JP2002102863A - Treating method for geothermal water - Google Patents
Treating method for geothermal waterInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、地下から取出され
る高温の地熱水（地下熱水）を処理する地熱水の処理方
法に関し、特に、有害なヒ素を除去する地熱水の処理方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating high-temperature geothermal water (groundwater) taken out from underground, and more particularly to a method for removing harmful arsenic. About the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、所謂地熱発電等で地熱水の利用技
術が注目されてきている。地熱水は、ヒ素等の有害物質
を含有することから、廃水処理や廃水を有効利用する際
に、これらの有害物質を除去する必要があり、できるだ
け効率の良い地熱水の処理方法を採用することが研究さ
れている。従来、この種の地熱水の処理方法としては、
例えば、水酸化鉄共沈法を用いて行なうことが知られて
いる。水酸化鉄共沈法は、地熱水に第２鉄イオンを添加
し中和して水酸化鉄を生成し、それにヒ素を共沈させ、
この水酸化鉄を砂ろ過等で除去する方法である。しかし
ながら、水酸化鉄共沈法では、生成する水酸化鉄沈殿物
の沈降性が良くなく、砂ろ過等により除去しなければな
らず、ろ過に多くの時間が要する。水酸化鉄共沈法は、
対象廃水の温度が高いとヒ素の除去効果が低下する。ま
た、水酸化鉄沈殿物に含まれるヒ素がｐＨの低下により
溶出し易い等の欠点がある。2. Description of the Related Art In recent years, techniques for using geothermal water for so-called geothermal power generation have been receiving attention. Since geothermal water contains harmful substances such as arsenic, it is necessary to remove these harmful substances when treating wastewater and effectively using wastewater, and adopt a geothermal water treatment method that is as efficient as possible. Has been researched. Conventionally, this type of geothermal water treatment method includes:
For example, it is known to carry out using an iron hydroxide coprecipitation method. In the iron hydroxide coprecipitation method, ferric ion is added to geothermal water and neutralized to produce iron hydroxide, and arsenic is coprecipitated therewith.
In this method, the iron hydroxide is removed by sand filtration or the like. However, in the iron hydroxide coprecipitation method, the sedimentation of the generated iron hydroxide precipitate is not good, and it must be removed by sand filtration or the like, and much time is required for filtration. The iron hydroxide coprecipitation method is
If the temperature of the target wastewater is high, the effect of removing arsenic decreases. In addition, there is a disadvantage that arsenic contained in the iron hydroxide precipitate is easily eluted due to a decrease in pH.
【０００３】これを解消するために、地熱水の処理方法
としては、所謂フェライト法を用いて行なうことが考え
られる。従来のフェライト法は、図８に示すように、地
熱水に第１鉄イオンを有する溶液を添加し中和してフェ
ライト（磁性鉄沈殿物）を生成させてヒ素等の金属をこ
れに付着あるいは吸着させて除去する方法である。沈殿
物の沈降性がよく、沈殿除去が容易になる（例えば、特
公昭５６−４７８３７号公報，特公昭５８−３４１９５
号公報等に掲載）。図９及び図１０に示すように、水酸
化鉄共沈法とフェライト法との比較実験において、フェ
ライト法が水酸化鉄共沈法に比較して明らかに優れた結
果を示している。In order to solve this problem, a so-called ferrite method may be used as a method for treating geothermal water. In the conventional ferrite method, as shown in FIG. 8, a solution containing ferrous ions is added to geothermal water and neutralized to generate ferrite (magnetic iron precipitate), and a metal such as arsenic is attached to the ferrite. Alternatively, it is a method of removing by adsorption. The sedimentation of the precipitate is good, and the precipitate is easily removed (for example, Japanese Patent Publication No. 56-47837, Japanese Patent Publication No. 58-34195).
Published in the official gazette). As shown in FIGS. 9 and 10, in a comparative experiment between the iron hydroxide coprecipitation method and the ferrite method, the ferrite method shows clearly superior results as compared with the iron hydroxide coprecipitation method.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のフェライト法による地熱水の処理方法にあっては、
ある程度ヒ素を除去できるが、地熱水中にはケイ酸が含
有しているので、ケイ酸は磁性沈殿物の生成を妨害する
ことから、ヒ素を共沈させる効率が悪く、必ずしも、効
率よくヒ素を除去できないという問題があった。その理
由は、第１鉄イオンを有する溶液を添加し中和すると、
所謂グリーンラスト（水酸化第１鉄）が生成されていく
が、グリーンラストは編み目構造を取ることからケイ酸
がグリーンラストに付着していく。そのため、この付着
したケイ酸によって磁性沈殿物であるマグネタイトへの
酸化反応が妨害されて、十分な磁性沈殿物が生成されな
いことに起因していると考えられる。本発明は、この問
題点に鑑みてなされたもので、ケイ酸の妨害をできるだ
け抑止して磁性沈殿物の生成を確実に行なわせ、ヒ素を
磁性沈殿物に確実に取り込んで除去できるようにした地
熱水の処理方法を提供することを目的とする。In the above-mentioned conventional method of treating geothermal water by the ferrite method,
Although arsenic can be removed to some extent, since geothermal water contains silicic acid, silicic acid hinders the formation of magnetic precipitates, so the efficiency of co-precipitating arsenic is low, and it is not necessary to remove arsenic efficiently. There was a problem that it was not possible. The reason is that when a solution containing ferrous ions is added and neutralized,
So-called green rust (ferrous hydroxide) is generated, but since the green rust has a stitch structure, silicic acid adheres to the green rust. Therefore, it is considered that the oxidized reaction to magnetite, which is a magnetic precipitate, is hindered by the attached silicic acid, and a sufficient magnetic precipitate is not generated. The present invention has been made in view of this problem, and it has been made possible to suppress interference of silicic acid as much as possible, to surely generate a magnetic precipitate, and to surely take arsenic into the magnetic precipitate and remove it. It is an object to provide a method for treating geothermal water.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るための本発明の地熱水の処理方法は、少なくともケイ
酸及びヒ素を含み地下から取出される地熱水を処理する
地熱水の処理方法において、上記地熱水に第１鉄イオン
を有する溶液を加える第１鉄イオン添加工程と、第１鉄
イオンが添加された地熱水を中和する中和工程とを備
え、該第１鉄イオン添加工程及び中和工程を一連に組合
せた組合せ工程を複数回行なう構成にしている。これに
より、ケイ酸の妨害が抑止され磁性沈殿物の生成が確実
に行なわれる。その理由は、第１鉄イオンを添加して中
和する組合せ工程が複数回繰り返し行なわれることにな
ると、先に行なわれる組合せ工程において、グリーンラ
ストが生成されていくが、このグリーンラストに地熱水
中のケイ酸が集中的に付着していくことから、グリーン
ラストを除く地熱水のケイ酸濃度が極端に少なくなって
いく。そのため、後で行なわれる組合せ工程において、
グリーンラストが生成されても、このグリーンラストに
付着するケイ酸が少なくなることから、このグリーンラ
ストにおいては磁性沈殿物であるマグネタイトへの酸化
反応が妨害されにくくなり、これにより、磁性沈殿物が
円滑に生成されていくことになるからと考えられる。こ
の酸化の過程では、ヒ素を初めとする金属が吸着してい
き、その結果、磁性沈殿物を取り除くことで、ヒ素濃度
の極めて低い地熱水にすることができる。即ち、第１鉄
イオンの添加及び中和を複数回行なうことで、最初の段
階で、できるだけ多くのケイ酸を取込み、後の段階で
は、そのケイ酸の影響を極力受けないようにするのであ
る。尚、この複数回行なう工程で使用する第１鉄イオン
の添加量を、一時に添加した場合には、それなりの効果
は認められるものの、ケイ酸がグリーンラストに万遍な
く付着するようになることから、それだけ、マグネタイ
トへの酸化反応の妨害を抑止する度合いが低く、同量の
第１鉄イオンの添加量においては、複数回に分けて行な
う方がはるかに優れた効果を奏する。A method for treating geothermal water according to the present invention for solving such a problem is to process geothermal water containing at least silicic acid and arsenic and extracted from underground. The method of claim 1, further comprising a ferrous ion adding step of adding a solution having ferrous ions to the geothermal water, and a neutralizing step of neutralizing the geothermal water to which the ferrous ions have been added, The combination process in which the ferrous ion addition process and the neutralization process are combined in series is performed a plurality of times. Thereby, the interference of the silicic acid is suppressed, and the formation of the magnetic precipitate is reliably performed. The reason is that when the combination step of adding and neutralizing ferrous ions is repeated a plurality of times, green rust is generated in the combination step performed earlier, and this green rust is added to geothermal water. The concentration of silicic acid in geothermal water excluding green rust will be extremely low because silicic acid will adhere intensively. Therefore, in the combination process performed later,
Even if green rust is generated, the amount of silicic acid adhering to this green rust is reduced, so that in this green rust, the oxidation reaction to magnetite, which is a magnetic precipitate, is less likely to be hindered. It is thought that it will be generated smoothly. In this oxidation process, metals such as arsenic are adsorbed, and as a result, geothermal water having an extremely low arsenic concentration can be obtained by removing magnetic precipitates. That is, by adding and neutralizing ferrous ions a plurality of times, as much silicic acid as possible is taken in the first stage, and the effect of the silicic acid is minimized in the later stage. . When the amount of ferrous ion used in the multiple-step process is added at one time, although a certain effect is recognized, silicic acid adheres uniformly to the green rust. Therefore, the degree to which the inhibition of the oxidation reaction to magnetite is inhibited is low, and when the same amount of ferrous ion is added, it is more effective to perform the treatment in a plurality of times.
【０００６】そして、必要に応じ、上記組合せ工程を複
数回行なった後に、沈殿物を濾過する濾過工程を備えた
構成としている。上澄を取る方法よりも、磁性沈殿物を
確実に除去できる。この場合、上記濾過工程を、磁選機
を用いて磁気分離する構成にしたことが有効である。連
続的に磁性沈殿物を除去でき、大量処理に適するように
なる。また、必要に応じ、上記組合せ工程に入る前に、
地熱水を４０℃以上に所定時間保持する温度保持工程を
備え、該温度保持工程での温度条件下で上記組合せ工程
を行なう構成としている。この温度保持工程は、一般
に、地熱水は、１００℃以上の温度で地下から取出され
るので、この地熱水の温度が４０℃より低くならないよ
うに保持する場合と、一度、４０℃より低くなった地熱
水においては、加温して保持する場合の両方を含む。こ
の場合、地熱水を８０℃以上にすることが有効である。
ケイ酸には、モノケイ酸とポリケイ酸とがあり、地熱水
中にはこれらが混在している。４０℃以上に温度保持す
ることにより、ポリケイ酸のモノケイ酸への脱重合が進
行し、溶解性シリカ化が行なわれ、最初の段階で、グリ
ーンラストにできるだけ多くのケイ酸を取込み易くな
り、それだけ、処理効率が向上させられる。また、地熱
水を８０℃以上にすると、より一層ポリケイ酸のモノケ
イ酸への脱重合が進行し易くなり吸着性が向上させられ
る。[0006] If necessary, the system is provided with a filtration step of filtering the precipitate after performing the combination step a plurality of times. The magnetic precipitate can be removed more reliably than the method of removing the supernatant. In this case, it is effective that the filtration step is configured to perform magnetic separation using a magnetic separator. The magnetic precipitate can be continuously removed, making it suitable for large-scale processing. Also, if necessary, before entering the combination step,
A temperature holding step of holding the geothermal water at 40 ° C. or higher for a predetermined time is provided, and the combination step is performed under the temperature conditions in the temperature holding step. In this temperature holding step, the geothermal water is generally taken out from underground at a temperature of 100 ° C. or higher. Therefore, when the temperature of the geothermal water is maintained so as not to be lower than 40 ° C. The reduced geothermal water includes both cases of heating and holding. In this case, it is effective to set the geothermal water to 80 ° C. or higher.
Silicic acid includes monosilicic acid and polysilicic acid, and these are mixed in geothermal water. By maintaining the temperature at 40 ° C. or higher, the depolymerization of polysilicic acid into monosilicic acid proceeds, and silicification is carried out. In the first step, it becomes easier to incorporate as much silicic acid as possible into the green rust. The processing efficiency is improved. Further, when the temperature of the geothermal water is set to 80 ° C. or higher, the depolymerization of polysilicic acid to monosilicic acid proceeds more easily, and the adsorptivity is improved.
【０００７】更に、必要に応じ、最終の組合せ工程の第
１鉄イオン添加工程において、第１鉄イオンを２００ｍ
ｇ／ｌ添加することにした場合、最終の組合せ工程の１
つ前の組合せ工程において、地熱水の全ケイ酸濃度を１
２５ｍｇ／ｌ以下にする構成としている。ケイ酸の付着
の少ないグリーンラストを確実に生成させることがで
き、磁性沈殿物を確実に生成できるようになる。第１鉄
イオンがこれより少ないと、ケイ酸の相対的付着量が多
くなり易くグリーンラストの酸化反応の妨害が生じ易く
なる。Further, if necessary, in the ferrous ion addition step of the final combination step, the ferrous ion is reduced to 200 m
g / l, one of the final combination steps
In the previous combination step, the total silicic acid concentration of
It is configured to be 25 mg / l or less. Green rust with little adhesion of silicic acid can be reliably generated, and a magnetic precipitate can be reliably generated. If the amount of ferrous ion is less than this, the relative amount of silicic acid tends to increase, and the oxidation reaction of green rust tends to be hindered.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態に係る地熱水の処理方法について説明す
る。図１に示すように、実施の形態に係る地熱水の処理
方法は、少なくともケイ酸及びヒ素を含み地下から取出
される高温の地熱水を処理する方法であり、以下の工程
からなる。特に特徴的なことは、取出された地熱水に第
１鉄イオンを有する溶液を加える第１鉄イオン添加工程
と、第１鉄イオンが添加された地熱水を中和する中和工
程とを備え、この第１鉄イオン添加工程及び中和工程を
一連に組合せた組合せ工程を複数回行なうことである。
実施の形態では、組合せた組合せ工程を２回行なってい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for treating geothermal water according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, the method for treating geothermal water according to the embodiment is a method for treating high-temperature geothermal water containing at least silicic acid and arsenic and taken out from underground, and includes the following steps. Particularly characteristic are a ferrous ion adding step of adding a solution having ferrous ions to the extracted geothermal water, and a neutralizing step of neutralizing the geothermal water to which the ferrous ions have been added. And performing a combination step in which the ferrous ion addition step and the neutralization step are combined in series, a plurality of times.
In the embodiment, the combined process is performed twice.
【０００９】（１）温度保持工程 処理する地熱水を４０℃以上に所定時間保持する。望ま
しくは地熱水を８０℃以上に所定時間保持する。ケイ酸
には、モノケイ酸とポリケイ酸とがあり、地熱水中には
これらが混在している。４０℃以上に温度保持すること
により、とりわけ、地熱水を８０℃以上に温度保持する
ことにより、ポリケイ酸のモノケイ酸への脱重合が進行
し、溶解性シリカ化が行なわれる。(1) Temperature keeping step The geothermal water to be treated is kept at 40 ° C. or higher for a predetermined time. Desirably, the geothermal water is kept at 80 ° C. or higher for a predetermined time. Silicic acid includes monosilicic acid and polysilicic acid, and these are mixed in geothermal water. By maintaining the temperature at 40 ° C. or higher, in particular, by maintaining the temperature of geothermal water at 80 ° C. or higher, the depolymerization of polysilicic acid to monosilicic acid proceeds, and soluble silicification is performed.
【００１０】（２）第一組合せ工程 この第一組合せ工程は、最終の組合せ工程（第二組合せ
工程）の１つ前の組合せ工程であり、上記温度保持工程
での温度条件下で、地熱水に第１鉄イオンを有する溶液
を加える第１鉄イオン添加工程（２−１）と、第１鉄イ
オンが添加された地熱水を中和する中和工程（２−２）
とからなる。第１鉄イオンを有する溶液としては、例え
ば、硫酸第１鉄，塩化第１鉄等の溶液が挙げられる。中
和溶液としては、例えば、水酸化ナトリウムが挙げられ
る。(2) First combination step This first combination step is a combination step immediately before the final combination step (second combination step), and is performed under the temperature conditions in the temperature holding step. Ferrous ion adding step (2-1) of adding a solution containing ferrous ion to water, and neutralizing step (2-2) of neutralizing geothermal water to which ferrous ion has been added
Consists of Examples of the solution having ferrous ions include a solution of ferrous sulfate, ferrous chloride, and the like. Examples of the neutralizing solution include sodium hydroxide.
【００１１】（３）第二組合せ工程 この第二組合せ工程は、最終の組合せ工程であり、上記
温度保持工程での温度条件下で、地熱水に第１鉄イオン
を有する溶液を加える第１鉄イオン添加工程（３−１）
と、第１鉄イオンが添加された地熱水を中和する中和工
程（３−２）とからなる。第１鉄イオンを有する溶液と
しては、例えば、硫酸第１鉄，塩化第１鉄等の溶液が挙
げられる。中和溶液としては、例えば、水酸化ナトリウ
ムが挙げられる。(3) Second Combining Step This second combining step is a final combining step, in which a first ferrous ion-containing solution is added to geothermal water under the temperature conditions in the temperature holding step. Iron ion addition process (3-1)
And a neutralization step (3-2) for neutralizing geothermal water to which ferrous ions have been added. Examples of the solution having ferrous ions include a solution of ferrous sulfate, ferrous chloride, and the like. Examples of the neutralizing solution include sodium hydroxide.
【００１２】そして、第二組合せ工程の第１鉄イオン添
加工程において、第１鉄イオンを２００ｍｇ／ｌ添加す
ることにした場合、第一組合せ工程において、地熱水の
全ケイ酸濃度を１２５ｍｇ／ｌ以下にする関係になるよ
うに、第１鉄イオンの添加量条件や中和のｐＨ条件を定
めている。この条件は、以下のような実験結果を元に定
めた。図２に示すように、予め、第２鉄イオンを種々の
量添加して濾過し、種々のケイ酸濃度の地熱水を作成
し、その濾液に、中和液でｐＨ＝５に調整する条件で、
第１鉄イオンを２００ｍｇ／ｌ添加して中和し、そのと
きの地熱水の沈殿物の状態を見た。図３に示すように、
ケイ酸濃度（モノケイ酸濃度とポリケイ酸濃度との和）
が１２５ｍｇ／ｌ以下のときに、マグネタイトを生じ、
ケイ酸濃度（モノケイ酸濃度とポリケイ酸濃度との和）
が１２５ｍｇ／ｌを越えるときには、マグネタイトを生
じることなく、グリーンラストの状態のままであった。
この結果から、第二組合せ工程の第１鉄イオン添加工程
において、第１鉄イオンを２００ｍｇ／ｌ添加すること
にした場合には、第一組合せ工程において、地熱水の全
ケイ酸濃度を１２５ｍｇ／ｌ以下にする条件が必要であ
ることが分かる。When the ferrous ion is added at 200 mg / l in the ferrous ion addition step of the second combination step, the total silicic acid concentration of the geothermal water is set to 125 mg / l in the first combination step. The ferrous ion addition amount condition and neutralization pH condition are determined so that the relation is set to 1 or less. These conditions were determined based on the following experimental results. As shown in FIG. 2, various amounts of ferric ion are added and filtered in advance to prepare geothermal water having various silicic acid concentrations, and the filtrate is adjusted to pH = 5 with a neutralizing solution. By condition,
200 mg / l of ferrous ion was added for neutralization, and the state of the sediment of geothermal water at that time was observed. As shown in FIG.
Silicic acid concentration (sum of monosilicic acid concentration and polysilicic acid concentration)
Is less than 125 mg / l, produces magnetite,
Silicic acid concentration (sum of monosilicic acid concentration and polysilicic acid concentration)
When it exceeded 125 mg / l, it did not generate magnetite and remained in the state of green rust.
From this result, when it is decided to add 200 mg / l of ferrous ions in the ferrous ion addition step of the second combination step, the total silicic acid concentration of the geothermal water is set to 125 mg in the first combination step. It can be seen that a condition of not more than / l is necessary.
【００１３】（４）濾過工程 図４に示すように、磁選機を用いて磁気分離する。これ
により、磁性沈殿物が吸着除去されて行く。この場合、
磁性沈殿物にヒ素が極めて高い確率で吸着されているの
で、磁性沈殿物を取り除くことで、ヒ素濃度の極めて低
い地熱水が流出してくる。図５には、ヒ素溶液（ヒ素濃
度 １０ｍｇ／ｌ）を処理した場合、ｐＨ＝８．２〜
９．２で、第一鉄濃度が２４０ｍｇ／ｌのとき、磁選機
で磁性沈殿物を除去した場合の処理液のヒ素濃度と磁選
機の磁界の強さの関係を示す。(4) Filtration Step As shown in FIG. 4, magnetic separation is performed using a magnetic separator. Thereby, the magnetic precipitate is adsorbed and removed. in this case,
Since arsenic is adsorbed on the magnetic precipitate with an extremely high probability, geothermal water having an extremely low arsenic concentration flows out by removing the magnetic precipitate. FIG. 5 shows that when the arsenic solution (arsenic concentration 10 mg / l) was treated, the pH was 8.2 to 8.2.
9.2 shows the relationship between the arsenic concentration of the treatment solution and the magnetic field strength of the magnetic separator when the magnetic precipitate is removed by the magnetic separator when the ferrous concentration is 240 mg / l.
【００１４】[0014]
【実施例】次に、本発明の実施例を比較例とともに示
す。実施例及び比較例では、当初測定値が、ヒ素濃度が
４．９８ｍｇ／ｌ、全ケイ酸濃度が４７１ｍｇ／ｌ（モ
ノケイ酸濃度が３７３ｍｇ／ｌ，ポリケイ酸濃度が９８
ｍｇ／ｌ）の地熱水を用いた。また、実施例及び比較例
ともに、温度保持工程を設け、処理する地熱水を８０℃
で２時間保持した。また、実施例１乃至８及び比較例１
乃至５では、第１鉄イオンの溶液として、硫酸第１鉄を
用いた。実施例９及び１０では、第１鉄イオンの溶液と
して、塩化第１鉄を用いた。Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples. In Examples and Comparative Examples, the initially measured values were as follows: arsenic concentration: 4.98 mg / l, total silicic acid concentration: 471 mg / l (monosilicic acid concentration: 373 mg / l, polysilicic acid concentration: 98
mg / l) of geothermal water. In both the examples and the comparative examples, a temperature holding step was provided, and the geothermal water to be treated was 80 ° C.
For 2 hours. Examples 1 to 8 and Comparative Example 1
In Nos. To 5, ferrous sulfate was used as a solution of ferrous ions. In Examples 9 and 10, ferrous chloride was used as a solution of ferrous ions.
【００１５】図６に示すように、実施例１においては、
第一組合せ工程で加える第１鉄イオンの量を４００ｍｇ
／ｌ、第二組合せ工程で加える第１鉄イオンの量を３０
０ｍｇ／ｌとした。実施例２においては、第一組合せ工
程で加える第１鉄イオンの量を５００ｍｇ／ｌ、第二組
合せ工程で加える第１鉄イオンの量を２００ｍｇ／ｌと
した。実施例３においては、第一組合せ工程で加える第
１鉄イオンの量を６００ｍｇ／ｌ、第二組合せ工程で加
える第１鉄イオンの量を１００ｍｇ／ｌとした。比較例
１においては、１回だけの第１鉄イオン添加及び中和処
理とし、第１鉄イオンの量を７００ｍｇ／ｌとした。結
果は、図６に示すように、比較例１においては、グリー
ンラストの状態のままで、マグネタイトからなる磁性沈
殿物が生成されなかった。実施例１，２，３では、比較
例１と同量の第１鉄イオンの量であるが、第一組合せ工
程及び第二組合せ工程で分けて加えたので、磁性沈殿物
が生成された。そして、実施例では、上澄の原子吸光分
析を行ない、ヒ素濃度を測定した。各実施例ともに、極
めて小さいヒ素濃度となり、磁性沈殿物にヒ素が良く吸
着されて除去されたことが分かる。また、沈殿物の磁性
も良好であった。As shown in FIG. 6, in the first embodiment,
400mg of ferrous ion added in the first combination process
/ L, the amount of ferrous ion added in the second combination step is 30
0 mg / l. In Example 2, the amount of ferrous ion added in the first combination step was 500 mg / l, and the amount of ferrous ion added in the second combination step was 200 mg / l. In Example 3, the amount of ferrous ion added in the first combination step was 600 mg / l, and the amount of ferrous ion added in the second combination step was 100 mg / l. In Comparative Example 1, the ferrous ion was added and neutralized only once, and the amount of ferrous ion was 700 mg / l. As a result, as shown in FIG. 6, in Comparative Example 1, a magnetic precipitate composed of magnetite was not generated in the state of green rust. In Examples 1, 2, and 3, although the amount of ferrous ion was the same as that of Comparative Example 1, a magnetic precipitate was generated because it was added separately in the first combination step and the second combination step. In the examples, atomic absorption analysis of the supernatant was performed to measure the arsenic concentration. In each of the examples, the arsenic concentration was extremely low, indicating that arsenic was well adsorbed and removed by the magnetic precipitate. Also, the magnetism of the precipitate was good.
【００１６】また、上記の地熱水において、図７に示す
ように、第一組合せ工程で加える第１鉄イオンの量と第
二組合せ工程で加える第１鉄イオンの量とを、適宜変え
て、その結果を見た。実施例４乃至８（硫酸第１鉄使
用）及び実施例９及び１０（塩化第１鉄使用）では、い
ずれも磁性沈殿物が生成された。そして、各実施例で
は、上澄の原子吸光分析を行ない、ヒ素濃度を測定し
た。各実施例ともに、極めて小さいヒ素濃度となり、磁
性沈殿物にヒ素が良く吸着されて除去されたことが分か
る。また、沈殿物の磁性も良好であった。一方、比較例
２乃至５に示されるように、第一組合せ工程で加える第
１鉄イオンの量と第二組合せ工程で加える第１鉄イオン
の量との組合せが悪いと、グリーンラストの状態のまま
で、マグネタイトからなる磁性沈殿物が生成されなかっ
た。Further, in the above geothermal water, as shown in FIG. 7, the amount of ferrous ions added in the first combination step and the amount of ferrous ions added in the second combination step are appropriately changed. , Saw the result. Examples 4 to 8 (using ferrous sulfate) and Examples 9 and 10 (using ferrous chloride) all produced magnetic precipitates. In each example, the supernatant was subjected to atomic absorption analysis to measure the arsenic concentration. In each of the examples, the arsenic concentration was extremely low, indicating that arsenic was well adsorbed and removed by the magnetic precipitate. Also, the magnetism of the precipitate was good. On the other hand, as shown in Comparative Examples 2 to 5, when the combination of the amount of ferrous ion added in the first combination step and the amount of ferrous ion added in the second combination step is poor, the state of the green rust state is reduced. As it was, no magnetic precipitate consisting of magnetite was formed.
【００１７】尚、上記実施の形態及び実施例では、組合
せ工程を２回行なったが、必ずしもこれに限定されるも
のではなく、３回以上行なうようにしてもよく、適宜変
更して差支えない。In the above embodiments and examples, the combination step is performed twice. However, the present invention is not limited to this. The combination step may be performed three or more times and may be appropriately changed.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の地熱水の
処理方法によれば、第１鉄イオン添加工程及び中和工程
を一連に組合せた組合せ工程を複数回行なうので、最初
の段階で、できるだけ多くのケイ酸を取込み、後の段階
では、ケイ酸の影響を極力受けないようにすることがで
きるので、ケイ酸の妨害を抑止して磁性沈殿物を生成さ
せることができ、ヒ素を初めとする金属を磁性沈殿物に
良く吸着させて、ヒ素濃度の極めて低い地熱水にするこ
とができる。そして、組合せ工程を複数回行なった後
に、沈殿物を濾過する濾過工程を備えた場合には、上澄
を取る方法よりも、磁性沈殿物を確実に除去できる。こ
の場合、濾過工程を、磁選機を用いて磁気分離する場合
には、連続的に磁性沈殿物を除去でき、大量処理に適す
るようになる。As described above, according to the method for treating geothermal water of the present invention, the combination step in which the ferrous ion addition step and the neutralization step are combined in a series is performed a plurality of times. Therefore, as much silicic acid as possible can be taken in, and in the later stage, the influence of silicic acid can be minimized, so that interference with silicic acid can be suppressed and a magnetic precipitate can be formed, and arsenic can be formed. And other metals can be adsorbed to the magnetic precipitate well to produce geothermal water having an extremely low arsenic concentration. Then, in the case where a filtration step of filtering the precipitate is performed after performing the combination step a plurality of times, the magnetic precipitate can be removed more reliably than the method of taking the supernatant. In this case, in the case where the filtration step is magnetically separated using a magnetic separator, the magnetic precipitate can be continuously removed, which is suitable for mass processing.
【００１９】また、組合せ工程に入る前に、地熱水を４
０℃以上に所定時間保持する温度保持工程を備え、この
温度保持工程での温度条件下で組合せ工程を行なう場合
には、ポリケイ酸のモノケイ酸への脱重合を進行させて
溶解性シリカ化を促進でき、これにより、最初の段階
で、グリーンラストにできるだけ多くのケイ酸を取込み
易くすることができ、それだけ、処理効率を向上させる
ことができる。この場合、地熱水を８０℃以上にすれ
ば、より一層ポリケイ酸のモノケイ酸への脱重合が進行
し易くなり吸着性を向上させることができる。更に、最
終の組合せ工程の第１鉄イオン添加工程において、第１
鉄イオンを２００ｍｇ／ｌ添加することにした場合、最
終の組合せ工程の１つ前の組合せ工程において、地熱水
の全ケイ酸濃度を１２５ｍｇ／ｌ以下にする構成とした
場合には、ケイ酸の付着の少ないグリーンラストを確実
に生成させることができ、磁性沈殿物を確実に生成でき
るようになる。Before starting the assembling process, 4 times of geothermal water is added.
When a temperature maintaining step of maintaining the temperature at 0 ° C. or higher for a predetermined time is provided, and the combination step is performed under the temperature conditions in the temperature maintaining step, depolymerization of polysilicic acid to monosilicic acid is advanced to form soluble silica. It is possible to facilitate the incorporation of as much silicic acid into the green blast as possible in the first stage, and the processing efficiency can be improved accordingly. In this case, if the temperature of the geothermal water is set to 80 ° C. or higher, the depolymerization of polysilicic acid to monosilicic acid is further facilitated, and the adsorbability can be improved. Furthermore, in the ferrous ion addition step of the final combination step,
If 200 mg / l of iron ion is to be added, if the total silicic acid concentration of the geothermal water is set to 125 mg / l or less in the combining step immediately before the final combining step, silicic acid is added. A green rust with little adhesion can be reliably generated, and a magnetic precipitate can be reliably generated.
【図１】本発明の実施の形態に係る地熱水の処理方法を
示す工程図である。FIG. 1 is a process chart showing a method for treating geothermal water according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態に係る地熱水の処理方法の
条件を決定する際に行なった処理工程を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing processing steps performed when determining conditions of a method for treating geothermal water according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態に係る地熱水の処理方法の
条件を決定する際の実験結果を示し、ケイ酸濃度と第１
鉄イオンを２００ｍｇ／ｌ加えたときの沈殿物の状態の
関係を示すグラフ図である。FIG. 3 shows an experimental result when determining the conditions of the method of treating geothermal water according to the embodiment of the present invention.
It is a graph which shows the relationship of the state of a precipitate when 200 mg / l of iron ions are added.
【図４】本発明の実施の形態に係る地熱水の処理方法の
濾過工程で用いる磁選機を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a magnetic separator used in a filtration step of the geothermal water treatment method according to the embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態に係る地熱水の処理方法の
濾過工程で用いる磁選機において磁界の強さと濾過後の
ヒ素濃度との関係を示すグラフ図である。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the strength of a magnetic field and the arsenic concentration after filtration in a magnetic separator used in the filtration step of the method for treating geothermal water according to the embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施例１乃至３及び比較例１の条件と
性状を示す表図である。FIG. 6 is a table showing conditions and properties of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 of the present invention.
【図７】本発明の実施例４乃至１０及び比較例２乃至５
の条件と性状を示す表図である。FIG. 7 shows Examples 4 to 10 and Comparative Examples 2 to 5 of the present invention.
It is a table | surface figure which shows the conditions and the property of.
【図８】従来の地熱水の処理方法の一例を示す工程図で
ある。FIG. 8 is a process chart showing an example of a conventional method for treating geothermal water.
【図９】フェライト法及び水酸化鉄共沈法におけるｐＨ
と濾液のヒ素濃度との関係を比較して示すグラフ図であ
る。FIG. 9: pH in ferrite method and iron hydroxide coprecipitation method
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the concentration of arsenic in the filtrate and the concentration of arsenic.
【図１０】フェライト法及び水酸化鉄共沈法におけるＦ
ｅ濃度と濾液のヒ素濃度との関係を比較して示すグラフ
図である。FIG. 10 shows F in the ferrite method and the iron hydroxide coprecipitation method.
It is a graph which shows and compares the relationship between e concentration and the arsenic concentration of a filtrate.
（１） 温度保持工程 （２） 第一組合せ工程 （２−１） 第１鉄イオン添加工程 （２−２） 中和工程 （３） 第二組合せ工程 （３−１） 第１鉄イオン添加工程 （３−２） 中和工程 （４） 濾過工程 (1) Temperature holding step (2) First combination step (2-1) Ferrous ion addition step (2-2) Neutralization step (3) Second combination step (3-1) Ferrous ion addition step (3-2) Neutralization step (4) Filtration step
Claims (6)
ら取出される地熱水を処理する地熱水の処理方法におい
て、 上記地熱水に第１鉄イオンを有する溶液を加える第１鉄
イオン添加工程と、第１鉄イオンが添加された地熱水を
中和する中和工程とを備え、該第１鉄イオン添加工程及
び中和工程を一連に組合せた組合せ工程を複数回行なう
ことを特徴とする地熱水の処理方法。1. A geothermal water treatment method for treating geothermal water containing at least silicic acid and arsenic and extracted from underground, comprising: adding a ferrous ion-containing solution to the geothermal water; And a neutralization step of neutralizing geothermal water to which ferrous ions have been added, wherein a combination step of combining the ferrous ion addition step and the neutralization step is performed a plurality of times. Geothermal water treatment method.
沈殿物を濾過する濾過工程を備えたことを特徴とする請
求項１記載の地熱水の処理方法。2. After performing the combination step a plurality of times,
The method for treating geothermal water according to claim 1, further comprising a filtration step of filtering a precipitate.
離する構成にしたことを特徴とする請求項２記載の地熱
水の処理方法。3. The method for treating geothermal water according to claim 2, wherein the filtration step is configured to perform magnetic separation using a magnetic separator.
０℃以上に所定時間保持する温度保持工程を備え、該温
度保持工程での温度条件下で上記組合せ工程を行なうこ
とを特徴とする請求項１，２または３記載の地熱水の処
理方法。4. Prior to entering the combining step, geothermal water is
4. The method for treating geothermal water according to claim 1, further comprising a temperature maintaining step of maintaining the temperature at 0 ° C. or higher for a predetermined time, wherein the combination step is performed under the temperature conditions in the temperature maintaining step.
０℃以上に所定時間保持する温度保持工程を備え、該温
度保持工程での温度条件下で上記組合せ工程を行なうこ
とを特徴とする請求項１，２または３記載の地熱水の処
理方法。5. Before starting the assembling step, geothermal water is
4. The method for treating geothermal water according to claim 1, further comprising a temperature maintaining step of maintaining the temperature at 0 ° C. or higher for a predetermined time, wherein the combination step is performed under the temperature conditions in the temperature maintaining step.
程において、第１鉄イオンを２００ｍｇ／ｌ添加するこ
とにした場合、最終の組合せ工程の１つ前の組合せ工程
において、地熱水の全ケイ酸濃度を１２５ｍｇ／ｌ以下
にすることを特徴とする請求項１，２，３，４または５
記載の地熱水の処理方法。6. When the ferrous ion is added at 200 mg / l in the ferrous ion addition step of the final combination step, geothermal water is added in the immediately preceding combination step of the final combination step. 6. The method according to claim 1, wherein the total silicic acid concentration is 125 mg / l or less.
The method for treating geothermal water as described in the above.
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- 2000-09-29 JP JP2000299834A patent/JP2002102863A/en active Pending
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