[发明专利]水处理方法、水处理系统以及水处理装置

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及水处理方法、水处理系统以及水处理装置。

背景技术

如果用渗透膜隔离低浓度的溶液和高浓度的溶液，则低浓度的溶液的溶剂透过渗透膜而向高浓度的溶液侧移动。为人所知的有通过利用溶剂产生移动的现象，使涡轮旋转而进行发电的渗透压发电装置。

渗透压发电装置有在封闭系统中使作业介质循环而进行发电的循环型渗透压发电装置。例如，为人所知的有利用碳酸铵水溶液作为作业介质的发电装置。在该装置中，因浓度相互不同的2种碳酸铵水溶液之间的渗透压差而产生的水流使涡轮旋转。为了再利用使涡轮旋转后的碳酸铵水溶液而对其进行加热，便分离为二氧化碳气体以及氨气、和浓度非常低的碳酸铵水溶液。分离的二氧化碳气体以及氨气再次导入水中。由此，便得到浓度高的碳酸铵水溶液。得到的浓度不同的2种碳酸铵水溶液一起再循环而用于发电。

碳酸铵的溶解性较高，其100g在常温下可溶于100mL的水中。因此，可以获得能够从海水(3.5Wt％)中吸引淡水(fresh water)这种程度的渗透压。然后，仅在60℃进行分解，便成为二氧化碳气体和氨气。在使用碳酸铵水溶液的渗透压发电装置中，向涡轮输送以正渗透压进行加压的碳酸铵水溶液而发电。正渗透压下的加压也可能获得250个气压的压力。这可以认为是海水的利用渗透压的渗透压发电的大约10倍的压力。

另一方面，在使用碳酸铵的利用正渗透压的发电中，伴随着有毒且具有腐蚀性的氨气的发生，产生体系内的劣化，从而对运行成本产生较大的影响。另外，碳酸铵容易析出。例如，在以6M使用的情况下，在低于50℃下立即析出。因此，在发生渗透膜附近的温度的降低的情况下，析出的结晶有弄伤渗透膜的危险。这是在室温下进行维护等时尤其可能发生的危险。为了减少析出的危险，不得不进行在低浓度下的运转。其结果是，难以获得充分的渗透压。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2010-509540号公报

专利文献2：国际公开第2005/017352号

专利文献3：美国专利申请公开第2010/0024423号说明书

非专利文献

非专利文献1：Jeffrey R.McCutcheona et al.“A novel ammonia-carbon dioxide forward(direct)osmosis desalination process”Desalination 174(2005)1-11

非专利文献2：R.L.McGinnis et al.“A novel ammonia-carbon dioxide osmotic heat engine for power generation”Science 305(2007)13-19

发明内容

发明所要解决的课题

本发明提供一种能够以低成本进行运转的水处理技术。

用于解决课题的手段

按照实施方式的水处理方法是使用包括含水的对象液和驱动溶液(draw solution)的作业介质的水处理方法。驱动溶液是在与水之间产生渗透压差的高渗透压液。该方法包括：(1)在用渗透膜分隔的渗透压发生器中，利用在对象液和驱动溶液之间产生的渗透压差，产生水和驱动溶液的混合液的流束，(2)将混合液的流束输送至气化分离部，(3)利用压力差分离水和驱动溶液，以及(4)对用气化分离部分离的驱动溶液进行再利用。

附图说明

图1是表示实施方式的渗透压发电系统的图。

图2是表示实施方式的渗透压发电方法的1个例子的方案。

图3是表示实施方式的渗透压发电系统的1个例子的略图。

图4是表示实施方式的渗透压发电系统的1个例子的略图。

图5是表示实施方式的渗透压发电系统的1个例子的略图。

图6是表示实施方式的渗透压发电系统的1个例子的略图。

图7是表示实施方式的渗透压发电系统的1个例子的略图。

图8是表示实施方式的渗透压发电系统的1个例子的略图。

图9是表示实施方式的渗透压发电系统的1个例子的略图。

图10是表示实施方式的渗透压发电系统的1个例子的略图。

图11是表示实施方式的淡水化系统的1个例子的略图。

图12是表示实施方式的渗透压发生器的1个例子的略图。

图13是表示实施方式的淡水化方法的1个例子的略图。