KR100335961B1 - High effective polymeric coagulant and manufacturing method of same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고기능성 고분자 응집제 및 그의 제조방법에 관한 것으로 (a) 규산소다를 활성화시켜 활성규산을 제조하는 단계, (b) 바이오폴리머를 물 1 m3에 3 내지 5 kg을 혼합하여 용해물을 제조하는 단계, 및 (c) 알루미늄염 또는 철염의 응집제에 상기 (a)단계에서 제조한 활성규산을 주입하고 여기에 메틸알콜을 혼합한 다음 상기 (b)단계에서 제조한 바이오폴리머 용해물을 더욱혼합하여 고분자 응집제를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 응집제와 그의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 고분자 응집제는 유기물질 및 중금속 제거효율이 높아 소량을 사용할 수 있어 경제성이 좋다. 또한 본 발명의 고분자 응집제는 보관상 안정성이 크고 응집처리과정에서 발생한 슬러지의 생분해능이 높아 환경친화적이다.The present invention relates to a high functional polymer flocculant and a method for preparing the same, (a) activating sodium silicate to prepare active silicic acid, and (b) mixing 3 to 5 kg of biopolymer in 1 m3 of water to prepare a lysate. And (c) injecting the active silicic acid prepared in step (a) to the flocculant of aluminum salt or iron salt and mixing methyl alcohol thereto, and then further mixing the biopolymer melt prepared in step (b). By providing a polymer flocculant to provide a polymer flocculant and a method for producing the same, characterized in that it comprises. The polymer flocculant of the present invention has a high removal efficiency of organic substances and heavy metals, and thus a small amount of the polymer flocculant may be used, and thus economical efficiency may be achieved. In addition, the polymer flocculant of the present invention is environmentally friendly due to its high storage stability and high biodegradability of the sludge generated during the flocculation process.

Description

고기능성 고분자 응집제 및 그의 제조방법{High effective polymeric coagulant and manufacturing method of same}High functional polymeric coagulant and manufacturing method of same

본 발명은 고기능성 고분자 응집제 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 활성규산을 이용하여 알루미늄염과 철염의 응집제에 고분자의 형태로 합성하고, 여기에 천연물질인 바이오폴리머를 고분자 상태의 조성물로 첨가하여 제조하는 고기능성 고분자 응집제에 관한 것이다.The present invention relates to a high-functional polymer flocculant and a method for manufacturing the same, and more particularly, to synthesize a flocculant of aluminum salt and iron salt using active silicic acid in the form of a polymer, wherein the natural biopolymer is a polymer composition It relates to a high functional polymer flocculant prepared by adding.

기존의 각종 수처리 현장에서 사용되고 있는 응집제로서는 알루미늄계 응집제인 황산알루미늄(Alum)과 폴리염화알루미늄(PAC)이 있으며, 철염계 응집제인 염화제2철과 황산제2철이 있다. 상기의 알루미늄계 응집제와 철염계 응집제는 응집제내에 함유되어 있는 양의 3가 이온을 함유하는 알루미늄이온과 철이온에 의해 응집작용을 발생시킨다. 상기의 각종 응집제는 수처리 현장에 적용하였을 때 여러가지 문제점을 가진다. 먼저, 알루미늄계 응집제의 경우 적용가능한 pH의 범위가 좁아 다양한 경우에 사용하기 어렵다. 또한, 철염의 경우에서는 적용가능한 pH의 범위가 넓음에도 불구하고 제철 및 제강공장에서 배출되는 부산물을 응집제의 원료로 제조하므로 응집제는 여러 종류의 중금속이 함유되어 있어 수처리 현장적용시 각별한 주의를 기울이지 않는다면 배출되는 처리수에 중금속이 함유될 우려가 있다.Coagulants used in various conventional water treatment sites include aluminum sulfate (Alum) and polyaluminum chloride (PAC), which are aluminum-based flocculants, and ferric chloride and ferric sulfate. The aluminum-based coagulant and the iron salt-based coagulant generate coagulation by aluminum ions and iron ions containing trivalent ions in the amount of the coagulant. The various coagulants described above have various problems when applied to water treatment sites. First, in the case of aluminum-based flocculant, the range of applicable pH is narrow and it is difficult to use in various cases. In addition, in the case of iron salt, despite the wide range of applicable pH, by-products discharged from steel and steel mills are manufactured as a coagulant raw material, so the coagulant contains various kinds of heavy metals, so if special care is not taken when applying the water treatment site There is a fear that heavy metals are contained in the treated water discharged.

수처리에 있어서의 응집은 응집제에 함유되어 있는 알루미늄, 철과 같은 금속염에 의해 발생된다. 상기 금속염은 수중입자의 불안정화와 흡착을 유도하고 각종 오염물질을 제거시키는 것이다. 따라서 실리카와 같은 양의 4가 이온을 이용하면 효과적으로 수중의 입자상 물질 및 유기물을 제거할 수 있다. 실리카는 알루미늄과 철이 지니고 있는 양의 전하에 비하여 더 큰 전하를 띠고 있으므로 수중입자의 불안정화와 흡착의 작용이 우수하다. 종래에 실리카를 수처리에 적용한 경우가 있으며 이때 활성규산을 이용하여 실시하였다. 하지만 활성규산은 단순히 응집보조제로서 잠시 이용되었고, 현재는이용되지 않고 있는 실정이다.Agglomeration in water treatment is caused by metal salts such as aluminum and iron contained in the flocculant. The metal salt induces destabilization and adsorption of underwater particles and removes various contaminants. Therefore, the use of tetravalent ions in the same amount as silica can effectively remove particulate matter and organic matter in the water. Silica has a higher charge than the positive charge of aluminum and iron, so it is excellent in destabilization and adsorption of underwater particles. Conventionally, silica was applied to water treatment, and this was carried out using activated silica. However, active silicic acid has been briefly used as a coagulant, and is currently not used.

수처리 공정에서 사용되고 있는 플락 형성제인 폴리머는 주원료가 폴리아크릴아마이드이지만 미국의 환경보호청(EPA)에서는 상기 물질을 발암성 물질로 규제하고 있다. 또한, 국내의 경우에서도 폴리아크릴아마이드를 폐수처리용으로는 사용하고 있으나, 정수처리의 목적으로는 사용이 제한되어 있다. 현재 사용되고 있는 폴리아크릴아마이드성 폴리머는 가교에 의한 응집효율이 우수하여 폐수처리에 사용이 되고 있으며, 사용한 후 발생되는 슬러지는 매립 또는 해양투기에 의하여처리되고 있는 실정이다. 따라서 응집효율이 뛰어나면서도 생분해능을 가져 환경오염을 발생시키지 않는 고분자 응집제의 개발이 시급한 실정이다.The polymer, the floc forming agent used in water treatment processes, is primarily polyacrylamide, but the US Environmental Protection Agency (EPA) regulates it as a carcinogenic substance. In addition, in Korea, polyacrylamide is used for wastewater treatment, but its use is limited for the purpose of water treatment. Currently used polyacrylamide polymer is excellent in the flocculation efficiency by crosslinking is used in wastewater treatment, sludge generated after use is treated by landfill or ocean dumping. Therefore, there is an urgent need to develop a polymer flocculant having excellent flocculation efficiency and biodegradability that does not cause environmental pollution.

본 발명은 응집효율이 뛰어난 고분자 응집제를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a polymer flocculant excellent in flocculation efficiency.

또한 본 발명의 생분해성 고분자 응집제를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a biodegradable polymer flocculant.

도 1은 본 발명의 활성규산 제조공정을 나타낸 것이고,Figure 1 shows the active silica production process of the present invention,

도 2는 본 발명의 바이오폴리머 용해물 제조공정을 나타낸 것이고,Figure 2 shows the biopolymer melt manufacturing process of the present invention,

도 3은 본 발명의 고분자 응집제 제조공정을 나타낸 것이다.Figure 3 shows a polymer flocculant manufacturing process of the present invention.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 알루미늄염 또는 철염의 응집제에 28 부피% 내지 42 부피%의 활성규산, 0.001 부피% 내지 0.005 부피%의 메틸알콜, 및 15 부피% 내지 20 부피%의 바이오폴리머 용액을 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 응집제를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides 28 vol% to 42 vol% active silicic acid, 0.001 vol% to 0.005 vol% methyl alcohol, and 15 vol% to 20 vol% biopolymer in a flocculant of aluminum salt or iron salt. It provides a polymer flocculant comprising a solution.

또한 본 발명은In addition, the present invention

(a) 규산소다를 활성화시켜 활성규산을 제조하는 단계;(a) activating sodium silicate to produce activated silica;

(b) 바이오폴리머를 물 1㎥에 3 내지 5 kg을 혼합하여 용해물을 제조하는 단계; 및(b) mixing 3 to 5 kg of the biopolymer into 1 m 3 of water to prepare a melt; And

(c) 알루미늄염 또는 철염의 응집제에 상기 (a)단계에서 제조한 활성규산을 주입하고 여기에 메칠알콜을 혼합한 다음 상기 (b)단계에서 제조한 바이오폴리머 용해물을 더욱 혼합하여 고분자 응집제를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 응집제 제조방법을 제공한다.(c) Injecting the active silicic acid prepared in step (a) to the flocculant of aluminum salt or iron salt, and then mixed with methyl alcohol, and further mixed with the biopolymer melt prepared in step (b) to obtain a polymer flocculant It provides a method for producing a polymer flocculant comprising the step of preparing.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명자들은 큰 양의 전하를 유지하고 있는 실리카를 함유한 활성규산을 이용하여 알루미늄염 또는 철염의 응집제에 고분자의 형태로 합성하고, 천연물질인 바이오폴리머를 고분자 상태의 조성물로서 첨가하여 고기능성 고분자 응집제를 제조하였다.The present inventors synthesized in the form of a polymer to an aluminum salt or an iron salt coagulant by using an active silicic acid containing silica that maintains a large amount of charge, and added a natural biopolymer as a polymer composition to form a high functional polymer. A flocculant was prepared.

본 발명의 고기능성 고분자 응집제의 제조방법은 (a) 활성규산을 제조하는 단계, (b) 바이오폴리머 용해물을 제조하는 단계, 및 (c) 알루미늄염 또는 철염의 응집제에 상기 (a)단계에서 제조한 활성규산을 주입하고 여기에 메틸알콜을 혼합한 다음 상기 (b)단계에서 제조한 바이오폴리머 용해물을 더욱 혼합하여 고분자 응집제를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for producing a high functional polymer flocculant of the present invention comprises the steps of (a) preparing the active silicic acid, (b) preparing the biopolymer melt, and (c) the flocculant of aluminum salt or iron salt in step (a). It is characterized in that it comprises the step of preparing a polymer flocculant by injecting the prepared active silicic acid and methyl alcohol mixed therein and then further mixing the biopolymer melt prepared in step (b).

본 발명의 활성규산은 규산소다의 희석액에 묽은 산을 가하여 콜로이드성 중합 규산으로 사용하는 것이 바람직하며, 통상적인 활성규산의 제조방법은 하기 표 1과 같다.The active silicic acid of the present invention is preferably used as a colloidal polymerized silicic acid by adding a dilute acid to a dilute solution of sodium silicate, and a typical method for preparing active silicic acid is shown in Table 1 below.

하기 표 2는 통상적인 활성규산을 제조하는 방법에 따른 활성규산 특성을 나타내었다.Table 2 below shows the active silicic acid properties according to the conventional method of preparing silicic acid.

상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 활성화시키는 규산소다의 희석액에 따라 함유되어 있는 규산의 농도에 따라 겔상태로되어 보관상의 문제가 발생할 수 있다.(자료 : (주)품천공학도서, 일본, 수처리약제, 용폐수관리총서, No. 6) 하지만 본 발명에서는 활성규산을 상기 표 1의 ⑥중탄산나트륨법을 응용한 방법으로 약염기인 중탄산나트륨 대신 강염기인 수산화나트륨을 이용하여 제조하는데 특징이 있다. 따라서 본 발명의 활성규산은 2개월간 실온에 보관하여도 겔상으로 변하지 않는다.As shown in Table 2, depending on the concentration of silicic acid contained in the dilution of sodium silicate to be activated, the gel state may cause storage problems. (Source: Pukcheon Engineering Co., Ltd., Japan, Water Treatment Pharmaceutical , Wastewater Management Manual, No. 6) However, the present invention is characterized in that the active silicic acid is prepared by using sodium hydroxide which is a strong base instead of sodium bicarbonate which is a method of applying the sodium bicarbonate method of Table 1 above. Therefore, the active silicic acid of the present invention does not change into a gel even when stored at room temperature for 2 months.

본 발명의 활성규산 제조하는 단계는 교반하는 반응기에 묽은 수산화나트륨을 채우고 여기에 규산소다를 1시간동안 주입하면서 교반하여 이루어진다. 상기 묽은 수산화나트륨에 혼합하는 규산소다는 5 중량% 내지 8 중량 %가 바람직하고, 6중량%를 혼합하는 것이 가장 바람직하다. The step of preparing the active silicic acid of the present invention is performed by filling dilute sodium hydroxide in a stirred reactor and injecting it with sodium silicate for 1 hour while stirring. Sodium silicate mixed with the diluted sodium hydroxide is preferably 5% by weight to 8% by weight, and most preferably 6% by weight.

상기의 (b) 단계에서 바이오폴리머는 하기 화학식 1의 아민계 바이오폴리머가 바람직하다.In the step (b), the biopolymer is preferably an amine-based biopolymer of Formula 1 below.

상기에서 n은 3,170 내지 3,200 값이다.N is from 3,170 to 3,200.

본 발명의 바이오폴리머는 구입하여 사용하거나 제조하여 사용하는 것이 바람직하며, 도 2에 도시한 바와 같이 온도 50 ℃, 교반속도 250 rpm으로 유지되는 항온 반응조에 물 1 ㎥을 채우고 아민계 합성 바이오폴리머 3 ㎏ 내지 5 kg을 넣고 4시간동안 교반시키면서 용해시켜 고분자 응집제 제조를 위한 바이오폴리머 용액을 제조한다.The biopolymer of the present invention is preferably purchased and used or manufactured and used, and as shown in FIG. 2, 1 m 3 of water is filled in a constant temperature reactor maintained at a temperature of 50 ° C. and a stirring speed of 250 rpm, and the amine synthetic biopolymer 3 Kg to 5 kg is added and dissolved with stirring for 4 hours to prepare a biopolymer solution for preparing a polymer flocculant.

바이오폴리머의 제조방법은 (a) 암모니아수에 요소를 첨가하여 저온에서 용해시키는 단계, (b) 상기 용해물에 전분을 혼합하여 전분을 팽윤화시키는 단계, (c) 상기 혼합물을 실온에서 건조 후 다시 100 ℃에서 암모니아를 증발시키는 단계, 및 (d) 상기 혼합물을 건조기에 넣고 질소가스를 채워서 135 ℃에서 4시간 반응시킴으로서 합성반응을 야기시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for preparing a biopolymer may include (a) adding urea to ammonia water to dissolve at low temperature, (b) swelling the starch by mixing starch in the lysate, and (c) drying the mixture at room temperature and then again. Evaporating ammonia at 0 ° C., and (d) placing the mixture in a drier to fill the nitrogen gas and reacting at 135 ° C. for 4 hours to cause a synthesis reaction.

상기 (a)단계는 -33 ℃의 암모니아수에 암모니아수 전체 부피에 10 부피%의 요소를 용해시켜 -35 ℃로 더욱 적정하다.Step (a) is further titrated to -35 ° C by dissolving 10% by volume of urea in the total volume of ammonia water in -33 ° C ammonia water.

상기 (b) 단계에서 용해물에 혼합하는 전분은 상기 용해물에 20 중량 % 내지 40 중량%가 바람직하고, 가장 바람직하게는 30 중량 % 내지 35 중량 %이다. 또한 상기 반응 온도는 -35 ℃가 바람직하며 전분은 통상적인 전분이 모두 바람직하나 가장 바람직하게는 아밀로오즈와 아밀로펙틴이 1대 4비율로 함유된 옥수수 전분이 좋다.Starch mixed in the melt in step (b) is preferably 20 to 40% by weight, most preferably 30 to 35% by weight of the melt. In addition, the reaction temperature is preferably -35 ℃ and starch is preferably all starch, but most preferably corn starch containing amylose and amylopectin in a 1 to 4 ratio.

또한 본 발명의 고분자 응집제의 마지막 단계는 도 3에 간략하게 도시한 바와 같이 이루어진다. 알루미늄염 또는 철염의 응집제에 상기에서 제조한 활성규산과 안정제인 메틸알콜을 혼합하여 용해시킨 다음 용해된 바이오폴리머를 첨가 혼합하여 본 발명의 고분자 응집제를 제조한다. 또한 본 발명의 고분자 응집제는 알루미늄염 또는 철염의 응집제에 28 부피% 내지 42 부피%의 활성규산, 0.001 부피% 내지 0.005 부피%의 메틸알콜, 및 15 부피% 내지 20 부피%의 바이오폴리머 용액을 포함한다.In addition, the final step of the polymer flocculant of the present invention is made as shown briefly in FIG. The polymerized flocculant of the present invention is prepared by mixing and dissolving the active silicic acid prepared above and methyl alcohol as a stabilizer in the flocculant of aluminum salt or iron salt, and then adding and mixing the dissolved biopolymer. In addition, the polymer flocculant of the present invention includes 28 vol% to 42 vol% active silicic acid, 0.001 vol% to 0.005 vol% methyl alcohol, and 15 vol% to 20 vol% biopolymer solution in the flocculant of aluminum salt or iron salt. do.

또한 본 발명은 상기의 고분자 응집제 제조방법으로 제조한 고기능성 고분자 응집제를 제공한다. 본 발명의 고분자 응집제는 활성규산, 바이오폴리머, 기존의 응집제를 포함하여 적용할 수 있는 응집 pH의 범위가 넓을 뿐만 아니라 유기물질 또는 중금속 제거에 있어서 기존의 응집제에 비하여 성능이 우수하고, 특히 중금속 흡착능이 매우 뛰어나다. 또한 본 발명의 고분자 응집제는 약 2개월간 실온에서 보관하여도 제품상에 겔화 현상은 일어나지 않아 보관상의 안정성을 가지며 바이오폴리머를 포함하고 있어 생분해성을 가진다.In another aspect, the present invention provides a high-functional polymer flocculant prepared by the above method of producing a polymer flocculant. The polymer coagulant of the present invention has a wide range of coagulation pH that can be applied including active silicic acid, biopolymer, and conventional coagulant, and is superior in performance to organic coagulants in removing organic materials or heavy metals, and particularly, adsorption capacity of heavy metals. This is very excellent. In addition, the polymer flocculant of the present invention does not cause gelation on the product even when stored at room temperature for about 2 months, and thus has a storage stability and biodegradability because it contains a biopolymer.

또한 본 발명의 고분자 응집제는 도시의 오, 하수나 산업 폐수 특히 제지 폐수 처리 등에 사용할 수 있으며 또한 상기에만 한정되지 않고 정수 내에 포함되어 있는 불순물을 응집시키기 위한 용도로도 적용할 수 있다.In addition, the polymer flocculant of the present invention can be used for treatment of municipal sewage, industrial wastewater, especially paper waste, and the like, and is not limited to the above.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid in understanding the present invention. However, the following examples are provided only to more easily understand the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

[실시예1]Example 1

(1) 활성규산의 제조(1) Preparation of Activated Silica

활성규산의 제조공정은 도 1에 간략하게 도시하였다. 0.1 M 농도의 묽은 수산화나트륨 1 ㎥를 250 rpm으로 교반되는 반응기에 채우고 규산소다(28 % SiO2)을 1.67 L/min의 주입율로 1시간 동안 연속 주입한 후 1시간동안 교반, 유지시켰다.The production process of activated silica is briefly shown in FIG. 1 m 3 of 0.1 M dilute sodium hydroxide was charged in a reactor stirred at 250 rpm, and sodium silicate (28% SiO 2 ) was continuously injected at an injection rate of 1.67 L / min for 1 hour, followed by stirring and maintaining for 1 hour.

(2) 바이오폴리머의 용해(2) Dissolution of Biopolymer

아민계 바이오폴리머를 합성하기 위하여 전분은 상업적으로 사용되고있는 옥수수 전분을 사용하였다. 상기 옥수수 전분은 아밀로오즈와 아밀로펙틴이 1대 4비율로 함유되어 있다. 아밀로오즈와 아밀로펙틴은 본 합성에 모두 이용되어 진다. 합성에 사용될 암모니아수와 요소는 상업적으로 시판중인 것을 사용하였다.In order to synthesize the amine-based biopolymer starch was used commercially used corn starch. The corn starch contains amylose and amylopectin in a 1 to 4 ratio. Amylose and amylopectin are both used in this synthesis. Ammonia water and urea to be used for the synthesis were used commercially.

교반기가 설치된 초 저온고에서 암모니아수를 넣고 온도를 -33 ℃로 맞춘 후 요소를 10 부피% 넣고 100 rpm으로 교반하면서 서서히 용해시켰다. 용해시킨 용액을 -35 ℃로 온도를 낮춘 후 상기 용액의 1/3의 무게비로 전분을 넣고 100 rpm으로 서서히 교반하면서 전분을 팽윤화시켰다. 팽윤화된 전분은 실온에서 건조시킨 후 질소가스를 충진시킨 후 135 ℃에서 4시간 반응시켜 아민계 바이오폴리머를 합성체를 얻었다. 도 2에 바이오폴리머의 용해 공정을 나타내었다. 온도 50 ℃, 교반속도 250 rpm으로 유지되는 항온 반응조에 물 1㎥을 채우고 상기에서 수득한 아민계 합성 바이오폴리머 4㎏을 넣고 4시간동안 교반시키면서 용해시켰다.Ammonia water was added in an ultra low temperature chamber equipped with a stirrer, and the temperature was adjusted to -33 ° C. Then, 10% by volume of urea was added and slowly dissolved while stirring at 100 rpm. After dissolving the solution at -35 ° C., the starch was swelled with starch at a weight ratio of 1/3 of the solution and slowly stirred at 100 rpm. The swollen starch was dried at room temperature, charged with nitrogen gas, and reacted at 135 ° C. for 4 hours to obtain an amine biopolymer. 2 shows a dissolution process of the biopolymer. 1 m 3 of water was filled in a constant temperature reactor maintained at a temperature of 50 ° C. and a stirring speed of 250 rpm, and 4 kg of the obtained amine-based synthetic biopolymer was added and dissolved for 4 hours with stirring.

(3) 활성규산 및 바이오폴리머 함유 고분자 응집제의 제조(3) Preparation of Active Silicate and Biopolymer-Containing Polymer Coagulant

제조방법은 도 3에 도시한 공정으로 진행하였다. 먼저, 폴리염화알루미늄 500 L를 온도 25 내지 30 ℃에서 교반속도250 rpm로 교반되는 항온 반응조에 채우고 상기에서 제조한 활성규산을 4.2 L/min으로 2시간동안 주입한 후 안정제로 메틸알콜 500 ㎖를 일시에 주입하였다. 1시간동안 교반시킨 다음 용해된 바이오폴리머를 1.7 L/min의 주입율로 2시간동안 주입한 후 1시간동안 교반, 반응시켜 고기능성 고분자 폴리머를 제조하였다.The manufacturing method proceeded to the process shown in FIG. First, 500 L of polyaluminum chloride was charged in a constant temperature reactor stirred at a stirring speed of 250 rpm at a temperature of 25 to 30 ° C., and the active silicic acid prepared above was injected at 4.2 L / min for 2 hours, and then 500 ml of methyl alcohol was used as a stabilizer. Inject at a time. After stirring for 1 hour, the dissolved biopolymer was injected for 2 hours at an injection rate of 1.7 L / min, and then stirred and reacted for 1 hour to prepare a high functional polymer.

[실시예 2]Example 2

상기 실시예 1과 동일하나 (3) 단계에서 폴리염화암루미늄이 아닌 염화제2철을 사용하여 고기능성 고분자 폴리머를 제조하였다.Same as Example 1, but in step (3) a high functional polymer was prepared using ferric chloride instead of polyaluminum chloride.

[실험예]Experimental Example

상기 실시에 1과 실시예 2에서 제조한 고분자 폴리머의 성상을 조사하였다. 성상조사는 한국공업규격(KSM1510) 및 표준방법(Standard Methods : AWWA)방법으로 실시하여 고분자 폴리머내에 함유된 중금속 함량 및 비중 등을 측정하였고 그 결과는 하기 표 3에 기재하였다.The properties of the polymers prepared in Examples 1 and 2 were examined. The property test was carried out by the Korean Industrial Standard (KSM1510) and the Standard Method (AWWA) method to measure the heavy metal content and specific gravity contained in the polymer polymer and the results are shown in Table 3 below.

상기 표 3에 나타난 바와 같이 본 발명의 고분자 응집제는 중금속을 거의 함유하지 않아 수처리시 중금속 오염의 위험이없다.As shown in Table 3, the polymer flocculant of the present invention contains little heavy metal, so there is no risk of heavy metal contamination during water treatment.

또한 실시예 1과 실시예 2의 고분자 응집제 A 및 B 공장 폐수에 적용한 다음 기존의 알루미늄염 또는 철염의 응집제와의 효능을 비교, 분석하여하기 표 4에 기재하였다.In addition, the polymer coagulant of Example 1 and Example 2 A and B was applied to the plant wastewater, and then compared with the conventional coagulant of the aluminum salt or iron salt, the analysis is shown in Table 4 below.

상기 표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1과 실시예 2의 고분자 응집제는 소량의 투여에도 불구하고 유기물질 및 중금속 제거에 있어서 모두 기존의 알루미늄염 또는 철염의 응집제에 비하여 성능이 우수함을 알 수 있었고 발암물질로 알려진 폴리아크릴아마이드와 같은 플락형성제를 소량 사용하여 고 효율의 응집을 유도할 구 있었다. 또한 실시예 1의 고분자 응집제가 실시예 2의 고분자 응집제에 비해 조금 우수한 응집효과를 나타내었다. 또한 본 발명의 고분자 응집제는 중금속 흡착능이 탁월하였고 약 2개월간 실온에서 보관하여도 제품상에 젤화 현상은 일어나지 않아 보관상 안정성이 큼을 알 수 있었다.As shown in Table 4, the polymer flocculant of Example 1 and Example 2 was found to be superior to the conventional flocculant of aluminum salt or iron salt in both organic material and heavy metal removal despite the small amount of administration. Small amounts of flocculants such as polyacrylamide, known as carcinogens, were used to induce high efficiency aggregation. In addition, the polymer coagulant of Example 1 showed a slightly better coagulant effect than the polymer coagulant of Example 2. In addition, the polymer coagulant of the present invention was excellent in the adsorption capacity of heavy metals, even when stored at room temperature for about 2 months it was found that the gelation phenomenon does not occur on the product, the storage stability is high.

상기에 언급한 바와 같이, 본 발명의 고분자 응집제는 유기물질 및 중금속 제거효율이 높아 소량을 사용할 수 있어 경제성이 좋다. 또한 본 발명의 고분자 응집제는 보관상 안정성이 크고 응집처리과정에서 발생한 슬러지의 생분해능이 높아 환경친화적이다.As mentioned above, the polymer flocculant of the present invention has a high removal efficiency of organic substances and heavy metals, and thus a small amount may be used, so it is economical. In addition, the polymer flocculant of the present invention is environmentally friendly due to its high storage stability and high biodegradability of the sludge generated during the flocculation process.

Claims (7)

알루미늄염 또는 철염의 응집제에 28 부피% 내지 42 부피%의 활성규산, 0.001 부피% 내지 0.005 부피%의 메틸알콜, 및 15부피% 내지 20 부피%의 바이오폴리머 용액을 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 응집제.A polymer flocculant comprising: 28 vol% to 42 vol% active silicic acid, 0.001 vol% to 0.005 vol% methyl alcohol, and 15 vol% to 20 vol% biopolymer solution in a flocculant of aluminum salt or iron salt . 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기의 바이오폴리머는 화학식 1로 표현되는 아민계 바이오폴리머인 것을 특징으로 하는 고분자 응집제:The polymer flocculant of claim 1, wherein the biopolymer is an amine-based biopolymer represented by Chemical Formula 1. 상기에서 n은 3,170 내지 3,200 이다.N is from 3,170 to 3,200. 제 1항에 있어서, 상기의 고분자 응집제는 수처리용으로 사용하는 것을 특징으로 하는 고분자 응집제.The polymer flocculant according to claim 1, wherein the polymer flocculant is used for water treatment. (a) 규산소다를 활성화시켜 활성규산을 제조하는 단계;(a) activating sodium silicate to produce activated silica; (b) 바이오폴리머를 물 1 ㎥에 3 내지 5 kg을 혼합하여 용해물을 제조하는 단계; 및(b) mixing 3 to 5 kg of the biopolymer into 1 m 3 of water to prepare a melt; And (c) 알루미늄염 또는 철염의 응집제에 상기 (a)단계에서 제조한 활성규산을 주입하고 여기에 메틸알콜을 혼합한 다음 상기 (b)단계에서 제조한 바이오폴리머 용해물을 더욱 혼합하여 고분자 응집제를 제조하는 단계(c) Injecting the active silicic acid prepared in step (a) to the flocculant of aluminum salt or iron salt, methyl alcohol is mixed therein, and the biopolymer melt prepared in step (b) is further mixed to obtain a polymer flocculant. Manufacturing steps 를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 응집제 제조방법.Polymer flocculant manufacturing method comprising a. 제 5항에 있어서, 상기 (a) 단계의 규산소다 활성화는 묽은 수산화나트륨에 규산소다를 5 중량% 내지 8 중량% 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자 응집제 제조방법.The method of claim 5, wherein the sodium silicate activation of step (a) is performed by mixing 5 wt% to 8 wt% of sodium silicate with diluted sodium hydroxide. 제 5항에 있어서, 상기 (c)단계의 고분자 응집제는 상기 알루미늄염 또는 철염의 응집제에 28 부피% 내지 42 부피%의 활성규산, 0.001 부피% 내지 0.005 부피%의 메틸알콜, 및 15 부피% 내지 20 부피%의 바이오폴리머 용액을 포함하는 것을 특징으로하는 고분자 응집제 제조방법According to claim 5, wherein the polymer flocculant of step (c) is 28 vol% to 42 vol% active silicic acid, 0.001 vol% to 0.005 vol% methyl alcohol, and 15 vol% to the flocculant of the aluminum salt or iron salt Method for producing a polymer flocculant, characterized in that it comprises a 20% by volume biopolymer solution
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