CN112638507A - 温度敏感性吸水剂、水处理方法和水处理装置 - Google Patents

Abstract

为了在获得高渗透压的同时降低浊点，制成由通式：R¹O(AO)_nR²…(1)所示的聚氧化烯加成物构成的温度敏感性吸水剂。需要说明的是，通式(1)中，R¹是从碳原子数为6～13的一元醇除去羟基而得到的残基，R²是氢原子或碳原子数为1～13的烷基或烯基，AO是碳原子数为2～4的氧化烯基，n是环氧烷的平均加成摩尔数、为1～235，在n为2以上的情况下，2个以上的AO可以相同也可以不同。R¹是碳原子数为6～13的脂肪族一元醇残基、脂肪族直链一元醇残基、或脂肪族支链一元醇残基。

Description

温度敏感性吸水剂、水处理方法和水处理装置

技术领域

本发明涉及用于从包含水作为溶剂的含水溶液中提取水的温度敏感性吸水剂、以及使用了温度敏感性吸水剂的水处理方法和水处理装置。

背景技术

以往，已知利用半透膜从海水中提取淡水的各种方法。具体而言，主要开发出下述反渗透法：对海水施加渗透压以上的压力，强制性地使水透过反渗透膜。但是，在反渗透法中，需要将海水加压至高压，因而存在设备成本和运转成本高的问题。因此，近年来正在开发下述方法：使浓度高于海水的盐溶液与海水借由半透膜接触，不加压至高压而利用渗透压使海水中的水移动至盐溶液，进行分离、回收，由此生成淡水。

例如，专利文献1中公开了下述技术：借由半透膜使包含水并具有第1渗透压的污染供给溶液流向供给包含抽出溶质并具有第2渗透压的抽出溶液流的抽出侧通过，之后通过加热、凝聚、冷却生成冷却单相富水流。专利文献1中举出了低分子量二醇的无规共聚物或序列共聚物作为抽出溶质。

另外，专利文献2中记载了下述技术：使含有热相分离物质的热相分离物质流与含有溶剂的供给流借由半透膜对流或并流，使溶剂移动到热相分离物质流。专利文献2中，作为热相分离物质，可以举出特定的疏水基团修饰环氧烷聚合物，其中，疏水基团所具有的碳原子数为1～3个。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2014-512951号公报

专利文献2：日本特开2017-148734号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，上述现有技术中使用的抽出溶质或热相分离物质等所谓的温度敏感性吸水剂存在以下问题：渗透压低，作为吸水剂的吸水性能不足；或者相分离温度高，能量成本升高。即，专利文献1中记载的作为温度敏感性吸水剂的二醇的聚合物存在渗透压低、吸水性能不充分的问题。另外，对于专利文献2中记载的使末端为碳原子数1～3个的烷基的环氧烷聚合物来说，作为分离温度的浊点高达150℃。因此，专利文献2中记载的温度敏感性吸水剂极其难以利用使用了正渗透的水处理装置中的废热而到达浊点，存在水处理装置所需要的能量成本升高的问题。

本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供一种在能够获得高渗透压的同时还能降低浊点的温度敏感性吸水剂。另外，另一目的在于提供一种能够降低能量成本的水处理方法和水处理装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题、达到目的，本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，其由通式(1)所示的聚氧化烯加成物构成。

R¹O(AO)_nR²…(1)

(通式(1)中，R¹是从碳原子数为6～13的一元醇除去羟基而得到的残基，R²是氢原子或碳原子数为1～13的烷基或烯基，AO是碳原子数为2～4的氧化烯基，n是环氧烷的平均加成摩尔数、为1～235，在n为2以上的情况下，2个以上的AO可以相同也可以不同。)

本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，在上述发明中，上述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中的R¹是碳原子数为6～13的脂肪族一元醇残基。

本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，在上述发明中，上述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中的R¹是碳原子数为6～13的脂肪族直链一元醇残基。

本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，在上述发明中，上述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中的R¹是碳原子数为6～13的脂肪族支链一元醇残基。

本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，在上述发明中，上述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中的AO由通式(2)所表示。

-(A¹O)_x/(A²O)_y/(A³O)_z-…(2)

(通式(2)中，A¹O表示氧化乙烯基，A²O表示氧化丙烯基，A³O表示氧化丁烯基，x是环氧乙烷的平均加成摩尔数、为1～100，y是环氧丙烷的平均加成摩尔数、为0～80，z是环氧丁烷的平均加成摩尔数、为0～55。y与2z等价，y和z不同时为0。A¹O、A²O、A³O的加成方式可以为无规状、嵌段状、或者同时包含无规状和嵌段状的方式中的任一种。)

本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，在上述发明中，在上述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中，AO为氧化乙烯基和氧化丙烯基时的x/y为0.3以上3.3以下，AO为氧化乙烯基和氧化丁烯基时的x/2z为0.3以上3.3以下，AO为氧化乙烯基、氧化丙烯基和氧化丁烯基时的x/(y+2z)为0.3以上3.3以下。

本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，在上述发明中，在上述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中，AO为氧化乙烯基和氧化丙烯基时的x/y为0.5以上2.9以下，AO为氧化乙烯基和氧化丁烯基时的x/2z为0.5以上2.9以下，AO为氧化乙烯基、氧化丙烯基和氧化丁烯基时的x/(y+2z)为0.5以上2.9以下。

本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，在上述发明中，在上述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中，AO为氧化乙烯基和氧化丙烯基时的x/y为1.5以上2.7以下，AO为氧化乙烯基和氧化丁烯基时的x/2z为1.5以上2.7以下，AO为氧化乙烯基、氧化丙烯基和氧化丁烯基时的x/(y+2z)为1.5以上2.7以下。

本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，在上述发明中，上述聚氧化烯加成物的分子量为500以上6000以下。

本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，在上述发明中，上述聚氧化烯加成物的分子量为1000以上4000以下。

本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，在上述发明中，上述聚氧化烯加成物的浊点为30℃以上80℃以下。

本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，在上述发明中，上述聚氧化烯加成物的浊点为40℃以上75℃以下。

本发明的一个方式的温度敏感性吸水剂的特征在于，在上述发明中，其在利用正渗透法的淡水制造中被用作诱导物质。

本发明的一个方式的水处理方法为利用上述发明的温度敏感性吸水剂从包含水作为溶剂的含水溶液中分离水的水处理方法，其特征在于，包括下述工序：正渗透工序，借由半透膜使水从上述含水溶液移动至包含上述温度敏感性吸水剂的驱动溶液而制成稀释驱动溶液；加热工序，将上述稀释驱动溶液加热至上述温度敏感性吸水剂的浊点以上的温度；和水分离工序，从上述加热工序中被加热的上述稀释驱动溶液进行分离水的分离。

本发明的一个方式的水处理装置为利用上述发明的温度敏感性吸水剂从包含水作为溶剂的含水溶液中分离水的水处理装置，其特征在于，具备下述单元：正渗透单元，借由半透膜使水从上述含水溶液移动至包含上述温度敏感性吸水剂的驱动溶液而制成稀释驱动溶液；加热单元，将上述稀释驱动溶液加热至上述温度敏感性吸水剂的浊点以上的温度；和水分离单元，从被上述加热单元所加热的上述稀释驱动溶液进行分离水的分离。

发明的效果

根据本发明的温度敏感性吸水剂，能够在获得高渗透压的同时降低浊点。根据本发明的水处理方法和水处理装置，能够降低能量成本。

附图说明

图1是示出在不同的单末端的烷基的各碳原子数的情况下实施方式的温度敏感性吸水剂中的渗透压差的EO数依赖性的曲线图。

图2是示出将比较例1中的膜透过速度设为1时的试剂的膜透过速度的曲线图。

图3是示出在不同的末端的烷基的各碳原子数的情况下将比较例1中的渗透量设为1时的渗透量的相对值的曲线图。

图4是示出在不同的末端的烷基的各碳原子数的情况下将比较例1中的分离时间设为1时的分离时间的相对值的曲线图。

图5是示出使单末端为烷基的温度敏感性吸水剂的渗透压相对于EO数/PO数比的关系的曲线图。

图6是示出使单末端为烷基的温度敏感性吸水剂的浊点相对于EO数/PO数比的关系的曲线图。

图7是示出温度敏感性吸水剂的水溶液中的粘度的分子量依赖性的曲线图。

图8是示意性地示出本发明的第1实施方式的水处理装置的框图。

图9是示意性地示出本发明的第2实施方式的水处理装置的框图。

图10是示意性地示出本发明的第3实施方式的水处理装置的框图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，在下述实施方式的全部附图中，对相同或对应的部分附以相同的附图标记。另外，本发明不受以下说明的实施方式的限定。

(温度敏感性吸水剂)

首先，对本发明的实施方式的温度敏感性吸水剂进行说明。温度敏感性吸水剂是指下述物质：在低温下为亲水性，良好地溶解于水中，吸水量增多；而随着温度的上升，吸水量降低，在达到规定温度以上时发生疏水化，溶解度降低。在温度敏感性吸水剂中，水溶性与水不溶性发生变化的温度被称为浊点。即，温度敏感性吸水剂是具有下述性质的吸水剂：其具有浊点，若加热则发生凝聚。因此，温度敏感性吸水剂多在正渗透法中被用作诱导物质。此处，作为本实施方式中所用的温度敏感性吸水剂，使用具有选自环氧乙烷(EO)与选自环氧丙烷(PO)和环氧丁烷(BO)中的至少一种的聚合物的试剂。

本实施方式中，温度敏感性吸水剂是在加热至浊点以上时发生分离的物质，其至少包含疏水部和亲水部。作为温度敏感性吸水剂，可以举出例如由直链的环氧乙烷(EO)与选自环氧丙烷(PO)和环氧丁烷(BO)中的至少一种的聚合物(嵌段共聚物、无规共聚物、或者同时包含嵌段共聚物和无规共聚物)构成的聚合物。

具体而言，温度敏感性吸水剂由通式(1)所示的聚氧化烯加成物构成。

R¹O(AO)_nR²…(1)

通式(1)中，R¹是从碳原子数为6～13的直链或支链一元醇除去羟基而得到的残基，是碳原子数为6～13的脂肪族一元醇残基、碳原子数为6～13的脂肪族直链一元醇残基、或碳原子数为6～13的脂肪族支链一元醇残基。若举出R¹的具体例，可以为选自由己基、异己基、庚基、异庚基、辛基、异辛基、2-乙基己基、壬基、异壬基、3,5,5-三甲基己基、癸基、异癸基、十一烷基、异十一烷基、十二烷基、异十二烷基、十三烷基、异十三烷基、己烯基、异己烯基、庚烯基、异庚烯基、辛烯基、异辛烯基、壬烯基、异壬烯基、癸烯基、异癸烯基、十一碳烯基、异十一碳烯基、十二碳烯基、异十二碳烯基、十三碳烯基、异十三碳烯基组成的组中的至少两种的混合物。

通式(1)中，R²是氢原子或碳原子数为1～13的烷基或烯基。若举出R²的具体例，可以为选自由氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、异己基、庚基、异庚基、辛基、异辛基、2-乙基己基、壬基、异壬基、3,5,5-三甲基己基、癸基、异癸基、十一烷基、异十一烷基、十二烷基、异十二烷基、十三烷基、异十三烷基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、异戊烯基、己烯基、异己烯基、庚烯基、异庚烯基、辛烯基、异辛烯基、壬烯基、异壬烯基、癸烯基、异癸烯基、十一碳烯基、异十一碳烯基、十二碳烯基、异十二碳烯基、十三碳烯基、异十三碳烯基组成的组中的至少两种的混合物。

通式(1)中，AO是碳原子数为2～4的氧化烯基。若举出AO的具体例，为氧化乙烯基、氧化丙烯基、氧化丁烯基。n是环氧烷的平均加成摩尔数、为1～235，在n为2以上的情况下，2个以上的AO相互可以相同也可以不同。

换言之，温度敏感性吸水剂由包含作为亲水部的环氧乙烷(EO)组与作为疏水部的选自环氧丙烷(PO)组和环氧丁烷(BO)组中的至少一种的聚合物构成，其具有浊点，加热时发生凝聚。温度敏感性吸水剂在聚合物的至少单末端、优选仅在单末端具有烷基，烷基的碳原子数为6以上13以下。

另外，作为通式(1)所示的聚氧化烯加成物中的AO，能够为通式(2)所示的组成。

-(A¹O)_x/(A²O)_y/(A³O)_z-…(2)

(通式(2)中，A¹O表示氧化乙烯基，A²O表示氧化丙烯基，A³O表示氧化丁烯基，x是环氧乙烷的平均加成摩尔数、为1～100，y是环氧丙烷的平均加成摩尔数、为0～80，z是环氧丁烷的平均加成摩尔数、为0～55。y与2z等价，y和z不同时为0。A¹O、A²O、A³O的加成方式可以为无规状、嵌段状、或者同时包含无规状和嵌段状的方式中的任一种。)

在通式(1)所示的聚氧化烯加成物中，AO为氧化乙烯基和氧化丙烯基时，通式(2)中的z为0，x/y典型地为0.3以上3.3以下。AO为氧化乙烯基和氧化丁烯基时，通式(2)中的y为0，x/2z典型地为0.3以上3.3以下。AO为氧化乙烯基、氧化丙烯基和氧化丁烯基时，x/(y+2z)典型地为0.3以上3.3以下。

另外，在通式(1)所示的聚氧化烯加成物中，AO为氧化乙烯基和氧化丙烯基时，通式(2)中的z为0，x/y优选为0.5以上2.9以下、更优选为1.5以上2.7以下。AO为氧化乙烯基和氧化丁烯基时，通式(2)中的y为0，x/2z优选为0.5以上2.9以下，更优选为1.5以上2.7以下。AO为氧化乙烯基、氧化丙烯基和氧化丁烯基时，x/(y+2z)优选为0.5以上2.9以下，更优选为1.5以上2.7以下。

这些物质在加热时发生白浊后，在保持温度的状态下静置几分钟，则白浊的微粒彼此凝聚，分离成水层和聚合物层。作为温度敏感性吸水剂的最佳条件，主要可以举出高渗透压、低浊点、低粘度和高分子量。

(高渗透压)

在通过正渗透法制造淡水的情况下，作为膜组件的半透膜，主要使用正渗透(FO：Forward Osmosis)膜。详细情况如后所述，为了利用具备正渗透膜的膜组件将海水等含水溶液脱盐以获得生成水(淡水)，需要使流入膜组件的包含温度敏感性吸水剂的驱动溶液的渗透压高于含水溶液的渗透压。这是因为，若驱动溶液的渗透压低于含水溶液的渗透压，则水不会从含水溶液移动至驱动溶液。另外，若从含水溶液的淡水回收率少，则取水动力、以及使用了砂滤、微滤膜(MF膜)和超滤膜(UF膜)等的对于含水溶液的前处理固液分离的处理所需的成本升高。因此，优选从含水溶液的淡水回收率高。需要说明的是，在使用反渗透(RO：Reverse Osmosis)膜作为膜组件的半透膜制造淡水的情况下，回收率为30～50％左右。

表1是示出作为含水溶液的海水的盐浓度与各回收率下作为浓缩含水溶液的浓缩水的渗透压的关系的表。如表1所示，作为淡水制造中使用的含水溶液，在使用假定温带区域的盐浓度为3～4％的海水的情况下，浓缩水的渗透压为30～60atm左右，在使用假定热带地区的盐浓度为4～5％的海水的情况下，浓缩水的渗透压为40～70atm左右。关于这点，浓缩水的渗透压与温度敏感性吸水剂的渗透压之差越大，则正渗透膜的透过速度越高，因此能够减小为了获得淡水所需要的膜面积，能够抑制正渗透膜的设备成本。此处，作为浓缩水与温度敏感性吸水剂的渗透压差，优选为40atm左右。这是因为，若渗透压差过小，则借由正渗透膜的水的移动困难，另一方面，若渗透压差为40atm以上，则水的移动会充分进行。因此，对于温度敏感性吸水剂的渗透压来说，在由温带地区的海水制造淡水(以下为海水淡化)时，典型地为30atm以上、优选为70atm以上，在热带地区中的海水淡化中，典型地为40atm以上、优选为80atm以上。这样，优选用于获得淡水的温度敏感性吸水剂的渗透压尽可能高。

【表1】

(表1)

(低浊点)

在使用正渗透膜制造淡水的情况下，通过将含有温度敏感性吸水剂的驱动溶液加热至高于浊点的温度，使温度敏感性吸水剂凝聚，从驱动溶液中分离。因此，温度敏感性吸水剂的浊点越低，则越能降低加热器或热交换器的设备成本，进而由于能够利用低温废热，因而优选温度敏感性吸水剂的浊点低。因此，温度敏感性吸水剂的浊点具体例如为80℃以下、优选为75℃以下，为了利用更低温的废热，更优选70℃以下。另外，关于温度敏感性吸水剂的浊点，需要在膜组件内在水的吸收时不发生凝聚、并且在不冷却含水溶液的情况下在含水溶液中假定的最高温度以上。因此，关于温度敏感性吸水剂的浊点，在温带地区的海水淡化中优选为30℃以上，在热带地区的海水淡化中优选为40℃以上，为了在热带地区也利用表层海水，更优选为50℃以上。由此，温度敏感性吸水剂中的浊点典型地为30℃以上80℃以下、优选为40℃以上75℃以下、更优选为50℃以上70℃以下。

(高分子量)

温度敏感性吸水剂的分子量若过小，则会小于膜组件中的半透膜的分级分子量，驱动溶液有可能会通过半透膜漏出到含水溶液侧。因此，温度敏感性吸水剂的分子量优选大于半透膜的分级分子量。具体而言，例如Synder公司制造的NF膜NFW中的分级分子量为300～500Da。因此，温度敏感性吸水剂的分子量优选为500以上。另外，为了进一步降低操作压力，优选利用UF膜。具体而言，例如SUEZ公司制造的UF膜GE系列中的分级分子量为1000Da左右。因此，温度敏感性吸水剂的分子量更优选为1000以上。

(低粘度)

另一方面，若驱动溶液的粘度例如超过350cP，则会因粘性增加导致分离时间大幅增加。因此，温度敏感性吸水剂的分子量优选为6000以下。另外，温度敏感性吸水剂的分子量越大，则包含温度敏感性吸水剂的驱动溶液的粘度越高，因此需要根据粘度来改变所选择的泵。若包含温度敏感性吸水剂的驱动溶液的粘度例如超过230cP，则难以使用一般的涡流泵，需要泥浆泵等高粘度用的泵。这种情况下，存在泵的设备成本比一般的涡流泵高的问题。因此，作为温度敏感性吸水剂的粘度，优选为230cP以下。需要说明的是，与该粘度范围对应的温度敏感性吸水剂的分子量为4000以下。由此可知，温度敏感性吸水剂的分子量优选为500以上6000以下、更优选为1000以上4000以下。

(EO数/PO数比)

在温度敏感性吸水剂的结构中，EO基显示出亲水性，并且PO基显示出疏水性。因此，环氧乙烷的平均加成数(以下记为EO数)相对于环氧丙烷的平均加成数(以下记为PO数)的比例(EO数/PO数比)成为决定温度敏感性吸水剂中的渗透压和浊点的主要因素。EO数/PO数比若过小，则疏水性增强、渗透压降低；另一方面，若过大，则亲水性增强、浊点升高。因此，满足上述渗透压和浊点的条件的EO数/PO数比典型地为0.3以上3.3以下、优选为0.5以上2.9以下、更优选为1.5以上2.7以下。

(EO数/BO数比)

在温度敏感性吸水剂的结构中，EO基显示出亲水性，并且BO基显示出疏水性。因此，EO数相对于环氧丁烷的平均加成数(以下记为BO数)的比例(EO数/BO数比)成为决定温度敏感性吸水剂中的渗透压和浊点的主要因素。在温度敏感性吸水剂中，BO基的疏水性的强度为PO基的疏水性的强度的约2倍，因此PO数为2个时与BO数为1个时的疏水性相同。即，满足上述渗透压和浊点的条件的EO数/2BO数比典型地为0.3以上3.3以下、优选为0.5以上2.9以下、更优选为1.5以上2.7以下。

(EO数/(PO数+2BO数)比)

在温度敏感性吸水剂的结构中，EO基显示出亲水性，并且PO基和BO基显示出疏水性。因此，EO数相对于PO数和BO数的比例(EO数/(PO数+2BO数)比)成为决定温度敏感性吸水剂中的渗透压和浊点的主要因素。因此，满足上述渗透压和浊点的条件的EO数/(PO数+2BO数)比典型地为0.3以上3.3以下、优选为0.5以上2.9以下、更优选为1.5以上2.7以下。

为了实现上述温度敏感性吸水剂，本发明人进行了深入研究，结果发现，作为温度敏感性吸水剂优选由包含亲水部的EO组和疏水部的PO组的聚合物构成，并且仅在聚合物的一个末端(以下记为单末端)具有烷基。此外，还同时发现烷基的碳原子数优选为6以上13以下。

(温度敏感性吸水剂的制造方法)

上述在单末端具有烷基的EO/PO/BO聚合物(聚氧乙烯聚氧丙烯聚氧丁烯烷基醚)如下制造。即，首先，对于例如己醇、2-乙基己醇、3,5,5-三甲基己醇、癸醇、异癸醇、或异十三烷醇等醇，例如在氢氧化钾(KOH)等金属催化剂的存在下，在150℃～200℃的温度下，使环氧乙烷与选自环氧丙烷和环氧丁烷中的至少一种进行反应。聚合后，以等摩尔量添加例如乙酸或盐酸等酸，由此进行中和。由此制造温度敏感性吸水剂。

(实施例)

接着，对上述温度敏感性吸水剂的实施例进行说明。表2和表3是示出基于本发明的实施例的温度敏感性吸水剂的性质和用于与实施例比较的比较例的温度敏感性吸水剂的性质的表。在表2和表3中，示出对通式(1)中的R¹为烷基且R²为氢原子(H)的单末端的烷基中的碳原子数、烷基的种类、EO数、PO数、EO数/PO数比和分子量进行各种变更来制造温度敏感性吸水剂的试剂时的浊点、渗透压和粘度。需要说明的是，分子量可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)进行测定，有效数字为2位。另外，图1是示出在不同的单末端的烷基的各碳原子数的情况下实施方式的温度敏感性吸水剂中的渗透压差的EO数依赖性的曲线图。此处，渗透压差是淡水回收率为50％时的与作为浓缩水的浓度为5％的海水的渗透压70atm的渗透压差。需要说明的是，图1中，在浊点和分子量相同、结构相互不同的试剂中，示出使单末端为烷基的试剂和现有的二醇的渗透压。图1中，例如“C4”是指单末端的烷基的碳原子数为4。

(碳原子数与渗透压的关系)

如表2所示，作为单末端的烷基，为丁基(比较例2)、异十五烷基(比较例3)、己基(实施例1)、2-乙基己基(实施例2,3)、3,5,5-三甲基己基(实施例4,5)、异癸基(实施例6)、和异十三烷基(实施例7)。由表2和图1可知，通过使单末端为烷基，渗透压增加。由图1可知，对于使单末端为丁基的比较例2的试剂，与比较例1中的二醇相比，渗透压没有太多上升。另一方面，对于使单末端为己基的实施例1的试剂、为2-乙基己基的实施例2、3的试剂、为3,5,5-三甲基己基的实施例4、5的试剂、为异癸基的实施例6的试剂、为异十三烷基的实施例7的试剂，可知渗透压升高。认为这是因为，烷基为疏水性，因此所加成的EO数增多。另一方面，对于使单末端为异十五烷基的比较例3的试剂，制成水溶液时发生了凝胶化。因此，无法测定浊点和渗透压，作为利用了正渗透的水处理装置中的温度敏感性吸水剂不合适。由此可知，实施例1～7中的在单末端具有碳原子数为6以上13以下的烷基的温度敏感性吸水剂适合利用正渗透膜的水处理装置。

(渗透压与膜透过速度的关系)

接着，对温度敏感性吸水剂的膜透过速度下的与渗透压的关系进行说明。图2是示出将比较例1中的膜透过速度设为基准1时的比较例2和实施例1、2、4、6、7的试剂中的膜透过速度的曲线图。需要说明的是，膜透过速度表示透过流速，是将透过流量除以膜面积与时间之积而得到的。另外，作为测定膜透过速度的水处理装置，使用具备正渗透膜的实验装置，实验条件为下述条件。由图2可知，渗透压越高则膜透过速度越高。

<膜实验条件>

半透膜：HTI公司制造三乙酸纤维素膜

含水溶液：NaCl的4％水溶液

驱动溶液：各种温度敏感性吸水剂的80％水溶液

温度：40℃

(碳原子数与渗透量的关系)

在使用正渗透膜的水处理装置中，含水溶液和温度敏感性吸水剂借由半透膜接触时，会发生温度敏感性吸水剂渗透到含水溶液侧的现象。本说明书中，将温度敏感性吸水剂渗透到含水溶液侧的量称为渗透量。若该渗透量大，则会产生2个问题。第1个问题是，由于温度敏感性吸水剂的渗透，温度敏感性吸水剂的补给频率增加。该补给频率的增加会导致试剂消耗的增加，故不优选。第2个问题是，若在含水溶液中混入温度敏感性吸水剂，则根据所混入的量，在排出含水溶液时会对排出处的水质产生影响。关于对排出处的水质产生影响的浓度，根据地区及场所而不同，但若需要考虑对环境的影响而进一步设置从排出前的含水溶液中去除所混入的温度敏感性吸水剂的装置，则水处理装置中的设备成本增加。从上述方面出发，优选渗透量小。

图3是针对表2和表3所示的相互为相同分子量且相同浊点的比较例1、2和实施例1、2、4、6、7、17的温度敏感性吸水剂，示出在不同的末端烷基的各碳原子数的情况下将比较例1的试剂(二醇)中的渗透量设为1时的渗透量的相对值的测定结果的曲线图。需要说明的是，实验条件与上述的膜实验条件相同。

由图3可知，与比较例1相比，在单末端具有烷基的温度敏感性吸水剂中，渗透量变小。另外，可知具有单末端的烷基的碳原子数越大则渗透量越小的倾向。特别是，可知末端烷基的碳原子数为6以上时的渗透量与比较例1的渗透量相比降低至1/5以下。由此可知，关于渗透量，通过温度敏感性吸水剂的结构在单末端具有烷基，渗透量降低，若末端烷基的碳原子数为6以上则渗透量大幅降低。另外，R¹为支链一元醇的实施例6与R¹为直链一元醇的实施例17相比渗透量小。认为这是因为，通过分支，产生分子的空间位阻，膜中的试剂透过受到阻碍。因此，从渗透量的方面出发，R¹优选为支链一元醇。

(分离时间与末端的烷基的碳原子数的关系)

在使用正渗透膜的水处理装置中，进行分离工序：将稀释驱动溶液加热，在分离槽中将溶剂和温度敏感性吸水剂分离。该分离工序中，若分离时间变长则水处理装置的设备变大，成本升高。因此，分离工序中的分离时间优选短。此处，分离的原理如下。首先，在稀释驱动溶液的温度为浊点以下时，通过环氧乙烷的亲水部与水的强烈相互作用，高分子链溶解。另一方面，若温度达到浊点以上，则亲水部与水的相互作用变得不稳定，聚合物链发生收缩，进而形成胶束。聚合物链缔合并凝聚，由此溶剂与温度敏感性吸水剂发生分离。若末端的烷基的碳原子数增加，则温度敏感性吸水剂的结构分子的末端处的疏水性增强。若末端的疏水性增强，则一部分聚合物在相邻的2个胶束间共有末端基团，作为连接胶束间的架桥发挥作用，由此形成网络。网络的形成会导致粘度增加，引起缔合数降低，水与温度敏感性吸水剂的分离花费时间。伴随着末端的烷基链的碳原子数增加，增稠效果变强，分离时间变长的可能性增加。

图4是针对相互为相同分子量且相同浊点的比较例1、2和实施例1、2、4、6、7中的温度敏感性吸水剂，示出在不同的末端烷基的各碳原子数的情况下将比较例1中的分离时间设为1时的分离时间的相对值的曲线图。由图4可知，单末端的烷基的碳原子数为13的实施例7的试剂与比较例1、2及实施例1、2、4、6的试剂相比分离时间为3～6倍左右。若分离时间增加，则进行分离工序的分离槽需要大型化，设备成本增加，或者停留时间增加，由此试剂所需的成本增加。因此，分离时间优选短。因此，从分离时间的方面出发，末端的烷基的碳原子数优选为10以下。即，末端的烷基的碳原子数优选为6以上10以下。

(EO数/PO数比的规定)

关于温度敏感性吸水剂的吸水性和浊点，EO数/PO数比是重要因素。EO基为亲水性并具有热敏剂的吸水性，PO基为疏水性并具有在加热时的分离中凝聚的性能。因此，若EO数/PO数比过小，则吸水性降低，渗透压降低；反之若过大，则浊点升高。

图5是基于表2和表3示出使单末端为烷基(己基、2-乙基己基、3,5,5-三甲基己基、异癸基或异十三烷基)的温度敏感性吸水剂的渗透压相对于EO数/PO数比的关系的曲线图。由图5可知，渗透压与EO数/PO数比的关系可以由下述(3)式表示。

渗透压(atm)＝(EO数/PO数比)×38+60……(3)

如上所述，在温带地区的海水淡化中，渗透压优选为70atm以上，因此根据(3)式，EO数/PO数比优选为0.3以上。在热带地区的海水淡化中，渗透压优选为80atm以上，因此根据(3)式，EO数/PO数比优选为0.5以上。

图6是基于表2和表3示出使单末端为烷基(己基、2-乙基己基、3,5,5-三甲基己基、异癸基或异十三烷基)的温度敏感性吸水剂的浊点相对于EO数/PO数比的关系的曲线图。由图6可知，浊点与EO数/PO数比的关系可以由下述式(4)表示。

浊点(℃)＝(EO数/PO数比)×16+27……(4)

由(4)式可知，若EO数/PO数比为0.3以上，则浊点为30℃以上。即，可知：若为基于上述渗透压由(3)式导出的30℃以上的范围，则能满足上述浊点的温度条件。此外，如上所述，温度敏感性吸水剂的浊点典型地为80℃以下、优选为75℃以下、更优选为50℃以上70℃以下。根据这些浊点的温度范围和(4)式，EO数/PO数比典型地为3.3以下、优选为2.9以下、更优选为2.7以下。由此可知，EO数/PO数比典型地为0.3以上3.3以下、优选为0.5以上2.9以下、更优选为1.5以上2.7以下。

(分子量与粘度的关系)

图7是基于表2和表3示出温度40℃下浓度80％的温度敏感性吸水剂的水溶液中的粘度的分子量依赖性的曲线图。如上所述，若驱动溶液的粘度超过例如350cP，则会因粘性增加导致分离时间的大幅增加。由图7可知，与粘度为350cP对应的温度敏感性吸水剂的分子量为6000。即，由图7可知，温度敏感性吸水剂的分子量优选为6000以下。另外，如上所述，若包含温度敏感性吸水剂的驱动溶液的粘度超过230cP，则无法使用一般的涡流泵，因而需要高粘度用的昂贵的泵。因此，温度敏感性吸水剂的粘度优选为230cP以下。这种情况下，由图7可知，温度敏感性吸水剂的分子量优选为4000以下。另外，在使用正渗透膜的水处理装置中，有时包括下述工序：将吸水后的温度敏感性吸水剂加热进行分离后，为了去除残存的温度敏感性吸水剂而实施膜处理，回收最终生成溶液。若残存的温度敏感性吸水剂的分子量过小，则低于正渗透膜的分级分子量的可能性变高，会产生无法去除温度敏感性吸水剂的问题。因此，温度敏感性吸水剂的分子量需要大于膜处理中使用的膜的分级分子量。从该方面出发，温度敏感性吸水剂的分子量具体需要为500以上。此外，如上所述，为了降低操作压力而使用UF膜的情况下，温度敏感性吸水剂的分子量更优选为1000以上。由此可知，温度敏感性吸水剂的分子量优选为500以上6000以下、更优选为1000以上4000以下。

根据以上说明的实施方式的温度敏感性吸水剂，由环氧乙烷组与选自环氧丙烷组和环氧丁烷组中的至少一种的聚合物构成温度敏感性吸水剂，并使温度敏感性吸水剂的分子中的单末端为烷基。由此，由烷基所具有的疏水性所加成的环氧乙烷的数目(EO数)多于为相同分子量及相同浊点且在单末端不具有烷基的温度敏感性吸水剂。环氧乙烷是表现出吸水性的分子，通过使单末端为烷基，能够增加EO数，能够增加渗透压。此外，通过使单末端的烷基的碳原子数为6以上13以下，能够在获得高渗透压的同时降低浊点。

(水处理装置)

(第1实施方式)

接着，对使用上述本发明的实施方式的温度敏感性吸水剂的第1实施方式的水处理装置进行说明。图8是示意性地示出第1实施方式的水处理装置1的框图。如图8所示，第1实施方式的水处理装置1具备膜组件11、加热器12、分离槽13、最终处理单元14和热交换器21、22而构成。

作为正渗透单元的膜组件11是在内部设置有半透膜11a的例如圆筒形或盒形的容器。膜组件11的内部被半透膜11a划分成2个室。膜组件11的方式可以举出例如螺旋组件型、层积组件型、中空纤维组件型等各种方式。作为膜组件11，可以使用公知的半透膜装置，也可以使用市售品。

设置于膜组件11的半透膜11a优选能够选择性地透过水，使用了正渗透(FO)膜，但也能够使用反渗透(RO)膜。对半透膜11a的分离层的材质没有特别限定，可以举出例如乙酸纤维素系、聚酰胺系、聚乙烯亚胺系、聚砜系或聚苯并咪唑系等材质。半透膜11a可以由分离层中使用的材质仅为一种(1层)的膜构成，也可以由分离层和实质上不对分离起作用而以物理方式支撑分离层的支撑层的2层以上构成。作为支撑层，可以举出聚砜系、聚酮系、聚乙烯系、聚对苯二甲酸乙二醇酯系、一般的无纺布等材质。需要说明的是，对半透膜11a的方式也没有限定，可以使用平膜、管状膜或中空纤维等各种方式的膜。

在膜组件11的内部，可以使含水溶液流至被半透膜11a分隔的一个室，可以使包含温度敏感性吸水剂的作为吸水溶液的驱动溶液流至另一个室。驱动溶液向膜组件11的导入压力为0.1MPa以上0.5MPa以下，在第1实施方式中例如为0.2MPa。含水溶液主要为海水，但只要是咸水、微咸水、工业废水、伴生水或下水、或者根据需要对这些水实施了过滤处理的包含水作为溶剂的含水溶液，就没有特别限定。

作为驱动溶液，使用以由具有至少1个浊点的聚合物构成的上述实施方式的温度敏感性吸水剂为主体的溶液。第1实施方式中，驱动溶液被用于从含水溶液诱导水。即，水的诱导中使用的诱导物质为驱动溶液的溶质，驱动溶液本身可以仅为诱导物质，也可以为包含诱导物质的溶液。由此，在膜组件11的一个室中，水从含水溶液被诱导至驱动溶液，稀释的驱动溶液(稀释驱动溶液)流出。另一方面，在膜组件11的另一个室中，水移动到驱动溶液，浓缩后的含水溶液(浓缩含水溶液)流出。

作为稀释驱动溶液的加热单元的加热器12沿着稀释驱动溶液的流动方向设置在分离槽13的上游侧。加热器12将从膜组件11流出并利用热交换器22进行了热交换的稀释驱动溶液加热至浊点的温度以上。利用加热器12加热至浊点的温度以上的稀释驱动溶液被相分离成水和作为聚合物的温度敏感性吸水剂。

在作为水分离单元的分离槽13中，由加热器12相分离的稀释驱动溶液被分离成以作为分离水的水为主体的溶液(富水溶液)、和含水率低于富水溶液且以温度敏感性吸水剂为主体的驱动溶液。含水率低于富水溶液的驱动溶液作为进行再利用的驱动溶液(以下记为再生驱动溶液)借由热交换器21被供给到膜组件11。

热交换器21沿着再生驱动溶液的流动方向设置于分离槽13的下游侧，并且沿着浓缩含水溶液的流动方向设置于膜组件11的下游侧。由此，热交换器21在从分离槽13流出的再生驱动溶液与通过了膜组件11的浓缩含水溶液之间进行热交换。流入热交换器21的浓缩含水溶液的流量被控制成供给到膜组件11的再生驱动溶液的温度为规定温度。具体而言，通过在热交换器21中的浓缩含水溶液通过的流路设置旁通阀(未图示)，并控制流过旁通阀的浓缩含水溶液的流量，将再生驱动溶液的温度控制为规定温度。供给到膜组件11的再生驱动溶液将温度控制为25℃以上50℃以下的例如40℃左右来作为规定温度。

热交换器22沿着稀释驱动溶液的流动方向设置于膜组件11的下游侧，并且沿着由分离槽13得到的富水溶液的流动方向设置于分离槽13的下游侧。热交换器22在从膜组件11流出的稀释驱动溶液与由分离槽13得到的富水溶液之间进行热交换。

作为分离处理单元的最终处理单元14例如由聚结器、活性炭吸附单元、超滤膜单元、纳米过滤膜(NF膜)单元或反渗透膜单元构成。最终处理单元14从由分离槽13流出的富水溶液中将残存的温度敏感性吸水剂分离，生成作为生成水的淡水。利用最终处理单元14所分离的包含温度敏感性吸水剂的聚合物溶液被废弃，或者导入加热器12的上游侧或热交换器22的上游侧的稀释驱动溶液中。此外，也可以废弃所分离的聚合物溶液的一部分，将残留的聚合物溶液作为驱动溶液导入稀释驱动溶液中。此处，作为将聚合物溶液导入稀释驱动溶液中的方法，不仅可以采用导入稀释驱动溶液流通的配管中的方法，还可以采用导入存积稀释驱动溶液的罐(未图示)中的方法等各种方法。

(水处理方法)

接着，对使用了如上构成的第1实施方式的水处理装置1的水处理方法进行说明。

(正渗透工序)

在作为正渗透单元的膜组件11中，进行正渗透工序。即，在膜组件11中，使含水溶液和再生驱动溶液借由半透膜11a而接触。由此，在膜组件11内，利用渗透压差使含水溶液中的水通过半透膜11a而移动到再生驱动溶液中。即，通过水移动到再生驱动溶液而被浓缩的浓缩含水溶液从膜组件11内的供给含水溶液的一个室流出。水从含水溶液移动而被稀释的稀释驱动溶液从供给再生驱动溶液的另一个室流出。此处，在膜组件11中也进行热交换，温度从含水溶液的流入侧向浓缩含水溶液的流出侧升高，另一方面，温度从再生驱动溶液的流入侧向稀释驱动溶液的流出侧下降。

(正渗透侧热交换工序)

在作为正渗透侧热交换单元的热交换器21中，进行正渗透侧热交换工序。即，含水溶液通过膜组件11而得到的浓缩含水溶液被供给到热交换器21。另一方面，从分离槽13流出的再生驱动溶液被供给到热交换器21。在第1实施方式中，利用热交换器21将再生驱动溶液调整为规定温度、具体为例如40℃左右的温度。如后所述，被加热的稀释驱动溶液流入分离槽13中。因此，从分离槽13流出的再生驱动溶液的温度高于浓缩含水溶液的温度。因此，在热交换器21中，使再生驱动溶液降温。为了将再生驱动溶液降温至规定温度，调整在热交换器21中供热交换的浓缩含水溶液的流量。即，在热交换器21中，再生驱动溶液被浓缩含水溶液冷却，另一方面，浓缩含水溶液被再生驱动溶液加热。需要说明的是，也能够在膜组件11与热交换器21之间设置作为调整阀的通风阀(未图示)，调整流入热交换器21中的浓缩含水溶液的流量。经热交换而被降温的再生驱动溶液被供给到膜组件11的另一个室。另一方面，经热交换被升温至例如55～70℃的温度的浓缩含水溶液被排出到体系外。

(加热工序)

在作为加热单元的加热器12中，进行加热工序。即，将通过正渗透工序稀释再生驱动溶液而得到的稀释驱动溶液在后述的流出侧热交换工序中升温后，利用加热器12进一步加热至浊点以上的温度。由此，温度敏感性吸水剂的至少一部分被凝聚，进行相分离。加热工序中的加热温度可以通过控制加热器12来调整。需要说明的是，加热温度为水的沸点以下，在大气压的情况下优选为100℃以下，在第1实施方式中，为浊点以上且100℃以下的例如88℃。

(水分离工序)

在作为水分离单元的分离槽13中，进行水分离工序。即，在分离槽13中，稀释驱动溶液被分离成含有大量水分的富水溶液、和以高浓度包含温度敏感性吸水剂的被浓缩的再生驱动溶液。需要说明的是，分离槽13中的压力例如为大气压。富水溶液与再生驱动溶液的相分离可以通过使液温为浊点以上静置来进行。在第1实施方式中，分离槽13中的液温为浊点以上且100℃以下的例如88℃。从稀释驱动溶液中分离并被浓缩的驱动溶液作为再生驱动溶液借由热交换器21被供给到膜组件11。再生驱动溶液的驱动浓度例如为60～95％。另一方面，从稀释驱动溶液中分离的富水溶液借由热交换器22被供给到最终处理单元14。富水溶液例如驱动浓度为1％、水为99％。

(流出侧热交换工序)

在作为流出侧热交换单元的热交换器22中，进行流出侧热交换工序。即，从膜组件11流出的稀释驱动溶液首先被供给到热交换器22。另一方面，在分离槽13中得到的富水溶液被供给到热交换器22。在第1实施方式中，利用热交换器22将富水溶液调整为规定温度、具体而言30℃以上50℃以下的例如45℃左右的温度。如上所述，在分离槽13中使液温为浊点以上100℃以下而进行水分离工序。因此，从分离槽13流出的富水溶液的温度高于在热交换器22中降温后从膜组件11流出的稀释驱动溶液。另一方面，后段的最终处理单元14中的处理温度例如为20℃以上50℃以下、优选为35℃以上45℃以下，在第1实施方式中，例如为45℃。因此，在热交换器22中，进行将富水溶液降温至最终处理单元14的处理温度的温度调整。即，在热交换器22中，富水溶液被稀释驱动溶液冷却，另一方面，稀释驱动溶液被富水溶液加热。

(最终处理工序)

在作为分离处理单元的最终处理单元14中，进行作为分离处理工序的最终处理工序。在分离槽13中被分离的富水溶液中有可能残存温度敏感性吸水剂。因此，在最终处理单元14中，使成为分离处理驱动溶液的聚合物溶液从富水溶液中分离。由此，得到淡水等生成水。从富水溶液中分离的生成水作为由含水溶液得到的最终产物被供给到外部的所需用途中。需要说明的是，在最终处理单元14中，与生成水分离的分离处理驱动溶液是驱动浓度为0.5～25％左右的聚合物溶液，可以将其废弃到外部，或者沿着稀释驱动溶液的流动方向导入加热器12或热交换器22的上游侧。另外，也可以将聚合物溶液的一部分废弃，将残留的聚合物溶液沿着稀释驱动溶液的流动方向导入加热器12或热交换器22的上游侧。

如上所述，根据本发明的第1实施方式的水处理装置1，设置有用于利用浓缩含水溶液冷却再生驱动溶液的热交换器21。由此，无需另行设置用于冷却从分离槽13中流出的再生驱动溶液的冷却机构，同时能够使水处理装置1中的能量收支稳定。另外，通过使用浓缩含水溶液作为冷却水，从而无需进行冷却用的含水溶液的取水，因此能够降低用于冷却再生驱动溶液的能量，能够进一步降低水处理中所需的能量。

(第2实施方式)

(水处理装置和水处理方法)

接着，对使用了上述本发明的实施方式的温度敏感性吸水剂的第2实施方式的水处理装置进行说明。图9示出第2实施方式的水处理装置2。如图9所示，水处理装置2与第1实施方式同样地具备在内部设有半透膜11a的膜组件11、加热器12、分离槽13、最终处理单元14和热交换器21、22。在水处理装置2中，与第1实施方式不同的是，进一步在沿着稀释驱动溶液的流动方向的热交换器22的下游侧且加热器12的上游侧、并且在沿着再生驱动溶液的流动方向的分离槽13的下游侧且热交换器21的上游侧设置有热交换器23。

利用作为后段热交换单元的热交换器23进行后段热交换工序。即，在第2实施方式的水处理方法中，从膜组件11流出的稀释驱动溶液首先在热交换器22中在与高温的富水溶液之间进行热交换而升温。之后，作为后段热交换工序，稀释驱动溶液在热交换器23中在富水溶液与相同程度的温度的再生驱动溶液之间进行热交换而升温。此外，稀释驱动溶液通过加热器12而被加热至浊点以上100℃以下的温度。关于其他水处理方法，与第1实施方式相同。

根据第2实施方式，利用热交换器21、22进行热交换，由此可以得到与第1实施方式同样的效果。另外，利用热交换器23使在分离槽13中流出的再生驱动溶液的温度降低，同时升高用于供给到分离槽13的稀释驱动溶液的温度，由此与第1实施方式相比能够减小利用加热器12加热稀释驱动溶液时升温的温度幅度。因此，能够降低利用加热器12加热所需要的能量，在水处理装置2中，能够进一步降低加热所消耗的能量。

(第3实施方式)

(水处理装置和水处理方法)

接着，对使用上述本发明的实施方式的温度敏感性吸水剂的第3实施方式的水处理装置进行说明。图10示出第3实施方式的水处理装置3。如图10所示，水处理装置3与第2实施方式同样地具备在内部设有半透膜11a的膜组件11、加热器12、分离槽13、最终处理单元14和热交换器21、22、23。在水处理装置3中，与第1、第2实施方式不同的是，在沿着稀释驱动溶液的流动方向的膜组件11的下游侧的配管设有分支点P₀。在分支点P₀处，稀释驱动溶液在至少2个方向分支，一个配管连结到热交换器22，并且另一个配管连结到热交换器23。另一方面，沿着稀释驱动溶液的流动方向，在加热器12的上游侧的配管设有通过了热交换器22、23的稀释驱动溶液汇合的汇合点P₁。在汇合点P₁处，分支的稀释驱动溶液汇合。

作为并列热交换单元的热交换器22、23分别构成为能够使稀释驱动溶液与其他溶液进行热交换。利用热交换器22、23进行并列热交换工序。即，在第3实施方式的水处理方法中，从膜组件11流出的稀释驱动溶液在热交换器22、23的上游侧的配管的分支点P₀处分支。在被分支的一个配管中流动的稀释驱动溶液供给到热交换器22，在与高温的富水溶液之间进行热交换而升温。在分支点P₀处被分支的另一个配管中流动的稀释驱动溶液供给到热交换器23，在与和富水溶液相同程度的温度的再生驱动溶液之间进行热交换而升温。换言之，从膜组件11流出的稀释驱动溶液作为并列热交换工序在分支点P₀处被分支后，并列通过热交换器22、23，分别与富水溶液和再生驱动溶液进行热交换。由此，与第1、第2实施方式相比，能够降低由再生驱动溶液升温的稀释驱动溶液的流量和由富水溶液升温的稀释驱动溶液的流量，能够扩大升温的温度幅度。

并列通过热交换器22、23的稀释驱动溶液在热交换器22、23的下游侧且加热器12的上游侧的汇合点P₁处汇合。此处，在分支点P₀处分支的一种稀释驱动溶液与另一种稀释驱动溶液的流量比例利用设置在分支点P₀附近的调节阀(未图示)来调整。具体而言，关于稀释驱动溶液中的分支点P₀处的流量比例，按照在汇合点P₁处一种稀释驱动溶液的温度与另一种稀释驱动溶液的温度大致相等的方式利用调节阀进行调整。在汇合点P₁处汇合的稀释驱动溶液利用加热器12加热至浊点以上100℃以下的温度。其他构成与第1实施方式相同。

根据第3实施方式，通过使从膜组件11流出的稀释驱动溶液分支，在热交换器23中与再生驱动溶液进行热交换，同时在热交换器22中与富水溶液进行热交换，使稀释驱动溶液并列升温。由此，在加热器12的上游侧，与第1、第2实施方式相比能够进一步提高稀释驱动溶液的温度，因此与第1、第2实施方式相比能够进一步减小利用加热器12加热稀释驱动溶液时升温的温度幅度。因此，能够进一步降低利用加热器12加热所需要的能量，在水处理装置3中，能够进一步降低加热所消耗的能量。

以上，对本发明的实施方式进行了具体说明，但本发明不限定于上述实施方式，可以基于本发明的技术思想进行各种变形。例如，上述实施方式中举出的数值仅为示例，可以根据需要使用与此不同的数值，本发明不受构成本实施方式的本发明的公开的一部分的描述和附图的限定。

需要说明的是，在上述第1～第3实施方式的水处理装置1、2、3中，也可以另行设置冷却塔等冷却机构。这种情况下，也可以将由冷却塔所冷却的冷却液供给到热交换器21，在冷却液与再生驱动溶液之间进行热交换。此外，在水处理装置1、2、3中另行设有冷却机构的情况下，也可以在最终处理单元14的上游侧且热交换器22的下游侧设置新的热交换器，在富水溶液与冷却液之间进行热交换。

工业实用性

本实施方式和本实施例的温度敏感性吸水剂、水处理方法和水处理装置可以广泛用于以海水淡化、下水、气田·油田废水或伴生水、工业矿业废水在农业·工业中的再利用等为目的的水处理等中。

符号说明

1、2、3 水处理装置

11 膜组件

11a 半透膜

12 加热器

13 分离槽

14 最终处理单元

21、22、23 热交换器

Claims (15)

1.一种温度敏感性吸水剂，其特征在于，其由通式(1)所示的聚氧化烯加成物构成，

R¹O(AO)_nR²…(1)

通式(1)中，R¹是从碳原子数为6～13的一元醇除去羟基而得到的残基，R²是氢原子或碳原子数为1～13的烷基或烯基，AO是碳原子数为2～4的氧化烯基，n是环氧烷的平均加成摩尔数、为1～235，在n为2以上的情况下，2个以上的AO可以相同也可以不同。

2.如权利要求1所述的温度敏感性吸水剂，其特征在于，所述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中的R¹是碳原子数为6～13的脂肪族一元醇残基。

3.如权利要求1或2所述的温度敏感性吸水剂，其特征在于，所述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中的R¹是碳原子数为6～13的脂肪族直链一元醇残基。

4.如权利要求1或2所述的温度敏感性吸水剂，其特征在于，所述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中的R¹是碳原子数为6～13的脂肪族支链一元醇残基。

5.如权利要求1～4中任一项所述的温度敏感性吸水剂，其特征在于，所述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中的AO由通式(2)所表示，

-(A¹O)_x/(A²O)_y/(A³O)_z-…(2)

通式(2)中，A¹O表示氧化乙烯基，A²O表示氧化丙烯基，A³O表示氧化丁烯基，x是环氧乙烷的平均加成摩尔数、为1～100，y是环氧丙烷的平均加成摩尔数、为0～80，z是环氧丁烷的平均加成摩尔数、为0～55；y与2z等价，y和z不同时为0；A¹O、A²O、A³O的加成方式可以为无规状、嵌段状、或者同时包含无规状和嵌段状的方式中的任一种。

6.如权利要求5所述的温度敏感性吸水剂，其特征在于，在所述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中，AO为氧化乙烯基和氧化丙烯基时的x/y为0.3以上3.3以下，AO为氧化乙烯基和氧化丁烯基时的x/2z为0.3以上3.3以下，AO为氧化乙烯基、氧化丙烯基和氧化丁烯基时的x/(y+2z)为0.3以上3.3以下。

7.如权利要求5所述的温度敏感性吸水剂，其特征在于，在所述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中，AO为氧化乙烯基和氧化丙烯基时的x/y为0.5以上2.9以下，AO为氧化乙烯基和氧化丁烯基时的x/2z为0.5以上2.9以下，AO为氧化乙烯基、氧化丙烯基和氧化丁烯基时的x/(y+2z)为0.5以上2.9以下。

8.如权利要求5所述的温度敏感性吸水剂，其特征在于，在所述通式(1)所示的聚氧化烯加成物中，AO为氧化乙烯基和氧化丙烯基时的x/y为1.5以上2.7以下，AO为氧化乙烯基和氧化丁烯基时的x/2z为1.5以上2.7以下，AO为氧化乙烯基、氧化丙烯基和氧化丁烯基时的x/(y+2z)为1.5以上2.7以下。

9.如权利要求1～8中任一项所述的温度敏感性吸水剂，其特征在于，所述聚氧化烯加成物的分子量为500以上6000以下。

10.如权利要求1～8中任一项所述的温度敏感性吸水剂，其特征在于，所述聚氧化烯加成物的分子量为1000以上4000以下。

11.如权利要求1～10中任一项所述的温度敏感性吸水剂，其特征在于，所述聚氧化烯加成物的浊点为30℃以上80℃以下。

12.如权利要求1～10中任一项所述的温度敏感性吸水剂，其特征在于，所述聚氧化烯加成物的浊点为40℃以上75℃以下。

13.如权利要求1～12中任一项所述的温度敏感性吸水剂，其特征在于，其在利用正渗透法的淡水制造中被用作诱导物质。

14.一种水处理方法，其为利用权利要求1～13中任一项所述的温度敏感性吸水剂从包含水作为溶剂的含水溶液中分离水的水处理方法，其特征在于，包括下述工序：正渗透工序，借由半透膜使水从所述含水溶液移动至包含所述温度敏感性吸水剂的驱动溶液而制成稀释驱动溶液；

加热工序，将所述稀释驱动溶液加热至所述温度敏感性吸水剂的浊点以上的温度；和

水分离工序，从所述加热工序中被加热的所述稀释驱动溶液进行分离水的分离。

15.一种水处理装置，其为利用权利要求1～13中任一项所述的温度敏感性吸水剂从包含水作为溶剂的含水溶液中分离水的水处理装置，其特征在于，具备下述单元：

正渗透单元，借由半透膜使水从所述含水溶液移动至包含所述温度敏感性吸水剂的驱动溶液而制成稀释驱动溶液；

加热单元，将所述稀释驱动溶液加热至所述温度敏感性吸水剂的浊点以上的温度；和

水分离单元，从被所述加热单元所加热的所述稀释驱动溶液进行分离水的分离。

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