【手続補正書】
【提出日】平成26年10月31日(2014.10.31)
【手続補正１】
【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】
汚染水を浄化する方法であって、 
水を含み第１の浸透圧を有する汚染供給溶液流を半透膜の供給側に供給するステップと;
引き抜き溶質を含み第２の浸透圧を有する引き抜き溶液流を前記半透膜の引き抜き側に供給するステップと; 
前記半透膜の引き抜き側へ水を通過させて、希釈引き抜き溶液流を生じるステップと;
前記希釈引き抜き溶液流を加熱して相分離を開始し、液相の引き抜き溶質と液相の水を含む二相流出流を生じるステップと;
前記二相流出流中の前記引き抜き溶質を凝集させ、液相の凝集した前記引き抜き溶質と液相の水を含む凝集二相流出流を生じるステップと;
凝集した前記引き抜き溶質を前記凝集二相流出流から分離し、水と残存する前記引き抜き溶質を含む水リッチ流と、凝集した前記引き抜き溶質と水を含む溶質リッチ流とを生じるステップと;
前記水リッチ流を冷却し、冷却単相水リッチ流を生じるステップと;
前記冷却単相水リッチ流から残存する前記引き抜き溶質を分離し、残存引き抜き溶質流と精製水製品流とを生じるステップと、を備える方法。
【請求項２】
前記溶質リッチ流を冷却して、引き抜き溶質と水を含む冷却溶質リッチ流を生じるステップと;
前記残存引き抜き溶質流と前記冷却溶質リッチ流を混合して、再構成引き抜き溶液を生じるステップと;
前記再構成引き抜き溶液を前記半透膜の引き抜き側に再循環させるステップと、を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記希釈引き抜き溶液を加熱するステップは、熱交換器ネットワーク内で該希釈引き抜き溶液を加熱することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記引き抜き溶質を凝集させるステップは、コアレッサー内で該引き抜き溶質を凝集させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
凝集した前記引き抜き溶質を前記凝集二相流出流から分離するステップは、重力相分離器内で、該凝集二相流出流から凝集した該引き抜き溶質を分離することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記水リッチ流を冷却するステップは、熱交換器ネットワーク内で該水リッチ流を冷却することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記冷却単相水リッチ流から残存する前記引き抜き溶質を分離するステップは、ナノフィルタ、限外濾過器または逆浸透モジュール内で、該冷却単相水リッチ流から残存する該引き抜き溶質を分離することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記溶質リッチ流を冷却するステップは、熱交換器ネットワーク内で該溶質リッチ流を冷却することを含む、請求項２に記載の方法。  
【請求項９】
前記引き抜き溶質の曇り点温度は４０℃〜９０℃の範囲内であり、前記コアレッサーの動作温度は１５０℃未満である、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記水リッチ流中の残存する前記引き抜き溶質の濃度は、溶液中溶質重量にて５％未満である、請求項１に記載の方法。 
【請求項１１】
前記冷却単相水リッチ流の浸透圧は、５０ｍＯｓｍより低い、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記溶質リッチ流の溶質濃度は、溶液中溶質重量にて６０％より高い、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記引き抜き溶質は、低分子量ジオールのランダム共重合体またはシーケンシャル共重合体である、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ランダム共重合体またはシーケンシャル共重合体の分子量は５００より大きく、溶液中溶質重量で４０％の場合の浸透圧は３０気圧より高い、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記低分子量ジオールは、エタンジオールとプロパンジオールであり、
前記引き抜き溶質の曇り点温度、溶解度および浸透圧は、プロパンジオールに対するエタンジオールの比率を調整して、該引き抜き溶質の分子量を調節することによって制御される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記水リッチ流中の残存する前記引き抜き溶質の濃度または浸透圧を計測するステップと、
コアレッサーの動作温度を調節することによって残存する前記引き抜き溶質の濃度または浸透圧を制御するステップと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記引き抜き溶液流の流量を制御して前記希釈引き抜き溶液流中の前記引き抜き溶質の所定濃度を維持するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記コアレッサーは、前記引き抜き溶質を凝集させるための疎水性凝集エレメントを有する上部セクションと、水を集合させるための親水性凝集エレメントを有する下部セクションと、に分けられ、
前記疎水性凝集エレメントの疎水性の程度と前記親水性凝集エレメントの親水性の程度は、前記引き抜き溶質が１０μmより大きくなるよう凝集するように選択される、請求項４に記載の方法。
【請求項１９】
前記熱交換器ネットワークは、少なくとも２つの熱交換器を有する、請求項３に記載の方法。 
【請求項２０】
前記ナノフィルタ、限外濾過器または逆浸透モジュールは、２０００未満の分子量でのカットオフを行い、溶液中溶質重量にて５０％未満のＮａＣｌ除去を行い、溶液中溶質重量にて９５％を超える引き抜き溶質の除去を行う、請求項７に記載の方法。
【請求項２１】
プロセス中の前記引き抜き溶質の微生物濃度は、ＵＶ滅菌装置または殺生物剤により制御される、請求項１に記載の方法。 
【請求項２２】
前記ナノフィルタ、限外濾過器または逆浸透モジュールのフィルタ透過物から、残存する前記引き抜き溶質を除去するために、高度酸化プロセスまたは吸着システムを用いる、請求項７に記載の方法。
【請求項２３】
汚染水を浄化するためのシステムであって、
水を含み第１の浸透圧を有する汚染供給溶液流を受けるための供給側と、引き抜き溶質を含み第２の浸透圧を有する引き抜き溶液流を受けるための引き抜き側と、を有する半透膜であって、水を前記汚染供給溶液流から前記引き抜き側に通過させて、希釈引き抜き溶液流を生成するように構成される半透膜と;
前記希釈引き抜き溶液流を加熱して相分離を開始し、液相の引き抜き溶質と液相の水を含む二相流出流を生じるように構成される第１の熱交換器と;
前記希釈引き抜き溶液流中の前記引き抜き溶質を凝集させて、液相の凝集した前記引き抜き溶質と液相の水を含む凝集二相流出流を生成するように構成されるコアレッサーと;
凝集した前記引き抜き溶質を前記凝集二相流出流から分離して、水と残存する前記引き抜き溶質を含む水リッチ流と、凝集した前記引き抜き溶質と水を含む溶質リッチ流を生成するように構成される重力相分離器と；
前記水リッチ流を冷却して冷却単相水リッチ流を生成するように構成される第２の熱交換器と；
残存する前記引き抜き溶質を前記冷却単相水リッチ流から分離して、残存引き抜き溶質流と精製水製品流を生成するように構成される逆浸透モジュールと、を備えるシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
以下、正浸透浄水または脱塩のための改良されたシステムと方法を開示する。一実施形態により、汚染水を浄化する方法が提供される。当該方法は、水を含み第１の浸透圧を有する汚染供給溶液流を半透膜の供給側に供給するステップと、引き抜き溶質を含み第２の浸透圧を有する引き抜き溶液流を半透膜の引き抜き側に供給するステップとを有する。半透膜の引き抜き側へ水を通過させて、希釈引き抜き溶液流を生成する。希釈引き抜き溶液流中の引き抜き溶質により二相流出流を生成する。二相流出流中の引き抜き溶質を凝集させ、凝集流出流を生成する。凝集した引き抜き溶質を凝集流出流から分離し、水と残存引き抜き溶質を含む水リッチ流と、凝集した引き抜き溶質と水を含む溶質リッチ流とを生成する。水リッチ流を冷却して残存引き抜き溶質を溶解させ、冷却単相水リッチ流を生成する。冷却単相水リッチ流から残存引き抜き溶質を分離し、残存引き抜き溶質流と精製水製品流とを生成する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
希釈引き抜き溶液流５は熱交換器ネットワーク４に通され、そこでは相分離を開始するのに十分な程度、温度上昇させられる。熱交換器ネットワーク４は、希釈引き抜き溶液５の温度を上昇させるために、一つの熱交換器、または、直列あるいは並列となるように構成される複数の熱交換器を含むものとすることができる。熱交換器ネットワーク４からの流出流として流出する希釈引き抜き溶液流１９の温度は、二相流出流を生成するのに十分な温度である。 
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
熱交換器ネットワーク４から流出する二相引き抜き溶液流出流１９は、温度制御式コアレッサー６に供給される。こうして、熱交換器ネットワーク４内の溶質リッチな小液滴を凝集させる。コアレッサー６は、続く相分離器プロセス８で分離されるのに十分な大きさとなるよう溶質リッチ液滴を凝集させるように設計される。一実施形態において、コアレッサー６は、溶質リッチ液滴を１０μm（好ましくは２５μm、より好ましくは５０μm）より大きくなるように凝集させるように設計される。コアレッサー６に通される二相流に起因する圧力低下は、ナノフィルタに通される二相流に起因する圧力低下よりかなり小さい。コアレッサー６を使用することにより、余計な複雑さと準バッチ操作で必要な逆洗浄が不要となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
相分離を開始させるのに十分な程度に、両希釈引き抜き溶液流２０６と混合引き抜き溶液流２１２を熱交換器ネットワーク２０８、２１０、２１４で加熱する。仕上げ熱交換器２１４からの流出流として流れ出る混合希釈引き抜き溶液流２１２の温度は、二相流出流２１２を生じるのに十分である。 
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
仕上げ熱交換器２１４から流れ出る二相引き抜き溶液流出流５は温度制御式コアレッサー２１６に供給され、熱交換器ネットワーク２０８、２１０、２１４内の溶質リッチ小液滴を凝集させる。コアレッサー２１６は、続く相分離器プロセス２１８で溶質リッチ液滴が分離されるのに十分な大きさとなるよう凝集させるように設計される。一実施形態において、コアレッサー２１６は、１０μm（好ましくは２５μm、より好ましくは５０μm）より大きくなるよう、溶質リッチ液滴を凝集させるように設計される。コアレッサー２１６を通過する二相流に起因する圧力低下は、ナノフィルタを通過する二相流に起因する圧力低下よりかなり小さい。コアレッサー２１６を使用することにより、余計な複雑さと準バッチ操作で必要な逆洗浄が不要となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
希釈引き抜き溶液流３０６は熱交換器ネットワーク３０８に通され、そこでは、相分離を開始させるのに十分なまで温度上昇させられる。熱交換器ネットワーク３０８は、希釈引き抜き溶液流３０６の温度を上昇させるための一つの熱交換器、あるいは、直列または並列に構成される複数の熱交換器を含むものとすることができる。熱交換器ネットワーク３０８からの流出流として流れ出る希釈引き抜き溶液流３０の温度は、二相流出流を生み出すのに十分な温度である。 
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
熱交換器ネットワーク３０８から流れ出る二相引き抜き溶液流出流３４０は、温度制御式の一次コアレッサー３１０に供給される。これにより、熱交換器ネットワーク３０８内の溶質リッチ小液滴が凝集される。一次コアレッサー３１０は、続く相分離器プロセス３１２で分離されるのに十分な大きさとなるように溶質リッチ液滴を凝集させるよう設計される。一実施形態において、一次コアレッサー３１０は、溶質リッチ液滴を１０μm（好ましくは２５μm、より好ましくは５０μm）より大きくなるように凝集させるように設計される。一次コアレッサー３１０を通過する二相流に起因する圧力低下は、ナノフィルタを通過する二相流に起因する圧力低下よりかなり小さい。コアレッサー３１０を使用することにより、余計な複雑さと準バッチ操作で必要な逆洗浄が不要となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
ステップ４０３で、希釈された希釈引き抜き溶液流は、十分な程度加熱され、これにより二相流出流を生成する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
ステップ４０５で、二相流出流中の引き抜き溶質は凝集され、凝集流出流を生じる。ステップ４０６で、凝集した引き抜き溶質は凝集流出流から分離される。その結果、水と残存引き抜き溶質を含む水リッチ流と、凝集した引き抜き溶質と水を含む溶質リッチ流を生じる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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