【手続補正書】
【提出日】平成27年3月3日(2015.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
希釈ドロー溶液３２６は、分離および／またはリサイクルシステム３３０に誘導され、そこで希釈ドロー溶液３２６が、正浸透プロセスを介して得られるドロー溶質（または濃縮ドロー溶液）３２８と溶媒（例えば、飲料水）とに分離される。この回収された溶媒３３２は、膜を通して交換されたがドロー溶質の回収工程中には除去されなかった、溶質の少なくとも１つの第２のイオン種を含有する。ドロー溶質は、'８１９公開に記載されるものを含む、本明細書に記載されるシステムおよび方法のいずれかによって回収され得る。回収されたドロー溶質３２８は、濃縮ドロー溶液３２４の源にリサイクルされてもよいか、またはその基礎を形成することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下のステップを含む、浸透圧駆動型膜システムにおけるドロー溶質の回収率を最大化する方法：
正浸透膜を備える、第１の浸透圧駆動型膜システムを提供するステップと、
前記膜の第１の側に、第１の溶液を導入するステップと、
前記膜の第２の側に、第１の溶液の濃度よりも高い濃度を有する濃縮ドロー溶液を導入するステップと、
前記第１の溶液から溶媒を浸透圧的に分離するステップと、
前記膜の前記第１の側に、前記膜を通した逆イオン交換により溶質の第１のイオン種を含む第２の溶液を形成するステップと、
前記膜の前記第２の側に希釈ドロー溶液を形成するステップであって、前記濃縮ドロー溶液が前記分離された溶媒の導入によって希釈される、ステップと、
前記希釈ドロー溶液を、ドロー溶質と、溶質の第２のイオン種を含む溶媒とに分離するステップと、
前記ドロー溶質を前記第１の浸透圧駆動型膜システムにリサイクルするステップと、
逆浸透膜を備える第２の浸透圧駆動型膜システムを提供するステップと、
前記第２の浸透圧駆動型膜システム内で溶質の第２のイオン種を含む前記溶媒を加圧するステップと、
溶質の第２のイオン種を含む前記溶媒を、精製された溶媒と、前記溶質の第２のイオン種を含む濃縮溶液とに分離するステップと、
前記溶質の第２のイオン種を含む前記濃縮溶液を前記第１の浸透圧駆動型膜システムの前記第１の溶液にリサイクルするステップと、
前記第２の溶液中の前記溶質の第１のイオン種と前記溶質の第２のイオン種の平衡を保ち、さらなる除去可能なドロー溶質を形成するステップと、
前記第２の溶液を、前記さらなるドロー溶質と第３の溶液とに分離するステップ。
【請求項２】
前記さらなるドロー溶質を前記濃縮ドロー溶液中にリサイクルするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記希釈ドロー溶液を分離する前記ステップは、蒸留を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記濃縮ドロー溶液は、アンモニアと二酸化炭素を１：１を超えるモル比で含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
以下を備える、第１の溶液から溶媒を浸透抽出するためのシステム：
正浸透システムであって、
前記第１の溶液の源に流体的に接続された入口を有する第１のチャンバと、
濃縮ドロー溶液の源に流体的に接続された入口を有する第２のチャンバであって、前記ドロー溶液が前記第１の溶液の濃度よりも高い濃度を有する、第２のチャンバと、
前記第１のチャンバを前記第２のチャンバから分離する半透膜システムと、を備える、正浸透システムと、
前記第２のチャンバの下流にある前記正浸透システムに流体的に連結され、そこから希釈ドロー溶液を受容し、それにより前記濃縮ドロー溶液が前記第１の溶液からの前記溶媒の導入によって希釈され、さらに前記希釈ドロー溶液をドロー溶質と溶媒流とに分離するように構成される、第１の分離システムと、
前記分離システムに流体的に連結され、前記溶媒流を加圧および輸送するように構成される、圧力交換器と、
前記圧力交換器に流体的に連結された逆浸透システムであって、
前記加圧された溶媒流を受容するように構成される第１のチャンバと、
前記第１のチャンバに連結された半透膜と、
前記半透膜に連結され、前記膜を通って流動した溶媒を受容するように構成される第２のチャンバとを備え、前記逆浸透ユニットの前記第１のチャンバは、前記逆浸透システムの前記第１のチャンバからの前記溶媒流の保持液(retentate)を前記第１の溶液に提供するように前記正浸透ユニットの前記第１のチャンバに流体的に連結される、逆浸透システムと、
前記正浸透システムの前記第１のチャンバに流体的に連結され、そこから濃縮された第１の溶液を受容し、前記濃縮された第１の溶液からドロー溶質および生成物流を除去するように構成される、第２の分離システム。
【請求項６】
前記分離されたドロー溶質を前記濃縮ドロー溶液に返却するために前記第２の分離システムと流体連通するリサイクルシステムをさらに備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記濃縮ドロー溶液は、アンモニアと二酸化炭素を１対１を超えるモル比で含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１および／または第２の分離システムは、蒸留塔および／または接触膜を備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
以下を含む、廃水を処理する方法：
高い生物化学的酸素要求量または高い化学的酸素要求量を有する廃水を半透膜の第１の側に導入することと、
アンモニアと二酸化炭素を１対１を超えるモル比で含む濃縮ドロー溶液を前記半透膜の第２の側に導入して、前記半透膜を横切る所望の浸透圧濃度勾配を維持することと、
前記半透膜を横切る前記廃水の少なくとも一部の流れを促進して、前記半透膜の前記第１の側に第２の溶液を形成し、前記半透膜の前記第２の側に希釈ドロー溶液を形成することと、
前記希釈ドロー溶液の少なくとも一部を分離工程に導入して、ドロー溶質および溶媒流を回収することと、
前記第２の溶液を焼却炉および嫌気性消化槽のうちの少なくとも１つを含む２次プロセスに導入することと、
前記２次プロセスの間に発生した熱を前記分離工程に提供すること。
【請求項１０】
以下のステップを含む、正浸透プロセス：
溶媒および溶質を含む第１の溶液を半透膜の第１の側に導入するステップと、
複数のシードを前記第１の溶液に導入するステップと、
前記第１の溶液よりも高い濃度を有する濃縮ドロー溶液を前記半透膜の第２の側に導入するステップと、
前記第１の溶液中の前記溶質の核形成を促進するステップと、
前記半透膜を横切る前記溶媒の流れを促進して、前記半透膜の前記第１の側に第２の溶液を形成し、前記半透膜の前記第２の側に希釈ドロー溶液を形成するステップであって、前記濃縮ドロー溶液が前記溶媒の導入によって希釈される、ステップ。
【請求項１１】
前記希釈ドロー溶液を分離ユニットに誘導して、溶媒流および／またはドロー溶質を回収するステップをさらに含む、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記半透膜の前記第２の側の前記濃縮ドロー溶液中に前記ドロー溶質を再導入して、前記濃縮ドロー溶液の所望のモル比を維持するステップをさらに含む、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記第１の溶液から析出した前記溶質を回収するステップをさらに含む、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項１４】
以下を含む、浸透を使用して溶液を処理するためのシステム：
正浸透モジュールであって、
溶媒および溶質を含む第１の溶液の源と流体連通する第１のチャンバと、
濃縮ドロー溶液と流体連通する第２のチャンバであって、前記濃縮ドロー溶液が前記第１の溶液よりも高い濃度を有する、第２のチャンバと、
前記第１のチャンバと前記第２のチャンバを連結する半透膜と、を備える、正浸透モジュールと、
複数のシードを前記第１のチャンバ内に導入するための手段。
【請求項１５】
溶媒流および／またはドロー溶質を回収するために前記第２のチャンバと流体連通する分離モジュールをさらに備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ドロー溶質を前記濃縮ドロー溶液中にリサイクルするための手段をさらに備える、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
以下を備える、浸透を使用して溶液を処理するための装置：
溶媒および少なくとも１つの溶質を含む第１の溶液を受容するように構成されるチャンバと、
前記チャンバ内に配置され、前記第１の溶液と流体連通する外部表面と、濃縮ドロー溶液を受容するための内部表面とを有する半透膜を備える、膜モジュールと、
複数のシードを前記チャンバ内に導入するための手段であって、前記複数のシードは、前記チャンバ内の前記第１の溶液の前記少なくとも１つの溶質の少なくとも一部の核形成を引き起こす、手段。