운전)을 행한다. 예를 들면, 장치 교환이나 정기 검사 등에 의한 장치의 휴지 후에는 초순수 제조 시스템계 내에 과산화수소수를 통수함으로써 살균하여, 그 후에 가동 운전을 행한다. 이 가동 운전에서는 초순수 제조 시스템 내에 순수를 연속 통수하여 초순수 제조 시스템 내의 수처리 장치나 배관 등의 유로 내에 부착된 불순물을 씻어낸다. 가동 운전으로 제거되는 불순물은 초순수 제조 시스템의 제조시나 검사ㆍ교환시에 외부에서 혼입된 불순물이나 초순수 제조 시스템에 배치된 수처리 장치의 구성 부재로부터의 발진(發塵) 등이다. 특히, 신규로 제조된 수처리 장치에서는 경년 사용된 수처리 장치에 비해 발진이 많고, 장치 교환 등에 의해 신품의 수처리 장치를 배치한 후의 가동 운전에는 장기간을 요하는 경우가 있었다.In general, in an ultrapure water manufacturing system, when it is put into operation after a new construction or when it is restarted after a shutdown due to equipment replacement or periodic inspection, a cleaning test run (operational run) is performed to remove impurities mixed in or generated within the ultrapure water manufacturing system until the ultrapure water at the point of use reaches the desired water quality. For example, after a shutdown of the device due to equipment replacement or periodic inspection, the ultrapure water manufacturing system is sterilized by passing hydrogen peroxide water through it, and then operation is performed. In this operation run, pure water is continuously passed through the ultrapure water manufacturing system to wash away impurities attached to the water treatment devices or pipes in the ultrapure water manufacturing system. Impurities removed during the operation run include impurities mixed in from the outside during the manufacturing, inspection, or replacement of the ultrapure water manufacturing system, and dust generated from components of the water treatment devices placed in the ultrapure water manufacturing system. In particular, newly manufactured water treatment equipment has more generation than water treatment equipment that has been used for years, and in some cases, it takes a long time for operation after installing a new water treatment equipment through equipment replacement, etc.

본 발명자들은 상기와 같은 가동 운전 시간의 단축을 목적으로 하여 예의 검토를 행한 결과, 가동시에 발생하는 미립자는 비교적 입자 직경이 크고, 40㎚를 초과하고 1㎛ 이하의 미립자인 것을 알아 내었다. 예를 들면, 특허문헌 4에는 한외 여과막의 중공사가 파단한 경우에는 0.4∼10㎛의 조대미립자가 발생하는 것이 기재되어 있다. 가동 운전시에도 살균시의 과산화수소에 의한 화학적 손상이나 막교환 혹은 통수 개시나 정지시의 급속한 유량의 변화에 의한 물리적 손상에 의해 상기 조대미립자와 유사한 메커니즘으로 미립자가 발생하기 때문에 가동이 지연되는 것을 알 수 있었다. 또한, 이와 같이 가동시의 미립자는 통상의 순수 제조시의 미립자보다도 입자 직경이 크기 때문에 초순수 제조에 사용되어 제거율이 다소 저하된 한외 여과막에서도 가동시에 발생하는 조대미립자의 제거는 충분히 가능한 것을 알아내었다.The present inventors conducted a thorough examination for the purpose of shortening the above-mentioned operating time, and as a result, found that the fine particles generated during operation have a relatively large particle diameter, exceeding 40 nm and being fine particles of 1 μm or less. For example, Patent Document 4 describes that when the hollow fiber of an ultrafiltration membrane is ruptured, coarse fine particles of 0.4 to 10 μm are generated. It was found that even during operating operation, fine particles are generated by a mechanism similar to the above-mentioned coarse fine particles due to chemical damage by hydrogen peroxide during sterilization or physical damage due to rapid changes in flow rate during membrane exchange or start or stop of water passage, and therefore operation is delayed. In addition, it was found that since the fine particles generated during operation have a larger particle diameter than the fine particles generated during normal pure water production, it is sufficiently possible to remove the coarse fine particles generated during operation even in an ultrafiltration membrane used for ultrapure water production, which has a somewhat lower removal rate.

따라서, 초순수 제조시의 통수를 거친 한외 여과막을 가동시의 신품의 필터의 후단에 설치함으로써 조기 가동이 가능한 것을 알아내었다.Therefore, it was found that early operation was possible by installing an ultrafiltration membrane that had been passed through the water during the production of ultrapure water at the rear end of a new filter during operation.

상기 지견에 기초하여 본 실시형태의 초순수 제조 시스템은 초순수 제조 시스템의 말단 부근에 배치되는 한외 여과막 장치로서 공통의 구조 및 사양의 한외 여과막 모듈을 구비한 한외 여과막 장치를 2개 이상 직렬로 배치하는 구성으로 하였다.Based on the above knowledge, the ultrapure water production system of the present embodiment is configured to have two or more ultrafiltration membrane devices having ultrafiltration membrane modules of a common structure and specification arranged in series as ultrafiltration membrane devices arranged near the end of the ultrapure water production system.

(제1 실시형태)(First embodiment)

도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태에 따른 초순수 제조 시스템(1)은 전처리부(14)와, 1차 순수 제조부(15)와 2차 순수 제조부(13)를 갖는다. 2차 순수 제조부(13)는 수중의 미립자를 제거하는 2개의 한외 여과막 장치(11, 12)를 갖는다.As shown in Fig. 1, the ultrapure water production system (1) according to the first embodiment has a pretreatment unit (14), a primary pure water production unit (15), and a secondary pure water production unit (13). The secondary pure water production unit (13) has two ultrafiltration membrane devices (11, 12) for removing fine particles in water.

전처리부(14)는 원수 중의 현탁 물질을 제거하여 전처리수를 생성하고, 이 전처리수를 1차 순수 제조부(15)로 공급한다. 전처리부(14)는 예를 들면 원수 중의 현탁 물질을 제거하기 위한 모래 여과 장치, 정밀 여과 장치 등을 적절히 선택하여 구성되고, 또한 필요에 따라 원수의 온도 조절을 행하는 열교환기 등을 구비하여 구성된다. 또한, 원수의 수질에 따라서는 전처리부(14)는 생략해도 된다.The pretreatment unit (14) removes suspended substances in the raw water to produce pretreated water, and supplies the pretreated water to the primary pure water production unit (15). The pretreatment unit (14) is configured by appropriately selecting, for example, a sand filter device, a precision filter device, etc. for removing suspended substances in the raw water, and is also configured by providing a heat exchanger, etc. for controlling the temperature of the raw water, as needed. In addition, depending on the quality of the raw water, the pretreatment unit (14) may be omitted.

원수는 예를 들면, 수돗물, 우물물, 지하수, 공업용수, 반도체 제조 공장 등에서 사용되고, 회수되어 처리된 물(회수수)이다.Raw water includes, for example, tap water, well water, groundwater, industrial water, and water used in semiconductor manufacturing plants, and then recovered and treated (recovered water).

1차 순수 제조부(15)는 역침투막 장치, 탈기 장치(탈탄산탑, 진공 탈기 장치, 막탈기 장치 등), 이온 교환 장치(양이온 교환 장치, 음이온 교환 장치, 혼상식 이온 교환 장치 등), 자외선 산화 장치 중의 하나 이상을 적절히 조합하여 구성된다. 1차 순수 제조부(15)는 전처리수 중의 이온 성분 및 비이온 성분, 용존 가스를 제거하여 1차 순수를 제조하고, 이 1차 순수를 2차 순수 제조부(13)에 공급한다. 1차 순수는 예를 들면, 전체 유기 탄소(TOC) 농도가 5μgC/L 이하, 저항률이 17MΩㆍcm 이상, 입자 직경 20㎚ 이상의 미립자 수가 100000pcs./L 이하이다.The primary pure water production unit (15) is configured by appropriately combining one or more of a reverse osmosis membrane device, a degassing device (a decarbonation tower, a vacuum degassing device, a membrane degassing device, etc.), an ion exchange device (a cation exchange device, an anion exchange device, a mixed-bed ion exchange device, etc.), and an ultraviolet oxidation device. The primary pure water production unit (15) removes ionic components, nonionic components, and dissolved gases in the pretreated water to produce primary pure water, and supplies the primary pure water to the secondary pure water production unit (13). The primary pure water has, for example, a total organic carbon (TOC) concentration of 5 μgC/L or less, a resistivity of 17 MΩㆍcm or more, and a particle count of 100,000 pcs./L or less with a particle diameter of 20 nm or more.

2차 순수 제조부(13)는 1차 순수 중의 미량의 불순물을 제거하여 초순수를 제조한다. 2차 순수 제조부(13)는 한외 여과막 유닛(제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)를 총칭하여 한외 여과막 유닛이라고 칭함. 이하 동일)의 상류측에 필요에 따라 자외선 산화 장치, 막탈기 장치, 비재생형 혼상식 이온 교환 장치 등 중의 하나 이상을 적절히 조합하여 구성된다.The secondary pure water production unit (13) removes trace impurities from the primary pure water to produce ultrapure water. The secondary pure water production unit (13) is configured by appropriately combining one or more of an ultraviolet oxidation device, a membrane degassing device, a non-regenerative mixed-bed ion exchange device, etc., as needed, on the upstream side of an ultrafiltration membrane unit (the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) are collectively referred to as the ultrafiltration membrane unit. The same applies hereinafter).

한외 여과막 장치(11, 12)는 각각 내부에 한외 여과막을 수용한 한외 여과막 모듈을 하나 이상 구비하고 있고, 전단의 한외 여과막 장치의 투과수가 후단의 한외 여과막 장치에 공급되도록 직렬로 접속되어 있다.The ultrafiltration membrane devices (11, 12) each have at least one ultrafiltration membrane module that accommodates an ultrafiltration membrane inside, and are connected in series so that the permeate from the ultrafiltration membrane device in the front stage is supplied to the ultrafiltration membrane device in the back stage.

제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)는 수중의 예를 들면 입자 직경 50㎚ 이상의 미립자, 바람직하게는 20㎚ 이상의 미립자를 제거한다. 이로 인해 생성된 초순수가 사용 장소(유즈 포인트: POU)(16)에 공급된다. 초순수는 예를 들면, 전체 유기 탄소(TOC) 농도가 1μgC/L 이하, 저항률이 18MΩㆍcm 이상, 입자 직경 20㎚ 이상의 미립자 수가 1000pcs./L 이하이다.The first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) remove fine particles having a particle diameter of, for example, 50 nm or more, preferably 20 nm or more, in water. The ultrapure water thus produced is supplied to a point of use (POU) (16). The ultrapure water has, for example, a total organic carbon (TOC) concentration of 1 μgC/L or less, a resistivity of 18 MΩㆍcm or more, and a particle count of 20 nm or more in particle diameter of 1,000 pcs./L or less.

여기에서 사용되는 한외 여과막으로는 일반적으로 삼아세트산셀룰로오스계 비대칭막이나, 방향족 폴리아미드계의 복합막, 폴리비닐알코올계의 복합막 등이 사용된다. 한외 여과막으로는 상기 중 폴리술폰제의 복합재를 갖는 방향족 폴리아미드계의 막의 복합막을 사용하는 것이 바람직하다. 막형상은 시트 평막, 스파이럴막, 관형상막, 중공사막 등이지만, 이들에 한정되지 않는다. 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)는 전부 공통되는 재료, 공통되는 형상으로 이루어지는 2 이상의 한외 여과막을 구비하는 것이 바람직하고, 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)가 갖는 모든 한외 여과막에서 상기 막의 재료 및 형상이 공통되는 것이 보다 바람직하다. 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)가 갖는 한외 여과막에서 서로 재료 및 형상이 상이한 경우, 한외 여과막 모듈의 전환을 행한 경우에, 교환 주기가 현저하게 짧아지기 쉽고, 또한 미립자의 제거 성능이 저하되어 수질이 쉽게 악화되는 경우가 있기 때문이다.As the ultrafiltration membrane used here, an asymmetric membrane of cellulose triacetate, a composite membrane of aromatic polyamide, a composite membrane of polyvinyl alcohol, etc. are generally used. As the ultrafiltration membrane, a composite membrane of an aromatic polyamide membrane having a composite material of the above polysulfone agent is preferably used. The membrane shape is, but is not limited to, a sheet flat membrane, a spiral membrane, a tubular membrane, a hollow fiber membrane, etc. It is preferable that the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) all have two or more ultrafiltration membranes made of a common material and a common shape, and it is more preferable that the material and shape of the membranes of all the ultrafiltration membranes of the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) are common. When the ultrafiltration membranes of the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) have different materials and shapes, when the ultrafiltration membrane modules are switched, the replacement cycle is likely to be significantly shortened, and the removal performance of fine particles may be reduced, easily causing the water quality to deteriorate.

이러한 한외 여과막을 수용하는 한외 여과막 모듈의 사양은 일례로서 한외 여과막의 분획 분자량이 4000∼6000, 유효막 면적이 10㎡∼35㎡, 설계 운전 차압은 0.1MPa∼0.4MPa인 것이 바람직하다. 또한 미립자 제거 성능은 입자 직경 20㎚ 이상의 미립자의 제거율로 65% 이상인 것이 바람직하다. 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)가 갖는 2 이상의 한외 여과막은 그 적어도 일부에서 상기 사양 중 분획 분자량 또는 유효막 면적이 공통되는 것이 바람직하고, 분획 분자량 및 유효막 면적이 공통되는 것이 보다 바람직하다. 또한, 복수의 한외 여과막 모듈에 있어서, 그 외경, 길이, 도입구의 배치 위치, 투과수 유출구의 배치 위치, 농축수 유출구의 배치 위치, 대응하는 배관의 구경 및 대응하는 배관의 조인트의 형상이 전부 공통되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)가 갖는 2 이상의 한외 여과막 모듈의, 모든 한외 여과막 모듈에서 상기 사양이 공통되는 것이 보다 바람직하다. 한외 여과막 모듈에서 상기 사양이 공통되지 않는 경우, 한외 여과막 모듈의 전환을 행한 경우에, 교환 주기가 현저하게 짧아지기 쉽고, 미립자의 제거 성능이 저하되어 수질이 쉽게 악화될 수 있기 때문이다.The specifications of the ultrafiltration membrane module that accommodates such ultrafiltration membranes are, as an example, preferably such that the molecular weight cutoff of the ultrafiltration membrane is 4,000 to 6,000, the effective membrane area is 10 m2 to 35 m2, and the design operating differential pressure is 0.1 MPa to 0.4 MPa. In addition, the particulate removal performance is preferably such that the removal rate of particulates having a particle diameter of 20 nm or more is 65% or more. It is preferable that at least a part of the two or more ultrafiltration membranes of the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) have in common the molecular weight cutoff or the effective membrane area among the above specifications, and it is more preferable that the molecular weight cutoff and the effective membrane area are in common. In addition, in the plurality of ultrafiltration membrane modules, it is preferable that the outer diameter, length, arrangement position of the inlet, arrangement position of the permeate outlet, arrangement position of the concentrated water outlet, the diameter of the corresponding pipe, and the shape of the joint of the corresponding pipe are all in common. In addition, it is more preferable that the above specifications are common to all ultrafiltration membrane modules of the two or more ultrafiltration membrane modules of the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12). If the above specifications are not common to the ultrafiltration membrane modules, when the ultrafiltration membrane modules are switched, the replacement cycle is likely to be significantly shortened, and the removal performance of fine particles may deteriorate, easily causing the water quality to deteriorate.

이러한 한외 여과막 모듈의 시판품으로서, (제품명: OAT-6036, OLT-6036, OLT-5026, 제조원: 아사히카세이) 등을 사용할 수 있다.As commercially available products of this type of ultrafiltration membrane module, (product name: OAT-6036, OLT-6036, OLT-5026, manufacturer: Asahi Kasei) can be used.

2차 순수 제조부(13)의 직후에는 미립자계(18)가 배치되어 있다. 미립자계(18)는 수중의 바람직하게는 입자 직경 50㎚ 이상의 미립자 수, 보다 바람직하게는 입자 직경 20㎚ 이상의 미립자 수를 계측한다. 미립자계(10)로는 예를 들면, Particle Measuring Systems사 제조의 미립자계 UltraDI-20을 사용할 수 있다. 미립자계(18)는 이들 중 하류측(후단)의 한외 여과막 장치의 투과수 중의 미립자 수를 계측한다.Immediately after the secondary pure water production unit (13), a particle meter (18) is placed. The particle meter (18) measures the number of particles in water, preferably having a particle diameter of 50 nm or more, more preferably having a particle diameter of 20 nm or more. As the particle meter (10), for example, the particle meter UltraDI-20 manufactured by Particle Measuring Systems can be used. The particle meter (18) measures the number of particles in the permeate of the ultrafiltration membrane device on the downstream side (rear stage).

본 실시형태의 초순수 제조 시스템(1)에서는 미립자계(18)에 의한 미립자 계측수가 예를 들면, 입자 직경 50㎚ 이상의 미립자 5000pcs./L 이상, 바람직하게는 입자 직경 20㎚ 이상의 미립자 1000pcs./L 이상이 되었을 때에 한외 여과막 유닛에 있어서 전단의 한외 여과막 장치에서의 한외 여과막 모듈을 후단의 한외 여과막 장치에서의 한외 여과막 모듈로 옮겨서 설치하고, 전단에 신품의 한외 여과막 모듈이 배치되도록 한다. 또한, 여기에서의 전단은 물의 통류시에 상류측에 위치하는 것을 말하고, 후단은 하류측에 위치하는 것을 말한다.In the ultrapure water production system (1) of the present embodiment, when the particle count by the particle meter (18) becomes, for example, 5,000 pcs./L or more of particles having a particle diameter of 50 nm or more, or preferably 1,000 pcs./L or more of particles having a particle diameter of 20 nm or more, the ultrafiltration membrane module in the upstream ultrafiltration membrane device of the ultrafiltration membrane unit is moved and installed to the ultrafiltration membrane module in the downstream ultrafiltration membrane device, so that a new ultrafiltration membrane module is placed in the upstream end. In addition, the upstream end here means a position on the upstream side when water flows through it, and the downstream end means a position on the downstream side.

여기에서, 도 1에 나타내는 초순수 제조 시스템(1)은 2개의 한외 여과막 장치를 갖고 있지만, 초순수 제조 시스템(1)은 3개 이상의 직렬로 접속된 한외 여과막 장치를 구비하고 있어도 된다. 또한, 초순수 제조 시스템(1)은 2개 이상의 직렬로 접속된 한외 여과막 장치 유닛을 2개 이상 병렬로 접속한 구성을 갖고 있어도 된다.Here, the ultrapure water manufacturing system (1) shown in Fig. 1 has two ultrafiltration membrane devices, but the ultrapure water manufacturing system (1) may have three or more ultrafiltration membrane devices connected in series. In addition, the ultrapure water manufacturing system (1) may have a configuration in which two or more ultrafiltration membrane device units connected in series are connected in parallel.

다음으로, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 제1 실시형태에 따른 한외 여과막 모듈의 구성 및 배관 구성에 대해 설명한다. 도 2a는 본 실시형태의 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)를 접속하는 배관의 구성의 일 양태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2a에 나타내는 바와 같이 제1 한외 여과막 장치(11)는 제1 한외 여과막 모듈(11)을 갖고, 제2 한외 여과막 장치(12)는 제2 한외 여과막 모듈(120)을 갖는다.Next, the configuration and piping configuration of the ultrafiltration membrane module according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2A and 2B. FIG. 2A is a drawing schematically showing one aspect of the configuration of piping connecting the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) of the present embodiment. As shown in FIG. 2A, the first ultrafiltration membrane device (11) has a first ultrafiltration membrane module (11), and the second ultrafiltration membrane device (12) has a second ultrafiltration membrane module (120).

여기에서, 도 2a에는 하나의 한외 여과막 장치가 1대의 한외 여과막 모듈을 구비한 예를 나타내고 있지만, 이에 한정되지 않고, 하나의 한외 여과막 장치가 2대 이상의 한외 여과막 모듈을 구비하고 있어도 된다.Here, Fig. 2a shows an example in which one ultrafiltration membrane device is equipped with one ultrafiltration membrane module, but the present invention is not limited thereto, and one ultrafiltration membrane device may be equipped with two or more ultrafiltration membrane modules.

도 2b는 본 실시형태에서 사용되는 한외 여과막 모듈(11)의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 한외 여과막 모듈(11)은 내부가 비어 있는 원통형상의 하우징(11h) 내에 한외 여과막(11m)을 수용하고 있다. 하우징(11h)의 양단은 액밀하게 밀봉되고, 각각 투과수 유출구(11b)가 개구되어 있다. 또한, 하우징(11h)에는 피처리수의 도입구(11a)와 농축수 유출구(11c)가 각각 하우징(11h)의 길이 방향 중앙보다도 양단 부근의 벽면에 설치되어 있다. 한외 여과막 모듈(110)에 있어서, 피처리수의 도입구(11a)에서 하우징(11h)의 내부로 도입된 피처리수는 한외 여과막(11m)의 1차측(급수측)에서 2차측(투과수측)으로 통류하는 과정에서 여과 처리되고, 투과수가 생성된다. 생성된 투과수는 투과수 유출구(11b)로부터 유출된다. 농축수는 한외 여과막(11m)의 1차측을 통류하여 농축수 유출구(11c)로부터 유출된다. 제2 한외 여과막 모듈(120)의 구조도 동일하며, 하우징의 측벽에 처리수의 도입구(12a)와 농축수 유출구(12c)를 갖고, 양단에 투과수 유출구(12b)를 구비하고 있다. 한외 여과막 모듈(120) 내에는 한외 여과막이 수용되어 있다.Fig. 2b is a drawing schematically showing the structure of an ultrafiltration membrane module (11) used in the present embodiment. The ultrafiltration membrane module (11) accommodates an ultrafiltration membrane (11m) in a cylindrical housing (11h) that is hollow inside. Both ends of the housing (11h) are sealed liquid-tightly, and a permeate outlet (11b) is opened in each end. In addition, in the housing (11h), an inlet (11a) for treatment water and an outlet (11c) for concentrated water are respectively installed on the wall surfaces near both ends rather than the longitudinal center of the housing (11h). In the ultrafiltration membrane module (110), the treatment water introduced into the interior of the housing (11h) from the inlet (11a) for treatment water is filtered in the process of flowing from the primary side (feed side) of the ultrafiltration membrane (11m) to the secondary side (permeate side), and permeate is generated. The generated permeate flows out from the permeate outlet (11b). The concentrated water flows through the primary side of the ultrafiltration membrane (11m) and flows out from the concentrated water outlet (11c). The structure of the second ultrafiltration membrane module (120) is also the same, and has a treated water inlet (12a) and a concentrated water outlet (12c) on the side wall of the housing, and permeate water outlets (12b) on both ends. An ultrafiltration membrane is accommodated inside the ultrafiltration membrane module (120).

또한, 도 3a는 본 실시형태에서의 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)를 접속하는 배관의 구성 외의 일 양태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3a에 나타내는 바와 같이 제1 한외 여과막 장치(11)는 제1 한외 여과막 모듈(210)을 갖고, 제2 한외 여과막 장치(12)는 제2 한외 여과막 모듈(220)을 갖는다.In addition, Fig. 3a is a drawing schematically showing one aspect other than the configuration of the piping connecting the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) in the present embodiment. As shown in Fig. 3a, the first ultrafiltration membrane device (11) has a first ultrafiltration membrane module (210), and the second ultrafiltration membrane device (12) has a second ultrafiltration membrane module (220).

여기에서, 도 3a에서는 하나의 한외 여과막 장치가 1대의 한외 여과막 모듈을 구비한 예를 나타내고 있지만, 이에 한정되지 않고 하나의 한외 여과막 장치가 2대 이상의 한외 여과막 모듈을 구비하고 있어도 된다.Here, Fig. 3a shows an example in which one ultrafiltration membrane device is equipped with one ultrafiltration membrane module, but the present invention is not limited thereto and one ultrafiltration membrane device may be equipped with two or more ultrafiltration membrane modules.

도 3b는 본 실시형태에서 사용되는 다른 한외 여과막 모듈(210)의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3b에 나타내는 한외 여과막 모듈(210)은 도 2b에 나타내는 한외 여과막 모듈(110)과는 피처리수의 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구의, 하우징에 대한 배치 위치가 상이하지만, 그 밖의 구성은 동일하다. 한외 여과막 모듈(210)에서는 하우징(21h)의 일단에 피처리수의 도입구(21a)가 개구되고, 타단에 투과수 유출구(21b)가 개구되어 있다. 또한, 하우징(21h)의 벽면에 농축수 유출구(21c)가 개구되어 있다. 이러한 한외 여과막 모듈(210)의 시판품으로는 닛토 덴코(주)사 제조의 NTU-3306-K6R 등을 사용할 수 있다. 제2 한외 여과막 모듈(220)도 동일하다.Fig. 3b is a drawing schematically showing the structure of another ultrafiltration membrane module (210) used in the present embodiment. The ultrafiltration membrane module (210) shown in Fig. 3b is different from the ultrafiltration membrane module (110) shown in Fig. 2b in the arrangement positions of the inlet for the treated water, the outlet for the permeate water, and the outlet for the concentrated water with respect to the housing, but the other configurations are the same. In the ultrafiltration membrane module (210), the inlet for the treated water (21a) is opened at one end of the housing (21h), and the outlet for the permeate water (21b) is opened at the other end. In addition, the outlet for the concentrated water (21c) is opened on the wall surface of the housing (21h). As a commercially available product of such an ultrafiltration membrane module (210), such as NTU-3306-K6R manufactured by Nitto Denko Co., Ltd. can be used. The second ultrafiltration membrane module (220) is also the same.

여기에서, 도 3b에 나타내는 구성의 한외 여과막 모듈을 직렬로 접속하는 경우에는 한외 여과막 모듈(210)의 투과수 유출구(21b)와 제2 한외 여과막 모듈(220)의 도입구(22a)를 접속한다. 이 접속은 배관을 사용해도 되고, 제1 한외 여과막 모듈(210)의 투과수 유출구(21b)와 제2 한외 여과막 모듈(220)의 도입구(22a)를 직접 접속해도 된다. 피처리수는 제1 한외 여과막 모듈의 도입구(21a)로부터 제1 한외 여과막 모듈(210) 내에 공급되어, 여기에서 한외 여과 처리된다. 농축수는 농축수 유출구(21c)로부터 유출되고, 투과수는 투과수 유출구(21b)에서 제2 한외 여과막 모듈(220)의 도입구(22a)로 공급된다. 투과수는 제2 한외 여과막 모듈(220) 내에 도입되고, 여기에서 여과 처리된다. 제2 한외 여과막 모듈(220)의 농축수는 농축수 유출구(22c)로부터 유출되고, 투과수가 투과수 유출구(22b)로부터 유출된다. 이와 같이 하여 제2 한외 여과막 모듈(220)의 투과수가 초순수로서 얻어진다.Here, when the ultrafiltration membrane modules of the configuration shown in Fig. 3b are connected in series, the permeate outlet (21b) of the ultrafiltration membrane module (210) and the inlet (22a) of the second ultrafiltration membrane module (220) are connected. This connection may be made using a pipe, or the permeate outlet (21b) of the first ultrafiltration membrane module (210) and the inlet (22a) of the second ultrafiltration membrane module (220) may be directly connected. The untreated water is supplied from the inlet (21a) of the first ultrafiltration membrane module into the first ultrafiltration membrane module (210) and is subjected to ultrafiltration treatment here. The concentrated water flows out from the concentrated water outlet (21c), and the permeate water is supplied from the permeate outlet (21b) to the inlet (22a) of the second ultrafiltration membrane module (220). The permeate is introduced into the second ultrafiltration membrane module (220) and is filtered therein. The concentrated water of the second ultrafiltration membrane module (220) flows out from the concentrated water outlet (22c), and the permeate flows out from the permeate outlet (22b). In this way, the permeate of the second ultrafiltration membrane module (220) is obtained as ultrapure water.

본 실시형태의 한외 여과막 유닛에 있어서, 도 2a, 2b에 나타내는 제1 한외 여과막 모듈(110)의 도입구(11a)와 제2 한외 여과막 모듈(120)의 도입구(12a)의 배치, 제1 한외 여과막 모듈(110)의 투과수 유출구(11b)와 제2 한외 여과막 모듈(120)의 투과수 유출구(12b)의 배치, 제1 한외 여과막 모듈(110)의 농축수 유출구(11c)와 제2 한외 여과막 모듈(120)의 농축수 유출구(12c)의 배치의 각각의 배치는 전부 공통된다. 즉, 제1 한외 여과막 모듈(110)과 제2 한외 여과막 모듈(120)의 하우징에서의 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구의 배치 위치가 각각 서로 공통된다. 그 때문에 한외 여과막 모듈의 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구에 접속되는 초순수 제조 시스템의 배관의 배치나 형태를 변경하지 않고, 임의의 한외 여과막 모듈을 전환하여, 이들을 교환할 수도 있다. 도 3a, 3b에서도 동일하다.In the ultrafiltration membrane unit of the present embodiment, the arrangement of the inlet (11a) of the first ultrafiltration membrane module (110) and the inlet (12a) of the second ultrafiltration membrane module (120), the arrangement of the permeate outlet (11b) of the first ultrafiltration membrane module (110) and the permeate outlet (12b) of the second ultrafiltration membrane module (120), and the arrangement of the concentrated water outlet (11c) of the first ultrafiltration membrane module (110) and the concentrated water outlet (12c) of the second ultrafiltration membrane module (120) as shown in FIGS. 2a and 2b are all common. That is, the arrangement positions of the inlet, the permeate outlet, and the concentrated water outlet in the housings of the first ultrafiltration membrane module (110) and the second ultrafiltration membrane module (120) are each common to each other. Therefore, any ultrafiltration membrane module can be switched and replaced without changing the arrangement or shape of the piping of the ultrapure water manufacturing system connected to the inlet, permeate outlet, and concentrated water outlet of the ultrafiltration membrane module. The same applies to Figs. 3a and 3b.

도 2a에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 한외 여과막 유닛에 있어서, 제1 한외 여과막 장치(11)에는 제1 한외 여과막 장치(11)에 피처리수(예를 들면, 1차 순수 제조부(15)에서 제조된 1차 순수임. 1차 순수는 자외선 산화 장치, 막탈기 장치, 비재생형 혼상식 이온 교환 장치 등 중의 하나 이상을 거쳐 얻어지고, 제1 한외 여과막 모듈(110)에 공급되어도 됨(이후 동일))를 공급하는 피처리수 공급관(111)이 접속되어 있다. 피처리수 공급관(111)은 한외 여과막 모듈(110)의 도입구(11a)에 접속되어 있다. 피처리수 공급관(111)에는 개폐 가능한 밸브(V1)가 설치되어 있다.As shown in Fig. 2a, in the ultrafiltration membrane unit of the present embodiment, a treatment water supply pipe (111) is connected to the first ultrafiltration membrane device (11) for supplying treatment water (for example, primary pure water produced in the primary pure water production section (15). The primary pure water is obtained through one or more of an ultraviolet oxidation device, a membrane degassing device, a non-regenerative mixed-bed ion exchange device, etc., and may be supplied to the first ultrafiltration membrane module (110) (hereinafter the same)). The treatment water supply pipe (111) is connected to an inlet (11a) of the ultrafiltration membrane module (110). An openable valve (V1) is installed in the treatment water supply pipe (111).

제1 한외 여과막 장치(11)에 있어서, 한외 여과막 모듈(110)의 농축수 유출구(11c)에는 농축수 유출구(114)가 접속되어 있다. 투과수 유출구(11b)에는 투과수 유출관(112)이 접속되어 있다. 투과수 유출관(112)에는 투과수를 후단의 제2 한외 여과막 장치(12)로 이송하는 이송 배관(115)이 접속되어 있다. 이송 배관(115)에는 밸브(V4)가 설치되어 있다. 밸브(V4)는 개폐 가능하게 구성되어 있다. 이송 배관(115)은 제2 한외 여과막 모듈(120)의 도입구(12a)에 접속되어 있다.In the first ultrafiltration membrane device (11), a concentrated water outlet (114) is connected to the concentrated water outlet (11c) of the ultrafiltration membrane module (110). A permeate outlet pipe (112) is connected to the permeate outlet (11b). A transfer pipe (115) for transferring the permeate to the second ultrafiltration membrane device (12) at the subsequent stage is connected to the permeate outlet pipe (112). A valve (V4) is installed in the transfer pipe (115). The valve (V4) is configured to be openable. The transfer pipe (115) is connected to the inlet (12a) of the second ultrafiltration membrane module (120).

제2 한외 여과막 장치(12)에 있어서, 한외 여과막 모듈(120)의 농축수 유출구(12c)에는 농축수 유출관(124)이 접속되어 있다. 투과수 유출구(12b)에는 투과수 유출관(122)이 접속되어 있다. 투과수 유출관(122)에는 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수를 유즈 포인트로 이송하는 초순수 배관(123)이 접속되어 있다. 초순수 배관(123)에는 밸브(V6)가 설치되어 있다. 밸브(V6)는 개폐 가능하게 구성되어 있다.In the second ultrafiltration membrane device (12), a concentrated water outlet pipe (124) is connected to the concentrated water outlet (12c) of the ultrafiltration membrane module (120). A permeate outlet pipe (122) is connected to the permeate outlet (12b). An ultrapure water pipe (123) for transporting the permeate of the second ultrafiltration membrane device (12) to a use point is connected to the permeate outlet pipe (122). A valve (V6) is installed in the ultrapure water pipe (123). The valve (V6) is configured to be openable.

다음으로, 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)를 사용한 수처리 방법에 대해 설명한다. 우선, 초순수 제조 시스템(1)에서의 초순수의 제조시에는 원수가 전처리부(14)로 공급되어 전처리부(14) 및 1차 순수 제조부(15)의 순서로 처리되어 1차 순수를 생성한다.Next, a water treatment method using the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) will be described. First, when producing ultrapure water in the ultrapure water production system (1), raw water is supplied to the pretreatment unit (14) and processed in the order of the pretreatment unit (14) and the primary pure water production unit (15) to produce primary pure water.

이 1차 순수가 2차 순수 제조부(13)로 공급된다. 이 때, 밸브(V1), 밸브(V4), 밸브(V6)는 열려 있다.This primary pure water is supplied to the secondary pure water manufacturing unit (13). At this time, valve (V1), valve (V4), and valve (V6) are open.

2차 순수 제조부(13)에 공급된 1차 순수는 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)로 순서대로 통수되어 처리된다. 구체적으로는, 1차 순수는 피처리수 공급관(111)에서 도입구(11a)를 통해 제1 한외 여과막 모듈(110)로 공급되고, 여기에서 여과 처리된다. 제1 한외 여과막 모듈(110)의 투과수는 투과수 유출구(11b)에서 투과수 유출관(112) 및 이송 배관(115)을 거쳐 제2 한외 여과막 모듈(120)의 도입구(12a)로 공급된다. 제1 한외 여과막 모듈(11)의 농축수는 농축수 유출구(11c)를 거쳐 농축수 유출관(114)으로부터 유출된다. 이 때, 1차 순수는 자외선 산화 장치, 막탈기 장치, 비재생형 혼상식 이온 교환 장치 등 중 하나 이상을 거쳐 제1 한외 여과막 모듈(110)로 공급되어도 된다. The primary pure water supplied to the secondary pure water production unit (13) is sequentially passed through the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) and processed. Specifically, the primary pure water is supplied from the treatment water supply pipe (111) to the first ultrafiltration membrane module (110) through the inlet (11a), and is filtered there. The permeate of the first ultrafiltration membrane module (110) is supplied from the permeate outlet (11b) to the inlet (12a) of the second ultrafiltration membrane module (120) through the permeate outlet pipe (112) and the transfer pipe (115). The concentrated water of the first ultrafiltration membrane module (11) flows out from the concentrated water outlet pipe (114) through the concentrated water outlet pipe (11c). At this time, the primary purified water may be supplied to the first ultrafiltration membrane module (110) through one or more of an ultraviolet oxidation device, a membrane degassing device, a non-regenerative mixed-bed ion exchange device, etc.

제2 한외 여과막 모듈(120)의 도입구(12a)에 공급된 상기 투과수는 제2 한외 여과막 모듈(120) 내에 도입되고, 여기에서 여과 처리된다. 제2 한외 여과막 모듈(120)의 투과수는 투과수 유출구(12b)에서 투과수 유출관(122) 및 초순수 배관(123)을 거쳐 유즈 포인트로 공급된다. 제2 한외 여과막 모듈(120)의 농축수는 농축수 유출구(12c)를 거쳐 농축수 유출관(124)으로부터 유출된다. 이와 같이 하여 소정의 기간 초순수를 제조할 수 있다.The permeate supplied to the introduction port (12a) of the second ultrafiltration membrane module (120) is introduced into the second ultrafiltration membrane module (120) and subjected to filtration treatment therein. The permeate of the second ultrafiltration membrane module (120) is supplied to the use point from the permeate outlet port (12b) through the permeate outlet pipe (122) and the ultrapure water pipe (123). The concentrated water of the second ultrafiltration membrane module (120) is discharged from the concentrated water outlet pipe (124) through the concentrated water outlet port (12c). In this way, ultrapure water can be manufactured for a predetermined period of time.

초순수의 제조를 계속하고 있으면 한외 여과막이 열화되어 초순수의 수질이 저하된다. 이 때에 초순수 제조 시스템(1)이 일단 정지되어 한외 여과막 모듈의 교환이 행해진다. 이 한외 여과막 모듈의 교환은 다음에 설명하는 바와 같이 신품의 한외 여과막 모듈을 가장 전단에 배치함과 함께, 사용된 한외 여과막 모듈을 그 후단에 배치한다. 이 때, 보다 장기간 사용된 한외 여과막 모듈을 보다 후단에 배치하는 방식으로 행해진다.If the production of ultrapure water continues, the ultrafiltration membrane deteriorates and the quality of the ultrapure water deteriorates. At this time, the ultrapure water production system (1) is stopped for a moment and the ultrafiltration membrane module is replaced. This ultrafiltration membrane module replacement is performed by placing a new ultrafiltration membrane module at the frontmost stage and a used ultrafiltration membrane module at the rear stage, as described below. At this time, the ultrafiltration membrane module that has been used for a longer period of time is placed at the rear stage.

도 2a의 한외 여과막 유닛에 있어서는 우선, 후단의 제2 한외 여과막 모듈(120)의 교환을 먼저 행한다. 제2 한외 여과막 모듈(120)을 제거하고, 여기에 제1 한외 여과막 모듈(110)을 옮겨서 설치한다. 그리고 제1 한외 여과막 장치(11)에 신품의 한외 여과막 모듈을 배치한다. 이 한외 여과막 모듈의 교환시에는 피처리수 공급관(111)으로부터의 물의 유입이나, 하류측으로부터의 물의 역류를 방지하고, 배관 내부를 청정하게 유지하기 위해 밸브(V1), 밸브(V4), 밸브(V6)는 닫혀지는 것이 바람직하다.In the ultrafiltration membrane unit of Fig. 2a, first, the second ultrafiltration membrane module (120) at the rear end is replaced. The second ultrafiltration membrane module (120) is removed, and the first ultrafiltration membrane module (110) is moved and installed therein. Then, a new ultrafiltration membrane module is placed in the first ultrafiltration membrane device (11). When replacing this ultrafiltration membrane module, it is preferable that the valve (V1), the valve (V4), and the valve (V6) are closed in order to prevent the inflow of water from the treatment water supply pipe (111) or the backflow of water from the downstream side and to keep the inside of the pipe clean.

이어서, 제1 한외 여과막 모듈(11)로서 배치된 신품의 한외 여과막 모듈을 갖는 제1 한외 여과막 장치(11)의 가동을 행한다. 이 가동 운전시에는 각 밸브는 상기 초순수의 제조시의 상태와 동일하고, 즉 밸브(V1), 밸브(V4), 밸브(V6)가 열려 있다. 이 상태에서 한외 여과막 유닛에 세정수로서 1차 순수가 통류되어, 가동 운전이 이루어진다. 세정수(1차 순수)는 피처리수 공급관(111)을 거쳐 신품의 한외 여과막 모듈이 배치된 제1 한외 여과막 장치(11), 이어서 제2 한외 여과막 장치(12)로 순서대로 통류된다. 또한, 가동 운전에 있어서는 세정수는 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)를 통류하면 되지만, 제2 한외 여과막 장치(12)를 통류한 후에는 전처리부(14), 1차 순수 제조부(15) 및 2차 순수 제조부(13)에 임의로 설치되는 장치로 통류시켜도 된다.Next, the first ultrafiltration membrane device (11) having a new ultrafiltration membrane module arranged as the first ultrafiltration membrane module (11) is put into operation. During this operation, each valve is in the same state as when the ultrapure water is manufactured, that is, the valve (V1), the valve (V4), and the valve (V6) are open. In this state, primary pure water flows as cleaning water into the ultrafiltration membrane unit, and the operation is carried out. The cleaning water (primary pure water) is sequentially passed through the treatment water supply pipe (111) to the first ultrafiltration membrane device (11) having a new ultrafiltration membrane module arranged, and then to the second ultrafiltration membrane device (12). In addition, in the operational operation, the cleaning water may be passed through the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12), but after passing through the second ultrafiltration membrane device (12), it may be passed through devices arbitrarily installed in the pretreatment unit (14), the first pure water production unit (15), and the second pure water production unit (13).

이 가동 운전은 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수 중의 미립자 수가 소정의 값 이하가 될 때까지 행해진다. 가동 운전에 있어서, 제1 한외 여과막 장치(11)에 구비된 신품의 한외 여과막 모듈로부터는 많은 발진이 있지만, 이들은 제2 한외 여과막 장치(12)에서 포착된다. 그 때문에 이 가동 운전은 신품의 모듈로 교환된 제1 한외 여과막 장치(11)를 단체(單體)로 가동하는 것 보다도 조기에 완료될 수 있다. 이와 같이, 신품의 한외 여과막 모듈을 전단에 배치하고, 시간 경과에 의해 사용된 한외 여과막 모듈을 후단에 배치함으로써 가동 운전 시간을 단축할 수 있다. 또한, 가동 운전을 행하기 위한 특별한 배관이나 기기없이 행할 수 있다.This operational operation is performed until the number of fine particles in the permeate of the second ultrafiltration membrane device (12) becomes lower than a predetermined value. In the operational operation, a lot of dust is generated from the new ultrafiltration membrane module equipped in the first ultrafiltration membrane device (11), but these are captured by the second ultrafiltration membrane device (12). Therefore, this operational operation can be completed earlier than if the first ultrafiltration membrane device (11) replaced with a new module is operated as a single unit. In this way, the operational operation time can be shortened by arranging the new ultrafiltration membrane module in the front stage and the ultrafiltration membrane module used over time in the rear stage. In addition, the operational operation can be performed without special piping or equipment for performing the operational operation.

가동 운전이 완료된 후, 상기와 동일하게 피처리수가 피처리수 공급관(111)으로 공급되어 초순수의 제조가 개시된다.After the operational operation is completed, the treated water is supplied to the treated water supply pipe (111) in the same manner as above, and the production of ultrapure water begins.

이어서, 상기의 한외 여과막 모듈의 교환 및 가동을 밸브의 개폐에 의해 실현하는 방법에 대해 설명한다. 이 방법에 의하면 한외 여과막 모듈의 신품 교환시에 교환하지 않는 한외 여과막 모듈의 전환을 수반하지 않고 교환 및 가동 운전을 행할 수 있기 때문에 작업 부하를 저감할 수 있다.Next, a method for realizing the exchange and operation of the above ultrafiltration membrane module by opening and closing a valve is described. According to this method, when exchanging a new ultrafiltration membrane module, the exchange and operation can be performed without involving the switching of the ultrafiltration membrane module that is not to be exchanged, so that the workload can be reduced.

이 방법에서는 도 4에 나타내는 바와 같이 도 2a에 나타내는 구성에 추가로, 피처리수를 제1 한외 여과막 모듈(110)에서 제2 한외 여과막 모듈(120)로 통류시키는 제1 유로와 제2 한외 여과막 모듈(120)에서 제1 한외 여과막 모듈로 통류시키는 제2 유로 중 어느 유로로 흐르게 할 것인지를 전환 가능하게 하는 배관 및 밸브를 갖는 구성을 사용한다.In this method, as shown in FIG. 4, in addition to the configuration shown in FIG. 2a, a configuration is used that has a pipe and a valve that can switch which path to flow between the first path through which the treated water flows from the first ultrafiltration membrane module (110) to the second ultrafiltration membrane module (120) and the second path through which the treated water flows from the second ultrafiltration membrane module (120) to the first ultrafiltration membrane module.

도 4에 나타내는 바와 같이 투과수 유출관(112)에는 유즈 포인트에 접속되어 제1 한외 여과막 장치의 투과수를 유즈 포인트로 이송할 수 있는 초순수 배관(113)이 접속되어 있다. 초순수 배관(113)에는 밸브(V3)가 설치되어 있다. 밸브(V3)는 밸브(V4)와 동일하게 개폐 가능하게 구성되고, 이들의 개폐에 의해 제1 한외 여과막 모듈(110)의 투과수의 유로가 초순수 배관(113) 또는 이송 배관(115)으로 전환된다. 또한, 초순수 배관(113)은 유즈 포인트와의 접속을 해제할 수 있고, 이로 인해 한외 여과막 장치(11)의 투과수를 외부로 배출할 수도 있다.As shown in Fig. 4, an ultrapure water pipe (113) is connected to the permeate outlet pipe (112) so as to be connected to a use point and to transport the permeate of the first ultrafiltration membrane device to the use point. A valve (V3) is installed in the ultrapure water pipe (113). The valve (V3) is configured to be openable and closable in the same manner as the valve (V4), and by opening and closing these, the flow path of the permeate of the first ultrafiltration membrane module (110) is switched to the ultrapure water pipe (113) or the transport pipe (115). In addition, the ultrapure water pipe (113) can be disconnected from the use point, thereby allowing the permeate of the ultrafiltration membrane device (11) to be discharged to the outside.

또한, 이송 배관(115)의 경로에는 제1 한외 여과막 장치(11)가 아니고 제2 한외 여과막 장치(12)로 피처리수(예를 들면, 자외선 산화 장치, 막탈기 장치, 비재생형 혼상식 이온 교환 장치 등 중의 하나 이상을 거친 1차 순수)를 공급할 수 있는 피처리수 공급관(121)이 접속되어 있다. 피처리수는 피처리수 공급관(121)에서 이송 배관(115)을 통해 도입구(12a)로 공급된다. 피처리수 공급관(121)에는 개폐 가능한 밸브(V2)가 설치되어 있다.In addition, a treatment water supply pipe (121) capable of supplying treatment water (for example, primary purified water that has passed through at least one of an ultraviolet oxidation device, a membrane degassing device, a non-regenerative mixed-bed ion exchange device, etc.) to a second ultrafiltration membrane device (12) instead of the first ultrafiltration membrane device (11) is connected to the path of the transfer pipe (115). The treatment water is supplied from the treatment water supply pipe (121) to the inlet (12a) through the transfer pipe (115). An openable valve (V2) is installed in the treatment water supply pipe (121).

제2 한외 여과막 모듈(120)의 투과수 유출관(122)에는 투과수를 전단의 제1 한외 여과막 장치(11)로 이송할 수 있는 이송 배관(125)이 접속되어 있다. 이송 배관(125)에는 밸브(V5)가 설치되어 있다. 밸브(V5)는 개폐 가능하게 구성되고, 밸브(V5) 및 밸브(V6)의 개폐에 의해 투과수 유출관(122)을 통류한 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수의 유로가 초순수 배관(123) 또는 이송 배관(125)으로 전환된다.A transfer pipe (125) capable of transferring the permeate to the first ultrafiltration membrane device (11) of the previous stage is connected to the permeate outlet pipe (122) of the second ultrafiltration membrane module (120). A valve (V5) is installed in the transfer pipe (125). The valve (V5) is configured to be openable and closable, and by opening and closing the valve (V5) and the valve (V6), the flow path of the permeate of the second ultrafiltration membrane device (12) that has passed through the permeate outlet pipe (122) is switched to the ultrapure water pipe (123) or the transfer pipe (125).

이송 배관(125)은 피처리수 공급관(111)의 밸브(V1)의 하류측에 접속되어 있고, 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수는 이송 배관(125)에서 피처리수 공급관(111)을 통해 제1 한외 여과막 장치(11)의 도입구(11a)로 공급될 수 있도록 되어 있다.The transfer pipe (125) is connected to the downstream side of the valve (V1) of the treatment water supply pipe (111), and the permeate from the second ultrafiltration membrane device (12) can be supplied from the transfer pipe (125) to the inlet (11a) of the first ultrafiltration membrane device (11) through the treatment water supply pipe (111).

먼저, 도 4에 나타내는 바와 같이 밸브(V1), 밸브(V4), 밸브(V6)가 열리고, 밸브(V2), 밸브(V3), 밸브(V5)가 닫힌 상태, 즉 제1 한외 여과막 장치(11)가 전단, 제2 한외 여과막 장치(12)가 후단의 배치로 초순수의 제조를 행한다. 이 때의 피처리수의 흐름은 도 2a에서 설명한 흐름과 동일하다. 제조 개시부터 소정의 기간 경과후, 한외 여과막이 열화하여 초순수의 수질이 저하되었을 때에 초순수 제조 시스템(1)이 일단 정지되어 한외 여과막 모듈의 교환이 행해진다. 한외 여과막 모듈의 교환은 후단의 제2 한외 여과막 모듈(120)의 교환을 먼저 행한다. 제2 한외 여과막 모듈(120)을 제거하고, 여기에 신품의 한외 여과막 장치 모듈을 배치한다. 또한, 도 4에서 흑색의 밸브는 닫혀져 있고, 백색의 밸브는 열려 있는 것을 나타낸다. 도 5도 동일하다. 또한, 도 4, 도 5에서 굵은 선은 피처리수가 통류하는 유로를 나타낸다.First, as shown in Fig. 4, the valve (V1), the valve (V4), and the valve (V6) are open, and the valve (V2), the valve (V3), and the valve (V5) are closed, that is, the first ultrafiltration membrane device (11) is arranged in the front stage and the second ultrafiltration membrane device (12) is arranged in the rear stage, to manufacture ultrapure water. The flow of the treated water at this time is the same as the flow described in Fig. 2a. After a predetermined period of time has passed since the start of manufacture, when the ultrafiltration membrane deteriorates and the water quality of the ultrapure water deteriorates, the ultrapure water manufacturing system (1) is temporarily stopped and the ultrafiltration membrane module is replaced. The ultrafiltration membrane module is first replaced by replacing the second ultrafiltration membrane module (120) in the rear stage. The second ultrafiltration membrane module (120) is removed, and a new ultrafiltration membrane device module is placed therein. In addition, in Fig. 4, the black valve is closed, and the white valve is open. The same is true of Fig. 5. Also, the thick lines in Figs. 4 and 5 indicate the path through which the treated water flows.

이어서, 신품의 제2 한외 여과막 모듈(120)을 갖는 제2 한외 여과막 장치(12)의 가동을 행한다. 이 가동 운전시에는 각 밸브는 도 5에 나타내는 바와 같이 밸브(V1), 밸브(V4), 밸브(V6)가 닫히고, 밸브(V2), 밸브(V3), 밸브(V5)가 열린다. 이로 인해 제2 한외 여과막 장치(12)가 전단, 제1 한외 여과막 장치(11)가 후단의 배치로 변경된다. 그리고, 한외 여과막 모듈에 세정수로서 순수가 통류되어 가동 운전이 이루어진다. 세정수(1차 순수)는 피처리수 공급관(121)을 거쳐 교환 후의 제2 한외 여과막 모듈(120), 이어서 제1 한외 여과막 모듈(110)로 순서대로 통류한다.Next, the second ultrafiltration membrane device (12) having the new second ultrafiltration membrane module (120) is put into operation. During this operation, as shown in Fig. 5, valves (V1), (V4), and (V6) are closed, and valves (V2), (V3), and (V5) are opened. As a result, the arrangement of the second ultrafiltration membrane device (12) in the front and the first ultrafiltration membrane device (11) in the rear is changed. Then, pure water is passed through the ultrafiltration membrane module as cleaning water, and the operation is carried out. The cleaning water (primary pure water) is passed through the treated water supply pipe (121) to the second ultrafiltration membrane module (120) after exchange, and then to the first ultrafiltration membrane module (110) in that order.

구체적으로는 세정수는 피처리수 공급관(121)에서 이송 배관(115)을 거쳐 제2 한외 여과막 모듈(120)의 도입구(12a)로 공급된다. 그리고 세정수는 제2 한외 여과막 모듈(120) 내를 통류한 후, 투과수 유출구(12b)에서 투과수 유출관(122) 및 이송 배관(125)을 거쳐 제1 한외 여과막 모듈(110)의 도입구(11a)로 공급된다.Specifically, the cleaning water is supplied from the treatment water supply pipe (121) through the transfer pipe (115) to the inlet (12a) of the second ultrafiltration membrane module (120). Then, the cleaning water flows through the second ultrafiltration membrane module (120) and is supplied from the permeate outlet (12b) to the inlet (11a) of the first ultrafiltration membrane module (110) through the permeate outlet pipe (122) and the transfer pipe (125).

제1 한외 여과막 모듈(110)의 도입구(11a)로 공급된 세정수는 제1 한외 여과막 모듈(110) 내를 통류한 후, 투과수 유출구(11b)로부터 유출되고, 투과수 유출관(112) 및 초순수 배관(113)을 순서대로 거쳐 배출된다. 이 때, 초순수 배관과 유즈 포인트의 접속은 해제해 둔다.The cleaning water supplied to the inlet (11a) of the first ultrafiltration membrane module (110) flows through the first ultrafiltration membrane module (110), then flows out from the permeate outlet (11b), and is discharged through the permeate outlet pipe (112) and the ultrapure water pipe (113) in sequence. At this time, the connection between the ultrapure water pipe and the use point is disconnected.

이 가동 운전은 후단이 되는 제1 한외 여과막 장치(11)의 투과수 중의 미립자 수가 소정의 값 이하가 될 때까지 행해진다. 가동 운전에 있어서, 제1 한외 여과막 장치(12)에 배치된 신품의 한외 여과막 모듈로부터는 많은 발진이 있지만, 이들은 제1 한외 여과막 장치(11)에서 포착된다. 그 때문에 이 가동 운전은 신품의 모듈로 교환된 제2 한외 여과막 장치(12)를 단체로 가동하는 것보다 조기에 완료할 수 있다.This operational operation is performed until the number of fine particles in the permeate of the first ultrafiltration membrane device (11) that is the subsequent stage becomes lower than a predetermined value. In the operational operation, a lot of dust is generated from the new ultrafiltration membrane module placed in the first ultrafiltration membrane device (12), but these are captured by the first ultrafiltration membrane device (11). Therefore, this operational operation can be completed earlier than when the second ultrafiltration membrane device (12) that has been replaced with a new module is operated as a unit.

가동 운전이 완료된 후, 피처리수가 피처리수 공급관(111)으로 공급되어 초순수의 제조가 개시된다. 이 때에는 각 밸브는 상기 가동시와 동일하게, 밸브(V1), 밸브(V4), 밸브(V6)가 닫히고, 밸브(V2), 밸브(V3), 밸브(V5)가 열려서 제2 한외 여과막 장치(12)가 전단, 제1 한외 여과막 장치(11)가 후단의 배치이다. 1차 순수 제조부(5)로부터 공급된 1차 순수는 제2 한외 여과막 장치(12), 이어서 제1 한외 여과막 장치(11)로 순서대로 통류한다.After the operation is completed, the treated water is supplied to the treated water supply pipe (111) and the production of ultrapure water begins. At this time, each valve is closed in the same manner as the operation described above: valve (V1), valve (V4), and valve (V6), and valve (V2), valve (V3), and valve (V5) are opened, so that the second ultrafiltration membrane device (12) is arranged in the front stage and the first ultrafiltration membrane device (11) is arranged in the back stage. The primary pure water supplied from the primary pure water production unit (5) flows sequentially to the second ultrafiltration membrane device (12) and then to the first ultrafiltration membrane device (11).

이 상태에서 초순수의 제조를 계속하고 있으면 장기간 사용된 제1 한외 여과막 모듈(110)이 신품으로 교환된 제2 한외 여과막 모듈(120)보다도 먼저 열화된다. 이 때에는 후단이 되는 제1 한외 여과막 모듈(110)의 교환을 행한다. 이 때에는 제1 한외 여과막 모듈(110)을 제거하고, 신품의 한외 여과막 모듈을 배치한다.If the production of ultrapure water continues in this state, the first ultrafiltration membrane module (110) that has been used for a long time will deteriorate before the second ultrafiltration membrane module (120) that has been replaced with a new one. At this time, the first ultrafiltration membrane module (110) that is the rear end is replaced. At this time, the first ultrafiltration membrane module (110) is removed and a new ultrafiltration membrane module is placed.

그리고, 신품의 제1 한외 여과막 모듈(110)을 갖는 제1 한외 여과막 장치(11)의 가동을 행한다. 이 때는 각 밸브는 도 4에 나타나는 바와 같이 밸브(V1), 밸브(V4), 밸브(V6)가 열리고, 밸브(V2), 밸브(V3), 밸브(V5)가 닫혀져 있다. 이로 인해 제1 한외 여과막 장치(11)가 전단, 제2 한외 여과막 장치(12)가 후단의 배치로 변경된다. 이 상태에서 한외 여과막 모듈로, 세정수로서 1차 순수가 통류되어, 가동 운전이 이루어진다. 세정수는 상기와 동일하게 신품의 한외 여과막 모듈이 배치된 제1 한외 여과막 장치(11), 이어서 제2 한외 여과막 장치(12)로 순서대로 통류한다.Then, the first ultrafiltration membrane device (11) having a new first ultrafiltration membrane module (110) is put into operation. At this time, as shown in Fig. 4, valves (V1), (V4), and (V6) are opened, and valves (V2), (V3), and (V5) are closed. As a result, the arrangement of the first ultrafiltration membrane device (11) is changed to the front end, and the arrangement of the second ultrafiltration membrane device (12) is changed to the rear end. In this state, primary purified water is passed through the ultrafiltration membrane module as cleaning water, and the operation is carried out. The cleaning water is sequentially passed through the first ultrafiltration membrane device (11) having a new ultrafiltration membrane module placed therein, and then through the second ultrafiltration membrane device (12).

이 가동 운전은 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수 중의 미립자 수가 소정의 값 이하가 될 때까지 행해진다. 가동 운전에 있어서, 제1 한외 여과막 장치(11)에 배치된 신품의 한외 여과막 모듈로부터는 많은 발진이 있지만, 이들은 제2 한외 여과막 장치(12)에서 포착된다. 그 때문에 이 가동 운전은 신품의 모듈로 교환된 제1 한외 여과막 장치(11)를 단체로 가동하는 것 보다 조기에 완료할 수 있다.This operational operation is performed until the number of fine particles in the permeate of the second ultrafiltration membrane device (12) becomes lower than a predetermined value. In the operational operation, a lot of dust is generated from the new ultrafiltration membrane module placed in the first ultrafiltration membrane device (11), but these are captured by the second ultrafiltration membrane device (12). Therefore, this operational operation can be completed earlier than when the first ultrafiltration membrane device (11) replaced with a new module is operated as a unit.

가동 운전이 완료된 후, 피처리수가 피처리수 공급관(111)으로 공급되어 초순수의 제조가 개시된다. 이 때에는 각 밸브는 상기 가동시와 동일하게 밸브(V1), 밸브(V4), 밸브(V6)가 열리고, 밸브(V2), 밸브(V3), 밸브(V5)가 닫혀서 제1 한외 여과막 장치(11)가 전단, 제2 한외 여과막 장치(12)가 후단의 상태를 유지한다. 이로 인해 1차 순수 제조부(5)로부터 공급된 1차 순수는 제1 한외 여과막 장치(11), 이어서 제2 한외 여과막 장치(12)로 순서대로 통류한다.After the operation is completed, the treated water is supplied to the treated water supply pipe (111) and the production of ultrapure water begins. At this time, the valves are opened in the same manner as in the above operation, such as valve (V1), valve (V4), and valve (V6), and valve (V2), valve (V3), and valve (V5) are closed, so that the first ultrafiltration membrane device (11) is maintained as the front end and the second ultrafiltration membrane device (12) is maintained as the rear end. As a result, the primary pure water supplied from the primary pure water production unit (5) flows sequentially to the first ultrafiltration membrane device (11) and then to the second ultrafiltration membrane device (12).

상기 조작을 반복함으로써 제1 한외 여과막 모듈(110)과 제2 한외 여과막 모듈(120)을 순서대로 교환, 가동하면서 초순수를 제조할 수 있다. 이 때, 신품의 모듈로 교환 후의 가동 운전 시간이 현저하게 단축되기 때문에 고수질의 초순수를 효율적으로 제조할 수 있다. 또한, 제1 한외 여과막 장치(11)와 제2 한외 여과막 장치(12)에 구비되는 한외 여과막 모듈의 하우징에서의 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구의 배치 위치가 각각 서로 공통된 배치로 되어 있다. 그 때문에 한외 여과막 모듈의 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구에 접속되는 초순수 제조 시스템의 배관의 배치나 형태를 변경하지 않고 임의의 한외 여과막 모듈을 전환하여 이들을 교환할 수도 있다.By repeating the above operation, the first ultrafiltration membrane module (110) and the second ultrafiltration membrane module (120) are sequentially exchanged and operated, and ultrapure water can be manufactured. At this time, since the operating time after the replacement with a new module is significantly shortened, high-quality ultrapure water can be manufactured efficiently. In addition, the arrangement positions of the inlet, the permeate outlet, and the concentrated water outlet in the housings of the ultrafiltration membrane modules provided in the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) are each arranged in a common arrangement. Therefore, it is possible to exchange them by switching any ultrafiltration membrane module without changing the arrangement or shape of the piping of the ultrapure water manufacturing system connected to the inlet, the permeate outlet, and the concentrated water outlet of the ultrafiltration membrane module.

또한, 후단에 배치되는 한외 여과막 장치는 농축수 유출관(114 또는 124)에 밸브를 설치하고, 이 밸브를 닫음으로써 후단에 배치되는 한외 여과막 장치만 전량 여과로 할 수도 있다. 이 전량 여과를 사용하면 한외 여과막 장치의 수회수율을 향상시킬 수 있다. 이 전량 여과는 가동시와 가동 종료 후의 양방에서 행할 수도 있지만, 가동 종료 후만 실시할 수도 있다. 또한, 이 전량 여과는 다른 실시예에서도 동일하게 실시할 수 있다.In addition, the ultrafiltration membrane device placed at the rear end can be configured to perform full filtration only by installing a valve in the concentrated water outlet pipe (114 or 124) and closing this valve. By using this full filtration, the water recovery rate of the ultrafiltration membrane device can be improved. This full filtration can be performed both during operation and after operation has ended, but it can also be performed only after operation has ended. In addition, this full filtration can be performed in the same manner in other embodiments.

도 6은 상기 개폐 밸브 대신에 3방 밸브를 사용한 경우의 한외 여과막 유닛의 배관 구성을 나타낸다. 도 6에서, 도 2∼5와 동일한 기능을 갖는 구성에는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다. 도 6에 나타내는 바와 같이 도 4 및 도 5에서의 밸브(V3)와 밸브(V4)의 조합, 및 밸브(V5)와 밸브(V6)의 조합 대신에 각각 3방 밸브(V31) 및 3방 밸브(V32)를 구비하고 있어도 된다. 이 경우에는 3방 밸브(V31)는 초순수 배관(113)과 이송 배관(115)의 분기 지점에 3방 밸브(V32)는 초순수 배관(123)과 이송 배관(125)의 분기 지점에 설치되고, 상기와 동일하게 유로를 전환할 수 있다. 구체적으로는 상기 조작에서 3방 밸브(V31)는 투과수 유출관(112)으로부터의 투과수의 유로를 초순수 배관(113)과 이송 배관(115)으로 전환한다. 또한, 상기 조작에 있어서, 3방 밸브(V32)는 투과수 유출관(122)으로부터의 투과수의 유로를 초순수 배관(123)과 이송 배관(125)으로 전환한다.Fig. 6 shows the piping configuration of the ultrafiltration membrane unit when a three-way valve is used instead of the above-described on-off valve. In Fig. 6, components having the same functions as those in Figs. 2 to 5 are given the same reference numerals and duplicate descriptions are omitted. As shown in Fig. 6, instead of the combination of the valve (V3) and the valve (V4) in Figs. 4 and 5, and the combination of the valve (V5) and the valve (V6), a three-way valve (V31) and a three-way valve (V32) may be provided, respectively. In this case, the three-way valve (V31) is installed at the branch point of the ultrapure water pipe (113) and the transfer pipe (115), and the three-way valve (V32) is installed at the branch point of the ultrapure water pipe (123) and the transfer pipe (125), and the flow path can be switched in the same manner as above. Specifically, in the above operation, the three-way valve (V31) switches the flow path of the permeate from the permeate outlet pipe (112) to the ultrapure water pipe (113) and the transfer pipe (115). In addition, in the above operation, the three-way valve (V32) switches the flow path of the permeate from the permeate outlet pipe (122) to the ultrapure water pipe (123) and the transfer pipe (125).

개폐 밸브 대신에 3방 밸브를 사용한 경우에는 초순수 제조 시스템(1) 내의 물의 체류부를 감소시킬 수 있으므로 초순수 수질의 열화가 적고, 보다 장기간에 걸쳐서 고순도의 초순수를 제조할 수 있다.When a three-way valve is used instead of an on-off valve, the retention area of water within the ultrapure water production system (1) can be reduced, so that the deterioration of ultrapure water quality is less, and high-purity ultrapure water can be produced over a longer period of time.

(제2 실시형태)(Second embodiment)

이어서, 도 7 및 도 8을 참조하여 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)를 접속하는 배관의 구성의 다른 일 양태를 설명한다. 도 7 및 도 8에서 도 2∼6과 동일한 기능을 갖는 구성에는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다.Next, another embodiment of the configuration of the piping connecting the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) will be described with reference to FIGS. 7 and 8. In FIGS. 7 and 8, components having the same function as those in FIGS. 2 to 6 are given the same reference numerals and duplicate descriptions are omitted.

제2 실시형태의 한외 여과막 유닛은 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)로의 통수 순서의 전환을 개폐 밸브를 사용하지 않고 배관의 재접속에 의해 행하는 것이다.The ultrafiltration membrane unit of the second embodiment switches the order of water flow to the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) by reconnecting the piping without using an on-off valve.

도 7에 나타내는 본 실시형태의 한외 여과막 유닛에서는 피처리수를 한외 여과막 유닛에 공급하는 피처리수관(40)과, 피처리수관(40)으로부터의 피처리수의 유로를, 제1 한외 여과막 장치(11)의 도입구(11a)로의 유로와, 제2 한외 여과막 장치(12)의 도입구(12a)로의 유로로 전환하는 유로 전환부(R1)를 갖고 있다. 유로 전환부(R1)는 피처리수관(40)에 접속되어 있다.The ultrafiltration membrane unit of the present embodiment shown in Fig. 7 has a treatment water pipe (40) for supplying treatment water to the ultrafiltration membrane unit, and a flow path switching section (R1) for switching the flow path of treatment water from the treatment water pipe (40) to a flow path to an inlet (11a) of a first ultrafiltration membrane device (11) and a flow path to an inlet (12a) of a second ultrafiltration membrane device (12). The flow path switching section (R1) is connected to the treatment water pipe (40).

유로 전환부(R1)는 상기 유로로 배관을 전환하는 전환 기구에 의해 구성된다. 후술하는 유로 전환부(R2∼R4)도 동일하다. 전환 기구는 예를 들면, 도 7에서 유로 전환부(전환 기구)(R1∼R4)를 접속되어 있는 배관에서 분리하여 전환 중심(Rp)을 중심으로 하여 180도 회전 이동한 곳에서 유로 전환부(전환 기구)(R1∼R4)를 한외 여과막 장치의 각 배관으로 이어 넣음으로써 전환을 가능하게 한 구조로 되어 있다.The euro switching section (R1) is configured by a switching mechanism that switches the pipe to the above-described euro. The euro switching sections (R2 to R4) described later are the same. For example, in Fig. 7, the switching mechanism is configured to enable switching by separating the euro switching section (switching mechanism) (R1 to R4) from the pipes to which it is connected, rotating it 180 degrees around the switching center (Rp), and connecting the euro switching section (switching mechanism) (R1 to R4) to each pipe of the ultrafiltration membrane device.

전환 기구는 배관이나 조인트 등의 배관 부품을 사용하여 조립하는 것이 가능하다. 이들의 시판품으로는 예를 들면, 세키스이카가쿠 제조의 것이 있다. 전환 기구의 배관과 접속하는 말단(접속부)에는 유니온 조인트, 밸브 조인트를 사용함으로써 특별히 공구 등을 사용하지 않고도 용이하게 분리할 수 있게 되므로 전환을 용이하게 행할 수 있다. 접속부의 형상은 TS식, 플랜지식 등이 바람직하다. 나사식, 용착식은 분리가 용이하지 않으므로 바람직하지 않다. 전환 기구는 폴리불화비닐리덴(PVDF), 염소화염화비닐 수지(CPVC), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 소재의 것이 바람직하고, PVDF제가 특히 바람직하다.The switching mechanism can be assembled using piping parts such as pipes or joints. Commercially available products thereof include those manufactured by Sekisui Kagaku, for example. By using a union joint or valve joint at the end (connection portion) that connects to the piping of the switching mechanism, it is possible to easily separate it without using special tools, so that switching can be easily performed. The shape of the connection portion is preferably a TS type or a flange type. Screw types and welding types are not preferred because they are not easy to separate. The switching mechanism is preferably made of a material such as polyvinylidene fluoride (PVDF), chlorinated polyvinylidene chloride resin (CPVC), or polytetrafluoroethylene (PTFE), and PVDF is particularly preferred.

또한, 본 실시형태의 한외 여과막 유닛은 초순수를 유즈 포인트로 이송하는 초순수 배관(30)으로 유입시키는 한외 여과막 장치의 투과수를 제1 한외 여과막 장치(11)의 투과수와 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수로 전환할 수 있는 구성으로 되어 있고, 초순수 배관(30)과 접속하는 유로를 제1 한외 여과막 장치(11)의 투과수 유출관(112)을 통류하는 투과수의 유로와 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수 유출관(122)을 통류하는 투과수의 유로로 전환하는 유로 전환부(R2)를 갖고 있다. 유로 전환부(R2)는 초순수 배관(30)에 접속되어 있다.In addition, the ultrafiltration membrane unit of the present embodiment is configured to be able to convert the permeate of the ultrafiltration membrane device, which is introduced into the ultrafiltration pipe (30) that transports ultrafiltration water to a use point, into the permeate of the first ultrafiltration membrane device (11) and the permeate of the second ultrafiltration membrane device (12), and has a flow path conversion section (R2) that converts the flow path connected to the ultrafiltration pipe (30) into the flow path of the permeate flowing through the permeate outlet pipe (112) of the first ultrafiltration membrane device (11) and the flow path of the permeate flowing through the permeate outlet pipe (122) of the second ultrafiltration membrane device (12). The flow path conversion section (R2) is connected to the ultrafiltration pipe (30).

또한, 본 실시형태의 한외 여과막 유닛은 제1 한외 여과막 장치(11)의 투과수를 이송 배관(115)을 경유시켜 제2 한외 여과막 장치(12)의 피처리수 공급관(121)으로 공급하거나, 또는 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수를 이송 배관(115)을 경유시켜 제1 한외 여과막 장치(11)로 공급하는 구성으로 되어 있고, 이송 배관(115)과 접속하는 유로를 제2 한외 여과막 장치(12)의 피처리수 공급관(121)과 제1 한외 여과막 장치(11)의 피처리수 공급관(111)으로 전환하는 유로 전환부(R3)를 갖고 있다. 유로 전환부(R3)는 이송 배관(115)에 접속되어 있다.In addition, the ultrafiltration membrane unit of the present embodiment is configured to supply the permeate of the first ultrafiltration membrane device (11) to the untreated water supply pipe (121) of the second ultrafiltration membrane device (12) via the transfer pipe (115), or to supply the permeate of the second ultrafiltration membrane device (12) to the first ultrafiltration membrane device (11) via the transfer pipe (115), and has a flow path switching section (R3) that switches the flow path connected to the transfer pipe (115) between the untreated water supply pipe (121) of the second ultrafiltration membrane device (12) and the untreated water supply pipe (111) of the first ultrafiltration membrane device (11). The flow path switching section (R3) is connected to the transfer pipe (115).

또한, 본 실시형태의 한외 여과막 유닛은 이송 배관(115)으로 유입시키는 한외 여과막 장치의 투과수를 제1 한외 여과막 장치(11)의 투과수와 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수로 전환할 수 있는 구성으로 되어 있고, 이송 배관(115)과 접속하는 유로를 제1 한외 여과막 장치(11)의 투과수 유출관(112)을 통류하는 투과수의 유로와 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수 유출관(122)을 통류하는 투과수의 유로로 전환하는 유로 전환부(R4)를 갖고 있다. 유로 전환부(R4)는 이송 배관(115)에 접속되어 있다.In addition, the ultrafiltration membrane unit of the present embodiment is configured to be able to convert the permeate of the ultrafiltration membrane device introduced into the transfer pipe (115) into the permeate of the first ultrafiltration membrane device (11) and the permeate of the second ultrafiltration membrane device (12), and has a flow path conversion section (R4) that converts the flow path connected to the transfer pipe (115) into the flow path of the permeate flowing through the permeate outlet pipe (112) of the first ultrafiltration membrane device (11) and the flow path of the permeate flowing through the permeate outlet pipe (122) of the second ultrafiltration membrane device (12). The flow path conversion section (R4) is connected to the transfer pipe (115).

이송 배관(115)은 제1 실시형태에서의 이송 배관(115)과 이송 배관(125)을 겸하고 있다. 또한, 초순수 배관(30)은 제1 실시형태에서의 초순수 배관(113)과 초순수 배관(123)을 겸하고 있다.The transfer pipe (115) serves as both the transfer pipe (115) and the transfer pipe (125) of the first embodiment. In addition, the ultrapure water pipe (30) serves as both the ultrapure water pipe (113) and the ultrapure water pipe (123) of the first embodiment.

이어서, 본 실시형태의 한외 여과막 유닛에서의 수처리 방법에 대해 설명한다. 우선, 초순수 제조 시스템(1)에서의 초순수의 제조시에는 원수가 정처리부(14)로 공급되어 전처리부(14) 및 1차 순수 제조부(15)에서 순서대로 처리되어 1차 순수가 생성된다. 이 때, 도 7에 나타내는 바와 같이 유로 전환부(R1)에 의해 피처리수관(40)과 피처리수 공급관(111)이 접속된다. 또한, 유로 전환부(R2)에 의해 투과수 유출관(112)과 이송 배관(115)의 일단이 접속된다. 또한, 유로 전환부(R3)에 의해 이송 배관(115)의 타단과 피처리수 공급관(121)이 접속된다. 또한, 유로 전환부(R4)에 의해 투과수 유출관(122)과 초순수 배관(30)이 접속된다. 이로 인해 제1 한외 여과막 장치(11)가 전단, 제2 한외 여과막 장치(12)가 후단의 배치가 된다. 도 7에 나타내는 한외 여과막 유닛에 있어서는 피처리수관(40), 유로 전환부(R1), 피처리수 공급관(111), 도입구(11a), 제1 한외 여과막 모듈(110), 투과수 유출구(11b), 투과수 유출관(112), 유로 전환부(R4), 이송 배관(115), 유로 전환부(R3), 피처리수 공급관(121), 도입구(12a), 제2 한외 여과막 모듈(120)에 의해 제1 한외 여과막 모듈에서 제2 한외 여과막 모듈로 통류하는 유로가 형성된다.Next, a water treatment method in the ultrafiltration membrane unit of the present embodiment will be described. First, when producing ultrapure water in the ultrapure water production system (1), raw water is supplied to the purification unit (14) and sequentially treated in the pretreatment unit (14) and the primary pure water production unit (15) to produce primary pure water. At this time, as shown in Fig. 7, the treated water pipe (40) and the treated water supply pipe (111) are connected by the flow path switching unit (R1). In addition, one end of the permeate outlet pipe (112) and the transfer pipe (115) are connected by the flow path switching unit (R2). In addition, the other end of the transfer pipe (115) and the treated water supply pipe (121) are connected by the flow path switching unit (R3). In addition, the permeate outlet pipe (122) and the ultrapure water pipe (30) are connected by the flow path switching unit (R4). This results in the first ultrafiltration membrane device (11) being arranged in the front, and the second ultrafiltration membrane device (12) being arranged in the back. In the ultrafiltration membrane unit shown in Fig. 7, a flow path flowing from the first ultrafiltration membrane module to the second ultrafiltration membrane module is formed by the treatment water pipe (40), the flow path switching section (R1), the treatment water supply pipe (111), the inlet (11a), the first ultrafiltration membrane module (110), the permeate outlet (11b), the permeate outlet pipe (112), the flow path switching section (R4), the transport pipe (115), the flow path switching section (R3), the treatment water supply pipe (121), the inlet (12a), and the second ultrafiltration membrane module (120).

1차 순수 제조부에서 피처리수관(40)을 통해 한외 여과막 유닛으로 공급된 1차 순수는 제1 한외 여과막 모듈(110) 및 제2 한외 여과막 모듈(120)에서 순서대로 처리된다. 이로 인해 생성한 초순수는 초순수 배관(30)을 거쳐 유즈 포인트로 공급된다. 구체적으로는, 1차 순수는 피처리수 공급관(111)에서 도입구(11a)를 거쳐 제1 한외 여과막 모듈(110)로 공급된다. 제1 한외 여과막 모듈(110)을 통류한 투과수는 투과수 유출관(112), 이송 배관(115), 피처리수 공급관(121)을 거쳐 도입구(12a)에서 제2 한외 여과막 모듈(120)로 공급된다. 또한, 제2 한외 여과막 모듈(120)을 통류하여 생성한 초순수는 투과수 유출관(122), 초순수 배관(30)을 거쳐 유즈 포인트로 유출된다.The primary pure water supplied from the primary pure water production unit to the ultrafiltration membrane unit through the treatment water pipe (40) is sequentially processed in the first ultrafiltration membrane module (110) and the second ultrafiltration membrane module (120). The ultrapure water thus produced is supplied to the use point through the ultrapure water pipe (30). Specifically, the primary pure water is supplied from the treatment water supply pipe (111) to the first ultrafiltration membrane module (110) through the inlet (11a). The permeate flowing through the first ultrafiltration membrane module (110) is supplied to the second ultrafiltration membrane module (120) through the permeate outlet pipe (112), the transfer pipe (115), and the treatment water supply pipe (121) through the inlet (12a). In addition, the ultrapure water generated by flowing through the second ultrafiltration membrane module (120) flows out to the use point through the permeate outlet pipe (122) and the ultrapure water pipe (30).

초순수의 제조를 계속하면 한외 여과막이 열화되어 초순수의 수질이 저하된다. 그 때문에 초순수 배관(30)에 예를 들면 Particle Measuring Systems사 제조의 미립자계 UltraDI-20을 설치하여 미립자 수를 모니터하면 점점 미립자 수가 증가된다. 이 때에 초순수 제조 시스템(1)이 일단 정지되어 상기 실시예와 동일하게 후단의 제2 한외 여과막 모듈(120)의 교환이 행해진다. 제2 한외 여과막 장치(12)에 신품의 한외 여과막 모듈을 배치하고, 제2 한외 여과막 장치(12)의 가동을 행한다. 이러한 한외 여과막의 교환, 가동은 정기적으로 행해도 된다.If the production of ultrapure water continues, the ultrafiltration membrane deteriorates and the ultrapure water quality deteriorates. Therefore, if a particle meter UltraDI-20 manufactured by Particle Measuring Systems, for example, is installed in the ultrapure water pipe (30) to monitor the number of fine particles, the number of fine particles gradually increases. At this time, the ultrapure water production system (1) is temporarily stopped, and the second ultrafiltration membrane module (120) in the subsequent stage is replaced in the same manner as in the above embodiment. A new ultrafiltration membrane module is placed in the second ultrafiltration membrane device (12), and the second ultrafiltration membrane device (12) is operated. Such replacement and operation of the ultrafiltration membrane may be performed periodically.

제2 한외 여과막 장치(12)의 가동 운전시에는 도 8에 나타내는 바와 같이 유로 전환부의 접속을 전환한다. 즉, 유로 전환부(R1)에 의해 피처리수관(40)과 피처리수 공급관(121)이 접속된다. 또한, 유로 전환부(R2)에 의해 투과수 유출관(112)과 초순수 배관(30)이 접속된다. 또한, 유로 전환부(R3)에 의해 이송 배관(115)과 피처리수 공급관(111)이 접속된다. 또한, 유로 전환부(R4)에 의해 투과수 유출관(122)과 이송 배관(115)이 접속된다. 이로 인해 제2 한외 여과막 장치(12)가 전단, 제1 한외 여과막 장치(11)가 후단의 배치로 변경된다. 도 8에 나타내는 한외 여과막 유닛에 있어서, 피처리수관(40), 유로 전환부(R1), 피처리수 공급관(121), 도입구(12a) 제2 한외 여과막 모듈(120), 투과수 유출구(12b), 투과수 유출관(122), 유로 전환부(R4), 이송 배관(115), 유로 전환부(R3), 피처리수 공급관(111), 도입구(11a), 제1 한외 여과막 모듈(110)에 의해 제2 한외 여과막 모듈(120)에서 제1 한외 여과막 모듈(110)로 통류하는 유로가 형성된다.When the second ultrafiltration membrane device (12) is in operation, the connection of the flow path switching section is switched as shown in Fig. 8. That is, the treated water pipe (40) and the treated water supply pipe (121) are connected by the flow path switching section (R1). In addition, the permeate outlet pipe (112) and the ultrapure water pipe (30) are connected by the flow path switching section (R2). In addition, the transport pipe (115) and the treated water supply pipe (111) are connected by the flow path switching section (R3). In addition, the permeate outlet pipe (122) and the transport pipe (115) are connected by the flow path switching section (R4). As a result, the arrangement of the second ultrafiltration membrane device (12) as the front end and the arrangement of the first ultrafiltration membrane device (11) as the rear end is changed. In the ultrafiltration membrane unit shown in Fig. 8, a flow path for flowing from the second ultrafiltration membrane module (120) to the first ultrafiltration membrane module (110) is formed by the treated water pipe (40), the flow path switching section (R1), the treated water supply pipe (121), the inlet (12a), the second ultrafiltration membrane module (120), the permeate outlet (12b), the permeate outlet pipe (122), the flow path switching section (R4), the transport pipe (115), the flow path switching section (R3), the treated water supply pipe (111), the inlet (11a), and the first ultrafiltration membrane module (110).

이 상태에서 피처리수관(40)에서 한외 여과막 유닛으로 세정수가 공급된다. 세정수는 신품의 제2 한외 여과막 모듈(120), 이어서 제1 한외 여과막 모듈(110)로 순서대로 통류한다. 구체적으로는 세정수는 피처리수 공급관(121)에서 도입부(12a)를 거쳐 제2 한외 여과막 모듈(120)로 공급된다. 제2 한외 여과막 모듈(120)을 통류한 세정수는 투과수 유출관(122), 이송 배관(115), 피처리수 공급관(111)을 거쳐 도입구(11a)에서 제1 한외 여과막 모듈(110)로 공급된다. 또한, 세정수는 제1 한외 여과막 모듈(110)을 통류하여 투과수 유출관(112), 초순수 배관(30)을 거쳐 배출된다. 또한, 가동 운전시에는 초순수 배관(30)과 유즈 포인트의 접속은 해제된다.In this state, cleaning water is supplied from the treatment water pipe (40) to the ultrafiltration membrane unit. The cleaning water sequentially flows through the new second ultrafiltration membrane module (120) and then the first ultrafiltration membrane module (110). Specifically, the cleaning water is supplied from the treatment water supply pipe (121) to the second ultrafiltration membrane module (120) through the introduction portion (12a). The cleaning water that has flowed through the second ultrafiltration membrane module (120) is supplied to the first ultrafiltration membrane module (110) through the permeate outlet pipe (122), the transfer pipe (115), and the treatment water supply pipe (111) through the introduction port (11a). In addition, the cleaning water flows through the first ultrafiltration membrane module (110) and is discharged through the permeate outlet pipe (112) and the ultrapure water pipe (30). In addition, during operation, the connection between the ultrapure water pipe (30) and the use point is disconnected.

이 가동 운전은 제1 한외 여과막 장치(11)의 투과수 중의 미립자 수가 소정의 값 이하가 될 때까지 행해진다. 가동 운전에 있어서, 신품의 제2 한외 여과막 모듈(120)로부터는 많은 발진이 있지만, 이들은 제1 한외 여과막 장치(11)에서 포착된다. 그 때문에 이 가동 운전은 신품의 제2 한외 여과막 모듈(120)을 단체로 가동하는 것 보다도 조기에 완료될 수 있다.This operational operation is performed until the number of fine particles in the permeate of the first ultrafiltration membrane device (11) becomes below a predetermined value. In the operational operation, although a lot of dust is generated from the new second ultrafiltration membrane module (120), these are captured by the first ultrafiltration membrane device (11). Therefore, this operational operation can be completed earlier than when the new second ultrafiltration membrane module (120) is operated as a unit.

가동 운전이 완료된 후, 유로 전환부의 접속은 도 8에 나타내는 바와 같이 전환된 채, 원수가 전처리부(14)로 공급되어 초순수의 제조가 개시된다. 1차 순수 제조부(15)에서 보내진 1차 순수는 피처리수로서 제2 한외 여과막 모듈(120), 제1 한외 여과막 모듈(110)의 순서로 통류하여 제1 한외 여과막 모듈(110)의 투과수가 유즈포인트로 송수된다. 이로 인해 고순도의 초순수를 안정적으로 유즈 포인트로 공급할 수 있다.After the operational operation is completed, the connection of the euro switching section is switched as shown in Fig. 8, and the raw water is supplied to the pretreatment section (14) to start the production of ultrapure water. The primary pure water sent from the primary pure water production section (15) passes through the second ultrafiltration membrane module (120) and the first ultrafiltration membrane module (110) in that order as the treated water, and the permeate of the first ultrafiltration membrane module (110) is sent to the use point. As a result, high-purity ultrapure water can be stably supplied to the use point.

초순수의 제조를 계속하면 한외 여과막이 열화되어 초순수의 수질이 저하된다. 이 때에는 제1 한외 여과막 모듈(110)의 교환이 행해진다. 제1 한외 여과막 장치(11)에 신품의 한외 여과막 모듈을 배치하고, 제1 한외 여과막 장치(11)의 가동을 행한다.If the production of ultrapure water continues, the ultrafiltration membrane deteriorates and the quality of the ultrapure water deteriorates. At this time, the first ultrafiltration membrane module (110) is replaced. A new ultrafiltration membrane module is placed in the first ultrafiltration membrane device (11), and the first ultrafiltration membrane device (11) is put into operation.

이 제1 한외 여과막 장치(11)의 가동시에는 도 7에 나타내는 바와 같이 유로 전환부(R1)에 의해 피처리수관(40)과 피처리수 공급관(111)이 접속된다. 또한, 유로 전환부(R2)에 의해 투과수 유출관(112)과 이송 배관(115)의 일단이 접속된다. 또한, 유로 전환부(R3)에 의해 이송 배관(115)의 타단과 피처리수 공급관(121)이 접속된다. 또한, 유로 전환부(R4)에 의해 투과수 유출관(112)과 초순수 배관(30)이 접속된다. 이로 인해 제1 한외 여과막 장치(11)가 전단, 제2 한외 여과막 장치(12)가 후단의 배치로 변경된다. 이 상태에서 피처리수관(40)에서 한외 여과막 유닛으로 세정수가 공급된다.When the first ultrafiltration membrane device (11) is in operation, as shown in Fig. 7, the treatment water pipe (40) and the treatment water supply pipe (111) are connected by the flow path switching unit (R1). In addition, one end of the permeate outlet pipe (112) and the transfer pipe (115) are connected by the flow path switching unit (R2). In addition, the other end of the transfer pipe (115) and the treatment water supply pipe (121) are connected by the flow path switching unit (R3). In addition, the permeate outlet pipe (112) and the ultrapure water pipe (30) are connected by the flow path switching unit (R4). As a result, the arrangement is changed so that the first ultrafiltration membrane device (11) is in the front stage and the second ultrafiltration membrane device (12) is in the back stage. In this state, the cleaning water is supplied from the treatment water pipe (40) to the ultrafiltration membrane unit.

한외 여과막 장치로 공급된 세정수는 피처리수 공급관(111)으로부터 도입구(11a)를 거쳐 제1 한외 여과막 모듈(110)로 공급된다. 제1 한외 여과막 모듈(110)을 통류한 세정수는 투과수 유출관(112), 이송 배관(115), 피처리수 공급관(121)을 거쳐 도입구(12a)에서 제2 한외 여과막 모듈(12)로 공급된다. 또한, 제2 한외 여과막 모듈(120)을 통류한 세정수는 투과수 유출관(122), 초순수 배관(30)을 겨처 배출된다. 또한, 가동 운전시에는 초순수 배관(30)과 유즈 포인트의 접속은 해제된다.The cleaning water supplied to the ultrafiltration membrane device is supplied to the first ultrafiltration membrane module (110) through the inlet (11a) from the untreated water supply pipe (111). The cleaning water flowing through the first ultrafiltration membrane module (110) is supplied to the second ultrafiltration membrane module (12) through the permeate outlet pipe (112), the transfer pipe (115), and the untreated water supply pipe (121) from the inlet (12a). In addition, the cleaning water flowing through the second ultrafiltration membrane module (120) is discharged through the permeate outlet pipe (122) and the ultrapure water pipe (30). In addition, during operation, the connection between the ultrapure water pipe (30) and the use point is disconnected.

이 가동 운전은 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수 중의 미립자 수가 소정의 값 이하가 될 때까지 행해진다. 가동 운전에 있어서, 신품의 제1 한외 여과막 모듈(110)로부터는 많은 발진이 있지만, 이들은 제2 한외 여과막 장치(12)에서 포착된다. 그 때문에 이 가동 운전은 신품의 제1 한외 여과막 모듈(110)을 단체로 가동하는 것 보다도 조기에 완료될 수 있다.This operational operation is performed until the number of fine particles in the permeate of the second ultrafiltration membrane device (12) becomes lower than a predetermined value. In the operational operation, a lot of dust is generated from the new first ultrafiltration membrane module (110), but these are captured by the second ultrafiltration membrane device (12). Therefore, this operational operation can be completed earlier than when the new first ultrafiltration membrane module (110) is operated as a unit.

가동 운전이 완료된 후, 유로 전환부의 접속은 도 7에 나타내는 바와 같이 전환된 채, 원수가 전처리부(14)로 공급되어 초순수의 제조가 개시된다. 1차 순수 제조부(15)에서 보내진 1차 순수는 상기와 동일하게 제1 한외 여과막 장치(11), 제2 한외 여과막 장치(12)의 순서로 통수하여 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수가 유즈 포인트로 송수된다. 이로 인해 고순도의 초순수를 안정적으로 유즈 포인트로 공급할 수 있다.After the operational operation is completed, the connection of the euro switching section is switched as shown in Fig. 7, and the raw water is supplied to the pretreatment section (14) to start the production of ultrapure water. The primary pure water sent from the primary pure water production section (15) is passed through the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) in the same order as described above, and the permeate of the second ultrafiltration membrane device (12) is sent to the use point. As a result, high-purity ultrapure water can be stably supplied to the use point.

상기 조작을 반복함으로써 제1 한외 여과막 장치(11)와 제2 한외 여과막 장치(12)를 순서대로 교환, 가동하면서 초순수를 제조할 수 있다. 이 때, 신품의 모듈과의 교체 후의 가동 운전 시간이 현저하게 단축되기 때문에 고수질의 초순수를 효율적으로 제조할 수 있다. 또한, 제1 한외 여과막 장치(11)와 제2 한외 여과막 장치(12)에 구비되는 한외 여과막 모듈의 하우징에서의 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구의 배치 위치가 각각 서로 공통된다. 그 때문에 한외 여과막 모듈의 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구에 접속되는 초순수 제조 시스템의 배관의 배치나 형태를 변경하지 않고 임의의 한외 여과막 모듈을 옮겨서 이들을 교환할 수도 있다.By repeating the above operation, the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) are sequentially exchanged and operated, and ultrapure water can be manufactured. At this time, since the operating time after replacement with a new module is significantly shortened, high-quality ultrapure water can be manufactured efficiently. In addition, the arrangement positions of the inlet, the permeate outlet, and the concentrated water outlet in the housings of the ultrafiltration membrane modules provided in the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) are each common to each other. Therefore, without changing the arrangement or shape of the piping of the ultrapure water manufacturing system connected to the inlet, the permeate outlet, and the concentrated water outlet of the ultrafiltration membrane module, any ultrafiltration membrane module can be moved and replaced.

상기 유로 전환부(R1∼R4)는 예를 들면 도 9a 및 도 9b에 나타내는 바와 같이 전환 기구(Rp)를 구성하는 2개의 개폐 밸브(Rpv)와, 각각의 개폐 밸브(Rpv)에 접속되어 유로 전환부를 구성하는 2개의 곡관(L1, L2)과, 전환 기구와 유로 전환부를 일체화한 배관(L115)에 의해 구성된다.The above-mentioned euro switching section (R1 to R4) is composed of, for example, two opening/closing valves (Rpv) constituting a switching mechanism (Rp), two bend pipes (L1, L2) connected to each of the opening/closing valves (Rpv) and constituting a euro switching section, and a pipe (L115) that integrates the switching mechanism and the euro switching section, as shown in FIGS. 9a and 9b.

도 9a 및 도 9b에 나타내는 바와 같이 도 7 및 도 8에 나타내는 유로 전환부(R1)는 피처리수관(40)에 접속된 개폐 밸브(Rpv)와, 개폐 밸브(Rpv)에 접속된 곡관(L1)으로 구성된다. 도 7에 나타내는 유로를 구성할 때는 곡관(L1)의 개폐 밸브(Rpv)의 반대측의 단부는 제1 한외 여과막 모듈(110)의 도입구(11a)에 접속되고, 도 8에 나타내는 유로를 구성할 때는 도 9b에 나타내는 바와 같이 곡관(L1)의 개폐 밸브(Rpv)의 반대측의 단부는 제2 한외 여과막 모듈(120)의 도입구(12a)에 접속된다.As shown in FIGS. 9a and 9b, the flow path switching unit (R1) shown in FIGS. 7 and 8 is composed of an on-off valve (Rpv) connected to a treatment water pipe (40), and a bend pipe (L1) connected to the on-off valve (Rpv). When configuring the flow path shown in FIG. 7, the end of the bend pipe (L1) on the opposite side of the on-off valve (Rpv) is connected to the inlet (11a) of the first ultrafiltration membrane module (110), and when configuring the flow path shown in FIG. 8, as shown in FIG. 9b, the end of the bend pipe (L1) on the opposite side of the on-off valve (Rpv) is connected to the inlet (12a) of the second ultrafiltration membrane module (120).

도 9a 및 도 9b에 나타내는 바와 같이 도 7 및 도 8에 나타내는 유로 전환부(R2)는 초순수 배관(30)에 접속된 개폐 밸브(Rpv)와, 개폐 밸브(Rpv)에 접속된 곡관(L2)으로 구성된다. 도 7에 나타내는 유로를 구성할 때는 도 9a에 나타내는 바와 같이 곡관(L2)의 개폐 밸브(Rpv)의 반대측의 단부는 개폐 밸브(V122)를 통해 제2 한외 여과막 모듈(120)의 투과수 배관(122)에 접속된다. 도 8에 나타내는 유로를 구성할 때는 도 9b에 나타내는 바와 같이 곡관(L2)의 개폐 밸브(Rpv)의 반대측의 단부는 개폐 밸브(V121)를 통해 제1 한외 여과막 모듈(110)의 투과수 유출관(112)의 단부에 접속된다.As shown in FIGS. 9a and 9b, the flow path switching unit (R2) shown in FIGS. 7 and 8 is composed of an on-off valve (Rpv) connected to an ultrapure water pipe (30), and a bent pipe (L2) connected to the on-off valve (Rpv). When configuring the flow path shown in FIG. 7, as shown in FIG. 9a, the end of the bent pipe (L2) on the opposite side of the on-off valve (Rpv) is connected to the permeate pipe (122) of the second ultrafiltration membrane module (120) via an on-off valve (V122). When configuring the flow path shown in FIG. 8, as shown in FIG. 9b, the end of the bent pipe (L2) on the opposite side of the on-off valve (Rpv) is connected to the end of the permeate outlet pipe (112) of the first ultrafiltration membrane module (110) via an on-off valve (V121).

도 9a 및 도 9b에 나타내는 바와 같이 도 7 및 도 8에 나타내는 이송 배관(115), 유로 전환부(R3) 및 유로 전환부(R4)는 전환 기구로서의 굽힘부를 갖는 배관(L115)에 의해 구성된다. 도 7에 나타내는 유로를 구성할 때는 도 9a에 나타내는 바와 같이 배관(L115)의 일방의 단부가 개폐 밸브(V121)를 통해 제1 한외 여과막 모듈(110)의 투과수 배관(121)에 접속되고, 그 타단이 제2 한외 여과막 모듈(120)의 도입구(12a)에 접속된다. 도 8에 나타내는 유로를 구성할 때는 도 9b에 나타내는 바와 같이 배관(L115)의 일방의 단부가 제1 한외 여과막 모듈(110)의 도입구(11a)에 접속되고, 그 타단이 개폐 밸브(V122)를 통해 제2 한외 여과막 모듈(120)의 투과수 배관(122)에 접속된다.As shown in FIGS. 9a and 9b, the transfer pipe (115), the flow path switching section (R3), and the flow path switching section (R4) shown in FIGS. 7 and 8 are configured by a pipe (L115) having a bending section as a switching mechanism. When configuring the flow path shown in FIG. 7, as shown in FIG. 9a, one end of the pipe (L115) is connected to the permeate pipe (121) of the first ultrafiltration membrane module (110) via an on-off valve (V121), and the other end is connected to the inlet (12a) of the second ultrafiltration membrane module (120). When configuring the flow path shown in Fig. 8, one end of the pipe (L115) is connected to the inlet (11a) of the first ultrafiltration membrane module (110), as shown in Fig. 9b, and the other end is connected to the permeate pipe (122) of the second ultrafiltration membrane module (120) through an on-off valve (V122).

이들 배관(L115), 곡관(L1, L2)의 재접속은 각 개폐 밸브(V121, V122, Rpv)를 닫은 상태에서 배관(115), 곡관(L1, L2)을 제거하고, 접속 지점을 변경하여 다시 접속함으로써 행할 수 있다.Reconnection of these pipes (L115) and bends (L1, L2) can be performed by removing the pipes (115) and bends (L1, L2) while closing each of the on-off valves (V121, V122, Rpv), changing the connection point, and reconnecting them.

도 10은 상기 유로 전환부 대신에 4방 밸브를 사용한 경우의 한외 여과막 유닛의 배관 구성을 나타낸다. 도 10에서 도 2∼9와 동일한 기능을 갖는 구성에는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다. 도 10에 나타내는 바와 같이 도 7 및 도 9에서의 유로 전환부(R1)와 유로 전환부(R3)의 조합, 및 유로 전환부(R2) 및 유로 전환부(R4)의 조합 대신에 각각 4방 밸브(V41) 및 4방 밸브(V42)를 사용해도 된다. 4방 밸브는 4개의 출입구와, 내부에 2개의 유로를 구비하고 있고, 2개의 유로에 의해 접속하는 출입구의 조합을 바꿈으로써 피처리수의 유로를 전환할 수 있다.Fig. 10 shows the piping configuration of the ultrafiltration membrane unit when a 4-way valve is used instead of the above-described flow diverter. In Fig. 10, components having the same functions as those in Figs. 2 to 9 are given the same reference numerals and duplicate descriptions are omitted. As shown in Fig. 10, instead of the combination of the flow diverter (R1) and the flow diverter (R3) in Figs. 7 and 9, and the combination of the flow diverter (R2) and the flow diverter (R4), a 4-way valve (V41) and a 4-way valve (V42) may be used, respectively. The 4-way valve has 4 inlets and 2 channels inside, and can switch the flow of the treated water by changing the combination of the inlets connected by the 2 channels.

4방 밸브(V41)는 피처리수관(40)과 피처리수 공급관(111)과 이송 배관(115)의 일단과 피처리수 공급관(121)의 분기 지점에, 4방 밸브(V42)는 초순수 배관(30)과 이송 배관(115)의 타단과 투과수 유출관(112)과 투과수 유출관(122)의 분기 지점에 설치되고, 상기와 동일하게 유로의 전환을 행할 수 있다. 구체적으로는, 4방 밸브(V41)는 피처리수관(40)에서 피처리수 공급관(111)으로의 유로 및 이송 배관(115)에서 피처리수 공급관(121)으로의 유로와, 피처리수관(40)에서 피처리수 공급관(121)으로의 유로, 및 이송 배관(115)에서 피처리수 공급관(111)으로의 유로를 전환한다. 4방 밸브(V42)는 투과수 유출관(112)에서 초순수 배관(30)으로의 유로, 및 투과수 유출관(122)에서 이송 배관(115)으로의 유로와, 투과수 유출관(112)에서 이송 배관(115)으로의 유로, 및 투과수 유출관(122)에서 초순수 배관(30)으로의 유로를 전환한다.A four-way valve (V41) is installed at one end of a treatment water pipe (40), a treatment water supply pipe (111), a transfer pipe (115), and a branch point of a treatment water supply pipe (121), and a four-way valve (V42) is installed at the other end of an ultrapure water pipe (30), a transfer pipe (115), and a branch point of a permeate outlet pipe (112) and a permeate outlet pipe (122), and can switch flow paths in the same manner as described above. Specifically, the four-way valve (V41) switches flow paths from the treatment water pipe (40) to the treatment water supply pipe (111), flow paths from the transfer pipe (115) to the treatment water supply pipe (121), flow paths from the treatment water pipe (40) to the treatment water supply pipe (121), and flow paths from the transfer pipe (115) to the treatment water supply pipe (111). A four-way valve (V42) switches the flow path from the permeate outlet pipe (112) to the ultrapure water pipe (30), and from the permeate outlet pipe (122) to the transfer pipe (115), and from the permeate outlet pipe (112) to the transfer pipe (115), and from the permeate outlet pipe (122) to the ultrapure water pipe (30).

개폐 밸브를 대신하여 4방 밸브를 사용한 경우에는 초순수 제조 시스템(1) 내의 물의 체류부를 감소시킬 수 있으므로 초순수 수질의 열화가 적고, 보다 장기간에 걸쳐 고순도의 초순수를 제조할 수 있다.When a four-way valve is used instead of an on-off valve, the retention area of water within the ultrapure water production system (1) can be reduced, so that the deterioration of ultrapure water quality is less, and high-purity ultrapure water can be produced over a longer period of time.

(제3 실시형태)(Third embodiment)

다음으로, 도 11을 참조하여 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)를 접속하는 배관의 구성의 다른 일 양태를 설명한다. 제3 실시형태의 2차 순수 제조부(133)는 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 장치(12)로의 통수 순서의 전환을 6방 밸브에 의해 행하는 것이다. 6방 밸브는 6개의 출입구와, 내부에 3개의 유로를 구비하고 있고, 3개의 유로에 의해 접속하는 출입구의 조합을 바꿈으로써 피처리수의 유로를 전환할 수 있다.Next, another embodiment of the configuration of the piping connecting the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) will be described with reference to Fig. 11. The secondary pure water production unit (133) of the third embodiment switches the order of water flow to the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) by a six-way valve. The six-way valve has six inlets and three channels inside, and the channels of the treated water can be switched by changing the combination of the inlets connected by the three channels.

본 실시형태의 2차 순수 제조부(133)에 있어서, 도 7∼8에 나타내는 제2 실시형태의 한외 여과막 유닛에 있어서, 이송 배관(115) 및 유로 전환부(R1∼R4)의 기능을 6방 밸브(V60)에 갖게 하여 장치를 집약한 것이다. 본 실시형태의 2차 순수 제조부(133)에 있어서, 피처리수관(40)은 6방 밸브(V60) 내의 제1 유로(61)에 의해 피처리수 공급관(111)에 접속된다. 또한, 제1 한외 여과막 장치(11)의 투과수를 통류시키는 투과수 유출관(112)은 6방 밸브(V60)의 제2 유로에 의해 피처리수 공급관(121)에 접속된다. 또한, 제2 한외 여과막 장치(12)의 투과수를 통류시키는 투과수 유출관(122)은 6방 밸브(V60)의 제3 유로(63)에 의해 초순수 배관(30)에 접속된다. 이로 인해 피처리수는 제1 한외 여과막 장치(11), 제2 한외 여과막 장치(12)를 순서대로 통류한다.In the secondary pure water production unit (133) of the present embodiment, the functions of the transfer pipe (115) and the flow path switching units (R1 to R4) in the ultrafiltration membrane unit of the second embodiment shown in Figs. 7 to 8 are integrated into a six-way valve (V60). In the secondary pure water production unit (133) of the present embodiment, the treated water pipe (40) is connected to the treated water supply pipe (111) by the first flow path (61) in the six-way valve (V60). In addition, the permeate outlet pipe (112) for passing the permeate of the first ultrafiltration membrane device (11) is connected to the treated water supply pipe (121) by the second flow path of the six-way valve (V60). In addition, the permeate outlet pipe (122) that passes the permeate of the second ultrafiltration membrane device (12) is connected to the ultrapure water pipe (30) by the third path (63) of the six-way valve (V60). As a result, the treated water passes through the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) in sequence.

그리고, 한외 여과막 모듈의 교환 등에 의해 제1 한외 여과막 장치(11), 제2 한외 여과막 장치(12)의 피처리수의 통류 순서를 변경하는 경우에는 6방 밸브(V60)를 전환하여 제1 유로(61)에 의해 투과수 유출관(122)과 피처리수 공급관(111)을 접속시킨다. 또한, 제2 유로(62)에 의해 피처리수관(40)과 피처리수 공급관(121)을 접속시킨다. 또한, 제3 유로(63)에 의해 투과수 유출관(112)과 초순수 배관(30)을 접속시킨다. 이로 인해 피처리수는 제2 한외 여과막 장치(12), 제1 한외 여과막 장치(11)를 순서대로 통류한다.And, when changing the order of the treatment water flow through the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) by exchanging the ultrafiltration membrane module, etc., the six-way valve (V60) is switched to connect the permeate outlet pipe (122) and the treatment water supply pipe (111) through the first flow path (61). In addition, the treatment water pipe (40) and the treatment water supply pipe (121) are connected through the second flow path (62). In addition, the permeate outlet pipe (112) and the ultrapure water pipe (30) are connected through the third flow path (63). As a result, the treatment water flows through the second ultrafiltration membrane device (12) and the first ultrafiltration membrane device (11) in that order.

상기 초순수의 제조와 한외 여과막 장치의 가동의 각 공정에 있어서, 상기와 같이 6방 밸브(V60)를 조작함으로써 제1 한외 여과막 장치(11), 제2 한외 여과막 장치(12)의 피처리수의 통류 순서를 변경할 수 있다. 이로 인해 제1 한외 여과막 장치(11)와 제2 한외 여과막 장치(12)를 순서대로 교환, 가동하면서 초순수를 제조할 수 있다. 이 때 신품의 모듈과의 교체 후의 가동 운전 시간이 현저하게 단축되기 때문에 고수질의 초순수를 효율적으로 제조할 수 있다. 또한, 제1 한외 여과막 장치(11)와 제2 한외 여과막 장치(12)에 구비되는 한외 여과막 모듈의 하우징에서의 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구의 배치 위치가 각각 서로 공통된다. 그 때문에 한외 여과막 모듈의 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구에 접속되는 초순수 제조 시스템의 배관의 배치나 형태를 변경하지 않고 임의의 한외 여과막 모듈을 옮겨서 이들을 교환할 수 있다.In each process of manufacturing the above ultra-pure water and operating the ultrafiltration membrane device, the order of the flow of the treated water of the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) can be changed by operating the six-way valve (V60) as described above. As a result, the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) can be sequentially replaced and operated to manufacture ultra-pure water. At this time, since the operating time after replacement with a new module is significantly shortened, high-quality ultra-pure water can be efficiently manufactured. In addition, the arrangement positions of the inlet, the permeate outlet, and the concentrated water outlet in the housing of the ultrafiltration membrane module provided in the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) are each common to each other. Therefore, any ultrafiltration membrane module can be moved and replaced without changing the arrangement or shape of the piping of the ultrapure water manufacturing system connected to the inlet, permeate outlet, and concentrated water outlet of the ultrafiltration membrane module.

(제4 실시형태)(4th embodiment)

도 12는 직렬로 접속된 2대의 한외 여과막 장치로 이루어지는 한외 여과막 유닛을 2개 이상 병렬로 접속한 구성을 나타내는 개략도이다. 도 12에 나타내는 2차 순수 제조부(13)는 제1 한외 여과막 장치(11x) 및 제2 한외 여과막 장치(12x)를 구비하는 한외 여과막 유닛(17x)과, 제1 한외 여과막 장치(11y) 및 제2 한외 여과막 장치(12y)를 구비하는 한외 여과막 유닛(17y)과, 제1 한외 여과막 장치(11z) 및 제2 한외 여과막 장치(12z)를 구비하는 한외 여과막 유닛(17z)을 병렬로 구비하고 있다. 한외 여과막 유닛(17x), 한외 여과막 유닛(17y), 한외 여과막 유닛(17z)은 각각 피처리수가 통류하는 피처리수관(171x, 171y, 171z)과, 각 한외 여과막 유닛의 전단에서 피처리수 공급관(171x, 171y, 171z)에 각각 설치된 개폐 밸브(V17x, V17y, V17z)를 갖고 있다.Fig. 12 is a schematic diagram showing a configuration in which two or more ultrafiltration membrane units, each of which is composed of two ultrafiltration membrane devices connected in series, are connected in parallel. The secondary pure water production unit (13) shown in Fig. 12 has an ultrafiltration membrane unit (17x) equipped with a first ultrafiltration membrane device (11x) and a second ultrafiltration membrane device (12x), an ultrafiltration membrane unit (17y) equipped with a first ultrafiltration membrane device (11y) and a second ultrafiltration membrane device (12y), and an ultrafiltration membrane unit (17z) equipped with a first ultrafiltration membrane device (11z) and a second ultrafiltration membrane device (12z) in parallel. The ultrafiltration membrane unit (17x), ultrafiltration membrane unit (17y), and ultrafiltration membrane unit (17z) each have a treatment water pipe (171x, 171y, 171z) through which treatment water flows, and an on-off valve (V17x, V17y, V17z) installed in the treatment water supply pipe (171x, 171y, 171z) at the front end of each ultrafiltration membrane unit.

도 12에 나타내는 구성에서는 동일 유닛 내에서 각각 상기와 동일하게 신품의 한외 여과막 모듈을 전단에 배치하고, 경시 사용된 한외 여과막 모듈을 후단에 배치하는 방식에 의해 한외 여과막 모듈의 교환, 한외 여과막 장치의 가동을 행할 수 있다. 또한, 개폐 밸브(V17x, V17y, V17z)의 개폐를 조합하여 3개의 한외 여과막 유닛 중 하나의 유닛에서 상기 제1∼제3 실시형태와 동일한 방식에 의한 한외 여과막 모듈의 교환, 한외 여과막 장치의 가동을 행함과 함께, 다른 2개의 유닛에서 초순수의 제조를 계속할 수 있다. 또한, 도 12에서는 한외 여과막 유닛을 3개 병렬로 접속한 양태를 나타냈지만, 병렬로 접속되는 한외 여과막 유닛의 수는 2개 혹은 4개 이상이어도 동일하다. 또한 상술한 것과 동일하게, 각 한외 여과막 장치가 갖는 한외 여과막 모듈의 수는 1 이상이면 복수여도 된다. 한외 여과막 장치가 복수의 한외 여과막 모듈을 갖는 경우, 예를 들면 전단의 한외 여과막 장치(11x)가 갖는 한외 여과막 모듈의 수와, 후단의 한외 여과막 장치(12x)가 갖는 한외 여과막 모듈의 수는 동일한 것이 바람직하다. 즉, 한외 여과막 장치(11x와 12x)가 갖는 한외 여과막 모듈의 수가 동일한 것이 바람직하고, 한외 여과막 장치(11y와 12y) 및 한외 여과막 장치(11z과 12z)도 동일하다. 또한, 각 유닛의 전단에 구비되는 한외 여과막 장치가 갖는 한외 여과막 모듈의 수도 동일한 것이 바람직하다. 즉, 한외 여과막 장치(11x, 11y, 11z)가 갖는 한외 여과막 모듈의 수도 모두 동일한 것이 바람직하다. 이들 한외 여과막 모듈의 수가 동일하지 않은 경우에는 각 유닛이나 장치의 유량에 치우침이 생기는 편흐름 등이 발생할 수 있고, 교환 주기가 현저하게 짧아지거나 수질이 악화될 우려가 있다.In the configuration shown in Fig. 12, by arranging a new ultrafiltration membrane module in the front end and an ultrafiltration membrane module that has been used for a long time in the rear end in the same unit, the ultrafiltration membrane module can be replaced and the ultrafiltration membrane device can be operated. In addition, by combining the opening and closing of the on-off valves (V17x, V17y, V17z), the ultrafiltration membrane module can be replaced and the ultrafiltration membrane device can be operated in the same manner as in the first to third embodiments in one of the three ultrafiltration membrane units, while the production of ultrapure water can be continued in the other two units. In addition, although Fig. 12 shows a state in which three ultrafiltration membrane units are connected in parallel, the number of ultrafiltration membrane units connected in parallel may be two or four or more, the same. In addition, similarly to the above, the number of ultrafiltration membrane modules that each ultrafiltration membrane device has may be plural as long as it is 1 or more. When an ultrafiltration membrane device has a plurality of ultrafiltration membrane modules, for example, it is preferable that the number of ultrafiltration membrane modules of an ultrafiltration membrane device (11x) in the upstream end and the number of ultrafiltration membrane modules of an ultrafiltration membrane device (12x) in the downstream end are the same. That is, it is preferable that the numbers of ultrafiltration membrane modules of the ultrafiltration membrane devices (11x and 12x) are the same, and the ultrafiltration membrane devices (11y and 12y) and the ultrafiltration membrane devices (11z and 12z) are also the same. In addition, it is preferable that the numbers of ultrafiltration membrane modules of the ultrafiltration membrane devices provided in the upstream end of each unit are the same. That is, it is also preferable that the numbers of ultrafiltration membrane modules of the ultrafiltration membrane devices (11x, 11y, 11z) are all the same. When the numbers of these ultrafiltration membrane modules are not the same, uneven flow may occur in which the flow rates of each unit or device are uneven, and there is a concern that the replacement cycle may be significantly shortened or the water quality may deteriorate.

(제5 실시형태)(Embodiment 5)

도 13은 1단의 한외 여과막 장치가 복수 병렬한 한외 여과막 모듈을 갖는 구성을 나타내는 개략도이다. 도 13에 나타내는 2차 순수 제조부(13)는 제1 한외 여과막 모듈(110p, 110q, 110r)을 병렬로 접속한 구성의 제1 한외 여과막 장치(11) 및 제2 한외 여과막 모듈(120p, 120q, 120r)을 병렬로 접속한 구성의 제2 한외 여과막 장치(12)를 구비하고 있다. 이 구성에서는 1단의 한외 여과막 장치가 갖는 병렬 접속된 한외 여과막 모듈군을 하나로 합하여 전단측의 한외 여과막 모듈군(한외 여과막 장치(11)가 갖는 한외 여과막 모듈)과 후단측의 한외 여과막 모듈군(한외 여과막 장치(12)가 갖는 한외 여과막 모듈)의 사이에서 상기 제1∼제3 실시형태와 동일하게 신품의 한외 여과막 모듈을 전단에 배치하고, 경시 사용된 한외 여과막 모듈을 후단에 배치하는 방식에 의해 한외 여과막 모듈의 교환, 한외 여과막 장치의 가동을 행할 수 있다. 또한, 도 13에서는 하나의 한외 여과막 장치가 병렬로 접속한 3개의 한외 여과막 모듈을 갖는 양태를 나타내었지만, 병렬로 접속되는 한외 여과막 모듈의 수는 2개 혹은 4개 이상이어도 동일하다.Fig. 13 is a schematic diagram showing a configuration in which a single-stage ultrafiltration membrane device has multiple parallel ultrafiltration membrane modules. The secondary pure water production unit (13) shown in Fig. 13 has a first ultrafiltration membrane device (11) configured by connecting first ultrafiltration membrane modules (110p, 110q, 110r) in parallel, and a second ultrafiltration membrane device (12) configured by connecting second ultrafiltration membrane modules (120p, 120q, 120r) in parallel. In this configuration, the parallel-connected ultrafiltration membrane module groups of a single-stage ultrafiltration membrane device are combined into one, and between the ultrafiltration membrane module group on the upstream side (the ultrafiltration membrane module of the ultrafiltration membrane device (11)) and the ultrafiltration membrane module group on the downstream side (the ultrafiltration membrane module of the ultrafiltration membrane device (12)), new ultrafiltration membrane modules are arranged in the upstream side and used ultrafiltration membrane modules are arranged in the downstream side, thereby enabling replacement of ultrafiltration membrane modules and operation of the ultrafiltration membrane device. In addition, although Fig. 13 shows an embodiment in which one ultrafiltration membrane device has three ultrafiltration membrane modules connected in parallel, the number of ultrafiltration membrane modules connected in parallel may be two or four or more.

(제6 실시형태)(Embodiment 6)

도 14는 직렬로 접속된 2개의 한외 여과막 장치로 이루어지는 한외 여과막 유닛을 2개 이상 병렬로 접속하고, 1단의 한외 여과막 장치가 복수 병렬한 한외 여과막 모듈을 갖는 구성을 나타내는 개략도이다.Figure 14 is a schematic diagram showing a configuration in which two or more ultrafiltration membrane units, each consisting of two ultrafiltration membrane devices connected in series, are connected in parallel, and a single ultrafiltration membrane device has a plurality of parallel ultrafiltration membrane modules.

도 14에 따른 구성은 제1 한외 여과막 장치(11x) 및 제2 한외 여과막 장치(12x)를 구비하는 한외 여과막 유닛(17x)과, 제1 한외 여과막 장치(11y) 및 제2 한외 여과막 장치(12y)를 구비하는 한외 여과막 유닛(17y)을 병렬로 구비하고 있다. 그리고, 제1 한외 여과막 장치(11x) 및 한외 여과막 장치(11y)는 모두 제1 한외 여과막 모듈(110p, 110q, 110r)을 병렬로 접속한 구성이고, 제2 한외 여과막 장치(12x) 및 한외 여과막 장치(12y)는 모두 제2 한외 여과막 모듈(120p, 120q, 120r)을 병렬로 접속한 구성이다.The configuration according to Fig. 14 comprises an ultrafiltration membrane unit (17x) having a first ultrafiltration membrane device (11x) and a second ultrafiltration membrane device (12x), and an ultrafiltration membrane unit (17y) having a first ultrafiltration membrane device (11y) and a second ultrafiltration membrane device (12y) in parallel. In addition, the first ultrafiltration membrane device (11x) and the ultrafiltration membrane device (11y) are both configured by connecting first ultrafiltration membrane modules (110p, 110q, 110r) in parallel, and the second ultrafiltration membrane device (12x) and the ultrafiltration membrane device (12y) are both configured by connecting second ultrafiltration membrane modules (120p, 120q, 120r) in parallel.

도 14에 따른 구성에 있어서는 한외 여과막 유닛마다 1단의 한외 여과막 장치가 갖는 병렬 접속된 한외 여과막 모듈군을 하나로 합하여 전단측의 한외 여과막 모듈군과 후단측의 한외 여과막 모듈근 사이에서 상기 제1∼제3 실시형태와 동일하게 신품의 한외 여과막 모듈을 전단에 배치하고, 시간 경과에 의해 사용된 한외 여과막 모듈을 후단에 배치하는 방식에 의해 한외 여과막 모듈의 교환, 한외 여과막 장치의 가동을 행할 수 있다.In the configuration according to Fig. 14, the parallel-connected ultrafiltration membrane module groups of one ultrafiltration membrane device for each ultrafiltration membrane unit are combined into one, and new ultrafiltration membrane modules are placed in the upstream side and ultrafiltration membrane module groups in the downstream side, similarly to the first to third embodiments, between the ultrafiltration membrane module group in the upstream side and the ultrafiltration membrane module group in the downstream side, thereby enabling replacement of ultrafiltration membrane modules and operation of the ultrafiltration membrane device.

상기 복수의 한외 여과막 유닛을 하나의 한외 여과막 장치에 복수의 한외 여과막 모듈을 병렬 접속하여 갖는 구성에 있어서도 신품의 모듈과의 교체 후의 가동 운전 시간이 현저하게 단축되기 때문에 고수질의 초순수를 효율적으로 제조할 수 있다. 또한, 제1 한외 여과막 장치(11)와 제2 한외 여과막 장치(12)에 구비되는 한외 여과막 모듈의 하우징에서의 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구의 배치 위치가 각각 서로 공통된다. 그 때문에 한외 여과막 모듈의 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구에 접속되는 초순수 제조 시스템의 배관의 배치나 형태를 변경하지 않고 임의의 한외 여과막 모듈을 옮겨서 이들을 교환할 수도 있다.In the configuration where the above-described plurality of ultrafiltration membrane units are connected in parallel to a single ultrafiltration membrane device, the operating time after replacement with a new module is significantly shortened, so that high-quality ultra-pure water can be efficiently produced. In addition, the arrangement positions of the inlet, the permeate outlet, and the concentrated water outlet in the housings of the ultrafiltration membrane modules provided in the first ultrafiltration membrane device (11) and the second ultrafiltration membrane device (12) are each common to each other. Therefore, without changing the arrangement or shape of the piping of the ultra-pure water production system connected to the inlet, the permeate outlet, and the concentrated water outlet of the ultrafiltration membrane module, any ultrafiltration membrane module can be moved and replaced.

실시예Example

이하, 실시예를 사용하여 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예로 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in detail using examples. The present invention is not limited to the following examples.

(실시예)(Example)

원수를 원수 탱크로부터 열교환기, 자외선 산화 장치(니혼 포토사이엔스사 제조, JPW-2), Pd 담지 수지(LANXESS사 제조, Lewatit K7333), 막탈기 장치(3M사 제조, X40 G451H) 및 비재생형 혼상식 이온 교환 장치(노무라 마이크로ㆍ사이엔스 제조, N-Lite MBSP를 200L 충전)에 순서대로 통수하여 처리하였다. 이 비재생형 혼상식 이온 교환 장치의 처리수를 제1 한외 여과막 장치 및 제2 한외 여과막 장치에 순서대로 통수하였다. 제1 한외 여과막 장치 및 제2 한외 여과막 장치로는 사양(한외 여과막의 형상 및 성질, 한외 여과막 모듈의 형상 등)이 동일한 한외 여과막 장치(아사히카세이사 제조, OLT-6036)를 사용하였다.Raw water was treated by passing it sequentially from a raw water tank to a heat exchanger, an ultraviolet oxidation device (JPW-2, manufactured by Nippon Photoscience Co., Ltd.), a Pd-supported resin (Lewatit K7333, manufactured by LANXESS Co., Ltd.), a membrane degassing device (X40 G451H, manufactured by 3M Co., Ltd.), and a non-regenerative mixed-bed ion exchange device (200 L filled with N-Lite MBSP, manufactured by Nomura Micro Science). The treated water from the non-regenerative mixed-bed ion exchange device was passed sequentially to the first ultrafiltration membrane device and the second ultrafiltration membrane device. Ultrafiltration membrane devices (OLT-6036, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) having the same specifications (shape and properties of ultrafiltration membrane, shape of ultrafiltration membrane module, etc.) were used as the first ultrafiltration membrane device and the second ultrafiltration membrane device.

상기 원수의 처리를 1년 연속하여 행한 후, 제2 한외 여과막 장치를 신품으로 교환하고, 신품의 제2 한외 여과막 장치, 제1 한외 여과막 장치의 순서로 통액하여 가동 운전을 20시간 행하였다. 가동 운전은 상기 열교환기에 초순수를 공급하여 행하였다. 가동 운전에서의, 제1 한외 여과막 장치의 처리수 중에 포함되는 입자 직경 20㎚ 이상의 미립자 수의 시간 경과에 의한 변화를 조사하였다. 미립자 수의 측정에는 Particle Measuring Systems사 제조의 미립자계 UltraDI-20을 사용하였다. 결과를 도 15에 나타낸다.After the above raw water treatment was performed continuously for one year, the second ultrafiltration membrane device was replaced with a new one, and the liquid was passed through the new second ultrafiltration membrane device and the first ultrafiltration membrane device in that order for 20 hours of operation. The operation was performed by supplying ultrapure water to the heat exchanger. During the operation, the change in the number of fine particles having a diameter of 20 nm or more contained in the treated water of the first ultrafiltration membrane device over time was investigated. The number of fine particles was measured using a particle meter UltraDI-20 manufactured by Particle Measuring Systems. The results are shown in Fig. 15.

(비교예)(Comparative example)

실시예와 동일하게 원수의 처리를 연속하여 행한 후, 제2 한외 여과막 장치를 신품으로 교환하고, 제1 한외 여과막 장치, 신품의 제2 한외 여과막 장치의 순서로 통액하여 실시예와 동일하게 가동 운전을 20시간 행하였다. 실시예와 동일하게, 가동 운전에서의, 제2 한외 여과막 장치의 처리수 중에 포함되는 입자 직경 20㎚ 이상의 미립자 수의 경시 변화를 조사하였다. 결과를 실시예와 아울러 도 15에 나타낸다. 도 15에서 흑색 사각이 실시예이고 백색 사각이 비교예이다.After continuously performing the treatment of raw water in the same manner as in the Example, the second ultrafiltration membrane device was replaced with a new one, and the first ultrafiltration membrane device and the new second ultrafiltration membrane device were passed in that order, and the operation was performed for 20 hours in the same manner as in the Example. In the same manner as in the Example, the change over time in the number of fine particles having a diameter of 20 nm or more contained in the treated water of the second ultrafiltration membrane device during the operation was investigated. The results are shown in Fig. 15 together with the Example. In Fig. 15, black squares represent Examples and white squares represent Comparative Examples.

실시예 및 비교예에 의해 신품의 한외 여과막 모듈을 전단에 배치하고, 시간 경과에 의해 사용된 한외 여과막 모듈을 후단에 배치함으로써 가동 운전 시간을 단축할 수 있음을 알 수 있다.It can be seen from the examples and comparative examples that the operating time can be shortened by placing a new ultrafiltration membrane module in the front end and placing a used ultrafiltration membrane module over time in the back end.

11, 12: 한외 여과막 장치, 13, 131: 2차 순수 제조부, 14: 전처리부, 15: 1차 순수 제조부, 16: 유즈 포인트(POU), 18: 미립자계, 110: 제1 한외 여과막 모듈, 120: 제2 한외 여과막 모듈, 11a, 12a: 도입구, 11b, 12b: 투과수 유출구, 11c, 12c: 농축수 유출구, 111, 121: 피처리수 공급관, 112, 122: 투과수 유출관, 113, 123: 초순수 배관, 114, 124: 농축수 유출관, 115, 125: 이송 배관11, 12: Ultrafiltration membrane device, 13, 131: Secondary pure water production unit, 14: Pretreatment unit, 15: Primary pure water production unit, 16: Point of use (POU), 18: Particulate system, 110: First ultrafiltration membrane module, 120: Second ultrafiltration membrane module, 11a, 12a: Inlet, 11b, 12b: Permeate outlet, 11c, 12c: Concentrated water outlet, 111, 121: Untreated water supply pipe, 112, 122: Permeate outlet pipe, 113, 123: Ultrapure water pipe, 114, 124: Concentrated water outlet pipe, 115, 125: Transfer pipe

Claims (10)

입자 직경 20㎚ 이상의 미립자 수가 100000pcs./L 이하인 1차 순수를 제조하는 1차 순수 제조부 및
상기 1차 순수를 처리함으로써 입자 직경 20㎚ 이상의 미립자 수가 1000pcs./L 이하인 초순수를 제조하는 2차 순수 제조부를 갖는 초순수 제조 시스템으로서,
상기 2차 순수 제조부는 직렬로 접속된 복수의 한외 여과막 모듈을 갖고,
상기 복수의 한외 여과막 모듈은
피처리수를 내부에 도입하는 제1 도입구와, 투과수를 유출시키는 제1 투과수 유출구와, 농축수를 유출시키는 제1 농축수 유출구를 갖고, 내부에 제1 한외 여과막을 수용하는 제1 한외 여과막 모듈과,
피처리수를 내부에 도입하는 제2 도입구와, 투과수를 유출시키는 제2 투과수 유출구와, 농축수를 유출시키는 제2 농축수 유출구를 갖고, 내부에 제2 한외 여과막을 수용하는 제2 한외 여과막 모듈을 포함하고,
상기 제1 한외 여과막 모듈과 상기 제2 한외 여과막 모듈의 형상 및 크기가 공통이고, 상기 제1 도입구와 상기 제2 도입구, 상기 제1 투과수 유출구와 상기 제2 투과수 유출구, 상기 제1 농축수 유출구와 상기 제2 농축수 유출구의 각각이 각 모듈 내에서 공통되는 위치에 배치되어 있고, 또한 상기 제1 한외 여과막과 상기 제2 한외 여과막이 공통의 분획 분자량 및/또는 유효막 면적을 갖고,
상기 피처리수의 유로가 상기 제1 한외 여과막 모듈에서 상기 제2 한외 여과막 모듈로 순서대로 통류하는 제1 유로와, 상기 제2 한외 여과막 모듈에서 상기 제1 한외 여과막 모듈로 순서대로 통류하는 제2 유로로 접속하는 배관의 재접합 또는 상기 배관의 밸브의 전환에 의해 변경 가능하게 구성된, 초순수 제조 시스템.
A primary pure water manufacturing unit that manufactures primary pure water having a particle diameter of 20㎚ or more and a particle count of 100,000pcs./L or less, and
An ultrapure water manufacturing system having a secondary pure water manufacturing section for manufacturing ultrapure water having a particle diameter of 20㎚ or more and a particle count of 1000pcs./L or less by processing the primary pure water,
The above secondary pure water production unit has a plurality of ultrafiltration membrane modules connected in series,
The above multiple ultrafiltration membrane modules
A first ultrafiltration membrane module having a first inlet for introducing treated water into the inside, a first permeate outlet for discharging permeate, and a first concentrated water outlet for discharging concentrated water, and accommodating a first ultrafiltration membrane inside the module,
A second ultrafiltration membrane module having a second inlet for introducing treated water therein, a second permeate outlet for discharging permeate, and a second concentrated water outlet for discharging concentrated water, and accommodating a second ultrafiltration membrane therein,
The shape and size of the first ultrafiltration membrane module and the second ultrafiltration membrane module are common, and each of the first inlet and the second inlet, the first permeate outlet and the second permeate outlet, the first concentrated water outlet and the second concentrated water outlet are arranged at a common position within each module, and further, the first ultrafiltration membrane and the second ultrafiltration membrane have a common molecular weight cutoff and/or effective membrane area,
An ultrapure water production system configured so that the flow path of the treated water can be changed by reconnecting the pipe connecting the first flow path that sequentially flows from the first ultrafiltration membrane module to the second ultrafiltration membrane module and the second flow path that sequentially flows from the second ultrafiltration membrane module to the first ultrafiltration membrane module or by switching the valve of the pipe.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 한외 여과막 모듈의 형상 및 크기가 전부 공통되고, 상기 복수의 한외 여과막 모듈은 도입구, 투과수 유출구 및 농축수 유출구가 전부 공통되는 위치에 배치되어 있는, 초순수 제조 시스템.
In paragraph 1,
An ultrapure water production system, wherein the shapes and sizes of the plurality of ultrafiltration membrane modules are all common, and the plurality of ultrafiltration membrane modules have an inlet, a permeate outlet, and a concentrated water outlet all arranged in common positions.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 복수의 한외 여과막 모듈이 갖는 상기 한외 여과막의 분획 분자량 및 유효막 면적이 전부 공통되는, 초순수 제조 시스템.
In claim 1 or 3,
An ultrapure water production system in which the above plurality of ultrafiltration membrane modules all have the same molecular weight cutoff and effective membrane area.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제1 투과수 유출구에 접속된 제1 투과수 유출관과,
상기 제1 투과수 유출관으로부터 분기하여 접속된 제1 이송 배관 및 제1 초순수 배관과,
상기 제1 이송 배관 및 제1 초순수 배관에 각각 설치되고, 상기 제1 투과수 유출관으로부터의 투과수의 유로를 상기 제1 이송 배관과 상기 제1 초순수 배관으로 전환할 수 있는, 2개의 개폐 밸브와,
상기 제2 투과수 유출구에 접속된 제2 투과수 유출관과,
상기 제2 투과수 유출관에 분기하여 접속된 제2 이송 배관 및 제2 초순수 배관과,
상기 제2 이송 배관 및 제2 초순수 배관에 각각 설치되고, 상기 제2 투과수 유출관으로부터의 투과수의 유로를 상기 제2 이송 배관과 상기 제2 초순수 배관으로 전환할 수 있는, 2개의 개폐 밸브와,
상기 제1 도입구에 접속된 제1 피처리수 공급관과,
상기 제2 도입구에 접속된 제2 피처리수 공급관과,
상기 제1 피처리수 공급관과 제2 피처리수 공급관에 설치되고, 피처리수의 공급 유로를 상기 제1 피처리수 공급관과 상기 제2 피처리수 공급관으로 전환할 수 있는, 2개의 개폐 밸브를 갖고,
상기 제1 이송 배관은 상기 제2 피처리수 공급관에 접속되고,
상기 제2 이송 배관은 상기 제1 피처리수 공급관에 접속되고,
상기 6개의 개폐 밸브의 개폐의 조합에 의해
피처리수의 유로를 상기 제1 한외 여과막 모듈에서 상기 제2 한외 여과막 모듈로 통류하는 제1 유로와, 상기 제2 한외 여과막 모듈에서 상기 제1 한외 여과막 모듈로 통류하는 제2 유로로 전환 가능하게 구성된, 초순수 제조 시스템.
In claim 1 or 3,
A first permeate outlet pipe connected to the first permeate outlet,
A first transfer pipe and a first ultrapure water pipe branched and connected from the first permeate outlet pipe,
Two opening/closing valves, each installed in the first transfer pipe and the first ultrapure water pipe, capable of switching the flow path of the permeate from the first permeate outlet pipe to the first transfer pipe and the first ultrapure water pipe,
A second permeate outlet pipe connected to the second permeate outlet,
A second transfer pipe and a second ultrapure water pipe branched and connected to the second permeate outlet pipe,
Two opening/closing valves, each installed in the second transfer pipe and the second ultra-pure water pipe, capable of switching the flow path of the permeate from the second permeate outlet pipe to the second transfer pipe and the second ultra-pure water pipe,
A first treatment water supply pipe connected to the first introduction port,
A second treatment water supply pipe connected to the second introduction port,
It has two opening/closing valves installed in the first treatment water supply pipe and the second treatment water supply pipe and capable of switching the supply path of the treatment water to the first treatment water supply pipe and the second treatment water supply pipe.
The above first transfer pipe is connected to the second treatment water supply pipe,
The above second transport pipe is connected to the above first treatment water supply pipe,
By the combination of opening and closing of the above six opening/closing valves
An ultrapure water production system configured to be switchable between a first flow path for flowing the treated water from the first ultrafiltration membrane module to the second ultrafiltration membrane module and a second flow path for flowing the treated water from the second ultrafiltration membrane module to the first ultrafiltration membrane module.
제 5 항에 있어서,
상기 유로를 전환할 수 있는 조합의 상기 2개의 개폐 밸브 대신에 내부에 2개의 유로를 전환 가능한 하나의 3방 밸브를 상기 분기하여 접속된 배관의 분기점에 갖고,
상기 3방 밸브에 의해,
피처리수의 유로를 상기 제1 한외 여과막 모듈에서 상기 제2 한외 여과막 모듈로 통류하는 제1 유로와, 상기 제2 한외 여과막 모듈에서 상기 제1 한외 여과막 모듈로 통류하는 제2 유로로 전환 가능하게 구성된, 초순수 제조 시스템.
In paragraph 5,
Instead of the above two on-off valves of the combination capable of switching the above-mentioned flow, a single three-way valve capable of switching two flow paths is provided at the branch point of the branched and connected pipe.
By the above three-way valve,
An ultrapure water production system configured to be switchable between a first flow path for flowing the treated water from the first ultrafiltration membrane module to the second ultrafiltration membrane module and a second flow path for flowing the treated water from the second ultrafiltration membrane module to the first ultrafiltration membrane module.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제1 투과수 유출구에 접속된 제1 투과수 유출관과,
상기 제1 도입구에 접속된 제1 피처리수 공급관과,
상기 제2 투과수 유출구에 접속된 제2 투과수 유출관과,
상기 제2 도입구에 접속된 제2 피처리수 공급관과,
상기 제1 피처리수 공급관 또는 제2 피처리수 공급관에 피처리수를 공급하는 피처리수관과,
상기 제1 투과수 유출관 또는 상기 제2 투과수 유출관으로부터의 투과수를 초순수의 사용 장소로 보내는 초순수 배관과,
상기 제1 한외 여과막 모듈의 투과수를 상기 제2 피처리수 공급관으로 또는 상기 제2 한외 여과막 모듈의 투과수를 상기 제1 피처리수 공급관으로 이송하는 이송 배관과,
상기 피처리수관으로부터의 피처리수의 유로를 상기 제1 피처리수 공급관과 상기 제2 피처리수 공급관으로 전환할 수 있는 제1 유로 전환부와,
상기 초순수 배관에 유입시키는 한외 여과막의 투과수의 유로를 상기 제1 투과수 유출관과 상기 제2 투과수 유출관으로 전환할 수 있는 제2 유로 전환부와,
상기 이송 배관으로부터의 투과수의 유로를 상기 제1 피처리수 공급관과 상기 제2 피처리수 공급관으로 전환할 수 있는 제3 유로 전환부와,
상기 이송 배관에 유입시키는 투과수의 유로를 상기 제1 투과수 유출관과 상기 제2 투과수 유출관으로 전환할 수 있는 제4 유로 전환부를 갖고,
상기 제1 내지 제4 유로 전환부의 전환에 의해 피처리수의 유로를, 상기 제1 한외 여과막 모듈에서 상기 제2 한외 여과막 모듈로 통류하는 제1 유로와 상기 제2 한외 여과막 모듈에서 상기 제1 한외 여과막 모듈로 통류하는 제2 유로로 전환 가능하게 구성된, 초순수 제조 시스템.
In claim 1 or 3,
A first permeate outlet pipe connected to the first permeate outlet,
A first treatment water supply pipe connected to the first introduction port,
A second permeate outlet pipe connected to the second permeate outlet,
A second treatment water supply pipe connected to the second introduction port,
A treatment water pipe that supplies treatment water to the first treatment water supply pipe or the second treatment water supply pipe,
An ultrapure water pipe that sends the permeate from the first permeate outlet pipe or the second permeate outlet pipe to a place where ultrapure water is used,
A transfer pipe for transferring the permeate of the first ultrafiltration membrane module to the second untreated water supply pipe or the permeate of the second ultrafiltration membrane module to the first untreated water supply pipe;
A first flow path switching unit capable of switching the flow path of the treated water from the above-mentioned treated water pipe to the first treated water supply pipe and the second treated water supply pipe,
A second flow path switching unit that can switch the flow path of the ultrafiltration membrane permeate introduced into the above ultrapure water pipe to the first permeate outlet pipe and the second permeate outlet pipe,
A third flow path switching unit capable of switching the flow path of the permeate from the above-mentioned transfer pipe to the first treatment water supply pipe and the second treatment water supply pipe;
It has a fourth flow path switching section that can switch the flow path of the permeate introduced into the above-mentioned transport pipe to the first permeate outlet pipe and the second permeate outlet pipe,
An ultrapure water production system configured so that the flow path of the treated water can be switched by switching the first to fourth flow path switching sections, into a first flow path that flows from the first ultrafiltration membrane module to the second ultrafiltration membrane module, and a second flow path that flows from the second ultrafiltration membrane module to the first ultrafiltration membrane module.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 및 제3 유로 전환부 및 상기 제2 및 제4 유로 전환부의 각각의 조합 대신에 내부에 적어도 2개의 유로를 갖고 이들의 접속의 전환이 가능한 2개의 4방 밸브를 갖고,
상기 4방 밸브에 의해,
피처리수의 유로를, 상기 제1 한외 여과막 모듈에서 상기 제2 한외 여과막 모듈로 통류하는 제1 유로와 상기 제2 한외 여과막 모듈에서 상기 제1 한외 여과막 모듈로 통류하는 제2 유로로 전환 가능하게 구성된, 초순수 제조 시스템.
In paragraph 7,
Instead of the combination of each of the first and third euro switching sections and the second and fourth euro switching sections, there are two four-way valves having at least two euros inside and capable of switching their connections.
By the above 4-way valve,
An ultrapure water production system configured to be capable of switching the flow path of treated water into a first flow path that flows from the first ultrafiltration membrane module to the second ultrafiltration membrane module and a second flow path that flows from the second ultrafiltration membrane module to the first ultrafiltration membrane module.
입자 직경 20㎚ 이상의 미립자 수가 100000pcs./L 이하인 1차 순수를 제조하는 1차 순수 제조부 및
상기 1차 순수를 처리함으로써 입자 직경 20㎚ 이상의 미립자 수가 1000pcs./L 이하인 초순수를 제조하는 2차 순수 제조부를 갖는 초순수 제조 시스템의 운전 방법으로서,
상기 2차 순수 제조부는 직렬로 접속된 복수의 한외 여과막 모듈을 갖고, 전단의 한외 여과막 모듈이 갖는 한외 여과막과 후단의 한외 여과 모듈이 갖는 한외 여과막의 분획 분자량 및/또는 유효막 면적이 공통되고,
초순수 제조시에 상기 복수의 한외 여과막 모듈 중 후단의 한외 여과막 모듈은 전단의 한외 여과막 모듈의 투과수를 처리하고,
상기 복수의 한외 여과막 모듈 중 적어도 하나를 교환할 때에,
상기 초순수 제조시에서의 후단의 한외 여과막 모듈을 신품의 한외 여과막 모듈로 교환하고,
상기 신품의 한외 여과막 모듈을 전단으로 하고, 교환되지 않는 한외 여과막 모듈을 후단으로 하여 유로를 전환하고, 상기 복수의 한외 여과막 모듈에 세정수를 통류시켜 초순수 제조 시스템의 가동을 행하는, 초순수 제조 시스템의 운전 방법.
A primary pure water manufacturing unit that manufactures primary pure water having a particle diameter of 20㎚ or more and a particle count of 100,000pcs./L or less, and
A method for operating an ultrapure water manufacturing system having a secondary pure water manufacturing unit that manufactures ultrapure water having a particle diameter of 20㎚ or more and a particle count of 1000pcs./L or less by processing the primary pure water,
The above secondary pure water production unit has a plurality of ultrafiltration membrane modules connected in series, and the molecular weight fraction and/or effective membrane area of the ultrafiltration membrane of the ultrafiltration membrane module in the front stage and the ultrafiltration membrane of the ultrafiltration module in the back stage are common,
In the production of ultrapure water, the ultrafiltration membrane module at the rear end of the plurality of ultrafiltration membrane modules processes the permeate from the ultrafiltration membrane module at the front end,
When replacing at least one of the above multiple ultrafiltration membrane modules,
In the above ultrapure water production process, the ultrafiltration membrane module at the rear end is replaced with a new ultrafiltration membrane module.
An operating method of an ultrapure water manufacturing system, which operates the ultrapure water manufacturing system by switching the flow path with the above-mentioned new ultrafiltration membrane module as the front end and the ultrafiltration membrane module that is not to be replaced as the rear end, and by passing cleaning water through the above-mentioned plurality of ultrafiltration membrane modules.
제 9 항에 있어서,
상기 한외 여과막 모듈의 교환은
상기 초순수 제조시에서의 후단의 한외 여과막 모듈의 투과수 중에 포함되는 입자 직경 20㎚ 이상의 미립자가 1000pcs./L 이상이 되었을 때에 행하는, 초순수 제조 시스템의 운전 방법.
In Article 9,
Replacement of the above ultrafiltration membrane module
An operating method of an ultrapure water manufacturing system, which is performed when the number of fine particles having a diameter of 20 nm or more contained in the permeate of the ultrafiltration membrane module at the latter stage of the ultrapure water manufacturing process becomes 1000 pcs./L or more.
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