TW201311571A - 室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法 - Google Patents

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Abstract

一種室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，包括以下步驟：首先初步過濾海水後，使用正向滲透法將海水中的水分子滲透入濃氨水中，之後再使用真空剝離、空氣抽氨、奈米過濾、離子交換、以及斷點氯化等步驟，以在最後可將氨含量自水中去除。本發明係提供一種低成本且耗電量極低之製備方法，可用以取代目前高能源之海水淡化的方法。

Description

室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法
本發明係有關於一種海水使用領域，特別是一種在室溫及低壓下將海水轉變為飲水的製備方法。
按，過去常用的海水淡化方法，通常是使用高溫蒸餾法或是高壓反滲透法(Reverse osmosis)。近年來的新觀念則是使用正向滲透(Forward osmosis)將海水中的水分滲透到更濃的溶液(Draw Solution)中，再將原來的溶質(Solute)在低溫下蒸發掉，以得到剩下的部分為可飲用的純水。
雖然，相較於傳統的海水蒸餾法，此種作法預計可以省下相當多的電源；但是因為在製備前必需將整個溶液加熱到50℃左右，方可將溶質去除，因此，此種作法所需使用到的能源耗費仍然相當可觀。現有技術雖然預計可將反滲透的方法繼續改良，包括利用最新的薄膜工藝(Membrane Technology)將每公噸水的用電量由4至5度(KW-hr)降下來，但是短期內仍然無突破的科技可用以取代目前市場上採用的反滲透法。
除此之外，現有技術另提出一種利用電解方式(Electrodialysis)以將海水鹽度從3.5%降到1%左右的作法。之後，可再透過與其他淡水或再生水混合，以將最終的鹽度降到0.5%(約5,000 mg/l)以下。這是人類目前已知可接受鹽度之上限值，利用此種電解方式，其每公噸海水淡化所需之電能需要更可大幅降至1.8度(KW-hr)左右。不過，值得注意的是，此種電解法仍具有其缺失，在於：電解法進行到海水鹽度至10,000 mg/l以下之後的效率將會大幅地減低，使其淡化效率受到限制。
因此，有鑑於此，本發明人乃苦思細索，積極研究，加以多年從事相關產品研發之經驗，並經不斷試驗及改良，終於發展出本發明， 以提出一種新穎的海水淡化方法，藉此解決習知技術存在已久之缺失。
本發明之主要目的係在提供一種室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其係可將淡化後的飲水，降到溶質(total dissolved solids)在250 mg/l以下，並可將耗電量控制在每公噸2度以下。
本發明之另一目的係在提供一種室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其所使用的氨含量幾乎可全部重覆使用，在此種製備方法中，除了少量的鹼、酸及氯氣以外，不具有其他任何外加的化學成分，可擷取到最終淡化後的幾乎是純水。
本發明之再一目的係在提供一種室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其僅淡化後之純水溶質在250 mg/l以下，不僅可作為一般飲用水之外，更可以用作高品質之工業用水。
為達到上述之目的，本發明係有關於一種室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其步驟首先提供一海水並透過過濾程序，將海水中之雜質濾除；之後引入濃度約180,000~220,000 mg/l的氨水，並利用正向滲透法使氨水的濃度稀釋至45,000~55,000 mg/l左右；再利用一物理分離程序，將氨水的濃度自45,000~55,000 mg/l左右降至200 mg/l以下；在一離子交換管中用人造樹脂，以透過離子交換將氨水的濃度自200 mg/l降至2 mg/l以下；最後，進行斷點氯化程序，以將氨水中之氨含量氧化為氮氣或氧化氮，並得到淡化後之飲水成分。
根據本發明之實施例，上述之物理分離程序係包括真空抽氨法、空氣抽氨法、以及奈米過濾法其中之至少一者。
根據本發明之實施例，淡化後之飲水溶質(total dissolved solids)係在250 mg/l以下，可以直接飲用。
底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
本發明主要係提供一種在室溫及低壓下將海水轉換為飲水的方 法，包括初步過濾海水後，使用正向滲透法將海水中的水分子滲透入濃氨水中，之後再使用真空剝離、空氣抽氨、奈米過濾、離子交換、以及斷點氯化等步驟，以在最後可將氨含量自水中去除。本發明提供一種低成本且耗電量極低之製備方法，可用以取代目前高能源海水淡化的方法。
請參考第1圖，係為根據本發明實施例將海水淡化成飲水之製備方法其步驟流程圖。本發明所揭示之淡化方法主要包含有步驟S102至S110，以下有關本淡化方法之說明，請一併參閱第2圖所示，茲詳細說明如下。
首先，如步驟S102所示，本發明首先提供海水，並透過一過濾程序以將海水中的雜質去除。一般而言，海水中常見有動物、植物及無生雜物等，其中包括肉眼看得見及看不見的雜質。因此，在引進海水進入淡化過程之前，必需先將海水中的雜質完全除掉，以免干擾後續步驟。
根據本發明之實施例，初步過濾(Pre-filtration)21首先包括金屬細篩及細砂過濾，由於此種設備具有自動逆流清洗(backwashing)的功能，因此取出的雜物可直接送進衛生埋土場(sanitary landfill)。之後，再加上硅藻土(diatomaceous earth)過濾，即可把一部分肉眼看不見的懸浮物(直徑大於1μm者)去除，逆流清洗後的廢水212(backwashed water)可經處理或稀釋後送回海中。
之後，再搭配顯微過濾(Microfiltration)22，利用洞孔(pore size)在0.1μm左右的薄膜將懸浮在海水中的微生物及無生物粒子 (suspended particles)除掉。一般而言，市場上的顯微設備都已相當自動化，不僅可以隔雜掉0.1μm以上的微生物及懸浮細塵，更可自動的利用空氣壓力測驗薄膜有無破裂，任何大於3μm以上的裂縫都可以被測出，同時安排每次經固定時間的操作後就有幾分鐘的逆流沖洗，沖洗不掉的細粒，則可用氯水氧化清洗，或者用淡酸洗掉無機物。
接著，如步驟S104所示，本發明引入濃度約200,000 mg/l的氨水，並利用一正向滲透法23(Forward Osmosis)來稀釋氨水的濃度。在此步驟中，本發明係利用自然滲透原則，讓海水中的水分子透過能透水的薄膜，進入一個溶質比海水大很多倍的濃溶液中，在此所用的濃液是12 M(約180,000~220,000 mg/l，較佳地可為200,000mg/l)的純氨水，用三段式的螺旋薄膜管(spiral-wound module)或管狀式薄膜管(tubular membrane module)在25psi之壓力下進行，使得海水中的水分子滲入氨水中，以將氨水的濃度稀釋到45,000~55,000 mg/l(較佳地為50,000 mg/l)左右，再進入下一步驟的物理分離程序。
根據本發明之一實施例，正向滲透23所使用的設備包括：可容納大量過濾的海水、可容納高濃度的氨水、以及一可透水之薄膜。在實際操作上，三段式的螺旋薄膜管或管狀式薄膜管在每個階段都需使用不同濃度的氨水，並隨著海水鹽度的增加，必需搭配使用不同濃度的氨水，方可維持適當的滲透壓力。在一實施例中，此正向滲透法包括三個管階段，其每一管階段的氨與鹽水的濃度大約如下表一：
舉例而言，在實際操作上，海水流入的鹽度是3.5%，反方向的氨水流入濃度是12M。市場上正向滲透設計以奧立崗州(Oregon)的Hydration Technology最為先進，其引進的海水，可在25 psi左右的壓力下，讓水分子滲透過薄膜的另一邊，以把氨的濃度稀釋，此時海水鹽度從3.5%增加到6%，氨水的濃度從12M降至3M。之後，氨水移進下一步驟再經物理分離方式，將水中氨含量除去。其中，6%的鹽水(brine)可做其他步驟的逆流清洗，成為濃鹽水排泄231後再與其他廢水混合，用擴散管(diffuser)引進海水混合區(mixing zone)稀散，以減少對海洋環境所產生的副作用。此外，在準備氨水時可選擇把無水氨氣(anhydrous ammonia)引進蒸餾水或其他低溶質的水中，直到氨的濃度高到12M左右，此時氨水的PH值自然就在11.7~12.3之間。至於所用薄膜材料，例如可為Cellulose triacetate，如果不能耐高鹼水質，則可選擇用酸將其PH值降低。
之後，如步驟S106所示，本發明係利用一物理分離程序，以將氨水濃度再次降至200 mg/l以下。根據本發明之實施例，從正向滲透出來的氨水，可利用不同的物理方法，使氨的濃度從50,000 mg/l左右降 至200 mg/l以下，其所分離出來的氨，必需完合回收並重覆使用。由於氨的毒性極強，因此整個操作過程必需是完全密封式的操作。
根據本發明之實施例，此種物理分離程序包括真空抽氨法24(vacuum stripping of ammonia)、(b)空氣抽氨法25(air stripping of ammonia)、以及(c)奈米過濾法26(nanofiltration)其中之至少一者。換言之，此三種物理分離手法可依序使用(如第2圖所示)，當然亦可以選擇其中二種適當的組合來使用，甚至單項重複使用，其目的皆是採用最經濟及有效的組合，以期將氨的濃度下降到200mg/l以下。
以下，本發明將針對上述三種物理分離方法作一詳述。首先，經過正向滲透23出來的氨水濃度係在3M(50,000 mg/l)左右，其PH值仍然在11.5左右。此時水中的氨幾乎全部是NH3(aq)，僅有小於1%的氨是帶正離子。水中溶解的氨與氣態氨的比例依據Henry's Law來計算，可得：NH3(aq)=Kh x PNH3
在25℃的溫度下Kh值為57，表示氨在水中的溶解度非常地高，因此若要從水中除氨是非常困難的程序。從正向滲透23出來的氨水，水中的氨幾乎全部是NH3(aq)而沒有氨離子(NH4 +)。因此，不論在真空情況下抽氨或用空氣來抽氨，唯一必需做的就是製造有利的條件讓溶解在水裡的氨NH3(aq)轉為氣態氨NH3(g)，也就是讓水中的氨移向氣體與液體的交接面(gas-liquid interface)。此時，若PNH3接近於零，氨氣即可從交接面逃出。當其逃出速度在表面張力最小的時候，速度最快，也就是氨水被打成小水滴時最容易逃出，因此若不是新水面的形成，則從水中抽氨是非常慢的程序。
由於氨水的水滴越小，表面積與體積的比例則越大，將增快氨氣逃出的速度。因此，理論上而言，如果不斷製造小水滴重覆抽氣或用空氣把逃出的氨氣帶走，則水中氨的濃度就會一直降低。實際上，當水中氨濃度降到一定程度後，其取氨效率就會一直降低。
在真空狀況下，當氨氣被抽出，則PNH3應接近於零，使得水中之氨含量也會陸續變為氣體，直到濃度接近零為止。但在實際操作上，當水中的氨含量降到一個程度後，每單位能源用來抽出氨將變得沒有競争力，使得其他方法成為更有經濟價值。根據本發明之初步實驗及計算，當氨的濃度低於8,000 mg/l左右，真空抽氨將被其他步驟取代。
其次，為加速水中的氨逃出水面變成氣態，則必需將氨水打成水滴。當水滴越小，則每單位體積的表面積即越大。第3圖係為根據本發明實施例進行真空抽氨之作動示意圖，由第3圖可見，為達到此一目標，本發明係採用市場上現有之產品(Lantec products-Q-PAC)301做為水柱裡的媒介(packing media)。此一設備係包括一真空抽氣元件302、一除霧器303、一螺旋散佈管304以及一位於底部之電動旋轉器305，其係將引進的氨水打成小顆粒，造成96%的空隙，使得抽氨操作時，能量的消耗可維持在合理的範圍之內。至於，從真空抽氨24的步驟中取出的氣態氨，在沒有被其他氣體沖淡的情況下，則可以直接引回正向滲透23的氨水室中重覆使用。真空抽氨後留下的氨水，即可再經過後續之空氣抽氨25或奈米過濾26等步驟進行之。
請參第4圖，其係為根據本發明實施例進行空氣抽氨之一作動示意圖，如第4圖所示，用空氣除氨時，其水柱的構造係與真空抽氨相 似。不同的地方是不用真空，而是代替引進大量空氣以逆流(counter current)方式從水柱底部引進(詳見第4圖)。首先，先用大量空氣將水滴打得更小，然後讓水中逃出的氣態氨馬上由空氣流帶走。一般而言，空氣體積係比氨水的體積大很多倍。因此，在特設的水柱內，仍可採用高空隙的Q-PAC把氨水打成小水滴。空氣可從底部逆流引進，亦可從旁邊引進(cross-current)，使得水滴中的氨從液態NH3(aq)轉成氣態的NH3(g)，一旦氣態氨逃出水面，即馬上被空氣引走，使得PNH3一直都是接近於零，水中NH3(aq)也就自然的變小。由於每次抽氨的效率可維持在80%以上，因此經過如此幾次循環之後，即可將水中氨的濃度降得很低。
不過，空氣抽氨25的操作，其缺點在於龐大的設備，所引進空氣的體積為水體積的百倍以上，且從水柱逆流出來的氣體包括大量的空氣與氨氣及水氣混合在一起。上述這些混合氣體必需經過氨氣凝聚(condensation)251與氨氣分離252的過程，以將空氣、氨水及水氣分開。凝聚出來的氨水253可導回正向滲透室23重複使用，而不能凝聚的氣體254仍帶有少量氨氣及水氣，則可以取代外面引進的空氣再次引回空氣除氨的水塔底部重覆使用。為避免空氣污染，上述操作必需在封閉的情況下進行。
根據本發明之實施例，欲把從真空抽氨24或空氣抽氨25出來的氨水的濃度維持在10,000 mg/l以下，則可接著使用奈米過濾法26，以把氨的濃度降到200 mg/l以下。此種過濾法與海水反滲透法屬類似原理，但是所用的壓力只是反滲進法的15%左右(約120~180 psi)。奈 米過濾26係採用一複合型奈米薄膜，其表面層可為Cellulose Triacetate或其他不與氨發生化學作用的薄膜，下面支撑部分則為polysulfone，洞孔在0.001μm以下。在此種過濾過程中，能透過奈米薄膜的部分稱為過濾水，至於未能過濾的部分則為截留水。
此一奈米過濾薄膜的特色包括：洞孔小，需加小量壓力才能有足夠之水量通過；以及奈米過濾薄膜可阻絕不帶電荷(uncharged molecules)之化學分子通過。
一般而言，在經過真空或空氣抽氨過後的水，其PH值仍然在11.5左右。在這情形下，水中氨幾乎全都是沒有電荷的NH3(aq)，所以大部分的氨都會被截留。另外小於1%的氨是帶電荷的NH4 +，由於水中NH4 +的直徑在1.07奈米左右，也不容易被壓進濾液中，因此經過奈米過濾後的水，其含氨量可減到原來氨濃度的15%以下(即85%以上的氨可被截留，形成第4圖之截留水31)。若經過兩次過濾，則水中氨水濃度可從進水的10,000 mg/l減到200 mg/l以下，第二次過濾壓力可減到100 psi以下。這種奈米過濾的技術，在人工海產養殖的廢水處理上，去除水中的氨已有相當顯著的效果。
至於，在奈米過濾的程序中被截留的部分，其氨的濃度可達50,000至60,000 mg/l，可另引進真空抽氨的進水處，第二回合取出的氨在6,000至8,000 mg/l左右，同樣引回到真空抽氨之進水處。在其他實施例中，如果沒有用真空抽氨的程序，在奈米過濾操作時可選用螺旋或管狀的薄膜管或其他不同形式的滲透設備來取氨，以讓這些奈米過濾26截留水可以引進空氣取氨的進水管。
因此，通過奈米過濾薄膜後的氨水，其濃度可被有效地降至200 mg/l以下，以利於後續離子交換之除氨處理。
值得說明的是，上述三種物理分離方法，基本上並不需要加入任何化學物，即可從水中把氨分離出來，不僅沒有化學作用，在操作上亦各有其優點與缺點。例如：真空抽氨在高濃度階段之取氨效率較高，底限在8,000 mg/l左右；空氣抽氨也是在高濃度時效益最好，但是底限可達100 mg/l左右；奈米過濾則不能處理高濃度的氨水，上限約在10,000 mg/l。
有鑑於此，要達到物理分離以將氨的濃度從50,000 mg/l左右降到200 mg/l以下之目的，本發明可選用下列的4種組合：
(1)真空抽氨、空氣抽氨與奈米過濾：依順序操作，先用真空抽氨把氨的濃度降到20,000 mg/l左右，再用空氣抽氨到5,000 mg/l左右，最後使用奈米過濾把氨濃度減至200 mg/l以下。上述這些濃度數值在實際的操作上具有可伸縮的餘地。
(2)真空抽氨及奈米過濾：先用真空抽氨把氨水濃度降到10,000 mg/l以下，再用奈米過濾把氨的濃空減到200 mg/l以下。
(3)空氣抽氨及奈米過濾：先用空氣抽氨把氨的濃度減到5,000 mg/l左右，再用奈米過濾把氨的濃度減到200 mg/l以下。
(4)空氣抽氨單獨操作：利用重複操作空氣抽氨，直到氨的濃度降到200 mg/l以下為止。
上述這4種做法皆可把水中氨的濃度有效降到200 mg/l以下，因此，熟習此項技術領域者當可根據其供水量及操作之場地大小、周圍 環境、法規限制、設備費用、或操作費用等因素而任意選擇上述任一組合，皆應隸屬於本發明之發明範疇。
之後，如第1圖之步驟S108所示，本發明續加入人造樹脂，並透過離子交換將氨水濃度降至2 mg/l以下。值得注意的是，由於從步驟S106操作出來的氨水濃度仍約在1.5x10-2M(200mg/l)，此時水中PH值仍在11.0~11.5之間。如果用普通離子交換，必需加酸將PH值降至中性(6.5至9之間)，也就是進行第2圖之PH調整27，使得水中的氨可幾乎全部變成NH4 +，再透過正離子交換(Cation exchanger)28將水中的氨取掉，直到氨的濃度降到2 mg/l以下。
根據本發明之實施例，其中在離子交換所使用過的樹脂(ion exchange resin)可用強酸回生(regeneration)重覆使用。由於從樹脂再生281操作中提出的氨，其成分絕大部分是硫酸氨(NH4)2SO4，因此要回收氨時必需加上強鹼283(例如：NaOH)以把PH值提高到11.5以上，利用真空或空氣抽氨把氨從廢水中提出，再引回氨水室，並將剩下的液體與出來的濃鹽水混合後放回海中。
根據本發明之實施例，另一種離子交換法是利用特製的人造樹脂(selective ion exchange resin)很有效率的把氨從水中取出。由於此種樹脂對氨有化學上特別吸附的特性，例如：R-Cu+2NH3→RCu(NH3)2
因此帶有氨的樹脂，即可用復生劑(regenerant)282處理後重覆使用，這些可復生的人造樹脂大多有專利，也供給整套設備。從樹脂提出來的氨，仍需透過真空或空氣抽氨25，以將氨氣引回氨水室，至於剩餘的廢水則可與濃鹽水混合後透過廢水排除284排回海中。
最後，如第1圖之步驟S110所示，本發明進行斷點氯化(Breakpoint Chlorination)29，以氧化水中之氨含量，並得到最終淡化後之飲水成分，以將淡化後之飲水作一輸出/儲存30。
其中，本實施例中之斷點氯化程序係必需先將自離子交換28後的氨水PH值調整到6.5~8.0之間。之後，再加入與氯比例呈1.8~2.0的氯氣(Cl2)或氯氧化鈉(NaOCl)，以將氨氧化成氮氣及少量的氧化氮(N2O)。其反應之化學式係如：3 Cl2+2 NH3 → N2+6H++6Cl-
在此一氧化的過程中，會有少量的N2O氣體產生，也有少量氯化氨(chloroamines)在水中生成。在分子比例超過1.5以上，自由氯(free chlorine)開始出現在水中，把氯與氨的分子比例增加到1.8至2.0之間，氯化氨及自由氯(chloroamines and free chlorine)會同時存在。在這種情形下，淡化後的飲水成分係包含有自由氯的濃度約在0.5~1.0 mg/l之間，以及少量的氯化氨，兩者皆具殺菌效用、防止微生物的污染、並確保水質之飲用安全度。
更進一步而言，由於本發明所使用之濃氨水係具有非常強烈的腐蝕性，因此，不論是從正向滲透23到奈米過濾26之間的操作都必需在密封式的環境下進行，而不能有氨氣洩露出去。此外，所有的設備都必需使用非腐蝕性的材料，例如採用高品質的不銹鋼或propylene。其中，鋼的交接處更必需以電銲製而成，所有開關必須用不能腐蝕的材料，例如EPDM(ethylene propylene diene monomer)。整個系統做定期性的洩氣測驗，其操作手續必需非常清楚明白的標示出來。
由此可見，本發明係利用一連串的物理及化學程序，以透過多種不同的組合，在不同的情況下選擇最適當的程序步驟，以達到用最低能源把海水轉換成高品質飲水的目的。
再者，根據本發明所揭示之海水淡化方法，在其每一個製作過程中，氨的部分幾乎都可全部重覆使用。在整個操作中，除了少量的鹼、酸及氯氣以外，沒有其他外加的化學成分，其最終產品幾乎是純水，並具有250 mg/l以下之溶質，不僅可作為安全之民生飲水之外，更可以用作高品質的工業用水。
以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
21‧‧‧初步過濾
22‧‧‧顯微過濾
23‧‧‧正向滲透
24‧‧‧真空抽氨
25‧‧‧空氣抽氨
26‧‧‧奈米過濾
27‧‧‧PH調整
28‧‧‧離子交換
29‧‧‧斷點氯化
30‧‧‧水輸出/儲存
31‧‧‧截留水
212‧‧‧反沖洗廢水
231‧‧‧濃鹽水排泄
251‧‧‧氨氣凝聚
252‧‧‧氨氣分離
253‧‧‧凝聚出來的氨水
254‧‧‧不能凝聚的氣體
281‧‧‧樹脂再生
282‧‧‧復生劑
283‧‧‧強鹼
284‧‧‧廢水排除
301‧‧‧產品
302‧‧‧真空抽氣元件
303‧‧‧除霧器
304‧‧‧螺旋散佈管
305‧‧‧電動旋轉器
第1圖係為根據本發明實施例將海水淡化成飲水之製備方法其簡要步驟圖。
第2圖係為根據本發明實施例將海水淡化成飲水之製備方法其詳細流程圖。
第3圖係為根據本發明實施例進行真空抽氨之一作動示意圖。
第4圖係為根據本發明實施例進行空氣抽氨之一作動示意圖。

Claims (14)

  1. 一種室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，包括以下步驟：提供一海水，並透過一過濾程序，將該海水中之雜質濾除；引入濃度180,000~220,000 mg/l的氨水，並利用一正向滲透法使氨水的濃度稀釋至45,000~55,000 mg/l；利用一物理分離程序，將氨水的濃度自45,000~55,000 mg/l降至200mg/l以下；在一離子交換管中加入人造樹脂，以透過離子交換將氨水的濃度自200 mg/l降至2 mg/l以下；以及進行一斷點氯化程序，以將該氨水中之氨含量氧化為氮氣或氧化氮，並得到淡化後之飲水成分。
  2. 如請求項1所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中該過濾程序包括：利用一細沙或金屬細網粗篩該海水；以及使用硅藻過濾該海水，以將該海水中1μm以上之雜質濾除。
  3. 如請求項2所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中該過濾程序更包括：提供顯微過濾，以將該海水中0.1μm以上之雜質濾除。
  4. 如請求項1所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中該正向滲透法係利用三段式螺旋薄膜管(spiral-wound module)或管狀式薄膜管(tubular membrane module)在25psi之壓力下進行。
  5. 如請求項4所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中該正向滲透法包括一第一管階段、一第二管階段以及一第三管階段，其中該第一管階段係將氨的濃度由6M降至3M、海水的鹽度由3.5%增至4.2%；該第二管階段係將氨的濃度由9M降至6M、海水的鹽度由4.2%增至5%；該第三管階段係將氨的濃度由12M降至9M、海水的鹽度由5%增至6%。
  6. 如請求項1所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中該物 理分離程序係包括真空抽氨法、空氣抽氨法、以及奈米過濾法其中之至少一者。
  7. 如請求項6所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中該空氣抽氨法更包括一氨氣凝聚與分離之步驟，以產生可循環使用的氨水及空氣與極稀氨氣。
  8. 如請求項6所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中該奈米過濾法係透過一奈米薄膜，以將該氨水過濾為一過濾水(filtrate)與一截留水(retente)。
  9. 如請求項1所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中該人造樹脂係具有可吸附氨之特性。
  10. 如請求項1所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中該人造樹脂係為一可再生使用之復生劑。
  11. 如請求項10所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中經過該復生劑再生所產生的氨水，可經過真空抽氨法或空氣抽氨法，以將氨的成分取出重新使用。
  12. 如請求項1所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中該斷點氯化程序包括：將該氨水之酸鹼值調整至6.5~8.0；以及加入與氨比例呈1.8~2.0之氯氣或氯氧化鈉，以將氨氧化為氮氣或氧化氮。
  13. 如請求項1所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中在經過該斷點氯化程序後，該淡化後之飲水成分係包含0.5~1.0 mg/l的自由氯(free chlorine)及少量氯化氨(chloroamines)，係用以殺菌並確保水質之飲用安全度。
  14. 如請求項1所述之室溫及低壓下海水淡化成飲水的方法，其中該淡化後之飲水溶質(total dissolved solids)係在250 mg/l以下，可以直接飲用。
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