WO2022210525A1

WO2022210525A1 - 排水処理システム

Info

Publication number: WO2022210525A1
Application number: PCT/JP2022/014967
Authority: WO
Inventors: 嘉晃伊藤; 俊大福田; 薫江川
Original assignee: 三菱重工業株式会社; 三菱パワー株式会社
Priority date: 2021-04-02
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2022-10-06
Also published as: JP2022158548A; US20240173673A1

Abstract

アンモニアを含む水を脱塩する脱塩装置を酸性水溶液を使用して再生処理することによって発生した再生排水を処理するための排水処理システムは、脱塩装置に捕捉されたアンモニアと酸性水溶液との反応で生成したアンモニウム塩を含む再生排水又は再生排水に由来する液体から、酸性水溶液と同じ酸性溶質を含む水溶液を再生酸性水溶液として分離するバイポーラ膜電気透析器を備え、再生酸性水溶液は酸性水溶液の少なくとも一部として脱塩装置の再生に使用されるように構成されている。

Description

排水処理システム

　本開示は、排水処理システムに関する。
　本願は、２０２１年４月２日に日本国特許庁に出願された特願２０２１－０６３５３０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　特許文献１には、火力発電所等のプラントにおける復水からアンモニアを回収し、アンモニアを回収した後の排水をプラント内で再利用する装置が記載されている。この装置は、アニオン交換体及びカチオン交換体を備えた脱塩装置に復水を通すことによって、アンモニアを復水から除去している。脱塩装置は定期的に再生処理を行う必要があるが、再生処理によって再生排水が発生する。例えば、アニオン交換体の再生に水酸化ナトリウム水溶液を使用し、カチオン交換体の再生に硫酸水溶液を使用すると、再生排水として、各種アニオン及び水酸化ナトリウムを含むアニオン交換体再生排水と、アンモニアを含むカチオン交換体再生排水とが発生する。この装置では、カチオン交換体再生排水を濃縮したアンモニア濃縮水を蒸留することによってアンモニアガスを回収するが、アニオン交換体再生排水を電気透析することによってアルカリ成分を分離したアルカリ水を蒸留の際に供給することで、アンモニア濃縮水から気相へのアンモニアの移行を促進することができる。

特開２０１９－９８２０５号公報

　しかしながら、脱塩装置の再生処理で使用される硫酸水溶液や水酸化ナトリウム水溶液等の薬品の費用が嵩み、脱塩装置の再生処理のコストが問題となる場合が増えつつある。

　上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも１つの実施形態は、脱塩装置の再生処理のコストを低減できる排水処理システムを提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本開示に係る排水処理システムは、アンモニアを含む水を脱塩する脱塩装置を酸性水溶液を使用して再生処理することによって発生した再生排水を処理するための排水処理システムであって、前記脱塩装置に捕捉されたアンモニアと前記酸性水溶液との反応で生成したアンモニウム塩を含む前記再生排水又は該再生排水に由来する液体から、前記酸性水溶液と同じ酸性溶質を含む水溶液を再生酸性水溶液として分離するバイポーラ膜電気透析器を備え、前記再生酸性水溶液は前記酸性水溶液の少なくとも一部として前記脱塩装置の再生に使用されるように構成されている。

　本開示の排水処理システムによれば、酸性水溶液を使用して脱塩装置を再生処理することによって発生した再生排水又は再生排水に由来する液体から再生酸性水溶液を分離して、再生酸性水溶液を酸性水溶液の少なくとも一部として脱塩装置の再生に再使用することにより、酸性水溶液の消費量を抑制できるので、脱塩装置の再生処理のコストを低減することができる。

本開示の実施形態１に係る排水処理システムの構成図である。本開示の実施形態１に係る排水処理システムに設けられたバイポーラ膜電気透析器の構成模式図である。本開示の実施形態１に係る排水処理システムに設けられたバイポーラ膜電気透析器の変形例の構成模式図である。本開示の実施形態２に係る排水処理システムの構成図である。本開示の実施形態２に係る排水処理システムに設けられたバイポーラ膜電気透析器の構成模式図である。本開示の実施形態２に係る排水処理システムに設けられたバイポーラ膜電気透析器の変形例の構成模式図である。本開示の実施形態１に係る排水処理システムの変形例の構成図である。本開示の実施形態１に係る排水処理システムの変形例に設けられたバイポーラ膜電気透析器の構成模式図である。本開示の実施形態１に係る排水処理システムの変形例に設けられたバイポーラ膜電気透析器の変形例の構成模式図である。本開示の実施形態１に係る排水処理システムの別の変形例に設けられたバイポーラ膜電気透析器の構成模式図である。本開示の実施形態１に係る排水処理システムの別の変形例に設けられたバイポーラ膜電気透析器の変形例の構成模式図である。図１０又は図１１のバイポーラ膜電気透析器を用いた場合の実施形態１に係る排水処理システムの変形例の構成図である。

　以下、本開示の実施の形態による排水処理システムについて、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本開示の一態様を示すものであり、この開示を限定するものではなく、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

（実施形態１）
＜本開示の実施形態１に係る排水処理システムの構成＞
　図１に示されるように、本開示の実施形態１に係る排水処理システム１は、アンモニアを含む水、例えば火力発電プラントにおけるボイラの復水からアンモニアを除去する、すなわち復水を脱塩する脱塩装置２を再生処理することによって発生した再生排水を処理するためのものである。実施形態１において、脱塩装置２は陽イオン交換樹脂２ａを備える構成のもので説明するが、この形態に限定するものではなく、アンモニアを吸着可能な吸着材のような媒体を使用したもののように、アンモニアを一時的に捕捉し、アンモニアを捕捉している媒体から再生処理によってアンモニアを除去可能な構成を有するものであれば、任意の脱塩装置を使用することができる。

　脱塩装置２には、脱塩装置２内にアンモニアを含む水（以下、「復水」とする）を供給するために復水流入ライン３と、脱塩装置２において脱塩された復水が脱塩装置２から流出する復水流出ライン４とが接続されている。

　脱塩装置２は、脱塩装置２の再生処理に使用する酸性水溶液を貯留する酸性水溶液タンク５と酸性水溶液供給ライン６を介して連通している。実施形態１では酸性水溶液として、硫酸を酸性溶質とする硫酸水溶液としているが、硫酸水溶液に限定するものではなく、塩酸、硝酸水溶液等、任意の酸性水溶液を使用することができる。酸性水溶液のｐＨは２以下であることが好ましい。

　また、脱塩装置２には、脱塩装置２を再生処理することによって発生した再生排水が流出する再生排水流出ライン７の一端が接続され、再生排水流出ライン７の他端は２室式のバイポーラ膜電気透析器８に接続されている。バイポーラ膜電気透析器８の具体的構成及び動作については後述するが、バイポーラ膜電気透析器８において再生排水が電気透析されると、再生排水は、酸性水溶液と同じ酸性溶質（硫酸）を含む再生酸性水溶液（再生硫酸水溶液）と、アンモニア水溶液とに分離される。バイポーラ膜電気透析器８は、再生硫酸水溶液を酸性水溶液タンク５に供給可能なように、再生酸性水溶液供給ライン１１を介して酸性水溶液タンク５と連通し、アンモニア水をアンモニア水貯留タンク１２に供給可能なように、アンモニア水供給ライン１３を介してアンモニア水貯留タンク１２と連通している。

　排水処理システム１に必須な構成ではないが、再生排水流出ライン７には、バイポーラ膜電気透析器８に流入する前の再生排水に対して、硫酸とアンモニアとが反応して生成したアンモニウム塩（硫酸アンモニウム）の濃縮を行う濃縮器１４を設けることもできる。濃縮器１４の構成は特に限定するものではないが、例えば逆浸透膜やナノ濾過膜を備える装置を使用することができる。また、再生排水流出ライン７には、濃縮器１４よりも上流側に、懸濁物質を除去するためのフィルターを備えた装置１５や鉄、カルシウム、マグネシウム等を除去するためのキレート樹脂を備えた装置１６を設けてもよい。

　図２に示されるように、バイポーラ膜電気透析器８は、陽極２１と、陰極２９と、陽極２１及び陰極２９間に設けられたセル３０とを備えている。セル３０は、陽極２１に対向する第１陰イオン交換膜２２及び第１陰イオン交換膜２２に対して陽極２１とは反対側に位置する第１陽イオン交換膜２３を含む第１バイポーラ膜２４と、第１陽イオン交換膜２３に対向する第２陽イオン交換膜２５と、第２陽イオン交換膜２５に対向する第２陰イオン交換膜２６及び第２陰イオン交換膜２６に対して第２陽イオン交換膜２５とは反対側に位置する第３陽イオン交換膜２７を含む第２バイポーラ膜２８とを備えている。第１バイポーラ膜２４と第２陽イオン交換膜２５との間に第１室３１が形成され、第２陽イオン交換膜２５と第２バイポーラ膜２８との間に第２室３２が形成されている。第２室３２は当初はアンモニア水で充填されている。陽極２１と第１バイポーラ膜２４との間に形成された室３３及び第２バイポーラ膜２８と陰極２９との間に形成された室３４のそれぞれは、任意の電極液で充填されている。陽極２１及び陰極２９のそれぞれに対向する膜に限っては、電極液の種類により、第１バイポーラ膜２４及び第２バイポーラ膜２８のそれぞれの代わりに、第１陰イオン交換膜２２又は第１陽イオン交換膜２３のいずれか、及び、第２陰イオン交換膜２６又は第３陽イオン交換膜２７のいずれかを使用することができる。

　第１室３１は、再生排水流出ライン７及び再生酸性水溶液供給ライン１１のそれぞれと連通している。すなわち、第１室３１は、再生排水流出ライン７を介して第１室３１に再生排水が供給されるとともに再生酸性水溶液供給ライン１１を介して第１室３１から再生酸性水溶液が流出するように構成されている。第２室３２は、アンモニア水供給ライン１３と連通している。すなわち、第２室３２は、アンモニア水供給ライン１３を介して第２室３２からアンモニア水が流出するように構成されている。図２では、再生酸性水溶液及びアンモニア水のそれぞれが第１室３１及び第２室３２のそれぞれから直接流出しているように描かれているが、この形態に限定するものではない。第１室３１及び第２室３２のそれぞれから液の一部を流出させて再び第１室３１及び第２室３２のそれぞれに戻すようなリサイクルラインを設け、各リサイクルラインに再生酸性水溶液供給ライン１１及びアンモニア水供給ライン１３を接続させるように構成してもよい。また、アンモニア水供給ライン１３からアンモニア水戻りライン１７が分岐し、アンモニア水戻りライン１７は第２室３２に接続されている。すなわち、アンモニア水供給ライン１３を流れるアンモニア水の一部がアンモニア水戻りライン１７を介して第２室３２に供給されるように構成されている。

　図３に示されるように、セル３０は、第２バイポーラ膜２８と陰極２９との間に、第３陽イオン交換膜２７に対向する第４陽イオン交換膜２０１と、第４陽イオン交換膜２０１に対向する第３陰イオン交換膜２０２及び第５陽イオン交換膜２０３を含む第３バイポーラ膜２０４とを含む繰り返し単位２００を備えてもよい。ただし図３には、セル３０が２つの繰り返し単位２００を備える構成が示されているが、この形態に限定するものではない。セル３０は１つの繰り返し単位２００を備えてもよいし、３つ以上の任意の個数の繰り返し単位２００を備えてもよい。

　セル３０が１つの繰り返し単位２００を備える場合は、第２バイポーラ膜２８と第４陽イオン交換膜２０１とによって第１室３１が形成され、第４陽イオン交換膜２０１と第３バイポーラ膜２０４とによって第２室３２が形成される。セル３０が２つ以上の繰り返し単位２００を備える場合は、隣り合う２つの繰り返し単位２００，２００の一方の第３バイポーラ膜２０４と隣り合う２つの繰り返し単位２００，２００の他方の第４陽イオン交換膜２０１とによっても第１室３１が形成され、各繰り返し単位２００において、第４陽イオン交換膜２０１と第３バイポーラ膜２０４とによって第２室３２が形成される。

＜本開示の実施形態１に係る排水処理システムの動作＞
　次に、本開示の実施形態１に係る排水処理システム１の動作について説明する。図１に示されるように、復水流入ライン３を流通する復水が脱塩装置２内に流入すると、陽イオン交換樹脂２ａの陽イオンとアンモニウムイオンとが交換されて、復水中のアンモニアが脱塩装置２に捕捉される。このようにして復水からアンモニアが除去されることにより、アンモニア濃度が低下した復水が復水流出ライン４を介して脱塩装置２から流出する。

　脱塩装置２による復水の脱塩が継続すると、脱塩装置２によるアンモニアの捕捉量が上昇するので、脱塩装置２を再生処理する必要性が生じる。脱塩装置２を再生処理するためには、酸性水溶液供給ライン６を介して酸性水溶液タンク５から脱塩装置２に硫酸水溶液を供給する。硫酸水溶液が脱塩装置２に供給されると、陽イオン交換樹脂に捕捉されたアンモニウムイオンと水素イオンとが交換される。これにより、硫酸アンモニウム（実際には、硫酸イオン及びアンモニウムイオン）が生成する。再生排水流出ライン７を介して脱塩装置２から流出した再生排水には、硫酸及び硫酸アンモニウムが含まれている。再生排水流出ライン７を流通する再生排水は、バイポーラ膜電気透析器８に供給される。

　図２に示されるように、再生排水は、バイポーラ膜電気透析器８の第１室３１に流入する。陽極２１及び陰極２９間に通電することにより、再生排水は電気透析される。第１室３１に流入した再生排水中のアンモニウムイオンは、陰極２９に引き寄せられるようにして第２陽イオン交換膜２５を透過して第２室３２に流入する。第１バイポーラ膜２４において、水が吸収作用によって膜中に吸収され、第１陰イオン交換膜２２と第１陽イオン交換膜２３との境界面において水素イオンと水酸化物イオンとに解離する。このようにして生成した水素イオンは第１陽イオン交換膜２３を通って第１室３１に流入し、水酸化物イオンは第１陰イオン交換膜２２を通って室３３に流入する。第２バイポーラ膜２８においても同様に、第２陰イオン交換膜２６と第３陽イオン交換膜２７との境界面において水素イオンと水酸化物イオンとに解離し、生成した水酸化物イオンは第２陰イオン交換膜２６を通って第２室３２に流入し、水素イオンは第３陽イオン交換膜２７を通って室３４に流入する。

　第１室３１内のアンモニウムイオンは第２室３２に移動し、第１バイポーラ膜２４からは水素イオンが第１室３１に流入するので、第１室３１に流入した再生排水中の硫酸アンモニウムの濃度は低下し、硫酸の濃度が上昇する。これにより、第１室３１に流入する再生排水に比べて硫酸の濃度が高い再生硫酸水溶液が第１室３１から流出する。第２室３２では、第１室３１からアンモニウムイオンが移動することにより、第２室３２内の水にアンモニウムイオンの濃度が上昇する。これにより、アンモニア水が第２室３２から流出する。第２室３２から流出したアンモニア水の一部がアンモニア水戻りライン１７を介して第２室３２に供給され続けることにより、第２室３２は、イオン水溶液（具体的には、アンモニウムイオン及び水酸化物イオンを含む水溶液）で充填され続けるので、陽極２１及び陰極２９間に通電したときに第２室３２に電流が流れ続けるようになり、上記動作が継続することになる。

　図１に示されるように、第１室３１から流出した再生硫酸水溶液は、再生酸性水溶液供給ライン１１を介して酸性水溶液タンク５に供給され、酸性水溶液の少なくとも一部として、脱塩装置２の再生処理に再使用される。第２室３２から流出したアンモニア水は、アンモニア水供給ライン１３を介してアンモニア水貯留タンク１２に供給され、図示しないボイラや脱硝装置等に使用される。

　このように、酸性水溶液を使用して脱塩装置２を再生処理することによって発生した再生排水から再生酸性水溶液を分離して、再生酸性水溶液を酸性水溶液の少なくとも一部として脱塩装置２の再生に再使用することにより、酸性水溶液の消費量を抑制できるので、脱塩装置２の再生処理のコストを低減することができる。

　実施形態１において、再生排水流出ライン７に濃縮器１４が設けられている場合には、再生排水はバイポーラ膜電気透析器８に流入する前に、濃縮器１４において硫酸アンモニウムの濃縮が行われる。硫酸アンモニウムが濃縮された再生排水がバイポーラ膜電気透析器８に流入し、濃縮器１４において再生排水から分離された成分、主に水は、排水処理システム１が設けられているプラントで再使用される。この成分は、ｐＨが低い場合には、酸性水溶液として再利用してもよい。

　再生排水中のアンモニウム塩の濃度が低いと、電気透析による再生酸性水溶液の分離効率が低下する。これに対し、再生排水流出ライン７に濃縮器１４を設けることにより、アンモニウム塩の濃度を高めた再生排水に対して電気透析を行えるので、電気透析による再生酸性水溶液の分離効率を高めることができる。

　再生排水流出ライン７にさらに装置１５，１６を設けることにより、再生排水中の懸濁物質の濃度及び鉄イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等の多価の陽イオンの濃度を低減することができる。これにより、バイポーラ膜電気透析器８に流入する再生排水において、硫酸アンモニウム以外の成分の濃度をさらに低減することができるので、電気透析による再生酸性水溶液の分離効率をさらに高めることができる。

（実施形態２）
　次に、実施形態２に係る排水処理システムについて説明する。実施形態２に係る排水処理システムは、実施形態１に対して、再生排水からアンモニアを除去するアンモニアストリッパーを付加したものである。尚、実施形態２において、実施形態１の構成要件と同じものは同じ参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。

＜本開示の実施形態２に係る排水処理システムの構成＞
　図４に示されるように、本開示の実施形態１に係る排水処理システム１は、再生排水流出ライン７を流通する再生排水にアルカリ性水溶液としての水酸化ナトリウム水溶液を供給するための供給装置４０と、水酸化ナトリウム水溶液が供給された再生排水からアンモニアを分離するアンモニアストリッパー５０とを備えている。再生排水流出ライン７の下流端には、実施形態１とは異なり、３室式のバイポーラ膜電気透析器１８が接続されている。実施形態２ではアルカリ性水溶液として水酸化ナトリウム水溶液を使用しているが、水酸化ナトリウム水溶液に限定するものではなく、任意のアルカリ金属の水酸化物を溶質とする水溶液を使用することができる。アルカリ性水溶液のｐＨは１１以上であることが好ましい。

　供給装置４０は、水酸化ナトリウム水溶液を貯留するアルカリ性水溶液タンク４１と、一端がアルカリ性水溶液タンク４１に接続されるとともに他端がアンモニアストリッパー５０よりも上流側で再生排水流出ライン７に接続されるアルカリ性水溶液供給ライン４２とを備えている。

　アンモニアストリッパー５０は、鉛直方向に延びる筐体５１を有している。筐体５１内において、鉛直方向下方に向かって再生排水を放出する放出部５２が再生排水流出ライン７に設けられている。また、筐体５１には、放出部５２よりも下方の位置で筐体５１内に蒸気を含んだ高温ガスを供給する高温ガス供給ライン５３の一端が接続されている。アンモニアストリッパー５０の動作については後述するが、筐体５１内では、放出部５２から下方に落下する再生排水と高温ガス供給ライン５３を介して筐体５１内に供給されて上昇する高温ガスとが接触する。筐体５１の塔頂には、筐体５１内を上昇した高温ガスが筐体５１から流出するための流出ライン６３の一端が接続されている。再生排水流出ライン７は、脱塩装置２から放出部５２まで延びる上流側再生排水流出ライン７ａと、筐体５１の底部からバイポーラ膜電気透析器１８まで延びる下流側再生排水流出ライン７ｂとから構成され、筐体５１の塔底に下流側再生排水流出ライン７ｂが接続されている。筐体５１内には、再生排水と高温空気とが接触する位置においてラヒシリング等の充填物６５を収容してもよいし、１つ以上のプレートを設けてもよい。

　再生排水流出ライン７には、上流側再生排水流出ライン７ａを流通する再生排水と、下流側再生排水流出ライン７ｂを流通するアンモニアストリッパー５０の排液とを熱交換する熱交換器６６を設けることができる。実施形態２でも実施形態１と同様に、下流側再生排水流出ライン７ｂに、濃縮器１４と装置１５，１６とを設けることができる。

　流出ライン６３の他端には、アンモニアを還元性雰囲気にて燃焼する触媒が充填された触媒塔５４が接続され、筐体５１と触媒塔５４との間において流出ライン６３には、送風機５５と、熱交換器５６と、加熱器５７とが設けられている。触媒塔５４の塔頂には、アンモニアを還元性雰囲気にて燃焼することで生成された窒素及び水を含む反応ガスが流出する反応ガス流出ライン５８が接続されている。熱交換器５６は、流出ライン６３を流通する高温ガスと反応ガス流出ライン５８を流通する反応ガスとが熱交換するように構成されている。反応ガス流出ライン５８には、熱交換器５６よりも下流側で高温ガス供給ライン５３の他端が接続されている。この構成により、熱交換器５６を通過した反応ガスの一部は高温ガス供給ライン５３に流入することができる。高温ガス供給ライン５３には、高温ガス供給ライン５３を流通する反応ガスに空気を供給する空気供給ライン５９と、高温ガス供給ライン５３を流通する反応ガスに蒸気を供給する蒸気供給ライン６０とが接続されている。

　バイポーラ膜電気透析器１８の具体的構成及び動作については後述するが、バイポーラ膜電気透析器１８において、再生排水に由来する液体であるアンモニアストリッパー５０の排液が電気透析されると、排液は、再生硫酸水溶液と、水酸化ナトリウムを溶質とする再生アルカリ性水溶液と、希釈液とに分離される。バイポーラ膜電気透析器１８は、再生硫酸水溶液を酸性水溶液タンク５に供給可能なように、再生酸性水溶液供給ライン１１を介して酸性水溶液タンク５と連通し、再生アルカリ性水溶液をアルカリ性水溶液タンク４１に供給可能なように、再生アルカリ性水溶液供給ライン６１を介してアルカリ性水溶液タンク４１と連通し、濃縮器１４に流入する前の排液に希釈液を供給可能なように、希釈液戻りライン６２を介して装置１６と濃縮器１４との間で下流側再生排水流出ライン７ｂと連通している。その他の構成は、次に説明するバイポーラ膜電気透析器１８の構成を除いて、実施形態１と同じである。

　図５に示されるように、バイポーラ膜電気透析器１８は、陽極７１と、陰極８０と、陽極７１及び陰極８０間に設けられたセル９０とを備えている。セル９０は、陽極７１に対向する第１陰イオン交換膜７２及び第１陰イオン交換膜７２に対して陽極７１とは反対側に位置する第１陽イオン交換膜７３を含む第１バイポーラ膜７４と、第１陽イオン交換膜７３に対向する第２陰イオン交換膜７５と、第２陰イオン交換膜７５に対向する第２陽イオン交換膜７６と、第２陽イオン交換膜７６に対向する第３陰イオン交換膜７７及び第３陰イオン交換膜７７に対して第２陽イオン交換膜７６とは反対側に位置する第３陽イオン交換膜７８を含む第２バイポーラ膜７９とを備えている。第２陰イオン交換膜７５と第２陽イオン交換膜７６との間に第１室８１が形成され、第１バイポーラ膜７４と第２陰イオン交換膜７５との間に第２室８２が形成され、第２陽イオン交換膜７６と第２バイポーラ膜７９との間に第３室８３が形成されている。第２室８２は当初は硫酸水溶液で充填され、第３室８３は当初は水酸化ナトリウム水溶液で充填されている。陽極７１と第１バイポーラ膜７４との間に形成された室８４及び第２バイポーラ膜７９と陰極８０との間に形成された室８５のそれぞれは、任意の電極液で充填されている。陽極７１及び陰極８０のそれぞれに対向する膜に限っては、電極液の種類により、第１バイポーラ膜７４及び第２バイポーラ膜７９のそれぞれの代わりに、第１陰イオン交換膜７２又は第１陽イオン交換膜７３のいずれか、及び、第３陰イオン交換膜７７又は第３陽イオン交換膜７８のいずれかを使用することができる。

　第１室８１は、下流側再生排水流出ライン７ｂ及び希釈液戻りライン６２のそれぞれと連通している。すなわち、第１室８１は、下流側再生排水流出ライン７ｂを介して第１室８１にアンモニアストリッパー５０（図４参照）の排液が供給されるとともに希釈液戻りライン６２を介して第１室８１から希釈液が流出するように構成されている。第２室８２は、再生酸性水溶液供給ライン１１と連通している。すなわち、第２室８２は、再生酸性水溶液供給ライン１１を介して第２室８２から再生酸性水溶液が流出するように構成されている。第３室８３は、再生アルカリ性水溶液供給ライン６１と連通している。すなわち、第３室８３は、再生アルカリ性水溶液供給ライン６１を介して第３室８３から再生アルカリ性水溶液が流出するように構成されている。また、再生酸性水溶液供給ライン１１から再生酸性水溶液戻りライン１９が分岐し、再生酸性水溶液戻りライン１９は第２室８２に接続されている。すなわち、再生酸性水溶液供給ライン１１を流れる再生酸性水溶液の一部が再生酸性水溶液戻りライン１９を介して第２室８２に供給されるように構成されている。再生アルカリ性水溶液供給ライン６１から再生アルカリ性水溶液戻りライン２０が分岐し、再生アルカリ性水溶液戻りライン２０は第３室８３に接続されている。すなわち、再生アルカリ性水溶液供給ライン６１を流れる再生アルカリ性水溶液の一部が再生アルカリ性水溶液戻りライン２０を介して第３室８３に供給されるように構成されている。

　図６に示されるように、セル９０は、第２バイポーラ膜７９と陰極８０との間に、第３陽イオン交換膜７８に対向する第４陰イオン交換膜３０１と、第４陰イオン交換膜３０１に対向する第４陽イオン交換膜３０２と、第４陽イオン交換膜３０２に対向する第５陰イオン交換膜３０３及び第５陽イオン交換膜３０４を含む第３バイポーラ膜３０５とを含む繰り返し単位３００を備えてもよい。ただし図６には、セル９０が２つの繰り返し単位３００を備える構成が示されているが、この形態に限定するものではない。セル９０は１つの繰り返し単位３００を備えてもよいし、３つ以上の任意の個数の繰り返し単位３００を備えてもよい。

　セル９０が１つの繰り返し単位３００を備える場合は、第４陰イオン交換膜３０１と第４陽イオン交換膜３０２とによって第１室８１が形成され、第２バイポーラ膜７９と第４陰イオン交換膜３０１とによって第２室８２が形成され、第４陽イオン交換膜３０２と第３バイポーラ膜３０５とによって第３室８３が形成される。セル９０が２つ以上の繰り返し単位３００を備える場合は、各繰り返し単位３００のそれぞれにおける第４陰イオン交換膜３０１と第４陽イオン交換膜３０２とによって第１室８１が形成され、隣り合う２つの繰り返し単位３００，３００の一方の第３バイポーラ膜３０５と隣り合う２つの繰り返し単位３００，３００の他方の第４陰イオン交換膜３０１とによっても第２室８２が形成され、各繰り返し単位３００のそれぞれにおける第４陽イオン交換膜３０２と第３バイポーラ膜３０５とによって第３室８３が形成される。

＜本開示の実施形態２に係る排水処理システムの動作＞
　次に、本開示の実施形態２に係る排水処理システム１の動作について説明する。実施形態２の動作は実施形態１に対して、脱塩装置２の再生排水の処理動作について異なるので、以下では脱塩装置２の再生排水の処理動作についてのみ説明する。図４に示されるように、脱塩装置２から流出した再生排水に、アルカリ性水溶液供給ライン４２を介してアルカリ性水溶液タンク４１から水酸化ナトリウム水溶液が供給される。再生排水に水酸化ナトリウム水溶液が供給されると再生排水のｐＨが上昇するが、ｐＨが上昇するほど、再生排水中のアンモニアは、アンモニウムイオンの形態ではなく遊離アンモニアの形態で存在する割合が高まる。これは、以下の反応式として記述できる。
　　（ＮＨ_４）_２ＳＯ_４＋２ＮａＯＨ→Ｎａ_２ＳＯ_４＋２Ｈ_２Ｏ＋２ＮＨ_３
アンモニウムイオンに比べて遊離アンモニアの方が、水溶液を加熱したときに水から放散しやすい傾向がある。

　水酸化ナトリウム水溶液が供給された再生排水は、熱交換器６６において、後述するアンモニアストリッパー５０の排液と熱交換することで加熱された後、放出部５２から筐体５１内に放出されて、筐体５１内を落下する。筐体５１には、高温ガス供給ライン５３を介して高温ガスも供給され、高温ガスは筐体５１内を上昇する。筐体５１内において、落下する再生排水と上昇する高温ガスとが接触することで再生排水が加熱され、再生排水からは主に遊離アンモニアが放散される。再生排水から放散されたアンモニアは、アンモニアガスとして高温ガスと混合されて筐体５１の塔頂から流出し、流出ライン６３を流通する。

　流出ライン６３を流通する高温ガスは、送風機５５によって送風されて、熱交換器５６及び加熱器５７を順次通過することで加熱された後、触媒塔５４に流入する。触媒塔５４内では、アンモニアが還元性雰囲気にて燃焼されて、主に窒素及び水を含む反応ガスが生成する。触媒塔５４から流出した反応ガスは反応ガス流出ライン５８を流通し、熱交換器５６において高温ガスと熱交換することで冷却される。冷却された反応ガスは、一部は高温ガス供給ライン５３に流入し、残りは大気中へ排気される。高温ガス供給ライン５３に流入した反応ガスには、空気供給ライン５９及び蒸気供給ライン６０のそれぞれを介して空気及び蒸気が供給され、高温ガスとなって筐体５１内に供給される。

　筐体５１内を落下する再生排水からは上述した動作でアンモニアが放散するので、筐体５１内の底部に溜まっている再生排水は、放出部５２から放出される再生排水に比べてアンモニアの濃度が低く、主に硫酸ナトリウムが溶解した水溶液となっている。この水溶液をアンモニアストリッパー５０の排液として筐体５１の底部から流出させて、下流側再生排水流出ライン７ｂを流通させる。この排液は、下流側再生排水流出ライン７ｂを流通する際に熱交換器６６において再生排水と熱交換することで冷却され、バイポーラ膜電気透析器１８に供給される。

　図５に示されるように、排液は、バイポーラ膜電気透析器１８の第１室８１に流入する。陽極７１及び陰極８０間に通電することにより、排液は電気透析される。第１室８１に流入した排液中の硫酸イオンは、陽極７１に引き寄せられるようにして第２陰イオン交換膜７５を透過して第２室８２に流入する。第１バイポーラ膜７４において、水が吸収作用によって膜中に吸収され、第１陰イオン交換膜７２と第１陽イオン交換膜７３との境界面において水素イオンと水酸化物イオンとに解離する。このようにして生成した水素イオンは第１陽イオン交換膜７３を通って第２室８２に流入し、水酸化物イオンは第１陰イオン交換膜７２を通って室８４に流入する。第１室８１に流入した排液中のナトリウムイオンは、陰極８０に引き寄せられるようにして第２陽イオン交換膜７６を透過して第３室８３に流入する。第２バイポーラ膜７９において、水が吸収作用によって膜中に吸収され、第３陰イオン交換膜７７と第３陽イオン交換膜７８との境界面において水素イオンと水酸化物イオンとに解離する。このようにして生成した水酸化物イオンは第３陰イオン交換膜７７を通って第３室８３に流入し、水素イオンは第３陽イオン交換膜７８を通って室８５に流入する。

　第１室８１内の硫酸イオンは第２室８２に移動するとともにナトリウムイオンは第３室８３に移動するので、第１室８１に流入した排液中の硫酸ナトリウムの濃度は低下する。このため、第１室８１からは、第１室８１に流入する排液に比べて硫酸ナトリウムの濃度が低下した希釈液が流出し、希釈液は希釈液戻りライン６２を介して下流側再生排水流出ライン７ｂに戻される。

　第１室８１から第２室８２へ移動した硫酸イオンは、第１バイポーラ膜７４から第２室８２へ移動した水素イオンと反応して硫酸となることにより、第２室８２内の水溶液は硫酸水溶液となる。第２室８２からは、この硫酸水溶液が再生酸性水溶液として流出し、再生酸性水溶液は再生酸性水溶液供給ライン１１を介して酸性水溶液タンク５に供給され、脱塩装置２の再生処理に再使用される。第２室８２から流出した再生酸性水溶液の一部が再生酸性水溶液戻りライン１９を介して第２室８２に供給され続けることにより、第２室８２は、イオン水溶液（具体的には、硫酸イオン及び水素イオンを含む水溶液）で充填され続けるので、陽極７１及び陰極８０間に通電したときに第２室８２に電流が流れ続けるようになり、上記動作が継続することになる。

　第１室８１から第３室８３へ移動したナトリウムイオンは、第２バイポーラ膜７９から第３室８３へ移動した水酸化物イオンと反応して水酸化ナトリウムとなることにより、第３室８３内の水溶液は水酸化ナトリウム水溶液となる。第３室８３からは、この水酸化ナトリウム水溶液が再生アルカリ性水溶液として流出し、再生アルカリ性水溶液は再生アルカリ性水溶液供給ライン６１を介してアルカリ性水溶液タンク４１に供給され、脱塩装置２の再生処理によって発生する再生排水の処理に再使用される。第３室８３から流出した再生アルカリ性水溶液の一部が再生アルカリ性水溶液戻りライン２０を介して第３室８３に供給され続けることにより、第３室８３は、イオン水溶液（具体的には、ナトリウムイオン及び水酸化物イオンを含む水溶液）で充填され続けるので、陽極７１及び陰極８０間に通電したときに第３室８３に電流が流れ続けるようになり、上記動作が継続することになる。

　尚、下流側再生排水流出ライン７ｂに濃縮器１４を設けた場合、さらに装置１５，１６を設けた場合の動作及びそれから得られる作用効果は、実施形態１と基本的には同様である。ただし、実施形態２では、濃縮器１４を設けない場合、バイポーラ膜電気透析器１８で分離された希釈液を下流側再生排水流出ライン７ｂに戻してしまうと、バイポーラ膜電気透析器１８に流入する排液を希釈してしまい、電気透析の効率を低下してしまうので、希釈液は排水処理せざるを得ない。これに対し、濃縮器１４を設けることで、希釈液を排液と共に濃縮した上で再び電気透析することができるので、濃縮器１４を設けない場合に比べて、再生酸性水溶液及び再生アルカリ性水溶液の分離量を増加することができる。

　このように、酸性水溶液を使用して脱塩装置２を再生処理することによって発生した再生排水にアルカリ性水溶液を供給してアンモニアストリッパー５０でアンモニアを分離した後、アンモニアストリッパー５０の排液から再生酸性水溶液及び再生アルカリ水溶液を分離して、再生酸性水溶液を酸性水溶液の少なくとも一部として脱塩装置２の再生に再使用するとともに再生アルカリ性水溶液をアルカリ性水溶液の少なくとも一部として再生排水に供給することにより、酸性水溶液及びアルカリ性水溶液の消費量を抑制できるので、脱塩装置２の再生処理のコストを低減することができる。

＜本開示の排水処理システムの変形例＞
　実施形態１では、２室式のバイポーラ膜電気透析器８を用いていたが、実施形態２に係る排水処理システム１で使用されている３室式のバイポーラ膜電気透析器１８を用いることもできる。以下では、実施形態１において３室式のバイポーラ膜電気透析器１８を用いる変形例を説明する。

　図７に示されるように、バイポーラ膜電気透析器１８は、再生酸性水溶液供給ライン１１及びアンモニア水供給ライン１３のそれぞれを介して酸性水溶液タンク５及びアンモニア水貯留タンク１２と連通している。また、バイポーラ膜電気透析器１８は、濃縮器１４に流入する前の再生排水に希釈液を供給可能なように、希釈液戻りライン６２を介して装置１６と濃縮器１４との間で再生排水流出ライン７と連通している。

　図８に示されるように、第１室８１は、再生排水流出ライン７及び希釈液戻りライン６２のそれぞれと連通している。すなわち、第１室８１は、再生排水流出ライン７を介して第１室８１に再生排水が供給されるとともに希釈液戻りライン６２を介して第１室８１から希釈液が流出するように構成されている。第２室８２は、再生酸性水溶液供給ライン１１と連通している。すなわち、第２室８２は、再生酸性水溶液供給ライン１１を介して第２室８２から再生酸性水溶液が流出するように構成されている。第３室８３は、アンモニア水供給ライン１３と連通している。すなわち、第３室８３は、アンモニア水供給ライン１３を介して第３室８３からアンモニア水が流出するように構成されている。第２室８２は当初は硫酸水溶液で充填され、第３室８３は当初はアンモニア水で充填されている。また、再生酸性水溶液供給ライン１１から再生酸性水溶液戻りライン１９が分岐し、再生酸性水溶液戻りライン１９は第２室８２に接続されている。すなわち、再生酸性水溶液供給ライン１１を流れる再生酸性水溶液の一部が再生酸性水溶液戻りライン１９を介して第２室８２に供給されるように構成されている。アンモニア水供給ライン１３からアンモニア水戻りライン１７が分岐し、アンモニア水戻りライン１７は第３室８３に接続されている。すなわち、アンモニア水供給ライン１３を流れるアンモニア水の一部がアンモニア水戻りライン１７を介して第３室８３に供給されるように構成されている。

　再生排水は、バイポーラ膜電気透析器１８の第１室８１に流入する。陽極７１及び陰極８０間に通電することにより、再生排水は電気透析される。第１室８１に流入した再生排水中の硫酸イオンは、陽極７１に引き寄せられるようにして第２陰イオン交換膜７５を透過して第２室８２に流入する。第１バイポーラ膜７４において、水が吸収作用によって膜中に吸収され、第１陰イオン交換膜７２と第１陽イオン交換膜７３との境界面において水素イオンと水酸化物イオンとに解離する。このようにして生成した水素イオンは第１陽イオン交換膜７３を通って第２室８２に流入し、水酸化物イオンは第１陰イオン交換膜７２を通って室８４に流入する。第１室８１に流入した再生排水中のアンモニウムイオンは、陰極８０に引き寄せられるようにして第２陽イオン交換膜７６を透過して第３室８３に流入する。第２バイポーラ膜７９において、水が吸収作用によって膜中に吸収され、第３陰イオン交換膜７７と第３陽イオン交換膜７８との境界面において水素イオンと水酸化物イオンとに解離する。このようにして生成した水酸化物イオンは第３陰イオン交換膜７７を通って第３室８３に流入し、水素イオンは第３陽イオン交換膜７８を通って室８５に流入する。

　第１室８１内の硫酸イオンは第２室８２に移動するとともにアンモニウムイオンは第３室８３に移動するので、第１室８１に流入した再生排水中の硫酸アンモニウムの濃度は低下する。このため、第１室８１からは、第１室８１に流入する再生排水に比べて硫酸アンモニウムの濃度が低下した希釈液が流出し、希釈液は希釈液戻りライン６２を介して再生排水流出ライン７に戻される。

　第２室８２において再生酸性水溶液が生成される動作は実施形態２と同じである。第３室８３では、第１室８１からアンモニウムイオンが移動することにより、第３室８３内の水にアンモニウムイオンの濃度が上昇する。これにより、アンモニア水が第３室８３から流出する。第３室８３から流出してアンモニア水供給ライン１３を流れるアンモニア水の一部は、アンモニア水戻りライン１７を介して第３室８３に供給される。

　この変形例においても、実施形態１と同じように、脱塩装置２の再生排水から再生酸性水溶液を分離して、再生酸性水溶液を酸性水溶液の少なくとも一部として脱塩装置２の再生に再使用することにより、酸性水溶液の消費量を抑制できるので、脱塩装置２の再生処理のコストを低減することができる。また、希釈液を再生排水と共に濃縮した上で再び電気透析することができるので、再生酸性水溶液及びアンモニア水の分離量を増加することができる。

　この変形例に対しても、図９に示されるように、セル９０は、第２バイポーラ膜７９と陰極８０との間に、少なくとも１つの繰り返し単位３００を備えてもよい。繰り返し単位３００の構成と、セル９０が繰り返し単位３００を備える場合の第１室８１、第２室８２、及び第３室８３のそれぞれが形成される位置とは、図６に示される構成と同じである。

　実施形態１ではさらに、図１に示される排水処理システム１の構成においてバイポーラ膜電気透析器８に代えて、以下で説明する別形式の２室式のバイポーラ膜電気透析器を設けることもできる。

　図１０に示されるように、この別形式の２室式のバイポーラ膜電気透析器１００は、陽極１０１と、陰極１１３と、陽極１０１及び陰極１０９間に設けられたセル１１０とを備えている。セル１１０は、陽極１０１に対向する第１陰イオン交換膜１０２及び第１陽イオン交換膜１０３を含む第１バイポーラ膜１０４と、第１陽イオン交換膜１０３に対向する第２陰イオン交換膜１０５と、第２陰イオン交換膜１０５に対向する第３陰イオン交換膜１０６及び第２陽イオン交換膜１０７を含む第２バイポーラ膜１０８とを備えている。第２陰イオン交換膜１０５と第３陰イオン交換膜１０６とによって第１室１２０が形成され、第１陽イオン交換膜１０３と第２陰イオン交換膜１０５とによって第２室１２２が形成されている。第２室１２２は当初は硫酸水溶液で充填されている。陽極１０１と第１バイポーラ膜１０４との間に形成された室１２４及び第２バイポーラ膜１０８と陰極１０９との間に形成された室１２５のそれぞれは、任意の電極液で充填されている。陽極１０１及び陰極１０９のそれぞれに対向する膜に限っては、電極液の種類により、第１バイポーラ膜１０４及び第２バイポーラ膜１０８のそれぞれの代わりに、第１陰イオン交換膜１０２又は第１陽イオン交換膜１０３のいずれか、及び、第３陰イオン交換膜１０６又は第２陽イオン交換膜１０７のいずれかを使用することができる。

　第１室１２０は、再生排水流出ライン７及びアンモニア水供給ライン１３の両方と連通している。すなわち、第１室１２０は、再生排水流出ライン７を介して第１室１２０に再生排水が供給されるとともにアンモニア水供給ライン１３を介して第１室１２０からアンモニア水が流出するように構成されている。第２室１２２は、再生酸性水溶液供給ライン１１と連通している。すなわち、第２室１２２は、再生酸性水溶液供給ライン１１を介して第２室１２２から再生酸性水溶液が流出するように構成されている。また、再生酸性水溶液供給ライン１１から再生酸性水溶液戻りライン１９が分岐し、再生酸性水溶液戻りライン１９は第２室１２２に接続されている。すなわち、再生酸性水溶液供給ライン１１を流れる再生酸性水溶液の一部が再生酸性水溶液戻りライン１９を介して第２室１２２に供給されるように構成されている。

　図１１に示されるように、セル１１０は、第２バイポーラ膜１０８と陰極１０９との間に、第２陽イオン交換膜１０７に対向する第４陰イオン交換膜４０１と、第４陰イオン交換膜４０１に対向する第５陰イオン交換膜４０２及び第３陽イオン交換膜４０３を含む第３バイポーラ膜４０４とを含む繰り返し単位４００を備えてもよい。ただし図１１には、セル１１０が２つの繰り返し単位４００を備える構成が示されているが、この形態に限定するものではない。セル１１０は１つの繰り返し単位４００を備えてもよいし、３つ以上の任意の個数の繰り返し単位４００を備えてもよい。

　セル１１０が１つの繰り返し単位４００を備える場合は、第４陰イオン交換膜４０１と第３バイポーラ膜４０４とによって第１室１２０が形成され、第２バイポーラ膜１０８と第４陰イオン交換膜４０１とによって第２室１２２が形成される。セル１１０が２つ以上の繰り返し単位４００を備える場合は、各繰り返し単位４００において、第４陰イオン交換膜４０１と第３バイポーラ膜４０４とによって第１室１２０が形成され、隣り合う２つの繰り返し単位４００，４００の一方の第３バイポーラ膜４０４と隣り合う２つの繰り返し単位４００，４００の他方の第４陰イオン交換膜４０１とによっても第２室１２２が形成される。

　図１０に示されるように、再生排水は、バイポーラ膜電気透析器１００の第１室１２０に流入する。陽極１０１及び陰極１０９間に通電することにより、再生排水は電気透析される。第１室１２０に流入した再生排水中の硫酸イオンは、陽極１０１に引き寄せられるようにして第２陰イオン交換膜１０５を透過して第２室１２２に流入する。第１バイポーラ膜１０４と第２バイポーラ膜１０８とのそれぞれにおいて水が吸収作用によって膜中に吸収され、第１陰イオン交換膜１０２と第１陽イオン交換膜１０３との境界面、第３陰イオン交換膜１０６と第２陽イオン交換膜１０７との境界面のそれぞれにおいて水素イオンと水酸化物イオンとに解離する。このようにして生成した水素イオンは第１陽イオン交換膜１０３及び第２陽イオン交換膜１０７のそれぞれを通って第２室１２２及び室１２５のそれぞれに流入し、水酸化物イオンは第１陰イオン交換膜１０２及び第３陰イオン交換膜１０６のそれぞれを通って室１２４及び第１室１２０のそれぞれに流入する。

　第１室１２０に流入した再生排水中の硫酸イオンは、陽極１０１に引き寄せられるようにして第２陰イオン交換膜１０５を透過して第２室１２２に流入する。第１室１２０内の硫酸イオンは第２室１２２に移動し、第１バイポーラ膜１０４からは水素イオンが第２室１２２に流入するので、第２室１２２内の硫酸の濃度が上昇する。一方、第１室１２０に流入した再生排水中のアンモニウムイオンは第１室１２０に留まり、第２バイポーラ膜１０８からは水酸化物イオンが第１室１２０に流入するので、第１室１２０内のアンモニアの濃度が上昇する。これにより、第１室１２０に流入する再生排水に比べて硫酸アンモニウムの濃度が低下するとともにアンモニア濃度が上昇した水溶液、すなわち硫酸アンモニウムを含み得るアンモニア水が第１室１２０から流出する。第２室１２２からは、硫酸水溶液、すなわち再生酸性水溶液が流出する。第２室１２２から流出した再生酸性水溶液の一部は、再生酸性水溶液戻りライン１９を介して第２室１２２に供給される。

　ただし、この変形例では、第１室１２０から流出するアンモニア水は、再生排水中の硫酸アンモニウムの残留によって、アンモニア水としての純度が低くなる可能性がある。このため、図１２に示されるように、アンモニア水供給ライン１３に接続するアンモニア水貯留タンク１２に代えて、実施形態２の排水処理システム１に設けられたアンモニアストリッパー５０（図３参照）と同じ構成のアンモニアストリッパーをアンモニア水供給ライン１３に接続して、純度の低いアンモニア水からアンモニアを除去するようにしてもよい。実施形態２では、アンモニアストリッパー５０でアンモニアを除去可能にするために、ｐＨを調整する目的で再生排水にアルカリ性水溶液を供給していたが、この変形例において、第１室１２０から流出するアンモニア水のｐＨは少なくとも１１以上になるので、ｐＨを調整する目的として第１室１２０から流出するアンモニア水にアルカリ性水溶液を供給する必要はない。

　上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

［１］一の態様に係る排水処理システムは、
　アンモニアを含む水を脱塩する脱塩装置（２）を酸性水溶液を使用して再生処理することによって発生した再生排水を処理するための排水処理システム（１）であって、
　前記脱塩装置（２）に捕捉されたアンモニアと前記酸性水溶液との反応で生成したアンモニウム塩を含む前記再生排水又は該再生排水に由来する液体から、前記酸性水溶液と同じ酸性溶質を含む水溶液を再生酸性水溶液として分離するバイポーラ膜電気透析器（８／１８）を備え、
　前記再生酸性水溶液は前記酸性水溶液の少なくとも一部として前記脱塩装置（２）の再生に使用されるように構成されている。

［２］別の態様に係る排水処理システムは、［１］の排水処理システムであって、
　前記バイポーラ膜電気透析器（８）は、
　陽極（２１）と、
　陰極（２９）と、
　前記陽極（２１）及び前記陰極（２９）間に設けられたセル（３０）と
を備え、
　前記セル（３０）は、
　第１陰イオン交換膜（２２）及び第１陽イオン交換膜（２３）を含む第１バイポーラ膜（２４）と、
　前記第１陽イオン交換膜（２３）に対向する第２陽イオン交換膜（２５）と、
　前記第２陽イオン交換膜（２５）に対向する第２陰イオン交換膜（２６）及び第３陽イオン交換膜（２７）を含む第２バイポーラ膜（２８）と
を備え、
　前記第１バイポーラ膜（２４）と前記第２陽イオン交換膜（２５）とによって画定された第１室（３１）に前記再生排水が供給されるとともに前記再生酸性水溶液は前記第１室（３１）から流出するように構成されている。

　このような構成によれば、酸性水溶液を使用して脱塩装置を再生処理することによって発生した再生排水から再生酸性水溶液を分離して、再生酸性水溶液を酸性水溶液の少なくとも一部として脱塩装置の再生に再使用することにより、酸性水溶液の消費量を抑制できるので、脱塩装置の再生処理のコストを低減することができる。

［３］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［２］の排水処理システムであって、
　前記セル（３０）は、前記第２バイポーラ膜（２８）と前記陰極（２９）との間に、前記第３陽イオン交換膜（２７）に対向する第４陽イオン交換膜（２０１）と、前記第４陽イオン交換膜（２０１）に対向する第３陰イオン交換膜（２０２）及び第５陽イオン交換膜（２０３）を含む第３バイポーラ膜（２０４）とを含む繰り返し単位（２００）を少なくとも１つ備え、
　前記第２バイポーラ膜（２８）と前記第４陽イオン交換膜（２０１）とによって前記第１室（３１）が画定される。

　このような構成によれば、バイポーラ膜電気透析器のセルの容量が大きくなることにより、電気透析の効率が大きくなるので、脱塩装置の再生処理のコストを低減することができる。

［４］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［３］の排水処理システムであって、
　前記繰り返し単位（２００）を少なくとも２つ備え、隣り合う２つの繰り返し単位（２００，２００）の一方の前記第３バイポーラ膜（２０４）と前記隣り合う２つの繰り返し単位（２００，２００）の他方の前記第４陽イオン交換膜（２０１）とによって前記第１室（３１）が画定される。

［５］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［１］の排水処理システムであって、
　前記バイポーラ膜電気透析器（１００）は、
　陽極（１０１）と、
　陰極（１０９）と、
　前記陽極（１０１）及び前記陰極（１０９）間に設けられたセル（１１０）と
を備え、
　前記セル（１１０）は、
　第１陰イオン交換膜（１０２）及び第１陽イオン交換膜（１０３）を含む第１バイポーラ膜（１０４）と、
　前記第１陽イオン交換膜（１０３）に対向する第２陰イオン交換膜（１０５）と、
　前記第２陰イオン交換膜（１０５）に対向する第３陰イオン交換膜（１０６）及び第２陽イオン交換膜（１０７）を含む第２バイポーラ膜（１０８）と
を備え、
　前記第２陰イオン交換膜（１０５）と前記第３陰イオン交換膜（１０６）とによって画定された第１室（１２０）に前記再生排水が供給され、前記第１陽イオン交換膜（１０３）と前記第２陰イオン交換膜（１０５）とによって画定された第２室（１２２）から前記再生酸性水溶液が流出するように構成されている。

［６］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［５］の排水処理システムであって、
　前記セル（１１０）は、前記第２バイポーラ膜（１０８）と前記陰極（１０９）との間に、前記第２陽イオン交換膜（１０７）に対向する第４陰イオン交換膜（４０１）と、前記第４陰イオン交換膜（４０１）に対向する第５陰イオン交換膜（４０２）及び第３陽イオン交換膜（４０３）を含む第３バイポーラ膜（４０４）とを含む繰り返し単位（４００）を少なくとも１つ備え、
　前記第４陰イオン交換膜（４０１）と前記第３バイポーラ膜（４０４）とによって前記第１室（１２０）が画定され、前記第２バイポーラ膜（１０８）と前記第４陰イオン交換膜（４０１）とによって前記第２室（１２２）が画定される。

［７］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［６］の排水処理システムであって、
　前記繰り返し単位（４００）を少なくとも２つ備え、前記繰り返し単位（４００）のそれぞれにおける前記第４陰イオン交換膜（４０１）と前記第３バイポーラ膜（４０４）とによって前記第１室（１２０）が画定され、隣り合う２つの繰り返し単位（４００，４００）の一方の前記第３バイポーラ膜（４０４）と前記隣り合う２つの繰り返し単位（４００，４００）の他方の前記第４陰イオン交換膜（４０１）とによって前記第２室（１２２）が画定される。

［８］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［５］～［７］のいずれかの排水処理システムであって、
　前記バイポーラ膜電気透析器（１００）は、前記第１室（１２０）からアンモニア水が流出するように構成され、
　前記排水処理システム（１）は、前記第１室（１２０）から流出したアンモニア水からアンモニアを分離するアンモニアストリッパー（５０）をさらに備える。

　このような構成によれば、第１室及び第２室のそれぞれから流出するアンモニア水の純度が低い場合に、ボイラや脱硝装置等で使用せずに廃液処理することができる。

［９］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［１］の排水処理システムであって、
　前記バイポーラ膜電気透析器（１８）は、
　陽極（７１）と、
　陰極（８０）と、
　前記陽極（７１）及び前記陰極（８０）間に設けられたセル（９０）と
を備え、
　前記セル（９０）は、
　第１陰イオン交換膜（７２）及び第１陽イオン交換膜（７３）を含む第１バイポーラ膜（７４）と、
　前記第１陽イオン交換膜（７３）に対向する第２陰イオン交換膜（７５）と、
　前記第２陰イオン交換膜（７５）に対向する第２陽イオン交換膜（７６）と、
　前記第２陽イオン交換膜（７６）に対向する第３陰イオン交換膜（７７）及び第３陽イオン交換膜（７８）を含む第２バイポーラ膜（７９）と
を備え、
　前記第２陰イオン交換膜（７５）と前記第２陽イオン交換膜（７６）とによって画定された第１室（８１）に前記再生排水が供給され、前記第１バイポーラ膜（７４）と前記第２陰イオン交換膜（７５）とによって画定された第２室（８２）から前記再生酸性水溶液が流出するように構成されている。

［１０］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［９］の排水処理システムであって、
　前記セル（９０）は、前記第２バイポーラ膜（７９）と前記陰極（８０）との間に、前記第３陽イオン交換膜（７８）に対向する第４陰イオン交換膜（３０１）と、前記第４陰イオン交換膜（３０１）に対向する第４陽イオン交換膜（３０２）と、前記第４陽イオン交換膜（３０２）に対向する第５陰イオン交換膜（３０３）及び第５陽イオン交換膜（３０４）を含む第３バイポーラ膜（３０５）とを含む繰り返し単位（３００）を少なくとも１つ備え、
　前記第４陰イオン交換膜（３０１）と前記第４陽イオン交換膜（３０２）とによって前記第１室（８１）が画定され、前記第２バイポーラ膜（７９）と前記第４陰イオン交換膜（３０１）とによって前記第２室（８２）が画定される。

［１１］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［１０］の排水処理システムであって、
　前記繰り返し単位（３００）を少なくとも２つ備え、前記繰り返し単位（３００）のそれぞれにおける前記第４陰イオン交換膜（３０１）と前記第４陽イオン交換膜（３０２）とによって前記第１室（８１）が画定され、隣り合う２つの繰り返し単位（３００，３００）の一方の前記第３バイポーラ膜（３０５）と前記隣り合う２つの繰り返し単位（３００，３００）の他方の前記第４陰イオン交換膜（３０１）とによって前記第２室（８２）が画定される。

［１２］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［１］～［８］のいずれかの排水処理システムであって、
　前記バイポーラ膜電気透析器（８）に流入する前の前記再生排水に対して前記アンモニウム塩の濃縮を行う濃縮器（１４）をさらに備える。

　再生排水中のアンモニウム塩の濃度が低いと、電気透析による再生酸性水溶液の分離効率が低下するが、上記［６］の構成によれば、アンモニウム塩の濃度を高めた再生排水に対して電気透析を行えるので、電気透析による再生酸性水溶液の分離効率を高めることができる。

［１３］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［９］～［１１］のいずれかの排水処理システムであって、
　前記バイポーラ膜電気透析器（１８）は、前記第２陽イオン交換膜（７６）と前記第２バイポーラ膜（７９）とによって画定された第３室（８３）からアンモニア水が流出するように構成されるとともに、前記再生排水から前記再生酸性水溶液及び前記アンモニア水が分離された残りの成分である希釈液が前記第１室（８１）から流出するように構成され、
　前記排水処理システム（１）は、
　前記バイポーラ膜電気透析器（１８）に流入する前の前記再生排水に対して前記アンモニウム塩の濃縮を行う濃縮器（１４）と、
　前記第１室（８１）から流出する前記希釈液を、前記濃縮器（１４）に流入する前の前記再生排水に供給する希釈液戻りライン（６２）と
をさらに備える。

　このような構成によれば、希釈液を再生排水と共に濃縮した上で再び電気透析することができるので、濃縮器に流入する前の再生排水に希釈液を供給しない場合に比べて、再生酸性水溶液及び再生アルカリ性水溶液の分離量を増加することができる。

［１４］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［１］の排水処理システムであって、
　アルカリ金属の水酸化物を含むアルカリ性水溶液を前記再生排水に供給する供給装置（４０）と、
　前記アルカリ性水溶液が供給された前記再生排水からアンモニアを分離するアンモニアストリッパー（５０）と
を備え、
　前記再生排水に由来する前記液体は前記アンモニアストリッパーの排液であり、
　前記バイポーラ膜電気透析器（１８）は、前記排液から、前記再生酸性水溶液と、前記アルカリ性水溶液と同じ溶質を含む水溶液としての再生アルカリ性水溶液とを別々に分離し、前記再生アルカリ性水溶液は前記アルカリ性水溶液の少なくとも一部として前記再生排水に供給されるように構成されている。

　このような構成によれば、酸性水溶液を使用して脱塩装置を再生処理することによって発生した再生排水にアルカリ性水溶液を供給してアンモニアストリッパーでアンモニアを分離した後、アンモニアストリッパーの排液から再生酸性水溶液及び再生アルカリ水溶液を分離して、再生酸性水溶液を酸性水溶液の少なくとも一部として脱塩装置の再生に再使用するとともに再生アルカリ性水溶液をアルカリ性水溶液の少なくとも一部として再生排水に供給することにより、酸性水溶液及びアルカリ性水溶液の消費量を抑制できるので、脱塩装置の再生処理のコストを低減することができる。

［１５］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［１４］の排水処理システムであって、
　前記バイポーラ膜電気透析器（１８）は、
　陽極（７１）と、
　陰極（８０）と、
　前記陽極（７１）及び前記陰極（８０）間に設けられたセル（９０）と
を備え、
　前記セル（９０）は、
　第１陰イオン交換膜（７２）及び第１陽イオン交換膜（７３）を含む第１バイポーラ膜（７４）と、
　前記第１陽イオン交換膜（７３）に対向する第２陰イオン交換膜（７５）と、
　前記第２陰イオン交換膜（７５）に対向する第２陽イオン交換膜（７６）と、
　前記第２陽イオン交換膜（７６）に対向する第３陰イオン交換膜（７７）及び第３陽イオン交換膜（７８）を含む第２バイポーラ膜（７９）と
を備え、
　前記第２陰イオン交換膜（７５）と前記第２陽イオン交換膜（７６）とによって画定された第１室（８１）に前記排液が供給され、前記第１バイポーラ膜（７４）と前記第２陰イオン交換膜（７５）とによって画定された第２室（８２）から前記再生酸性水溶液が流出し、前記第２陽イオン交換膜（７６）と前記第２バイポーラ膜（７９）とによって画定された第３室（８３）から前記再生アルカリ性水溶液が流出するように構成されている。

［１６］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［１５］の排水処理システムであって、
　前記セル（９０）は、前記第２バイポーラ膜（７９）と前記陰極（８０）との間に、前記第３陽イオン交換膜（７８）に対向する第４陰イオン交換膜（３０１）と、前記第４陰イオン交換膜（３０１）に対向する第４陽イオン交換膜（３０２）と、前記第４陽イオン交換膜（３０２）に対向する第５陰イオン交換膜（３０３）及び第５陽イオン交換膜（３０４）を含む第３バイポーラ膜（３０５）とを含む繰り返し単位（３００）を少なくとも１つ備え、
　前記第４陰イオン交換膜（３０１）と前記第４陽イオン交換膜（３０２）とによって前記第１室（８１）が画定され、前記第２バイポーラ膜（７９）と前記第４陰イオン交換膜（３０１）とによって前記第２室（８２）が画定され、前記第４陽イオン交換膜（３０２）と前記第３バイポーラ膜（３０５）とによって前記第３室（８３）が画定される。

［１７］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［１６］の排水処理システムであって、
　前記繰り返し単位（３００）を少なくとも２つ備え、前記繰り返し単位（３００）のそれぞれにおける前記第４陰イオン交換膜（３０１）と前記第４陽イオン交換膜（３０２）とによって前記第１室（８１）が画定され、隣り合う２つの繰り返し単位（３００，３００）の一方の前記第３バイポーラ膜（３０５）と前記隣り合う２つの繰り返し単位（３００，３００）の他方の前記第４陰イオン交換膜（３０１）とによって前記第２室（８２）が画定され、前記繰り返し単位（３００）のそれぞれにおける前記第４陽イオン交換膜（３０２）と前記第３バイポーラ膜（３０５）とによって前記第３室（８３）が画定される。

［１８］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［１４］～［１７］のいずれかの排水処理システムであって、
　前記バイポーラ膜電気透析器（１８）に流入する前の前記排液に対して、前記再生排水に含まれる前記アンモニウム塩と前記アルカリ性水溶液に含まれる前記アルカリ金属の水酸化物との反応によって生成した前記アルカリ金属の塩の濃縮を行う濃縮器（１４）をさらに備える。

　アンモニアストリッパーの排液中のアルカリ金属の塩の濃度が低いと、電気透析による再生酸性水溶液及び再生アルカリ性水溶液の分離効率が低下するが、上記［１８］の構成によれば、アルカリ金属の塩の濃度を高めた排液に対して電気透析を行えるので、電気透析による再生酸性水溶液及びアルカリ性水溶液の分離効率を高めることができる。

［１９］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［１８］の排水処理システムであって、
　前記排液から前記酸性水溶液及び前記アルカリ性水溶液が分離された残りの成分である希釈液を、前記濃縮器（１４）に流入する前の前記排液に供給する希釈液戻りライン（６２）をさらに備える。

　このような構成によれば、希釈液を排液と共に濃縮した上で再び電気透析することができるので、濃縮器に流入する前の排液に希釈液を供給しない場合に比べて、再生酸性水溶液及び再生アルカリ性水溶液の分離量を増加することができる。

［２０］さらに別の態様に係る排水処理システムは、［１］～［１９］のいずれかの排水処理システムであって、
　アンモニアを含む前記水はボイラの復水である。

　本開示の排水処理システムによれば、アンモニアを含んだボイラの復水を脱塩する脱塩装置を酸性水溶液を使用して再生処理することによって発生した再生排水又は再生排水に由来する液体から再生酸性水溶液を分離して、再生酸性水溶液を酸性水溶液の少なくとも一部として脱塩装置の再生に再使用することにより、酸性水溶液の消費量を抑制できるので、脱塩装置の再生処理のコストを低減することができる。

１　排水処理システム
２　脱塩装置
８　バイポーラ膜電気透析器
１４　濃縮器
１８　バイポーラ膜電気透析器
２１　陽極
２２　第１陰イオン交換膜
２３　第１陽イオン交換膜
２４　第１バイポーラ膜
２５　第２陽イオン交換膜
２６　第２陰イオン交換膜
２７　第３陽イオン交換膜
２８　第２バイポーラ膜
２９　陰極
３０　セル
３１　第１室
４０　供給装置
５０　アンモニアストリッパー
６２　希釈液戻りライン
７１　陽極
７２　第１陰イオン交換膜
７３　第１陽イオン交換膜
７４　第１バイポーラ膜
７５　第２陰イオン交換膜
７６　第２陽イオン交換膜
７７　第３陰イオン交換膜
７８　第３陽イオン交換膜
７９　第２バイポーラ膜
８０　陰極
８１　第１室
８２　第２室
８３　第３室
９０　セル
１００　バイポーラ膜電気透析器
１０１　陽極
１０２　第１陰イオン交換膜
１０３　第１陽イオン交換膜
１０４　第１バイポーラ膜
１０５　第２陰イオン交換膜
１０６　第３陰イオン交換膜
１０７　第２陽イオン交換膜
１０８　第２バイポーラ膜
１０９　陰極
１１０　セル
１２０　第１室
１２２　第２室
２００　繰り返し単位
２０１　第４陽イオン交換膜
２０２　第３陰イオン交換膜
２０３　第５陽イオン交換膜
２０４　第３バイポーラ膜
３００　繰り返し単位
３０１　第４陰イオン交換膜
３０２　第４陽イオン交換膜
３０３　第５陰イオン交換膜
３０４　第５陽イオン交換膜
３０５　第３バイポーラ膜
４００　繰り返し単位
４０１　第４陰イオン交換膜
４０２　第５陰イオン交換膜
４０３　第３陽イオン交換膜
４０４　第３バイポーラ膜

Claims

　アンモニアを含む水を脱塩する脱塩装置を酸性水溶液を使用して再生処理することによって発生した再生排水を処理するための排水処理システムであって、
　前記脱塩装置に捕捉されたアンモニアと前記酸性水溶液との反応で生成したアンモニウム塩を含む前記再生排水又は該再生排水に由来する液体から、前記酸性水溶液と同じ酸性溶質を含む水溶液を再生酸性水溶液として分離するバイポーラ膜電気透析器を備え、
　前記再生酸性水溶液は前記酸性水溶液の少なくとも一部として前記脱塩装置の再生に使用されるように構成されている排水処理システム。
　前記バイポーラ膜電気透析器は、
　陽極と、
　陰極と、
　前記陽極及び前記陰極間に設けられたセルと
を備え、
　前記セルは、
　第１陰イオン交換膜及び第１陽イオン交換膜を含む第１バイポーラ膜と、
　前記第１陽イオン交換膜に対向する第２陽イオン交換膜と、
　前記第２陽イオン交換膜に対向する第２陰イオン交換膜及び第３陽イオン交換膜を含む第２バイポーラ膜と
を備え、
　前記第１バイポーラ膜と前記第２陽イオン交換膜とによって画定された第１室に前記再生排水が供給されるとともに前記再生酸性水溶液は前記第１室から流出するように構成されている、請求項１に記載の排水処理システム。
　前記セルは、前記第２バイポーラ膜と前記陰極との間に、前記第３陽イオン交換膜に対向する第４陽イオン交換膜と、前記第４陽イオン交換膜に対向する第３陰イオン交換膜及び第５陽イオン交換膜を含む第３バイポーラ膜とを含む繰り返し単位を少なくとも１つ備え、
　前記第２バイポーラ膜と前記第４陽イオン交換膜とによって前記第１室が画定される、請求項２に記載の排水処理システム。
　前記繰り返し単位を少なくとも２つ備え、隣り合う２つの繰り返し単位の一方の前記第３バイポーラ膜と前記隣り合う２つの繰り返し単位の他方の前記第４陽イオン交換膜とによって前記第１室が画定される、請求項３に記載の排水処理システム。
　前記バイポーラ膜電気透析器は、
　陽極と、
　陰極と、
　前記陽極及び前記陰極間に設けられたセルと
を備え、
　前記セルは、
　第１陰イオン交換膜及び第１陽イオン交換膜を含む第１バイポーラ膜と、
　前記第１陽イオン交換膜に対向する第２陰イオン交換膜と、
　前記第２陰イオン交換膜に対向する第３陰イオン交換膜及び第２陽イオン交換膜を含む第２バイポーラ膜と
を備え、
　前記第２陰イオン交換膜と前記第３陰イオン交換膜とによって画定された第１室に前記再生排水が供給され、前記第１陽イオン交換膜と前記第２陰イオン交換膜とによって画定された第２室から前記再生酸性水溶液が流出するように構成されている、請求項１に記載の排水処理システム。
　前記セルは、前記第２バイポーラ膜と前記陰極との間に、前記第２陽イオン交換膜に対向する第４陰イオン交換膜と、前記第４陰イオン交換膜に対向する第５陰イオン交換膜及び第３陽イオン交換膜を含む第３バイポーラ膜とを含む繰り返し単位を少なくとも１つ備え、
　前記第４陰イオン交換膜と前記第３バイポーラ膜とによって前記第１室が画定され、前記第２バイポーラ膜と前記第４陰イオン交換膜とによって前記第２室が画定される、請求項５に記載の排水処理システム。
　前記繰り返し単位を少なくとも２つ備え、前記繰り返し単位のそれぞれにおける前記第４陰イオン交換膜と前記第３バイポーラ膜とによって前記第１室が画定され、隣り合う２つの繰り返し単位の一方の前記第３バイポーラ膜と前記隣り合う２つの繰り返し単位の他方の前記第４陰イオン交換膜とによって前記第２室が画定される、請求項６に記載の排水処理システム。
　前記バイポーラ膜電気透析器は、前記第１室からアンモニア水が流出するように構成され、
　前記排水処理システムは、前記第１室から流出したアンモニア水からアンモニアを分離するアンモニアストリッパーをさらに備える、請求項５～７のいずれか一項に記載の排水処理システム。
　前記バイポーラ膜電気透析器は、
　陽極と、
　陰極と、
　前記陽極及び前記陰極間に設けられたセルと
を備え、
　前記セルは、
　第１陰イオン交換膜及び第１陽イオン交換膜を含む第１バイポーラ膜と、
　前記第１陽イオン交換膜に対向する第２陰イオン交換膜と、
　前記第２陰イオン交換膜に対向する第２陽イオン交換膜と、
　前記第２陽イオン交換膜に対向する第３陰イオン交換膜及び第３陽イオン交換膜を含む第２バイポーラ膜と
を備え、
　前記第２陰イオン交換膜と前記第２陽イオン交換膜とによって画定された第１室に前記再生排水が供給され、前記第１バイポーラ膜と前記第２陰イオン交換膜とによって画定された第２室から前記再生酸性水溶液が流出するように構成されている、請求項１に記載の排水処理システム。
　前記セルは、前記第２バイポーラ膜と前記陰極との間に、前記第３陽イオン交換膜に対向する第４陰イオン交換膜と、前記第４陰イオン交換膜に対向する第４陽イオン交換膜と、前記第４陽イオン交換膜に対向する第５陰イオン交換膜及び第５陽イオン交換膜を含む第３バイポーラ膜とを含む繰り返し単位を少なくとも１つ備え、
　前記第４陰イオン交換膜と前記第４陽イオン交換膜とによって前記第１室が画定され、前記第２バイポーラ膜と前記第４陰イオン交換膜とによって前記第２室が画定される、請求項９に記載の排水処理システム。
　前記繰り返し単位を少なくとも２つ備え、前記繰り返し単位のそれぞれにおける前記第４陰イオン交換膜と前記第４陽イオン交換膜とによって前記第１室が画定され、隣り合う２つの繰り返し単位の一方の前記第３バイポーラ膜と前記隣り合う２つの繰り返し単位の他方の前記第４陰イオン交換膜とによって前記第２室が画定される、請求項１０に記載の排水処理システム。
　前記バイポーラ膜電気透析器に流入する前の前記再生排水に対して前記アンモニウム塩の濃縮を行う濃縮器をさらに備える、請求項１～８のいずれか一項に記載の排水処理システム。
　前記バイポーラ膜電気透析器は、前記第２陽イオン交換膜と前記第２バイポーラ膜とによって画定された第３室からアンモニア水が流出するように構成されるとともに、前記再生排水から前記再生酸性水溶液及び前記アンモニア水が分離された残りの成分である希釈液が前記第１室から流出するように構成され、
　前記排水処理システムは、
　前記バイポーラ膜電気透析器に流入する前の前記再生排水に対して前記アンモニウム塩の濃縮を行う濃縮器と、
　前記第１室から流出する前記希釈液を、前記濃縮器に流入する前の前記再生排水に供給する希釈液戻りラインと
をさらに備える、請求項９～１１のいずれか一項に記載の排水処理システム。
　アルカリ金属の水酸化物を含むアルカリ性水溶液を前記再生排水に供給する供給装置と、
　前記アルカリ性水溶液が供給された前記再生排水からアンモニアを分離するアンモニアストリッパーと
を備え、
　前記再生排水に由来する前記液体は前記アンモニアストリッパーの排液であり、
　前記バイポーラ膜電気透析器は、前記排液から、前記再生酸性水溶液と、前記アルカリ性水溶液と同じ溶質を含む水溶液としての再生アルカリ性水溶液とを別々に分離し、前記再生アルカリ性水溶液は前記アルカリ性水溶液の少なくとも一部として前記再生排水に供給されるように構成されている、請求項１に記載の排水処理システム。
　前記バイポーラ膜電気透析器は、
　陽極と、
　陰極と、
　前記陽極及び前記陰極間に設けられたセルと
を備え、
　前記セルは、
　第１陰イオン交換膜及び第１陽イオン交換膜を含む第１バイポーラ膜と、
　前記第１陽イオン交換膜に対向する第２陰イオン交換膜と、
　前記第２陰イオン交換膜に対向する第２陽イオン交換膜と、
　前記第２陽イオン交換膜に対向する第３陰イオン交換膜及び第３陽イオン交換膜を含む第２バイポーラ膜と
を備え、
　前記第２陰イオン交換膜と前記第２陽イオン交換膜とによって画定された第１室に前記排液が供給され、前記第１バイポーラ膜と前記第２陰イオン交換膜とによって画定された第２室から前記再生酸性水溶液が流出し、前記第２陽イオン交換膜と前記第２バイポーラ膜とによって画定された第３室から前記再生アルカリ性水溶液が流出するように構成されている、請求項１４に記載の排水処理システム。
　前記セルは、前記第２バイポーラ膜と前記陰極との間に、前記第３陽イオン交換膜に対向する第４陰イオン交換膜と、前記第４陰イオン交換膜に対向する第４陽イオン交換膜と、前記第４陽イオン交換膜に対向する第５陰イオン交換膜及び第５陽イオン交換膜を含む第３バイポーラ膜とを含む繰り返し単位を少なくとも１つ備え、
　前記第４陰イオン交換膜と前記第４陽イオン交換膜とによって前記第１室が画定され、前記第２バイポーラ膜と前記第４陰イオン交換膜とによって前記第２室が画定され、前記第４陽イオン交換膜と前記第３バイポーラ膜とによって前記第３室が画定される、請求項１５に記載の排水処理システム。
　前記繰り返し単位を少なくとも２つ備え、前記繰り返し単位のそれぞれにおける前記第４陰イオン交換膜と前記第４陽イオン交換膜とによって前記第１室が画定され、隣り合う２つの繰り返し単位の一方の前記第３バイポーラ膜と前記隣り合う２つの繰り返し単位の他方の前記第４陰イオン交換膜とによって前記第２室が画定され、前記繰り返し単位のそれぞれにおける前記第４陽イオン交換膜と前記第３バイポーラ膜とによって前記第３室が画定される、請求項１６に記載の排水処理システム。
　前記バイポーラ膜電気透析器に流入する前の前記排液に対して、前記再生排水に含まれる前記アンモニウム塩と前記アルカリ性水溶液に含まれる前記アルカリ金属の水酸化物との反応によって生成した前記アルカリ金属の塩の濃縮を行う濃縮器をさらに備える、請求項１４～１７のいずれか一項に記載の排水処理システム。
　前記排液から前記酸性水溶液及び前記アルカリ性水溶液が分離された残りの成分である希釈液を、前記濃縮器に流入する前の前記排液に供給する希釈液戻りラインをさらに備える、請求項１８に記載の排水処理システム。
　アンモニアを含む前記水はボイラの復水である、請求項１～１９のいずれか一項に記載の排水処理システム。