本申请涉及水处理系统领域。更具体地，本申请涉及可转换的正渗透系统，以及相关的组合物和方法。
背景技术：
：整治或处理工业过程所产生的废水是许多工业面临的挑战。例如，石油和天然气工业中的钻井和水力压裂会产生采出水，其可能难以处理并面临着日益严格的处理限制。采出水是来自地下地层的水，其在石油或天然气生产过程中被带到地表。例如，根据地区的不同，在页岩气的生产中，每生产一百万立方英尺的天然气可以产生大约25-1000加仑的采出水(gal/mmcf)[shaffer，d.l.等，environ.sci.technol.2013，47，9569-9583]。这种采出水具有的总溶解固体(tds)浓度通常比普通饮用水或地表排水所允许的tds浓度更高；例如，一些采出水的tds范围为8000mg/l至360000mg/l，而某些水质标准仅允许500mg/l。此外，采出水可能包括在石油和天然气回收过程中使用的化学品，这可导致采出水具有低ph或高ph、高有机物含量或相对高的悬浮固体浓度[r.l.mcginnis等，desalination，2013，312，67-74；shaffer，d.l.等，environ.sci.technol.2013，47，9569-9583]。通常使用的废水处理方法涉及深井注入，其包括将废水运输并注入先前钻出的井中。这种处理方法可能很昂贵：例如，来自加拿大西部montneyshale的采出水处理成本约为$50/m3[paktinat,j.等，canadiansocietyforunconventionalgas/societyofpetroleumengineers，149272，2011]。深井处理也有一定的危险：例如，这种处理方式可以对现有的断层线施加压力，诱发“人造”地震。据美国地质调查局(usgs)报道，相比于1970年到2000年之间每年平均观察到20次地震，从2010年到2013年，平均每年发生100次地震；这被发现与通过深井注入增加水力压裂和废物处理的增加相对应[http://time.com/84225/fracking-and-earthquake-link/，在2015年6月12日访问；http://www.cbc.ca/news/canada/calgary/earthquake-hazard-linked-with-deep-well-injection-in-alberta-1.2751963，在2015年6月12日访问；http://www.usgs.gov/blogs/features/usgs_top_story/man-made-earthquakes/，在2015年6月12日访问]。作为处理方法的替代方法，目前采用的用于整治废水的方法包括蒸馏(例如机械蒸汽压缩，“mvc”)、结晶、反渗透和正渗透。mvc是一种蒸发技术，其使用开环热泵来从高盐度采出水蒸发水。这种蒸发技术是本质上能耗高的；并且，当mvc装置可在60℃下运行时，其具体能耗可接近14kwh/m3馏分(例如，在600m3馏分/天且采出水馏分回收率为30％的条件下，能耗为13.6kwh/m3馏分)[shaffer,d.l.等，environ.sci.technol.2013，47，9569-9583]。相比之下，结晶是涉及完全水蒸发的蒸发废水整治工艺：它使得形成固体盐，从而提供零液体排放整治工艺。然而，结晶通常被认为是一种昂贵的整治方法，部分原因在于其机械能/热能需求高。反渗透(ro)是基于膜的分离工艺，其通过施加液压来克服系统固有的渗透压差，将来自高溶质浓度区域(进料溶液)的溶剂(例如废水)通过半渗透、不含盐的膜驱使到低溶质浓度区域。一般来说，所需的液压压力高(≥50atm)，因此，ro的能耗可能与mvc相当。膜污染以及进料溶液浓度的高压操作极限70000mg/ltds都进一步损害了ro的性能[shaffer,d.l.等，environ.sci.technol.2013，47，9569-9583；stone,m.l.等，desalination，2013，312，124-129]。相比之下，作为可替代整治水的其他方法的另一种基于膜的分离工艺，正渗透(fo)成本更低，压力更低。fo通过水穿过半透膜的自发运动进行操作，这是由于在不含盐的半透膜的一侧的进料溶液(例如废水)与在膜的另一侧的含有高浓度汲取溶质的汲取液之间的渗透压的固有差异导致的。一旦膜两侧的渗透压相等，水的运动即停止。可以通过将稀释的汲取溶液中的汲取溶质与水分离来获得清洁的水。为了促进通过从稀释的汲取溶液中通过除去汲取溶质而从fo系统分离水，开发了可转换的和/或热解的汲取溶质。如pct申请pct/ca2011/050075中所述，jessop等人开发了可转换水组合物和相关系统，其可在初始离子强度和增强离子强度之间转换；该组合物包括水和可转换的胺添加剂。胺添加剂，其包括至少一种碱性足够强以被质子化的氮，并在水和离子化触发剂(例如co2)的存在下能可逆地转化为铵盐，从而增加水的离子强度和渗透压。将离子体系暴露于减压、热和/或冲洗气体(例如空气、氮气)将引起胺添加剂的去质子化，使水回到其初始离子强度。去质子化添加剂与其离子形态相比通常更容易从水分离。可转换水组合物的固有特性，包括其离子强度和渗透压可逆增加的能力以及可转换添加剂从水的可移除性，使得该组合物特别适合用作fo汲取溶液。如neff在美国专利us3130156中所述，以及随后由mcginnis(参见，例如，美国专利us7560029)所述，还开发了包括基于热解氨的汲取溶液的fo系统。这些基于氨的fo系统包括通过在水的存在下将氨暴露于co2以产生铵盐而产生的相对高渗透压的汲取溶液。从这样的fo系统分离水据称是可能的，即通过将稀释的汲取溶液的铵盐分解成它们的组成气体并将这些气体从水中分离出来。然而，如jessop等人所述，与包括基于胺的汲取溶液的那些工艺相比，包括基于氨的汲取溶液的工艺更耗能：例如，nh4+盐的去质子化需要52.3kj/mol的能量输入，而与之相当的nr3h+系统仅需要36.9kj/mol[mucci,a.；domain,r.；benoit，r.l.can.j.chem.1980，58，953-958]。最近，ikeda等人、elimelech等人和forwardwatertechnologies描述了包括基于三甲胺(tma)的汲取溶液的fo系统[参见，例如，pct申请pct/jp2011/072261；和boo，c.，journalofmembranescience，2015，473，302-309]。tma是胺添加剂，当在水的存在下暴露于离子化触发剂(例如酸性气体)时其能够在中性形式和离子化形式之间转换；因此，其可用于提供具有可转换的渗透强度的溶液，如jessop等人首次描述的。与氨一样，tma在常温常压下是气体；因此，向包括离子化tma盐的溶液施加减压、热或冲洗气体将使其转化回到其包括tma气体的组分，由此促进从溶液中除去tma。因此，与基于氨的fo系统一样，基于tma的fo系统提供了用于从汲取溶液中分离水的简便手段；并且比基于氨的系统具有更低的能量需求。ikeda等人展示了将基于离子化tma的fo系统用于含有0.1wt％-3.5wt％tds的进料溶液，而elimelech等人仅使用去离子化的水作为进料溶液，仅为了表明tma作为汲取溶质的可用性。两组在其fo系统中使用相当稀释的汲取溶液：<26wt％(ikeda等人)；和11wt％(elimelech等人)的离子化tma。ikeda等人和elimelech等人进行的研究展示了对于淡水进料流或盐浓度近似等于海水的进料流使用离子化tma作为fo系统的汲取溶液中的可转换试剂。这些研究中使用的进料流很容易用于ro系统。然而，如上所述，ro系统对于进料溶液的高压操作极限为70000mg/ltds；更浓缩的进料流通常不能使用ro来处理而是需要替代的处理方法。仍然需要一种fo系统，其在比基于氨的fo系统更低的能量下操作，提供一种将汲取溶质从水中分离的简便方法，并且具有整治将不能被ro系统处理的进料溶液(如具有高tds的工业过程废水)的功用。提供上述信息的目的是使得申请人认为可能与本发明相关的信息被公知。不必然意在承认也不应该被理解成任何上述信息都构成对抗本发明的现有技术。技术实现要素：本申请的目的是提供一种可转换的正渗透系统及其方法。根据本申请的一个方面，提供了一种处理含水进料流的方法，包括：使用汲取溶质浓度≥20wt％的含水汲取溶液进行正渗透，其中所述汲取溶质包括离子化的三甲胺和抗衡离子；其中所述进料流：(i)包括≥5wt％的总溶解固体；(ii)在≤20℃的温度；(iii)在≥30℃-≤60℃之间的温度；(iv)具有酸性ph或碱性ph；(v)包括有机内容物；(vi)包括悬浮固体；或(vii)(i)-(vi)中的两者以上的任何组合。根据一个实施方式，提供了一种包括正渗透的方法，其中所述正渗透包括：a)将所述进料流引入到选择性渗透水的半透膜的一侧；b)将所述汲取溶液引入所述半透膜的另一侧；c)使得水通过所述半透膜从所述进料溶液流入所述汲取溶液中以形成浓缩的进料溶液和稀释汲取溶液。根据另一个实施方式，提供了包括正渗透的方法，其中所述正渗透还包括：d)从所述稀释汲取溶液分离所述汲取溶质；和e)从所分离的汲取溶质重新构成浓缩汲取溶液。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中从所述稀释汲取溶液分离所述汲取溶质包括：反渗透；挥发；加热；冲洗气体；真空或部分真空；搅动；或其任何组合。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中重新构成所述浓缩汲取溶液包括：a)将离子化触发剂例如二氧化碳引入到三甲胺的水溶液中；b)将三甲胺引入离子化触发剂例如二氧化碳的水溶液中；c)同时将三甲胺和离子化触发剂例如二氧化碳引入水溶液中；或者d)其任何组合。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述过程是：i)闭路方法；ii)连续循环方法；或者，iii)其组合。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述进料溶液包括在5-30wt％之间的总溶解固体；或者可替选地，在5-25wt％之间的总溶解固体；或者可替选地，在5-20wt％之间的总溶解固体；或者可替选地，在5-15wt％之间的总溶解固体；或者可替选地，在5-10wt％之间的总溶解固体；或者可替选地，在6-10wt％之间的总溶解固体。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述总溶解固体包括：金属氧化物；矿物质；一价离子；二价离子；三价离子；或其任何组合。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述进料溶液的温度在0-15℃之间；或者可替选地，在0-10℃之间；或者可替选地，在0-5℃之间；或者可替选地，在3-5℃之间。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述进料溶液的温度在30-60℃之间；或者可替选地，在30-50℃之间；或者可替选地，在30-40℃之间；或者可替选地，在30-35℃之间。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述进料溶液的ph≤6；或者可替选地，≤5；或者可替选地，≤3。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述进料溶液的ph≥8；或者可替选地，≥9；或者可替选地，≥11。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述进料溶液的所述有机内容物包括：悬浮或溶解的有机化合物、碳水化合物、多糖、蛋白质、藻类、病毒、植物物质、动物物质，或其任何组合。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述进料溶液包括悬浮固体。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述进料溶液是硬水、工艺用水、采出水、返排水、废水，或其任何组合。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述汲取溶液的汲取溶质浓度在≥30wt％至饱和之间；或者可替选地，在30-70wt％之间；或者可替选地，在30-60wt％之间；或者可替选地，在30-50wt％之间；或者可替选地，在30-40wt％之间。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述汲取溶液的汲取溶质浓度在30-40wt％之间；或者可替选地，在60-70wt％之间。根据另一个实施方式，提供了一种方法，其中所述进料流时复合进料流，包括：≥5wt％的总溶解固体以及(i)有机物内容；(ii)悬浮固体；或(iii)有机物内容物和悬浮固体。根据本申请的另一个方面，提供了一种正渗透系统，包括：(i)具有≥20wt％的汲取溶质浓度的含水汲取溶液，所述汲取溶质包括离子化的三甲胺和抗衡离子；和(i)至少一个正渗透元件，包括：选择性渗透水的半透膜，所述半透膜具有第一侧和第二侧；至少一个端口，以使所述进料溶液与所述膜的所述第一侧流体连通；以及至少一个端口，以使所述汲取溶液与所述膜的所述第二侧流体连通，其中水通过所述半透膜从所述进料溶液流入所述汲取溶液，以形成浓缩进料溶液和稀释汲取溶液。根据一个实施方式，提供了还包括用于再生汲取溶液的系统的系统，包括：a)用于从所述稀释汲取溶液中分离所述汲取溶质或非离子化形式的所述汲取溶质的装置；b)用于从分离的所述汲取溶质或非离子化形式的所述汲取溶质重新构成所述汲取溶液的装置。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中用于从所述稀释汲取溶液分离所述汲取溶质的装置包括：反渗透系统；挥发；加热；冲洗气体；真空或部分真空；搅动；或其任何组合。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中用于从分离的所述汲取溶质或非离子化形式的所述汲取溶质重新构成所述汲取溶液的装置包括：a)用于将离子化触发即例如二氧化碳加到三甲胺的水溶液中的装置；b)用于将三甲胺引入离子化触发剂例如二氧化碳的水溶液中的装置；c)用于将三甲胺和离子化触发剂例如二氧化碳同时引入水溶液的装置；或者d)其任何组合。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述系统是：(i)闭路的；(ii)连续循环的；或(iii)其组合。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述进料溶液包括在5-30wt％之间的总溶解固体；或者可替选地，在5-25wt％之间的总溶解固体；或者可替选地，在5-20wt％之间的总溶解固体；或者可替选地，在5-15wt％之间的总溶解固体；或者可替选地，在5-10wt％之间的总溶解固体；或者可替选地，在6-10wt％之间的总溶解固体。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述总溶解固体包括：金属氧化物；矿物质；一价离子；二价离子；三价离子；或其组合。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述进料溶液的温度在0-15℃之间；或者可替选地，在0-10℃之间；或者可替选地，在0-5℃之间；或者可替选地，在3-5℃之间。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述进料溶液的温度在30-60℃之间；或者可替选地，在30-50℃之间；或者可替选地，在30-40℃之间；或者可替选地在30-35℃之间。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述进料溶液的ph≤6；或者，可替选地，≤5；或者可替选地，≤3。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述进料溶液的ph≥8；或者可替选地，≥9；或者可替选地，≥10。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述进料溶液包括有机内容物。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述有机内容物包括悬浮或溶解的有机化合物、碳水化合物、多糖、蛋白质、藻类、病毒、植物物质、动物物质，或其任何组合。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述进料溶液包括悬浮固体。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述进料溶液是硬水、工艺用水、采出水、返排水、废水或其任何组合。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述汲取溶液的汲取溶质浓度在≥30wt％与饱和之间；或者可替选地，在30-70wt％之间；或者可替选地，在30-60wt％之间；或者可替选地，在30-50wt％之间；或者可替选地，在30-40wt％之间。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述汲取溶液的汲取溶质浓度在30-40wt％之间；或者可替选地，在60-70wt％之间。根据另一个实施方式，提供了一种系统，其中所述进料流是复合进料流，包括：≥5wt％的总溶解固体，以及(i)有机内容物；(ii)悬浮固体；或(iii)有机内容物和悬浮固体。根据本申请的另一个方面，提供了用于正渗透方法的汲取溶液，包括：(i)水；(ii)≥20wt％浓度的离子化三甲胺；和(iii)具有适于作为离子化三甲胺的抗衡离子的浓度的阴离子。根据一个实施方式，提供了一种汲取溶液，其中所述离子化三甲胺的浓度在≥30wt％至饱和之间；或者可替选地，在30-70wt％之间；或者可替选地，在30-60wt％之间；或者可替选地，在30-50wt％之间；或者可替选地，在30-40wt％之间。根据另一个实施方式，提供了一种汲取溶液，其中所述阴离子是碳酸根、碳酸氢根，或其组合。根据另一个实施方式，提供了一种汲取溶液，其中所述阴离子的来源是co2气体。附图说明为了更好地理解本申请以及本申请的其他方面和进一步特征，参考以下要结合附图和表格使用的描述，其中：图1a示出了如本文所描述和使用的正渗透(fo)流动池的示例的图；图1b示出了离子化三甲胺的气相色谱-火焰离子化检测器(gc-fid)分析的校准曲线；图1c示出了离子化三甲胺的傅立叶变换红外光谱(ft-ir)分析的校准曲线；图2示出了概述66wt％浓度的离子化三甲胺汲取溶液相对于时间(3小时)和各种进料溶液浓度的质量变化的图表；图3示出了概述33wt％浓度的离子化三甲胺汲取溶液相对于时间(3小时)的质量变化的图表；图4示出了概述在装有3wt％浓度的nacl进料溶液的流动池中，基于在28天内操作24小时的33wt％离子化三甲胺汲取溶液相对于时间(24小时)的质量变化的图表；图5示出了概述基于在28天内操作第一小时的通过本文所述的fo流动池获得的通量的图表，所述fo流动池装有33wt％的离子化三甲胺汲取溶液和3wt％的nacl进料溶液；图6示出了概述反向盐通量的图表，反向盐通量在28天内操作第二小时后计算得到，通过本文所述的fo流动池获得获得，所述fo流动池装有33wt％的离子化三甲胺汲取溶液和3wt％的nacl进料溶液；图7示出了概述在装有不同浓度的包括nacl或nacl/cacl2的进料溶液(所述包括nacl/cacl2的进料溶液由％总溶解固体表征；％tds)的fo流动池中，33wt％离子化三甲胺汲取溶液相对于时间(3小时)的质量变化的图表；图8示出了概述在装有不同浓度的包括nacl/cacl2的进料溶液(所述包括nacl/cacl2的进料溶液由％tds表征)的fo流动池中，66wt％离子化三甲胺汲取溶液相对于时间(3小时)的质量变化的图表；图9示出了概述在装有6wt％tds进料溶液(fs)且进料溶液温度变化的fo流动池中，66wt％离子化三甲胺汲取溶液相对于时间(3小时)的质量变化的图表；图10示出了概述在装有6wt％tds进料溶液(fs)且进料溶液温度和汲取溶液(ds)温度变化的的fo流动池中，66wt％离子化三甲胺汲取溶液相对于时间(3小时)的质量变化的图表；图11示出了概述在装有6wt％tds进料溶液(fs)且进料溶液ph变化的fo流动池中，33wt％离子化三甲胺汲取溶液相对于时间(3小时)的质量变化的图表；图12示出了如本文所述和使用的用于重新构成离子化三甲胺汲取溶液的设备设置的示范性非限制性示例的图；图13示出了概述在装有低盐进料水溶液(<1wt％tds)的fo流动池中，66wt％离子化三甲胺汲取溶液相对于时间(3小时)的质量变化的对照研究的图表；图14示出了三甲胺的ft-ir分析的校准曲线；图15示出了概述在较大规模的fo流动池中，12.5wt％nacl汲取溶液和3wt％nacl进料溶液相对于时间(1小时)的质量变化的图表；图16示出了概述在较大规模的fo流动池中，33wt％离子化三甲胺汲取溶液和3wt％nacl进料溶液相对于时间(1小时)的质量变化的图表；图17示出了如本文所述和使用的用于从稀释汲取溶液中去除离子化三甲胺和抗衡离子作为汲取溶质的设备设置的示范性非限制性示例的图；图18示出了概述鼓泡气体和它们从汲取溶液去除汲取溶质的效果的对比的图表；以及图19示出了如本文描述和使用的更大规模的fo流动池的示范性非限制性示例的图；表1a记述了通量(lmh)值，其针对装有nacl进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液的流动池每次运行的第一小时计算得到；表1b记述了用于分析三甲胺的ft-ir校准曲线数据；表1c记述了用于分析离子化三甲胺的ft-ir校准曲线数据；表2记述了对于装有nacl进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液的流动池，进料溶液中存在的wt％三甲胺的反向盐通量值，其通过gc-fid计算；表3记述了对于装有nacl进料溶液和33wt％离子化三甲胺汲取溶液的流动池，进料溶液中存在的wt％三甲胺的反向盐通量值，其通过gc-fid计算；表4记述了对于在25℃装有包括nacl/cacl2的进料溶液(所述包括nacl/cacl2的进料溶液由％总溶解固体表征；％tds)的fo流动池的通量值(lmh)，其在流动池操作的第一小时期间计算得到；表5记述了对于装有包括nacl/cacl2的进料溶液(所述包括nacl/cacl2的进料溶液由％总溶解固体表征；％tds)的fo流动池的通量值(lmh)，其在流动池操作的第一小时期间计算得到；表6记述了对于装有6wt％tds进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液并且进料溶液的温度变化的fo流动池的通量值(lmh)，其在流动池操作的第一小时期间计算得到；表7描述了对于装有6wt％tds进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液且进料溶液温度变化的fo流动池，进料溶液中存在的wt％离子化三甲胺的反向盐通量值，其通过ft-ir计算；表8描述了对于装有6wt％tds进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液且进料溶液温度和汲取溶液温度变化的fo流动池，进料溶液中存在的wt％离子化三甲胺的反向盐通量值，其通过ft-ir计算；表9记述了对于装有6wt％tds进料溶液和33wt％离子化三甲胺汲取溶液且进料溶液ph值变化的fo流动池的通量值(lmh)，其在流动池操作的第一小时期间计算得到；表10描述了对于装有6wt％tds进料溶液和33wt％离子化三甲胺汲取溶液且进料溶液ph值变化的fo流动池，进料溶液中存在的wt％离子化三甲胺的反向盐通量值，其通过ft-ir计算；表11记述了描述了对于装有<1wt％tds废水进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池，通过ft-ir在流动池操作的第一小时期间计算的通量值(lmh)，以及通过ft-ir计算的在进料溶液中存在的wt％离子化三甲胺的反向盐通量值；表12记述了在fo处理之前来自caducean的采矿尾矿样品的初始电感耦合等离子体光发射光谱(icp-oes)分析；表13记述了在装有66wt％离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池中进行fo处理之后，来自caducean的采矿尾矿样品的icp-oes分析；表14记述了对于装有采矿尾矿进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池的通量值(lmh)，其在流动池操作的第一小时期间计算得到；表15记述了在48小时内对于装有采矿尾矿进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池，进料溶液中存在的wt％离子化三甲胺的反向盐通量(反向盐通量)值，其由ft-ir计算；表16记述了对于收到的浓缩城市废水，fo处理前和处理后的选择参数的分析；表17记述了对于采出的废水样品，fo处理前和处理后的选择参数的分析；表18记述了对于caducean的采出废水样品，fo处理前和处理后的icp-oes分析；表19记述了对于装有返排废水进料溶液和66wt％的离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池的通量值(lmh)，其在流动池操作的第一小时期间计算得到；表20记述了返排废水在fo处理前和处理后的选择参数的分析；表21记述了收到的返排废水在fo处理前和处理后的icp-oes分析；表22记述了使用装有中空纤维组件膜的fo流动池在离子化tma汲取溶液下经fo处理的模拟和收到的进料溶液的参数和结果；表23记述了在二氧化碳的多个动态压力下用于碳酸化50ml45％tma的最高温度；表24记述了在大规模fo流动池中针对装有12.5wt％nacl汲取溶液和3wt％nacl进料溶液的fo流动池，在流动池操作的第一小时期间计算得到的通量值(lmh)，以及其通过ft-ir计算的在进料溶液中存在的wt％离子化三甲胺的反向盐通量值；表25记述了通过icp-oes分析确定的针对经fo处理的微咸、脱油和弱酸阳离子交换处理后的工艺用水所计算的％tds脱除。具体实施方式除非另外定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的具有相同的含义。如说明书和权利要求中所使用的，单数形式包括复数形式，除非上下文另有明确说明。在此使用的术语“包括”将被理解为意指下面的列表是非穷尽的并且可以包括或可以不包括任何其他附加的合适项目，例如一个或多个合适的另外的特征和/或组分。术语“转换”是指物理性质，特别是离子强度，已经被改变。“可转换”是指能够从具有第一组物理性质的第一状态(在本申请中，这是指给定离子强度的第一状态)转换成具有第二组物理性质的第二状态(即，离子强度较高的状态)。“触发”是引起物理性质(例如离子强度)变化的条件变化(例如引入或除去气体、改变温度)。术语“可逆的”是指反应可以根据反应条件沿任一方向(向后或向前)进行。“碳酸水”或“含水co2”是指其中溶解了co2的水的溶液。“co2饱和水”是指在该温度下最大程度地溶解了co2的水的溶液。如本文所用，“基本上不含二氧化碳的气体”是指气体具有不足以干扰从溶液中去除co2的co2含量。对于某些应用，空气可能是基本上不含二氧化碳的气体。未经处理的空气可以被成功地使用，即其中co2含量不会自然地从空气中改变；这将节约成本。例如，空气可以是基本上不含co2的气体，因为在一些情况下，空气中存在的大约0.04％体积的co2不足以将添加剂保持在转换形式，使得空气可以是用于从溶液去除二氧化碳并引起转换的触发剂。类似地，“基本不含co2、cs2或cos的气体”具有不足以干扰从溶液中去除co2、cs2或cos的co2、cs2或cos含量。如本文所使用的，“添加剂”可以用于指三甲胺，因为其被用于正渗透的可转换汲取溶液中。当包括三甲胺添加剂的水溶液受到触发时，添加剂可逆地在两种状态之间转换：未离子化状态，在其中氮是三价的且不带电荷；以及离子化状态，在其中氮被质子化以使其成为带正电荷的氮原子。本文为了方便起见，添加剂的不带电或非离子形式通常是不具体说明的，而离子形式通常是具体说明的。如本文所用，术语“离子化三甲胺”是指质子化的或带电荷的三甲胺，其中三甲胺已被质子化或通过在水/水溶液存在下暴露于酸性气体(例如但不限于co2、cos和/或cs2)而带有电荷。三甲胺的离子化形式在本文中也称为“铵盐”。当离子化三甲胺通过在水或水溶液存在下暴露于酸性气体co2而形成时，三甲胺的离子形式包括碳酸盐和碳酸氢盐。因此，尽管本发明中的汲取溶液被称为离子化三甲胺，但应该理解的是，当离子化触发剂是co2时，汲取溶液将含有离子化三甲胺的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物。尽管碳酸(co2的水溶液)被提及并用于本申请提供的示例中，但三甲胺的氮也将会被cs2的水溶液和cos的水溶液质子化。因此，该术语旨在表示氮的碱性，并不意在暗示使用三种示例性触发气体(co2、cs2或cos)中的哪一种。如本领域普通技术人员容易理解的，由于质子化反应很少会进行到完成，所以当三甲胺添加剂在本文中被称为被“质子化”时，这意味着所有或仅大部分化合物的分子被质子化。例如，超过约90％、或超过约95％、或约95％的分子被碳酸质子化。“离子型”意指含有或包括带正电荷或负电荷离子即带电部分或以带正电荷或负电荷离子即带电部分的形式存在。“非离子型”意指基本上不包括正式电荷的分子。非离子并不意味着不存在任何类型的离子，而是大量的碱性氮处于未质子化的状态。这里使用的“盐”是不带有正电荷离子和负电荷离子形成的净电荷的化合物。溶液的“离子强度”是溶液中离子浓度的量度。离子型化合物(即盐)，其溶于水中将离解成离子并增加溶液的离子强度。溶液中溶解离子的总浓度将影响溶液的重要性质，例如不同化合物的离解度或溶解度。溶液的离子强度i是溶液中存在的所有离子浓度的函数，并且通常由等式(a)给出，其中c是离子i的摩尔浓度(mol/dm3)，z是该离子的电荷数，并且总和取决于溶解在溶液中的所有离子。在非理想溶液中，体积不是加和的，因此优选根据摩尔浓度(mol/kgh2o)计算离子强度，使得离子强度可以通过等式(b)给出，其中mi是以mol/kgh2o计的离子i的摩尔浓度，并且z如等式(a)所定义。这里使用的术语“icp-oes”是指电感耦合等离子体光发射光谱法，其是用于检测痕量金属的技术。如本文所用，当涉及来自水力压裂(或“压裂”)的废水时，术语“返排水”是指在完成水力压裂过程并释放压力之后返回到表面的水。这种水包括盐、胶凝剂和过量的支撑剂，水在压力释放后通过井眼流到地表。在完成钻井和压裂之后，随着天然气产生水；其中一些水是返回压裂液，其中一些水是天然地层水；这种组合被称为“采出水”。如本文所用，“酸性”是指ph<7；例如：ph在<7-6之间；或ph≤6；或者可替选地，≤5；或者可替选地，≤3。如本文所用，“碱性”是指ph>7；例如：ph在>7-8之间；或ph≥8；或者可替选地，≥9；或者可替选地，≥11。如本文所用，“强酸性”是指ph≤3；并且如本文所用，“强碱性”是指ph≥11。如本文所用，“有机内容物”是指进料溶液的碳基组分，例如但不限于有机化合物(例如烃、醇、酯、脂肪酸、有机酸等)、蛋白质、碳水化合物、多糖、植物物质、藻类、病毒、生物细胞等，或其任何组合。本申请提供了用于正渗透的系统(或装置)和方法。该系统和方法在处理通常难以处理或难以脱水的进料流(例如具有高总溶解固体(tds)的咸水)方面是有用的。该系统还可以用于通过淡化海水或微咸水生产淡水。该系统和方法对废水、工艺用水或其他工业水溶液(无论是废物还是工艺中的)的部分脱水是有用的。渗透浓缩了废水/工艺用水/工业用水溶液，并产生净化水流，其可被直接回收或处理或被进一步净化或处理以用于回收或处理。在一个实施方式中，净化水流包括≤3.5wt％的总溶解固体(tds)。在另一个实施方式中，净化水流包括≤1wt％的tds；在又一个实施方式中，净化水流包括≤0.5wt％的tds。在一个实施方式中，净化水流经历另外的处理和/或改良以将总溶解固体的重量百分比进一步降低至适于净化水流的最终用途的浓度。如上所述，离子化三甲胺已经成功用于正渗透的汲取溶液(参见，例如，国际pct申请pct/ca2011/050777，其通过引用并入本文)。现在已经发现，在高tds废水的正渗透处理中，高浓度的离子化三甲胺(即>20-30wt％)可以用作有效的汲取溶质组分。术语“高tds”在本文中用于指高于海水(其为大约3wt％或3.5wt％)的溶解固体的浓度。这些进料流难以处理，因为目前的技术，例如反渗透，在盐浓度超过大约3％时，不能使进料流脱水。其他技术，例如结晶或蒸馏，是可用的，但是如上所述，它们使用大量的能量，这很昂贵并且可能对环境有害。本申请的正渗透装置是指通过正渗透工艺进行分离、浓缩、过滤等的任何装置。因此，正渗透装置是如下一种装置：其可用于实施在高渗透压的汲取溶液和低渗透压(相对于汲取溶液)的进料流之间人为地产生渗透压差的方法，以使水从进料流中迁移以稀释汲取溶液。正渗透装置或方法的产物可以是稀释汲取溶液产生的水或所得的浓缩进料流或两者。在一个示例性实施方式中，本发明的正渗透装置和方法可用于废水(例如但不限于来自压裂的采出水或返排水、城市废水、工业废水、采矿废水)、工艺用水或其他工业水溶液(无论是废物还是工艺用)的部分脱水。渗透浓缩了输入的废水/工艺用水/工业用含水进料流，并产生了净化或部分净化的水，其可直接回收或处理，或者可进一步净化、改良或处理以用于再循环或处理。可选地，净化水被进一步净化或改良，以产生饮用水，或具有根据其最终用途(例如环境法规)设定或规定的物理特性(例如盐浓度水平)的农业用水或其它净化水。在一些可替选方案中，得到的浓缩进料流可以用作产品或经进一步处理以分离有用的组分。在具体的实施方式中，本发明的正渗透装置或系统主要由与被构造用于与输入的进料流接触的半透膜连通的浓缩汲取溶液组成。该装置可以包括多个装置，用于容纳输入进料流和用于使进料流流过或穿过半透膜，以促进水从进料流穿过膜进入汲取溶液。浓缩汲取溶液本发明的正渗透装置或系统和方法中使用的浓缩汲取溶液包括作为离子化tma的汲取溶质和抗衡离子，其浓度适于提供高于将被处理或脱水的进料流的渗透压的渗透压。抗衡离子的选择是基于其以离子化或带电荷形式在水中的溶解度，以及其转化成不带电荷形式的能力，该不带电荷形式易于从水中除去并转化回到其带电荷形式以再形成汲取溶质。优选地，抗衡离子的不带电荷形式在环境温度或者更低温度下是挥发性的，以使其容易从正渗透工艺中形成的稀释汲取溶液中与水分离。在某些实施方式中，抗衡离子由酸性气体例如co2、cs2或cos形成。优选地，用于产生抗衡离子的酸性气体是co2。在这种情况下，汲取溶质包括离子化tma和碳酸盐抗衡离子、碳酸氢盐抗衡离子或碳酸盐抗衡离子和碳酸氢盐抗衡离子的混合物。浓缩汲取溶液中的汲取溶质的浓度为至少20wt％。可替选地，汲取溶质的浓度为至少30wt％，或从约20wt％至约75wt％，或从约30wt％至约70wt％。在某些实施方式中，浓缩汲取溶液中汲取溶质的浓度为约30wt％或约67wt％。汲取溶质的合适浓度的选择部分基于进料流的总溶解固体(“tds”)浓度。在确定浓缩汲取溶液中的汲取溶质浓度时要考虑的其它因素包括，例如，所需的穿过膜的通量率、系统的操作温度和系统的操作压力。进料流本发明的正渗透装置和方法在对通常难以处理的进料流进行处理或脱水时特别有用。这样的进料物流包括但不限于以高tds、高酸度或高碱度、低温、有机物内容物的存在、和/或悬浮固体的存在为特征的物流。在具体的实施方式中，正渗透装置和方法可用于处理进料流：包括≥5wt％总溶解固体；温度≤20℃或温度在30℃-≤50℃之间；具有高酸度ph或碱性度ph；包括有机物内容物；和/或包括悬浮固体。如下面的示例所示，本发明的正渗透装置和系统使用浓缩汲取溶液有效对总溶解固体含量高的进料流进行处理或脱水。这是在尽管在有预期困难的情况下(例如增加的粘度)通过使用包括20wt％或更多的汲取溶质的汲取溶液进行的。与之前采用的基于tma的正渗透系统相比，示例性结果总结在下表中：使用离子化tma汲取溶液的正渗透比较a对于富士胶片的cds，尽管tma:co2摩尔比为1:0.71(tma过量)，这表明具有co32-的可能性，但是假设在进行单位转换时汲取溶液主要作为tmah-hco3存在；btds包括97wt％的nacl和3wt％的cacl2；c该数值根据膜元件和液体的流速而变化；d石油和天然气工艺用水tds主要由nacl组成e根据进料和汲取溶液的组合特别有价值的是，本发明的正渗透系统和方法在最少预处理或不需要预处理的情况下用于对复杂的废物流进行处理。这些复杂的废物流的特征在于高tds浓度以及存在其他组分(包括例如悬浮固体和/或有机材料(例如有机化合物、细菌等))。膜本文所述的正渗透装置或系统和方法包括可渗透水的半透膜。半透膜对盐是不可渗透的或最小渗透性的。如本领域已知的，可以使用各种材料来制造半透膜，并且市场上可买到适用于本装置和方法的膜。选择合适的膜将部分取决于输入进料流的性质和/或净化水输出的所需特性。在一个实施方式中，半透膜包括在0-14的ph范围内的ph耐受性；在另一个实施方式中，半透膜包括在2-13的ph范围内的ph耐受性。在一个实施方式中，当进料溶液为去离子水并且汲取溶液具有3wt％的溶质浓度时，半透膜包括≥33lmh的通量；在另一个实施方式中，当进料溶液为去离子水并且汲取溶液具有3wt％的溶质浓度时，半透膜包括≤33lmh的通量。在一个实施方式中，半透膜包括≤0.1mol/m2h的反向盐通量；在另一个实施方式中，半透膜包括≥0.1mol/m2h的反向盐通量。在一个实施方式中，半透膜包括≥80％的tds脱除；或者可替选地，在94-99.9％之间；或者可替选地，≥99.9％。在另一个实施方式中，所述半透膜包括在-10-70℃范围内的进料溶液温度耐受性；在另一个实施方式中，所述半透膜包括在0-60℃范围内的进料溶液温度耐受性；或者可替选地，在3-50℃的范围内；或者可替选地，在3-35℃的范围内。如在这些结果和下面实施例中的附加结果所证实的，本系统在使用正渗透来处理通常难以处理的进料流中是特别有用的。为了更好地理解本文所述的发明而阐述以下实施例。应该理解的是，这些实施例仅用于说明的目的。因此，它们不应以任何方式限制本发明的范围。实施例实施例1：在nacl进料溶液下的正渗透材料：购买三甲胺作为约40-45wt％的水溶液，并且在从sigmaaldrich收到时使用。coleman仪器级二氧化碳(99.99％)购自airliquide。使用elgapurelab脉冲系统提供去离子水(18mω-cm)。通过将氯化钠溶解在去离子水中预先制备给定浓度的氯化钠储备进料溶液。从三个不同的商业膜供应商获得薄膜复合膜(tcm)，每个膜厚度不同：0.07mm(tcm-1)；0.15mm(tcm-2)；和0.09mm(tcm-3)。将膜切割用于测试(4cm直径)，并且在使用前通过在去离子水中浸泡最少30分钟以进行调节。一旦潮湿，在测试期间将所有膜储存在去离子水中。溶液：通过在75ml高压气体反应器中，使用来自parr仪器公司的5000多反应器系统，在9巴二氧化碳的压力下将50ml三甲胺水溶液碳酸化，产生约66wt％的离子化三甲胺的储备汲取溶液。应注意到的是，由于本文和下文所述的储备汲取溶液是由购买的大约40-45wt％浓度的tma水溶液产生的，所以所有本文记载的离子化tma浓度也是近似的，并且根据tma水溶液的浓度可以变化大约5wt％。设备和分析：用于此的正渗透流动池和其他实验由图1a示出。流动池包括：(i)用于循环进料溶液和汲取溶液的泵；(ii)供溶液循环通过的膜盒；(iii)含有进料溶液和汲取溶液的单独的贮存器；(iv)单独的天平，贮存器被放置在该天平上，以测量质量随时间的变化；以及(v)整个连接管。如图1a所示，在fo流动池内，进料溶液从进料贮存器循环、经过泵、经过膜的活性/脱除侧并返回到进料贮存器中；汲取溶液同时从汲取贮存器循环、经过泵、经过膜的支撑侧并返回到汲取贮存器中；当进料溶液和汲取溶液同时通过膜时，水从进料溶液穿过膜进入汲取溶液；贮存器位于天平上，以通过计算机记录溶液的质量变化。对于每个流动池运行，使用与带有labview2012软件(nationalinstruments)的计算机联接的mettlertoledopg2002-s天平收集质量变化数据。使用配备有agilentcp的volamine柱(30m×0.32mmid)并联接到fid检测器的varian450-gc收集gc-fid色谱图。gc分析的温度曲线为：初始温度75℃保持10分钟，然后以5℃/分钟升温至95℃并保持2分钟。以5ml/min的速率使用氦气作为载气，注入分流比为20：1。将异丙醇用作定量的内标。通过将1ml溶液与10μl异丙醇混合并在10ml容量瓶中用甲醇稀释至10ml来制备用于gc-fid分析的进料水溶液样品。通过积分三甲胺峰和异丙醇峰的面积然后与图1b所示的校准曲线比较来进行离子化三甲胺定量。体积：请注意，相应溶液的体积变化仅用于确保浸渍所需的管以促进整个正渗透流动池中的溶液流动；或者，以允许流动池运行更长的时间段。通量计算：通量使用以下等式计算：通量＝[穿过膜的水的体积(l)]/[膜的面积(m2)]/[单位时间(h)]总是测量并记录运行的第一个小时的通量值。通常使fo流动运行循环超过1小时以确定膜随时间的稳定性、反向盐通量随时间的变化以及进料溶液的总体减少％。由tcm-1的制造商提供的电子表格被用于促进计算。其他计算选项包括绘制进料溶液或汲取溶液相对于时间的质量变化、将质量变化斜率除以膜面积、以及将转换单位转换为l/m2/h。离子化三甲胺ft-ir校准：为了开发傅立叶变换红外(ft-ir)校准曲线以分析离子化三甲胺，将约2滴不同浓度的各标准溶液的每个沉积到atr-ft-ir传感器(agilentcary630ft-ir)上。从所得的光谱中减去水的光谱。记录中心在1365cm-1的从1440cm-1到1300cm-1的曲线下面积，并且生成校准曲线以提供等式(参见表1c和图1c)：wt％离子化三甲胺＝[面积]/2.6994在有氧条件下用于正渗透的代表性流动池过程：将调节好的膜装载到流动池中，使膜的活性/脱除层朝向进料溶液取向。在膜的进料溶液和汲取溶液两侧均用3×100ml份量去离子水冲洗池。使用玻璃瓶(250ml)作为进料溶液和汲取溶液的贮存器。为了在有氧条件下运行池，将玻璃瓶向空气敞开。如上所述制备并使用氯化钠(3wt％、9wt％和15wt％)和66wt％离子化三甲胺的储备进料溶液。在每个盐浓度下对每个膜进行重复运行(每个溶液进料/汲取溶液组合两次运行)。完整的运行由时间长度决定；一些初始运行是3小时，而另一些是6小时。将盐溶液(200ml)装载到进料溶液瓶中，并将66wt％的离子化三甲胺(100ml)水溶液装载到汲取溶液瓶中。将管放入每个溶液中，使其不接触瓶的侧面或底部。在labview软件上启动数据采集，然后启动循环泵和计时器。30秒后，将天平配衡，并且将在此时间之前的任何数据点从分析中移除。以小时计算，停止泵并通过注射器从进料溶液中取样品用于gc-fid(1ml)或ft-ir分析(<0.2ml)。在二氧化碳环境下用于正渗透的代表性流动池过程：将调节好的膜装载到流动池中，使膜的活性/脱除层朝向进料溶液定向。在进料溶液和汲取溶液两侧均用3-100ml份量的去离子水冲洗池。将250ml玻璃瓶用作进料溶液和汲取溶液的贮存器。如上所述制备和使用氯化钠(3wt％、9wt％和15wt％)和66wt％离子化三甲胺的储备溶液。在每种盐浓度下对每个膜进行重复运行。为了将池置于恒定的co2气氛下，用teflon衬垫制造250ml瓶的盖子。穿过衬垫穿孔，以允许管穿过衬垫并进入溶液。使用具有三条管线的气体歧管使co2通过针头流入每个瓶，并通过鼓泡器从每个瓶中排出。每条管线上都安装止回阀，以确保气态三甲胺不会通过管线回流并污染co2。在每次运行之前，在将管线浸入溶液中的情况下，将每个瓶用co2吹扫几秒钟。将200ml的盐溶液装载到进料溶液瓶中，并将100ml66wt％离子化三甲胺水溶液装载到汲取溶液瓶中。将管下放到每个溶液中，使其不接触瓶的侧面或底部。在labview软件上启动数据采集，然后启动循环泵和计时器。30秒后，将天平配衡，并将在此时间之前的任何数据点从分析中移除。以小时计算，停止泵并通过注射器从进料溶液中取样品用于gc-fid分析(1ml)或ft-ir分析(<0.2ml)。结果和讨论：使用配备有储备nacl进料溶液、离子化三甲胺汲取溶液和来自三个商业供应商(膜tcm-1、tcm-2和tcm-3)的膜的流动池研究正渗透系统。见表1。如表1中概述的，从配备有tcm-1膜、3wt％nacl的进料溶液和66wt％的离子化三甲胺汲取溶液的流动池测量26l/m2h(lmh)的通量。据观察，26lmh的通量值与记载的反渗透(ro)海水淡化通量值(30-40lmh)相当；考虑到ro系统通常需要55-80巴的压力，并且这里描述的fo系统在约1巴的环境压力下操作。正如预期的，在每次运行的前60分钟内计算的通量值随着进料溶液的盐度增加而下降(见图2)。使用配备有tcm-1膜的fo流动池处理18wt％氯化钠和盐水的高盐度进料溶液。对于18wt％nacl和盐水，分别观察到从进料溶液到汲取溶液的穿过膜的通量为9.1lmh和4.6lmh。这表明这里描述的fo系统可适用于高盐度溶液的脱水。通过gc-fid或ft-ir分析，通过用gc-fid检测游离三甲胺(tma)的存在或用ft-ir检测离子化tma的存在，测定从汲取溶液穿过膜到进料溶液中的离子化三甲胺的量，被称为反向盐通量；见表2。汲取溶质反向盐通量通常很小，其中<1％离子化三甲胺作为汲取溶质穿过膜迁移到进料溶液中。据观察，当使用tcm-2或tcm-3膜时，通量通常较低，并且汲取溶质的反向盐通量通常较高。不希望受理论的限制，认为这表示tcm-1膜的稳定性比tcm-2或tcm-3膜的稳定性相对较高。尽管如此，在每种情况下都观察到有效的fo，因为进料溶液有显著的浓度。对于用作fo汲取溶液，对约33wt％离子化三甲胺溶液进行评价；假定降低浓度的汲取溶质可以提供在正渗透过程之后需要去除较少的汲取溶质的益处。因此，配备流动池并分别在tcm-1或tcm-2膜，3wt％nacl进料溶液和33wt％离子化三甲胺的汲取溶液(参见图3)下运行。观察到，对于配备有tcm-1膜的流动池，测量的通量没有随着汲取溶液的稀释而显著降低；例如：对于66wt％汲取溶液下的26.1lmh通量；相比于33.0wt％汲取溶液下的20.0lmh通量。此外，观察到％反向盐通量保持在低水平，<0.5％(参见表3)。使配备有tcm-1膜、3wt％nacl进料溶液和33wt％离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池连续运行28天，以研究系统的长期性能稳定性。进料溶液和汲取溶液每24小时更新一次，而膜不改变。不断监测进料溶液和汲取溶液的质量变化，绘制出其质量相对于时间的变化，在28天的过程中显示出相当一致的趋势(见图4)。平均而言，记录的系统通量值为18.9lmh；在28天内没有观察到通量显著降低(见图5)。通过gc-fid分析确定在操作两小时之后，汲取溶质到进料溶液的反向盐通量(参见图6)。在28天内，每个时间间隔的反向盐通量基本保持不变(平均0.028wt％或280ppm)；因此，推测几乎没有发生膜劣化。实施例2：在废水下的正渗透废水由美国环境保护局定义为在制造或加工过程中与任何原材料、中间产品、成品、副产品或废品直接接触与或从它们的生产或使用中产生的水；因此，废水或工艺用水的组成可以根据来源而变化。一般而言，工艺用水中总溶解固体(tds)浓度和有机物含量比海水高。为了模拟作为进料溶液的工艺用水，通过加入二价盐氯化钙来制备高tds溶液。nacl与cacl2的比率设定为97:3，使得6wt％的tds进料溶液包括5.82％的nacl和0.18％的cacl2，并且10wt％的tds进料溶液包括9.7％的nacl和0.3％的cacl2。将6％tds和10％tds进料溶液用于具有33wt％和66wt％离子化三甲胺汲取溶液(图7和图8)的正渗透流动池中。实验：通过在1加仑的不锈钢chemineer反应器中，将2l份量的45wt％三甲胺水溶液在10巴下碳酸化30分钟来制备约66wt％离子化三甲胺的储备溶液。所得到的储备溶液被称为“浓缩汲取溶液”。通过将浓缩汲取溶液稀释一半来产生33wt％离子化三甲胺的溶液。通过将所需量的盐溶解在适量的去离子水中来制备包括6％总溶解固体(5.82％氯化钠；0.18％氯化钙；94％去离子水)和10％总溶解固体(9.7％氯化钠；0.3％氯化钙；90％去离子水)储备进料溶液。将调节好的tcm-1膜装载到具有朝向进料溶液定向的活性/脱除层的流动池中。在膜的进料溶液和汲取溶液侧都用3×100ml去离子水冲洗池。使用玻璃瓶(250ml)作为用于容纳进料溶液和汲取溶液的贮存器。对于每个进料/汲取组合完成3小时的两次运行。将高tds盐溶液(200ml)装载到进料溶液瓶中，并将汲取溶液(100ml)装载到汲取溶液瓶中。将管线下放到每种溶液中，使其不接触容纳有溶液的瓶的侧面或底部。在labview软件上启动数据采集，然后启动循环泵和计时器。30秒后，将放置溶液瓶的天平配衡，并将在此时间之前收集的任何数据点从分析中去除(参见实施例1；图1a)。按小时计算，停止泵并通过注射器从进料溶液中取样品进行反向盐通量分析。反向盐通量通过使用购自agilenttechnologies的使用cary630ft-ir光谱仪的ft-ir分析来确定；使用采用已知量的三甲胺盐拟定的校准曲线，使用microlab软件进行数据分析(参见实施例1；图1c)。结果和讨论：将钙离子加入到储备进料溶液中以模拟实际工艺废水，因为已知这样的水包括二价盐，例如钙盐。然而，已知钙会导致在fo系统中形成石灰结垢，这也可能导致膜失效。据推测，就本文所述的fo系统而言，由于它们是二价阳离子，钙离子的引入可引起通量降低：这种二价物质的离子-离子相互作用和水合球可以与发生在单价体系(例如nacl)内的那些不同。如表4所示，在配备有tcm-1膜、66wt％离子化三甲胺汲取溶液和6wt％tds进料溶液的流动池中实现17lmh的通量。观察到当10wt％tds进料溶液在流动池(15.0lmh)中时，通量没有显著降低。如预期的，与66wt％溶液相比，从33wt％汲取溶液观察到的通量总体上较低，因为汲取溶液的离子强度更低。观察到，6wt％tds进料溶液的通量略低于从6wt％nacl系统观察到的通量：17lmh相对于20lmh，在66wt％汲取溶液下。这是预期到的，因为添加cacl2在溶液中产生三种离子(1×ca+；2×cl-)，使得该进料溶液的离子强度高于相当重量百分比的nacl进料溶液的离子强度，因此在进料溶液和汲取溶液之间的离子强度差异较小。如图7和图8所示，在进料溶液通过fo脱水期间，汲取溶液质量增加的速率随着进料溶液的盐浓度增加而降低(请注意：先前对于3wt％、6wt％和/或者9wt％nacl进料溶液描述的结果被包括在图7和图8中用于比较)。通过ft-ir光谱法每小时监测汲取溶液到进料溶液中的反向盐通量(参见表5)。观察到，当使用较高浓度的汲取溶液(66wt％相对于33wt％)时产生更大程度的反向盐通量。据推测，这是由于汲取溶液的稀释性质导致较少的胺与流动池的膜相互作用，因此降低了反向盐通量的潜力。此外，观察到，随着进料溶液的tds增加，汲取溶质反向盐通量减少；例如，180分钟后，对于装有6wt％tds进料溶液和66wt％汲取溶液的流动池，观察到0.064wt％的反向盐通量；相比之下，装有10wt％tds进料溶液和66wt％汲取溶液的流动池，观察到反向盐通量为0.024wt％(参见表5)。据推测，这是由于进料溶液的离子强度增加，从而干扰了汲取溶质错流。总的来说，观察到将cacl2加入到本文所述的fo流动池的进料溶液中并没有导致通量值的显著降低，如对于使用66wt％离子化三甲胺汲取溶液的系统所测量的。此外，在每次运行过程中，在fo流动池内没有观察到显著的石灰结垢沉积物。在fo系统中使用较高浓度的汲取溶液成功地将模拟的工艺用水样品脱水。实施例3：进料溶液温度的变化可以理解的是，进料溶液的温度将取决于许多因素，包括例如其中部署fo流动池的地理区域、进料流的来源(例如，工业工艺用水可能根据工艺而处于较高或较低的温度)以及在将进料溶液引入fo流动池之前的预处理步骤。为了评价温度对本文描述的包括离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池的影响，改变进料溶液的温度；并分别改变进料溶液和汲取溶液的温度。为了研究温度的影响，流动池装有离子化三甲胺汲取溶液、高tds进料溶液、具有45℃的最大推荐操作温度的tcm-1膜。因此，最低温度和最高温度分别设定在3-5℃和30-35℃。实验：如上所述制备包括66wt％离子化三甲胺的储备汲取溶液和包括6wt％总溶解固体(5.82％氯化钠和0.18％氯化钙)的储备进料溶液。如上所述对膜进行调节，并将其装载到具有朝向进料溶液定向的活性/脱除层的流动池中。用去离子水冲洗膜的进料溶液侧和汲取溶液侧。将夹套烧杯(500ml)用作进料溶液和汲取溶液的贮存器。通过将加热器/冷却器附接到夹套烧杯上并使线圈通过进料溶液和汲取溶液运行来实现温度控制。在开始fo运行之前，使溶液在所需温度下平衡30分钟。对每个温度值进行重复运行。将盐溶液(250ml)装载到进料溶液贮存器中，并将66wt％离子化三甲胺水溶液(150ml)装载到汲取溶液贮存器中。将管线下放到每个溶液中，使得其不接触贮存器的侧面或底部。在labview软件上启动数据采集，然后启动循环泵和计时器。30秒后，将放置溶液的天平配衡，并将在此时间之前的任何数据点从分析中去除(见实施例1；图1a)。按小时计算，停止泵并通过注射器从进料溶液中取样品进行反向盐通量分析。反向盐通量通过使用购自agilenttechnologies的使用cary630ft-ir光谱仪的ft-ir分析来确定；使用microlab软件进行数据分析(参见实施例1；图1c)。结果和讨论：tcm-1膜的推荐操作温度最高达45℃；而且，一旦膜潮湿，则不允许它们冻结。为了防止所选择的膜的劣化影响整体结果，将汲取溶液和/或进料溶液的温度范围选择在3-5℃和30-35℃之间。初始实验包括仅改变进料溶液的温度；随后的实验改变了进料溶液和汲取溶液两者的温度。在更高的温度下，预期在进料溶液和汲取溶液的膜上会有更好的溶质溶解和混合。据推测，这将减少在膜表面和/或在膜本身内的内部浓度极化的形成，可能导致更高的通量值。浓度极化是由膜内或膜周围浓度梯度的建立引起的：内部浓差极化(icp)或外部浓差极化(ecp)。它们降低了跨越膜的有效渗透压差，这意味着较低的通量。而且，在较低温度下，二氧化碳溶解度增加；因此，预计较低的温度将有助于维持离子化汲取溶质和非离子化汲取溶质之间的平衡，其中离子化溶质是有利的。据推测，这可能会导致汲取溶质到进料溶液中的反向盐通量减少。也可以理解，当仅改变一种溶液的温度时，可能在膜上产生温度梯度。当增加进料溶液的温度时，观察到更大量的水被输送穿过膜；降低温度减小了所输送的水的量(见图9)。测得的通量值进一步证实了这些趋势，因为在35℃时通量增加到28lmh，在5℃时通量降低到14lmh，其中在室温下观察到典型的通量值在17-19lmh之间(见表6)。可能的是，观察到的较高温度下的通量增加可能受到进料溶液蒸发的轻微影响。通过ft-ir光谱法每小时测量汲取溶液到进料溶液中的反向盐通量(参见表7)。当进料溶液温度降低时，观察到反向盐通量轻微下降。当进料溶液的温度升高时，所观察到的反向盐通量与在室温下观察到的反向盐通量相似。这表明温度对反向盐通量的总体影响很小。进行另外的实验，其中进料溶液和汲取溶液的温度都改变。然而，认为汲取溶液的温度变化可能会影响膜表面处的混合和co2溶解度(其与温度成反比)；还认为，较高的温度可促进在离子化三甲胺汲取溶质下平衡存在的三甲胺的蒸发。当两种溶液的温度升高时，观察到汲取溶液质量的初始降低(图10)以及视觉观察到的气体逸出增加(例如，逸出溶液的气泡)。这被认为是随着温度升高而co2溶解度降低的结果；以及，可能地，三甲胺蒸发。通量值是根据流动池操作的第一小时内进料溶液的质量减少来确定的(参见表6)。当溶液处于较低温度时，观察到通量下降：在室温下的19lmh至5℃下的15lmh。当溶液处于较高温度时，观察到通量增加：在室温下的19lmh至35℃下的24lmh。当改变进料溶液和汲取溶液的温度时，观察到汲取溶质到进料溶液中的反盐通量的较大变化(参见表8)。在较低的温度下，反向盐通量几乎是室温下观察到的反向盐通量的一半；在较高温度下，反向盐通量增加约10％。选择分别为3-5℃和30-35℃的温度下限和上限用于研究fo流动池如何响应于温度波动。对于测得的通量值和反向盐通量值只观察到很小的变化，这表明了本文所述的装有离子化三甲胺作为汲取溶质的fo流动池是稳固的，因为其可以在宽范围的温度下成功使用。然而，认为在操作过程中汲取溶液可以最好保持在室温或低于室温以促进co2的溶解并保持高浓度的离子化三甲胺。实施例4：进料溶液的ph变化废水的ph也可以根据其来源(例如岩石形成、工业工艺)而变化。为了研究ph对本文所述的装有离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池的影响，使用氢氧化钠和盐酸制备不同ph的进料溶液以模拟不同ph的废水。使用包括6wt％总溶解固体(5.82％nacl、0.18％cacl2)、初始ph为6.5的储备溶液并调节其ph以获得ph3、5、8和10的进料溶液(参见图11)。预计添加氢氧化钠和盐酸不会显著增加总溶解固体的量。实验：如上所述制备33wt％和66wt％离子化三甲胺的储备溶液。如上所述制备包括6wt％总溶解固体(5.82％氯化钠和0.18％氯化钙)的储备溶液，并通过加入固体氢氧化钠或1m盐酸来调节ph。将如上所述调节的膜装载到流动池中，使活性/脱除层朝向进料溶液取向。在膜的进料溶液侧和汲取溶液侧用3×100ml去离子水冲洗流动池。使用玻璃瓶(250ml)作为进料溶液和汲取溶液的贮存器。对于每个ph值进行重复运行。将经过ph调节的盐溶液(200ml)装载到进料溶液瓶中，并且将33wt％离子化三甲胺(100ml)水溶液装载到汲取溶液瓶中。将管线下放到每个溶液中，使其不接触瓶的侧面或底部。在labview软件上启动数据采集，然后启动循环泵和计时器。30秒后，将放置溶液的天平配衡，并将在此时间之前的数据点从分析中去除(见实施例1；图1a)。按小时计算，停止泵并通过注射器从进料溶液中取样品进行反向盐通量分析。反向盐通量通过使用购自agilenttechnologies的使用cary630ft-ir光谱仪的ft-ir分析来确定；使用microlab软件进行数据分析(参见实施例1；图1c)。结果和讨论：为了研究进料溶液ph对本文所述的fo流动池的影响，选择tcm-1膜，所述膜的推荐操作ph值为2-11。进料溶液的ph为从3到10变化。确定进料溶液具有ph6.5的基线，并且当使用33wt％离子化三甲胺作为汲取溶液时产生11.0lmh的平均通量。如表9中总结的，观察到对于所有ph值改变进料溶液的ph导致通量增加，与汲取溶液的质量变化一致(见图11)。观察到，在fo运行3小时后，每个经ph调节的进料溶液回到ph6到6.5之间。推测这是由于汲取溶质到进料溶液的反向盐通量，其中离子化三甲胺充当已知的缓冲体系。通过ft-ir光谱每小时监测汲取溶液到进料溶液中的反向盐通量(参见表10)。观察到，最初的6wt％tds溶液具有6.5的ph；当ph偏离6.5时，反向盐通量增加，其中在所研究的ph范围的上限和下限处从溶液中观察到最高的反向盐通量。实施例5：处理石油和天然气废水本文所述的装有离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池的应用是对来自石油和天然气工业的废水进行整治。为了展示本fo系统的这种应用，获取了来自石油和天然气工业的工艺用水的样品，并将其用作由本文所述的fo流动池脱水的进料溶液。实验：通过在1加仑的不锈钢chemineer反应器中，在10巴下将2l45wt％三甲胺水溶液碳酸化30分钟，产生66wt％离子化三甲胺的储备溶液。三种类型的工艺用水被获取用于测试：(i)微咸水；(ii)脱油撇渣后水，预软化处理(脱油水是来自地下蓄水层的工艺用水)；和(iii)弱酸阳离子交换水，后软化处理(来自地下蓄水层的脱油水，通过弱酸阳离子交换处理)。每种废水样品包括<1wt％的tds。将调节过的tcm-1膜装载到具有朝向进料溶液取向的活性/脱除层的流动池中。在膜的进料溶液侧和汲取溶液侧都用3×100ml去离子水冲洗池。使用玻璃瓶(250ml)作为贮存器以容纳进料溶液和汲取溶液。对于每个进料/取料组合在3小时内完成重复运行。将工艺用水(200ml)装载到进料溶液瓶中，并将汲取溶液(100-150ml)装载到汲取溶液瓶中。将管线下放到每种溶液中，使其不接触容纳有溶液的瓶的侧面或底部。在labview软件上启动数据采集，然后启动循环泵和计时器(见实施例1；图1a)。30秒后，将放置溶液的天平配衡，并将在此时间之前的任何数据点从分析中去除。按小时计算，停止泵并通过注射器从进料溶液中取样品进行反向盐通量分析。反向盐通量通过使用购自agilenttechnologies的使用cary630ft-ir光谱仪的ft-ir分析来确定；使用microlab软件进行数据分析；(见实施例1；图1c)。icp-oes分析由queen'suniversityanalyticalservicesunit(qasu，kingston，on)完成；见表25。结果和讨论：从加拿大石油和天然气公司获得三个蒸汽辅助重力排水(sag-d)工艺用水样品：(i)微咸水(含盐水)；(ii)脱油、预软化水(脱油)；和(iii)使用弱酸性阳离子交换柱(wac)软化的水。样品是从活性sag-d系统获得的，并且鉴于其总悬浮固体浓度，其代表相对具有挑战性的进料溶液。如上所述，使用废水作为进料溶液完成小规模的fo研究，其中使用66wt％离子化三甲胺汲取溶液；连续运转3小时后，重现性地观察到质量减少50-60％。这对应于34-36l/m2h的通量，发现其与在典型的脱盐条件下使用海水作为进料流观察到的ro通量值相当[http://www.gewater.com/products/industrial-membranes.html，2015年3月13日访问；http://www.lgwatersolutions.com/，2015年3月13日访问]。参考图13和表11，证实了如本文所述的fo系统持续对进料溶液进行脱水；假定如果允许系统运行时间更长，如果没有观察到脱水活性显著降低，则可以实现所述进料溶液的进一步浓缩。汲取溶质到进料溶液的反向盐通量略高于使用模拟溶液时观察到的盐通量(参见上面的实施例)。这是预料到的，因为进料溶液包括较低的tds，因此具有较低的离子强度，并且通常更易于汲取溶质穿过膜扩散。如icp测定，观察到>94％的％tds脱除(表25)。实施例6：采矿尾矿生成采矿水样品：从加拿大采矿组织收到更接近类似泥浆的“干”尾矿样品。为了产生含水样品，将尾矿固体(250g)与水(750ml)组合，得到25wt％固体样品，以模拟采矿浆体。然后用高架搅拌器(4叶螺旋桨)以650rpm搅拌含水样品24小时。供应商建议使用0.5微米过滤器过滤这些样品，以除去固体(根据他们目前的实践)。然而，由于可用性，使用了超细滤纸(whatman#5＝2.5μm)。进行这个过程两次以产生足够量的水用于测试。批次样品#1：251.58g泥+751.75gdi水，得到总计1003.33g(25.07wt％；电导率＝340μs/cm；ph＝3.75)批次样品#2：303.32g泥+910.29gdi水，得到总计1213.61g(24.99wt％；电导率＝393μs/cm；ph＝4)将批次样品#2添加到批次样品#1，并且在组合后测量电导率(请注意，在实验误差内，340μs和393μs被认为是相当的)。通过使用chemineer反应器将2l批次的～45wt％三甲胺在水中碳酸化而产生含有66wt％离子化三甲胺的汲取溶液。将得到的储备离子化三甲胺溶液密封在玻璃瓶中。将tcm-1膜干运，并对活性侧进行标记。在使用之前，将膜在去离子水中浸泡至少30分钟以打开其孔。浸泡后，通过储存在水中使膜保持湿润。根据需要，从所述膜片切割圆膜(直径4cm)，并在使用之前将其浸泡最少30分钟。将膜切割成使其适合流动池膜盒内的o形环(参见实施例1；图1a)，以最小化液体到池周围的泄漏。正渗透流动池：然后建立正渗透(fo)流动池，使用在水中的66wt％离子化三甲胺的汲取溶液(500ml)、批量样品进料溶液(500ml)和tcm-1膜，如实施例1和图1a中所述。fo流动池在空气下运行，并连续运行直到进料溶液和汲取溶液的质量变化达到平稳状态。为了确定重现性，重复进行fo运行。从所得稀释汲取溶液中去除汲取溶质是通过向溶液中鼓入氮气同时在85℃的金属heaton(由radleys制造；溶液温度～70℃)(2l烧瓶)中加热达成的。将冷凝器附接到含有汲取溶液的烧瓶的出口，以使水损失最少。外部分析由caduceon完成(参见表12和表13)。在第一次fo运行之后，为了进行分析，需要将进料溶液稀释三倍从而具有足够的溶液供分析(将40ml浓缩进料稀释至120ml)测定原始含水样品中的固体含量：将更类似于泥浆的“干”尾矿样品通过2.5μm滤纸过滤，并在布氏漏斗中通过重力干燥过夜。起始重量记录为100.25g，干燥过夜后的重量记录为82.13g；这相当于18.12克(18％)的重量减轻。认为尾矿中的使得样品更像泥浆的任何液体，本应是挥发性的：干燥过夜后，过滤烧瓶中没有液体残留。结果和讨论：使用离子化三甲胺汲取溶质用于正渗透成功处理了采矿尾矿样品。使用66wt％的离子化三甲胺汲取溶液(参见表14)实现了23-25lmh之间的通量值并且进料溶液质量减少60-90％。在测试48小时后，发现汲取溶质反向盐通量(反向盐通量)相对较高；然而，在非循环批次系统(例如，其中每单位体积的进料溶液和汲取溶液仅通过fo膜一次的系统)中，该汲取溶质反向盐通量预计会较低；参见表15。与加拿大环境部的可接受砷水平25ppm相比，本文中使用和描述的fo池表现出相对较高的砷脱除(回收水中<1ppm)(参见表12和表13)。实施例证实了具有离子化三甲胺汲取溶质的fo系统成功地用于处理通常难以处理的来自采矿的废物流。实施例7：城市废水的处理在1加仑不锈钢chemineer反应器中，在10巴将2l45wt％三甲胺水溶液碳酸化30分钟，制备66wt％离子化三甲胺的储备溶液。从中国废水处理公司收到浓缩的城市废水(来自中国)。废水的初始ph和电导率分别为6.99和10.8ms/cm；进料溶液未经预处理。将如上所述调节的tcm-1膜(参见实施例1)装载到fo流动池中，使其活性/脱除层朝向进料溶液取向。在膜的进料溶液侧和汲取溶液侧都用3×100ml去离子水冲洗池。使用玻璃瓶(500ml)作为贮存器来容纳进料溶液和汲取溶液。进行每次运行直到进料溶液和汲取溶液的质量变化达到平稳，重复完成每次运行。将废水(500ml)装载到进料溶液瓶中，并将汲取溶液(200ml)装载到汲取溶液瓶中。将管线下放放入每种溶液中，使其不接触容纳有溶液的瓶的侧面或底部。在labview软件上启动数据采集，然后启动循环泵和计时器。30秒后，将放置溶液的天平配衡，并将在此之前的任何数据点从分析中去除(见实施例1；图1a)。周期性地，停止泵并通过注射器从进料溶液中取样品进行反向盐通量分析。反向盐通量通过使用购自agilenttechnologies的使用cary630ft-ir光谱仪的ft-ir分析来确定；使用microlab软件进行数据分析(参见实施例1；图1c)。结果和讨论：使用本文所述的fo流动池和方法而不采用任何预处理，对于进料溶液和/或从进料溶液分离的水，实现了废水质量(～60％)、电导率和总磷含量(通过icp-oes测量)的下降(参见表16)。此外，发现35lmh的平均通量值与ro海水脱盐通量值(30-40lmh)相当。去除汲取溶质后，化学需氧量(cod)仍然很高；然而，cod值取决于样品中有机物的浓度(例如回收水中的残留汲取溶质的量)。不希望受到理论的限制，期望额外的处理步骤以从fo回收的水中去除残余的汲取溶质，并因此呈现较低的cod。该实施例证明了结合有具有离子化的三甲胺汲取溶质的汲取溶液的本发明的fo系统成功用于处理浓缩市政废水，其使用现有可用方法难以处理或很昂贵。实施例8：对来自压裂操作的采出水和返排水的处理通过在1加仑的不锈钢chemineer反应器中，在10巴将2l45wt％三甲胺水溶液碳酸化30分钟，来制备66wt％离子化三甲胺的储备溶液。从加拿大压裂操作(北艾伯塔省)收到采出废水，其初始ph和电导率分别为6.47和191ms/cm；初始tds约为19wt％。第一次初始fo运行在没有对进料溶液预处理的情况下完成。然后使用过滤的和软化的进料溶液样品完成额外的运行。使用超细(whatman#5)滤纸完成过滤。进料溶液的软化在监测ph的同时完成：在搅拌下，将naoh(3.3mg/ml)加入到过滤后的进料溶液中；搅拌30分钟后，再次过滤溶液；然后将碳酸钠(15.4mg/ml)加入到该溶液中，再搅拌30分钟；然后将所得溶液过滤并用hcl中和。使用只用碳酸钠软化的样品进行正渗透，然后过滤并用hcl中和；或者然后只加入碳酸钠。还从加拿大压裂操作获得返排进料溶液(电导率＝130.4ms/cm，ph＝6.38)，并在通过滤纸过滤后处理。溶液的初始tds为～13wt％。将调节好的膜(参见实施例1)装载到fo流动池中，使膜的活性/脱除层朝向进料溶液取向。在膜的进料溶液侧和汲取溶液侧都用3×100ml去离子水冲洗池。使用玻璃瓶(250ml或500ml)作为贮存器来容纳进料溶液和汲取溶液。使每次运行达到平衡并重复进行。将采出的或返排的水(200ml或500ml)装载到进料溶液瓶中，并将浓缩的汲取溶液(200或500ml)装载到汲取溶液瓶中。将管线下放入每种溶液中，使其不接触容纳有溶液的瓶的侧面或底部。在labview软件上启动数据采集，然后启动循环泵和计时器。30秒后，将放置溶液的天平配衡，并将在此时间之前收集的任何数据点从分析中去除(见实施例1；图1a)。周期性地，停止泵并通过注射器从进料溶液中取样品进行反向盐通量分析。反向盐通量通过使用购自agilenttechnologies的使用cary630ft-ir光谱仪的ft-ir分析来确定；使用microlab软件进行数据分析(参见实施例1；图1c)。结果和讨论：关于采出的废水进料溶液，发现它们各自具有可导致结垢的高钙含量；因此需要软化。已经发现使用本文所述的fo流动池导致采出水体系的进料溶液质量总体上减少了约20％；用tcm-1膜的通量计算为约9lmh。通过用于处理采出水的标准软化方法，避免了浓缩进料溶液中的沉淀。汲取溶质去除后的回收水低于所需的4000ppm(根据frack操作者对其自身处理需要的要求)，并且呈现99.9％的tds脱除(参见表17)。icp-oes结果显示了fo处理后进料溶液中的元素浓度(见表18)返排水的fo处理显示进料溶液质量减少40％，其中通量约为15lmh(参见表19)。去除汲取溶液后的回收水远低于所需的4000ppm，并且呈现99.6％的tds脱除(参见表20)。icp-oes结果显示了fo处理后进料溶液中的元素浓度(见表21)。％toc脱除低于预期；然而，这个值取决于样品中有机物的浓度(例如回收水中的残留汲取溶质的量)；参见表20。不希望受理论的限制，预期系统可以容易地被优化以降低fo回收水中的残留汲取溶质，并因此呈现较高的％toc脱除。实施例9：使用中空纤维组件作为膜的fo分析使用模拟的进料溶液和离子化三甲胺汲取溶液对由第四商业膜供应商提供的两种类型的中空纤维膜组件(hfm-1和hfm-2)进行评价。通常，使用中空纤维膜，在小组件占用空间中可以获得相对较高的膜表面积。实验：hfm-1组件和hfm-2组件是中空纤维系统，其中进料溶液在纤维外面流动(活性层面向进料溶液)，并且汲取溶液在纤维内部流动。外部的进料溶液必须以比内部的汲取溶液以更高的流速流动。建议进料溶液使用1l/min的流速，而汲取溶液使用5-7ml/min的流速。到膜的汲取溶液入口需要保持在2巴以下，以使纤维不破裂。在汲取溶液中形成固体的情况下，将汲取溶液的出口引至与汲取溶液的贮存器不同的桶中。将膜设置成使得进料溶液和汲取溶液彼此逆流流动。这意味着最浓缩的汲取溶液与最浓缩的进料溶液接触(请注意：汲取溶液仍然比进料溶液更浓)，从而最大化穿过膜的水的移动效率。将膜用去di水冲洗以去除可能随膜已经运走的任何存储溶液。在开始数据收集之前，将系统用适当的进料溶液和汲取溶液冲洗。使用labview软件进行数据采集。使用以下物质研究hfm-1膜：i)3wt％的nacl进料溶液(1000g)和34.5wt％离子化三甲胺汲取溶液(1500g)；和ii)15wt％nacl进料溶液和～66wt％离子化三甲胺汲取溶液；和iii)用碳酸钠软化的来自加拿大压裂操作的采出水与～66wt％离子化三甲胺汲取溶液；和iv)来自加拿大压裂的返排水与～66wt％离子化三甲胺汲取溶液。汲取溶液入口处的压力保持在0.6-0.9巴之间。每个流动池系统运行3小时至6小时。hfm-1组件的膜面积为0.062m2。使用3wt％nacl进料溶液和34.5wt％离子化三甲胺的汲取溶液研究hfm-2组件。汲取溶液入口处的压力保持在0.7巴左右。hfm-2组件的膜面积为0.089m2。通过测量通过加热至120℃达大约6小时来从汲取溶液样品中除去水和胺之后剩余的残余固体，完成对膜的％nacl脱除的测定。通过ft-ir监测汲取溶质到进料溶液中的反向盐通量(参见实施例1；图1c)。结果和讨论：研究了两种类型的中空纤维膜组件：hfm-1组件和hfm-2组件。使用3wt％nacl进料溶液和34.5wt％离子化三甲胺汲取溶液来测试两个组件。在上述条件下用含有hfm-1组件的fo流动池完成五次运行(参见表22)：第一次试验用3wt％进料溶液运行160分钟(hfm-1-t1)；第二次试验用15wt％的进料溶液运行160分钟(hfm-1-t2)；第三次试验在350分钟内用3wt％进料溶液运行(hfm-1-t3)；第四次试验用软化的采出水运行(hfm-1-t4)；第五次试验用返排水运行(hfm-1-t5)。在前三个小时内，hfm-1-t3类似于hfm-1-t1(二者相当，这是由于采用类似的进料溶液和汲取溶液)。～6小时后，hfm-1-t3的进料溶液被浓缩～88％；然而，汲取溶质反向盐通量(wt％离子化tma，表22)相比在三小时运行过程中观察到的相对较高，由于进料溶液的浓缩，这是可预期的。六小时后的反向盐通量(rsf)与运行三小时后的反向盐通量(rsf)相当。对于第四次试验，使用～66wt％离子化三甲胺汲取溶液，使用hfm-1-t4、hfm-1组件来测试已经过滤和用碳酸钠软化的采出水的脱水。该组件保持高的盐脱除率，类似于上面已经观察和描述的。由于采出水的tds高于模拟的nacl进料溶液，所以通量减少在预期之中。对于第五次试验，使用～66wt％离子化三甲胺汲取溶液，使用hfm-1-t5、hfm-1组件来测试返排水的脱水。与上面观察和描述的相似，该组件保持高的盐脱除率和体积减小量。由于返排水具有比模拟的nacl进料溶液更高的tds，所以通量减少在预期之中。在上述条件下将含有hfm-2组件的fo流动池用3wt％进料溶液运行180分钟来完成一次试验(参见表22)。发现通量和％nacl脱除率与hfm-1试验相当，在3小时内进料溶液质量减少79％。同样，反向盐通量(rsf)稍高于所需的；不希望被理论束缚，推测这可能是在试验持续时间内ph不稳定的表示。然而，对于hfm-2或hfm-1膜试验没有进行ph改变。实施例10：汲取溶质去除材料和设备：为了研究从本文所述的汲取溶液中除去基于铵的汲取溶质的方法，需要以下材料和/或设备：i.绝缘的5l夹套反应器ii.循环加热器，用于加热反应器iii.用于鼓泡气体的热源iv.加热贮存器以使溶液脱气(加热板/2l、4颈烧瓶)v.循环泵(fisherscientifictm变速流化学传输泵)vi.喷嘴，用于将溶液注入反应器顶部vii.不锈钢丝绒，被塞入反应器以提供表面积(ss绒)viii.鼓泡气体(压缩空气)ix.阱(trap)，用于捕获被驱离反应器的tma操作条件：用于上述设置的条件如下：x.反应器和管线绝缘xi.循环加热器设定为：75℃xii.空气加热器设定为：75℃xiii.加热板设定为：70℃xiv.泵速设定为：5，快速xv.气流设定为：5操作方法：将2l四颈圆底烧瓶装入800ml去离子水，放入具有温度探针的heaton中，并加热至70℃。将小型循环泵连接到所述圆底烧瓶以从中抽出水，用喷嘴将其泵送到塔的顶部；然后使水流过柱子并返回到圆底烧瓶(见图17)。水循环后，打开所有热源并使其达到温度并稳定1小时；因此，反应器的内部温度记录在70℃。在温度稳定之后，使用分液漏斗将200ml浓缩汲取溶液加入到圆底烧瓶中：通过将浓缩汲取溶液加入到800mldi水中，提供代表可以是稀释汲取溶液的稀释液。此外，将浓缩汲取溶液加入到已经加热的水中以防止加热期间tma的损失。在水和汲取溶液彻底混合之后，在“0分钟”的初始读数被确定为起始点。其后，按小时计算，从圆底烧瓶中取出等分试样并通过ft-ir分析以确定汲取溶质的浓度(参见实施例1；图1c)。结果和讨论：应当理解，一旦使用本文描述的流动池完成正渗透，就必须从稀释汲取溶液中去除离子化三甲胺汲取溶质以产生低tds水。如前所述(例如参见pct申请pct/ca2011/050777)，离子化可转换添加剂可以被“转换掉”，或者在温和加热(50℃)下和/或通过使用惰性鼓泡气体(如氮气或空气)使离子化可转换添加剂被非离子化。由于可转换添加剂和汲取溶质的非离子形式是三甲胺，即在环境条件下是气体，所以预期温和加热或喷气可能不仅从汲取溶液中除去co2，而且能去除非离子化汲取溶质，而产生水。因此，考虑从溶液中有效去除基于tma的汲取溶质的方法。因此，研究了用于汲取溶质的升规模系统。已经认识到需要将加热的高表面积结合到系统中以最大化从汲取溶液去除气体；因此，将5升夹套柱用不锈钢丝绒包装。鼓泡气体被用来促进气态蒸气从所述柱运动，因为汲取溶质的分解释放出tma和co2气体。该系统在50℃和70℃之间运行，任何高于70℃的运行都显示水随着tma和co2大量流失。该系统成功地使得在3小时的循环中达到<0.1wt％的残留汲取溶质，由此证明从稀释汲取溶液有效去除了汲取溶质。实施例11：用于汲取溶质去除的鼓泡气体的比较在2l三颈圆底烧瓶中用去离子水(100ml)稀释66wt％离子化tma(100ml)。将烧瓶的一个颈部连接到温度探针，将第二颈部连接到与流量计连接的气体分散管(“c”玻璃料孔隙度)，将第三颈部连接到另一个2颈圆底烧瓶(250ml)，在冰/盐水浴中冷却。将250ml烧瓶上的第二个颈部连接到通向通风橱后部的管道作为排气部。试验在三个不同的温度下进行：46℃、56℃和70℃。对于每个温度，一个试验用氮气完成，另一个用二氧化碳完成。对于46℃的试验，气体流速(fr)为每小时4标准立方英尺；对于较高的温度，气体流速为每小时8标准立方英尺。每个试验的长度是一个小时，在0、5、10、15、20、25、30、40、50和60分钟使用pasture移液管取样。对每个样品进行ft-ir以确定离子化tma浓度(参见实施例1，图1c)。结果和讨论：研究了在多个温度下使用n2与co2作为鼓泡气体以去除离子化三甲胺。预期使用co2作为鼓泡气体以减轻在汲取溶液再生期间对分离气体的需要。总体而言，n2在去除离子化三甲胺比co2表现出更好的功能；在较低的温度下，随着离子化三甲胺浓度初始地增加，二氧化碳似乎被吸收。对于在70℃用氮气鼓泡的运行，剩余的wt％离子化三甲胺为0.5wt％；用co2鼓泡的溶液为3.3wt％(参见图18)实施例12：汲取溶液的重新构成采用本文所述的装有离子化三甲胺作为汲取溶液的流动池的fo系统可被设计成闭环系统。闭环系统将最小化成本和浪费的材料(例如，汲取溶质)，使得从稀释汲取溶液中除去的tma和co2气体将被连续再循环以产生用于fo流动池的新鲜浓缩汲取溶液。这种系统将是闭环、连续的系统。材料：购买三甲胺作为45wt％水溶液，并且按来自sigmaaldrich的原样使用。coleman仪器级二氧化碳(99.99％)购自airliquide。氧化氘购自cambridgeisotopeslaboratories，并按原样使用。设备和分析：，使用parr5000系列多反应器系统(其使用具有星形(十字)形状的搅拌棒的75ml压力容器)进行碳酸化。大规模碳酸化在装有挡板和一个螺旋桨的1加仑chemineer反应器中进行。使用varianmr400光谱仪获得1hnmr光谱。代表在溶液中的tma在d2o中的关键化学位移被确定为2.23ppm；离子化三甲胺在d2o中的代表性化学位移为2.87ppm。对于tma和离子化三甲胺的混合物，在nmr谱中观察到另外的宽峰，其中取决于tma与离子化三甲胺的比率，在d2o中的化学位移在2.23ppm和2.87ppm之间。为了缩小tma与离子化tma之间比率和该宽峰之间的关系，没有执行校准曲线。不希望受理论束缚，推测宽峰可能指示tma和离子化tma之间的平衡。在其用于下面概述的实验中之前，通过tma的碳酸化产生储备的离子化三甲胺溶液，并储存多天。过程：使用45wt％tma水溶液(1ml)和co2(5巴或9巴，静压)进行压降观察，涉及将co2引入tma，并测量花费多少时间使得引入co2压力在系统内达到均衡。使用加压至1巴、5巴或9巴动态co2压力的45wt％tma水溶液(50ml)进行温度升高观察，测量系统内达到最高温度所花费的时间。在记录的时间(参见下文)等分取样，并通过1hnmr谱分析。使用45wt％的tma水溶液(2-2.5l)压入10bar的动态co2压力30分钟，同时以600rpm搅拌，进行大规模碳酸化。30分钟后，停止co2流，将反应器保持压力3.5小时，直到容器温度恢复到40℃以下。结果和讨论：由于tma在水中的溶解度高(在饱和时为45wt％)，而co2溶解度低(在饱和时为<1％)，所以向tma溶液中加入二氧化碳而不是相反或同时加入。因此认为，由于co2在水中的溶解(以及随后转化为碳酸氢盐)的这种溶解度差异是决定速率的步骤，因此成为研究的主题(见下文)。观察到在水中tma和co2之间的反应产生离子化三甲胺是放热的；因此，确定了由于反应放热而达到最高温度所需的时间(参见表23)。定期从50ml用co2加压的45wt％tma水溶液中取出等分样品溶液(如上所述)，并通过1hnmr谱分析以确定近似的转化率。在1巴的co2压力下，反应混合物的温度在3小时内升高4℃，此时保持恒定另外3小时。此时，取出等分样品，并通过1hnmr谱分析，发现tma的碳酸化非常少，实际上意味着需要更高的压力。在5巴的co2压力下，混合物的温度在1小时后升高12℃，5小时后恢复至室温。2小时后，反应混合物的1hnmr分析显示tma的碳酸化基本上完成，表明相对于1巴的相同过程，碳酸化的反应动力学得到改善。在9巴的co2压力下，在25分钟内温度升高21℃。此时取得的等分样品的1hnmr分析显示tma的碳酸化基本完成。为了对更具有工业代表性的规模进一步研究重构，在10巴的co2压力将该系统放大至2-2.5l的tma；使用图12所示的配置，tma的碳酸化在大约30分钟后基本完成。这些研究证明了在适合用于闭环连续fo系统的条件下，汲取溶液组分的有效重构以再生用于fo的汲取溶液。实施例13：更大规模的正渗透过程材料：购买三甲胺作为45wt％的水溶液，并且按来自sigmaaldrich的原样使用。氯化钠购自vwr。coleman仪器级二氧化碳(99.99％)购自airliquide。使用elgapurelab脉冲系统提供去离子水(18mω-cm)。以所需浓度制备氯化钠溶液。更大规模的fo装置部件列表：·材料相容性：不锈钢、聚四氟乙烯(ptfe)、聚乙烯(pe)、聚氯乙烯(pvc)或聚丙烯(pp)，因为三甲胺与黄铜或ps＝聚苯乙烯不相容；氟橡胶和丁基橡胶也可能随时间而劣化。·膜元件：tcm-1定制pfo装置(0.42m2膜面积)·4个压力表或压力传感器，用于保持膜压低于0.5巴(swagelokpgi-63c-pg15-laox)·2或4个贮存器，根据设置的要求(ulines-19418)，·2个变速泵，提供4-5l/min的最大流速(iconprocesscontrolsnema-4x：emecprius机动隔膜泵、地板安装件、带手动排气的pvc头、vitono形圈、ptfe隔膜、陶瓷球、nema电动机安装件、涂有环氧树脂的氧化铝框架、手动行程调节、额定在5巴时为520lph(70psi)、直流电动机、3/4hp，90vdc、56c框架、电动机和速度控制器之间的接线、液体titenema4x外壳、电动机速度控制器安装板、304ss(以上提供了泵的构成、型号和制造材料))。·2个流速计，如果需要确定流速的话(流速计和控制器，iconprocesscontrolsipc32100ilcan、ipc3210038can、ipc8050can、ipc399001can；和电源，omegapsr-24l：1/2”signet低流速、流速计、pvdf主体、npt端部、显示流速和总流速范围为0.3lpm至3.8lpm的lcd控制器(以上提供仪表的构成、型号和材料)·2或4个天平(尺寸适合测量进料溶液和汲取溶液质量)·2个泄压阀，取决于设置(swagelokkcb1c0a2a5p20000)。·管材和阀门(从rona，homedepot，canadiantire，lowes等五金商店购买的hdpe塑料管材和连接件)·三通阀(mcmastercarr4467k43)根据需要在贮存器之间进行转换·参见图19以建立更大规模的fo装置。代表性的较大规模fo运行：将氯化钠溶液(20kg)装载到进料溶液贮存器中。将离子化三甲胺溶液(20kg)装载到汲取溶液贮存器中。首先以～0.5l/min的慢流速启动泵送进料溶液，并以～0.5l/min的速度泵送汲取溶液。然后将进料溶液流速增加至～2l/min的期望流速，接着使汲取溶液达到～2l/min的流速。称量进料贮存器和汲取贮存器下的结垢，并启动定时器。在所需的时间间隔记录质量读数。通量基于测试的前30分钟确定(关于具体的fo运行的细节，参见表24、图15和图16)。代表性的较大规模的氯化钠运行：将3wt％的氯化钠溶液(20kg)装载到进料溶液贮存器中。将12.5wt％氯化钠溶液(20kg)装载到汲取溶液贮存器中。首先以～0.5l/min的缓慢流速启动泵送进料溶液，并以～0.5l/min的速度泵送汲取溶液。然后将进料溶液流速增加至约2l/min的期望流速，接着使汲取溶液达到～2l/min的流速。称量进料贮存器和汲取贮存器下的结垢，并启动定时器。在所需的时间间隔记录质量读数。通量基于测试的前30分钟确定(关于具体的fo运行的细节，参见表24、图15和图16)。结果和讨论：首先使用氯化钠进料溶液运行fo流动池以模拟当使用离子化三甲胺汲取溶液时预期会观察到的渗透压差。12.5wt％nacl溶液具有与33wt％的离子化三甲胺相似的渗透压；因此，当使用3wt％nacl进料溶液和12.5wt％nacl汲取溶液时获得的通量应当与使用3wt％进料溶液和33wt％离子化三甲胺溶液时获得的通量相当。使用实际的离子化三甲胺溶液进行一次运行来确认这个假设。实施例14：使用～66wt％离子化三甲胺汲取溶液使二醇/水混合物脱水实验：在将水样品用作本文描述的fo流动池中的进料溶液之前，将其通过活性炭过滤以除去有色污染物。将过滤后的水样品(200ml)装载到进料溶液瓶中，将浓缩汲取溶液(100ml)装入汲取溶液瓶中。将管线下放入每种溶液中，使其不接触含溶液瓶的侧面或底部。在labview软件上启动数据采集，然后启动循环泵和计时器。30秒后，将放置溶液瓶的天平配衡，并将在此时间之前的任何数据点从分析中去除(见实施例1；图1a)。结果和讨论：研究了使用正渗透来克服分离乙二醇/水混合物的工业相关问题。使用～66wt％离子化三甲胺作为汲取溶液以及乙二醇/水混合物(得自fieldingchemicals)作为本文和上述fo流动池内的进料溶液，获得6.1l/m2/h的通量。低通量值是预料之外的；然而，乙二醇可以影响溶液的渗透压，因此可能是低于预期的通量值的一个影响因素。实施例15：用于分析溶液中三甲胺和离子化三甲胺的ft-ir校准标准溶液的制备：三甲胺水溶液(45wt％)购自sigma-aldrich(cat#92262)。用去离子水稀释该溶液，得到适于分析的浓度。通过在1加仑的chemineer反应器高压反应器装置中，在600rpm搅拌下，在9巴通过将2l45wt％三甲胺水溶液碳酸化30分钟来产生含水离子化三甲胺(66wt％)。用去离子水稀释该溶液，得到适于分析的浓度。三甲胺ft-ir校准：使用atr-ft-ir(agilentcary630ft-ir台式光谱仪)，将大约2滴的每种标准溶液沉积在传感器上。从所得光谱中减去水的光谱。记录以1265cm-1为中心的在1290cm-1到1240cm-1的曲线下面积；生成校准曲线，其中wt％tma＝[面积]/0.1847(参见表1b和图14)。离子化三甲胺ft-ir校准：使用atr-ft-ir，将大约2滴的每种标准溶液沉积在传感器上。从所得的光谱中减去水的光谱。记录以1365cm-1为中心的在从1440cm-1到1300cm-1的曲线下面积；产生校准曲线，其中wt％离子化三甲胺＝[面积]/2.6994(参见表1c和图1c)。表1a.从装有3wt％nacl的进料溶液和66wt％离子化三甲胺的流动池，针对每次运行的第一小时进行计算得到的通量(lmh)*在第二次试验中，tcm-3膜在15wt％nacl时失效表1b.三甲胺ft-ir校准曲线数据wt％tma曲线下面积0.0450.0040.10.0140.450.05610.1874.50.854表1c.离子化tmaft-ir校准曲线数据wt％离子化tma曲线下面积0.0080.0310.0150.0680.0770.2350.1530.4810.7672.2331.5334.3516.90019.5113.8037.7034.5092.76表2.对于装有nacl进料溶液和66wt％的离子化三甲胺汲取溶液的流动池，通过gc-fid计算的进料溶液中存在的wt％三甲胺的反向盐通量值*每个样品三次注射的平均值。#单一膜用于所有运行。&在15wt％nacl下运行需要改变膜。^在第二次试验中，在15wt％nacl下，tcm-3膜失效。表3.对于装有nacl进料溶液和33wt％的离子化三甲胺汲取溶液的流动池，通过gc-fid计算的进料溶液中存在的wt％三甲胺的反向盐通量值；*每个样品三次注射的平均值。+三个色谱图中只有两个显示了tma峰。#每次运行使用新鲜膜以确保结果不受任何可能的膜劣化影响。表4.对于在25℃的装有含有nacl或nacl/cacl2进料溶液(包括nacl/cacl2的进料溶液由％总溶解固体％表征；％tds)的fo流动池，在流动池操作的第一小时期间计算的通量值(lmh)表5.对于装有含有nacl或nacl/cacl2的进料溶液(包括nacl/cacl2的进料溶液由％总溶解固体％表征；％tds)的fo流动池，通过ft-ir计算的进料溶液中存在的wt％三甲胺的反向盐通量值；+gc-fid进行的分析也被包括在内用于对比表6.对于装有含有6wt％tds的进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液并且进料溶液的温度改变的fo流动池，在流动池操作的第一小时期间计算的通量值(lmh)*没有控制的温度表7.对于装有含有6wt％tds的进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液并且进料溶液的温度改变的fo流动池，通过ft-ir计算的进料溶液中存在的wt％离子化三甲胺的反向盐通量值*没有控制的温度表8.对于装有含有6wt％tds的进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液而且同时进料溶液和汲取溶液的温度改变的fo流动池，由ft-ir计算的进料溶液中存在的wt％离子化三甲胺的反向盐通量值。*没有控制的温度表9.对于装有含有6wt％tds的进料溶液和33wt％离子化三甲胺汲取溶液而且进料溶液的ph改变的fo流动池，在流动池操作的第一小时期间计算的通量值(lmh)表10.对于装有含有6wt％tds的进料溶液和33wt％离子化三甲胺汲取溶液而且进料溶液的ph改变的fo流动池，由ft-ir计算的进料溶液中存在的wt％离子化三甲胺的反向盐通量值。*wt％离子化三甲胺是两个试验的平均值表11.对于装有含有<1wt％tds的废水进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池，在流动池操作的第一小时期间计算的通量值(lmh)和由ft-ir计算进料溶液中存在的wt％离子化三甲胺的反向盐通量值。进料溶液平均通量(lmh)平均反向盐通量(mg/l)微咸水341160去油*351060wac^36480*软化前的撇渣水(油含量～2ppm)^弱酸阳离子交换，软化后表12：在fo处理之前，采矿尾矿样品的初始icp-oes分析(来自caduceon)。表13：在fo处理后的采矿尾矿进料溶液的icp-oes分析(来自caduceon)表14：对于装有采矿尾矿进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池，在流动池操作的第一小时期间计算的通量值(lmh)fo运行在25℃的通量(lm-2h-1)^％减少a试验123.690.95试验225.258.03ba基于在fo流动池操作的第一小时内的进料的质量减少。b两次试验期间均形成沉淀；不希望受到理论的限制，认为可能已经形成了足够的沉淀物使得膜污染并且导致较低的％减少。表15：对于装有含有采矿尾矿进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池，在48小时内，由ft-ir计算的进料溶液中存在的wt％离子化三甲胺的反向盐通量值。表16：对于浓缩城市废水在fo处理前和处理后的选择参数的分析a对汲取溶液浓度的值进行校正；b未对汲取溶液浓度的数值进行校正；c除去汲取溶质后，从稀释汲取溶液回收；d分析收到的城市废水样品；e收到的城市废水样品在fo处理之前由caduceon进行独立分析表17：对于收到的采出废水在fo处理前和处理后的选择参数的分析参数初始进料溶液回收水a残余汲取溶质(ppm)----734导电性(μs/cm)191000894ph6.479.45tds(ppm)b199000507％tds脱除---99.9％a去除汲取溶质后从稀释汲取溶液中回收的水；b分析在queen’sanalyticalservicesunit完成表18：对于收到的采出废水在fo处理前后的icp-oes分析(来自caduceon)表19：对于装有返排废水进料溶液和66wt％离子化三甲胺汲取溶液的fo流动池，在流动池操作的第一小时期间计算的通量值(lmh)表20：对于返排水在fo处理前和处理后的选择参数的分析参数初始进料溶液回收水残余汲取溶质(ppm)----1071导电性(μs/cm)1304001213ph6.389.40toc(ppm)a762314tds(ppm)a132000681％tds脱除---99.6％％toc脱除---68.5％a分析在queen’sanalyticalservicesunit完成表21:对于收到的返排废水在fo处理前和处理后的icp-oes分析(来自caduceon)表23.在不同二氧化碳动态压力下的对于50ml的45％tma的碳酸化的最大温度表24.在大规模的fo流动池下，对于装有12.5wt％nacl汲取溶液和3wt％nacl进料溶液的fo流动池，在流动池操作的第一小时期间计算的通量值(lmh)和通过ft-ir计算进料溶液中存在的wt％离子化三甲胺的反向盐通量值。1两次运行的平均值表22:使用中空纤维组件膜在流动池里对模拟和实际的进料溶液用离子化tma汲取溶液进行fo处理a指汲取溶液入口处的压力；b基于进料溶液的质量减少；c在6小时期间内；d在5小时期间内；e在6.5小时期间内表25:对于fo处理的微咸、去油和弱酸阳离子交换处理后的工艺用水，由icp-oes分析确定的％tds脱除本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请表明本发明所属领域的普通技术人员的技术水平，并且通过引用并入本文，其程度如同每个单独的出版物、专利、或专利申请被具体地和单独地指示为通过引用并入。如此描述了本发明，显而易见的是，可以以多种方式改变本发明。这样的变化不被视为脱离本发明的精神和范围，并且所有这些对于本领域普通技术人员来说显而易见的修改都意图被包括在所附权利要求的范围内。当前第1页12