(57)【要約】      （修正有）【課題】臭気の強いアンモニアを用いずに高い浸透圧を実現することが可能な、新規かつ改良された水処理方法及びドロー溶液を提供する。【解決手段】水分を含むベース液にｐＨを制御しながら水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）１０２及び二酸化炭素（ＣＯ２）１０４を溶解させることによりドロー溶液を作製し、ドロー溶液とフィード溶液１１２とを正浸透膜１１０を介して接触させることで、フィード溶液中の水分をドロー溶液に流入させ、ドロー溶液と、フィード溶液から流入した水分とからなる混合液にｐＨを制御しながら硫酸（Ｈ２ＳＯ４）１２２を添加し、脱気膜モジュール１３０を用いて、Ｈ２ＳＯ４を加えた混合液からＣＯ２除去を行い、さらに、逆浸透膜１４０を用いて、ＣＯ２を除去した混合液から硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）を除去することで清澄水を得る。【選択図】図１
2014097454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩基性の金属化合物及び二酸化炭素を含むドロー溶液と、水分を含むフィード溶液とを半透膜を介して接触させることで、前記フィード溶液中の水分を前記ドロー溶液に流入させるステップを含むことを特徴とする、水処理方法。
【請求項２】
前記ドロー溶液及び水分からなる混合液に酸性物質を添加することで、前記混合液を酸性とすることを特徴とする、請求項１に記載の水処理方法。
【請求項３】
脱気膜を用いて、前記混合液から二酸化炭素を除去するステップを含むことを特徴とする、請求項２に記載の水処理方法。
【請求項４】
前記脱気膜のスイープガスとして二酸化炭素を用いることを特徴とする、請求項３に記載の水処理方法。
【請求項５】
前記酸性物質は、少なくとも一つ以上の無機強酸を含むことを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の水処理方法。
【請求項６】
前記酸性物質は、前記無機強酸として、硫酸を含むことを特徴とする、請求項５に記載の水処理方法。
【請求項７】
前記金属化合物は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物を少なくとも一つ以上含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の水処理方法。
【請求項８】
前記金属化合物は、前記アルカリ金属の化合物として水酸化ナトリウムを含むことを特徴とする、請求項７に記載の水処理方法。
【請求項９】
前記フィード溶液は、海水であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の水処理方法。
【請求項１０】
塩基性の金属化合物と、
二酸化炭素と、
を含むことを特徴とする、正浸透法用のドロー溶液。
【請求項１１】
前記金属化合物は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物を少なくとも一つ以上含むことを特徴とする、請求項１０に記載のドロー溶液。
【請求項１２】
前記金属化合物は、前記アルカリ金属の化合物として、水酸化ナトリウムを含む、請求項１１に記載のドロー溶液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料水や工業用水等に用いるための水回収方法に関し、特に自然界（例えば海、河川、湖、沼、池等）から得られる水（例えば海水、ブラキッシュウォータ、河川水等）、工業排水、家庭等から排出される各種排水等を対象とした水処理方法及び正浸透法におけるドロー溶液に関する。
【背景技術】
【０００２】
正浸透法は、浸透圧という自然現象を用いた方法であり、古くから知られている。正浸透法は、半透膜を介して浸透圧差によって水分を回収する方法であり、処理対象の溶液から水分を得るために必要なエネルギーが理論上ゼロであるため、省エネルギーな技術として、近年注目を浴びている。
【０００３】
正浸透法では、処理対象の溶液よりも高濃度で浸透圧の高いドロー溶液を用いる。ドロー溶液の浸透圧は、なるべく高いことが好ましい。なぜならば、ドロー溶液の浸透圧が高いほど、処理対象の溶液から水分を効率良く回収することができるからである。
【０００４】
例えば、特許文献１には、アンモニア及び二酸化炭素を溶質としたドロー溶液を作製する技術が記載されている。該技術では、酸性の二酸化炭素と塩基性のアンモニアとを溶質としているので、中和反応により多量の二酸化炭素及びアンモニアをドロー溶液に溶解させることができる。これにより、ドロー溶液の浸透圧が向上する。特許文献１に記載された技術では、正浸透法により処理対象の溶液からドロー溶液に水分を流入させる。そして、水分及びドロー溶液からなる混合液から多段式蒸留法によって、アンモニア及び二酸化炭素を分離する（すなわち、混合液から水分を回収する）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５３９５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された技術では、ドロー溶液の溶質にアンモニアを用いるため、混合液から回収された水にアンモニアの臭気が残存するという問題があった。具体的には、特許文献１では、混合液から回収された水のアンモニア濃度を１ｐｐｍ未満とすることが記載されている。しかし、通常、アンモニア濃度を０．１ｐｐｍ程度まで低減させないと、人はアンモニアの臭気を感じることができる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、臭気の強いアンモニアを用いずに高い浸透圧を実現することが可能な、新規かつ改良された水処理方法及びドロー溶液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、塩基性の金属化合物及び二酸化炭素を含むドロー溶液と、水分を含むフィード溶液とを半透膜を介して接触させることで、前記フィード溶液中の水分を前記ドロー溶液に流入させるステップを含むことを特徴とする、水処理方法が提供される。
【０００９】
この観点によれば、ドロー溶液の溶質にアンモニアを用いずとも高い浸透圧を実現することができ、ひいては、効率的に水分を回収することができる。また、ドロー溶液の溶質としてアンモニアを使用しないため、水分及びドロー溶液からなる混合液からアンモニアを含まない水分を回収することができる。すなわち、混合液から回収された水分に悪臭の原因となるアンモニアが混入するリスクを無くすことができる。一方、混合液から回収した水分に二酸化炭素が混入しても、当該水分から臭気は発生せず、また、二酸化炭素は人体にきわめて無害であるので、当該水分の安全性がより高まる。
【００１０】
前記ドロー溶液及び水分からなる混合液に酸性物質を添加することで、前記混合液を酸性としてもよい。
【００１１】
この観点によれば、混合液のｐＨを酸性とすることで、混合液中の二酸化炭素を解離状態とすることができるので、蒸留法などの他の方法よりも少ないエネルギーで混合液から二酸化炭素を除去することが容易になる。
【００１２】
脱気膜を用いて、前記混合液から二酸化炭素を除去するステップを含んでもよい。
【００１３】
この観点によれば、混合液から二酸化炭素を除去するためのエネルギーが真空ポンプの駆動エネルギーだけで済むため、蒸留法などの他の方法よりも大幅に少ないエネルギーで混合液から二酸化炭素を除去することができる。
【００１４】
前記脱気膜のスイープガスとして二酸化炭素を用いてもよい。
【００１５】
この観点によれば、脱気膜によって除去した二酸化炭素を高純度な二酸化炭素とすることができるため、脱気膜によって除去した二酸化炭素を回収し、ドロー溶液の作製に再利用することができる。
【００１６】
前記酸性物質は、少なくとも一つ以上の無機強酸を含んでもよい。
【００１７】
この観点によれば、二酸化炭素除去後の混合液が中性となるので、後段の逆浸透膜工程において、使用する逆浸透膜への負荷を低減することができる。また、無機強酸は有機酸と比較して安価な工業薬品であるので、プロセスのコストを低減することができる。
【００１８】
前記酸性物質は、前記無機強酸として、硫酸を含んでもよい。
【００１９】
この観点によれば、後段の逆浸透膜工程において、硫酸イオンは逆浸透膜による除去率が高いため、純度の高い清澄水を得ることができる。また、硫酸は揮発性が低いため、薬液タンクに高濃度で貯留しても有害気体が発生せず安全性が高く、さらに、酸化力の強い硝酸等よりも配管やハウジングへのダメージを抑えることができる。
【００２０】
前記金属化合物は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物を少なくとも一つ以上含んでもよい。
【００２１】
この観点によれば、遷移金属を含む金属化合物よりも安価な工業薬品が使用できるので、プロセスのコストを低減することができる。
【００２２】
前記金属化合物は、前記アルカリ金属の化合物として水酸化ナトリウムを含んでもよい。
【００２３】
この観点によれば、水酸化ナトリウムは、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物の中でも特に安価な工業薬品であるため、さらにプロセスのコストを低減することができる。
【００２４】
前記フィード溶液は、海水であってもよい。
【００２５】
この観点によれば、海水から高い回収率で水分を回収することができる。
【００２６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、塩基性の金属化合物と、二酸化炭素と、を含むことを特徴とする、正浸透法用のドロー溶液が提供される。
【００２７】
この観点によれば、溶質にアンモニアを用いずとも、常圧における溶解度以上の二酸化炭素をドロー溶液に溶解させることができるので、高い浸透圧を有するドロー溶液を得ることができる。
【００２８】
前記金属化合物は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物を少なくとも一つ以上含んでもよい。
【００２９】
この観点によれば、この観点によれば、遷移金属を含む金属化合物よりも安価な工業薬品が使用できるので、ドロー溶液を安価に作製することができる。
【００３０】
前記金属化合物は、前記アルカリ金属の化合物として、水酸化ナトリウムを含んでもよい。
【００３１】
この観点によれば、水酸化ナトリウムは、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物の中でも特に安価な工業薬品であるため、さらにドロー溶液を安価に作製することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように本発明によれば、アンモニア以外の溶質により高い浸透圧を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る水処理システムの構成を示す説明図である。
【図２】同実施形態にかかるシステム制御装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態に係る水処理方法の手順を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、以下の説明では、特に言及しない限り溶質の％濃度は、溶液の総質量に対する溶質の質量％濃度で表すものとする。また、以下において清澄水とは、例えば、イオン等の溶質を含まない水、又は処理対象の水溶液に対してイオン等の溶質が少なく、飲料用に用いることができる水のことを指す。
【００３５】
[水処理方法]
まず、図３を参照して、本発明の実施形態に係る水処理方法の処理手順について説明を行う。図３は、本発明の実施形態に係る水処理方法の処理手順を示したフローチャート図である。図３に示すように、本発明の実施形態に係る水処理方法は、５つのステップを含む。
【００３６】
具体的には、本発明の実施形態に係る水処理方法は、まず、水分を含むベース液（例えば淡水、イオン交換水など）にｐＨを制御しながら水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）及び二酸化炭素（ＣＯ２）を溶解させることによりドロー溶液を作製する第１のステップ（Ｓ１００）を行う。次に、ドロー溶液とフィード溶液とを正浸透膜を介して接触させることで、フィード溶液中の水分をドロー溶液に流入させる第２のステップ（Ｓ１０２）を行う。続いて、ドロー溶液と、フィード溶液から流入した水分とからなる混合液にｐＨを制御しながら硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を添加する第３のステップ（Ｓ１０４）を行う。次に、脱気膜モジュールを用いて、Ｈ２ＳＯ４を加えた混合液からＣＯ２を除去する第４のステップ（Ｓ１０６）を行う。さらに、逆浸透膜を用いて、ＣＯ２を除去した混合液から硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）を除去することで清澄水を得る第５のステップ（Ｓ１０８）を行う。
【００３７】
第１のステップ（Ｓ１００）では、水分を含むベース液にＮａＯＨ及びＣＯ２を溶解させることによりドロー溶液が作製される。ＮａＯＨにより塩基性となった水溶液に、ＣＯ２を吹き込むことにより、以下の化学式１の中和反応が起き、ＣＯ２は炭酸イオンとして水溶液に溶解する。化学式１の反応によりドロー溶液に常圧における溶解度以上のＣＯ２を溶解させることができる。したがって、本実施形態においては、アンモニアを用いずともドロー溶液に高い浸透圧を持たせることができる。理論的には、ドロー溶液の浸透圧を１５ＭＰａ程度まで向上させることが可能である。また、ドロー溶液の溶質としてアンモニアを用いないため、アンモニアを含まない清澄水を得ることができる。すなわち、処理後に得られる清澄水に人体に悪臭の原因となるアンモニアが混入するリスクを無くすことができる。
【００３８】
【化１】
2014097454.tif 000003
【００３９】
また、第１のステップでは、ベース液のｐＨは、炭酸のｐＫｂ（塩基解離定数）である「１０．３」よりも大きな値に調整される（すなわち、より塩基性とする）ことが、より多くのＣＯ２を溶解させるために望ましい。
【００４０】
なお、ＮａＯＨにより塩基性となった水溶液に、ＣＯ２を加圧して溶解させてもよい。気体の溶解度は、ヘンリーの法則に従い気体の分圧に比例するため、加圧により上記の第１のステップ（Ｓ１００）による溶解度以上にＣＯ２を溶解させることができ、より高い浸透圧を有するドロー溶液を作製することが可能である。また、ＮａＯＨを用いて塩基性とせず、ベース液に加圧により直接ＣＯ２を溶解させてもよい。この場合であっても、常圧での溶解度以上のＣＯ２をベース液に溶解させることができる。ただし、係る場合、後述する原水タンク１００、各種配管及びハウジング等に加えた圧力に耐えるだけの耐圧性が要求されるので、上述した方法（塩基性の金属化合物を用いてＣＯ２を溶解させる方法）のほうがより好ましい。なお、ベース液に炭酸ナトリウムを溶解させることで、ドロー溶液を生成してもよい。
【００４１】
第２のステップ（Ｓ１０２）では、ドロー溶液とフィード溶液（例えば海水等）とを正浸透膜を介して接触させることで、フィード溶液中の水分をドロー溶液に流入させる。ドロー溶液は、実質的には炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）水溶液である。Ｎａ２ＣＯ３はナトリウムイオンと炭酸イオンに容易に解離するため、高い浸透圧を有し、処理対象であるフィード溶液から、効率良く水分を回収することができる。浸透圧の低い低濃度水溶液であるフィード溶液から浸透圧の高い高濃度水溶液であるドロー溶液への水分の流入は自然に生じるため、フィード溶液からの水分回収に必要なエネルギーは理論上ゼロである。よって、第２のステップ（Ｓ１０２）では、処理対象であるフィード溶液から、省エネルギーで水分を回収することができる。
【００４２】
第３のステップ（Ｓ１０４）では、ドロー溶液とフィード溶液から流入した水分とからなる混合液に、Ｈ２ＳＯ４を添加する。Ｈ２ＳＯ４を添加することにより、以下の化学式２の反応が起きるので、混合液中の炭酸イオンをＣＯ２として解離状態にすることができる。ＣＯ２を解離状態にすることにより、第４のステップ（Ｓ１０６）にて脱気膜モジュールを用いてＣＯ２を除去する際に、脱気膜モジュールへの負荷を低減することができる。
【００４３】
【化２】
2014097454.tif 000004
・・・化学式２
【００４４】
また、第３のステップでは、混合液のｐＨは、炭酸のｐＫａ（酸解離定数）である「６．３」よりも小さな値とする（すなわち、より酸性とする）ことが、より多くのＣＯ２を解離状態とするために望ましい。
【００４５】
第４のステップ（Ｓ１０６）では、脱気膜モジュールを用いて混合液からＣＯ２を除去する。脱気膜モジュールは、詳細は後述するが、液体中から溶存ガスを取り除く技術を実現するものである。例えば脱気膜モジュールに内包される、疎水性の中空糸膜の内側に水を流し、外側を低圧（真空）状態とすると、気体は水に溶解できずに中空糸膜の外側に拡散する。例えば超純水製造において溶存ガスである二酸化炭素や酸素等を除去するために用いられる。脱気膜モジュールを用いて処理水から気体を除去する際に必要なエネルギーは、モジュール内の中空糸外側を減圧するために用いる真空ポンプの駆動エネルギーのみである。したがって、加熱エネルギーを要する従来の蒸留法を用いた気体除去に対して、省エネルギーで処理水から気体を除去することが可能である。また、従来の蒸留法には、真空ポンプを併用して蒸留を行う場合があるが、このような蒸留法においても、本実施形態に係る水処理方法は、加熱エネルギーが不要となる分だけ圧倒的に少ないエネルギーでドロー溶液から溶質であるＣＯ２を除去することができる。すなわち、本実施形態では、従来は超純水製造等に用いられていた脱気膜モジュールを、正浸透法を用いた水処理方法に適用することによって、より低いエネルギーでドロー溶液からＣＯ２を除去することを可能とした。
【００４６】
第５のステップ（Ｓ１０８）では、逆浸透膜を用いて、混合液からＮａ２ＳＯ４を除去することで清澄水（水分）を得る。第４のステップ（Ｓ１０６）にて、混合液からＣＯ２は除去されており、混合液は、実質的にＮａ２ＳＯ４水溶液になっている。そのため、逆浸透膜を用いて、ナトリウムイオン及び硫酸イオンを混合液から除去することにより、清澄水を得ることができる。
【００４７】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る水処理方法によれば、フィード溶液から清澄水を得ることが可能である。
【００４８】
［水処理システムの構成］
続いて、図１を参照して、上記にて説明を行った本発明の実施形態に係る水処理方法を実現する水処理システムの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る水処理システムの構成を示す概略図である。
【００４９】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る水処理システム１０は、原水タンク１００と、ＮａＯＨ供給部１０２と、ＣＯ２供給部１０４、１３４と、第１ｐＨメータ１０６と、ポンプ１０８、１２６と、正浸透膜モジュール１１０と、フィード溶液供給部１１２と、ドレイン溶液回収部１１４と、開放タンク１２０と、Ｈ２ＳＯ４供給部１２２と、第２ｐＨメータ１２４と、脱気膜モジュール１３０と、真空ポンプ１３２と、逆浸透膜モジュール１４０と、高圧ポンプ１４２と、清澄水回収部１４４と、濃縮溶液回収部１４６と、図示せぬシステム制御装置２００と、を備える。
【００５０】
原水タンク１００では、水分を含むベース液（例えば淡水、イオン交換水など）にＮａＯＨ供給部１０２及びＣＯ２供給部１０４よりそれぞれＮａＯＨ及びＣＯ２が供給されることで、ドロー溶液が作製される。また、原水タンク１００には、ドロー溶液を撹拌する撹拌機、及びドロー溶液のｐＨを測定する第１ｐＨメータ１０６が設置される。なお、第１ｐＨメータ１０６は、原水タンク１００内に電極を設置してもよいし、原水タンク１００とポンプ１０８とを連結する配管内に電極を設置してもよい。
【００５１】
ＮａＯＨ供給部１０２は、ＮａＯＨ水溶液を原水タンク１００内のベース液に供給する。なお、ＮａＯＨ供給部１０２は、固体のＮａＯＨを別に用意した薬液タンクに溶解し、薬注ポンプ等を用いてベース液に供給してもよい。ＮａＯＨ供給部１０２の原水タンク１００へのＮａＯＨ供給量は、第１ｐＨメータ１０６で測定した原水タンク１００中のドロー溶液のｐＨに基づいて制御される。具体的には、原水タンク１００中のドロー溶液のｐＨは、配管やハウジングの耐塩基性の範囲内で炭酸のｐＫｂ（塩基解離定数）である「１０．３」よりも塩基性とすることが、より多くのＣＯ２を溶解させるために望ましい。供給量の制御は後述するシステム制御装置２００によって行われる。
【００５２】
ＣＯ２供給部１０４は、原水タンク１００中のベース液にＣＯ２を供給する。具体的には、ＣＯ２供給部１０４は、脱気膜モジュール１３０から回収されたＣＯ２をベース液に供給する。また、ＣＯ２供給部１０４は、開放タンク１２０から放散されたＣＯ２が回収された場合、開放タンク１２０にて回収されたＣＯ２もベース液に供給してもよい。これにより、一度ドロー溶液作製に使用したＣＯ２をドロー溶液作製に再利用することができるので、コストを低減することができる。ＣＯ２供給部１０４は、回収したＣＯ２のみでは供給量が不足する場合、図示しないＣＯ２ボンベ等からＣＯ２を取得し、ベース液に供給する。もちろん、ＣＯ２供給部１０４は、このような再利用を行わず、図示しないＣＯ２ボンベ等からＣＯ２を供給してもよい。
【００５３】
ＣＯ２供給部１０４は、ＣＯ２をベース液に吹き込むことによりＣＯ２をベース液に供給する。もちろん、他の方法、例えば、バブリングによってＣＯ２をベース液に供給してもよい。また、ＣＯ２供給部１０４は、ドライアイスを原水タンク１００に投入することによってＣＯ２をベース液に供給してもよい。
【００５４】
また、ＣＯ２供給部１０４によるＣＯ２の供給量は、ドロー溶液の炭酸ナトリウム濃度が所定値になるように制御される。供給量の制御は後述するシステム制御装置２００によって行われる。
【００５５】
第１ｐＨメータ１０６は、原水タンク１００中のドロー溶液のｐＨを測定する。第１ｐＨメータ１０６は、例えば、ガラス電極と参照電極を用いたｐＨ計などで構成される。第１ｐＨメータ１０６によって測定された原水タンク１００中のドロー溶液のｐＨに基づいて、ＮａＯＨ供給部１０２からの原水タンク１００へのＮａＯＨ供給量が制御される。
【００５６】
また、上記の実施形態では、ドロー溶液作製にＮａＯＨを使用したが、本発明は係る例に限定されない。例えば、ドロー溶液作製に用いられる塩基性の金属化合物は、他のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩基性化合物でもよく、具体的には、水酸化カリウムや水酸化マグネシウムでもよい。アルカリ金属又はアルカリ土類金属の塩基性化合物は、遷移金属などの塩基性化合物よりも安価な工業薬品であるため、容易に、かつ、安価に入手することが可能である。ＮａＯＨは上記の化合物の中でも、特に安価であるので、水処理プロセスのコストを大きく低減させることができる。
【００５７】
なお、上記の実施形態では、ドロー溶液作製にＣＯ２とＮａＯＨを用いたが、本発明は係る例に限定されない。上記のＣＯ２とＮａＯＨに替えて、Ｎａ２ＣＯ３を原水タンク１００に供給し、溶解させることによっても上記と同様にドロー溶液を作製することもできる。
【００５８】
原水タンク１００で作製されたドロー溶液は、ポンプ１０８によって正浸透膜モジュール１１０へ送られる。なおポンプ１０８の揚程は、配管の長さや圧力損失を考慮して適宜設計することができる。
【００５９】
正浸透膜モジュール１１０では、フィード溶液供給部１１２から供給されるフィード溶液とドロー溶液とが正浸透膜を介して接触することで、浸透圧の低い低濃度水溶液であるフィード溶液から、浸透圧の高い高濃度水溶液であるドロー溶液に自然に水分が流入する。したがって、フィード溶液からドロー溶液に水分を移動させるために必要なエネルギーは理論上ゼロである。ここで、水分を回収されたフィード溶液は、ドレイン溶液としてドレイン溶液回収部１１４に回収される。また、水分が流入したドロー溶液は混合液として後段の開放タンク１２０に投入される。
【００６０】
正浸透膜モジュール１１０は、正浸透膜を備える。正浸透膜としては、公知の半透膜、例えば正浸透膜、逆浸透膜、ナノフィルター膜等が任意に使用可能である。正浸透膜としては、例えば、Ｈｙｄｒａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｉｎｃ．（ＨＴＩ）社製の三酢酸セルロース膜や複合膜（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ膜：ＴＦＣ膜）が挙げられる。また、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ（ＧＥ）社製の二酢酸と三酢酸との混合酢酸セルロース膜であるＣＥやＣＧ、Ｈｙｄｒａｎａｕｔｉｃｓ社製のポリアミド系複合膜であるＳＷＣシリーズやＣＴＡシリーズ・ＥＳＰＡシリーズ・ＬＦＣシリーズ、ＤＯＷ社製のポリアミド系複合膜であるＳＷシリーズやＢＷシリーズ・ＨＲＬＥシリーズ・ＸＲＥシリーズ等の逆浸透膜を正浸透膜として使用しても構わない。ただし、本発明に用いられる正浸透膜は、塩基性であるＮａ２ＣＯ３水溶液が接触するため、塩基性耐性の高い膜を用いることがより望ましい。
【００６１】
正浸透膜モジュール１１０において、フィード溶液とドロー溶液の流れの向きは、向流であってもよいし、並流であってもよい。しかしながら、向流の方が水分回収効率は高くなるため、正浸透膜モジュール１１０の構造としてより望ましい。
【００６２】
フィード溶液供給部１１２は、水分を含む処理対象の溶液を、フィード溶液として正浸透膜モジュール１１０に供給する。ここで、フィード溶液としては、原水タンク１００で作製したＮａ２ＣＯ３を含むドロー溶液よりも浸透圧の低い水溶液であれば、制限されることなく任意の水溶液が使用可能である。例えば、自然界（例えば海、河川、湖、沼、池等）から得られる水（例えば海水、ブラキッシュウォータ、河川水等）、工業排水、家庭等から排出される各種排水などを使用することできる。
【００６３】
ドレイン溶液回収部１１４は、水分を回収されたフィード溶液をドレイン溶液として回収する。ここで、ドレイン溶液は水分を回収されて濃縮されたフィード溶液である。ドレイン溶液回収部１１４が回収するドレイン溶液の量は、フィード溶液供給部１１２のフィード溶液供給量及び正浸透膜モジュール１１０の水分回収効率によって決まる。
【００６４】
開放タンク１２０には、正浸透膜モジュール１１０にて水分が流入したドロー溶液である混合液が投入される。さらに、開放タンク１２０では、Ｈ２ＳＯ４供給部１２２から混合液にＨ２ＳＯ４が供給されることで、混合液中のＣＯ２が解離状態となる。開放タンク１２０は、上面が開放されたタンクであり、混合液を撹拌する撹拌機、及び混合液のｐＨを測定する第２ｐＨメータ１２４が設置されている。なお、第２ｐＨメータ１２４は、開放タンク１２０内に電極を設置してもよいし、開放タンク１２０とポンプ１２６とを連結する配管内に電極を設置してもよい。
【００６５】
Ｈ２ＳＯ４供給部１２２は、開放タンク１２０中の混合液にＨ２ＳＯ４を供給する。Ｈ２ＳＯ４供給部１２２による混合液へのＨ２ＳＯ４供給量は、第２ｐＨメータ１２４で測定した開放タンク１２０中の混合液のｐＨに基づいて制御される。具体的には、開放タンク１２０中の混合液のｐＨは、配管やハウジングの耐酸性の範囲内で炭酸のｐＫａ（酸解離定数）である「６．３」よりも酸性とすることが、より多くのＣＯ２を解離状態とするためには望ましい。Ｈ２ＳＯ４供給量は、後述するシステム制御装置２００によって制御される。
【００６６】
ここで、Ｈ２ＳＯ４供給部１２２が開放タンク１２０中の混合液にＨ２ＳＯ４を添加した際に、解離状態となったＣＯ２の一部が気体となって空気中に放散する。さらに、撹拌機によって撹拌することにより、よりＣＯ２の放散を促すことでき、後述する脱気膜モジュール１３０の負荷をより軽減することができる。また、空気中へ放散する前にＣＯ２を捕集し、原水タンク１００に供給することで、一度ドロー溶液作製に使用したＣＯ２をドロー溶液作製に再利用してもよい。なお、捕集したＣＯ２は、脱気膜モジュール１３０のスウィープガスとしてもよい。また、開放タンク１２０の代わりに、密閉タンクとし、タンク内の圧力を１気圧に保つように調整し、タンクのベント弁から得られるＣＯ２を捕集して再利用してもよい。
【００６７】
第２ｐＨメータ１２４は、開放タンク１２０中の水分及びドロー溶液からなる混合液のｐＨを測定する。第２ｐＨメータ１２４は、例えば、第１ｐＨメータ１０６と同様に、ガラス電極と参照電極を用いたｐＨ計などで構成されてもよい。第２ｐＨメータ１２４によって測定された開放タンク１２０中の混合液のｐＨに基づいて、Ｈ２ＳＯ４供給部１２２からの開放タンク１２０へのＨ２ＳＯ４添加量が制御される。添加量の制御は後述するシステム制御装置２００によって行われる。
【００６８】
なお、上記の実施形態では、ＣＯ２を解離状態とするために、Ｈ２ＳＯ４を添加したが、本発明は係る例に限定されない。例えば、無機強酸である塩酸及び硝酸を用いてもよい。いずれの場合であっても、ＣＯ２を除去した後の混合液の液性が中性となるので、混合液を塩基性であるＮａ２ＣＯ３水溶液として、後述する逆浸透膜モジュール１４０で処理する場合よりも、逆浸透膜モジュール１４０への負荷を軽減することができる。また、無機強酸は、有機酸よりも工業薬品として安価であるので、水処理プロセスのコストを低下させることができる。なお、Ｈ２ＳＯ４は、塩酸と比べて揮発性が低いので、薬液タンクに高濃度で貯留しても有害気体が発生しにくい。したがって、有害気体の無害化のためのスクラバーを別途用意する必要がなく、係る理由によりＨ２ＳＯ４は塩酸より望ましい。また、Ｈ２ＳＯ４は、硝酸と比べて酸化力が小さく、配管やハウジング等を腐食しにくいため、硝酸より望ましい。また、後述するように、硫酸イオンは２価イオンであるため、１価イオンである塩化物イオン及び硝酸イオンよりも逆浸透膜モジュール１４０によって混合液から除去されやすい。この点からも、Ｈ２ＳＯ４は、塩酸及び硝酸よりも好ましい。
【００６９】
開放タンク１２０でＣＯ２を解離状態とした混合液は、ポンプ１２６により、脱気膜モジュール１３０へ送られる。なお、ポンプ１２６の揚程は、配管の長さや圧力損失を考慮して適宜設計することができ、ポンプ１０８の揚程と同じであってもよいし、異なってもよい。
【００７０】
脱気膜モジュール１３０は、スウィープガスとしてＣＯ２供給部１３４から供給されるＣＯ２を用い、混合液からＣＯ２を脱気する。脱気膜モジュール１３０は、スウィープガスであるＣＯ２を真空ポンプ１３２で排気することで、水分及びドロー溶液からなる混合液よりＣＯ２を脱気することができる。
【００７１】
脱気膜モジュール１３０は、例えば、モジュールの中央に脱気膜である中空糸アレイで覆われた配水管を有する。中空糸は疎水性であるので、配水管を通る混合液は、中空糸アレイ外には漏出しない。脱気膜モジュール１３０は、ガスでスウィープすると同時に、モジュール内の中空糸外側を減圧することで、中空糸内側を流れる処理水から気体を除去することができる。このような脱気膜モジュール１３０としては、例えば、セルガード社のＬｉｑｕｉ−Ｃｅｌ  Ｘ５０などを使用することができる。
【００７２】
脱気膜モジュールが超純水製造等に使用される場合、スウィープガスには、乾燥空気又は窒素ガス等が用いられる。しかし、本発明における脱気膜モジュール１３０では、スウィープガスとしてＣＯ２を用いることにより、脱気膜モジュール１３０から排気されるガスを高純度のＣＯ２とすることができる。したがって、混合液から脱気膜モジュール１３０を用いて除去したＣＯ２を回収して、原水タンク１００におけるドロー溶液作製に再利用することができる。これにより、ＣＯ２の使用量を減少させることができるので、水処理プロセスのコストを低下させることが可能である。また、スウィープガスとしてＣＯ２を用いることが困難な場合は、乾燥空気又は窒素ガス等を用いることができる。この場合においても、スウィープ量は微量であるため、ＣＯ２の純度を大幅に損なうことはない。
【００７３】
真空ポンプ１３２は、スウィープガスであるＣＯ２及び混合液から回収されたＣＯ２を脱気膜モジュール１３０から排気する。真空ポンプ１３２は、ＣＯ２供給部１０４に連結されており、排気されたＣＯ２をＣＯ２供給部１０４に供給する。真空ポンプ１３２としては、例えば、気体輸送式の真空ポンプである、ロータリーポンプやダイヤフラムポンプなどが使用できる。排気されるＣＯ２をドロー溶液作製に再利用する場合は、オイルミストなどを発生させないドライポンプを用いることが望ましい。
【００７４】
ＣＯ２供給部１３４は、脱気膜モジュール１３０にスウィープガスであるＣＯ２を供給するものであり、例えばＣＯ２ボンベからＣＯ２を取得し、脱気膜モジュール１３０に供給する。
【００７５】
脱気膜モジュール１３０によりＣＯ２を脱気された混合液は、高圧ポンプ１４２により逆浸透膜モジュール１４０に送られる。高圧ポンプ１４２は、混合液が逆浸透膜モジュール１４０を透過し清澄水となるように、混合液の浸透圧以上の圧力で送液を行う。逆浸透膜モジュール１４０内の逆浸透膜を透過した水分、すなわち清澄水は、清澄水回収部１４４によって回収される。一方、逆浸透膜を透過しなかった混合液、すなわち濃縮された混合液は、濃縮溶液回収部１４６により回収される。
【００７６】
逆浸透膜モジュール１４０は、逆浸透膜を備え、混合液に含まれるナトリウムイオン及び硫酸イオンを除去する。逆浸透膜としては、公知の製品が任意に使用可能である。ここで言う逆浸透膜とは、イオン類の除去性能を有する膜を指し、一般的に逆浸透膜・ナノろ過膜と呼ばれるものも含まれる。例えば、ＧＥ社製の二酢酸と三酢酸との混合酢酸セルロース膜であるＣＥやＣＧ、Ｈｙｄｒａｎａｕｔｉｃｓ社製のポリアミド系複合膜であるＳＷＣシリーズやＣＴＡシリーズ・ＥＳＰＡシリーズ・ＬＦＣシリーズ・ＥＳＮＡシリーズ、ＤＯＷ社製のポリアミド系複合膜であるＳＷシリーズやＢＷシリーズ・ＨＲＬＥシリーズ・ＸＲＥシリーズ・ＮＦシリーズ等の逆浸透膜・ナノろ過膜を用いてもよい。
【００７７】
逆浸透膜は、負に帯電しており、２価の陰イオンである硫酸イオンは、１価の陰イオンよりも逆浸透膜と強く反発し合うので、逆浸透膜を透過しにくい。したがって、硫酸イオンは、１価の陰イオンよりも逆浸透膜モジュール１４０における除去率が高い。したがって、開放タンク１２０で添加する酸性物質にＨ２ＳＯ４を用いることで、より純度の高い清澄水を得ることができる。ここで、混合液の電気的中性条件により、陰イオンである硫酸イオンが除去されることで陽イオンであるナトリウムイオンも除去される。ＮａＯＨは広く使用される入手が容易で安価な工業薬品であるため、プロセスのコストを低減させるためにＮａＯＨを使用することが望ましい。
【００７８】
清澄水回収部１４４は、逆浸透膜を透過した水分を清澄水として逆浸透膜モジュール１４０から回収する。また、濃縮溶液回収部１４６は、逆浸透膜を透過していない混合液を逆浸透膜モジュール１４０から回収する。ここで、混合液中の水分が逆浸透膜を透過すると、混合液の溶質濃度、すなわち混合液の浸透圧が高まるので、逆浸透膜を水分が透過しにくくなる。そこで、濃縮溶液回収部１４６は、適宜、濃縮された混合液を回収する。
【００７９】
以上、本発明の実施形態に係る水処理システム１０の構成について、説明を行った。次に、図２を参照して、本発明に係る水処理システム１０の制御にかかわる構成について、説明を行う。図２は、本発明に係る水処理システム１０を制御するシステム制御装置２００の内部構成を示すブロック図である。
【００８０】
図２に示すように、本発明に係る水処理システム１０を制御するシステム制御装置２００は、第１ｐＨ制御部２０２と、第２ｐＨ制御部２０４と、ＣＯ２供給量制御部２０６と、を備える。また、システム制御装置２００は、ＣＯ２供給部１０４、第１ｐＨメータ１０６、ＮａＯＨ供給部１０２、第２ｐＨメータ１２４、及びＨ２ＳＯ４供給部１２２とそれぞれ接続している（なお、図１では、システム制御装置２００は省略されている）。
【００８１】
第１ｐＨ制御部２０２は、第１ｐＨメータ１０６及びＮａＯＨ供給部１０２と接続されている。そして、第１ｐＨ制御部２０２は、第１ｐＨメータ１０６から取得した原水タンク１００内のドロー溶液のｐＨに基づいて、ＮａＯＨ供給部１０２を制御する。具体的には、第１ｐＨ制御部２０２は、第１ｐＨメータ１０６が取得した原水タンク１００内のドロー溶液のｐＨが、装置の配管やハウジングの耐塩基性の範囲内で炭酸のｐＫｂである「１０．３」よりも塩基性となるように、水酸化ナトリウム水溶液の供給量を制御する。さらに、第１ｐＨ制御部２０２は、ドロー溶液の炭酸ナトリウム濃度が所定値（例えば１ｍｏｌ／Ｌ）となるように、水酸化ナトリウム水溶液の供給量を制御してもよい。
【００８２】
第２ｐＨ制御部２０４は、第２ｐＨメータ１２４及びＨ２ＳＯ４供給部１２２と接続されており、第２ｐＨメータ１２４から取得した開放タンク１２０内の水分及びドロー溶液からなる混合液のｐＨに基づいて、Ｈ２ＳＯ４供給部１２２を制御する。具体的には、第２ｐＨ制御部２０４は、第２ｐＨメータ１２４が取得した開放タンク１２０内の混合液のｐＨが、装置の配管やハウジングの耐酸性の範囲内で炭酸のｐＫａである「６．３」よりも塩基性となるように、Ｈ２ＳＯ４供給量を制御する。
【００８３】
ＣＯ２供給量制御部２０６は、ドロー溶液の炭酸ナトリウム濃度が所定値（例えば１ｍｏｌ／Ｌ）となるように、ＣＯ２供給部１０４からのＣＯ２供給量を制御する。
【００８４】
なお、第１ｐＨ制御部２０２及び第２ｐＨ制御部２０４は、例えば、制御ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などで実現されてもよく、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｃｅｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などで構成される演算処理装置などで実現されてもよい。いずれの場合であっても、システム制御装置２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、各種外部メモリ等のハードウェア構成を備える。ＲＯＭは、システム制御装置２００に、第１ｐＨ制御部２０２と、第２ｐＨ制御部２０４と、ＣＯ２供給量制御部２０６と、を実現させるためのプログラムが記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読みだして実行する。これにより、システム制御装置２００は、第１ｐＨ制御部２０２と、第２ｐＨ制御部２０４と、ＣＯ２供給量制御部２０６と、を実現している。また、システム制御装置２００は、第１ｐＨメータ１０６、ＮａＯＨ供給部１０２、第２ｐＨメータ１２４、Ｈ２ＳＯ４供給部１２２、及びＣＯ２供給量制御部２０６のいずれか一つ以上を内蔵する構成としてもよい。
【００８５】
[水処理システムの実施例]
以上にて、本発明の実施形態に係る水処理システム１０の構成について詳細に説明を行った。続いて、本実施形態の実施例を説明する。本実施例においては、フィード溶液に海水（３．５％の食塩水と同等）を用い、水分の回収率は５０％として上記システムを構築した。
【００８６】
この実施例では、原水タンク１００及び開放タンク１２０として、ポリエチレン（ＰＥ）製の容量２００Ｌのタンクを用い、ポンプ１０８、１２６として、揚程が２０ｍのポンプを使用した。また、正浸透膜モジュール１１０として、ＨＴＩ社製ＴＦＣ膜を用いた正浸透膜モジュールを使用した。また、脱気膜モジュールとして、セルガード社のＬｉｑｕｉ−Ｃｅｌ  Ｘ５０（サイズ２．５ｉｎｃｈ×８ｉｎｃｈ）を１本用いた。また、真空ポンプ１３２として、５．０ｍ３／ｈの排気速度で、到達圧力が５ｋＰａの真空ポンプを使用した。また、高圧ポンプ１４２として、５ＭＰａの水圧を実現可能なポンプを使用した。また、逆浸透膜モジュール１４０として、Ｈｙｄｒａｎａｕｔｉｃｓ社製のＳＷＣ５を１本用いた。
【００８７】
まず、原水タンク１００に淡水を投入した。ついで、淡水にＮａＯＨ水溶液及びＣＯ２を添加することで、ドロー溶液を作製した。ここで、原水タンク１００中の水溶液のｐＨが「１０．５」となり、かつ、ドロー溶液中の炭酸ナトリウム濃度が１ｍｏｌ／ＬとなるようにＮａＯＨ及びＣＯ２の添加量を制御した。
【００８８】
作成したドロー溶液を、正浸透膜モジュール１１０に１０ｍ３／ｄａｙにて供給した。一方、フィード溶液を２０ｍ３／ｄａｙにて正浸透膜モジュール１１０に供給し、ドレイン溶液を１０ｍ３／ｄａｙにて回収した。したがって、１０ｍ３／ｄａｙの水分がドロー溶液に流入した。すなわち、回収率は５０％となった。水分及びドロー溶液からなる混合液は、２０ｍ３／ｄａｙにて開放タンク１２０に投入された。開放タンク１２０中の混合液に、混合液のｐＨが「５．５」となるようにＨ２ＳＯ４を添加した。これにより、ＣＯ２が解離して気体となり一部が放散した。さらに撹拌機にて混合液を撹拌することでＣＯ２の放散量が増加した。放散したＣＯ２は回収され、脱気膜モジュール１３０で回収されたＣＯ２と合せてドロー溶液作製に再利用された。
【００８９】
Ｈ２ＳＯ４を添加した混合液を、ポンプ１２６を用いて脱気膜モジュール１３０に送液し、脱気膜モジュール１３０にてＣＯ２を脱気した。脱気の際には、スウィープガスとしてＣＯ２を０．５ｍ３／ｈ（体積は０℃、１ａｔｍの標準状態条件に換算したもの）にて脱気膜モジュール１３０内に流した。脱気膜モジュール１３０から排気されたＣＯ２（すなわち、スウィープガスであるＣＯ２及び混合液から回収されたＣＯ２）は、開放タンク１２０から回収されたＣＯ２と合わせて、ドロー溶液作製に再利用された。このとき、ドロー溶液作製に不足したＣＯ２は新たにＣＯ２ボンベより補充した。
【００９０】
脱気膜モジュール１３０によりＣＯ２が除去された混合液は実質的にＮａ２ＳＯ４水溶液となった。該混合液を高圧ポンプ１４２に供給し、高圧ポンプ１４２により混合液の水圧を５ＭＰａに昇圧した。その後、混合液を逆浸透膜モジュール１４０に供給した。混合液からの回収率は５０％とし、１０ｍ３／ｄａｙの清澄水を得た。また、回収した清澄水について、水中の総イオンの濃度を示すＴＤＳ（Ｔｏｔａｌ  Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ  Ｓｏｌｉｄｓ）を測定したところ、２００ｐｐｍ以下であった。したがって、飲用可能な水分が回収できた。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態によれば、ドロー溶液の溶質にアンモニアを用いずとも高い浸透圧を実現することができ、ひいては、効率的に水分を回収することができる。また、ドロー溶液の溶質としてアンモニアを使用しないため、水分及びドロー溶液からなる混合液からアンモニアを含まない水分を回収することができる。すなわち、混合液から回収された水分に悪臭の原因となるアンモニアが混入するリスクを無くすことができる。また、混合液から回収した水分に二酸化炭素が混入しても、当該水分から臭気は発生せず、また、二酸化炭素は人体に無害であるので、当該水分の安全性がより高まる。
【００９２】
また、本実施形態によれば、ドロー溶液及び水分からなる混合液に酸性物質を添加し、混合液のｐＨを酸性とすることで、混合液中の二酸化炭素を解離状態とすることができるので、蒸留法などの他の方法よりも少ないエネルギーで混合液から二酸化炭素を除去することが容易になる。
【００９３】
また、本実施形態によれば、脱気膜を用いることにより、混合液から二酸化炭素を脱気するためのエネルギーが真空ポンプの駆動エネルギーだけで済むため、蒸留法などの他の方法よりも少ないエネルギーで混合液から二酸化炭素を除去することができる。
【００９４】
また、本実施形態によれば、脱気膜のスイープガスとして二酸化炭素を用いることにより、脱気膜によって除去した二酸化炭素を高純度な二酸化炭素とすることができるため、脱気膜によって除去した二酸化炭素を回収し、ドロー溶液の作製に再利用することができる。
【００９５】
また、本実施形態によれば、酸性物質として、少なくとも一つ以上の無機強酸を用いてもよく、これにより二酸化炭素除去後の混合液が中性となるので、後段の逆浸透膜工程において、使用する逆浸透膜への負荷を低減することができる。また、無機強酸は有機酸と比較して安価な工業薬品であるので、プロセスのコストを低減することができる。
【００９６】
また、本実施形態によれば、酸性物質として硫酸を用いるため、後段の逆浸透膜工程において、イオンの除去率が高くなり、純度の高い清澄水を得ることができる。また、硫酸は揮発性が低いため有害気体が発生せず安全性が高く、さらに、酸化力の強い硝酸等よりも配管やハウジングへのダメージを抑えることができる。
【００９７】
また、本実施形態によれば、金属化合物として、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物を少なくとも一つ以上用いてもよく、これにより遷移金属を含む金属化合物よりも安価な工業薬品が使用できるので、プロセスのコストを低減することができる。
【００９８】
また、本実施形態によれば、金属化合物として、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物の中でも特に安価な工業薬品である水酸化ナトリウムを用いるため、さらにプロセスのコストを低減することができる。
【００９９】
また、本実施形態によれば、フィード溶液は海水であり、海水より高い回収率で水分を回収することができる。
【０１００】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、水処理システムは、１つの正浸透膜モジュールを備えるとして説明を行ったが、本発明は係る例に限定されない。例えば、正浸透膜モジュールが、複数の正浸透膜モジュールを直列に接続した多段構成であって、フィード溶液の流路が直列に連結されて順次送液し、ドロー溶液の流路が各モジュールで別々になり同濃度（または後段のモジュールほど高濃度の）の溶液が送液されるようになってもよい。係る構成によれば、ドロー溶液の濃度がフィード溶液から流入した水分により希釈される割合を減少させることができる。したがって、ドロー溶液の出口側でもドロー溶液とフィード溶液の浸透圧差を高く維持できるので、より望ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、海水淡水化技術に適用することができる。本発明は、特に海水淡水化プラントに適用することで世界の水不足解消に貢献することが可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０      水処理システム
１００    原水タンク
１０２    ＮａＯＨ供給部
１０４、１３４    ＣＯ２供給部
１０６    第１ｐＨメータ
１０８、１２６    ポンプ
１１０    正浸透膜モジュール
１１２    フィード溶液供給部
１１４    ドレイン溶液回収部１１４
１２０    開放タンク
１２２    Ｈ２ＳＯ４供給部
１２４    第２ｐＨメータ
１３０    脱気膜モジュール
１３２    真空ポンプ
１４０    逆浸透膜モジュール
１４２    高圧ポンプ
１４４    清澄水回収部
１４６    濃縮溶液回収部
２００    システム制御装置
２０２    第１ｐＨ制御部
２０４    第２ｐＨ制御部
２０６    ＣＯ２供給量制御部
【図１】
2014097454.tif 000005
【図２】
2014097454.tif 000006
【図３】
2014097454.tif 000007