JP2020011227A - 正浸透性能が改善されたメンブレン装置及びそれを用いる溶液分離方法 - Google Patents

正浸透性能が改善されたメンブレン装置及びそれを用いる溶液分離方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020011227A
JP2020011227A JP2018233624A JP2018233624A JP2020011227A JP 2020011227 A JP2020011227 A JP 2020011227A JP 2018233624 A JP2018233624 A JP 2018233624A JP 2018233624 A JP2018233624 A JP 2018233624A JP 2020011227 A JP2020011227 A JP 2020011227A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
membrane
mixed solution
permeate
forward osmosis
mixing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018233624A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6724124B2 (ja
Inventor
キジュン カン
Ki Joon Kang
キジュン カン
ハービアント グレゴリウス リオヌグロホ
Gregorius Rionugroho Harvianto
ハービアント グレゴリウス リオヌグロホ
カンヒョン キム
Kwang Hyun Kim
カンヒョン キム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Benit M Co Ltd
Original Assignee
Benit M Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Benit M Co Ltd filed Critical Benit M Co Ltd
Publication of JP2020011227A publication Critical patent/JP2020011227A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6724124B2 publication Critical patent/JP6724124B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/002—Forward osmosis or direct osmosis
    • B01D61/005—Osmotic agents; Draw solutions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06—Tubular membrane modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0057—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes
    • B01D5/006—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes with evaporation or distillation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/002—Forward osmosis or direct osmosis
    • B01D61/0022—Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/36—Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
    • B01D61/362—Pervaporation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/58—Multistep processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/04—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/445—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by forward osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/448—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by pervaporation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/06—Specific process operations in the permeate stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/10—Temperature control
    • B01D2311/103—Heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/14—Pressure control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/24—Quality control
    • B01D2311/246—Concentration control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/24—Specific pressurizing or depressurizing means
    • B01D2313/243—Pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/32—Intermediate chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2319/00—Membrane assemblies within one housing
    • B01D2319/02—Elements in series
    • B01D2319/025—Permeate series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2319/00—Membrane assemblies within one housing
    • B01D2319/04—Elements in parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2319/00—Membrane assemblies within one housing
    • B01D2319/06—Use of membranes of different materials or properties within one module
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

【課題】正浸透性能が改善されたメンブレン装置及びそれを用いる溶液分離方法を提供する。【解決手段】メンブレン装置は、ハウジング；ハウジングの内部空間を流入領域及び混合領域に分ける正浸透膜；及びハウジングの内部空間を混合領域及び排出領域に分ける透過蒸発膜；を含み、正浸透膜は、予備透過液を流入領域内に提供された流入液から分離して、混合領域に提供し、予備透過液は、混合領域で正浸透誘導溶液と混合されて混合溶液を生成し、透過蒸発膜は、混合溶液から最終透過液を分離して、排出領域に提供し、最終透過液は、排出領域で蒸発して、蒸気を生成する。【選択図】図１

Description

本開示は、メンブレン分離装置及び溶液分離方法に関する。
一般的に、石油、精油、化学、精密化学、シェールガス工程、有害ガスの除去や廃水処理、海水淡水化のように化学物質や水の分離に使われているメンブレンは、正浸透、逆浸透、選択的ガス分離、透過蒸発（ＰＥＲＶＡＰＯＲＡＴＩＯＮ）などの機能を有する選択的分離メンブレン（Ｓｅｍｉｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ）である。
このようなメンブレンは、それぞれ親水性（ＨＹＤＲＯＰＨＩＬＩＣ）、疎水性（ＨＹＤＲＯＰＨＯＢＩＣ）、親有機性（ＯＲＧＡＮＯＰＨＩＬＩＣ）、疎有機性（ＯＲＧＡＮＯＰＨＯＢＩＣ）などの性質を有しており、各化学物質を濃度差による分子間拡散率、電荷反発力の差、分子のサイズ差のような性質の差によって選択的に分離するのに使われる。
メンブレンを使用して化学物質を分離する方法には、独立した機能を有するメンブレン装置を用いるものがある。例えば、正浸透メンブレンを用いる場合、浸透液と透過液とを分離するために、独立した正浸透メンブレン装置及び逆浸透メンブレン装置が用いられうる。前記のように、独立したメンブレン装置を利用すれば、装置費が高くなり、広い空間が要求されるという問題がある。
正浸透メンブレン装置は、分離しようとする物質が混合された流体が供給される供給側空間（ＦＥＥＤ ＳＥＣＴＩＯＮ）及び浸透液（ＤＲＡＷ ＳＯＬＵＴＩＯＮ）が供給されて、正浸透膜を通過した物質が浸透液と混ぜる浸透液側空間（ＤＲＡＷ ＳＯＬＵＴＩＯＮ ＳＥＣＴＩＯＮ、あるいはＰＥＲＭＥＡＴＥ ＳＥＣＴＩＯＮ）を含みうる。この際、正浸透膜を選択的に通過した化学物質（ＰＥＲＭＥＡＴＥ）は、浸透液側溶液内で分子の拡散によって徐々に拡散するが、化学物質が正浸透膜付近で正浸透膜から遠い所に拡散される速度が遅いので、メンブレンに隣接した両側間の浸透圧差が小さくなって、正浸透膜を通じる分離速度が減少する。
それを解消するために、正浸透膜の浸透液側表面に通過物質を排斥する性質を有するメンブレンを接着して拡散速度を増加させようとする場合があるが、拡散速度が顕著に増加するものではないので、正浸透性能の向上に十分な効果がない。また、化学物質の拡散効果を増加させるために、浸透液が浸透液側空間で乱流を形成できるように、浸透液を迅速に通過させる方法が使われる。しかし、このために、浸透液を過度に循環させなければならないという問題があり、浸透液を迅速に通過させても、装置を通過する間に化学物質によって浸透液の濃度が希釈されるしかないために、正浸透性能が低下するという問題が解消されない。
図１７は、正浸透膜装置でＮａＣｌ濃度が０．６ｍｏｌ／Ｌである海水を淡水化するために、ＮａＣｌ溶液を浸透液として使用する場合、浸透液のうち、ＮａＣｌ濃度による淡水能力を示す。理論的には、浸透液のうち、ＮａＣｌ濃度が高いほど淡水能力が増加しなければならないが、実際の運転では、海水から正浸透膜を通過した水が浸透液に混ぜられて浸透膜付近で迅速に拡散されないために、淡水能力が顕著に減少する現象を示す。
このような問題を解決するための方便として、正浸透膜と膜蒸留（Ｍｅｍｂｒａｎｅ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ）膜とを複合（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅ）して正浸透−膜蒸留（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｏｓｍｏｓｉｓ−Ｍｅｍｂｒａｎｅ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ）ユニットを構成する。しかし、膜蒸留膜は、気孔（ｐｏｒｅ）を有する膜であって、浸透液を蒸発させて気相の物質を膜蒸留膜にある気孔を通じて排出するために、エネルギー消耗が多いという問題がある。また、膜蒸留膜は、水が気孔を塞いでウェット（ｗｅｔ）状態にすれば、蒸発させて分離しようとする物質が気孔を通じて容易には抜け出ることができず、疎水性膜（Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ ｍｅｍｂｒａｎｅ）を使用するに当って、分離膜の親水性の性質を用いて物質を分離しようとする場合、使用上の制限がある。このような理由のために、正浸透膜を通じて通過された透過液によって希釈された正浸透誘導液の濃度を一定に保持するのに難点がある。
このような問題を解決するためのさらに他の方便として、正浸透膜とマイクロフィルター（Ｍｉｃｒｏ ｆｉｌｔｅｒ）あるいはナノフィルターあるいはウルトラフィルターを複合して、正浸透−フィルター（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｏｓｍｏｓｉｓ−ｆｉｌｔｅｒ）ユニットを構成する。しかし、前記フィルターを使用して水を濾過するためには、分子サイズが小さな物質を誘導溶液として使用すれば、フィルターを通過して誘導溶液が遺失されることができるために、高分子物質溶液を誘導溶液として使用しなければならない制限がある。ところで、高分子物質溶液を誘導溶液として使用すれば、浸透圧差が小さいために、正浸透膜を通過する水の量（Ｗａｔｅｒ ｆｌｕｘ）が少なくなるという問題がある。
大韓民国公開特許公報第１０−２０１７−００４７０９０号：高分子誘導物質を使用したエネルギー低減型正浸透膜−濾過膜結合水処理と海水淡水化システム及び方法 米国公開特許公報第２０１０／０２２４４７６号：ＣＯＭＢＩＮＥＤ ＭＥＭＢＲＡＮＥ−ＤＩＳＴＩＬＬＡＴＩＯＮ−ＦＯＲＷＡＲＤ−ＯＳＭＯＳＩＳ ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＵＳＥ
本発明が解決しようとする課題は、正浸透性能が改善されたメンブレン装置を提供するところにある。
本発明が解決しようとする他の課題は、小型化されたメンブレン装置を提供するところにある。
本発明が解決しようとするさらに他の課題は、正浸透性能が向上した溶液分離方法を提供するところにある。
但し、本発明が解決しようとする課題は、前記開示に限定されるものではない。
一側面において、ハウジング；前記ハウジングの内部空間を流入領域及び混合領域に分ける正浸透膜；及び前記ハウジングの前記内部空間を前記混合領域及び排出領域に分ける透過蒸発膜；を含み、前記正浸透膜は、予備透過液を前記流入領域内に提供された流入液から分離して、前記混合領域に提供し、前記予備透過液は、前記混合領域で正浸透誘導溶液と混合されて混合溶液を生成し、前記透過蒸発膜は、前記混合溶液から最終透過液を分離して、前記排出領域に提供し、前記最終透過液は、前記排出領域で蒸発して、蒸気を生成するメンブレン装置が提供されうる。
前記混合溶液の温度及び前記排出領域の真空度のうち少なくとも１つを調節する制御部をさらに含み、前記蒸気の量は、前記混合溶液の前記温度及び前記排出領域の前記真空度のうち少なくとも１つによって調節されるメンブレン装置が提供されうる。
前記正浸透誘導溶液は、無機塩を含むが、前記無機塩は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）溶液を含むメンブレン装置が提供されうる。
前記排出領域の前記真空度と前記混合溶液の温度は、前記混合溶液の溶質濃度に対応して調節されるメンブレン装置が提供されうる。
前記流入領域に前記流入液を提供する流入液提供部；前記蒸気を凝縮して最終透過液を再生成する凝縮器；及び前記排出領域の真空度を調節する真空ポンプ；をさらに含むメンブレン装置が提供されうる。
前記正浸透膜は、平板状を有し、前記透過蒸発膜は、前記正浸透膜に平行に配された平板状を有するメンブレン装置が提供されうる。
前記正浸透膜及び前記透過蒸発膜は、チューブ状またはホローファイバー状を有するメンブレン装置が提供されうる。
前記正浸透膜または前記透過蒸発膜は、複数個で提供されるメンブレン装置が提供されうる。
前記メンブレンチャンバは、混合領域を第１混合領域及び第２混合領域に分ける逆浸透用メンブレンをさらに含むメンブレン装置が提供されうる。
一側面において、ハウジング；前記ハウジングの内部空間を流入領域及び混合領域に分ける正浸透膜；及び前記ハウジングの前記内部空間を前記混合領域及び排出領域に分ける透過蒸発膜；を準備すること；流入液及び正浸透誘導溶液をそれぞれ前記流入領域及び前記混合領域に提供すること；前記正浸透膜を用いて前記流入液から予備透過液を分離すること;前記予備透過液を前記正浸透誘導溶液と混合して、混合溶液を生成すること；前記透過蒸発膜を用いて前記混合溶液から最終透過液を分離すること;前記最終透過液を前記排出領域に提供して、前記排出領域で前記最終透過液を蒸発させること；を含むメンブレン装置を用いる溶液分離方法が提供されうる。
前記混合溶液の前記溶質濃度に対応して、前記混合溶液の温度及び前記排出領域の真空度のうち少なくとも１つを制御することをさらに含むが、前記最終透過液の前記蒸発量は、前記混合溶液の前記温度及び前記排出領域の前記真空度のうち少なくとも１つによって調節されるメンブレン装置を用いる溶液分離方法が提供されうる。
前記最終透過液が蒸発して形成された蒸気を凝縮させて、前記最終透過液を再生成することをさらに含むメンブレン装置を用いる溶液分離方法が提供されうる。
前記混合溶液の浸透圧は、一定に保持されるメンブレン装置を用いる溶液分離方法が提供されうる。
本発明によれば、正浸透性能が改善されたメンブレン装置が提供されうる。
本発明によれば、小型化されたメンブレン装置が提供されうる。
本発明によれば、正浸透性能が向上した溶液分離方法が提供されうる。
但し、本発明の効果は、前記開示に限定されるものではない。
例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。 図１のメンブレン装置の駆動を説明するフローチャートである。 例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。 図３のメンブレンチャンバの断面図である。 例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。 例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。 図６のメンブレンチャンバの断面図である。 例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。 例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。 図９のメンブレンチャンバの断面図である。 例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。 例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。 図１２のメンブレンチャンバの断面図である。 例示的な実施形態によるメンブレンチャンバのブロック構成図である。 例示的な実施形態によるメンブレンチャンバのブロック構成図である。 例示的な実施形態によるメンブレンチャンバのブロック構成図である。 正浸透膜装置でＮａＣｌ濃度が０．６ｍｏｌ／Ｌである海水を淡水化するために、ＮａＣｌ溶液を浸透液として使用する場合、浸透液のうち、ＮａＣｌ濃度による淡水能力を示すグラフである。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。以下の図面で同じ参照符号は、同じ構成要素を称し、図面上で各構成要素の大きさは、説明の明瞭性と便宜上、誇張されている。一方、後術する実施形態は、単に例示的なものに過ぎず、このような実施形態から多様な変形が可能である。
以下、「上部」や「上」と記載されたものは、接触して真上にあるものだけではなく、非接触で上にあるものも含みうる。
単数の表現は、文脈上、取り立てて明示しない限り、複数の表現を含む。また、ある部分が、ある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対される記載のない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含みうることを意味する。
また、明細書に記載の「．．部」などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアまたはソフトウェアとして具現されるか、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで具現可能である。
図１は、例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。
図１を参照すれば、メンブレンチャンバ１０、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、凝縮器２３０、真空ポンプ２４０、透過液貯蔵部２５０、及び集液チャンバ３００を含むメンブレン装置１が提供されうる。
メンブレンチャンバ１０は、ハウジング１０２、流入領域（ＩＲ）、混合領域（ＭＲ）、排出領域（ＤＲ）、正浸透メンブレン１１０、及び透過蒸発メンブレン１２０を含みうる。ハウジング１０２は、ハウジング１０２の内部の圧力を耐える材質を含みうる。
流入領域（ＩＲ）は、流入液１４２を収容することができる。流入液１４２は、流入液供給部２１０から流入領域（ＩＲ）に供給されうる。流入液供給部２１０とメンブレンチャンバ１０との間に弁（図示せず）及びポンプ（図示せず）が提供されて、流入液１４２の流れを制御することができる。流入液１４２は、予備透過液（ＰＦＬ）及び残余物が混合された溶液であり得る。予備透過液（ＰＦＬ）は、流入液１４２の溶媒を含みうる。例えば、流入液１４２は、海水（ｓｅａ ｗａｔｅｒ）または廃水（ｗａｓｔｅ ｗａｔｅｒ）であり、予備透過液（ＰＦＬ）は、水であり得る。
後述する正浸透現象によって予備透過液（ＰＦＬ）と流入液１４２は、互いに分離される。予備透過液（ＰＦＬ）から分離された流入液１４２は、メンブレンチャンバ１０から残余物処理部２２０に提供されうる。残余物処理部２２０は、予備透過液（ＰＦＬ）から分離された前記流入液１４２を廃棄することができる。
混合領域（ＭＲ）は、混合溶液１４４を収容することができる。混合溶液１４４は、予備透過液（ＰＦＬ）と正浸透誘導溶液とを含みうる。正浸透誘導溶液は、水溶液でイオン状態を有する物質を含みうる。例えば、正浸透誘導溶液は、ＳＯ２、ＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＭｇＳＯ４、ＫＮＯ３、ＮＨ４ＨＣＯ３、ＮａＨＣＯ３、硫酸アルミニウムのような無機塩、脂肪族アルコール、グルコース、フルクトース、スクロース（Ｓｕｃｒｏｓｅ）のような高分子化学物質、またはこれらの組合わせを含みうる。正浸透誘導溶液内の溶質濃度は、流入液１４２内の溶質濃度よりも高い。混合溶液１４４内の溶質濃度は、流入液１４２内の溶質濃度よりも高い。混合溶液１４４は、分離対象物質を含みうる。例えば、分離対象物質は、純水であり得る。
混合溶液１４４は、混合ポンプ（ＭＲＰ）によって循環されうる。例えば、混合溶液１４４は、混合ポンプ（ＭＲＰ）によって混合領域（ＭＲ）から排出された後、再び混合領域（ＭＲ）に注入されうる。
混合領域（ＭＲ）から排出された混合溶液１４４は、混合溶液加熱部１４４ｈによって加熱されうる。例えば、混合溶液１４４の温度は、混合溶液加熱部１４４ｈによって１５℃〜１５０℃に保持されうる。混合溶液１４４の温度が１５０℃以上である場合、メンブレンの選択が制限され、エネルギー消費が増加する。混合溶液１４４の温度が１５℃以下であれば、透過蒸発現象が円滑に発生しないこともある。前記ヒーターは、電気、オイル、及び／または温水を熱源として使用する装置であり得る。望ましくは、約１７０℃以下、さらに望ましくは、約１２０℃以下の廃熱が活用されうる。本開示によるメンブレン装置は、廃熱を活用できるという長所を有しうる。
また、混合溶液加熱部１４４ｈは、メンブレンチャンバ１０の外部に設置する代わりに、混合領域（ＭＲ）の内部に板状あるいは棒状に設けられることもある。
正浸透メンブレン１１０は、流入領域（ＩＲ）と混合領域（ＭＲ）との間に配されて、流入領域（ＩＲ）と混合領域（ＭＲ）とを分離させることができる。例えば、正浸透メンブレン１１０は、一方向に延長する平板状を有しうる。正浸透メンブレン１１０は、正浸透用メンブレンであり得る。例えば、正浸透メンブレン１１０は、流入領域（ＩＲ）内の流入液１４２と混合領域（ＭＲ）内の正浸透誘導溶液との間で正浸透現象（ｆｏｒｗａｒｄ ｏｓｍｏｓｉｓ）が起こる時、半透過膜の役割を行うことができる。正浸透メンブレン１１０は、高分子、セラミック、炭素、またはこれらの組合わせを含みうる。例えば、正浸透メンブレン１１０は、セルロース系膜、ポリアミド系膜、ポリアリーレン系膜、またはこれらの組合わせを含みうる。
排出領域（ＤＲ）は、蒸気１４６を収容することができる。蒸気１４６は、混合溶液１４４から分離された最終透過液（ＦＦＬ）が蒸発されたものであり得る。最終透過液（ＦＦＬ）は、混合溶液１４４の分離対象物質を含みうる。例えば、最終透過液（ＦＦＬ）は、純水であり、蒸気１４６は、水蒸気であり得る。排出領域（ＤＲ）は、真空状態を有しうる。最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離されて排出領域（ＤＲ）で蒸発することは、透過蒸発現象（Ｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）と称される。排出領域（ＤＲ）は、蒸気１４６をメンブレンチャンバ１０の外部に排出することができる。蒸気１４６は、メンブレンチャンバ１０から凝縮器２３０に移動することができる。
透過蒸発メンブレン１２０は、混合領域（ＭＲ）と排出領域（ＤＲ）との間に配されて、混合領域（ＭＲ）と排出領域（ＤＲ）とを分離させることができる。例えば、透過蒸発メンブレン１２０は、一方向に延長する平板状を有しうる。透過蒸発メンブレン１２０は、正浸透メンブレン１１０と対向することができる。透過蒸発メンブレン１２０は、混合溶液１４４から最終透過液（ＦＦＬ）を分離させることができる。例えば、分離膜は、親水性膜を含みうる。他の例示的な実施形態において、最終透過液（ＦＦＬ）が水ではない場合、分離膜は、疎水性膜を含みうる。
凝縮器２３０は、蒸気１４６を凝縮して、最終透過液（ＦＦＬ）を再生成することができる。例えば、凝縮器２３０は、冷媒を用いるコンデンサー（ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）を含みうる。前記冷媒は、例えば、水、ブライン（ｂｒｉｎｅ）、またはオイル（ｏｉｌ）を含みうる。凝縮器２３０は、再生成された最終透過液（ＦＦＬ）を集液チャンバ３００に提供することができる。
集液チャンバ３００は、凝縮器２３０から提供された最終透過液（ＦＦＬ）を収容することができる。集液チャンバ３００は、最終透過液（ＦＦＬ）を透過液貯蔵部２５０に提供することができる。
集液チャンバ３００の一側に真空ポンプ２４０が提供されうる。真空ポンプ２４０は、多様な形態の真空ポンプであるか、バロメトリックコンデンサーであり、集液チャンバ３００の内部の気圧を減少させることができる。集液チャンバ３００の内部と排出領域（ＤＲ）の内部は、互いに連結されうる。排出領域（ＤＲ）内の気圧は、真空ポンプ２４０によって減少しうる。例えば、集液チャンバ３００の内部及び排出領域（ＤＲ）は、実質的に真空状態を有しうる。真空ポンプ２４０は、混合溶液１４４の溶質濃度に対応して排出領域（ＤＲ）の真空度を調節することができる。例えば、真空ポンプ２４０は、混合溶液１４４の溶質濃度が低くなれば、排出領域（ＤＲ）の真空度を高めることにより、最終透過液（ＦＦＬ）の量を増加させて混合溶液１４４の溶質の濃度を高めて、混合溶液の溶質の濃度を一定に保持することができる。排出領域（ＤＲ）の真空度は、絶対圧１Ｔｏｒｒ〜６６０Ｔｏｒｒであることが望ましい。真空度が絶対圧６６１Ｔｏｒｒ〜７５９Ｔｏｒｒに低ければ、混合溶液の温度を１５０℃以上過度に高めると最終透過液（ＦＦＬ）を蒸気に排出させうる。
制御部１４４ｃが提供されうる。制御部１４４ｃは、真空ポンプ２４０及び混合溶液加熱部１４４ｈを制御して、混合溶液１４４の濃度を調節することができる。例えば、制御部１４４ｃは、排出領域（ＤＲ）が要求される真空度を有するように真空ポンプ２４０を制御し、混合溶液１４４が要求される温度を有するように混合溶液加熱部１４４ｈを制御することができる。混合溶液１４４の濃度は、制御部１４４ｃによって測定されうる。例示的な実施形態において、排出領域（ＤＲ）の真空度及び混合溶液１４４の温度のうち少なくとも１つが、制御部１４４ｃによって制御されて、混合溶液１４４の濃度を一定に保持することができる。蒸気１４６の量は、混合溶液１４４の濃度及び排出領域（ＤＲ）の真空度のうち少なくとも１つによって調節される。
一般的に、正浸透工程が行われることによって、正浸透誘導溶液の濃度が低くなる。正浸透誘導溶液の濃度が低くなる場合、正浸透現象が円滑に発生しないことがある。本開示によれば、混合溶液１４４に予備透過液（ＰＦＬ）が流入されると共に最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離されるので、混合溶液１４４の濃度が一定に保持されうる。これにより、正浸透現象が円滑に発生しうる。結果的に、正浸透性能が改善されたメンブレン装置１が提供されうる。
透過液貯蔵部２５０は、最終透過液（ＦＦＬ）を貯蔵することができる。透過液貯蔵部２５０と集液チャンバ３００との間に弁（図示せず）及びポンプ（図示せず）が提供されて、最終透過液（ＦＦＬ）の流れを制御することができる。
図２は、図１のメンブレン装置の駆動を説明するフローチャートである。説明の便宜上、図１の説明と実質的に同じ内容の説明は省略される。
図１及び図２を参照すれば、流入液１４２が流入領域（ＩＲ）に提供されうる（ステップＳ１０）。流入液１４２は、流入液供給部２１０から流入領域（ＩＲ）内に提供されうる。例えば、流入液１４２は、海水または廃水であり得る。
流入液１４２が流入領域（ＩＲ）に提供される前、混合領域（ＭＲ）は、正浸透誘導溶液（未表記）で満たされうる。正浸透誘導溶液は、水溶液でイオン状態を有する物質を含みうる。例えば、正浸透誘導溶液は、ＳＯ２、ＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＭｇＳＯ４、ＫＮＯ３、ＮＨ４ＨＣＯ３、ＮａＨＣＯ３、硫酸アルミニウムのような無機塩、脂肪族アルコール、グルコース、フルクトース、スクロースのような高分子化学物質、またはこれらの組合わせを含みうる。正浸透誘導溶液内の溶質濃度は、流入液１４２内の溶質濃度よりも高い。これにより、流入液１４２と正浸透誘導溶液との間に浸透圧差が発生することができる。
浸透圧は、下記式として表現される。
π＝ｉｃＲＴ
（π：浸透圧（ｏｓｍｏｔｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）、ｉ：溶液内の浸透性活性粒子の数（ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｏｓｍｏｔｉｃａｌｌｙ ａｃｔｉｖｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）、ｃ：ｍｏｌ濃度（ｔｈｅ ｍｏｌａｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）、Ｒ：気体定数（ｔｈｅ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｇａｓ ｃｏｎｓｔａｎｔ）、Ｔ：絶対温度（ｔｈｅ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ））
前記ｉは、下記のように表現される。
ｉ＝１＋α（ｖ−１）
（α：解離度（ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）、ｖ：解離反応の化学量論的係数（ｔｈｅ ｓｔｏｉｃｈｉｏｍｅｔｒｉｃ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ））
予備透過液（ＰＦＬ）が純水である場合、正浸透現象による予備透過液（ＰＦＬ）の透過フラックス（ｗａｔｅｒ ｆｌｕｘ）は、下記のように表現される。
ＪＷ＝Ａ（πＤ−πＦ）
（ＪＷ：予備透過液の透過フラックス、Ａ：透水性（ｗａｔｅｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）、πＤ：正浸透誘導溶液の浸透圧、πＦ：流入液の浸透圧）
流入液１４２は、正浸透誘導溶液よりも低い溶質濃度を有しうる。これにより、流入液１４２の浸透圧は、正浸透誘導溶液の浸透圧よりも小さい。流入液１４２と正浸透誘導溶液との間の浸透圧差によって正浸透現象が発生することができる。すなわち、流入液１４２内の予備透過液（ＰＦＬ）は、流入液１４２から分離されて、正浸透誘導溶液に移動することができる（ステップＳ２０）。予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透メンブレン１１０を通過して混合領域（ＭＲ）に提供されうる。予備透過液（ＰＦＬ）は、流入液１４２の溶媒を含みうる。例えば、予備透過液（ＰＦＬ）は、水であり得る。予備透過液（ＰＦＬ）と正浸透誘導溶液とが混合されて、混合溶液１４４を生成することができる。
混合溶液１４４の温度は、１５℃〜１５０℃であり得る。混合溶液１４４の温度が１５０℃よりも高い場合、利用されるメンブレンが制限されうる。混合溶液１４４の温度が１５℃よりも低い場合、透過蒸発現象が円滑に発生しないこともある。
予備透過液（ＰＦＬ）が混合領域（ＭＲ）に提供されることによって、混合溶液１４４内の溶質濃度は低くなる。これにより、混合溶液１４４の浸透圧が小さくなる。流入液１４２の浸透圧は、一定なので、流入液１４２と混合溶液１４４との間の浸透圧差が減少する。一般的に、流入液１４２と混合溶液１４４との間の浸透圧差が減少する場合、予備透過液（ＰＦＬ）が流入領域（ＩＲ）から混合領域（ＭＲ）に移動する速度が減らしうる。
透過蒸発メンブレン１２０で透過蒸発現象が発生して、混合溶液１４４から最終透過液（ＦＦＬ）が分離される。最終透過液（ＦＦＬ）は、混合溶液１４４の溶媒を含みうる。例えば、最終透過液（ＦＦＬ）は、純水であり得る。最終透過液（ＦＦＬ）は、排出領域（ＤＲ）で蒸発して、蒸気１４６に変換されうる（ステップＳ３０）。例えば、蒸気１４６は、水蒸気であり得る。蒸気１４６は、排出領域（ＤＲ）からメンブレンチャンバ１０の外部に排出されうる。
排出領域（ＤＲ）は、真空ポンプ２４０によって真空状態を有しうる。排出領域（ＤＲ）の真空度によって最終透過液（ＦＦＬ）の蒸発量が決定されうる。例えば、排出領域（ＤＲ）の真空度が低い時の最終透過液（ＦＦＬ）の蒸発量よりも排出領域（ＤＲ）の真空度が高い時の最終透過液（ＦＦＬ）の蒸発量がさらに多い。混合溶液１４４から最終透過液（ＦＦＬ）が分離される量は、最終透過液（ＦＦＬ）の蒸発量に比例することができる。最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離される量は、最終透過液（ＦＦＬ）の蒸発量に比例することができる。したがって、排出領域（ＤＲ）の真空度が制御されて、最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離される量を調節することができる。排出領域（ＤＲ）の真空度は、絶対圧１Ｔｏｒｒ〜６６０Ｔｏｒｒであることが望ましい。真空度が絶対圧６６１Ｔｏｒｒ〜７５９Ｔｏｒｒに低ければ、混合溶液の温度を１５０℃以上過度に高めると最終透過液（ＦＦＬ）を蒸気に排出させうる。
最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離されることによって、混合溶液１４４内の溶質濃度は高くなる。最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離される量は、排出領域（ＤＲ）の真空度によって調節されるので、排出領域（ＤＲ）の真空度が制御されて、混合溶液１４４内の溶質濃度を調節することができる。混合溶液１４４内の溶質濃度は、混合溶液１４４が要求される浸透圧を有するように調節される。混合溶液１４４の浸透圧を一定に保持させる場合、予備透過液（ＰＦＬ）の正浸透メンブレン１１０に対する透過フラックスは、一定に保持されうる。
蒸気１４６は、凝縮器２３０に移動することができる。蒸気１４６は、凝縮器２３０によって凝縮されて、最終透過液（ＦＦＬ）を再生成することができる（ステップＳ４０）。再生成された最終透過液（ＦＦＬ）は、凝縮器２３０から集液チャンバ３００内に提供されうる。最終透過液（ＦＦＬ）は、集液チャンバ３００から透過液貯蔵部２５０に提供されて、透過液貯蔵部２５０内に収容されうる。
前記開示によれば、互いに異なる機能を有するメンブレン１１０、１２０が１つのメンブレンチャンバ１０内に提供されうる。これにより、メンブレン装置１を小型化させることができる。
前記開示によれば、排出領域（ＤＲ）の真空度と混合溶液１４４の温度のうち少なくとも１つが、制御部１４４ｃによって制御されて、混合溶液１４４の浸透圧を一定に保持させることができる。蒸気１４６の量は、混合溶液１４４の濃度及び排出領域（ＤＲ）の真空度のうち少なくとも１つによって調節される。これにより、予備透過液（ＰＦＬ）の透過フラックスは、一定に保持されうる。
図３は、例示的な実施形態による複合メンブレン装置のブロック構成図である。図４は、図３のメンブレンチャンバの断面図である。説明の便宜上、図１及び図２の説明と実質的に同じ内容の説明は省略される。
図３及び図４を参照すれば、メンブレンチャンバ１１、混合ポンプ（ＭＲＰ）、混合溶液加熱部１４４ｈ、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、凝縮器２３０、真空ポンプ２４０、透過液貯蔵部２５０、及び集液チャンバ３００を含むメンブレン装置２が提供されうる。混合ポンプ（ＭＲＰ）、混合溶液加熱部１４４ｈ、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、凝縮器２３０、真空ポンプ２４０、透過液貯蔵部２５０、及び集液チャンバ３００は、図１の説明と実質的に同一である。メンブレンチャンバ１１は、その形状を除けば、図１を参照して説明されたメンブレンチャンバ１０と実質的に同一である。以下、メンブレンチャンバ１１の形状について説明される。
メンブレンチャンバ１１は、ハウジング１０２、流入領域（ＩＲ）、混合領域（ＭＲ）、排出領域（ＤＲ）、正浸透メンブレン110、及び透過蒸発メンブレン120を含みうる。ハウジング１０２は、メンブレンチャンバ１０内の圧力を耐える材質を含みうる。ハウジング１０２は、円筒状であると示されているが、これは、例示的なものである。
図１に示されたものとは異なって、正浸透メンブレン110と透過蒸発メンブレン120は、チューブ（ｔｕｂｅ）状またはホローファイバー（ｈｏｌｌｏｗ ｆｉｂｅｒ）状を有しうる。正浸透メンブレン110は、透過蒸発メンブレン120によって取り囲まれる。すなわち、正浸透メンブレン110の直径は、透過蒸発メンブレン120の直径よりも小さい。正浸透メンブレン110と透過蒸発メンブレン120は、互いに離隔する。
流入領域（ＩＲ）は、正浸透メンブレン110の内側面によって定義される。混合領域は、正浸透メンブレン110の外側面と透過蒸発メンブレン120の内側面とによって定義される。排出領域（ＤＲ）は、透過蒸発メンブレン120の外側面とハウジング１０２の内側面とによって定義される。
予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透メンブレン110によって流入液１４２から分離されて、混合領域（ＭＲ）に提供されうる。例えば、予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透メンブレン110の直径方向に沿って放射状に流動することができる。混合領域（ＭＲ）で予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透誘導溶液と混合されて、混合溶液１４４を生成することができる。混合溶液１４４に予備透過液（ＰＦＬ）が混合されることによって、混合溶液１４４内の溶質濃度が低くなる。これにより、混合溶液１４４の浸透圧が低くなる。
例示的な実施形態において、混合溶液１４４の温度は、混合溶液加熱部１４４ｈによって１５℃〜１５０℃に保持されうる。混合溶液１４４の温度が１５０℃以上である場合、メンブレンの選択が制限され、エネルギー消費が増加する。混合溶液１４４の温度が１５℃以下であれば、透過蒸発現象が円滑に発生しないこともある。
最終透過液（ＦＦＬ）は、透過蒸発メンブレン120によって混合溶液１４４から分離される。最終透過液（ＦＦＬ）は、排出領域（ＤＲ）内で蒸発して、蒸気１４６を生成することができる。蒸気１４６は、排出領域（ＤＲ）からメンブレンチャンバ１１の外部に排出されて、凝縮器２３０に移動することができる。最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離されることによって、混合溶液１４４内の溶質濃度が高くなる。これにより、混合溶液１４４の浸透圧が高くなる。
図２を参照して説明されたように、前記メンブレン装置２は、排出領域（ＤＲ）の真空度及び混合溶液１４４の温度のうち少なくとも１つを制御して、混合溶液１４４が要求される浸透圧を有するように混合溶液１４４内の溶質濃度を調節することができる。蒸気１４６の量は、混合溶液１４４の濃度及び排出領域（ＤＲ）の真空度のうち少なくとも１つによって調節される。これにより、予備透過液（ＰＦＬ）の正浸透メンブレン110に対する透過フラックスは、一定に保持されうる。排出領域（ＤＲ）の真空度は、絶対圧１Ｔｏｒｒ〜６６０Ｔｏｒｒであることが望ましい。真空度が絶対圧６６１Ｔｏｒｒ〜７５９Ｔｏｒｒに低ければ、混合溶液の温度を１５０℃以上過度に高めると最終透過液（ＦＦＬ）を蒸気に排出させうる。
図５は、例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。説明の便宜上、図１及び図２の説明と実質的に同じ内容の説明は省略される。
図５を参照すれば、メンブレンチャンバ１２、混合ポンプ（ＭＲＰ）、圧力調節弁（ＭＲＶ）、混合溶液貯蔵部（ＭＲＴ）、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、ポンプ２６０、及び透過液貯蔵部２５０を含むメンブレン装置３が提供されうる。混合ポンプ（ＭＲＰ）、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０及び残余物処理部２２０は、図１の説明と実質的に同一である。
メンブレンチャンバ１２は、ハウジング１０２、流入領域（ＩＲ）、混合領域（ＭＲ）、排出領域（ＤＲ）、正浸透メンブレン１１０、及び逆浸透メンブレン１３０を含みうる。図１の説明とは異なって、排出領域（ＤＲ）は、最終透過液（ＦＦＬ）が提供されうる。例示的な実施形態において、最終透過液（ＦＦＬ）は、排出領域（ＤＲ）の一部に提供されうる。すなわち、排出領域（ＤＲ）に図１及び図２を参照して説明された蒸気が提供されないこともある。逆浸透メンブレン１３０は、逆浸透用メンブレンであり得る。例えば、逆浸透メンブレン１３０は、混合領域（ＭＲ）と排出領域（ＤＲ）との間で逆浸透現象（Ｒｅｖｅｒｓｅ ｏｓｍｏｓｉｓ）が起こる時、半透過膜の役割を行うことができる。逆浸透メンブレン１３０は、高分子、セラミック、炭素、またはこれらの組合わせを含みうる。例えば、逆浸透メンブレン１３０は、セルロースアセテート（Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ａｃｅｔａｔｅ、ＣＡ）膜、ポリアミド（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ、ＰＡ）膜、ポリスルホン酸塩（Ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎａｔｅ）膜、またはこれらの組合わせを含みうる。
予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透メンブレン１１０によって流入液１４２から分離される。予備透過液（ＰＦＬ）は、混合領域（ＭＲ）で正浸透誘導溶液と混合されて、混合溶液１４４を生成することができる。例えば、混合溶液１４４に予備透過液（ＰＦＬ）が混合されることによって、混合溶液１４４内の溶質濃度が低くなる。これにより、混合溶液１４４の浸透圧が低くなる。
最終透過液（ＦＦＬ）は、逆浸透メンブレン１３０によって混合溶液１４４から分離される。混合溶液１４４から最終透過液（ＦＦＬ）が分離されるように、混合溶液１４４は、圧力を有しうる。例えば、混合溶液１４４の圧力は、２０ｂａｒ〜８０ｂａｒであり得る。この際、流入液１４２の圧力は、混合溶液１４４の圧力と実質的に同一である。混合溶液１４４の圧力が２０ｂａｒよりも小さな場合、最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液から円滑に分離されないこともある。混合溶液の圧力を８０ｂａｒ以上にすることは、エネルギー消耗が多いので、望ましくない。
例えば、最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離されることによって、混合溶液１４４内の溶質濃度が高くなる。これにより、混合溶液１４４の浸透圧が大きくなる。
最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離される量は、混合溶液１４４の圧力が増加するにつれて増加する。したがって、前記混合溶液１４４の圧力が制御されて、混合溶液１４４が要求される浸透圧を有するように混合溶液１４４内の溶質濃度を調節することができる。混合溶液１４４が一定の浸透圧を有するように混合溶液１４４の圧力を調節する場合、予備透過液（ＰＦＬ）の正浸透メンブレン110に対する透過フラックスは、一定に保持されうる。
最終透過液（ＦＦＬ）は、ポンプ２６０によって排出領域（ＤＲ）から透過液貯蔵部２５０に移動することができる。
図１の説明とは異なって、制御部１４４ｃは、混合ポンプ（ＭＲＰ）及び圧力調節弁（ＭＲＶ）を制御して、混合溶液１４４の濃度を調節することができる。例えば、制御部１４４ｃは、混合溶液１４４が要求される圧力を有するように混合ポンプ（ＭＲＰ）及び圧力調節弁（ＭＲＶ）を制御することができる。例示的な実施形態において、混合溶液１４４の圧力が制御部１４４ｃによって制御されて、混合溶液１４４の濃度を一定に保持することができる。混合ポンプ（ＭＲＰ）と混合領域（ＭＲ）との間に混合溶液貯蔵部（ＭＲＴ）が提供されうる。すなわち、混合ポンプ（ＭＲＰ）から排出された混合溶液１４４は、混合溶液貯蔵部（ＭＲＴ）を経て混合領域（ＭＲ）に提供されうる。
図６は、例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。図７は、図６のメンブレンチャンバの断面図である。説明の便宜上、図５の説明と実質的に同じ内容の説明は省略される。
図６及び図７を参照すれば、メンブレンチャンバ１３、混合ポンプ（ＭＲＰ）、圧力調節弁（ＭＲＶ）、混合溶液貯蔵部（ＭＲＴ）、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、ポンプ２６０、及び透過液貯蔵部２５０を含むメンブレン装置４が提供されうる。混合ポンプ（ＭＲＰ）、圧力調節弁（ＭＲＶ）、混合溶液貯蔵部（ＭＲＴ）、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、ポンプ２６０、及び透過液貯蔵部２５０は、図５の説明と実質的に同一である。メンブレンチャンバ１３は、その形状を除けば、図５を参照して説明されたメンブレンチャンバ１２と実質的に同一である。以下、メンブレンチャンバ１３の形状について説明される。
メンブレンチャンバ１３は、ハウジング１０２、流入領域（ＩＲ）、混合領域（ＭＲ）、排出領域（ＤＲ）、正浸透メンブレン110、及び逆浸透メンブレン130を含みうる。ハウジング１０２は、円筒状であると示されているが、これは、例示的なものである。
図５に示されたものとは異なって、正浸透メンブレン110と逆浸透メンブレン130は、チューブ状またはホローファイバー状を有しうる。正浸透メンブレン110は、逆浸透メンブレン130によって取り囲まれる。すなわち、正浸透メンブレン110の直径は、逆浸透メンブレン130の直径よりも小さい。正浸透メンブレン110と逆浸透メンブレン130は、互いに離隔する。
流入領域（ＩＲ）は、正浸透メンブレン110の内側面によって定義される。混合領域は、正浸透メンブレン110の外側面と逆浸透メンブレン130の内側面とによって定義される。排出領域（ＤＲ）は、逆浸透メンブレン130の外側面とハウジング１０２の内側面とによって定義される。
予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透メンブレン110によって流入液１４２から分離されて、混合領域（ＭＲ）に提供されうる。例えば、予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透メンブレン110の直径方向に沿って放射形に移動することができる。混合領域（ＭＲ）で予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透誘導溶液と混合されて、混合溶液１４４を生成することができる。例えば、混合溶液１４４に予備透過液（ＰＦＬ）が混合されることによって、混合溶液１４４内の溶質濃度が低くなる。これにより、混合溶液１４４の浸透圧が小さくなる。
最終透過液（ＦＦＬ）は、逆浸透メンブレン130によって混合溶液１４４から分離される。混合溶液１４４から分離された最終透過液（ＦＦＬ）は、排出領域（ＤＲ）内に満たされた最終透過液（ＦＦＬ）と混合されうる。例えば、最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離されることによって、混合溶液１４４内の溶質濃度が高くなる。これにより、混合溶液１４４の浸透圧が大きくなる。
前記メンブレン装置４は、混合溶液１４４の圧力を制御して、混合溶液１４４が要求される浸透圧を有するように混合溶液１４４内の溶質濃度を調節することができる。混合溶液１４４が一定の浸透圧を有するように混合溶液１４４の圧力を調節する場合、予備透過液（ＰＦＬ）の正浸透メンブレン110に対する透過フラックスは、一定に保持されうる。例えば、混合溶液１４４の圧力は、２０ｂａｒ〜８０ｂａｒであり得る。混合溶液１４４の圧力が２０ｂａｒよりも小さな場合、最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液から円滑に分離されないこともある。混合溶液の圧力を８０ｂａｒ以上にすることは、エネルギー消耗が多いので、望ましくない。
図８は、例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。説明の便宜上、図１、図２、及び図５の説明と実質的に同じ内容の説明は省略される。
図８を参照すれば、メンブレンチャンバ１４、第１及び第２混合ポンプ（ＭＲＰ１、ＭＲＰ２）、圧力調節弁（ＭＲＶ）、混合溶液貯蔵部（ＭＲＴ）、混合溶液加熱部１４４ｈ、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、凝縮器２３０、真空ポンプ２４０、透過液貯蔵部２５０、及び集液チャンバ３００を含むメンブレン装置５が提供されうる。流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、凝縮器２３０、真空ポンプ２４０、透過液貯蔵部２５０、及び集液チャンバ３００は、図１の説明と実質的に同一である。第１混合ポンプ（ＭＰＲ１）、混合溶液加熱部１４４ｈ、及び制御部１４４ｃは、図１の説明と実質的に同一である。第２混合ポンプ（ＭＲＰ２）、圧力調節弁（ＭＲＶ）、及び混合溶液貯蔵部（ＭＲＴ）は、図５の説明と実質的に同一である。制御部１４４ｃは、後述する第１混合溶液１４４ａの濃度を調節することができる。
メンブレンチャンバ１４は、図１の説明とは異なって、正浸透メンブレン１１０と透過蒸発メンブレン１２０との間に逆浸透メンブレン１３０をさらに含みうる。逆浸透メンブレン１３０は、図５を参照して説明された逆浸透メンブレン１３０と実質的に同一である。
混合領域は、逆浸透メンブレン１３０によって互いに分離された第１混合領域（ＭＲ１）及び第２混合領域（ＭＲ２）を含みうる。第１混合領域（ＭＲ１）は、正浸透メンブレン１１０と逆浸透メンブレン１３０との間に配され、第２混合領域（ＭＲ２）は、逆浸透メンブレン１３０と透過蒸発メンブレン１２０との間に配置される。
正浸透誘導溶液が第１混合領域（ＭＲ１）に提供されうる。正浸透誘導溶液は、流入液１４２よりも高い溶質濃度を有しうる。正浸透現象によって流入液１４２から第１透過液（ＦＬ１）が分離されて、第１混合領域（ＭＲ１）に提供されうる。第１透過液（ＦＬ１）は、図３を参照して説明された予備透過液（ＰＦＬ）と実質的に同一である。
第１混合領域（ＭＲ１）で第１透過液（ＦＬ１）は、正浸透誘導溶液と混合されて、第１混合溶液１４４ａを生成することができる。第１混合溶液１４４ａは、図１を参照して説明された混合溶液１４４と実質的に同一である。第１混合溶液１４４ａの圧力は、流入液１４２の圧力と実質的に同一である。例えば、第１混合溶液１４４ａの圧力及び流入液１４２の圧力は、２０ｂａｒ〜８０ｂａｒであり得る。これにより、流入液１４２と第１混合溶液１４４ａとの間で逆浸透現象が発生することが防止されうる。すなわち、第１透過液（ＦＬ１）が、第１混合溶液１４４ａで再び流入液１４２に移動することが防止されうる。第１混合溶液１４４ａに第１透過液（ＦＬ１）が混合されることによって、第１混合溶液１４４ａ内の溶質濃度が低くなる。これにより、第１混合溶液１４４ａの浸透圧が小さくなる。
第１混合溶液１４４ａから第２透過液（ＦＬ２）が分離される。第２透過液（ＦＬ２）は、第１混合溶液１４４ａの透過対象物質を含みうる。例えば、第２透過液（ＦＬ２）は、純水と第１混合溶液１４４ａとの一部が逆浸透膜１３０を通過したものであり得る。第２透過液（ＦＬ２）は、第２混合領域（ＭＲ２）で集液されて、第２混合溶液１４４ｂを生成することができる。第１混合溶液１４４ａの圧力は、第２透過液（ＦＬ２）が第１混合溶液１４４ａから分離されるように十分に大きい。例えば、第１混合溶液１４４ａの圧力は、２０ｂａｒ〜８０ｂａｒであり得る。第１混合溶液１４４ａの圧力が２０ｂａｒよりも小さな場合、第２透過液（ＦＬ２）が第１混合溶液１４４ａから円滑に分離されないこともある。第１混合溶液１４４ａの圧力を８０ｂａｒ以上にすることは、エネルギー消耗が多いので、望ましくない。例えば、第２透過液（ＦＬ２）が第１混合溶液１４４ａから分離されることによって、第１混合溶液１４４ａ内の溶質濃度が高くなる。これにより、第１混合溶液１４４ａの浸透圧が大きくなる。
第２混合溶液１４４ｂから最終透過液（ＦＦＬ）が分離される。最終透過液（ＦＦＬ）は、透過蒸発メンブレン１３０によって蒸気１４６に変換されうる。例示的な実施形態において、第２混合溶液１４４ｂの温度は、混合溶液加熱部１４４ｈによって１５℃〜１５０℃に保持されうる。第２混合溶液１４４ｂの温度が１５０℃以上である場合、メンブレンの選択が制限され、エネルギー消費が増加する。第２混合溶液１４４ｂの温度が１５℃以下であれば、透過蒸発現象が円滑に発生しないこともある。
排出領域（ＤＲ）は、真空状態を有しうる。例えば、排出領域（ＤＲ）の真空度は、絶対圧１Ｔｏｒｒ〜６６０Ｔｏｒｒであることが望ましい。真空度が絶対圧６６１Ｔｏｒｒ〜７５９Ｔｏｒｒに低ければ、混合溶液の温度を１５０℃以上過度に高めると最終透過液（ＦＦＬ）を蒸気に排出させうる。排出領域（ＤＲ）は、蒸気１４６を収容することができる。透過蒸発メンブレン１３０、排出領域（ＤＲ）、及び最終透過液（ＦＦＬ）は、図１の説明と実質的に同一である。
第１混合溶液１４４ａの圧力、第２混合溶液１４４ｂの温度、及び排出領域（ＤＲ）の真空度のうち少なくとも１つが制御されて、第１混合溶液１４４ａ内の溶質濃度を調節することができる。蒸気１４６の量は、第１混合溶液１４４ａの圧力、第２混合溶液１４４ｂの温度、及び排出領域（ＤＲ）の真空度のうち少なくとも１つによって調節される。このような方法で第１透過液（ＦＬ１）の正浸透メンブレン１１０に対する透過フラックスが一定に保持されうる。
図９は、例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。図１０は、図９のメンブレンチャンバの断面図である。説明の便宜上、図３、図４、及び図５の説明と実質的に同じ内容の説明は省略される。
図９及び図１０を参照すれば、メンブレンチャンバ１５、第１及び第２混合ポンプ（ＭＲＰ１、ＭＲＰ２）、圧力調節弁（ＭＲＶ）、混合溶液貯蔵部（ＭＲＴ）、混合溶液加熱部１４４ｈ、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、凝縮器２３０、真空ポンプ２４０、透過液貯蔵部２５０、及び集液チャンバ３００を含むメンブレン装置６が提供されうる。第１及び第２混合ポンプ（ＭＲＰ１、ＭＲＰ２）、圧力調節弁（ＭＲＶ）、混合溶液貯蔵部（ＭＲＴ）、混合溶液加熱部１４４ｈ、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、凝縮器２３０、真空ポンプ２４０、透過液貯蔵部２５０、及び集液チャンバ３００は、図８の説明と実質的に同一である。
メンブレンチャンバ１５は、図３及び図４の説明とは異なって、正浸透メンブレン１１０と透過蒸発メンブレン１２０との間に逆浸透メンブレン１３０をさらに含みうる。逆浸透メンブレン１３０は、図８を参照して説明された逆浸透メンブレン１３０と実質的に同一である。
混合領域（ＭＲ）は、逆浸透メンブレン１３０によって互いに分離された第１混合領域（ＭＲ１）及び第２混合領域（ＭＲ２）を含みうる。第１混合領域（ＭＲ１）は、正浸透メンブレン１１０と逆浸透メンブレン１３０との間に配され、第２混合領域（ＭＲ２）は、逆浸透メンブレン１３０と透過蒸発メンブレン１２０との間に配置される。
正浸透誘導溶液が第１混合領域（ＭＲ１）に提供されうる。正浸透誘導溶液は、流入液１４２よりも高い溶質濃度を有しうる。正浸透現象によって流入液１４２から第１透過液（ＦＬ１）が分離されて、第１混合領域（ＭＲ１）に移動することができる。第１透過液（ＦＬ１）は、図３を参照して説明された予備透過液（ＰＦＬ）と実質的に同一である。
第１混合領域（ＭＲ１）で第１透過液（ＦＬ１）は、正浸透誘導溶液と混合されて、第１混合溶液１４４ａを生成することができる。第１混合溶液１４４ａは、図１を参照して説明された混合溶液１４４と実質的に同一である。第１混合溶液１４４ａの圧力は、流入液１４２の圧力と実質的に同一である。例えば、第１混合溶液１４４ａの圧力及び流入液１４２の圧力は、２０ｂａｒ〜８０ｂａｒであり得る。これにより、流入液１４２と第１混合溶液１４４ａとの間で逆浸透現象が発生することが防止されうる。すなわち、第１透過液（ＦＬ１）が第１混合溶液１４４ａで再び流入液１４２に移動することが防止されうる。例えば、第１混合溶液１４４ａに第１透過液（ＦＬ１）が混合されることによって、第１混合溶液１４４ａ内の溶質濃度が低くなる。これにより、第１混合溶液１４４ａの浸透圧が低くなる。
第１混合溶液１４４ａの圧力を８０ｂａｒ以上にすることは、エネルギー消耗が多いので、望ましくない。第１混合溶液１４４ａから第２透過液（ＦＬ２）が分離されて、第２混合領域（ＭＲ２）に移動することができる。例えば、第２透過液（ＦＬ２）は、第１混合溶液１４４ａの溶媒を含みうる。例えば、第２透過液（ＦＬ２）は、純水と第１混合溶液１４４ａとの一部が逆浸透膜１３０を通過したものであり得る。第２透過液（ＦＬ２）は、第２混合領域（ＭＲ２）で集液されて、第２混合溶液１４４ｂを生成することができる。第１混合溶液１４４ａの圧力は、第２透過液（ＦＬ２）が第１混合溶液１４４ａから分離されるように十分に大きい。例えば、第１混合溶液１４４ａの圧力及び流入液１４２の圧力は、２０ｂａｒ〜８０ｂａｒであり得る。第１混合溶液１４４ａの圧力が２０ｂａｒよりも小さな場合、第２透過液（ＦＬ２）が第１混合溶液１４４ａから円滑に分離されないこともある。
例えば、第２透過液（ＦＬ２）が第１混合溶液１４４ａから分離されることによって、第１混合溶液１４４ａ内の溶質濃度が高くなる。これにより、第１混合溶液１４４ａの浸透圧が高くなる。
第２混合溶液１４４ｂから最終透過液（ＦＦＬ）が分離される。例示的な実施形態において、第２混合溶液１４４ｂの温度は、混合溶液加熱部１４４ｈによって１５℃〜１５０℃に保持されうる。第２混合溶液１４４ｂの温度が１５０℃以上である場合、メンブレンの選択が制限され、エネルギー消費が増加する。第２混合溶液１４４ｂの温度が１５℃以下であれば、透過蒸発現象が円滑に発生しないこともある。
最終透過液（ＦＦＬ）は、透過蒸発メンブレン１３０によって蒸気１４６に変換されうる。排出領域（ＤＲ）は、蒸気１４６を収容することができる。透過蒸発メンブレン１３０、排出領域（ＤＲ）、及び最終透過液（ＦＦＬ）は、図３の説明と実質的に同一である。排出領域（ＤＲ）は、真空状態を有しうる。例えば、排出領域（ＤＲ）の真空度は、絶対圧１Ｔｏｒｒ〜６６０Ｔｏｒｒであることが望ましい。真空度が絶対圧６６１Ｔｏｒｒ〜７５９Ｔｏｒｒに低ければ、混合溶液の温度を１５０℃以上過度に高めると最終透過液（ＦＦＬ）を蒸気に排出させうる。
第１混合溶液１４４ａの圧力、第２混合溶液１４４ｂの温度、及び排出領域（ＤＲ）の真空度のうち少なくとも１つが制御されて、第１混合溶液１４４ａ内の溶質濃度を調節することができる。蒸気１４６の量は、第１混合溶液１４４ａの圧力、第２混合溶液１４４ｂの温度、及び排出領域（ＤＲ）の真空度のうち少なくとも１つによって調節される。このような方法で第１透過液（ＦＬ１）の正浸透メンブレン１１０に対する透過フラックスが一定に保持されうる。
図１１は、例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。説明の便宜上、図１、図２、及び図５の説明と実質的に同じ内容の説明は省略される。
図１１を参照すれば、メンブレンチャンバ１６、混合ポンプ（ＭＲＰ）、混合溶液加熱部１４４ｈ、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、凝縮器２３０、真空ポンプ２４０、透過液貯蔵部２５０、及び集液チャンバ３００を含むメンブレン装置７が提供されうる。混合ポンプ（ＭＲＰ）、混合溶液加熱部１４４ｈ、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、凝縮器２３０、真空ポンプ２４０、透過液貯蔵部２５０、及び集液チャンバ３００は、図１の説明と実質的に同一である。
メンブレンチャンバ１６は、図１の説明とは異なって、排出領域（ＤＲ）を中心に一対の混合領域（ＭＲ）及び一対の流入領域（ＩＲ）が配置される。一対の混合領域（ＭＲ）は、排出領域（ＤＲ）を挟んで互いに離隔する。一対の流入領域（ＩＲ）は、一対の混合領域（ＭＲ）を挟んで流入領域（ＤＲ）からそれぞれ離隔する。
一対の流入領域（ＩＲ）と一対の混合領域（ＭＲ）との間に一対の正浸透メンブレン１１０がそれぞれ提供されうる。一対の混合領域（ＭＲ）と排出領域（ＤＲ）との間に一対の透過蒸発メンブレン１２０がそれぞれ提供されうる。一対の流入領域（ＩＲ）、一対の混合領域（ＭＲ）、排出領域（ＤＲ）、一対の正浸透メンブレン１１０、及び一対の透過蒸発メンブレン１２０のそれぞれは、図１の説明と実質的に同一である。
一対の流入領域（ＩＲ）内に流入液１４２がそれぞれ提供されうる。予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透現象によって流入液１４２から分離されて一対の混合領域（ＭＲ）にそれぞれ移動することができる。予備透過液（ＰＦＬ）は、一対の混合領域（ＭＲ）で正浸透誘導溶液と混合されて、混合溶液１４４を生成することができる。最終透過液（ＦＦＬ）は、透過蒸発現象によって混合溶液１４４から分離されて、排出領域（ＤＲ）で蒸気１４６に変換されうる。蒸気１４６は、図１及び図２を参照して説明されたように、再び最終透過液（ＦＦＬ）に変換されて、透過液貯蔵部２５０に収容されうる。
最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離される量は、排出領域（ＤＲ）の真空度及び混合溶液１４４の温度のうち少なくとも１つによって調節されるので、排出領域（ＤＲ）の真空度及び混合溶液１４４の温度のうち少なくとも１つが制御されて、混合溶液１４４内の溶質濃度を調節することができる。蒸気１４６の量は、混合溶液１４４の濃度及び排出領域（ＤＲ）の真空度のうち少なくとも１つによって調節される。混合溶液１４４の浸透圧を一定に保持させる場合、予備透過液（ＰＦＬ）の正浸透メンブレン１１０に対する透過フラックスは、一定に保持されうる。
排出領域（ＤＲ）の真空度は、絶対圧１Ｔｏｒｒ〜６６０Ｔｏｒｒであることが望ましい。真空度が絶対圧６６１Ｔｏｒｒ〜７５９Ｔｏｒｒに低ければ、混合溶液の温度を１５０℃以上過度に高めると最終透過液（ＦＦＬ）を蒸気に排出させうる。
例示的な実施形態において、混合溶液１４４の温度は、混合溶液加熱部１４４ｈによって１５℃〜１５０℃に保持されうる。混合溶液１４４の温度が１５０℃以上である場合、メンブレンの選択が制限され、エネルギー消費が増加する。混合溶液１４４の温度が１５℃以下であれば、透過蒸発現象が円滑に発生しないこともある。
他の例示的な実施形態において、正浸透メンブレン１１０と透過蒸発メンブレン１２０との位置が変わりうる。これにより、排出領域（ＤＲ）と流入領域（ＩＲ）との位置が変わりうる。
図１２は、例示的な実施形態によるメンブレン装置のブロック構成図である。図１３は、図１２のメンブレンチャンバの断面図である。説明の便宜上、図３、図４、及び図５の説明と実質的に同じ内容の説明は省略される。
図１２及び図１３を参照すれば、メンブレンチャンバ１７、混合ポンプ（ＭＲＰ）、混合溶液加熱部１４４ｈ、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、凝縮器２３０、真空ポンプ２４０、透過液貯蔵部２５０、及び集液チャンバ３００を含むメンブレン装置８が提供されうる。混合ポンプ（ＭＲＰ）、混合溶液加熱部１４４ｈ、制御部１４４ｃ、流入液供給部２１０、残余物処理部２２０、凝縮器２３０、真空ポンプ２４０、透過液貯蔵部２５０、及び集液チャンバ３００は、図３の説明と実質的に同一である。
メンブレンチャンバ１７は、図３の説明とは異なって、一対の流入領域（ＩＲ）、一対の混合領域（ＭＲ）、及び排出領域（ＤＲ）を含みうる。一対の流入領域（ＩＲ）は、メンブレンチャンバ１７の最も内側及び最も外側にそれぞれ提供されうる。排出領域（ＤＲ）は、一対の流入領域（ＩＲ）の間に配置される。一対の混合領域（ＭＲ）は、一対の流入領域（ＩＲ）と排出領域（ＤＲ）との間にそれぞれ配置される。
一対の流入領域（ＩＲ）と一対の混合領域（ＭＲ）との間に一対の正浸透メンブレン１１０がそれぞれ提供されうる。一対の混合領域（ＭＲ）と排出領域（ＤＲ）との間に一対の透過蒸発メンブレン１２０がそれぞれ提供されうる。一対の流入領域（ＩＲ）、一対の混合領域（ＭＲ）、排出領域（ＤＲ）、一対の正浸透メンブレン１１０、及び一対の透過蒸発メンブレン１２０のそれぞれは、図１の説明と実質的に同一である。
一対の流入領域（ＩＲ）内に流入液１４２がそれぞれ提供されうる。予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透現象によって流入液１４２から分離されて一対の混合領域（ＭＲ）にそれぞれ移動することができる。予備透過液（ＰＦＬ）は、一対の混合領域（ＭＲ）で正浸透誘導溶液と混合されて、混合溶液１４４を生成することができる。最終透過液（ＦＦＬ）は、透過蒸発現象によって混合溶液１４４から分離されて、排出領域（ＤＲ）で蒸気１４６に変換されうる。蒸気１４６は、図１及び図２を参照して説明されたように、再び最終透過液（ＦＦＬ）に変換されて、透過液貯蔵部２５０に収容されうる。
最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離される量は、排出領域（ＤＲ）の真空度及び混合溶液１４４の温度のうち少なくとも１つによって調節されるので、排出領域（ＤＲ）の真空度及び混合溶液１４４の温度のうち少なくとも１つが制御されて、混合溶液１４４内の溶質濃度を調節することができる。蒸気１４６の量は、混合溶液１４４の濃度及び排出領域（ＤＲ）の真空度のうち少なくとも１つによって調節される。混合溶液１４４内の溶質濃度は、混合溶液１４４が要求される浸透圧を有するように調節される。混合溶液１４４の浸透圧を一定に保持させる場合、予備透過液（ＰＦＬ）の正浸透メンブレン１１０に対する透過フラックスは、一定に保持されうる。
排出領域（ＤＲ）の真空度は、絶対圧１Ｔｏｒｒ〜６６０Ｔｏｒｒであることが望ましい。真空度が絶対圧６６１Ｔｏｒｒ〜７５９Ｔｏｒｒに低ければ、混合溶液の温度を１５０℃以上過度に高めると最終透過液（ＦＦＬ）を蒸気に排出させうる。
例示的な実施形態において、混合溶液１４４の温度は、混合溶液加熱部１４４ｈによって１５℃〜１５０℃に保持されうる。混合溶液１４４の温度が１５０℃以上である場合、メンブレンの選択が制限され、エネルギー消費が増加する。混合溶液１４４の温度が１５℃以下であれば、透過蒸発現象が円滑に発生しないこともある。
他の例示的な実施形態において、正浸透メンブレン１１０と透過蒸発メンブレン１２０との位置が変わりうる。これにより、排出領域（ＤＲ）と流入領域（ＩＲ）との位置が変わりうる。一般的に、正浸透工程が行われることによって、正浸透誘導溶液の濃度が低くなる。正浸透誘導溶液の濃度が低くなる場合、正浸透現象が円滑に発生しないことがある。本開示によれば、混合溶液１４４に予備透過液（ＰＦＬ）が流入されると共に最終透過液（ＦＦＬ）が混合溶液１４４から分離されるので、混合溶液１４４の濃度が一定に保持されうる。これにより、正浸透現象が円滑に発生しうる。結果的に、正浸透性能が改善されたメンブレン装置８が提供されうる。
図１４は、例示的な実施形態によるメンブレンチャンバの断面図である。説明の便宜上、図３及び図４の説明と実質的に同じ内容の説明は省略される。
図１４を参照すれば、メンブレンチャンバ１８は、ハウジング１０２、複数の正浸透メンブレン１１０、透過蒸発メンブレン１２０、複数の流入領域（ＩＲ）、混合領域（ＭＲ）、及び排出領域（ＤＲ）を含みうる。ハウジング１０２は、図３及び図４の説明と実質的に同一である。
透過蒸発メンブレン１２０は、ハウジング１０２の内側面によって定義される領域に提供されうる。透過蒸発メンブレン１２０は、チューブ状またはホローファイバー状を有しうる。透過蒸発メンブレン１２０の外径は、ハウジング１０２の内径よりも小さい。透過蒸発メンブレン１２０の外側面とハウジング１０２の内側面は、互いに対向することができる。
排出領域（ＤＲ）は、透過蒸発メンブレン１２０とハウジング１０２との間に提供されうる。すなわち、排出領域（ＤＲ）は、透過蒸発メンブレン１２０の外側面とハウジング１０２の内側面とによって定義される。
複数の正浸透メンブレン１１０は、透過蒸発メンブレン１２０の内側面によって定義される領域に提供されうる。
混合領域（ＭＲ）は、複数の正浸透メンブレン１１０と透過蒸発メンブレン１２０との間に提供されうる。すなわち、混合領域（ＭＲ）は、複数の正浸透メンブレン１１０の外側面と透過蒸発メンブレン１２０の内側面とによって定義される。
複数の流入領域（ＩＲ）は、複数の正浸透メンブレン１１０の内側面によってそれぞれ定義される。
複数の流入領域（ＩＲ）内に流入液１４２がそれぞれ提供されうる。予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透現象によって流入液１４２から分離されて混合領域（ＭＲ）に移動することができる。予備透過液（ＰＦＬ）は、混合領域（ＭＲ）で正浸透誘導溶液と混合されて、混合溶液１４４を生成することができる。
例示的な実施形態において、混合溶液１４４の温度は、混合溶液加熱部１４４ｈによって１５℃〜１５０℃に保持されうる。混合溶液１４４の温度が１５０℃以上である場合、メンブレンの選択が制限され、エネルギー消費が増加する。混合溶液１４４の温度が１５℃以下であれば、透過蒸発現象が円滑に発生しないこともある。
最終透過液（ＦＦＬ）は、透過蒸発現象によって混合溶液１４４から分離されて、排出領域（ＤＲ）で蒸気１４６に変換されうる。排出領域（ＤＲ）は、真空状態を有しうる。排出領域（ＤＲ）の真空度は、絶対圧１Ｔｏｒｒ〜６６０Ｔｏｒｒであることが望ましい。真空度が絶対圧６６１Ｔｏｒｒ〜７５９Ｔｏｒｒに低ければ、混合溶液の温度を１５０℃以上過度に高めると最終透過液（ＦＦＬ）を蒸気に排出させうる。
前記開示によれば、予備透過液（ＰＦＬ）の複数の正浸透メンブレン１１０に対する透過フラックスが一定に保持されるメンブレンチャンバ１８が提供されうる。
排出領域（ＤＲ）の真空度及び混合溶液１４４の温度のうち少なくとも１つが制御されて、混合溶液１４４内の溶質濃度を調節することができる。蒸気１４６の量は、混合溶液１４４の濃度及び排出領域（ＤＲ）の真空度のうち少なくとも１つによって調節される。
図１５は、例示的な実施形態によるメンブレンチャンバの断面図である。説明の便宜上、図３及び図４の説明と実質的に同じ内容の説明は省略される。
図１５を参照すれば、メンブレンチャンバ１９は、ハウジング１０２、複数の正浸透メンブレン１１０、一対の透過蒸発メンブレン１２０、複数の流入領域（ＩＲ）、混合領域（ＭＲ）、及び一対の排出領域（ＤＲ）を含みうる。ハウジング１０２は、図３及び図４の説明と実質的に同一である。
一対の透過蒸発メンブレン１２０は、ハウジング１０２の内側面によって定義される領域に提供されうる。透過蒸発メンブレン１２０は、チューブ状またはホローファイバー状を有しうる。透過蒸発メンブレン１２０の外径は、ハウジング１０２の内径よりも小さい。透過蒸発メンブレン１２０の外側面とハウジング１０２の内側面は、互いに対向することができる。
排出領域（ＤＲ）は、透過蒸発メンブレン１２０とハウジング１０２との間に提供されうる。すなわち、排出領域（ＤＲ）は、透過蒸発メンブレン１２０の外側面とハウジング１０２の内側面とによって定義される。
複数の正浸透メンブレン１１０は、チューブ状あるいはホローファイバー状に透過蒸発メンブレン１２０の内側面によって定義される領域に提供されうる。
混合領域（ＭＲ）は、複数の正浸透メンブレン１１０と透過蒸発メンブレン１２０との間に提供されうる。すなわち、混合領域（ＭＲ）は、複数の正浸透メンブレン１１０の外側面と透過蒸発メンブレン１２０の内側面とによって定義される。
複数の流入領域（ＩＲ）は、複数の正浸透メンブレン１１０の内側面によってそれぞれ定義される。
複数の流入領域（ＩＲ）内に流入液１４２がそれぞれ提供されうる。予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透現象によって流入液１４２から分離されて混合領域（ＭＲ）に移動することができる。予備透過液（ＰＦＬ）は、混合領域（ＭＲ）で正浸透誘導溶液と混合されて、混合溶液１４４を生成することができる。
例示的な実施形態において、混合溶液１４４の温度は、混合溶液加熱部１４４ｈによって１５℃〜１５０℃に保持されうる。混合溶液１４４の温度が１５０℃以上である場合、メンブレンの選択が制限され、エネルギー消費が増加する。混合溶液１４４の温度が１５℃以下であれば、透過蒸発現象が円滑に発生しないこともある。
最終透過液（ＦＦＬ）は、透過蒸発現象によって混合溶液１４４から分離されて、排出領域（ＤＲ）で蒸気１４６に変換されうる。排出領域（ＤＲ）は、真空状態を有しうる。排出領域（ＤＲ）の真空度は、絶対圧１Ｔｏｒｒ〜６６０Ｔｏｒｒであることが望ましい。真空度が絶対圧６６１Ｔｏｒｒ〜７５９Ｔｏｒｒに低ければ、混合溶液の温度を１５０℃以上過度に高めると最終透過液（ＦＦＬ）を蒸気に排出させうる。
前記開示によれば、予備透過液（ＰＦＬ）の複数の正浸透メンブレン１１０に対する透過フラックスが一定に保持されるメンブレンチャンバ１８が提供されうる。
排出領域（ＤＲ）の真空度及び混合溶液１４４の温度のうち少なくとも１つが制御されて、混合溶液１４４内の溶質濃度を調節することができる。蒸気１４６の量は、混合溶液１４４の濃度及び排出領域（ＤＲ）の真空度のうち少なくとも１つによって調節される。
図１６は、例示的な実施形態によるメンブレンチャンバの断面図である。説明の便宜上、図３及び図４の説明と実質的に同じ内容の説明は省略される。
図１６を参照すれば、メンブレンチャンバ２０は、ハウジング１０２、複数の正浸透メンブレン１１０、複数の透過蒸発メンブレン１２０、複数の流入領域（ＩＲ）、混合領域（ＭＲ）、及び複数の排出領域（ＤＲ）を含みうる。ハウジング１０２は、図３及び図４の説明と実質的に同一である。
複数の正浸透メンブレン１１０及び複数の透過蒸発メンブレン１２０は、ハウジング１０２の内側面によって定義される領域に提供されうる。複数の正浸透メンブレン１１０及び複数の透過蒸発メンブレン１２０は、ホローファイバーあるいはチューブ状を有しうる。ハウジング１０２の内側面によって定義される領域のうち、複数の正浸透メンブレン１１０及び複数の透過蒸発メンブレン１２０以外の領域は、混合領域（ＭＲ）であり得る。
複数の流入領域（ＩＲ）内に流入液１４２がそれぞれ提供されうる。予備透過液（ＰＦＬ）は、正浸透現象によって流入液１４２から分離されて混合領域（ＭＲ）に移動することができる。予備透過液（ＰＦＬ）は、混合領域（ＭＲ）で正浸透誘導溶液と混合されて、混合溶液１４４を生成することができる。混合溶液１４４は、混合ポンプ（ＭＲＰ）によって循環されうる。他の例示的な実施形態において、加熱チューブまたは加熱板がハウジング１０２の内部に設けられて、混合溶液１４４は循環されないこともある。
例示的な実施形態において、混合溶液１４４の温度は、混合溶液加熱部１４４ｈによって１５℃〜１５０℃に保持されうる。混合溶液１４４の温度が１５０℃以上である場合、メンブレンの選択が制限され、エネルギー消費が増加する。混合溶液１４４の温度が１５℃以下であれば、透過蒸発現象が円滑に発生しないこともある。
最終透過液（ＦＦＬ）は、透過蒸発現象によって混合溶液１４４から分離されて、排出領域（ＤＲ）で蒸気１４６に変換されうる。排出領域（ＤＲ）は、真空状態を有しうる。排出領域（ＤＲ）の真空度は、絶対圧１Ｔｏｒｒ〜６６０Ｔｏｒｒであることが望ましい。真空度が絶対圧６６１Ｔｏｒｒ〜７５９Ｔｏｒｒに低ければ、混合溶液の温度を１５０℃以上過度に高めると最終透過液（ＦＦＬ）を蒸気に排出させうる。
前記開示によれば、予備透過液（ＰＦＬ）の複数の正浸透メンブレン１１０に対する透過フラックスが一定に保持されるメンブレンチャンバ１８が提供されうる。
他の例示的な実施形態において、透過蒸発メンブレン１２０の代わりに、図５を参照して説明された逆浸透メンブレン１３０が提供されうる。排出領域（ＤＲ）に蒸気１４６の代わりに、透過対象物質が提供されうる。混合溶液１４４は、混合ポンプ（ＭＲＰ）によって循環されうる。他の例示的な実施形態において、正浸透圧によって混合溶液１４４は加圧されるか、ポンプなどの加圧装置によって加圧されるので、循環されないこともある。
また、正浸透膜の性能をさらに向上するために、正浸透膜と正浸透膜との間に正浸透誘導溶液として第１混合溶液を使用し、正浸透膜と透過蒸発膜あるいは正浸透膜と逆浸透膜との間に第２混合溶液を用いるが、第１混合溶液の溶質の濃度は、第２混合溶液の溶質の濃度よりも低くすることもできる。
排出領域（ＤＲ）の真空度及び混合溶液１４４の温度のうち少なくとも１つが制御されて、混合溶液１４４内の溶質濃度を調節することができる。蒸気１４６の量は、混合溶液１４４の濃度及び排出領域（ＤＲ）の真空度のうち少なくとも１つによって調節される。
本発明の技術的思想の実施形態についての以上の説明は、本発明の技術的思想の説明のための例示を提供する。したがって、本発明の技術的思想は、以上の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想内で当業者によって、前記実施形態を組み合わせて実施するなどさまざまな多くの修正及び変更が可能であることは明白である。
本発明は、正浸透性能が改善されたメンブレン装置及びそれを用いる溶液分離方法関連の技術分野に適用可能である。
１、２、３、４、５、６、７、８：メンブレン装置
１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０：メンブレンチャンバ
１０２ : ハウジング
１１０ : 正浸透メンブレン
１２０ : 透過蒸発メンブレン
１３０ : 逆浸透メンブレン
ＩＲ : 流入領域
ＭＲ : 混合領域
ＤＲ : 排出領域
２１０：流入液供給部
２２０：残余物処理部
２３０：凝縮器
２４０：真空ポンプ
２５０：透過液貯蔵部
２６０：ポンプ
３００：集液チャンバ

Claims (13)

  1. ハウジングと、
    前記ハウジングの内部空間を流入領域及び混合領域に分ける正浸透膜と、
    前記ハウジングの前記内部空間を前記混合領域及び排出領域に分ける透過蒸発膜と、を含み、
    前記正浸透膜は、予備透過液を前記流入領域内に提供された流入液から分離して、前記混合領域に提供し、
    前記予備透過液は、前記混合領域で正浸透誘導溶液と混合されて混合溶液を生成し、
    前記透過蒸発膜は、前記混合溶液から最終透過液を分離して、前記排出領域に提供し、
    前記最終透過液は、前記排出領域で蒸発して、蒸気を生成するメンブレン装置。
  2. 前記混合溶液の温度及び前記排出領域の真空度のうち少なくとも１つを調節する制御部をさらに含み、
    前記蒸気の量は、前記混合溶液の前記温度及び前記排出領域の前記真空度のうち少なくとも１つによって調節される請求項１に記載のメンブレン装置。
  3. 前記正浸透誘導溶液は、無機塩を含むが、
    前記無機塩は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）溶液を含む請求項１に記載のメンブレン装置。
  4. 前記排出領域の前記真空度と前記混合溶液の前記温度は、前記混合溶液の溶質濃度に対応して調節される請求項２に記載のメンブレン装置。
  5. 前記流入領域に前記流入液を提供する流入液提供部と、
    前記蒸気を凝縮して最終透過液を再生成する凝縮器と、
    前記排出領域の前記真空度を調節する真空ポンプと、
    をさらに含む請求項２に記載のメンブレン装置。
  6. 前記正浸透膜は、平板状を有し、
    前記透過蒸発膜は、前記正浸透膜に平行に配された平板状を有する請求項１に記載のメンブレン装置。
  7. 前記正浸透膜及び前記透過蒸発膜は、チューブ状またはホローファイバー状を有する請求項１に記載のメンブレン装置。
  8. 前記正浸透膜または前記透過蒸発膜は、複数個で提供される請求項７に記載のメンブレン装置。
  9. 前記メンブレンチャンバは、混合領域を第１混合領域及び第２混合領域に分ける逆浸透用メンブレンをさらに含む請求項１に記載のメンブレン装置。
  10. ハウジングと、前記ハウジングの内部空間を流入領域及び混合領域に分ける正浸透膜と、及び前記ハウジングの前記内部空間を前記混合領域及び排出領域に分ける透過蒸発膜を 準備すること；
    流入液及び正浸透誘導溶液をそれぞれ前記流入領域及び前記混合領域に提供すること；
    前記正浸透膜を用いて前記流入液から予備透過液を分離すること;
    前記予備透過液を前記正浸透誘導溶液と混合して、混合溶液を生成すること；
    前記透過蒸発膜を用いて前記混合溶液から最終透過液を分離すること;
    前記最終透過液を前記排出領域に提供して、前記排出領域で前記最終透過液を蒸発させること；を含むメンブレン装置を用いる溶液分離方法。
  11. 前記混合溶液の前記溶質濃度に対応して、前記混合溶液の温度及び前記排出領域の真空度のうち少なくとも１つを制御することをさらに含むが、
    前記最終透過液の前記蒸発量は、前記混合溶液の前記温度及び前記排出領域の前記真空度のうち少なくとも１つによって調節される請求項１０に記載のメンブレン装置を用いる溶液分離方法。
  12. 前記最終透過液が蒸発して形成された蒸気を凝縮させて、前記最終透過液を再生成することをさらに含む請求項１０に記載のメンブレン装置を用いる溶液分離方法。
  13. 前記混合溶液の浸透圧は、一定に保持される請求項１０に記載のメンブレン装置を用いる溶液分離方法。
JP2018233624A 2018-07-20 2018-12-13 正浸透性能が改善されたメンブレン装置及びそれを用いる溶液分離方法 Active JP6724124B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180084959A KR101971244B1 (ko) 2018-07-20 2018-07-20 정삼투 성능이 개선된 멤브레인 장치 및 이를 이용하는 용액 분리 방법
KR10-2018-0084959 2018-07-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020011227A true JP2020011227A (ja) 2020-01-23
JP6724124B2 JP6724124B2 (ja) 2020-07-15

Family

ID=66283047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018233624A Active JP6724124B2 (ja) 2018-07-20 2018-12-13 正浸透性能が改善されたメンブレン装置及びそれを用いる溶液分離方法

Country Status (12)

Country Link
US (1) US11090609B2 (ja)
EP (1) EP3804840A4 (ja)
JP (1) JP6724124B2 (ja)
KR (1) KR101971244B1 (ja)
CN (1) CN110732245B (ja)
AU (1) AU2019306733B2 (ja)
CA (1) CA3095479A1 (ja)
MX (1) MX2020010256A (ja)
MY (1) MY194666A (ja)
SG (1) SG11202009435WA (ja)
TW (1) TWI714147B (ja)
WO (1) WO2020017729A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023176565A1 (ja) * 2022-03-17 2023-09-21 日東電工株式会社 膜分離システム、及び膜分離装置の運転方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102078056B1 (ko) * 2019-03-29 2020-02-17 한국화학연구원 식물 재배용 양액 공급 시스템
US11577973B2 (en) * 2020-06-16 2023-02-14 City University Of Hong Kong Fluid treatment apparatus
KR102463595B1 (ko) * 2021-02-16 2022-11-03 부산대학교 산학협력단 액체건조제를 이용한 저에너지 담수화 시스템 및 이를 이용한 담수화 방법
WO2023192421A1 (en) 2022-03-30 2023-10-05 Donaldson Company, Inc. System and method for reclaiming solvent

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100224476A1 (en) * 2006-06-13 2010-09-09 Cath Tzahi Y Combined membrane-distillation-forward-osmosis systems and methods of use
JP2013537850A (ja) * 2010-09-22 2013-10-07 オアシス ウォーター，インコーポレーテッド 浸透圧駆動膜プロセス及びシステム、並びに引出溶質回収方法
JP2016506867A (ja) * 2013-02-08 2016-03-07 オアシス ウォーター，インコーポレーテッド 浸透分離システム及び方法
WO2016072461A1 (ja) * 2014-11-07 2016-05-12 株式会社 東芝 水処理方法、水処理システムおよび水処理装置
CN205252907U (zh) * 2014-10-10 2016-05-25 Oasys水有限公司 渗透分离系统
JP2018083189A (ja) * 2016-05-24 2018-05-31 旭化成株式会社 膜蒸留装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009155596A2 (en) * 2008-06-20 2009-12-23 Yale University Forward osmosis separation processes
WO2004020189A1 (en) 2002-08-30 2004-03-11 Alza Corporation Embossable and writable multilaminate backing construction
WO2005089913A1 (en) * 2004-03-16 2005-09-29 Sri International Membrane purification system
JP4805201B2 (ja) * 2007-03-22 2011-11-02 月島環境エンジニアリング株式会社 膜分離を用いた目的物質の分離方法と装置
KR101020316B1 (ko) * 2010-04-28 2011-03-08 에스티엑스중공업 주식회사 막증류 방식을 이용한 정삼투 담수화 장치
US8752714B2 (en) * 2011-03-01 2014-06-17 Dow Global Technologies Llc Sulfonated poly (aryl ether) membrane including blend with phenyl amine compound
EP2686081A4 (en) * 2011-04-25 2014-12-10 Trevi Systems Inc RECOVERING RETROGRADE SOLUBILITY SOLUTION FOR DIRECT OSMOSIS WATER TREATMENT
US9714183B1 (en) * 2011-06-28 2017-07-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Water walls for life support
KR101256037B1 (ko) 2011-07-18 2013-04-23 덕성여자대학교 산학협력단 이중질량분석기를 이용한 소변중 Ｌｙｓｏ－Ｇｂ3의 분석 방법 및 이를 이용한 파브리병 진단 방법
KR101184787B1 (ko) * 2012-04-16 2012-09-20 김경성 히트펌프를 이용한 막여과 장치
CN103663821B (zh) * 2012-09-04 2017-12-22 宁波莲华环保科技股份有限公司 一种海水淡化方法和系统
WO2015013358A1 (en) * 2013-07-24 2015-01-29 Hydration Systems, Llc Method to improve forward osmosis membrane performance
CN103551036B (zh) * 2013-11-21 2016-03-02 洪梅 一种陶瓷分子筛膜高效渗透蒸发装置及工艺
CN103922530B (zh) * 2014-04-25 2015-04-22 哈尔滨工业大学 一种循环式正渗透与渗透汽化一体化的水处理方法
CN104326616B (zh) * 2014-11-28 2016-07-20 山东省环科院环境工程有限公司 一种节能精细化工废水深度处理系统及其处理方法
EP3261752A1 (en) * 2015-02-26 2018-01-03 King Abdullah University Of Science And Technology Osmotically and thermally isolated forward osmosis-membrane distillation (fo-md) integrated module for water treatment applications
CN104803451B (zh) * 2015-04-23 2016-07-27 童成双 正渗透和反渗透技术相结合的海水淡化处理方法及装置
KR101732811B1 (ko) 2015-10-22 2017-05-24 성균관대학교산학협력단 고분자 유도물질을 사용한 에너지 저감형 정삼투막-여과막 결합 수처리와 해수담수화 시스템 및 방법
CN106186190A (zh) * 2016-08-09 2016-12-07 叶剑 一种高效环保的海水淡化处理工艺
CN205974138U (zh) * 2016-08-25 2017-02-22 黑龙江省环境科学研究院 一种一体化循环渗透水处理系统
CN106277537A (zh) * 2016-11-02 2017-01-04 中国石油大学(华东) 一种用于高盐溶液连续脱水处理的新型组合工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100224476A1 (en) * 2006-06-13 2010-09-09 Cath Tzahi Y Combined membrane-distillation-forward-osmosis systems and methods of use
JP2013537850A (ja) * 2010-09-22 2013-10-07 オアシス ウォーター，インコーポレーテッド 浸透圧駆動膜プロセス及びシステム、並びに引出溶質回収方法
JP2016506867A (ja) * 2013-02-08 2016-03-07 オアシス ウォーター，インコーポレーテッド 浸透分離システム及び方法
CN205252907U (zh) * 2014-10-10 2016-05-25 Oasys水有限公司 渗透分离系统
WO2016072461A1 (ja) * 2014-11-07 2016-05-12 株式会社 東芝 水処理方法、水処理システムおよび水処理装置
JP2018083189A (ja) * 2016-05-24 2018-05-31 旭化成株式会社 膜蒸留装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023176565A1 (ja) * 2022-03-17 2023-09-21 日東電工株式会社 膜分離システム、及び膜分離装置の運転方法

Also Published As

Publication number Publication date
SG11202009435WA (en) 2020-10-29
WO2020017729A1 (ko) 2020-01-23
US20210046424A1 (en) 2021-02-18
TWI714147B (zh) 2020-12-21
TW202012035A (zh) 2020-04-01
AU2019306733B2 (en) 2021-07-15
US11090609B2 (en) 2021-08-17
CA3095479A1 (en) 2020-01-23
MY194666A (en) 2022-12-12
JP6724124B2 (ja) 2020-07-15
KR101971244B1 (ko) 2019-04-22
EP3804840A1 (en) 2021-04-14
CN110732245B (zh) 2022-04-08
AU2019306733A1 (en) 2021-01-07
MX2020010256A (es) 2020-10-22
CN110732245A (zh) 2020-01-31
EP3804840A4 (en) 2022-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6724124B2 (ja) 正浸透性能が改善されたメンブレン装置及びそれを用いる溶液分離方法
Han et al. Hybrid pressure retarded osmosis–membrane distillation (PRO–MD) process for osmotic power and clean water generation
US20130112603A1 (en) Forward osmotic desalination device using membrane distillation method
KR101924531B1 (ko) 삼투압 구동 멤브레인 공정들, 시스템들 및 유도 용질 복구 방법들
US20150218018A1 (en) Wastewater treatment module using membrane distillation and wastewater treatment apparatus including the same
JP7133429B2 (ja) 水処理システム及び水処理方法
KR101675417B1 (ko) 해양선박용 담수 생산을 위한 다단형 진공막증류 시스템 및 그 방법
KR101298724B1 (ko) 유도용액의 일부가 정삼투 분리기로 직접 재공급되는 막증류 방식의 정삼투 담수화 장치
Yarlagadda et al. Membrane distillation for desalination and other separations
KR101551450B1 (ko) 막 젖음지수를 모니터링 및 제어할 수 있는 진공 막증류 시스템 및 그 방법
KR101525408B1 (ko) 와류 발생 막 증류 여과 장치
JP2008542002A (ja) 脱塩のための改善された方法
Xu et al. Air-sweep vacuum membrane distillation using fine silicone, rubber, hollow-fiber membranes
JPH0347521A (ja) 分離膜及びその使用方法
US11247177B1 (en) Swirling flow generator for membrane distillation
KR20160133253A (ko) 배플을 포함하는 막증류용 분리막 모듈
RU2737524C1 (ru) Дистилляционный модуль для концентрирования и опреснения водного раствора и способ концентрирования и опреснения водного раствора с его применением
JPH03118A (ja) 多孔性分離膜の製造方法
WO2024106098A1 (ja) 膜分離装置
KR101625274B1 (ko) 막 증발 모듈, 및 이를 이용한 담수화 시스템
JP2023092086A (ja) 膜蒸留装置の運転方法
CN118105838A (zh) 一种液体膜蒸馏分离方法、装置及系统
JPH04187218A (ja) 塩類を含む溶液の処理方法及びその装置
JPH07100133B2 (ja) 膜蒸留装置
ALSALHY et al. Seawater desalination by vacuum membrane distillation (VMD)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191029

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20191129

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20191210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200124

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200624

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6724124

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250