TWI306840B - - Google Patents

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1306840 年月 補充 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種脫鹽方法、該方法而獲得之脫鹽水、 以及脫鹽裝置’更詳盡·，侧於—種將至少含有水溶性鹽分 之水（以下單以「原水」又或是「鹽水」稱之），在不損及該原水 中含有之有财價物（以下單以「有價物」稱之)下之有效率的脫 I方法、利用泫方法所得之脫鹽、以及脫鹽裝置。 【先前技術】 習知由各種原水中只取得水之方法，以及除去原水中含有之 鹽分之方法有料被純提出。藉由該些方法可加以製造飲用 水、化學工業或電子工_水、醫療及躲品財，或是含有有 價物之水等等。例如’作為由海水抽取出淡水之裳置者，有常壓 或真空蒸職置，喊逆滲雜f之分離_置及魏透析裝置 者均為實用化之裝置。 對於含有醫藥品原料、色素、石夕膠(silica s〇is)等有價物 之原水的濃縮與精製可使用上述之蒸織置、逆渗透膜裝置、限 外過濾膜裝置等。又’為使原水脫鹽可使用離子交換樹脂裝置或 是電氣透析裝置。對於製造純水又或是超純水時，則可在使用蒸 顧或逆滲透膜之純水化裝置上’併时離子交換樹脂或是電氣透 析裝置等脫鹽裝置。 又’作為脫鹽之對象的原水，則為海水或是海洋深層水等具 有生理活性之含有有機或無機有價物之原水。 5 1306840 前述之海洋深層水等具有機物）之原水中 的有仏物多數騎溫度較敏感，因此在處理原水過程巾，曝暖於 高溫時會使前财働鼓”、从有㈣之機錄落甚至消 失等情況。 此外’在上舰鹽方法中’在糊電力透析法使原水脫鹽之 場合時’必須要制相對應於該原水含有之黯的電力。又，進 行脫鹽時’隨著原水的鹽濃度下降，會導致原水的電阻抗而使原 水的液溫上升，而常發生賴叙原水所含有之有價物（有機物） 的變質與魏的情況。又’以·軒交織脂裝置之原水的脫 鹽方法而言，自然無法赫子交雜脂之離子交換能力以上之脫 孤功效’如需使用於含有如農度之鹽分的原水之脫鹽時，即有必 要高鮮的再生軒錢樹脂，在工#上使驗不符歸效益。 以工業上可加以使用之特殊脫鹽方法，則建議使用具有陰離 子性及陽離子性之馬賽克荷電膜(特許文獻υ。如後述，使用馬 賽克荷電膜之脫鹽方法不需要如蒸顧法之熱能，且無須如電力透 析法對應於鹽_子量給予姆之電能，且亦不需如離子交換樹 脂般之再生處理。再者，使料賽克電荷膜的構造簡單，又可低 價製造’組成脫鹽健之各種設備上的初期投資及運轉開支 (nmningcost)亦相當低廉而具經濟性。又，上記馬赛克荷電膜 的使用，不會使脫財之縣驗溫上升，從而不使原水令有價 物變質或劣化。 l3〇6840 f· R Γ. - ~ '广· -..'.i V . ,,

* *-»*·-. -... *' I 再者上述之騎克荷電膜’本質即為無鎌，藉由該膜所分 離之物質的分劃分子量非常的小，比原水中鹽分子量大的有價物 分子無法和鹽一同被分離（無法從膜滲漏出來），故其具有其他八 離裝置或方法無法比擬的優點。 【特許文獻1】特開2000-309654公報 然而馬賽克荷電膜的脫鹽機構係將脫鹽槽利用馬賽克電荷 膜分隔成兩區，一區作為原水槽以注入原水，另一槽作為透析水 槽注入淡水，透過馬賽克電荷膜將原水槽中原水的鹽分移至透析 水槽的淡水内（以下以「透析槽水」稱之）。此時脫鹽的驅動力係 為原水的鹽濃度與透析槽水的鹽濃度差，於常壓狀態利用馬賽克 電％膜進行原水脫鹽時，就使用馬賽克電荷膜之脫鹽裝置而十， 相對於原水槽_水之錢度，透析财必須—翅持低於原水 的鹽濃度之狀態。· 本來馬赛克荷電膜’即使在前述原水與透析槽水之鹽濃度差 J不大時亦可進彳于原水脫鹽，只是原水與透析槽水之間的鹽濃度 差變小時’連帶的脫鹽速度亦會變低。因此彻馬賽克荷電膜脫 风方法，必須供給透析槽大量的離子交換水及淨水等純水，此點 士於工業用之脫鹽方法而言較不經濟。此外針對脫鹽時間，隨著 Ά槽的原水鹽’辰度降低，馬賽克荷電膜的透過流速（鹽透過膜 的速度）即顯著降低，造成脫鹽時間極為冗長，形成工業使用上 的難題。 7 1306840 【發明内容】

、口此本t明的第—目的係提供―種卫業用且具經濟性的原 R脫现方法。此外’本發明的第二目⑽、提供—種脫鹽方法，於 使用馬賽克何電膜脫躲巾II由減少制透析槽水的使用量並 =少脫鹽時間。再者本發明的第三目的係提供—種脫鹽方法，於 含有有價物之原水進行原水之脫鹽而不損及原水中的有價物 (以下只針對專有名詞核對） 引述之目的可藉由町本發日_方法達成。即是，本發明提 供一種從含有水溶性鹽_材去除水分，及包含有前述濃縮原 ^的第I私以及從表農縮後原水中去除一部份水溶性鹽的第 二工程之前述原水的脫鹽方法。 。 问時進行上述之第一工程及第二工 耘此外第一工程及第二工程可各自單獨執行亦可複數次斷續 或連一執仃之。又’㈣的第—工程前可安排因應必要的] 處理工程’亦可於第_工程與第二工程中安射紅程，更甚_ 處吻。麵縣至少含有一紙 =疋驗土類金屬離子。此外，前記原水的歸度則〇 ^ 里心的飽和溶解度朗為較佳之聽程度。 =，辦叙綱，__—工謝使用軸 工膜再者_的第二工程係可使料賽克荷電臈。又， 、工程及第二工程也可科使用奈米過濾膜 1306840 ______ ；94.12. 2 T fl-iE1 (nano-filtration) 〇 丨福刻 /日由本發明脫鹽之前述原水，以含有有價物者較佳。以含有 有^物之原水而言’舉例而言，如海水又或是料深層水。再者， 本么月可提供藉由前述本發明方法而得到之脫鹽水。 士又本發明係至少從真空蒸鶴裝置、常壓蒸顧裝置、逆渗透膜 裝置及奈米過濾職置巾，與騎克荷電舰縣置所組成為特 徵之脫鹽裝置。前述之真空蒸齡置以選自離心式_真空蒸鶴 ^置、旋轉傳熱面式真空蒸鱗置、高速迴旋式真空雜裝置、 流下膜式真空蒸鶴裝置及搔面式真空蒸德裝置為較佳。 藉由前述本發明之方法可達成下列之效果。 (1) 可以工業性且具經濟效益性進行原水之脫鹽。 (2) 以騎克荷賴的脫鹽方法時，可喊少透析槽水的使 用量，且減少脫鹽時間。再者濃縮時所得到的水亦可當作 透析槽水使用之。 (3) 於含有有價物之原水的脫鹽程序中，可於不損及原水中 的有價物情況下進行原水的脫鹽。 【實施方式】 接著藉由本發明實施之最佳狀態更進—步解說本發明。 為使用本發明之脫鹽方法之原水’係為含有各種鹽類離子的 水。在此處鹽類的離子至少有一種離子為鈉（Natrium)、鉀 1306840

(kalium)、鎂（magnesium)、鈣（caicium)等離子。以海水為 原水的代表例來說，習知由海水製造淡水或鹽時，係以表層海水 (海淺層部分的海水）為主要使用的海水。 前述海水除前述之鹽類離子外，亦含有鐘（Hthium)、鋅、 鐵、銅、鋁、錳(^^呢311)、鉬（％〇1丫匕(1如）、鎳（11化1^1)、鈾〇^311) 等離子。另一方面，近年受到注目的海深2〇〇m以上深海海水（通 稱為海洋深層水），該海洋深層水因含有有用的有價物（有機物） 及有用的礦物，可作為化妝品、生理活性水、飲料等原料，而為 本發明中有用之原水。 於本發明所使用之馬賽克荷電膜係以陽離子性聚合體成份 與陰離子聚合體成份製造而成賊，於膜的餘層具有貫通且互 相連接存在之離子通道。藉由該離子通道可將原水中之分子量 (原子量）較小的離子（例如鈉離子、鉀離子等鹼金屬離子）從原水 槽水移至透析槽水側，以此職。频的動力係由於利用該 膜作為分隔原水及透析槽水其間的鹽濃度差，及縣和透析槽水 所附加的壓力差。該膜具有讓原水巾比較低的鹽離子胃於透過離 子通道移至透析槽水中，而原水巾_子性物質或是分子量較大 之分子(如有機物）就綠透過之性f，因此使_膜易於分離原 水中之鹽離子與有價物。—般習知該馬賽克荷魏常用於常壓中 之鹽透析及加壓之鹽透析（壓力Piezo鹽透析）（脫鹽）。 基於本發明’如以可使用於工業上之大型馬赛克荷電膜而 1306840 曰補充 丄，丄一 __ mη, =寺別以特相嶋2號公報、特許謂 二咖3號公報、特許第323—^ 3156955號公報所示之至少含有一部份之荷電 胁狀聚合_架橋，構成之馬賽克荷電膜 马佳。 、 =述:報之錢，對於騎克荷麵之鹽透析雛的評價如 2不。Τ先，已使用馬賽克荷電膜所構成之脫錄置，該原水 =，注人-水溶液’該水溶液之電解f部份，鹽化鉀離子調整 轉度為〇.〇5m〇1/1 ’非電解質部份之葡萄糖(glucose)(分子 量：_調整至濃度〇·〇5ιπ〇1/1 (與原水相當）。前述裝置的透 析水槽敝人脫離子水。狀種常驗㈣狀鮮，魏鉀離子 將移至透析水射，藉此収铸克荷細之透析性能。該 克荷電膜對於分離含有鹽化鉀離子及葡萄糖之原水之性能上表 現優良，鹽化鉀離子之透過流速自透析開始—小時的速率為 45g/m2h 〇 此處’基於本發明，前述之原水鹽化釺離子如提高60倍 (3m〇l/l (約20質量％))時’檢查馬賽克荷電膜之透析特性時， 鹽化鉀離子的透過流速於透析開始一小時的速率為咖Wh， 4-5小時則為714 g/m2h。前述原水的鹽濃度與透析槽水的鹽濃 度之差(mol/Ι) ’鹽的透析量的標準與透過流速(g/m2h)的關係經 -定時間的測^，利用兩對數圖表(graph)標示點(_)，顯示

1306840 箱充： 出透過流速與鹽濃度差係一 iU亍直線亦表示兩者間成比例 之關係。如泫原水鹽濃度越高，或是原水與透析槽水的鹽濃度差 越大，則透析速度亦隨之增加。 從而，馬賽克荷電膜使用於工業用脫鹽方法之問題即是需要 大量的純水做為透析槽水，且需要長時間進行鹽透析（脫鹽）等問 - 題，上述問題可提高原水的鹽濃度解決之。原水的鹽濃度提高 時，原水中的有價物溶質（如：有機物)並不會變質，且易於進行 原水✓辰縮。藉由✓辰縮原水，原水的容積自然減少，於原水的鹽濃鲁 度上升的同時，脫鹽時可由上述的方式因增加鹽的透過流速，而 能於短時間内進行原水的脫鹽。 再者，於脫鹽時，取用原水或是搬運、儲藏中、或是脫鹽、 濃縮等持續性的處理過程中，會從空氣中或是製造裝置中混入細 菌或是微生物’因崎縣水，如原水遭受污染，則可能出現微 生物於原水巾繁殖的情況。通常於原水巾加人減㈣、臭氧殺 菌或是添加殺菌劑來制止細菌生存。然而因原水中含有有價物 _ (如.有機物）為避免前述原水中之前述有價物變質，則不使用會 使有價物產生變質之殺菌劑為佳。 基於本發明，藉由前述之原水濃縮使原水㈣濃度提高後， 不1^如刖述所5，進行原水的殺菌處理或添加殺菌劑等等，即可 滅除混入原水中之細菌等微生物。 般而δ，細菌等微生物必須於合適的環境中方能增殖及生 12 1306840 - ♦ Λ η ..二〜 ==別疋對於鹽濃度而言器及繁殖的界限。鹽 濃度提高時可以抑制細菌等微生物之增生，如鹽濃度再高一點則 微生物即無法生存。適於微生物生存或繁殖之鹽濃度因細菌之微 生物種不同而有差異，不可一概而論，於(鹽水)原水的場合而 。’韻浪度如提高幻〇 f量％以上’則可以將侵人鹽水的微生 物^分滅除。即是高歸度的鹽水，可職生物，因細胞外之渗 透壓差而將細胞内水分引出制高濃度原水中，導致微生物死亡^ 原水，如海水，特別是針對海洋深層水，原存在於海洋深層鲁 水中之細菌等微生物，在被當成原水採集之海洋深層水中即以靜 菌狀態存在著，該微生物已順應於鹽水魏巾，目此可視為已習 慣存活於海洋深層水中。因此，微生物可生存於如前述所述之鹽 農度(1G質量％)之料深層水，如將料深層水之鹽濃度提高至 如15貝里％〜2〇質量如鹽濃度時，海洋深層水中之細菌等微生物 確貫可以因此滅除。如以滅除細料微生物為前提之原水的鹽濃 度為ίο質量%〜鹽的飽和溶解度，較佳的為ls冑量％〜鹽的飽和溶參 解度’更佳的範圍為2G質量％〜㈣飽和溶解度。如此般之本發 明’可不使用如前述之氯氣殺菌或是殺菌劑、靜菌劑等而能使海· 洋冰層水在無菌狀態進行脫鹽，進而得到含有有價物之脫鹽水。 再者’亦可因應必要進行紫外線照射而能徹底進行微生物之殺菌 手續。 其次說明本發明的脫鹽方法之具體實施狀態。 13 12. 27 年月日 1306840 1---- 欠jA)妓少対水雜鹽之則^絲水分1述湲縮原 “之第场’其次將經過第一工域縮後之原水，利用馬赛克 何電膜於常壓又或加射經由第二工程之脫鹽程序而得到脫鹽 水。該第-工程與第二工程可僅行使_循環，亦可循環多次。又 :述之原水濃縮可使用如逆滲透膜濃縮裳置又或離心式膜真空 蒸錯裝置等_蒸織辣進行。又藉由_枝制水濃縮所 仵之水(如：蒸館水)可於脫鹽時當透析槽水使用，且可用於調整 脫鹽水之鹽濃度與有價物之濃度。 ⑻實行本發明方法之前處理手續，可使用馬賽克荷電膜 將原水，_是含有1%以上鹽之原水於常敎或加壓狀態下進 行脫鹽，藉此將降㈣濃度之聽水經_製球，再將該脫鹽 轉成原水進-步舰鹽水之水份去除，進行前述濃縮脫鹽水: 弟-工程’再進行第二工程而得到脫鹽水。例如，以海洋深層水 為原水料深層水_騎克荷_脫鹽，其次將制之 脫鹽水利用逆渗透臈或減壓蒸織置進行濃縮，其次再實施第二 工程。重複财鋼可由料深層水將原含有之有價_留於取 得的脫鹽水中。 (C)「以濃縮原水中之有價物為目的時」 含有有價物之原水(例如：海洋深層水)藉由奈米過滤膜取得 原水中之鹽及水分而提高原水之有侧之濃度，其次將該提高有 價物濃度的原水’藉由馬赛克荷電膜進行脫鹽工程，可得鹽濃度 14 低且有^物⑥度㊄之脫鹽水。如由料深層=由奈米過濾膜將 鹽和水份分離，使之成為有價物濃度高之海洋深層水，再將之利 用馬賽克荷電膜進行料，即可得有價物紐高且已脫鹽的 海洋深層水。 (D) 「以濃縮原水中之有價物為目的時」 含有有價物之躲(例如：料深層水)齡奈純細取得 原水中之鹽及水分而提高原水之錢物之濃度，其次奈米過 渡膜將該有價物濃度高之縣並將該原水加人純水之後將水和 孤取出’而得到面濃度之有價物與低鹽濃度之脫鹽水。 (E) 將藉由上述方法所獲得的脫鹽水，或是含有有價物質 之脱鹽水進仃n湘淡水轉崎行有價物質之濃度的調 整，而可獲得含有有價物質的脫鹽水。 前述之A〜E的方法，可以單次循環，亦可以循環數次。 刖述為第一工程之濃縮工程，可以蒸餾法將水除去，亦可利 用遗參透膜分離水份。如使用蒸顧法，除常壓蒸顧法之外，對於 奴療德但含有對溫度敏感之物質的原水則以制減壓蒸顧法為 佳。例如：高速迴旋式、流下臈式、没取散布式、搔面式等，固 定傳熱面方式的真空蒸館裝置又或是離心式薄膜真空蒸館裝置 (Centrifugal-;flow thin-film vacuum evaporator)等，旋轉傳 熱面方式的真空蒸顧裳置亦宜。針對該些公知之裳置，如後所 述’在加溫及濃縮原水時，必須特別注意裝置的材質，以避免高 1306840 厂W7:「T. ,r:x $ 年ί ^ ^ I ，，:.' » „ I y*" .·|」'. ‘ 浪度原水使裝置產生生銹或腐fi'等情況。 針對馬賽克荷電膜之脫鹽方法，可使用常壓之脫鹽透析法及 加壓之脫鹽透析法(壓力piezo鹽透析）。再者，藉由該些方法使 原水與透析槽水的接觸方式亦可以回分(ba1xh)方式又或是連續 方式、循環方式或者是單向方式、對向流方式或是平行流方式等 種種方式行之。藉由該些方式於高鹽濃度之原水脫鹽時，可取代 透析槽水之淡水（純水）而使用低鹽濃度之鹽水，藉此可減少透析 槽水之純水的使用量。 藉由本發明之脫鹽水及含有有價物之脫鹽水的製造裝置，係 依照期望選擇設置原水貯槽、前處理裝置、減壓濃縮裝置、逆滲 透膜濃縮裝置、奈米過濾膜濃縮裝置、馬賽克荷電膜裝置、電氣 透析裝置、透析鹽水受槽、透析淡水受槽、脫鹽水受槽等，及其 附屬之设備等組合而成。 各裝置所使用的材質，特別是如離心式薄膜真空蒸顧裝置之 蒸發濃縮工程而與高濃度鹽水接觸的裝置與其材料，例如，為加 熱鹽水之熱交換器、鹽水的蒸發裝置面、配管等等。作為該些裝 置之材質較佳者為SUS316L、NAS⑽（高槪_猶鋼nickel austenite stainless) ^ XASTELLOY C-22(^ Nickel · ^ Chrome · 鉬Molybdan類合金）、鈦及玻璃（Glasslining)等等。 本發明之脫鹽方法及脫鹽裝置針對如，飲儀水、純水、超 純水、工_水特的水處社業絲之各水舰鹽，發酵 1306840 9W7曰修丄 補見丨 工業及食品工業等生物化學相關工業需求之各種鹽水的脫鹽、含 鹽之醫藥品原料之脫鹽、化學工業、金屬工業等含鹽之工業廢水 之脫鹽、色素製造廠含鹽之染料及顏料之脫鹽皆可使用。

本發明特徵係使用馬賽克荷電膜之脫鹽方法，而非加熱原 水，再者，脫鹽時亦不產生熱能，對於需求含有有價物海洋深層 水之脫鹽而容易受到熱能影響之食品工業及發酵工業等之各種 鹽水的脫鹽而言相當合適。如此般之鹽水脫鹽，若以習知之電力 透析法來處理時會因發熱而使有價物（目的物質）分解或是變 質。此外’如使用離子交換膜處理脫鹽時，會出現因吸附離子而 使離子交換膜受到汙染等問題。如使用本發明即可解決前述習知 技術之問題。 含有有價物及有價礦物質之海洋深層水對於遺傳性過敏性 皮膚炎或是過敏反應時增加的白血球非常有效，且對於纖維芽細 胞的生理活性及皮膚保溼、抗菌機能亦有其效能。對於其效能， 財團法人高知縣產業振興中心發行的平成10年度科學技術總 餐 合研究委託費地域先導研究研究成果報告書「室戶海洋深層水 的特性掌握及機能解析」（平成n年3月），及平成1〇_12年科 學技術總合研究委託費地域先導研究研究成果報告書「3年内 全體的室戶海洋深層水的特性掌握及機能解析丄平成13年3月） 中所報告’藉由本發明的方法由海洋深層水所得到含有有價物之 脫鹽水’特別是該濃縮水對於皮膚疾患、、皮膚缺陷、皮膚受損等 17 丨献;_ 膠狀貼布: 1306840 」 受損皮膚細胞之治療所使用的溼潤水、溼布液、 液、培養皮膚之培地的培養液成分等具有其功效。 本發明最具體的實施型態如下所示，然本發明並不侷限於文 中所述之實施型態。 (1) 一種海洋深層水之脫鹽方法，包含將海洋深層水利用 減Μ蒸餾濃縮至鹽濃度1〇質量％〜鹽的飽和溶解度之濃縮工程， 將該濃縮後之海洋深層水利用馬赛克荷電膜將之脫鹽至鹽濃度 0.5〜12質量％之脫鹽工程，以該脫鹽水利用減壓蒸餾將之變成鹽 _ 漢度10質量％〜鹽的飽和溶解度之再度濃縮工程，及將該濃縮後 之海洋深層水利用馬赛克荷電膜脫鹽至鹽濃度〇. Μ. 〇質量%之 再度脫鹽工程。 (2) —種海洋深層水之脫鹽方法，包含將海洋深層水利用 逆滲透膜濃縮至鹽濃度5〜7質量％之濃縮工程，將該濃縮後之海 洋深層水利用減壓蒸餾濃縮至鹽濃度10質量鹽的飽和溶解度 之濃縮工程’及將該濃縮水利用馬賽克荷電膜將之脫鹽至鹽濃度 爭 〇. Μ. 0質量％之脫鹽工程。 (3) —種海洋深層水之脫鹽方法，包含將海洋深層水利用 奈米過濾膜(nano-filtration)濃縮至容積為1/5〜1/50之濃縮 工程，及將該濃縮後之海洋深層水利用馬賽克荷電膜將之脫鹽至 鹽濃度0·卜1. 0質量％之脫鹽工程。 另，前述例示的各實施型態之各個工程，亦可因應必要，重 18 1306840

f I 複執行各工程2次以上。 【實施例】 95. 6. 正 補充 下方所列之實關可更具體的說明本發明。另，文中之「部 及「％」係為不特別限定之質量基準。 實施例1 (1) 含有有價物原水脫鹽裝置之構成 該脫鹽裝置配備有原水貯槽、前處_置、減壓蒸鑛縮裝 置、蒸舰私:槽、脉雜、馬賽克荷電職歸置、脫鹽水 受槽、透析水顧的讀槽、储水受奴細屬設備。 (2) 減壓蒸餾濃縮之海洋深層水 使用離心式薄膜真空蒸顧裝置為減壓蒸顧裝置。該裝置以 SUS316為蒸發機，具有旋轉式蒸發面板，藉由高速旋轉蒸發面 板，使從中央配管流出之海洋深層水藉由離心力形成薄膜而使之 蒸發。前述之減壓蒸職肋含料原水的料深層水(鹽濃度 約3.5%)2, GGGkg ’裝置内約減壓4kPa，且於腕鐵中減壓 蒸館。該蒸顧進行直至液量剩餘約為3分之丨的繼g，得到之 濃縮原水(濃縮液)_濃度約1G%。而且，舰水(淡水)的採取 量約為1’ 300kg。測定該濃縮液中的全有機碳素⑽值。相對 於濃縮前的原水的toc值為ippm，濃縮液的T()C值2.9順。 (3) 猎由馬鼓荷細濃縣洋深層水⑶廳水)的脫鹽 準備-平膜型的馬賽克荷電膜脫鹽裝置。注入原水的原水 19 1306840 ,' j年、ζ 梦正j 槽’注入透析水的透各原水槽與各透析水槽之 間之各個有效賴面積制· 1η]2的平膜騎克荷祕合計為⑽ 枚’利用填料(packing)失置固定。各原水槽及各透析水槽以平 行(parallel)方式連結，且利用幫浦輪送原水至原水槽，亦利用 幫浦輸送透析水至騎水_，又級前狀毅之原水槽及複 數之透析水翻驗環輸送所配置之配管。於縣槽中注入原 水，即前述⑵所得之鹽浪度10%的濃縮液7_。前述之透析水 槽中注入脫離子水以循環流水進行脫鹽。原水的鹽濃度變化，可 以原水的電力傳導度的變化為測定的監測器（m〇nit〇r)。以原水 的鹽濃度至2%進行脫鹽。此時透析槽水中的TQC值顯示為〇顺， 表示原水中的有機有價物尚未進行透析。 又，調製前述所使用的馬赛克荷電膜，係基於特開 200-309654公報記載以下列方式進行。陽離子性微膠(IQicr〇gel) 之4-乙烯基砒啶(4-Vinylpyridine):二乙烯苯 (divinylbenzene)(摩爾比1〇:1)架橋共聚合體（平均粒子徑約 350mn)與陰離子性微膠之苯乙烯(styrene):丙烯 (Acrylonitrile):曱基丙烯酸經乙醋（hydroxyethyl methacrylate):二乙烯苯（divinylbenzene)(摩爾比 41.6:7.1:8.1:8. 7)架橋共聚合體之陰離子界面活性劑 (sulfonates)的蘇打（soda)鹽（平均粒子徑約240nm)。前述陽離 子性微膠’前述之陰離子微膠及特別準備之含有丙烯—丁二烯樹 20, ,1306840 卜一， j h π 卜” ί .'ϋ 所θ y 〇nitrile-butadiene樹脂）的氫添加物形成之組成物 (貝里比3.7:1GG)之塗佈液，使乾燥膜厚約3{)_為止均—塗佈 於聚醋，脂不織布並使之乾燥，之後將該膜置於硬化甲基氣氛 $如剛述之4-乙稀基·定⑷細㈣别㈣的咬(赃油此） 爭位使用第4級之领iVidinium)，於執行洗淨等後處理之後 再以聚轉脂不織布轉之馬餘荷賴。 ⑷藉由賴蒸敗二次濃駭藉由馬餘荷魏之二次脫 镑 置入經由前述⑶所得之鹽濃度為2%之鹽水700kg於減壓蒸 餾裝置中’使用如前述⑵之減壓蒸健方式進行二次蒸顧。該蒸 館進行直至液量麵約為5分之i的u〇kg。得到的濃縮液鹽濃 度約為10%。其次同樣利用前述⑶利用馬赛克荷電膜進行二次 脫鹽。該二次脫鹽進行直至原水鹽濃度的〇. 28%為止。該脫鹽水 的T0C值約為I4ppm。該脫鹽的透析槽水的T〇c值則為1〇ppm。 又最終得到之脫鹽水的量係為原水，即海洋深層水的14. 3分之 鲁 1 ° (5) 藉由水稀釋調整濃縮倍率 前述(4)所得之鹽濃度為〇. 28%的脫鹽水14〇kg中，加入由 前述(2)由海洋深層水得來之蒸餾水60kg稀釋。稀釋液的鹽濃度 為〇· 2% ’含有有效生理活性之可溶性有價物約T〇c值1〇_。 (6) 透析槽水之濃縮 21 ,1306840 修正 ^ 、 ___猶充 再者，前述(3)之使用馬賽克荷電膜脫鹽裝置之透析槽水(該 透析槽水含有從原水脫鹽之鹽類），再利用電氣透析裝置或濃縮 裝置進行濃縮’而得到自鹽水或海洋深層水之食鹽。 實施例2 (1)含有有價物原水脫鹽裝置之構成 該脫鹽裝置配備有原水貯槽、前處理裝置、減壓蒸餾濃縮裝 置、瘵餾淡水爻槽、鹽水受槽、馬赛克荷電膜脫鹽裝置、脫鹽水 文槽、透析水槽用的水貯槽、透析水受槽、紫外線照射殺菌裝置 及其附屬裝置。 (2) 藉由減壓蒸餾海洋深層水之濃縮 使用與實施例1相同之減壓蒸餘裝置。置入原水之海洋深層 水2, 000kg於減壓蒸餾裝置，於裝置内約減壓4kpa，且於3〇。匸 〜40 C狀悲下進行減壓蒸餾。蒸餾進行直至液量剩餘約為8分之 1的269kg。藉由蒸餾濃縮後之液體濃度為26%。又蒸餾水〇炎水） 之採取量約為1，731kg。前述之濃縮水之T〇c值為7.4_。檢測 濃縮水中之生菌數，實際數量為零。 (3) 藉由馬賽克荷電膜進行濃縮海洋深層水之脫鹽。 與實施例1使用相同之平膜性馬賽克荷電膜脫鹽裝置。原水 槽中置入職後原水，即前述⑵所得鹽濃度26%之料深層水 269kg。於透析槽水中注入經由紫外線照射殺菌後之蒸餾水，使 邊蒸餾水藉由持續流水方式進行脫鹽。脫鹽進行直至原水鹽濃度 22

,1306840 降為12%。 ^由減t蒸餘之二次〉農縮與馬賽克荷電膜之二次脫鹽 將則述⑶所得狀魏度為⑽之财269kg置於減壓蒸 裝置再執行别述(2)之減壓蒸餾進行二次濃縮。該蒸餾進行 直到較剩餘約為2分之1的124kg。所得喊縮液之鹽濃度約 為26%。檢測二次濃縮水之生菌數，實際數量為零。其次，執行 別述⑶之轉，以雜克荷f舰雜置進行二魏鹽。二次 脫鹽後’使液體的鹽濃度變至〇.職。該脫鹽水的T0C值約為 16ppm。再者，經過前述之脫鹽後，液量為原水，即海洋深層水 之16.1分之1。 -(5)藉由水稀釋調整濃縮倍率 於前述(4)所得之鹽濃度為〇. 80%之脫鹽水124kg，加入由前 述(2)由海洋深層水所得且經過紫外線照射殺菌之蒸餾水76kg， 以稀釋前述之脫鹽水。該稀釋液之鹽濃度為〇· 5%，且含有有效 生理活性之有價物TOC值為lOppm。檢測該含有有價物之脫鹽水 之生菌數，實際數量為零。 實施例3 (1)含有有價物之原水脫鹽裝置之構成 該脫鹽裝置配備有原水貯槽、前處理裝置、逆渗透膜裝置、 逆滲透鹽水受槽、逆滲透透析淡水受槽、減壓蒸餾濃縮裝置、蒸 館淡水受槽、鹽水受槽、馬賽克荷電膜脫鹽欺置、脫鹽水受槽、

13 0.6840 透析水槽用的水貯槽、运知水受#及其附屬裝置。 (2) 藉由逆滲透膜濃縮海洋深層水 以逆滲透膜裝置當作濃縮裝置，將海洋深層水4, 〇〇〇kg在壓 力為60kg/cm2之狀態下進行濃縮。濃縮進行直至液量剩餘2分之 1的2, 000kg。濃縮液的鹽濃度約為7%。又該濃縮進行時可採取 淡水量約為2, 000kg。 (3) 藉由減塵蒸館進行二次濃縮 由前述(2)所得之濃縮液的二次濃縮，係利用實施例丨（2)之 相同的離心式薄膜真空蒸餾裝置。該二次濃縮進行至液量剩餘3 分之1的700kg。濃縮液的鹽濃度約為2〇% ^又採取的蒸餾水量 約為 1，300kg。 (4) 藉由馬賽克荷電膜進行濃縮海洋深層水之脫鹽 由月’』述(3)得到濃縮液，利用與實施例1 (3)相同之馬赛克荷 電膜脫鹽裝置進行脫鹽。 (5 )藉由減壓蒸德之二次淡縮與藉由馬賽克荷電膜之二次 脫鹽 前述(4)所得到之脫鹽水的二次濃縮，係利用與實施例1(2) 相同之離心式薄膜真空蒸餾裝置進行濃縮；二次脫鹽係利用與實 施例1(3)相同之馬賽克荷電膜脫鹽裝置進行脫鹽。 (6)藉由水稀釋調整濃縮倍率 刖述(5)所得之脫鹽水，使用與實施例1(5)相同方式達到所 24 1306840 95.6.-9 年 e 稱充 需之濃縮倍率、鹽濃度、或是有價物濃度，係加入由前述(幻或 是(3)中由海洋深層水得來之蒸餾水稀釋之。 實施例4 0)含有有價物之原水脫鹽裝置之構成 該脫鹽裝置配備有原水貯槽、前處理裝置、奈米過濾膜裝 置、奈米過濾透過水受槽、馬賽克荷電膜脫鹽裝置、脫鹽水受槽、 透析水槽用的水貯槽、透析水受槽及其附屬裝置。 (2)藉由奈米過濾膜進行海洋深層水之脫鹽及濃縮 使用奈米過濾膜裝置進行原水，即海洋深層水2, 〇〇〇kg於壓 力20kg/on2之狀態下進行脫鹽及濃縮。脫鹽及濃縮進行直至剩餘 前述原水液量之20分之1的l00kg為止。濃縮液的鹽濃度約為 4%。 (3) 藉由馬赛克荷電膜進行濃縮海洋深層水之脫鹽 由前述(2)所得之濃縮液，利用實施例i(3)相同之馬賽克荷 電膜脫鹽裝置進行脫鹽，從而得到脫鹽水。 (4) 藉由水稀釋調整濃縮倍率 由則述(3)所得之脫鹽水，加入由海洋深層水採取之淡水稀 釋，使之得到與實施例1(5)相同期望之濃縮倍率、鹽濃度、或 是有價物濃度。前述之淡水亦可使用由前述(2)所得之奈米過濾 膜透過鹽水、或是實施例1(4)之離心式薄膜真空蒸餾裝置又或 實施例3(2)的逆滲透裝置進行蒸餾或是透過所得到採取自海洋

1306840 深層水之淡水。 本發明於產業上的湘可紐如下所示： ⑴可以工業性且具經濟效益進行原水之脫鹽。 (2) 利用馬赛克荷電膜之脫鹽方法，可使透析槽水之使用量 變少，且脫鹽時間變短。再者，於濃縮時得到之淡水亦可當 作透析槽水使用之。 (3) 進行含有有價物原水之脫鹽時，可以不損及原水之有價 物之狀態下進行脫鹽。 【圖式簡單說明】 【主要元件符號說明】

Claims (1)

1. ^· 0 0 ^ 5( ·- ,(:：\ *"j Sov,. v. 卜，.· _L1 〜 十、申請專利範圍：：……一」ϋ 1，-種海洋深層水之賴方法’其特徵在於包含將海洋深層水利 用減壓洛顧;辰縮至鹽濃度10質量鹽的飽和溶解度之濃缩工 程，將該濃縮後之海洋深層水利用馬賽克荷電膜將之脫鹽至鹽濃 度0.5〜12質量％之脫鹽工程，以該脫鹽水利用減壓蒸餾將之變成 鹽濃度10質量%〜鹽的飽和溶解度之再度濃縮工程，及將該濃縮後 之海洋深層水利用馬賽克荷電膜脫鹽至鹽濃度〇·丨〜丨.〇質量%之 再度脫鹽工程。 2‘種海洋深層水之脫鹽方法，其特徵在於包含將海洋深層水利用 逆滲透膜濃縮至黯度5〜*7質量%之濃駐程，將該濃縮後之海洋 深層水利用減壓蒸餾濃縮至鹽濃度10質量%〜鹽的飽和溶解度之 濃縮工程，及將該濃縮水利用馬赛克荷電膜將之脫鹽至鹽濃度 0.1〜1. 0質量％之脫鹽工程。 3. —種海洋深層水之脫鹽方法，其特徵在於包含將海洋深層水利用 奈采過據膜(nano-filtration)濃縮至容積為1/5〜1/50之濃縮工 私’及將該濃縮後之海洋深層水利用馬赛克荷電膜將之脫鹽至鹽 濃度ο. 1〜1. 〇質量％之脫鹽工程。 4. 一種脫鹽水’其特徵係由如申請專利範圍第丨至3項中任一項之方 法製造而得。 5. -種用於製造如巾請專概圍糾項之賴水舰贱置，特徵 在於其係由至少經真空蒸餾裝置、常壓蒸餾裝置、逆滲透膜裝置 27

   ,1306840 m -9 4/in 及奈米過濾膜裝置PiS出#:¾濃縮裝置，以及馬賽克荷電膜 脫鹽裝置所組成。 6.如申請專利範圍第5項所述之脫鹽裝置，其中該真空蒸餾裝置係 選自由離心式薄膜真空蒸餾裝置、旋轉傳熱面式真空蒸餾裝置、 高速迴旋式真空蒸餾裝置、流下膜式真空蒸餾裝置及搔面式真空 蒸餾裝置所成之組群。

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