TW201331131A - 工業程序用水處理及再生之隔膜過濾方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供數種再生工業程序用水之方法。第一方法係再生工業程序用水之方法，其包含將CO2注射至工業程序用水中以產生經調整溶液；及將該經調整溶液經隔膜過濾單元過濾，產生滯留溶液及滲透溶液。另一方法揭示將工業程序用水經隔膜過濾單元過濾，生成滯留溶液及滲透溶液，及隨後將滯留溶液引至沉澱罐，在該沉澱罐中形成上清水及沉澱固體。

Description

工業程序用水處理及再生之隔膜過濾方法
本發明係關於用於水純化及再生之反滲透及奈米過濾方法。特定言之，用於移除雜質及再生冷卻塔排污之方法。
冷卻塔廣泛用於工業中以移除製程(如煉油、化學加工及發電站)中之過量熱。冷卻塔亦用於商業、研究所及醫烷建築中常見之HVAC系統。在許多國家，冷卻塔操作中之水消耗大部分獲自自然水資源。能源部門(The Department of Energy)在Power-Plant R&D Program報告中指出發電站每生產一兆瓦特時電力消耗190至990加侖水。水短缺已受到全球關注。根據全球環境前景所公開之數據，在2000年5%人口面臨水短缺問題，以中東國家為主。然而，至2030年，接近一半之世界人口將面臨用水問題。
除水資源有限外，對工業廢水處理之環境法規變得越來越嚴格。在排放至環境前處理廢水之成本仍在增大。
全世界範圍之水短缺及嚴格的環境法規已導致所有工業不斷努力地節約用水。不可避免的是，此對工業水之使用造成巨大影響，尤其對於水消耗巨大之工業而言。冷卻水系統節約工作已致力於以經處理之都市排水代替淡水，再利用發電站廢水及透過在較高循環次數(如大於約7次循環)下操作來減少水排放。結果係，冷卻塔儲集器中之水變得高度富集固體污染物，此等污染物可污染冷卻塔組件。為了降低污染物濃度，移除一部分儲集水(「排污」)及以淡水 代替。
若處理冷卻塔排污以移除污染物及再生，則可進一步減少水消耗及費用。高效率反滲透方法(「HERO」，參見例如美國專利案5,925,255及6,537,456)可達成相較於習知反滲透方法較高之水再生率。HERO依賴於在反滲透過濾前之一系列預處理步驟，此包括使用弱酸陽離子樹脂管柱、脫氣及pH調節。
其他方法可涉及使用微過濾(MF)、超濾(UF)、離子交換及化學沉澱以達成較大水再生(參見，例如，美國專利案5,501,798、6,113,797及6,461,514)。簡言之，微過濾可利用隔膜或其他過濾裝置以將顆粒自溶液分離。透過微過濾保留之材料一般具有約0.2 μm至約數μm之尺寸。超濾利用隔膜過濾器以保留可溶性大分子及較大顆粒，同時容許溶劑、粒子及其他可溶性小材料通過。
反滲透及奈米過濾係可透過自各種水源，如自然水源、都市供水系統或工業排水移除或減少總溶解固體(TDS)及殘餘有機化合物來純化水之過濾方法。反滲透(RO)依賴於擴散機製，透過對半透膜一側之溶液施加壓力而將相對大分子及離子自溶液分離。奈米過濾(NF)一般係交叉流動過濾技術，其在某程度上係介於超濾(UF)與反滲透之間。過濾過程發生在由半透膜形成之選擇性分離層上。反滲透及奈米過濾均係壓力驅動分離方法。該分離方法之驅動力係隔膜分離層上之進料(保留溶液)與濾液(滲透溶液)側之間之壓力差。
於反滲透及奈米過濾方法中，效率及水再生經常因硬質化合物(如鈣、鎂、鋇、鐵、氟化物、硫酸鹽、碳酸鹽及矽石或矽酸鹽)在隔膜表面上形成無機結垢而受限制。殘留有機化合物及生物增殖亦可導致隔膜淤積。於習知RO或NF水純化方法中，水再生率(指自進料水之滲透再生之百分比)經常限制於65至80%範圍內，視流入水品質而定。因此，大量隔膜濃縮物(或「廢棄物」)需要以高費用進一步處理或處置掉。
冷卻塔排污之複雜化學性使該純化方法比純化其他水源(如地表水)更加困難及展現較低成本效益。大部分冷卻排污水係CaCO3、Ca3(PO4)2及/或矽酸鹽溶液之過飽和無機溶液。為了抑制在冷卻水中結垢，將防結垢劑添加至冷卻系統。此等化學物質係表面活性材料，其等透過抑制沉澱臨限值及改質並分散無機沈積物晶體之方式干擾沉澱反應。當藉由RO/NF隔膜處理冷卻排污水時，隔膜可因冷卻水中無機沈積物、冷卻水處理化學物質、膠體、有機物及其等組合而輕易受淤積。RO/NF淤積之其他原因包括矽石及矽酸鹽、總溶解固體、腐蝕性抑制劑及抗生物淤積劑。結果係，以RO/NF隔膜處理及純化冷卻排污水供再利用之方法比其他RO/NF處理方法(如用於地表水純化)難得多。
於一實施例中，揭示一種再生工業程序用水之方法。第一方法係再生工業程序用水之方法，其包含將CO2注射至工業程序用水中以產生經調整溶液；及將經調整溶液經隔膜 過濾單元過濾，產生滯留溶液及滲透溶液。
於另一實施例中，工業程序用水係藉由至少一防結垢劑處理。合適防結垢劑包括有機磷酸及鹽及陰離子聚合物。有機磷酸及鹽之具體實例包括，但不限於，胺基三亞甲基磷酸及鹽、1-羥基亞乙基-1,1-二磷酸及鹽、六亞甲基二胺四(亞甲基膦酸鹽)、乙二胺四(亞甲基膦酸及鹽)、雙(六亞甲基)三胺五(亞甲基磷酸及鹽)、二伸乙基三胺五亞甲基磷酸及鹽，及2-膦醯丁烷-1,2,4-三甲酸及鹽。陰離子聚合物之具體實例包括聚(甲基)丙烯酸及鹽、聚馬來酸及鹽、聚天冬胺酸、(甲基)丙烯酸與至少一單體之聚合物。該單體選自由聚乙二醇單烯丙基醚硫酸鹽、1-烯丙氧基-2-羥丙基磺酸、2-丙烯醯胺基-2-甲基-丙基磺酸及鹽、磺化苯乙烯及乙烯基膦酸及鹽。
另一實施例揭示一種再生工業程序用水之方法，其包含將工業程序用水經隔膜過濾單元過濾，生成滯留溶液及滲透溶液，及隨後將滯留溶液路引至沉澱罐，在該沉澱罐中形成上清水及沉澱固體。
於另一實施例中，將至少一鹼或氫氧化物鹼添加至沉澱罐以將滯留溶液調節至約9.0至約12.0之pH範圍。或者，可將pH調節至約10.0至約11.5之範圍。
視需要，將凝聚劑及絮凝劑添加至沉澱罐之滯留溶液。另一選項係以沉澱晶種劑向沉澱罐加晶種。合適沉澱晶種劑包含選自由碳酸鈣(CaCO3)、硫酸鈣(CaSO4)、矽酸鎂(MgSiO3)、氫氧化鎂(Mg(OH)2)及硫酸鋇(BaSO4)組成之群 之一或多者。
於另一實施例中，揭示一種再生工業程序用水之方法，其包含預處理工業程序用水以減少懸浮固體，產生預處理溶液。隨後將CO2注射至該預處理溶液中以產生經調整溶液。隨後將經調整溶液經隔膜過濾單元過濾，生成滯留溶液及滲透溶液。隨後將滯留溶液引至沉澱罐，在該沉澱罐中形成上清水及沉澱固體。視需要，一部分的上清水藉由與經預處理前的工業程序用水組合而再循環。可再生滲透溶液供其他方面使用。於另一實施例中，先將CO2注射至上清水，然後與待處理之工業程序用水組合。於另一實施例中，將沉澱固體自沉澱罐移除。於另一實施例中，透過將滲透溶液進料至冷卻水系統來再生冷卻塔排污。
雖然示例性實施例揭示冷卻塔排污處理，然而此等實施例可用於處理多類工業程序用水，包括但不限於，冷卻塔排污、商業及住宅HVAC系統、來自煉油、化學加工及發電廠之水。如圖1中之示例性實施例所顯示，冷卻塔排污(1)首先藉由過濾單元(3)預處理以產生預處理溶液(5)。過濾單元可為適合有效移除懸浮固體之任何方式，包括但不限於，多層過濾(MMF)、微過濾(MF)及超濾(UF)。其他過濾器，如粒狀活性碳過濾器、砂石過濾器、纖維過濾器，亦可用作預處理過濾器。藉由注射CO2(7)將預處理溶液之pH降至7.5或更低，產生經調整溶液(9)。視需要，可添加隔膜防結垢劑(11)以防止下游隔膜結垢。經調整溶液流過隔膜過 濾單元(13)，以產生滲透流(15)及滯留流(17)。隔膜過濾單元(13)包含反滲透(RO)隔膜或奈米過濾(NF)隔膜，或兩者。滲透流(15)包含適合冷卻塔組成用之純化水。將RO/NF滯留流或廢棄物(17)引至沉澱罐(19)及經處理以導致固體沉澱。於沉澱罐(19)中，可藉由添加鹼(21)(例如氫氧化鈉或石灰)將pH提高至約9.5至約12.0間之範圍。視需要，可在初始時添加諸如CaCO3或CaSO4粉末或漿液之沉澱晶種劑作為結晶核，以加速沉澱淨化器(19)中之沉澱。另一選項係將凝聚劑或絮凝劑(23)添加至沉澱罐(19)以促進沉澱及液-固分離。上清水(25)可透過在預處理步驟之前與排污(1)組合而再循環。上清水(25)亦可藉由注射CO2(27)來處理，以在其與排污(1)組合前溶解任何殘留顆粒。自沉澱罐(19)泄出可排放在累積沉澱固體之沉澱罐(19)下部中之流體或淤泥(29)。
於一實施例中，揭示一種再生工業程序用水之方法。該方法包含將CO2注射至工業程序用水中以產生經調整溶液；及將該經調整溶液經隔膜過濾單元過濾，產生滯留溶液及滲透溶液。該滲透溶液可經再生以作他用。
於另一實施例中，選擇將透過本文中所描述之方法輕易移除之冷卻水處理化學物質。用於冷卻塔用水之合適防結垢化學物質包括，但不限於有機磷酸及鹽及陰離子聚合物。有機磷酸及鹽包括，但不限於：胺基三亞甲基磷酸及鹽；1-羥基亞乙基-1,1-二磷酸及鹽；六亞甲基二胺四(亞甲基磷酸酯)；乙二胺四(亞甲基磷酸及鹽)；雙(六亞甲基)三 胺五(亞甲基磷酸及鹽)；二伸乙基三胺五亞甲基磷酸及鹽；及2-膦醯丁烷-1,2,4-三甲酸及鹽。陰離子聚合物選自，但不限於：聚(甲基)丙烯酸及鹽；聚馬來酸及鹽；聚天冬胺酸；(甲基)丙烯酸與一或多種單體之聚合物，該一或多種單體選自由聚乙二醇單烯丙基醚硫酸鹽、1-烯丙氧基-2-羥丙基磺酸、2-丙烯醯胺基-2-甲基-丙基磺酸及鹽、磺化苯乙烯及乙烯基膦酸及鹽組成之群。
另一實施例揭示一種再生工業程序用水之方法，包含將工業程序用水經隔膜過濾單元過濾，生成滯留溶液及滲透溶液，及隨後將滯留溶液引至沉澱罐，於該沉澱罐中形成上清水及沉澱固體。沉澱罐(19)有效移除淤積化學物質，包括易於導致RO/NF隔膜淤積之結垢及腐蝕抑制劑及殺生物劑。於沉澱罐(19)中，可將滯留流(17)之pH提高至約9.5至約12.0之範圍。可藉由添加鹼或氫氧化物鹼(21)(例如，氫氧化鈉或石灰)調節pH。
當將pH提高至9.5及更高時，可移除呈沉澱物形式之鈣，如碳酸鈣及硫酸鈣。亦可透過形成氫氧化物沉澱物減少鎂。可透過在沉澱罐(19)中形成Si-Ca-Mg複合沉澱物來移除矽石或矽酸鹽。視需要，可添加沉澱晶種劑以加速沉澱。合適沉澱晶種劑包括，但不限於，碳酸鈣(CaCO3)、硫酸鈣(CaSO4)、矽酸鎂(MgSiO3)、氫氧化鎂(Mg(OH)2)及硫酸鋇(BaSO4)。除直接沉澱外，共沉澱可進一步幫助移除無機離子，如鋇、鐵、錳及鋁，以及有機化合物。共沉澱係透過吸附、包涵或機械截留形成混合晶體，而使一般可溶性組 分與大組分自同一溶液同時沉澱。因此，滯留流(17)中存在之任何冷卻化學物質可在沉澱罐(19)中共沉澱。
視需要，可添加凝聚劑或絮凝劑(23)以加速沉澱罐(19)內之固-液分離。凝聚及絮凝係用於化學增大顆粒尺寸以增進沉澱之機理。凝聚係利用帶正電荷凝聚劑之電荷中和作用。基於無機及聚合物之凝聚劑可用於透過雙層壓縮及靜電吸引來中和顆粒上之負表面電荷而積累顆粒尺寸。絮凝係物理橋聯機理，其主要依賴於絮凝劑分子之尺寸而非其電荷。帶陰離子電荷之絮凝劑與鹼溶液中之無機固體之間存在親和性。
於又另一實施例中，揭示一種再生工業程序用水之方法，其包含預處理工業程序用水以減少懸浮固體，產生預處理溶液。隨後將CO2注射至該預處理溶液以產生經調整溶液。隨後將經調整溶液經隔膜過濾單元過濾，生成滯留溶液及滲透溶液。隨後將滯留溶液引至沉澱罐，在該沉澱罐中形成上清水及沉澱固體。視需要，一部分的上清水藉由與經預處理前的工業程序用水組合而再循環。可再生滲透溶液以供作他用。於另一實施例中，將CO2注射至上清水，然後再與待處理之工業程序用水組合。於另一實施例中，將沉澱固體自沉澱罐移除。於另一實施例中，藉由將滲透溶液反進料至冷卻水系統來再生冷卻塔排污。
亦揭示用於透過CO2噴射或注射來處理工業程序用水之方法。注射CO2有多種功能。其補充經調整溶液(9)中之碳酸氫鹽，如此一來便有充足碳酸根與沉澱罐(19)中之鈣沉 澱。除補充經調整溶液(9)中之碳酸氫鹽外，注射CO2亦藉由降低pH來降低待處理水結垢的可能。因此其增強膜對硬質材料(如Mg、Ca及Fe)之耐受性。同時酸亦可用於降低水結垢可能，而且CO2基本上不腐蝕管道及設備，且比酸更具成本效益及更環保。因此，可透過使用CO2聯合或代替酸可減小酸使用之負面作用。
CO2注射點及pH控制參數之選擇可顯著影響過濾方法之成本效益。於一開放環境系統中，在RO/NF過濾(13)前將pH降低至8.0並不經濟，係因一部分注射CO2可逃逸至環境。然而，若在壓力下之封閉系統中添加CO2，則壓力將使以下方程向右，令pH下降至所需值。
因此，可將CO2注射至過濾單元(3)與RO/NF隔膜過濾器(13)之間之封閉管線以降低pH及同時補充充足碳酸根/碳酸氫根用於隨後在沉澱罐(19)中之鈣沉澱。因此，於滯留溶液(17)中，碳酸氫根將如方程式2所顯示般佔主導：
如上所描述，將滯留溶液(17)引導至沉澱罐(19)用於移除硬質材料及矽石。更高效及合宜的做法係將盡可能多碳酸氫根轉化為碳酸根，方式係加熱或降低壓力，或兩者，然後使用鹼來提高沉澱罐(19)中之pH。
如方程式3所顯示，
熱逼使碳酸氫根產生碳酸根及CO2。滯留溶液(17)之壓力可隨著自RO/NF隔膜過濾器(13)流向沉澱罐(19)而實質下降，及因此可使CO2蒸發或揮發。透過加熱或壓力下降之碳酸氫根至碳酸根之轉化可降低投與鹼以提高沉澱pH之需求。亦可收集揮發之CO2及再循環用於如上所描述之CO2注射。
就常見RO/NF水純化方法而言，不進行再循環，以致水再生率(YP)為：YP=100%-YR (4)
其中YR係廢棄率。因此，若廢棄率(YR)係30%，則水再生率(YP)係70%。
然而，根據圖1中之示例性實施例，可顯著提高水再生率(YP)。於此實施例中，將來自沉澱罐(19)之上清液再循環至過濾單元(3)及RO/NF(13)過濾。就此實施例而言，不計過濾單元(3)之滯留物，水再生率(YP)為：YP=100%-YD (5)
其中YD係泄出比。
泄出比(YD)可表示為：R=YR-YD (6)
其中R係上清液再循環率及YR係廢棄率。因此，若廢棄率(YR)仍為30%及上清液再循環率(R)係20%，則水再生率(YP)係90%。
實例
工業程序用水處理程式應基於水條件及pH調節。一般而言，冷卻水系統係於約7.0至約9.0之pH範圍內操作。於實例組1及2中，測試分別在8.3及8.9之pH下之兩個常見冷卻水處理程式。該等實例組顯示圖1中之沉澱罐如何有效地用於移除隔膜淤積物，包括硬質材料、矽石及冷卻化學物質。透過有效移除隔膜淤積組分，可回送沉澱罐之上清液用於NF/RO過濾以進一步提高自冷卻塔排污之水再生。
實例組1-具有約8.3之pH之常見冷卻水
實例1A. 此實例模擬具有約8.3之pH之常見冷卻水之預處理溶液(5，如圖1中所顯示)。就實例1A而言，製備常見冷卻塔排污(BD)之樣品及顯示於表1中。此實例所用之冷卻化學物質包括6.6 ppm丙烯酸/聚乙二醇單烯丙基醚硫酸鹽/1-烯丙氧基-2-羥丙基磺酸三聚物(三聚物)及7.6 ppm 1-羥基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)作為防結垢劑。其他化學物質包括190 ppm M-Alk(計為CaCO3)、480 ppm鈣硬質材料(計為CaCO3)、260 ppm鎂硬脂材料(計為CaCO3)、740 ppm總硬質材料(H)(計為CaCO3)及15 ppm矽酸鹽(計為SiO2)。
實例1B. 此實例模擬圖1中所顯示之過濾方法之滯留溶液(17)。假定實例1A中之樣品係利用RO/NF過濾純化及水再生率(YP)係66.7%，在滯留(廢棄)溶液中之化學物質濃度 約為RO/NF過濾前之化學物質濃度3倍。因此，就實例1B而言，如表2中所顯示般製備滯留流樣品。該樣品包含19.8 ppm丙烯酸/聚乙二醇單烯丙基醚硫酸鹽/1-烯丙氧基-2-羥丙基磺酸三聚物(三聚物)、22.8 ppm 1-羥基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)、570 ppm M-Alk(計為CaCO3)、1440 ppm鈣硬質材料(計為CaCO3)、260 ppm鎂硬質材料(計為CaCO3)、2220 ppm總硬質材料(H)(計為CaCO3)及45 ppm矽酸鹽(計為SiO2)。藉由在封閉容器中進行二氧化碳噴施將樣品pH調節為6.62。
實例1C.此實例說明圖1之沉澱罐(19)及所獲得之上清水(25)。就實例1C而言，將3.7 ml 25% NaOH溶液添加至1升滯留溶液樣品(17)及混合5分鐘。10分鐘沉澱及沉降後，藉由0.22微米濾紙過濾樣品之上清水(25)。自濾液取樣用於分析及結果出示於表3中。藉由GE Water STP濁度測試套組測試三聚物劑量及藉由ICP將HEDP特徵化。如表3中所顯示，移除了90.1%鈣硬質材料、78.7%總硬質材料、91.1%矽酸鹽、98.0%三聚物及98.2% HEDP。
表3明確顯示可在沉澱步驟中有效移除滯留溶液樣品(17)之潛在隔膜淤積因素，包括Ca2+、Mg2+、矽酸鹽及冷卻化學物質。可再循環上清水(25)以進一步提高冷卻塔組成之 純化水再生率。
實例組2-具有約8.9之pH之常見冷卻水
實例2A.此實例模擬具有約8.9之pH之常見冷卻水之預處理溶液(5，如圖1中所顯示)。表4顯示用於此實例之水化學。該溶液包含6.6 ppm丙烯酸/聚乙二醇單烯丙基醚硫酸鹽/1-烯丙氧基-2-羥丙基磺酸三聚物(三聚物)及7.6 ppm 1-羥基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)作為結垢對照。
實例2B.此實例模擬圖1中所示之過濾方法之滯留溶液(17)。假定實例2A中之樣品係利用RO/NF過濾純化及水再生率(YP)為66.7%，滯留(廢棄)溶液中之化學物質濃度約為RO/NF過濾前之化學物質濃度3倍。因此，就實例2B而言，如表5中所顯示般製備滯留流樣品。該溶液含有19.8 ppm丙烯酸/聚乙二醇單烯丙基醚硫酸鹽/1-烯丙氧基-2-羥丙基磺酸三聚物、22.8 ppm 1-羥基乙烷-1,1-二膦酸(HEDP)、1242 ppm鈣硬質材料(計為CaCO3)、1746 ppm總硬質材料(H)(計為CaCO3)及932 ppm M-Alk(計為CaCO3)。藉由在封閉容器 中進行二氧化碳噴射將溶液pH調節至6.60。
實例2C.此實例闡述圖1之沉澱罐(19)及所獲得之上清水(25)。就實例2C而言，透過分別使用Ca(OH)2(測試1)及Ca(OH)2加NaOH溶液(測試2)調整pH之方式軟化溶液。各測試之溶液體積為1.0升。混合5分鐘及沉降10分鐘後，藉由0.22微米濾紙過濾上清水用於分析。如表6中所顯示，當單獨使用氫氧化鈣使溶液pH提高至10.67時，移除了約61%鈣硬質材料、52.4%鎂硬質材料、70%矽酸鹽、99.5%三聚物及98.2%HEDP。於使用相同量Ca(OH)2但添加少量NaOH以將溶液pH提高至10.95之另一測試中，鈣硬質材料、鎂硬質材料及矽酸鹽之移除效率分別進一步改良了12.0%、43.6%及12.9%。
如實例組2中所描述之以上測試亦明確顯示在淨化步驟中可極有效地移除模擬RO濃縮液之潛在隔膜淤積因素，包括Ca2+、Mg2+、矽酸鹽及冷卻化學物質，且可回送上清液以進一步提高NF/RO水純化之水再生率，供冷卻塔排污再使用。透過單獨或與少量NaOH組合地使用Ca(OH)2來將pH增至所需值，可大大降低pH提高的費用。
此書面敘述使用實例來揭示本發明，包括最佳模式，及亦使熟習本項技術者來實施本發明，包括製造及使用任何裝置或系統及實施任何合併方法。本發明之專利範圍係由申請專利範圍定義，及可包括熟習本項技術者已知之其他實例。若其等具有與申請專利範圍字面語言相同之結構元件，或若其等包括與申請專利範圍字面語言實質相同之等效結構元件，則此等其他實例係屬於申請專利範圍內。
1‧‧‧冷卻塔排污
3‧‧‧過濾單元
5‧‧‧預處理溶液
7‧‧‧CO2
9‧‧‧經調整溶液
11‧‧‧防結垢劑
13‧‧‧隔膜過濾單元
15‧‧‧滲透流
17‧‧‧滯留流
19‧‧‧沉澱罐
21‧‧‧鹼
23‧‧‧凝聚劑或絮凝劑
25‧‧‧上清水
27‧‧‧CO2
29‧‧‧淤泥
圖1係描繪用於冷卻塔排污處理及水再生之隔膜過濾方法之一示例性實施例之示意圖。
1‧‧‧冷卻塔排污
3‧‧‧過濾單元
5‧‧‧預處理溶液
7‧‧‧CO2
9‧‧‧經調整溶液
11‧‧‧防結垢劑
13‧‧‧隔膜過濾單元
15‧‧‧滲透流
17‧‧‧滯留流
19‧‧‧沉澱罐
21‧‧‧鹼
23‧‧‧凝聚劑或絮凝劑
25‧‧‧上清水
27‧‧‧CO2
29‧‧‧淤泥

Claims (26)

  1. 一種再生工業程序用水之方法，包含：(a)將CO2注射至該工業程序用水中以產生經調整溶液；及(b)將該經調整溶液經隔膜過濾單元過濾，產生滯留溶液及滲透溶液。
  2. 如請求項1之方法，其中該工業程序用水係經至少一種防結垢劑處理。
  3. 如請求項2之方法，其中該防結垢劑係選自由有機膦酸及鹽及陰離子聚合物組成之群。
  4. 如請求項3之方法，其中該等有機膦酸及鹽係選自由胺基三亞甲基膦酸及鹽、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸及鹽、六亞甲基二胺四(亞甲基膦酸鹽)、乙二胺四(亞甲基膦酸及鹽)、雙(六亞甲基)三胺五(亞甲基膦酸及鹽)、二伸乙基三胺五亞甲基膦酸及鹽、及2-膦醯丁烷-1,2,4-三甲酸及鹽組成之群。
  5. 如請求項3之方法，其中該陰離子聚合物係選自由聚(甲基)丙烯酸及鹽、聚馬來酸及鹽、聚天冬胺酸、(甲基)丙烯酸、及至少一單體之聚合物組成之群。
  6. 如請求項5之方法，其中該單體係選自由聚乙二醇單烯丙基醚硫酸鹽、1-烯丙氧基-2-羥丙基磺酸、2-丙烯醯胺基-2-甲基-丙基磺酸及鹽、磺化苯乙烯、及乙烯基膦酸及鹽組成之群。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包含在步驟(a)之前預處理該 工業程序用水以減少懸浮固體之步驟。
  8. 一種再生工業程序用水之方法，包含：(c)將該工業程序用水經隔膜過濾單元過濾，生成滯留溶液及滲透溶液；及(d)將該滯留溶液引至沉澱罐，於該沉澱罐中形成上清水及沉澱固體。
  9. 如請求項8之方法，其中將至少一種鹼或氫氧化物鹼添加至該沉澱罐，以將該滯留溶液調節至約9.0至約12.0之pH。
  10. 如請求項8之方法，其中將至少一種鹼或氫氧化物鹼添加至該沉澱罐，以將該滯留溶液調節至約10.0至約11.5之pH。
  11. 如請求項8之方法，其中該滯留溶液進一步包含冷卻化學物質，及其中該等冷卻化學物質於該沉澱罐中共沉澱。
  12. 如請求項8之方法，其中將凝聚劑添加至該沉澱罐中之該滯留溶液。
  13. 如請求項8之方法，其中將絮凝劑添加至該沉澱罐中之該滯留溶液。
  14. 如請求項8之方法，其進一步包含以沉澱晶種劑向該沉澱罐加晶種之步驟。
  15. 如請求項14之方法，其中該沉澱晶種劑包含選自由碳酸鈣(CaCO3)、硫酸鈣(CaSO4)、矽酸鎂(MgSiO3)、氫氧化鎂(Mg(OH)2)及硫酸鋇(BaSO4)組成之群之一或多者。
  16. 如請求項8之方法，其進一步包含將該等沉澱固體自該沉澱罐移除之步驟。
  17. 一種再生工業程序用水之方法，包含：(e)預處理該工業程序用水以減少懸浮固體，產生預處理溶液；(f)將CO2注射至該預處理溶液中以產生經調整溶液；(g)將該經調整溶液經隔膜過濾單元過濾，產生滯留溶液及滲透溶液；及(h)將該滯留溶液引至沉澱罐，在該沉澱罐中形成上清水及沉澱固體。
  18. 如請求項17之方法，其進一步包含在步驟(f)中透過將CO2注射至該預處理溶液中來增大該經調整溶液中之碳酸氫根濃度之步驟。
  19. 如請求項17之方法，其進一步包含在步驟(f)中透過將CO2注射至該預處理溶液中來降低該經調整溶液之pH之步驟。
  20. 如請求項17之方法，其進一步包含在步驟(e)之前透過將一部分該上清水與該工業程序用水組合來再循環至少一部分該上清水之步驟。
  21. 如請求項20之方法，其進一步包含在將該部分上清水與該工業程序用水組合之前透過將CO2注射至該部分中來增加該部分上清水中之碳酸氫根濃度之步驟。
  22. 如請求項17之方法，其進一步包含再生該滲透溶液之步驟。
  23. 如請求項17之方法，其中該滯留溶液進一步包含冷卻化學物質，及其中該等冷卻化學物質在該沉澱罐中共沉澱。
  24. 一種增加工業程序用水中之碳酸氫根濃度之方法，其包含將CO2注射至該工業程序用水中。
  25. 一種降低工業程序用水之pH之方法，其包含將CO2注射至該工業程序用水中。
  26. 如請求項25之方法，其中將該pH降低至低於或等於7.0。
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