JP7280790B2 - 加工廃液処理方法 - Google Patents
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Description
このように逆浸透膜を通水させるだけではイオンを含んだ純水になるため、逆浸透膜を透過した透過水をイオン交換樹脂に通水させている。また、上記と同様に逆浸透膜を透過しない濃縮水を捨てているため、純水を補充する補充ユニットが必要となる。
これに対して、本発明に係る加工廃液処理方法では、濃縮水を捨てずに第2のイオン除去工程で濃縮水の該有機物イオンを除去し純水とし、イオン除去工程でイオンを除去した清水を分離工程で逆浸透膜に通水させるので、加工装置と本発明を実施するために使用する加工廃液処理装置とで水を循環させるので、水を外部から新たに補充をする必要が無く、また、イオンを含まない純水を加工装置に供給できる。
さらに、本発明に係る加工廃液処理方法では、濃縮水及びイオン濃縮水を捨てずに、イオン除去工程でイオン交換樹脂に吸着させ純水して使用可能とすることで、加工装置と加工廃液処理装置とで水が循環されて、水を外部から新たに補充をする必要が無い。
図1に示す加工装置Aは、半導体デバイスの製造過程で用いられ、加工液(例えば、純水)を供給しつつ、例えば回転する研削砥石でシリコンウェーハ等の被加工物を研削して薄化する研削装置、又は加工液を供給しつつチャックテーブルに保持された被加工物に対して回転する切削ブレードを切込ませて被加工物をカットする切削装置等である。
加工装置Aから排出される加工屑(例えば、シリコン屑)を含んだ加工廃液は、金属配管や可撓性を有するチューブ等からなる加工廃液流入管23を通り、加工装置Aから廃液タンク20へと送出される。
フィルタユニット導入管24のもう一端側は、屑除去フィルタユニット3に連通している。また、例えば、フィルタユニット導入管24内には、圧力計249が配設されており、圧力計249によって、廃液ポンプ22が送出する加工廃液の量が屑除去フィルタユニット3の処理能力を超える量となっていないかを監視可能となっている。
例えば、イオン交換導入管422の分岐した2つの各流路内には、第1電磁開閉弁422a、第2電磁開閉弁422bがそれぞれ配設されている。第1電磁開閉弁422aが開状態になると清水が第1のイオン交換手段61に導入され、第2電磁開閉弁422bが開状態になると清水が第2のイオン交換手段62に導入されるようになっている。第1のイオン交換手段61または第2のイオン交換手段62に導入された清水は、図示しないイオン交換樹脂に通水され、イオンが交換されて純水に精製される。イオンは、主に有機物イオンであり、無機物イオンも含む。例えば、第1のイオン交換手段61を交換する場合には、第1電磁開閉弁422aが閉じられて、一時的に第2のイオン交換手段62にのみ清水が導入可能となっている。
まず、加工装置Aから排出される加工屑、並びに有機物及び有機物イオン等を含んだ加工廃液L1は、加工廃液流入管23を通り廃液タンク20へと流れ込み、廃液タンク20に溜められる。加工装置Aから排出される加工廃液L1の量は、例えば、25L/minである。
廃液ポンプ22が、廃液タンク20内の加工廃液L1を汲み上げて、屑除去フィルタユニット3に送水し、屑除去フィルタユニット3によって加工廃液L1中の加工屑が除去され、清水L2が精製される。
加工屑を含まない清水L2が屑除去フィルタユニット3から清水タンク40に送出され、清水タンク40内に貯留される。さらに、清水ポンプ42が、清水タンク40内の清水L2を汲み上げて、イオン交換樹脂ユニット6に送水する。イオン交換樹脂ユニット6において、清水L2は図示しないイオン交換樹脂に通水され、清水L2に含まれるイオンがイオン交換樹脂に吸着される。この段階において、清水L2中のイオンとなっていない有機物のみが、清水L2中に残存したままとなる。
水中のイオンが除去され主に有機物のみが残存している清水L2が、昇圧ポンプ68が生み出す吸引力により逆浸透膜ユニット7に送り込まれる。そして、清水L2が、逆浸透膜ユニット7において、図示しない逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水L3と、該逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水L4とに分離される。例えば、透過水L3と濃縮水L4との割合は、透過水L3:濃縮水L4=9:1程度となる。したがって、清水L2の大部分が、逆浸透膜ユニット7を通ることで透過水L3になる。
逆浸透膜ユニット7において分離された有機物を含む濃縮水L4は、紫外線照射ユニット5に導入され、紫外線が照射されることで含んでいる有機物がイオン化される。濃縮水L4は少量であるため、紫外線照射ユニット5は小型化されたものを使用しても、濃縮水L4に含まれる有機物のほとんどをイオン化できる。その後、例えば、廃液ポンプ22が生み出す吸引力によって、紫外線照射ユニット5から有機物がイオン化された濃縮水L4が廃液タンク循環配管501を介して、廃液タンク20に引き込まれる。そして、廃液タンク20の加工廃液L1に混合された濃縮水L4が先に説明した加工廃液L1が通るルートと同様のルートを通り、イオン交換樹脂ユニット6に送り出される。
なお、濃縮水L4は、紫外線照射ユニット5から、廃液タンク20だけに送られる、清水タンク40だけに送られる、又はイオン交換樹脂ユニット6だけに直に送られてもよい。
上記のように紫外線照射工程後の濃縮水L4が、イオン交換樹脂ユニット6に導入され、図示しないイオン交換樹脂に通水され、濃縮水L4の有機物イオンがイオン交換樹脂に吸着されることで濃縮水L4が純水となる。即ち、濃縮水L4が加工廃液処理装置1の外部に捨てられてしまうことがない。
また、従来の方法と異なり、本発明に係る加工廃液処理方法では、濃縮水L4を捨てずに第2のイオン除去工程で濃縮水L4の該有機物イオンを除去し純水とし、イオンを含まない透過水L3(純水)を加工装置Aに供給しつつ、加工装置Aと加工廃液処理装置1とで水を循環させるので、水の補充をする必要が無い。
図3に示すように、加工装置Aには、加工装置Aから排出する加工屑を含んだ加工廃液を加工液に再生させる加工廃液処理装置1B(以下、実施形態2の加工廃液処理装置1Bとする)が接続されていてもよい。
実施形態2の加工廃液処理装置1Bは、図1に示す実施形態1の加工廃液処理装置1の構成の一部を変更したものである。以下に、実施形態2の加工廃液処理装置1Bの実施形態1の加工廃液処理装置1と異なる構成について説明していく。
例えば、昇圧ポンプ68と電気脱イオン装置8とを連通する配管681内には、圧力計680が配設されており、昇圧ポンプ68は、圧力計680によって計測された配管681内の水圧が不足している場合には、昇圧して清水の圧力、及び流量の確保をする。
紫外線照射ユニット5は、図3に示す第1のイオン交換樹脂ユニット導入管51によってイオン交換樹脂ユニット6に連通しており、紫外線が照射された濃縮水は、イオン交換樹脂ユニット6に導入される。
実施形態1において説明した廃液貯水工程及び加工屑除去工程は、実施形態2においても略同様に実施される。
清水ポンプ42が、清水タンク40内の加工屑が除去された後の清水L2を汲み上げて、電気脱イオン装置8に送水する。電気脱イオン装置8において、清水L2は、清水L2に含まれるイオンを含むイオン濃縮水L5と、イオンを含まない脱イオン水L6とに分離される。この段階において、脱イオン水L6には、清水L2中のイオンとなっていない有機物が残存したままとなる。
イオンを含まず主に有機物のみが残存している脱イオン水L6が、昇圧ポンプ68が生み出す吸引力により逆浸透膜ユニット7に送り込まれる。そして、脱イオン水L6が、逆浸透膜ユニット7において、図示しない逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水L3と、該逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水L4とに分離される。例えば、透過水L3と濃縮水L4との割合は、透過水L3:濃縮水L4=9:1程度となる。したがって、脱イオン水L6の大部分が、逆浸透膜ユニット7を通ることで透過水L3になる。
逆浸透膜ユニット7において分離された有機物を含む濃縮水L4は、紫外線照射ユニット5に導入され、紫外線が照射されることで含んでいる有機物がイオン化され、再びイオンを含むようになる。濃縮水L4は少量であるため、紫外線照射ユニット5は小型化されたものを使用しても、濃縮水L4に含まれる有機物のほとんどをイオン化できる。その後、紫外線照射ユニット5から、有機物がイオン化された濃縮水L4が第1のイオン交換樹脂ユニット導入管51を介してイオン交換樹脂ユニット6に送出される。
イオン交換樹脂ユニット6には上記のように紫外線照射工程後の濃縮水L4が送られるとともに、電気脱イオン装置8から、イオン濃縮水L5が第2のイオン交換樹脂ユニット導入管65を介して送られてくる。そして、イオン交換樹脂ユニット6において、有機物がイオン化された濃縮水L4及びイオン濃縮水L5は、図示しないイオン交換樹脂に通水され、含んでいる有機物イオンがイオン交換樹脂に吸着されて純水L7となる。
また、例えば、清水ポンプ42が生み出す吸引力によって、イオン交換樹脂ユニット6から純水が清水タンク40に引き込まれる。即ち、加工廃液処理装置1Bと加工装置Aとの循環経路に組み込まれる。
以上のように、濃縮水L4及びイオン濃縮水L5は加工廃液処理装置1B外に捨てられることがない。
さらに、本発明に係る加工廃液L1処理方法では、濃縮水L4及びイオン濃縮水L5を捨てずに、イオン除去工程でイオン交換樹脂に吸着させ純水L7して使用可能とすることで、加工装置Aと加工廃液処理装置1とで水が循環されて、水の補充をする必要が無い。
1:加工廃液処理装置
20:廃液タンク 22:廃液ポンプ 23:加工廃液流入管
24:フィルタユニット導入管 241:第1のフィルタユニット導入管 241a:第1のソレノイドバルブ 242:第2のフィルタユニット導入管 242a:第2のソレノイドバルブ 249:圧力計
3:屑除去フィルタユニット
31:第1のフィルタ 311:筒体 312:投入口
32:第2のフィルタ 321:筒体 322:投入口
34:トレイ 340:配管
40:清水タンク 42:清水ポンプ 422:イオン交換導入管 422a:第1電磁開閉弁 442b:第2電磁開閉弁
5:紫外線照射ユニット 50:循環配管
14:支持台 140:仕切り板
6:イオン交換樹脂ユニット
61:第1のイオン交換手段 62:第2のイオン交換手段
66:逆浸透膜導入管 68:昇圧ポンプ 680:圧力計
7:逆浸透膜ユニット
711:比抵抗計 18:純水温度調整手段
1B:加工廃液処理装置
8:電気脱イオン装置
51:第1のイオン交換樹脂ユニット導入管
52:第2のイオン交換樹脂ユニット導入管
Claims (2)
- 加工液を供給し被加工物を加工する加工装置から排出される加工屑を含んだ加工廃液を加工液に再生する加工廃液処理方法であって、
該加工装置から排出された該加工廃液を廃液タンクに溜める廃液貯水工程と、
該廃液タンク内に溜められた該加工廃液をポンプで汲み上げ該加工屑を除去するフィルタに送水し該加工廃液から該加工屑を除去する加工屑除去工程と、
該加工屑が除去された清水をイオン交換樹脂に通水させ、該清水に含まれるイオンを該イオン交換樹脂に吸着させるイオン除去工程と、
該イオン除去工程を経た水を逆浸透膜に送りこみ、該逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水と、該逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水とに分離させる分離工程と、
該分離工程で分離した該濃縮水に紫外線を照射させ、該濃縮水内の有機物をイオン化させる紫外線照射工程と、
該紫外線照射工程後の該濃縮水を、該イオン交換樹脂に通水させ該濃縮水の有機物イオンを該イオン交換樹脂に吸着させ純水にする第2のイオン除去工程と、を備え、
該逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水を加工液として使用可能とする加工廃液処理方法。 - 加工液を供給し被加工物を加工する加工装置から排出される加工屑を含んだ加工廃液を加工液に再生させる加工廃液処理方法であって、
該加工装置から排出された該加工廃液を廃液タンクに溜める廃液貯水工程と、
該廃液タンク内に溜められた該加工廃液をポンプで汲み上げ該加工屑を除去するフィルタに送水し該加工廃液から該加工屑を除去する加工屑除去工程と、
該加工屑が除去された清水を電気脱イオン装置に通水させ、該清水に含まれるイオンを含むイオン濃縮水と、イオンを含まない脱イオン水とに分離させるイオン分離工程と、
該イオン分離工程を経た該脱イオン水を逆浸透膜に送りこみ、該逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水と、該逆浸透膜を透過しなかった有機物を含む濃縮水とに分離させる分離工程と、
該分離工程で分離した該濃縮水に紫外線を照射させ、該濃縮水内の有機物をイオン化させる紫外線照射工程と、
該紫外線照射工程後の該濃縮水と、該イオン濃縮水とをイオン交換樹脂に通水させ、該濃縮水及び該イオン濃縮水の有機物イオンを該イオン交換樹脂に吸着させ純水にするイオン除去工程と、を備え、
該逆浸透膜を透過した有機物を含まない透過水を加工液として使用可能とする加工廃液処理方法。
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