JPH07507235A - 水から有機化合物を除去する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 水から有機化合物を除去する方法 本発明は、エネルギー省から契約番号０２１１２４０４号のもとに米国政府の援 助によってなされた。米国政府は、本特許にある一定の権利を有する。

技術分野 本発明は、水から有機化合物を除去する方法に関する。更に詳しくは、本発明は 、ストリッパーからの排ガスを膜分離法により処理して有機ガスを除去できるよ うに改造されたガスストリッピング法に関する。

背景技術 ストリッピングは、水から揮発性化合物を除去するために使用される方法である 。基本概念は、汚染水をストリッピングガス（しばしば空気）と親密に接触させ ることであり、その結果揮発性化合物は液体から蒸気へ相変化を受けてストリッ ピングガスによって持ち去られる。多数の相互に関係のある設計因子が、ストリ ッピング効率：ヘンリーの法則の係数、ストリッピングガス：水体横流量比、接 触時間および物質移動速度に影響する。水から有機化合物を除去するために使用 されるガス：水体積比は、除去される化合物の揮発度、供給原料水中の濃度およ び接触が行なわれるもとでの物理的計数値によって決まる。典型的には５０：１ 〜５００：ｌまたはそれ以上の範囲内にある。それゆえ、有機化合物は水からガ スへ移動されるときこの量によって希釈される。他の因子が一定であるとき、高 いガス・水体積比は水からの有機化合物の高い除去パーセントを提供するが、希 薄濃度の有機化合物で汚染された大きな体積のガスを作り出す。低いカス：水体 積比は、物質移動のための良好な推進力を維持するためにガス中の有機化合物の 不十分な希釈を提供する。

最適条件下で、水からガスへの有機化合物の移動は非常に効率的であり得て除去 率は９９．９９％まで達成できる。

ガスストリッピングの主な欠点は、廃ガスが放出されるときに生じる空気の汚染 である。さまざまな処理がこの排ストリッピングガスについて提案されてきた。

米国特許第４．８９２，６６４号明細書は、空気ストリッピング系に続く汚染空 気の接触酸化を記載している。米国特許第４．８５７，１９８号明細書は、廃空 気のための混合炭素吸着／生物学的処理と組合せたエアーストリッピングを記載 している。米国特許第４，５１７，０９４号明細書は、エアーストリッピングと 炭素吸着の組合せを簡単に記述している。

有機または有機蒸気の他のガスから分離する能力を有する膜が知られている。例 えば、米国特許第５．０３２．１４８号明細書は、有機蒸気を含有するガス流を 有機化合物の飽和濃度の０．５％よりも少ない蒸気を含有する希薄流と２０％よ りも多く含有する濃厚流に分割するために使用される腹骨別法を記載している。

米国特許第４．９０６，２５６号明細書は、膜によって他のガスからフッ素化炭 化水素蒸気を分離することを記載している。米国特許第４，５５３．９８３号明 細書は、空気から有機蒸気を回収する基本的な方法を記載している。

発明の開示 本発明は、ストリッパーからの排ガスを処理するためのガスストリッピング操作 紐いて膜分離操作の組合せを含む、改良ガスストリッピング法である。十分な水 処理を維持し同時に有機汚染ガスの放出を減少または取り除（ようにガスストリ ッピングと膜分離を組合せることが可能であることを発見した。

本発明の方法は、いくつもの態様を有する。ｌ態様において、膜分離工程はスト リッピングガスを再生するために使用され、そのガスはストリッパーのガス入口 にフィードバックされる。再循環ガスが少量の有機化合物を含有していても、十 分なストリッピングが達成されることを発見した。望むならば、組合せ装置は本 質的に閉鎖ループ中で操作することができ、その結果廃ガスは大気へ放出されず 、それにより空気汚染を取り除く。ガスが再使用されるから、ストリッピング工 程における選択に関して窒素、メタンまたは他のガスを使用することは経済的に 実用的である。

別の態様において、本発明は、ガスストリッピング単位装置および膜装置の操作 制限に調和する。ストリッピング操作は、標準のガス：水体積比よりも低い比で 行なわれる。このことはストリッピング単位装置の性能を低下させるが、膜分離 による効率的な処理を受け入れる小さな体積、高濃度の排ガスを生成する。その ような設計は、僅かに低い水質と低下した空気汚染との間の交換が示される場合 に適切である。

別の態様において、本発明は、ストリッパーの排ガスから高度の水精製と高度の 有機物除去を同時に連成する。これらの実施態様において、ストリッピング操作 は２部に分裂される。第１のストリッピング操作は、膜分離により高度の有機化 合物除去を達成するように処理できる排ガスを生成するように設計される。第２ のストリッピング操作は、水から残留有機化合物の高度の除去を達成するように 設計される。いろいろな型の分離技術が第２のストリッピング操作を代替するこ とができる。

別の態様において、本発明は減圧下にガスストリッピング工程を操作することを 含む。これは体積を減少させて膜分離工程へ供給される排ガスの濃度を増大させ る。

ガスストリッパーは、有機化合物を負荷したガスを処理のために膜単位装置へ閉 じ込めそして進行させることを可能にする如何なる型でもありうる。

膜分離工程は多くの可能なやり方で形成してもよく、そして第１の単位装置から 流れを透過および／または残留させる多重処理を可能にする単一膜ステージ或い は２個またはそれ以上の単位装置を包含することができる。

膜を横切る透過のための推進力は、供給側と透過側の間の圧力差である。圧力損 失は、膜の透過側を真空に減圧することにより、供給側を加圧することにより、 あるいは両方により達成できる。

本発明は、有機化合物で汚染された工業廃水または地下水を処理するために特に 有用である。本発明は、水に若干の溶解度を有する如何なる有機化合物にも、特 に炭化水素および塩素化炭化水素に適用できる。

上記の概要および以下の詳細な説明は、その範囲を限定することなく本発明を説 明しそして例証することを意図するものであることを理解すべきである。

図面の簡単な説明 図１は、膜分離単位装置からの処理ガスの全てまたは一部がストリッパーに戻さ れる本発明の一実施態様の略図である。

図２は、処理ガスが放出される本発明の一実施態様の略図である。

図３は２台のガスストリッパーを使用する本発明の一実施態様の略図である。

図４は、ストリッピングガスが大気圧以下の低下である本発明の一実施態様の略 図である。

図５は、２段膜分離単位装置を使用し、有機化合物を凝縮により回収する本発明 の一実施態様の略図である。

図６は、３段膜分離単位装置を使用し、有機化合物を凝縮により回収する本発明 の一実施態様の略図である。

図７は、膜の供給側において高圧により駆動される１段膜分離単位装置を使用す る本発明の一実施態様の略図である。

図８は、２段膜分離単位装置を使用する本発明の一実施態様の略図である。

図９は、真空ポンプがストリッピング操作の圧力を低下させて膜透過のための推 進力を与えるために使用される本発明の一実施態様の略図である。　゛ 図１Ｏは、供給ガス流速の函数として実験装置の膜部分により達成されるＴＣＥ 除去のグラフである。

図１１は、ガス：水体積比の函数として実験装置のストリッパ一部分により達成 されるＴＣＥ除去のグラフである。

図１２は、ストリッピングガス中のＴＣＥ濃度の函数として実験装置のストリッ パ一部分により達成されるＴＣＥ除去のグラフである。

図１３は、入来する水の中のＴＥＴＲＡ濃度の函数として実験装置により達成さ れるＴＥＴＲＡ除去のグラフである。

図１４は、膜装置の供給ガスのＴＥＴＲＡ濃度の函数として実験装置の膜部分に より達成されるＴＥＴＲＡ除去のグラフである。

図１５は、コンピューターモデルから算出された空気：水体積比の函数としてＴ ＣＥ除去を示すグラフである。

図１６は、コンピューターモデルから算出された入来水中のＴＣＥ濃度の函数と してＴＣＥ除去を示すグラフである。

図１７は、コンピューターモデルから算出された水温の函数としてＴＣＥ除去を 示すグラフである。

図１８は、コンピューターモデルから算出されたストリッピングガス中のＴＣＥ 濃度の函数としてＴＣＥ除去を示すグラフである。

図１９は、実験装置の構成要素の配置の略図である。

発明の詳細な説明 本発明は、ストリッパーからの排ガスを処理するためにガスストリッピング操作 紐いて膜分離操作の組合せを含む方法および装置に関する。ガスストリッピング は、普通は、ｌ　Ｏｐｐｍｗ以下そしてしばしば数ｐｐｍｗという非常に低いま たはｐｐｂｗ範囲の低濃度の有機化合物で汚染された水流を処理するために使用 される。本発明は、そのような洸れの処理に有用である。しかしながら、実にＩ 　Ｑ　Ｑ　ｐｐ＋ａｗ以上のそして５００　ｐｐｍｗまでのまたはずっと高い、 比較的高濃度の有機化合物を含有する水が、本発明の以下の教示により処理でき ることが発見された。

ガスストリッパーは、有機化合物負荷ガスを処理するために膜単位装置中へ閉じ 込めそして進行させうる如何なる型および如何なる形状のものでもありうる。噴 霧塔、棚段塔および充填塔を含む塔状ストリッパーが好ましい。噴霧塔において は、ノズルを通してポンプで注入して水は微細水滴に破砕される。空気は、標準 的に、下降噴霧に向流的に塔中を上昇させられる。棚段塔においては、空気は一 連の曝気機中で水中を泡立てさせられる。充填塔においては、充填材がガス／水 接触表面を最大化するために使用される。充填塔が最も好ましい型の塔である。

最も好ましい操作構成は向流であり、その構成では水は塔頂から塔底へ進行しそ してガスは塔底がら塔頂へ進行する。外の構成は、例えば、水が塔頂がら塔底へ 進行し、空気は側面で中心へ向かって次いで塔頂で外側へ流れる十字流を使用す ることもできる。

ストリッピングガスは、入口側へ強制気流送風機またはポンプにより、あるいは 出口側へ吸出し送風装置により配付できる。

膜単位装置は、ストリッピングガスに対するよりも有機化合物に対し実質的に相 違する透過性を示す膜を含有する。その膜は、有機化合物に対し比較的透過性で あるがストリッピングガスに対し比較的非透過性であってもよく、あるいはスト リッピングガスに対して比較的透過性であるが有機化合物に対し比較的非透過性 であってもよい。膜は均質な膜、ゲルまたは液体層または微粒子を含んでいる膜 、またはこの技術分野において知られている任意の他の形の形態を取りうる。

ゴム状重合体は、有機選択膜を作製するために有用である。ゴム状選択物質を含 む好ましい実施態様は、その上にゴム状選択層が超薄層被膜として付着されてい る微孔性支持体を含む複合膜の使用を含む。そのような膜の製造は、製膜技術に おいて良く知られている。

ストリッピングガス選択膜として使用するのに好ましい重合体としては、ポリス ルホン、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニレンオキシド、ポリカーボネート 、エチルセルロースまたは酢酸セルロースのような従来のガラス状膜材料が挙げ られる。この型の好ましい実施態様は、薄い、濃密なスキンが選択層として役立 つ非対称膜を使用する。選択層は保護層または密封層によってオーバーコートし てもよい。そのような膜もまた良く知られている。

ストリッピングガス選択膜はまた、置換ポリアセチレン、特にポリトリメチルシ リルプロピン（ＰＴＭＳＰ）またはパーフルオロジオキソール重合体、特にパー フルオロジメチルジオキソールの重合体のような、より新しい膜材料から作製し てもよい。

それらの組成および構造がどんなであろうとも、膜は好ましくは少なくとも５、 より好ましくは少なくともｌＯそして最も好ましくは少なくとも２０の他の成分 を上まわるより速い透過性成分に対する選択率を持っべきである。

膜か本発明において使用される形状は臨界的でない。それらは、例えば、平シー トまたは円盤、被覆中空繊維、または螺旋状捲回モジュールとして使用でき、そ れらの全ての形はこの技術分野において知られている。捲回モジュールは最も好 ましい選択である。

重合体膜を通過するガスまたは蒸気の流束は、膜を横断するガスまたは蒸気の圧 力差に比例する。透過性成分の高い流束を達成するためには、選択透過膜を薄く 作製するだけでなく、膜を横断する実質的な圧力損失を使用して装置を操作する こともまた望ましい。この圧力損失は、膜の透過側を真空に減圧することにより 、供給側を加圧することにより、あるいは両方により達成できる。

ガスストリッピングと膜分離を組合せる方法および装置の設計において、ガスス トリッパーおよび膜単位装置の操作の制限を考慮しなければならない。ガススト リッピングにおいて、ガスの体積流量と水の体積流量の比は重要である。他の因 子が一定であるならば、水から高度の有機化合物除去を受るためには、この比は 、ガス相中の有機化合物の濃度との平衡において、液体中の有機化合物の濃度が ０に接近するようでなければならない。これはしばしば、ガス：水体積比が５０ ：ｌ、１００：１またはより高いような高いこと、およびガス相中の有機化合物 の濃度が非常に低いことを意味する。

このように、ガスストリッパーは標準的に、大きな体積のストリッピングガスを 使用し、そして高い体積、低い濃度の排気を作り出すことにより高い性能を達成 する。

さて膜装置を振り返ると、多数の因子が膜単位装置の設計および性能に影響する 。重要な設計上の考慮は、膜への供給ガス流速である。これによれば、流速は必 要とされる膜面積およびフィルター、ポンプ、コンデンサーなどの補助設備の流 動容量によって決まる。

このように、より低い供給ガス流速は、使用される膜面積およびポンプをより小 さくすることを可能にする。膜単位装置に関する資本および操作費用は一致して 減少する。

膜装置の性能に影響する重要なパラメータとしては、供給：透過圧力比、段カッ ト（全透過流量／全供給流量）および供給原料濃度が挙げられる。１段膜分離単 位装置は、典型的に供給ガスから有機蒸気の８０〜９０％を除去できて供給ガス の濃度の少なくとも５〜１０倍を有する有機物が豊富な流れを生成する。濃縮流 は普通は、ただし必ずしもそうではないが、凝縮されて有機化合物を液体の型で 回収する。他の因子が一定であるならば、供給流を希釈すればするほど、濃縮流 は一層希釈されて有機化合物を回収することが一層困難になる。したがって、膜 分離は、ガスストリッパーの排気流に比べて低い体積と高い濃度が特徴である供 給量にとって好ましい。

これらの操作の制限は、ガスストリッパーおよび膜分離単位装置が相互に矛盾し た条件下に、すなわちストリッピングガスに対する高い体積、低い濃度と膜供給 ガスに対する低い体積、高い濃度のもとに最善に作用するから、ガスストリッピ ングと膜分離の組合せを非魅力的にするように思われる。それにもかかわらず、 本発明者等は、多数の有用なやり方でガスストリッピングと膜ガス分離を組合せ ることを可能にすることを発見した。

さまざまな態様で本発明を実施する最善の態様のいくつかの代表的な説明を以下 に記述する。これらの実施態様は実行可能な構成の説明に役立つものであるが、 いかなるやり方においても本発明の範囲を限定することを意図するものではない 。

当業者は、記載された実施態様は変更または組合せることができ、そして本発明 に従って多くの他の実施態様が可能であることを正しく理解するであろう。

以下に記述する全ての実施態様において、全体にわたる処理操作が水から有機化 合物の少なくとも６０％の除去を達成することが好ましく、そして最も好ましく は少なくとも９０％の除去を達成すベストリッピングガスが再生されて再使用さ れる本発明の一実施態様を図１に示す。さてこの図を参照して説明するならば、 ガスストリンパ−１は水流３から有機化合物を除去するために使用される。

有機化合物が負荷されている、ストリッピングガスは流れ８としてストリッパー に入れ流れ５として出る。処理された水流は流れ４としてストリッパーを出る。

ガス流５は膜分離単位２へ進む。有機化合物は選択的に膜を通過して透過流８と して出てくる。有機化合物の枯渇させられた処理ガス流は、流れ７として膜分離 装置を出る。

流れ７は再使用のためにストリッパーにすっかり戻されてもよく、または一部使 用されて一部放出されてもよい。流れ８は、ストリッパー中で再使用される処理 ガス流の部分を表わし、流れ９は放出流である。

該図は本方法の概念を示す略図である。勿論、本方法を実施するために使用され る装置は、他の構成要素を包含するものである。例えば、ポンプまたは送風機が 標準的に膜の出口とストリッパーの入口の間に使用されてストリッパーを通って ガスを循環させる。ポンプや送風機をストリッパーの入口の近くまたは便利なよ うにどこかほかのところに設置してもよい。代わりにまたは付加的に、ストリッ パーからのガス出口導管中に位置させられたポンプは、ガスをストリッパ−から 引き出すために使用できる。フィルターを、ストリッパーまたは膜単位装置に入 る水流またはガス流から微粒子、油または他の汚染物質を除去するためにストリ ッパーまたは膜単位装置の上流に設置してもよい。圧縮機は、膜単位装置の供給 ガスの圧力を上昇させてそれによりトランスメンブラン推進力を与えるために膜 単位装置の上流に設置してもよい。代わりにまたは付加的に、真空ポンプを、透 過圧を低下させてそれによりトランスメンプラン推進力を与えまたは高めるため に膜単位装置の透過側に接続してもよい。一部の再生ガスだけが再使用されるな らば、新鮮なストリッピングガスがストリッパーを通る各径路に添加されなけれ ばならない。

例えば、窒素が不活性ストリッピング雰囲気を提供するために使用されるならば 、これは本当である。酸素が装置中に漏れるならば、処理されたガスの部分的な 放出を爆発下限以下に安全な濃度にストリッピングガスの酸素含量を維持するた めに使用してもよく、そしてストリッピングガスを新鮮な、高純度窒素でいっば いにしてもよい。部分的な放出もまた、水から取り除かれた放出可能な成分が膜 単位装置によりよく除去されないものであるならば、適切である。

図１は、１投撮作として膜分離操作を示す。第１段からの透過物が回収またはそ れ以上の処理のために希薄すぎるならば、１段からの透過物が次段への供給原料 になる多段膜装置が使用できる。ストリッパーからの排ガスが希薄であるために 、２段または３段の膜が透過物の十分な濃縮を達成するために必要である。

２段装置の一例を図５に示す。さてこの図を参照して説明すると、ガスストリッ パー５１が水流５８から有機化合物を除去するために使用される。有機化合物を 負荷された、ストリッピングガスが流れ６３としてストリッパーに入り、流れ６ ０として出る。処理された水流は流れ５９として出る。ガス流６０は圧縮機５４ によって圧縮されて圧縮ガス流６１として膜分離単位装置５２に進む。透過導管 内の真空ポンプ５５は、膜透過のための推進力を増大させる。有機化合物の涸渇 した（ｄｅｐｉｃｔｅｄ）処理済みガス流６３は、ガスストリッパーの入口に戻 される。有機化合物は選択的に膜を通過して透過流６２として出てくる。透過流 ６２は凝縮による有機化合物回収のために余りに希薄すぎ、更なる処理のために 第２段の膜５３へ進る。

透過導管中の第２のポンプ５６は、膜透過のための推進力を提供する。この段か らの第２の残留物の流れ６７は、第１段の膜の上流側へ戻される。透過流６７は コンデンサー５７へ進む。有機化合物は液流６６として回収される。凝縮工程か らの非凝縮ガス６８は第１の透過流６２と混合させられて、第２段の膜への供給 原料６４を形成する。

３段装置の一例を図６に示す。さてこの図を参照して説明すると、ガスストリッ パー７１は、水流８０から有機化合物を除去するために使用される。有機化合物 を負荷された、ストリッピングガスは流れ８５としてストリッパーに入り、流れ ８２として出る。処理済み水流は流れ８１として出る。ガス流８２は圧縮機７５ により圧縮されて圧縮ガス流８３として膜分離単位装置７２へ進む。透過導管中 の真空ポンプ７６は膜透過のための推進力を増大させる。有機物の枯渇した処理 済みガス流８５は、ガスストリッパー人口へ戻される。

有機化合物は選択的に膜を通過して透過流８４として出てくる。透過流８４は凝 縮による有機物回収のために希薄すぎ、更なる処理のために第２段の膜７３へ進 む。透過導管中の真空ポンプ７７は膜透過のための推進力を提供する。この段か ら第２の残留物の流れ８８は、第１段の膜の上流へ戻される。透過流８７は凝縮 による有機物回収のためには依然希薄過ぎて、更なる処理のために第３段の膜７ ４へ進む。透過導管中の第３の真空ポンプ７８は、膜透過のための推進力を提供 する。この段からの第３の残留物の流れ９２は第１段の膜からの透過流８４と混 合させられて、第２段の膜への供給原料８６を形成する。第３の膜から透過流９ ０はコンデンサー７９へ進む。有機化合物は液流９１として回収される。凝縮工 程からの非凝縮ガス９３は第２の透過流８７と混合して第３段の膜への供給原料 ８９を形成する。

高圧様式で操作する１段膜装置の一例を図７に示す。さてこの図を参照して説明 すると、ガスストリッパーｌＯ１が水流１０５から有機化合物を除去するために 使用される。有機化合物が含有される、ストリッピングガスが流れＩｌｌとして ストリッパーに入り、流れ１０７として出る。処理済み水流が流れ１０６として ストリッパーを出る。ガス流１０７は圧縮機１０３により圧縮されてコンデンサ ー１０４へ圧縮ガス流１０８として進む。有機液流は流れ１０９としてコンデン サーから回収される。コンデンサーから非凝縮流１１０は処理のために膜分離単 位装置１０２へ進む。有機化合物の枯渇した処理済みガス流１１１は、ガススト リッパーの入口へ戻される。

有機化合物は選択的に膜を通過して透過流１１２として出て来るが、その流れは 有機化合物の回収のために圧縮機およびコンデンサーの上流へ戻される。

図５．６および７に示された圧縮機および真空ポンプの配列並びにさまざまな残 留物および透過物の流れの経路を定めることは、膜装置に対する多数の可能な配 置のうちの小数であることが、当業者により正しく理解されるであろう。例えば 、膜装置は、米国特許第５．０７１，４５１号明細書に記載されているように、 ［１殺生Ｊまたは「２殺生」膜配列を包含してもよい。これらの型の設計におい て、補助の膜モジュールまたはモジュールのセットが膜工程の下流側にポンプを 横切って設置され、それによりその工程の性能および操作効率を向上させる。装 置の大きさ、経費および複雑さのために、３段よりも多い段数を使用する膜は好 ましくない。

全てのまたは一部のストリッピングガスを再使用する。図１に、特に図５．６お よび７に概念的に示されるもののような実施態様はいくつかの利点を有する。た いていのガスストリッパーは、ストリッピングガスとして空気を使用する。しか しながら、有機化合物が空気と潜在的に爆発性の混合物を生成するときは、異な るストリッピングガス、例えば窒素または二酸化炭素を使用することが有益であ る。ストリッピングは非常に大きな体積のガスを使用および放出するから、他の ガスを使用することは普通は非実用的および／または余りにも高価である。しか しながら、ガスが清浄にかつ再使用することができるならば、使用されるガスの 量および経費は限定されて他のガスを使用してストリップすることが実用的にな る。不活性であることは、空気よりも他のガスを使用する一つの理由である。

この場合に、窒素、二酸化炭素、アルゴンまたは任意の他の適切な不活性化ガス が使用できる。代わりに、有機化合物の究極の目的に適切なストリッピングガス が使用できる。例えば、有機化合物が回収されなくて、廃棄されるならば、メタ ンガスドリッピングガスとして使用できる。膜単位装置はそのとき、有機化合物 が豊富で実際的な焼却により廃棄するのに本当に十分なメタンを含有する透過流 を生成するために使用される。ストリッピングガスはまたガスと水相との間の向 上した分配を提供するためにも選ぶことができる。

第２の利点は、ストリッピングガスの再使用が膜単位装置に置かれた分離の重荷 を容易にすることができることである。処理済みガスが放出されないならば、有 機物の枯渇した流れにおいて、大気中へ解放されるために許されるよりも高い濃 度の有機化合物が許容できる。例えば、９９％除去よりも９０％除去が適切であ りうる。有機選択膜を使用する実施態様が使用されるならば、これは残留物が放 出されるとき可能であるよりも低い段カットで膜単位装置を操作することを可能 にし、それにより透過物中に有機化合物が豊かにされることを維持して透過流か らの有機化合物の回収を高（かつ容易にする。驚くべきことに、本発明者等は、 もし入って来る水から有機物の高度の除去が要求されなければ、入来するストリ ッピングガス中の１Ｏｐｐ＋ｎｖまたはそれ以上までの有機蒸気の濃度が、水か らの有機化合物の除去が実質的に弱められる前に許容できる。

この実施態様においては、ストリッピングガスの完全な再使用が好ましい。この 場合には、ガスストリッパーと膜分離単位装置は本質的に閉鎖ループを形成し− ・；有機化合物の雰囲気への放出は除かれる。

２、改変されたガス：水の比率 この態様において本発明は、ストリッピングガスが再使用されないとき特に有用 である。ガスが放出されるならば、ガスストリッピングと膜分離の矛盾した態様 を調和させることは困難である。何故ならば、目標は、ストリッパーによる適当 なレベルの水処理と凝縮または他の回収または処理のための十分に濃縮された膜 透過流の両方を維持しながら、ストリッパーの排ガス流からできるだけ多くの有 機化合物を除去することであるからである。この態様において本発明は、普通は 水からより少ない程度の有機化合物の除去を、ただし大気への有機化合物の実質 的により低い放出を達成する。この交換は、ストリッパーで使用されるガス：水 の体積比を低下させることにより成し遂げられる。向流様式で操作する充填塔は 、より高い比率が使用されることもあるけれども、最も一般的には約５００＝１ までのガス：水体積比を使用する。十字流様式で操作する塔はより高いガス：水 の体積比で運転でき、２０００　：　１〜３０００　：　１までの比がまれでは ない。有機化合物は、ガス中へ移動させられるとき類似の因子により希釈される 。したがって、水中の有機化合物の濃度が、例えば、重量表示で２００　ｐｐｍ であるならば、ガス：水の体積は２００　：　ｌであり、その時はガス中の有機 化合物の濃度は重量表示で１　ｐｐｍよりも大きくはなく、それは膜分離処理に とっては低い。ガス：水の体積比が１０：１に減少させられるならば、ガス中の 有機物の濃度は重量表示で２０　ｐｐｍまでなりうるが、依然として低いが、膜 装置にとっては１　ｐｐｍよりも取り扱いが著しく容易である。

膜分離単位装置のより高い濃度、より低い体積の選択に適応させるためには、こ の型の実施態様におけるガス：水の体積比は約５０．１よりも決して大きくなく 、より好ましくは約２０＝１よりも小さく、そして最も好ましくは約１ｏｌｌよ りも小さい。

ガスストリッピングにより典型的に達成される供給水からの有機化合物の除去は 、約４０％除去から約９９．９９％除去までの範囲に及ぶ。９０％およびそれ以 上の除去が普通である。現在では、たいていのガスストリッパーはストリッピン グガスとして空気を使用して操作される。いくつかのエアストリッパーは、効率 的な有機化合物除去に必要とされるものよりはるかに過剰のガス流速で運転され 、その目標は大気へ入る排液のガスを希釈することである。これが本当ならば、 ガス：水体積比の減少は、水から有機化合物の除去を減らすことなく可能であり うる。しかしながら、多（の場合には、ガス流速を減少させることは、例えば９ ９％から９０％または８０％またはそれ以下のように、ストリッパーの効率を減 少させるであろう。膜装置は一般に、ストリッピングガス中で到達する、８０％ 、９０％またはそれ以上の有機化合物の除去を達成するものである。

それゆえ、低い水質が許容できるたらば、空気汚染の形で解放される有機化合物 の量をその前の値の２０％、１０％またはそれ以下まで縮小できる。例えば、ス トリッピングガスの如何なる処理もなしに既存のエアーストリッパーは水から有 機化合物の９５％除去を達成することが推測される。各１００ｇの汚染物質につ いて、５ｇが処理後水中に残留して９５ｇが空気中へ放出される。水中にｌｏｇ の有機物を保持することを許容するならば、ガス：水の体積比は有機物の僅か９ ０％だけの除去が達成される点まで減小させることができる。ストリッピングガ スは次いで膜単位装置へ進み、到達する有機物の９０％除去を達成する。この場 合には、空気中へ放出される有機物の量は９０ｇの１０％、すなわち９ｇである 。このように水質は低下させられるが、大気中へ入る有機物汚染の量は９５ｇか ら９ｇへ減少する。

低いガス：水体積比が使用されてストリッピングガスが放出される本発明の一実 施態様を図２に示す。さてこの図を参照して説明すると、ガスストリッパー１１ は水流１３から有機化合物を除去するために使用される。有機化合物を負荷され ている、ストリッピングガスは流れ１８としてストリッパーへ入り、流れ１５と して出る。

処理済み水流は流れ１４としてストリッパーを出る。ガス流１５は膜分離単位装 置１２へ進む。有機化合物は選択的に膜を透過して透過流１６として出てくる。

有機化合物の枯渇した、処理済みガス流は、流れ１７として膜分離単位装置を出 て放出される。

図１と同様に、図２は方法の概念を示す略図である。方法を実施するために使用 された装置は、ポンプ、送風機などのような他の構成要素を含むものである。上 記の実施態様についてと同様に、膜分離工程は１段膜または第１段の膜からの透 過物および／または残留物が追加の膜単位またはそれ以上の処理のための単位へ 進めさせられるさまざまな配置に配列させられた膜の配列を使用して行なわれる 。例えば、図５、図６および７のものと類似の膜配列が使用できた。１段膜によ り達成された供給原料からの有機化合物の除去が不十分ならば、第１膜工程から の残留物の流れは第２膜工程へ供給流として進められてそれ以上の精製を達成す る。例えば、第１段が９０％有機物除去を達成するならば、そのあと類似の第２ 工程を加えることは更に９０％除去、すなわち全体で９９％除去を達成する。

そのような配置を図８に示す。さてこの図を参照して説明すると、ガスストリッ パー１２１は、水流１２７から有機化合物を除去するために使用される。有機化 合物を負荷されている、ストリッピングガスは流れ１３５としてストリッパーに 入って流れ１２９として出る。処理済み水流は流れ１２８としてストリッパーを 出る。ガス流１２９は圧縮機１２４により圧縮されて圧縮ガス流１３０として第 １の膜分離単位装置１２２へ進む。透過導管中の真空１２５は、膜透過のための 推進力を増大させる。有機化合物の枯渇させられたが、依然として放出または再 使用のために余りに多すぎる有機化合物の含有する処理ガス流＋３２は、それ以 上の処理のために第２の膜単位装置１２３へ進行させられる。この膜単位装置の 透過導管中の第２の真空ポンプ１２６は、膜透過のための推進力を増大させる。

この単位装置から出てくる残留物の流れ１３３は放出される。両方の膜単位装置 において、有機化合物は選択的に膜を通過して透過流１３１および１３４として 出て来る。流れ＋３４は、それ以上の処理のために第１の膜単位装置の供給側へ 戻される。流れ１３１は、液体有機物の流れ１３７の回収のために凝縮器１３６ へ進行させられる。凝縮機からの非凝縮流１３８は、膜装置によるそれ以上の処 理のために戻される。

図２および８の代表的な設計は、膜残留物流の放出を示す。勿論、この型の実施 態様において、ストリッパーへ残留物の流れを再循環させることも可能である。

３、改変ストリッパー装置 別の態様において、本発明は、ガスストリッピング単独により可能であるが、依 然として同時にストリッパーの排ガスから高度の有機化合物除去を達成する水精 製のレベルを保持する。この型の実施態様は、水または空気のどちらかの品質を 損うことなくガスストリッピングと膜分離の好ましい操作状態を満足させなけれ ばならない。

この成果は、ガスストリッピング操作を２分離工程に分割することにより達成さ れる。第１の工程は、水から有機化合物の部分的な除去だけを達成し、ガススト リッピング操作と膜分離操作の組合せを容易にするように設計される。この工程 からストリッピングガスは、ガスからの有機化合物の除去のために膜分離工程へ 進む。第１ストリソピング工程から処理済み水は第２ガスストリツパーへ進む。

第２ストリツパーにおいて、水の有機化合物含量は更に減少させられる。第２ス トリツパーへ進む水は比較的少ししが有機化合物を含有しないので、第２ストリ ツパーからのガスはしばしば放出可能でありうる。

２台のガスストリッパーが使用される本発明の一実施態様を図３に示す。さてこ の図を参照して説明すると、第１のガスストリッパー２１は水流２３から有機化 合物を部分的に除去するために使用される。有機化合物を負荷されている。スト リッピングガスは流れ２８としてストリッパーに入って流れ２５として出る。処 理済み水流は、流れ２４としてストリッパーを出る。ガス流２５は膜分離単位装 置２２へ進む。有機化合物は選択的に膜を通過して透過流２６として出てくる。

有機化合物の枯渇させられた処理済みガス流は、流れ２７として膜分離単位装置 を出る。流れ２４は第２のガスストリッパー２９へ進む。ストリッピングガスは 流れ３１として第２のストリッパーへ入って流れ３２として出る。処理済み水流 は、流れ３０として第２のストリッパーを出る。

２台のストリッパーは同じ型でもまたは異なる型のものであってもよい。例えば 、第１のストリッパーは向流様式で操作する充填塔であり得て、第２のストリッ パーは十字流様式で操作する充填塔でありうる。第２の例として、第１のストリ ッパーは充填塔であり得て、第２のストリッパーは棚段塔または低型彫棚段スト リッパーでありうる。２台のストリッパーはまた同じ型であってもよいが、異な る結果を達成するために異なる条件下に操作するものであってもよい。例えば、 第１は約５０：ｌまたはそれよりも低いような、約２０：ｌよりも低いような、 またはｌＯ・１でさえもの比較的低いガス：水体積比で操作してもよく、第２は 約１０：ｌよりも大きいかまたは約５０：１よりも大きいような高いガス：水体 積比で操作してもよい。多くの異なる組合せのストリッピング装置を使用しても よいことは当業者には明らかであろう。

この型の実施態様から誘導される有用な利益は、従来のストリッパーの性能と本 発明の方法および装置の性能を比較することにより立証することができる。比較 のために、水から有機化合物の９１％除去を達成する単一ガスストリッパーが、 ストリッピングガスの処理なしに単独で使用されるならば、その時は水中に元来 存在している有機化合物の９１％が大気中へ放出される。その代わりに、各々が 僅か７０％という低い効率で操作される２台のストリッパーを使用することを考 えてみよう。第１のストリッパーが水から７０％有機化合物除去を達成するなら ば、第２のストリッパーへ進む水は元来存在する有機化合物の３０％を含有する 。このストリッパーもまたそれに到達する有機化合物の７０％除去を達成するら なば、正味の結果は、水中に元素存在する有機化合物の９１を除去するであろう し、これは、単一ストリッパーで達成されたものと同じ結果である。膜分離操作 がそれに到達する有機化合物の９０％を除去するならば、その時は水中に元来存 在する有機化合物の６３％を除去しそして大気中へ７％放出するであろう。第２ のストリッパーからのガスは、水中に元来存在する有機化合物の２１％を含有す る。したがって、単一ストリッパーの単独操作に対する９１％に比較して、水中 に元来存在した有機化合物の２８％が放出されるであろう。ストリッパーが両方 とも水から有機化合物の８０％除去を達成しそして膜分離操作がそれに到達する 有機化合物の９０％を除去するならば、水からの正味の除去は９６％であって大 気中へ放出される有機物の量は、水中に元来存在するものの２４％である。

代わりに、違った性能を持つ２台のストリッパーを使用してもよい。例えば、第 １のガス：水体積比は膜分離工程を容易にするために減少させてもよく、そして 高いガス：水体積比も水から残りの有機化合物の最大除去を達成するために第２ のストリッパーに使用してもよい。第１のストリッパーが水から僅か７０％有機 物除去を達成するならば、第２のストリッパーへ進む水は元来存在する有機化合 物の３０％を含有する。このストリッパーが、それに到達する有機化合物の９０ ％除去を達成するならば、正味の成果は水中に元素存在する有機化合物の９７％ の除去になるであろう。膜分離操作がそれに到達する有機化合物の９０％を除去 するならば、その時は水中に元来存在する有機化合物の７０％が第１のストリッ パーから大気中へ放出されるであろう。第２のストリッパーからのガスは、水中 に元来存在する有機化合物の２８．５％を含有する。したがって、単一ストリッ パーが排ガスの処理なしに使用されるときの９７％に比較して、水中に元来存在 した有機化合物の３５．５％が大気中へ放出されるであろう。単一ストリッパー が排ガスの処理なしに使用されたときに比較して、第１のストリッパーが水から 有機化合物の８５％除去を、第２のストリッパーが９５％をそして膜分離操作が ９０％を達成するならば、水からの正味の除去は９９．２５％でそして大気中へ 放出される有機物の量は水中に元来存在する量の２３％であるであろう。

他の実施態様と同様に、膜分離工程は１段膜または膜の配列を使用して行うこと ができる。例えば、層単位装置への供給原料中に存在する有機化合物の９０％除 去が不十分であるならば、第１段膜からの残留物の流れは、更に９０％の除去を 、すなわち全体で９９％除去を達成するために第２工程へ供給流として進めても よい。透過流もまた必要なとき第２段または第３段の膜へ進んでもよい。

それゆえ、特定の必要条件に合わせるために水中の残留するおよび大気中へ放出 される有機物の量を合わせるために非常に多くの柔軟性があることを知ることが できる。図３は、層単位装置からの処理済み残留物の流れの放出を示す。勿論、 ガスストリッピング工程に再使用するために、層単位装置からの残留物ガス流を 再循環することが可能であってしばしば望ましい。

また第２のガスストリッパーをいくつかの他の処理工程によって置き換えること も可能である。例えば、第１ストリツパーを出る処理済み水中の有機物濃度は、 標準的にその元の値の小パーセントまで減少させられるであろう。このことは、 吸着、吸収、接触焼却、化学的破壊、オゾン化、生物学的処理などによる処理が 適切であって第２ストリツパーを使用する上で技術的または財政上の利点を持ち つる、濃度範囲に流れをもたらすことができる。第２の例として、処理される水 は、揮発性の、塩素化化合物と揮発性が少なく、非塩素化化合物の両方を含有す ることができる。第１ストリツパーが塩素化化合物を除去するために使用される ならば、残りの化合物は生物学的装置により安全かつ効率的に処理できる。

４、減圧にて運転されるストリッパー 別の態様において、本発明は、膜分離工程と比較して減圧下にガスストリッピン グ工程を操作することにより膜分離との組合せを容易にするようにガスストリッ ピング操作を適合させることを含む。

例えば、ストリッパーが、ガスストリッパーと層単位装置の間のガスストリッパ ーからの出口導管中に真空ポンプを接続することにより０．５気圧のガス圧で操 作することを考え、そして更に真空ポンプの下流側が１気圧であることを考えて みる。そのとき、膜の供給側の圧力はストリッパー内の圧力の２倍であり、層単 位装置を通過するガスの体積流出量はガスストリッパーを通過するそれの半分で あり、そして層単位装置へ入る有機化合物の体積濃度はガスストリッパー中の平 衡濃度の２倍になるであろう。このやり方でガス体積は減少してそれが処理のた めに層単位装置に到達する前にその濃度を増加させられる。同じ濃縮効率単位が ストリッパーと層単位装置の間に圧縮機を使用して達成できる。

ガスストリッパーが大気圧以下の圧力で操作される本発明の一実施態様を図４に 示す。さてこの図を参照して説明すると、ガスストリッパー４１が水流４３から 有機化合物を除去するために使用される。ストリッピングガスは流れ４８として ストリッパーに入り、ストリッパーに部分的な真空を引き起こす真空ポンプ４０ によりストリッパー中に引張られる。有機化合物を負荷されたストリッピングガ スは、流れ４５としてストリッパーを出て、真空ポンプ４０を通過して層単位装 置４２へ供給流４９として出てくる。それゆえ、流れ４９は流れ４５よりも高圧 である。有機化合物は選択的に膜を通過して透過流４６として出て来る。有機化 合物の枯渇した処理済みガス流は、流れ４７として膜分離単位装置を出る。処理 済み水流は、流れ４４としてストリッパーを出る。

図１．２および３と同様に、図４は、方法の概念を示す略図である。その方法を 実行するために使用される装置は、ポンプ、送風機などのような他の構成要素を 包含するであろうし、また層単位装置は１段膜または多段および／または多工程 の配列を含むことができる。

膜装置が透過側で圧力を低下させて駆動させられるならば、同一の真空ポンプが 、ストリッピング操作の圧力を低下させることおよび膜透過のための推進力を提 供することの両方に便利に使用できる。

そのような実施態様が図９に示されている。さてこの図を参照して説明すると、 ガスストリッパー１４１は水流１４５から有機化合物を除去するために使用され る。ストリッピングガスは流れ１４７としてストリッパーに入り、ストリッパー に部分的な真空を引き起こす真空ポンプ１４３によりストリッパーから引っ張り 出される。真空ポンプはまた層単位装置１４２からの透過導管に接続され、その 結果膜透過のための推進力を提供する。有機物を負荷させたストリッピングガス は流れ＋４８としてストリッパーを出て、層単位装置からの透過流１５２と混合 されて真空ポンプ１４３を通過して、コンデンサー１４４へ進行させられる流れ １４９として出てくる。有機液体流は、流れ１５０としてコンデンサーから回収 される。コンデンサーからの非凝縮流１５１は、処理のために層単位装置１４２ へ進む。有機化合物の枯渇させられた、処理済みガス流は流れ１５３として膜分 離単位装置を出る。処理済み水流は流れ１４６としてストリッパーを出る。

図９の態様のような実施態様が使用されるならば、真空ポンプとして液体リング ポンプを使用することが便利であって、有機化合物を直接ポンプ中に凝縮させる 。有機化合物はそのときポンプに対しシーリング液として作用する。

大気圧よりも大気圧以下の気圧でガスストリッパーを運転する別の利点は、水か らの有機化合物のガス中への高められた分配が達成されることである。

単純のために、上記１〜４項に代表的な実施態様を、膜がストリッピングガスに 優先して有機化合物を選択的に透過し得て、その結果膜の透過流が有機物に富む 流れであって膜の残留物の流れが有機物の枯渇させられた流れである場合につい て記述してきた。当業者は、同等の方法がストリッピングガスを選択的に透過す る膜を使用して設計できることを認めるであろう。この場合に、再使用または放 出するための精製ガス流は膜透過流であり、そして有機物に富む流れは膜の残留 物の流れである。そのような実施態様は、処理されるガス流の有機化合物含量が 、例えば、異常に高い時に好ましい。

全ての実施態様において、ストリッパー中の液相から気相への有機化合物の移動 は、水流を加熱することにより高められる。直接加鴫を使用してもよいが、組合 せガスストリッピング／膜分離装置を設計することができる場合はいつでも、熱 交換の可能性の利点を採用することが好ましい。非限定的な例として、入来供給 原料水は冷たいために装置内で使用される任意の真空ポンプまたは圧縮機を使用 して暖めてもよい。層単位装置へ入るのに先立って有機化合物のいくらかを凝縮 するために冷凍を使用するならば、層単位装置を通過するガスは冷たくなるであ ろう。このガスは、任意の真空ポンプまたは圧縮機を冷却するために使用され、 次いでガスストリッパーを暖めに戻ることができる。特定の装置設計および構成 要素に依存して、多くのそのような熱組込み配列が当業者に明らかになるであろ う。

蒸気がストリッピングガスの全部または少なくとも一部を形成する本発明の実施 態様を熟慮する。蒸気はストリッピング塔中へ熱を運んで、ストリッピングされ る液体を加熱して有機化合物の除去を容易にする。蒸気はまたその中へ溶解した 有機化合物を分配できるガスの体積を提供する。若干の蒸気はストリッパーを通 過するとき凝縮し、その結果残留する非凝縮スｌ−ＩＪツブガス中に有機物の濃 縮を生じる。出口のストリッピングガス中の蒸気は、排ガスが処理のために層単 位装置を通過する前に凝縮できる。これはストリッパーに部分的な真空を引き起 こし、それゆえ、ストリップガスの体積と比較して層単位装置を通過するガスの 体積が減少させられてガス中の有機化合物の濃度が増大させられる類似の効果を 有する。

さて本発明を次の実施例により更に説明するが、その実施例は本発明を説明する ことを意図するものであるが、如何なるやり方においても本発明の範囲または基 本的な原理を限定することを意図するものでない。

実施例 実施例１　装置の構造 図６に示す一般的な型の実験装置を建造した。その装置は、３段膜装置と組合せ たガスストリッパーからなる。図１９は装置の配置を示すが、それは次の構成要 素を含んでいるニガスストリッパ− 第１段膜単位装置 第２段膜単位装置 第３段膜単位装置 水供給タンク ポンプ：Ｐｌ、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８、Ｐ９冷凍機または コンデンサー：Ｃｉ　Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５収集タンク：Ｔ１．Ｔ２、Ｔ３ フィルター：Ｆｌ、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５バルブ：”ｖ’１．Ｆ２、Ｆ３、Ｆ ４、Ｆ５、Ｆ６、Ｖ７ガスストリツパーは慣習的に建造されていてその結果１４ フイートの天井高さを持ち研究室の内部に合わせることができた。ストリッパー の特性は次のようであった： 全体の高さ＝　１４フイート 直　径、　３フイート 充填高さ：　ｌＯフィート 充填型：　トリーパック＃ｌ／２ ガス：水体積比、約５・ｌ 第１段の層単位装置は１４の螺旋巻き膜モジュールからなる。

モジュールは各々ゴム状の選択層を持つ４ｍ２の複合膜を収容できて、ＰｖＣ容 器中に収容されていた。第２段の層単位装置は、ｌＯの螺旋巻き膜モジュールか らなる。モジュールは各々ゴム状の選択層を持つ１．５ｍ’の複合膜を収容でき てＰｖＣ容器中に収容されていた。第３段の層単位装置は、ゴム状の選択層を持 つ２ｍ２の複合膜を収容している１の螺旋巻き膜モノニールからなる。第３段は 、ステンレス鋼の圧力容器中に収容されていた。ストリッパーおよび第３段膜装 置は、図６に示すように実質的にさまざまな供給、透過および残留物の流れの流 量を提供するように接続された。水供給タンクはストリッパーの入口に接続され て擬似汚染水流を提供する。ポンプＰＩは、＋５ｐｓｉｇで１００　ｓｃｆｍを 放出できる乾燥運転回転羽根２０馬力圧縮機であって、ストリッパーと第１段膜 単位装置との間に設置された。微粒子フィルターＦ＋はトラップちり（ｄｉｒｔ ）に対し圧縮機ＰＩの玉料に設置した。コンデンサー／熱交換器ＣＩは、冷却水 として入ってくる水を使用する、圧縮機に対するアフタークーラーとして設置し た。フィルターＦ２は、コンデンサーＣＩの下流に設置された水分分離機であっ た。結果として集められた如何なる液体も、保持タンクＴＩへ向けることができ た。ポンプＰ２およびＦ３は、それぞれ１７．５馬力および７．５馬力と格付け される油潤滑回転羽根真空ポンプであった。フィルターＦ３およびＦ４は、ポン プの下流に設置されたオイルミスト合体性フィルターであった。ポンプＰ４は、 ５馬力に格付けされる防爆液体リングポンプであった。ポンプＰ２、Ｆ３および Ｆ４はさまざまな段階の膜からの透過導管中に設置した。ポンプＰ５およびＦ６ は、水をストリッパーを通して再循環させるために、ガスストリッパーの水入口 および出口導管中に設置した。コンデンサー／熱交換器Ｃ２およびＣ３は、第１ 段および第２段の膜からの透過導管中に設置した。熱交換器を通る導管は、それ ぞれの透過ガスを冷却するためにそれを使用して入ってくる水を暖めることがで きるように接続した。保持タンクＴＩおよびＴ２を熱交換器に接続して凝縮した 流体を貯めた。

ポンプＰ７およびＦ８をタンクＴＩおよびＴ２に接続して流体を水供給導管に戻 した。冷凍機／コンデンサーを回収した有機物を凝縮させるために第３段の膜か らの透過導管中に設置した。保持タンクＴ３を透過導管中に設置して凝縮した有 機物を貯蔵した。ポンプＰ９はタンクＴ３に接続した。ポンプＰ９はタンクＴ３ からの溢流導管に接続して水供給タンク中ての混合のために回収した有機物を戻 した。冷凍機／軌交換器Ｃ５はストリンパ−への水供給導管中に設置して、地上 水の模擬実験をするために必要なときには入ってくる水を冷却した。フィルター Ｆ５は、水供給タンクからの出口導管中に設置された水フィルターであった。

実施例２ 実施例１の装置を、水混合物からトリクロロエチレン（ＴＣＥ）の除去を測定す るために予備セットの実験に使用した。空気をストリッピングガスとして供用し た。装置から引っ張り出された全ての空気と水の試料をＧＣにより分析した。実 験の目的のために、装置は図１９に示すように、完全に密閉様式で操作した。第 １段膜単位装置からの残留物の流れをストリッパーに戻し、第３段コンデンサー から回収した液体トリクロロエチレンを水タンクに戻し、それをストリッパーへ の原料液を与えるために使用した。ストリッパーへ供給する水中のＴＣＥ濃度は 、約０．３ｐｐｍｗであった。第１、第２および第３段の膜への入口でのＴＣＥ 濃度は、それぞれ２５．９．１．０５０および２２．　３００ｐｐｍｗであった 。ストリッパーを出る水の中にはＴＣＥは全く検出できなかった。

実験を約５　ｐｐｍｗのより高い水濃度で繰返した。再び、ストリッパーを出る 水の中にはＴＣＥが全く検出できなかった。これらの実験は、膜単位装置とスト リッパーの両方が作動したが、より敏感な検出器が流体分析のために必要である ことを示した。

実施例３ 実施例１の装置を、水混合物からトリクロロエチレン（ＴＣＥ）の除去を測定す るために再び使用した。空気をストリッピングガスとして再び使用した。装置は 完全に密閉様式で操作した。６４〜７０　ｓｃｆ＋ｎのストリッパーを通る空気 流速を使用した。水の流速を６０〜＋　２５　ｇｐｍに変化させて３．９〜８． １の空気：水の体積比を得た。水中の有機化合物の濃度は、２．４〜３０　ｐｐ ｍｗと１桁よりも大きい大きさで変動した。ストリッパーからの排ガス中の有機 化合物の濃度も、６３〜６７０　ｐｐｍｗと１桁以上の大きさの範囲に及んだ。

パージおよびトラップ装置を水の分析を行うために使用したＧＣに加えた。結果 を表１に示す。

ストリッパーは、ストリッパーに入る水流からＴＣＥの６２〜８０％を除去した 。膜装置は、ストリッパーを去る空気からＴＣＥの８７〜９５％を除去した。表 は、組合せストリッパー／膜分離装置は、一連の条件にわたって、原料供給水お よび排出空気中の有機化合物濃度の１桁の大きさの変動を包含する有機化合物の 効果的な除去および回収を達成することを示す。

実施例４ 実施例１の装置を、４６〜４８　ｓｃｆｍというより低い空気流速を使用する、 水混和物からのトリクロロエチレン（ＴＣＥ）の除去を測定するために密閉様式 で再び使用した。水の流速を５５〜１２０　ｇｐｍに変化させて２．９〜６．２ の空気：水体積比を得た。水中の有機化合物の濃度は４〜８　ｐｐｍｗに変化し た。ストリッパーからの排出空気中の有機化合物の濃度は、約７０〜２００　ｐ ｐｍｗの範囲に及んだ。

パージおよびトラップ装置を水の分析を行うために使用したＧＣに付加した。結 果を表２に示す。

表２　モデル汚染Ｍとしてトリクロロエチレン（ＴＣＥ）について操作する組合 せストリッパー／膜分離装置の性能データ、空気流速は拓〜４８ｓｃｆｂストリ ッパーは、ストリッパーに入る水流からＴＣＥの６２〜８３％を除去した。膜装 置は、ストリッパーを去る空気からＴＣＥの９６〜９８％を除去した。表１と表 ２を比較すると、最善の結果は、最低の空気および水の流速を有する実験１３で 得られた。最悪の結果は、最高の空気および水の流速を有する実験９で得られた 。

実験１〜１３の結果を図１０〜１２において更に分析した。図１Ｏは、膜装置に 入る空気の流速の画数として、膜装置により達成されたＴＣＥ除去を示す。除去 は流速の増大と共に減少する。図１Ｏのデータは、供給空気中のＴＣＥ濃度が６ ３〜６７０　ｐｐｍに変化する実験を表わす。１桁以上の大きさのこの変化は、 達成されたＴＣＥ除去に影響すると思われなかった。これは、ＴＣＥ空気濃度が 膜によるＴＣＥ除去が減少する前に実質的に低下させることができることを示す 。

ストリッパーの性能は、空気対水の体積比の画数としてストリッパーにより達成 されたＴＣＥ除去を示す図１１で分析される。図１１は、ストリッパーについて 算出された２本の曲線を含んでいる。

１本は５０　ｓｃｒｍ空気流速に対するものであり、そして１本は７５ｓｃｆｍ 空気流速に対するものである。空咳の除去データは全て、実際の空気流速が同じ 範囲内にあっても計算データよりも低い。ストリッパーは、計算予測よりも僅か に低い効率で操作されている。空気流速を低下させることがストリッパーの性能 を実質的に向上させるという事実は、ＴＣＥ除去が物質移動に役立つ接触面積に より限定されることを示す。より高いストリッパー塔（研究室では不可能な）を 使用するなら、ＴＣＥ除去は増大するであろう。計算結果は全て、空気ストリッ パーの入口の空気中にＴＣＥが全く存在しないことに基ついている。人口の空気 中の実際のＴＣＥ濃度は、ＴＣＥ水入口の濃度的１０　ｐｐｍｗに対して約１０ 　ｐｐｍｖである。図１２は、ストリッピングガス中のｌＯｐｐｍｖのＴＣＥ濃 度が、ｌ　ＯｐｐｍｗのＴＣＥ入口水濃度でのＴＣＥ除去にほんの僅かしか影響 しないことを示す。

実施例１の装置を、水から四塩化炭素（ＴＥＴＲＡ）の除去を測定するために密 閉様式で使用した。空気をストリッピングガスとして使用した。５０〜６６　ｓ ｃｆｍのストリッパーを通る空気流速を使用した。水の流速を６０〜１２５　ｇ ｐｍに変化させて、３．０〜８．０の空気：水体積比を得た。水中の有機化合物 の濃度は、０．１５〜３　、　７　ｐｐｍｗと１桁以上の大きさにわたって変動 した。ストリ・ソノクーからの排出空気中の有機化合物の濃度もまた、３．８〜 １１０　ｐｌ）ＩＩＩＶと１桁以上の大きさの範囲に及んだ。パージおよびトラ ・ツブ装置を、水の分析を行うために使用したＧＣに付加した。結果を表３に示 す。

表３　モデル汚染物質として四塩化炭素（ＴＥＴＲＡ）について操作する組合せ ストリッパー／膜分離装置の性能データ水流中のＴＥＴＲＡ濃度に依存して、ス トリッパーはストリッパーに入る水流からＴＥＴＲＡの６０〜９６％を除去し、 膜装置はストリッパーを去る空気からＴＥＴＲＡの７１〜９３％を除去した。

ＴＥＴＲＡはＴＣＥよりも更に揮発性でＴＣＥよりも大きいヘンリーの法則の係 数を有し、２０℃でＴＥＴＲＡに対して０．９６対ＴＣＥに対して０．４１であ る。それゆえ、エアストリッパーで得られた除去はＴＣＥに対するよりもＴＥＴ ＲＡに対して大きい。水の入口流におけるＴＥＴＲＡの低濃度のために、膜装置 によって得られたＴＥＴＲＡの除去は、ＴＣＥに対して観察された除去よりも少 ない。

図１３は、４．７〜４．９の空気／水体積比での組合せストリッパー／膜装置の 性能を示す。図は、組合せ装置により達成されるＴＥＴＲＡの除去は、処理済み 水中のＴＥＴＲＡＩＩ度が減少するにつれて減少することを示す。その減少は、 正確な膜装置の性能をプロットする図１４に示されるように、再循環空気流から 膜装置によって除去されたＴＥＴＲＡの百分率の減少により一部がもたらされる 。

この挙動は、より低いＴＥＴＲＡ人口濃度は第３段の膜装置でＴＥＴＲＡの凝縮 を達成することをいっそう困難にするから予測される。

実施例６ 実施例１の装置を、水から１．２−ジクロロエタン（ＤＣＡ）の除去を測定する ために密閉様式で使用した。空気をストリッピングガスとして使用した。６３〜 ６７　ｓｃｆｍのストリッパーを通る空気流速を使用した。水の流速を６０〜ｌ 　ＯＯｇｐｍに変化させて、５．０〜８．１の空気：水体積比を得た。水中の有 機物の濃度は、０．５〜９．６３ｐｐｍｗと１桁よりも大きい大きさで変動した 。ストリッパーからの排出空気中の有機化合物の濃度もまた、２．８〜７７　ｐ ｐｍｖと１桁よりも大きい大きさにわたる範囲に及んだ。パージおよびトラップ 装置を水の分析を行うために使用したＧＣに付加した。結果を表４に示す。

表４　モデル汚染物質として１．２−ジクロロエタン（ＤＣＡ）について操作す る組合せストリッパー／膜分離装置の性能データ水流中のＤＣＡ濃度に依存して 、ストリッパーはストリッパーに入る水流からＤＣＡの１２〜２９％を除去し、 膜装置はストリッパーを去る空気からＤＣＡの７１〜９４％を除去した。ストリ ッパーの比較的不十分な性能は、小さなヘンリーの法則の係数によりもたらされ る。より良い性能は、この場合には２台ストリッパー型の実施態様または異なる 型のストリッパーを使用して達成できる。

実施例７ 実施例１の装置を、水か°らパークロロエチレン（Ｐ　Ｅ　ＲＣ）の除去を測定 するために密閉様式で使用した。空気をストリッピングガスとして使用した。６ ６ｓｃｆｍの空気流速および９８ｇｐｍの水流速を使用して、５．０の空気：水 体積を得た。パージおよびトラップ装置を水の分析を行うために使用したＧＣに 付加した。結果を表５に示す。

実施例８ 実施例１の装置を、水からクロロポルムの除去を測定するために密閉様式で使用 した。空気をストリッピングガスとして使用した。

６０および６１　ＳＣｆｍのストリッパーを通る空気流速を使用した。水の流速 を６０〜１２３　ｇｐｍに変化させて３．６〜７．６の空気：水体積比を得た。

水中の有機化合物の濃度は、０．３８〜４．５ｐｐｍｗと１桁の大きさにわたっ て変動した。ストリッパーからの排出空気の有機化合物の濃度も、６．８〜７９ 　ｐｐｍｖと１桁の大きさにわたる範囲に及んだ。パージおよびトラップ装置を 、水の分析を行うために使用したＧＣに付加した。結果を表６に示す。

表６　モデル汚染物質としてクロロホルムについて操作する組合せストリッパー ／膜分離装置の性能データ 最善の結果は、最高の空気：水の比（７，６）によって得られた。

クロロホルムを負荷した水を処理するためには、より高い空気：水の比でのスト リッパーの操作がより良いであろう。

実施例９ 実施例Ｉの装置を、水から四塩化炭素（ＴＥＴＲＡ）の除去を測定するために密 閉様式で使用した。空気をストリッピングガスとして使用した。この場合には、 前の実験の比べて水中のＴＥＴＲＡの非常に高い濃度を使用した。６４および６ ６ｓｃｆ＋ｎのストリッパーを通る空気流速を使用した。１１および６０ｇｐｍ の水流速を使用して、８．０および５０の空気：水体積比を得た。水中の有機化 合物の濃度は１６８および５００　ｐｐｍｗであった。ストリッパーからの排出 空気中の有機化合物の濃度は、２，５８０および１，３５０ｐｐｍｖであった。

結果を表７に示す。

非常に良好な除去が、より高い空気：水体積比で得られた。

実施例ＩＯ 実施例１の装置を、水からＴＣＥ、ＴＥＴＲＡおよびクロロホルムの混合物の除 去を測定するために密閉様式で使用した。空気をストリッピングガスとして使用 した。５７〜７０ｓｃｆｍのストリッパーを通る空気流速を使用した。５９〜１ ２３　ｇｐｍの水流速を使用して、３．５〜７．２の空気：水体積比を得た。水 中の全有機物濃度は、１、Ｏ〜６．３ρρｒｎ１ｖに変動した。ストリッパーか らの排出空気中の全有機物濃度は、３１．７〜！　６２　ｐｐ＋ｎｗに変動した 。結果を表８に示す。

表８　水中の混合有機物について操作する混合ストリッパー／膜分離装置の性能 データ水からの全体の有機化合物の除去は、約４０〜８０％に変化した。

ＴＥＴＲＡが最善に、クロロホルムが最悪に除去された。最善の結果は、最高の 空気、水体積比によって達成された。

実施例１１ 実施例の実験と類似しているが、ストリッピングガスとして窒素を使用する実験 を行った。窒素流は７０　ｓｃｆｍであり水流速が１００ｇｐｍであって、５． ２の空気：水体積比を得た。水中の全有機物濃度は５　、　６　ｐｐｍｗであっ た。ストリッパーからの排出空気中の全有機物濃度はｌ　１４　ｐｐｍｖであっ た。結果を表９に示す。

表９　水中の混合有機物について操作する組合せ窒素ストリッパー／膜分離装置 の性能データ 水からの全体の有機化合物の除去は５０％であって、ＴＥＴＲＡが最善に除去さ れてクロロホルムが最悪に除去された。

実施例１２　コンピューターモデル 多段膜装置と組合せたガスストリッパーの性能をモデルとするコンピュータープ ログラムを開発した。

２種類の凝縮性蒸気と８種類までの非凝縮性ガスからなる供給原料流を受け入れ る、プログラムの膜セグメントを設計した。プログラムは、必要とする膜面積と 供給原料流の特性に基づいて達成されるであろう残留物および透過流の特性とコ ンピューターによりインプットされるシステム操作パラメータを生じる。システ ム中のコンデンサーの性能は、３種の異なる選択：　（１）ラオルトの法則を使 用する（２種類の凝縮性の形の理想混合物）、（２）ヴアンラール式の状態を使 用する（２種類の凝縮性の形の非理想混合物）、および（３）２種類の凝縮性物 が完全に混合しないことを仮定する、選択について計算できる。

プログラムのガスストリッパーセグメントは、本発明のストリッパー／原単位装 置の組合せに適合させられた公開文献で入手できるソフトウェアモデルに基づい ていた。特に、モデルは、ストリッピングガスが再循環させられその結果人口の ストリッピングガス中の有機化合物の濃度が必ずしもゼロでない情勢を可能にす るように設計された。プログラムは、２つの異なる方法＝　（１）ストリッピン グガスおよび水の流速並びにストリッパーの充填材料のような、指定された操作 条件および指定された百分率の有機化合物の除去に基づいてストリッパーを設計 する、および（２）プログラムの使用者により選ばれた操作条件に基づいて、特 定のストリッパーによる有機物除去を計算する、方法で使用できる。

実施例１３〜１６ 実施例１２で開発されたコンピューターモデルが、如何にストリッパー／原単位 装置の装置が操作条件における変化に対し反応することが期待できるかを評価す るために使用した。ＴＣＥをすべての計算に対しモデル有機化合物として使用し 、空気をストリッピングガスとして選んだ。４実施例の全ての計算で使用される 基本−ケース条件を以下に示す。塔パラメーターは、実施例１で建造された装置 のパラメータである。

空気入口流速：　７５ｓｃｆｍ 空気対水体積比：５：ｌ 水入口ＴＣＥ濃度：　５ｐｐｍ 空気人口ＴＣＥ濃度：　Ｏｐｐｗａ 水温：２０℃ 充填高さ＝　ＩＯフィート ストリッパーの直径＝　３フイート 充　填：　トリーパックス＃ｌ／２ 実施例１３ コンピューターモデルを、ストリッパーによるＴＣＥ除去に対する空気・水体積 比の変化の影響を試験するために使用した。ＴＣＥ除去をＴＣＥ減少係数、すな わち水出口ＴＣＥ濃度で割った水入口ＴＣＥａ度により定量化した。空気：水体 積比の画数として水におけるＴＣＥ濃度減少係数を図１５に示す。点は計算に対 する基礎事実（ｂａｓｅ　ｃａｓｅ　）を示す。

図１５は、空気中のＴＣＥ濃度が低下するから、空気二本体積比の増加はＴＣＥ 除去を向上させることを示す。その結果、ＴＣＥ除去のための推進力が増加する 。図１５はまた、エアストリッパー中の水と空気の両方の滞留時間が増加するか ら、一定の空気対水比での空気流速を減少することはＴＣＥ除去を向上させるこ とも示す。

このことは、空気相と水相の間の接触時間の増大を引き起こす。

実施例１４ コンピューターモデルを、ストッパーによるＴＣＥ除去における水入口ＴＣＥ濃 度の変化の影響を試験するために使用した。ＴＣＥ除去をＴＣＥ減少係数、すな わち水出口ＴＣＥ濃度で割った本人口ＴＣＥ１１度により定量化した。水入口Ｔ ＣＥ濃度の画数として水におけるＴＣＥ濃度係数を図１６に示す。点は計算に対 する基礎事実を示す。図１６は、ＴＣＥ除去は水入口ＴＣＥ濃度と関係がないこ コンピュータモデルを、ストリッパーによるＴＣＥ除去に関する水温の変化の影 響を試験するために使用した。ＴＣＥ除去をＴＣＥ減少係数、すなわち水出口Ｔ ＣＥ濃度で割った水入口ＴＣＥ濃度により定量化した。水温の色数として水にお けるＴＣＥ濃度減少係数を図１７に示す。点は計算に対する基礎事実を示す。

図１７は、ＴＣＥ除去は水温を上昇することより向上することを示す。高温での ＴＣＥ　（および他の有機液体）の揮発性の増大がこの挙動の原因である。

実施例１６ コンピューターモデルを、ストリッパーによるＴＣＥ除去に関する空気人口ＴＣ Ｅ濃度の変化の影響を試験するために使用した。ＴＣＥ除去をＴＣＥ減少係数、 すなわち水出口ＴＣＥ濃度で割った本人口ＴＣＥＩＩ度によって定量化した。空 気人口ＴＣＥ濃度の画数として水におけるＴＣＥ濃度減少係数を図１８に示す。

図１８は、ＴＣＥ除去がひどく減少させられる前に驚くほど大量のＴＣＥが許容 できることを示す。ＴＣＥ除去の減少は、ＴＣＥストリソビング工程のための推 進力の減少により引き起こされた。

図１ 図２ 図３ 図４ 図５ 図６ 図７ 図８ 図９ 図１０ 空気対水体積比　（−） ム４６−４８　ｓｃｆｍ空気流速 Δ６５−６８　ｓｃｆｍ空気流速 図１１ ０．１　１．０　１０　１００　１，０００ストリツピング空気中のＴＣＥ濃度 　（ｐｐｍｗ）図１２ ０．０１　０．１　１　１０ 水中のＣＣＩ４２度　（ｐｐｍｗ） 図１３ 図１６ 水温　（０Ｃ） 図１７ フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番号Ｃ０７Ｃ２１／１０　 ９２８０−４Ｈ （７２）発明者　ヴイジュマンス、ヨハネス・ジ−アメリカ合衆国　カリフォル ニア、メン口・パーク、オークバースト・ブレイスＩ （７２）発明者　力マルディン、ヘンキー・ディーアメリカ合衆国　テキサス、 オースチン、ナンバー１０５、トム・グリーン　３１０１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．次の工程： （ａ）ガスと水を接触させるように適合させられたかスストリッピング工程に水 の流れを導入し、それにより前記ガスにより前記の水から有機化合物のストリッ ピングを引き起こして有機物の枯渇した水流を生成する工程； （ｂ）次の工程： （ｉ）供給面と透過面を有する腹を用意する工程；（ｉｉ）前記供給面と前記ガ スとを接触させる工程；（ｉｉｉ）前記の膜から前記ガスと比べて前記有機化合 物が豊富な濃縮ガス流を引っ張り出す工程； （ｉｖ）前記の膜から前記ガスに比べて前記有機化合物が枯渇した減損ガス流を 引っ張り出す工程 を含む膜分離工程へ前記ガスを進める工程；（ｃ）前記ガスストリッピング工程 にストリッピングガスとして前記の減損ガス流の少なくとも一部を再使用する工 程を含んでなる、水から有機化合物を除去する方法。 ２．前記の膜が、微孔性の支持層と選択透過性塗膜層とからなる複合膜である、 請求の範囲第１項記載の方法。 ３．前記の膜が、ゴム状重合体からなる、請求の範囲第１記載の方法。 ４．前記の膜が、ガラス状重合体からなる、請求の範囲第１項記載の方法。 ５．前記有機化合物が、炭化水素からなる、請求の範囲第１項記載の方法。 ６．前記有機化合物が、塩素化炭化水素からなる、請求の範囲第１項記載の方法 。 ７．前記の膜分離工程が、膜の透過側に部分的な真空を与えることを含む、請求 の範囲第１項記載の方法。 ８．前記の膜分離工程が、前記のガスを前記の供給面と接触させられる前に大気 圧以上に圧縮することを含む、請求の範囲第１項記載の方法。 ９．更に次の工程： （ｄ）前記の濃縮ガス流を凝縮工程に付して前記有機化合物を液体の形で回収す る工程を含む、請求の範囲第１項記載の方法。 １０．前記ガスが空気からなる、請求の範囲第１項記載の方法。 １１．前記ガスが窒素からなる、請求の範囲第１項記載の方法。 １２．前記ガスが水蒸気からなる、請求の範囲第１項記載の方法。 １３．前記ストリッピング工程におけるガス：水体積比が、約５０：１よりも小 さい、請求の範囲第１項記載の方法。 １４．前記ストリッピング工程におけるガス：水体積比が、約１０：１よりも小 さい、請求の範囲第１項記載の方法。 １５．更に、前記ガスストリッピング工程に先立って前記の水を加熱する工程を 含む、請求の範囲第１項記載の方法。 １６．前記の水の流れが、前記濃縮ガス流との熱交換関係で流される、請求の範 囲第１項記載の方法。 １７．前記の水の流れが、前記ガスが前記の膜分離工程へ入る前に前記ガスとの 熱交換関係で流される、請求の範囲第１項記載の方法。 １８．前記濃縮ガス流が、透過ガス流である、請求の範囲第１項記載の方法。 １９．前記濃縮ガス流が、残留ガス流である、請求の範囲第１項記載の方法。 ２０．次の工程： （ａ）ガスと水とを接触させるように適合させられた第１のガスストリッピング 工程に水の流れを導入し、それにより前記ガスにより前記の水から有機化合物の ストリッピングを引き起こして部分的に有機物の枯渇した水流を生成する工程； （ｂ）次の工程： （ｉ）供給面と透過面を有する膜を用意する工程；（ｉｉ）前記供給面と前記ガ スとを接触させる工程；（ｉｉｉ）前記の膜から前記ガスと比べて前記有様化合 物が豊富な濃縮ガス流を引っ張り出す工程； （ｉｖ）前記の膜から前記ガスに比べて前記有機化合物が枯渇した減損ガス流を 引っ張り出す工程 を含む膜分離工程へ前記ガスを進める工程；（ｃ）前記部分的に有機物の枯渇し た水流を第２のガスストリッピング工程へ進める工程を含んでなる、水から有機 化合物を除去する方法。 ２１．前記第１のストリッピング工程におけるガス：水体積比が、約５０：１よ りも小さい、請求の範囲第２０項記載の方法。 ２２．前記第１のストリッピング工程におけるガス：水体積比が、約１０：１よ りも小さい、請求の範囲第２０項記載の方法。 ２３．前記第２のストリッピング工程におけるガス：水体積比が、約１０：１よ りも大きい、請求の範囲第２０項記載の方法。 ２４．前記第２のストリッピング工程におけるガス；水体積比が、約５０：１よ りも大きい、請求の範囲第２０項記載の方法。 ２５．記第１と第２のガスストリッピング工程におけるガス：水体積比が、実質 的に異なる、請求の範囲第２０項記載の方法。 ２６．前記濃縮ガス流が透過ガス流である、請求の範囲第２０項記載の方法。 ２７．前記濃縮ガス流が残留ガス流である、請求の範囲第２０項記載の方法。 ２８．前記の工程（ｃ）が、前記部分的に有機物の枯渇した水流をガスストリッ ピング工程でない第２の処理工程へ進めることからなる、請求の範囲第２０項記 載の方法。 ２９．次の工程： （ａ）約５０：１より小さいガス：水体積比でガスと水を接触させるように適合 させられたガスストリッピング工程に水の流れを導入し、それにより前記ガスに より前記の水から有機化合物のストリッピングを引き起こして有機物の枯渇した 水流を生成する工程；（ｂ）次の工程： （ｉ）供給面と透過面を有する膜を用意する工程；（ｉｉ）前記供給面と前記ガ スとを接触させる工程；（ｉｉｉ）前記の膜から前記ガスと比べて前記有機化合 物が豊富な濃縮ガス流を引っ張り出す工程； （ｉｖ）前記の膜から前記ガスに比べて前記有機化合物が実質的に枯渇した減損 ガス流を引っ張り出す工程を含んでなる、水から有機化合物を除去する方法。 ３０．前記ガス：水体積比が、約２０：１よりも小さい、請求の範囲第２９項記 載の方法。 ３１．前記ガス：水体積比が、約１０：１よりも小さい、請求の範囲第２９項記 載の方法。 ３２．前記濃度ガス流が透過ガス流である、請求の範囲第２９項記載の方法。 ３３．前記濃縮ガス流が残留ガス流である、請求の範囲第２９項記載の方法。 ３４、次の工程： （ａ）ガスと水とを接触させるように適合させられたかスストリッピング工程に 水の流れおよび、ガスが大気圧以下の圧力であるガスの流れを導入し、それによ り前記ガスにより前記の水から有機化合物のストリッピングを引き起こして有機 物の枯渇した水流を生成する工程： （ｂ）次の工程： （ｉ）供給面と透過面を有する膜を用意する工程；（ｉｉ）前記供給面と前記ガ スとを接触させる工程；（ｉｉｉ）前記の膜から前記ガスと比べて前記有機化合 物が豊富な濃縮ガス流を引っ張り出す工程； （ｉｖ）前記の膜から前記ガスに比べて前記有機化合物が枯渇した減損ガス流を 引っ張り出す工程 を含んでなる、水から有機化合物を除去する方法。 ３５．前記大気圧以下の圧力が、約０．５気圧よりも小さい、請求の範囲第３４ 項記載の方法。 ３６．前記大気圧以下の圧力が、前記ガスストリッピング工程と前記膜分離工程 との間の真空ポンプを前記ガスを通過させることにより達成される、請求の範囲 第３４項記載の方法。 ３７．前記膜分離工程が、前記透過側を前記真空ポンプの低圧側へ接続すること により推進させられる、請求の範囲第３６項記載の方法。 ３８．前記濃縮ガス流が透過ガス流である、請求の範囲第３４項記載の方法。 ３９．前記濃縮ガス流が残留ガス流である請求の範囲第３４項記載の方法。 ４０．次の工程： （ａ）ガスと水とを向流的に接触させるように適合させられたかスストリッピン グ工程に水の流れを導入し、それにより前記ガスにより前記の水から有機化合物 のストリッピングを引き起こして有機物の枯渇した水流を生成する工程； （ｂ）次の工程： （ｉ）第１の供給面と第１の透過面を有する膜を用意する工程；（ｉｉ）前記第 １の供給面と前記ガスとを接触させる工程；（ｉｉｉ）前記第１の透過面から前 記ガスと比べて前記有機化合物が豊富な第１の透過ガス流を引っ張り出す工程； （ｉｖ）前記第１の供給面から前記ガスに比べて前記有機化合物が実質的に枯渇 した第１の残留ガスを引っ張り出す工程；（ｖ）第２の供給面と第２の透過面を 有する第２の膜を用意する工程； （ｖｉ）前記第２の供給面と前記第１の透過ガス流とも接触させる工程； （ｖｉｉ）前記第２の透過面から前記第１の透過ガス流に比べて前記有機化合物 が豊富な第２の透過ガス流を引っ張り出す工程；（ｖｉｉｉ）前記第２の供給面 から前記第１の透過ガス流に比べて前記有機化合物が枯渇した第２の残留ガス流 を引っ張り出す工程を含む第１の膜分離工程へ前記ガスを進める工程；（ｃ）前 記第２の透過ガス流を凝縮工程に付して前記有機化合物を液体の形で回収する工 程； （ｄ）前記ガスストリッピング工程にストリッピングガスとして前記第１の残留 ガス流を使用する工程 を含んでなる、水から有機化合物を除去する方法。 ４１．前記第２の残留物の流れが、前記第１の膜の第１の供給側へ戻される、請 求の範囲第４０項記載の方法。 ４２．前記凝縮工程からの如何なる非凝縮ガスも前記第２の膜の前記第２の供給 側へ戻される、請求の範囲第４０項記載の方法。 ４３．次の工程： （ａ）ガスと水とを向流的に接触させるように適合させられたかスストリッピン グ工程に水の流れを導入し、それにより前記ガスにより前記の水から有機化合物 のストリッピングを引き起こして有機物の枯渇した水流を生成する工程； （ｂ）次の工程： （ｉ）第１の供給面と第１の透過面を有する膜を用意する工程；（ｉｉ）前記第 １の供給面と前記ガスとを接触させる工程；（ｉｉｉ）前記第１の透過面から前 記ガスと比べて前記有機化合物が豊富な第１の透過ガス流を引っ張り出す工程； （ｉｖ）前記第１の供給面から前記ガスに比べて前記有機化合物が実質的に枯渇 した第１の残留ガスを引っ張り出す工程；（ｖ）第２の供給面と第２の透過面を 有する第２の膜を用意する工程； （ｖｉ）前記第２の供給面と前記第１の透過ガス流とを接触させる工程； （ｖｉｉ）前記第２の透過面から前記第１の透過ガス流に比べて前記有機化合物 が豊富な第２の透過ガス流を引っ張り出す工程；（ｖｉｉｉ）前記第２の供給面 から前記第１の透過ガス流に比べて前記有機化合物が枯渇した第２の残留ガス流 を引っ張り出す工程；（ｉｘ）第３の供給面と第３の透過面を有する第３の膜を 用意する工程； （ｘ）前記第３の供給面と前記第２の透過流ガスとを接触させる工程； （ｘｉ）前記第３の透過面から前記第２の透過ガス流に比べて前記有機化合物が 豊富な第３の透過ガス流を引っ張り出す工程；（ｘｉｉ）前記第３の供給面から 前記第２の透過ガス流に比べて前記有機化合物が枯渇した第３の残留ガス流を引 っ張り出す工程を含む第１の膜分離工程へ前記ガスを進める工程；（ｃ）前記第 ３の透過ガス流を凝縮工程に付して前記有機化合物を液体の形で回収する工程； （ｄ）前記第１の残留ガス流をストリッピングガスとしてガスストリッピング工 程に再使用する工程 を含んでなる、水から有機化合物を除去する方法。 ４４．前記第２の残留物の流れが、前記第１の膜の第１の供給側へ戻される、請 求の範囲第４３項記載の方法。 ４５．前記第３の残留物の流れが、前記第２の膜の第２の供給側へ戻される、請 求の範囲第４３項記載の方法。 ４６．前記凝縮工程からの如何なる非凝集ガスも前記第３の腹の前記第３の供給 側へ戻される、請求の範囲第４３項記載の方法。 ４７．次の工程： （ａ）ガスと水とを向流的に接触させるように適合させられたかスストリッピン グ工程に水の流れを導入し、それにより前記ガスにより前記の水から有機化合物 のストリッピングを引き起こして有機物の枯渇した水流を生成する工程； （ｂ）前記ガスを圧縮する工程； （ｃ）前記ガスを凝集工程に付して前記有機化合物を液体の形で回収する工程； （ｄ）次の工程： （ｉ）供給面と透過面を有する膜を用意する工程；（ｉｉ）前記供給面と前記ガ スとを接触させる工程；（ｉｉｉ）前記透過面から前記ガスと比べて前記化合物 が豊富な透過ガス流を引っ張り出す工程； （ｉｖ）前記供給面から前記ガスに比べて前記有機化合物が実質的に枯渇した残 留ガス流を引っ張り出す工程を含む前記凝縮工程から膜分離工程へ非凝縮ガスを 進める工程；（ｅ）前記圧縮工程（ｂ）および凝縮工程（ｃ）の上流へ前記透過 ガス流を戻す工程； （ｆ）前記残留ガス流をストリッピングガスとして前記ガスストリッピング工程 に再使用する工程 を含んでなる、水から有機化合物を除去する方法。 ４８．次の工程： （ａ）ガスと水とを向流的に接触させるように適合させられたかスストリッピン グ工程に水の流れを導入し、それにより前記ガスにより前記の水から有機化合物 のストリッピングを引き起こして有機物の枯渇した水流を生成する工程； （ｂ）次の工程； （ｉ）第１の供給面と第１の透過面を有する膜を用意する工程；（ｉｉ）前記第 １の供給面と前記ガスとを接触させる工程；（ｉｉｉ）前記第１の透過面から前 記ガスと比べて前記有機化合物が豊富な第１の透過ガス流を引っ張り出す工程； （ｉｖ）前記第１の供給面から前記ガスに比べて前記有機化合物が実質的に枯渇 した第１の残留ガスを引っ張り出す工程；（ｖ）第２の供給面と第２の透過面を 有する第２の膜を用意する工程； （ｖｉ）前記第２の供給面と前記第１の透過ガス流とを接触させる工程； （ｖｉｉ）前記第２の透過面から前記第１の透過ガス流に比べて前記有機化合物 が豊富な第２の透過ガス流を引っ張り出す工程；（ｖｉｉｉ）前記第２の供給面 から前記第１の透過ガス流に比べて前記有機化合物が枯渇した第２の残留ガス流 を引っ張り出す工程を含む第１の膜分離工程へ前記ガスを進める工程；（ｃ）前 記第１の透過ガス流を凝縮工程に付して前記有機化合物を液体の形で回収する工 程 を含んでなる、水から有機化合物を除去する方法。 ４９．前記第２の透過流が、前記第１の膜の第１の供給側へ戻される、請求の範 囲第４８項記載の方法。 ５０．前記凝縮工程からの如何なる非凝縮ガスも、前記第１の膜の前記第１の供 給側へ戻される、請求の範囲第４８項記載の方法。 ５１．次の単位装置； （ａ）水の入口、水出口、ガス入口およびガス出口を有するガスストリッピング 単位装置； （ｂ）供給面と透過面を有する膜を収容する膜ガス分離単位装置であって、前記 膜ガス分離単位装置は、ガスが前記ガス分離単位装置の前記ガス出口から前記供 給側へ流動可能でかつ処理後前記供給側から前記ガス入口へ流動可能であるよう に前記ガスストリッピング単位装置とガス移動性のループに接続されている；（ ｃ）ガスを前記ガス移動性ループに循環させるための手段；（ｄ）前記膜ガス分 離単位装置にガス分離のための推進力を供給するための手段を含んでなる、装置 。 ５２．更に、 （ｅ）前記膜ガス分離単位装置の前記透過側に接続されたコンデンサー を含む、請求の範囲第５１項記載の装置。 ５３．ガスを循環するための前記手段がポンプからなる、請求の範囲第５１項記 載の装置。 ５４．ガスを循環するための前記手段が送風機からなる、請求の範囲第５１項記 載の装置。 ５５．推進力を供給するための前記手段が、前記ガス出口と前記供給面との間に 接続された圧縮機からなる、請求の範囲第５１項記載の装置。 ５６．更に、前記圧縮機と前記供給面との間に接続されたコンデンサーを含む、 請求の範囲第５１項記載の装置。 ５７．推進力を供給するための前記手段が、前記透過面と前記コンデンサーとの 間に接続された真空ポンプからなる、請求の範囲第５１項記載の装置。 ５８．前記の膜が、徴孔性支持層と薄い選択性塗膜層とからなる複合膜である、 請求の範囲第５１項記載の装置。 ５９．前記の膜がゴム状重合体からなる、請求の範囲第５１項記載の装置。 ６０．前記の膜が螺旋巻き膜モジュール中に詰められている、請求の範囲第５１ 項記載の装置。 ６１．更に、第２の水入口、第２の水出口、第２のガス入口および第２のガス出 口を有する第２のガスストリッピング単位装置を含み、前記第２の水入口が前記 水出口に接続されている、請求の範囲第５１項記載の装置。 ６２．前記膜ガス分離単位装置が、多重膜分離工程からなる、請求の範囲第５１ 項記載の装置。 ６３．更に、前記水入口の上流に接続された加熱器を含む、請求の範囲第５１項 記載の装置。 ６４．更に、ガス側と水側を有し、そして前記水入口の上流の前記水側並びに前 記手段（ｅ）および（ｄ）の少なくとも一方の下流の前記ガス側に置かれた熱交 換器を含む、請求の範囲第５１項記載の装置。 ６５．ガスを循環させるための前記手段が、前記ガス出口と前記供給面の間に接 続された真空ポンプからなる、請求の範囲第５１項記載の装置。 ６６．推進力を供給するための前記手段が、前記真空ポンプの低圧側へ前記透過 側を接触することにより提供される、請求の範囲第６５項記載の装置。 ６７．更に、前記真空ポンプと前記供給面との間に接続されたコンデンサーを含 む、請求の範囲第６６項記載の装置。