(57)【要約】【課題】地熱水のシリカを十分に除去することができ、また、生成する汚泥中のシリカ純度も高い地熱水の処理方法及び装置を提供する。【解決手段】原水と返送汚泥とを接触させ、原水中のシリカを重合させる重合反応工程と、重合反応工程からの液にアニオンポリマーを添加するアニオンポリマー添加工程と、該アニオンポリマー添加工程からの液にカチオンポリマーを添加するカチオンポリマー添加工程と、該カチオンポリマー添加工程からの液を固液分離する固液分離工程と、固液分離工程で分離された汚泥の少なくとも一部を前記重合反応工程に返送する汚泥返送工程とを有する地熱水の処理方法及び装置。【選択図】図１
2015188850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地熱水と返送汚泥とを接触させ、地熱水中のシリカを重合させる重合反応工程と、
重合反応工程からの液にアニオンポリマーを添加するアニオンポリマー添加工程と、
該アニオンポリマー添加工程からの液にカチオンポリマーを添加するカチオンポリマー添加工程と、
該カチオンポリマー添加工程からの液を固液分離する固液分離工程と、
固液分離工程で分離された汚泥の少なくとも一部を前記重合反応工程に返送する汚泥返送工程と
を有する地熱水の処理方法。
【請求項２】
請求項１において、重合反応工程におけるｐＨを７．０〜８．７とすることを特徴とする地熱水の処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、返送汚泥の一部または全量にアルカリを添加した後、重合反応工程に返送することを特徴とする地熱水の処理方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、カチオンポリマー添加工程からの液又は固液分離工程からの分離水の濁度を測定してカチオンポリマー添加量を調節する工程を有することを特徴とする地熱水の処理方法。
【請求項５】
地熱水と返送汚泥とを接触させ、地熱水中のシリカを重合させる重合反応槽と、
重合反応槽からの液にアニオンポリマーを添加するアニオンポリマー添加槽と、
該アニオンポリマー添加槽からの液にカチオンポリマーを添加するカチオンポリマー添加槽と、
該カチオンポリマー添加槽からの液を固液分離する固液分離手段と、
固液分離手段で分離された汚泥の少なくとも一部を前記重合反応工程に返送する汚泥返送手段と
を有する地熱水の処理装置。
【請求項６】
請求項５において、重合反応槽におけるｐＨを７．０〜８．７とするｐＨ調整手段を有することを特徴とする地熱水の処理装置。
【請求項７】
請求項５又は６において、返送汚泥の一部または全量にアルカリ添加手段によってアルカリを添加した後、重合反応工程に返送する化学反応槽を備えたことを特徴とする地熱水の処理装置。
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれか１項において、カチオンポリマー添加槽からの液又は固液分離手段からの分離水の濁度を測定してカチオンポリマー添加量を調節するカチオンポリマー添加制御手段を有することを特徴とする地熱水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリカを過飽和で含有する地熱水の処理方法及び処理装置に係り、特に地熱水中のシリカを効率的に除去し、かつ含水率の低いシリカ含有固形物を回収できるようにした地熱水の処理方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地熱発電は、地中の高温地熱流体を噴出させ、分離された水蒸気を用いて発電を行うものであるが、この場合、水蒸気とともにシリカを数百ppmの濃度で含む地熱水（地熱熱水）が噴出する。噴出した地熱水は、地下還元井を経て地中に還流されるが、地熱流体の温度が２５０℃〜３５０℃であるのに対し、還流される地熱水の温度はオープン還元式で９０℃〜９５℃、高温還元式で１１０℃〜１４０℃、フラッシュバイナリー式やダブルフラッシュ式で９０℃〜９５℃と低温であるため、地熱水におけるシリカの溶解度は相対的に低下する。しかも、水蒸気との分離に伴いシリカが濃縮されることから、地熱水に含まれるシリカの一部は過飽和状態となる。
【０００３】
この過飽和シリカはシリカスケールとして地熱発電所内の熱水経路や前記地下還元井の内壁等に析出、付着しやすいため、熱交換器の熱効率低下や前記熱水経路の閉塞、あるいは前記地下還元井の容量減少等の原因となっている。しかも、このシリカスケールは前記内壁等に強固に付着して除去が困難であるため、シリカスケールの付着が進行した場合には、前記熱水経路あるいは地下還元井の使用を中断し、シリカスケールを除去しなければならない。このように、地熱水中におけるシリカの存在は、地熱水の利用上大きな障害となっている。
【０００４】
地熱水中に含有されるシリカを除去し、前記熱水経路あるいは地下還元井に対するシリカスケールの付着を防止するための方法として、特公平３−２４２７８（特開昭５８−８６８６４）には、噴出直後または蒸気生産後の地熱水を滞留槽に滞留させて該地熱水中の過飽和シリカを重合シリカへ変えた後、凝集沈殿槽にて無機凝集剤（Ａｌ塩、Ｆｅ塩、Ｃａ塩又はＭｇ塩）で凝集沈殿処理し、熱水中のシリカを飽和溶解度以下まで除去する方法が記載されている。
【０００５】
また、特開平７−２４４７５には、地熱水にシリカ吸着性を有するシードを添加し、地熱水中のシリカをシードに吸着させた後、固液分離し、得られた固形分の一部をシードとして再使用する地熱水の処理方法であって、地熱水に必要に応じ塩化カルシウムを添加した後、地熱水中のシリカがゲル化するまで地熱水を加熱濃縮し、得られたゲルの一部を前記シードとして再使用する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平３−２４２７８
【特許文献２】特開平７−２４４７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のように、地熱水を滞留させて重合させた後、Ａｌ塩、Ｆｅ塩、Ｃａ塩又はＭｇ塩を添加してシリカを凝集させ、除去する方法では、シリカを効率よく除去でき、かつ含水率の低い汚泥を得ることができるが、上記塩を添加したことにより汚泥中のシリカ純度が低くなり、セメント原料等の有価物として有効利用するのは難しい。
【０００８】
特許文献２のように、シリカゲルを生成させてシードとして地熱水に添加する方法では、重合反応面積を高めることで水中の溶存シリカを効率よく除去でき、かつ純度の高いシリカが回収できるが、添加したシリカゲルが地熱水から除去されない場合は、シリカゲルがスケールの核として処理水とともに還元井に戻ることになり、却ってシリカスケーリングリスクが高まる可能性がある。なお、単なるシリカゲルの循環による重合反応では、シリカポリマー表面のシラノール基の活性化反応（≡Ｓｉ−ＯＨ＋ＯＨ−⇔≡Ｓｉ−Ｏ−＋Ｈ２Ｏ）や、シラノール基活性サイトと分子状シリカモノマーの重合反応（≡Ｓｉ−Ｏ−＋Ｓｉ（ＯＨ）４⇔≡Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（ＯＨ）３＋ＯＨ−）等の反応が十分には進行しにくい。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点を解消し、地熱水のシリカを十分に除去することができ、また、生成する汚泥中のシリカ純度も高い地熱水の処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の地熱水の処理方法は、地熱水と返送汚泥とを接触させ、地熱水中のシリカを重合させる重合反応工程と、重合反応工程からの液にアニオンポリマーを添加するアニオンポリマー添加工程と、該アニオンポリマー添加工程からの液にカチオンポリマーを添加するカチオンポリマー添加工程と、該カチオンポリマー添加工程からの液を固液分離する固液分離工程と、固液分離工程で分離された汚泥の少なくとも一部を前記重合反応工程に返送する汚泥返送工程とを有する。
【００１１】
本発明の地熱水の処理装置は、地熱水と返送汚泥とを接触させ、地熱水中のシリカを重合させる重合反応槽と、重合反応槽からの液にアニオンポリマーを添加するアニオンポリマー添加槽と、該アニオンポリマー添加槽からの液にカチオンポリマーを添加するカチオンポリマー添加槽と、該カチオンポリマー添加槽からの液を固液分離する固液分離手段と、固液分離手段で分離された汚泥の少なくとも一部を前記重合反応工程に返送する汚泥返送手段とを有する。
【００１２】
本発明では、重合反応工程におけるｐＨを７．０〜８．７とすることが好ましい。なお、原水ｐＨが７．０より低い場合は、酸添加工程を加えて前記ｐＨとなるように調整する。上記の酸としては、特に制限はないが、塩酸、硫酸などを用いることができる。
【００１３】
本発明では、返送汚泥の一部または全量にアルカリをｐＨ８．５〜１１となるように添加した後、重合反応工程に返送することが好ましい。
【００１４】
本発明では、カチオンポリマー添加工程からの液又は固液分離工程からの分離水の濁度を測定してカチオンポリマー添加量を調節することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、地熱水をｐＨ７．０〜８．７とすることにより、地熱水中のシリカを重合させ、次いで、アニオンポリマーを添加し、その後カチオンポリマーを添加してフロックを生成させ、このフロックを固液分離により地熱水と分離する。このアニオンポリマーの添加により、重合したシリカが地熱水中に均一に分散し、その後のカチオンポリマーの添加により、重合シリカがアニオンポリマーを巻き込んだ形で凝集し、固液分離性の良好なフロックが成長する。このフロックを固液分離することにより、シリカ濃度の低い処理水が得られる。
【００１６】
本発明では、Ａｌ塩、Ｆｅ塩、Ｃａ塩又はＭｇ塩を一切添加せずに、シリカの重合反応及び凝集反応を進行させるため、純度の高いシリカを回収することができ、セメント原料等の有価物としての利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の地熱水の処理方法及び装置を説明するフロー図である。
【図２】実施例で用いた装置のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【００１９】
本発明で処理対象となる地熱水は、噴出直後又は蒸気生産後の熱水（通常８０℃以上、ｐＨは７．０〜９．０）である。この地熱水中には、通常シリカが５００〜１０００ｍｇ／Ｌ程度含まれている。
【００２０】
本発明では、このシリカを図１の通り、以下の４ステップで除去する。
１）地熱水を重合反応槽１に導入し、後段の工程からのシリカ除去物の汚泥（その少なくとも一部は化学反応槽２で改質されている。）を添加しシリカを重合反応させる。この重合反応によりＳＳ量が増加する。
２）第１凝集槽３でアニオンポリマーを添加し、均一に分散させる。
３）第２凝集槽４でカチオンポリマーを添加し、重合シリカとアニオンポリマーを架橋させて沈降性の良いフロックを形成（凝集）させる。
４）固液分離手段（図１では沈殿槽）５でフロックを除去する。
【００２１】
上記重合反応槽１での重合反応が十分に進行するほど、第２凝集槽４におけるシリカとアニオンポリマーの荷電中和に必要なカチオンポリマーの添加量を低減できる。重合反応槽１の滞留時間は０．１〜１ｈ特に０．３〜０．６ｈ程度が好ましい。重合反応槽１のｐＨは７．０〜８．７、特に７．４〜８．３が好ましい。ｐＨが低すぎると重合反応が進行しにくくなり、ｐＨが高すぎてもシリカがイオン化しやすくなり、重合したとしても溶解しやすくなる。また、水中のホウ素や重炭酸イオンがｐＨ緩衝剤となるため、原水ｐＨから乖離するほど酸・アルカリ使用量に大きく影響する。
【００２２】
第１凝集槽３におけるアニオンポリマー添加量は、アモルファス（全）シリカ濃度を８００ｍｇ／Ｌから４００ｍｇ／Ｌ程度にまで低減する場合は、１〜１０ｍｇ／Ｌ程度、特に２〜５ｍｇ／Ｌが好ましい。アニオンポリマー添加量は、地熱水中のシリカ濃度に比例して、この添加量を基準として決定するのが好ましい。アニオンポリマーの添加量が多すぎると、アニオンポリマー由来の荷電を中和するために第２凝集槽４におけるカチオンポリマーの必要添加量が増加してしまう。アニオンポリマーの添加量が少なすぎると、フロックの強度が十分でなく、沈降性が悪化する。上記のアニオンポリマーとしては、特に制限はないが、ポリアクリル酸、アクリル酸とアクリルアミドの共重合体、ポリアクリルアミド加水分解物、アクリルアミドと2−メチルプロパンスルホン酸の共重合体、これらの重合体の塩などを用いることができ、その添加量はポリマーのアニオン度にもよるが、１〜１０ｍｇ／Ｌ特に２〜５ｍｇ／Ｌ程度が好ましい。
【００２３】
第２凝集槽４におけるカチオンポリマー添加量は、少なすぎると固液分離後の処理水中に濁質が残留する。一方、過剰に添加してもフロックが分散し、濁質が多く発生する。沈降性の良好なフロックを生成させるためには、カチオンポリマー添加後の液又は固液分離処理後の処理水の濁度を測定し、この濁度が最小化するようにカチオンポリマーの添加量を調整することが好ましい。ここで、固液分離手段５が遠心分離機の場合は滞留時間が短いため、固液分離後の処理水の濁度を測定すればよいが、沈殿槽の場合は滞留時間が長く、カチオンポリマーの注入量の制御に大きく影響するため、沈殿槽を用いた場合の濁度測定箇所は、フロックが除去された上澄液が採取できるフィードウェル５ａの上部が好ましい。
【００２４】
濁度計としては、透過光法、散乱光法、表面散乱光法等のいずれでもよいが、シリカスケールの影響を受けにくい非接触式の表面散乱光法が望ましい。ただし、耐熱性に限度があるため、純水や水道水で希釈・冷却してから測定する等の対策を講じるのが好ましい。また、採取した水に含まれる微量の成長フロックを除去し、難沈降性または非沈降性の濁質のみの濃度を測定するため、たとえば、沈殿槽フィードウェルと同等の水面積負荷を有する上向流速の固液分離槽を経た水について希釈・測定するのが望ましい。濁度の最小化の目安は２０ＮＴＵ以下、さらに望ましくは１０ＮＴＵ以下を目標とするのがよい。
【００２５】
通常は固液分離処理水の濁度が最小とするためにカチオンポリマー添加量を増やすよう制御するが、カチオンポリマー添加量を増やしても固液分離処理水の濁度が上昇傾向にある場合はカチオンポリマー添加量過剰とみなし、添加量を低減するように制御を切り替えるように制御するのが好ましい。上記のカチオンポリマーとしては、特に制限はないが、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリ（メタクリル酸２−ジメチルアミノエチル）、ポリ（２−ビニル−１−メチルピリニジウム）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム）、ジアルキルアミン−エピクロルヒドリン重縮合物、ポリリジン、キトサンなどを用いることができ、その添加量はポリマーのカチオン度にもよるが、
１〜２０ｍｇ／Ｌ特に２〜１０ｍｇ／Ｌ程度が好ましい。
【００２６】
なお、第１凝集槽３でカチオンポリマーを添加し、第２凝集槽４でアニオンポリマーを添加してもシリカ除去処理は可能であるが、この場合はカチオンポリマー必要量の目安がはっきりしない。図１のフローによれば、フロックがある程度成長してから、液の濁度を測定してカチオンポリマーの必要量を決定することができるので、カチオンポリマーの添加量を適切に制御することができる。
【００２７】
固液分離手段５としては、沈殿槽、遠心分離機、ＭＦ膜等を使用することができるが、膜濾過ではコロイド状シリカによる目詰まりのおそれがあるので、沈殿槽又は遠心分離機が望ましい。固液分離手段５では処理水の濁度管理が非常に重要となる。上澄液の濁度を測定し、測定値が上昇した時は後段の非常用濾過装置で濾過する等の対応を行うのが好ましい。
【００２８】
固液分離手段５での固液分離により発生する汚泥は、汚泥ポンプ6によりその一部を引き抜いて遠心濃縮機等を用いて減容し、次いで遠心脱水機等を用いて脱水する。汚泥の残部は、返送ライン7，7aを介して重合反応槽１に返送するが、このとき、汚泥中のシリカのシラノール基を解離させて活性化するため、返送汚泥の一部または全量をライン７bを介して化学反応槽２に送り、ここで化学反応槽２のｐＨが８．５〜１０程度となるように水酸化ナトリウムを添加するのが好ましい。シリカポリマー表面のシラノール基の活性化反応は、次式で表わされる。
≡Ｓｉ−ＯＨ＋ＯＨ−⇔≡Ｓｉ−Ｏ−＋Ｈ２Ｏ
【００２９】
こうして活性化された汚泥は、ライン8を介して重合反応槽１に送られ、同じく重合反応槽１に流入する熱水中のシリカモノマーと反応して、重合反応が進行する。
【００３０】
重合反応槽１におけるシラノール基活性サイトと分子状シリカモノマーの重合反応は次式で表わされる。
≡Ｓｉ−Ｏ−＋Ｓｉ（ＯＨ）４⇔≡Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（ＯＨ）３＋ＯＨ−
【００３１】
重合反応槽１内のＳＳ濃度には特に制限はないが、ＳＳ濃度が高いほど熱水中のシリカモノマーとの反応場が増えるため、２０００〜１００００ｍｇ／Ｌ程度とするのが望ましく、この範囲に入るように返送汚泥量を制御するのが望ましい。返送量の目安としては、汚泥ＳＳ濃度にもよるが、熱水流入量に対し、１／１０〜１／４容量程度が望ましい。
【００３２】
化学反応槽２への返送汚泥流入比率及び化学反応槽２へのＮａＯＨ添加量は特に限定しないが、化学反応槽２内のｐＨがシラノール基の活性化が起きやすいｐＨ８．５〜１０．０となるように調整するのが好ましい。残りの返送汚泥は活性こそ低いものの、シリカ重合の反応場として依然重要な役割を果たす。
【００３３】
なお、本発明では、化学反応槽２は必須ではなく、シリカ除去の要求レベルによっては省略されてもよい。化学反応槽２を省略する場合は、重合反応槽１にＮａＯＨを重合反応槽１のｐＨが７〜８．７特に７．４〜８．３となるように添加する。
【００３４】
一般に、シリカ重合反応ではｐＨ計、撹拌羽根、装置内壁等へのシリカスケールの付着・成長が問題となる。スケール付着を抑制するには、重合反応槽１の内面をスケールが付着しにくい素材（例：フッ素樹脂コーティングした素材）で構成したり、ｐＨ計を２重化し、定期的にアルカリ浸漬洗浄する、返送汚泥量を増やしてシリカモノマーの汚泥への優先的な重合を促進するなどの対策をとるのが好ましい。
【００３５】
熱水によってはヒ素が含まれており、熱水から除去して回収するシリカ汚泥がヒ素を含むことがある。この汚泥中のヒ素大部分は、ヒ素を含まないタービン復水等により洗浄することで除去することができる。汚泥の洗浄方法としては、遠心脱水機で回収シリカ汚泥を脱水した後、洗浄水を注入して脱水ケーキに付着したヒ素を押し出す方法などがあげられる。
【００３６】
以上のプロセスを経ることで、少ない薬剤消費量で地熱水からシリカ重合物を回収することができ、シリカ濃度が低減された処理水を得ることができる。処理水は還元井に戻すが、その際に硫酸を添加してｐＨを低減することでさらにスケーリングリスクを低減できる。回収シリカの脱水ケーキは含水率８０％程度となるが、自然乾燥や熱風乾燥を経たのちに、セメント原料等に利用することができる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例及び比較例について説明する。以下の実施例及び比較例では図２に示す試験装置を用いた。
【００３８】
この試験装置では、原水が原水槽１１から原水ポンプ１２によって容量５Ｌのプレ恒温槽１３に導入される。このプレ恒温槽１３はヒータ１３ａによって還元井への戻り温度とほぼ同等の９０〜９５℃に保たれる。
【００３９】
プレ恒温槽１３内の原水は、中和槽１４に導入され、塩酸タンク１５内の２０ｗｔ％濃度の塩酸がポンプ１６によって添加され、ｐＨ約６とされ、一時的にシリカの重合反応を遅らせる。中和槽１４内の液は第１反応槽１７に導入（移流）される。第１反応槽（重合反応槽）１７には、ライン１８を介して化学反応槽３３からの改質汚泥が添加可能とされ、ライン１９を介して、沈殿槽２９からの沈降汚泥が添加可能とされ、ライン２０ａ及びポンプ２０を介して苛性ソーダタンク２１から２５ｗｔ％濃度の苛性ソーダ水溶液が添加可能とされている。
【００４０】
第１反応槽１７内の液は、第２反応槽２２に移流され、さらに該第２反応槽２２から第１凝集槽２３に移流される。この第１凝集槽２３には、アニオンポリマータンク２４からポンプ２５を介してアニオンポリマー水溶液が添加可能とされている。アニオンポリマー水溶液としては、栗田工業株式会社製クリフロックＰＡ−３３１の０．１％水溶液を用いた。
【００４１】
第１凝集槽２３内の液は、第２凝集槽２６に移流される。第２凝集槽２６には、カチオンポリマータンク２７からポンプ２８を介してカチオンポリマー水溶液が添加可能とされている。カチオンポリマー水溶液としては、栗田工業株式会社製ゼータエースＰ−７０２の１％水溶液を用いた。
【００４２】
第２凝集槽２６内の液は、沈殿槽２９の下部に導入され、沈殿槽２９の上部から上澄水が処理水として流出する。沈殿槽２９で沈降した汚泥は、ライン３０及び汚泥ポンプ３１を介して取り出される。取り出された汚泥の一部は、前記ライン１９を介して第１反応槽１７に返送される。汚泥の残部はライン３２を介して化学反応槽３３に導入される。この化学反応槽３３には、前記苛性ソーダタンク２１内の苛性ソーダがポンプ２０及びライン２０ｂを介して添加可能とされている。化学反応槽３３内において苛性ソーダが添加及び混合された汚泥は、前記ライン１８を介して第１反応槽１７に返送可能とされている。
【００４３】
槽１４，１７，２２，２３，２６，２９，３３は、１００℃の恒温槽４０によって加温されている。槽１４，１７，２２，２３，２６，３３には撹拌機Ｍが設けられている。槽１４，１７にはｐＨ計が設けられ、槽１４，17内が所定ｐＨとなるようにポンプ１６，２０の薬注量が制御される。槽１３には温度計ＴＩが設けられている。
【００４４】
各槽の容積Ｖ、滞留時間（ＲＴ）、ｐＨ等は次の通りである。
【００４５】
中和槽１４：Ｖ＝１００ｍＬ、ＲＴ＝１ｍｉｎ、ｐＨ約６
第１反応槽１７：Ｖ＝２Ｌ、ＲＴ＝１６〜２０ｍｉｎ、ｐＨ：表1の通り
第２反応槽２２：Ｖ＝２Ｌ、ＲＴ＝１６〜２０ｍｉｎ、
ｐＨ：第１反応槽１７とほぼ同等
第１凝集槽２３：Ｖ＝５００ｍＬ、ＲＴ＝４〜５ｍｉｎ
第２凝集槽２６：Ｖ＝５００ｍＬ、ＲＴ＝４〜５ｍｉｎ
沈殿槽２９：水平断面積Ａ＝１０ｃｍ２、ＬＶ＝６ｍ／ｈ
化学反応槽３３：Ｖ＝５０ｍＬ、ＲＴ＜５ｍｉｎ、ｐＨ：表1の通り
原水槽１１内の原水としては、全シリカ濃度８００ｍｇ／Ｌ（２５℃、ｐＨ１２）の珪酸ナトリウム水溶液を用いた。
【００４６】
［実施例１］
図２に示す試験装置に上記原水を６Ｌ／ｈにて供給し、処理した。沈殿槽２９で生じた汚泥を６００ｍＬ／ｈの割合にて第１反応槽１７に直接に返送し、化学反応槽３３には汚泥を供給しなかった。アニオンポリマー添加量をポリマー量として４ｍｇ／Ｌとした。
【００４７】
カチオンポリマー添加量については、沈殿槽２９からの処理水（上澄水）の濁度が１０ＮＴＵ以下になるように５〜４０ｍｇ／Ｌの範囲で制御した。この間の平均添加量は表１に示す通りである。以下の実施例２，３及び比較例１，２でも同様である。
【００４８】
１週間継続して処理を行い、この間、沈殿槽２９内の汚泥界面高さが一定となるように必要に応じ沈殿槽２９から汚泥を引き抜いた。１週間継続して処理を行った後、沈殿槽２９内の汚泥を１Ｌ採取し、界面沈降試験し、汚泥最大界面沈降速度を求めた。また、沈殿槽２９内から採取した汚泥を１ｋｇ／ｃｍ２のプレス脱水装置で６０ｍｉｎ脱水処理した後の汚泥の含水率を測定した。さらに、処理水全シリカ濃度を測定した。結果を表１に示す。
【００４９】
［実施例２］
沈殿槽２９からの汚泥のうち５００ｍＬ／ｈ分を第１反応槽１７に直接に返送し、１００ｍＬ／ｈ分を化学反応槽３３に導入した後、第１反応槽１７に返送した。第１反応槽１７のｐＨが７．８となるようにＮａＯＨの添加量を調整した結果、化学反応槽３３のｐＨは１１前後で推移した。その他は実施例１と同一条件にて原水を処理し、同様の測定を行った。結果を表１に示す。
【００５０】
［実施例３］
沈殿槽２９からの返送汚泥６００ｍＬ／ｈの全量を化学反応槽３３に導入し、第１反応槽１７に返送した。第１反応槽１７のｐＨが７．８となるようにＮａＯＨの添加量を調整した結果、化学反応槽３３のｐＨは１０前後で推移した。その他は実施例１と同一条件にて原水を処理し、同様の測定を行った。結果を表１に示す。
【００５１】
［比較例１］
汚泥を全く返送せず、またアニオンポリマーを添加せず、カチオンポリマー添加量を４０ｍｇ／Ｌとした。その他は実施例１と同一条件にて原水を処理し、同様の測定を行った。結果を表１に示す。
【００５２】
［比較例２］
比較例１において、アニオンポリマーを４ｍｇ／Ｌ添加したこと以外は同一条件にて原水を処理し、同様の測定を行った。結果を表１に示す。
【００５３】
［比較例３］
実施例１において、第1反応槽1７のｐＨを6としたこと、カチオンポリマーを３５ｍｇ／Ｌ添加したこと以外は同一条件にて原水を処理し、同様の測定を行った。結果を表１に示す。
【００５４】
［比較例４］
実施例１において、第1反応槽1７のｐＨを９としたこと以外は同一条件にて原水を処理し、同様の測定を行った。結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
2015188850.tif 000003
【００５６】
表１から明らかな通り、実施例１〜３では、カチオンポリマー添加量が５ｍｇ／Ｌと低減し、汚泥界面沈降速度が２０〜３０ｍ／ｈと改善されている。一方、比較例１〜３では、カチオンポリマー添加量が多く、汚泥界面沈降速度が減少しており、脱水汚泥含水率も実施例に比べ増加している。また、比較例４では汚泥界面沈降速度や脱水汚泥含水率は実施例とほぼ同等ではあるものの、処理水の全シリカ濃度は増えている。
【００５７】
このように、本発明によると、カチオンポリマーの必要量、汚泥の界面沈降速度および脱水汚泥の含水率を大幅に改善できる。
【符号の説明】
【００５８】
１  重合反応槽
２  化学反応槽
３  第１凝集槽
４  第２凝集槽
５  沈殿槽
【図１】
2015188850.tif 000004
【図２】
2015188850.tif 000005