KR100454324B1 - 폐액 중 무기이온의 선택제거 전기흡착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐액 중 무기이온의 선택제거 전기흡착 장치에 관한 것으로, 그 목적은 병렬로 연결된 멀티-셀(multi-cell)의 각 ACF 전극에 베드(bed) 축방향과 반경방향 모두에 있어 균일하게 전류나 전압이 분포되도록 하고, 작용전극 베드(bed)와 동심 내부축 상에 위치한 상대전극사이의 용액저항이 베드(bed)축을 따라 일정토록 하여 전기흡착 속도와 전기흡착 용량 및 폐액 처리용량을 높일 수 있으며 작용전극의 높이 조절이 가능하고, 구성장치의 조립이 용이하게 보다 경제적으로 제작할 수 있는 폐액 중 무기이온의 선택제거 전기흡착 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 구성은 작용전극으로 rigid ACF 성형체를 사용하며, 기존에 사용되던 전류 컬렉터 코일(current collector coil)이나 와이어(wire)대신 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)를 사용하고 베드(bed)의 축방향으로 다단의 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)를 적층 설치하고 결합한 것을 특징으로 한다.

Description

폐액 중 무기이온의 선택제거 전기흡착 장치{Electrosorption Equipments for Selective Removal of Inorganic Ions in Liquid Waste}

본 발명은 폐액 중 무기이온의 선택제거 전기흡착 장치에 관한 것이다

핵주기시설의 자원재활용 및 처분량 저감 효과가 큰 고체폐기물 재활용 기술, 특히 금속성 폐기물 재활용 기술로는 전해제염기술이나 화학제염기술이 효과적임이 입증되었으나, 이들 제염기술의 효율성 제고를 위해서는 전체 제염 소요비용의 약 40% 이상을 차지하는 이차폐기물의 완전한 처리가 필수적이다.

이러한 습식제염 폐액은 제거된 방사성 부식생성 핵종인 Co, Cs, 및 Sr 등이 단독 혹은 혼합되어 존재하며, 제염단계에서 용해공정조절을 위해 투입된 약품으로인해 산도나 염기도가 높은 특성을 갖고 있고, 특히 전해제염 폐액의 경우 중성염(Na₂SO₄, NaNO₃, Na₂C₂O₄)이나 산성(H₃PO₄, HNO₃) 등의 다양한 종류의 전해질을 함유하므로 폐액특성에 적합한 처리기술이 필요하다.

이러한 이차폐기물의 처리기술로 이온교환이나 침전, 증발농축법 등이 기존기술로 사용되고 있으나 경제성이나 처리 효율성에 한계가 있기 때문에, 보다 효율적인 기술로 2차 폐기물량이 적고 조작조건과 공정제어가 보다 단순할 뿐만 아니라 장치투자비와 운전비용이 보다 저렴한 장점을 가진 전기화학적인 방법의 기술개발에 집중적인 연구/개발 투자가 이루어지고 있다.

또한 천연우라늄 정광으로부터 핵연료용 이산화우라늄 분말을 제조하는 핵연료변환시설의 운영과정 중 발생된 우라늄 함유 슬러지 폐기물은 수만 ppm의 다양한 화학염(NH₄NO₃, NaNO₃, Ca(NO₃)₂, CaCO₃등)과 수백 ppm의 우라늄 및 수십 ppm의 중금속이 함유된 처리가 난해한 방사성 화학염 액체폐기물로서, 일반적인 폐액으로부터 우라늄(Ⅵ)의 제거나 회수 방법인 미생물에 의한 환원/침전, 이온교환, 활성 알루미나나 활성 탄소에 의한 흡착 등과 같은 방법으로는 폐액 중 우라늄(Ⅵ) 농도가 높은 경우 제한된 제거용량 때문에 적용에 한계가 있다.

따라서 이러한 특성을 갖는 제염폐액이나 고농도의 화학염중에 저농도의 우라늄이 함유된 폐액의 처리기술로 다양한 다공성 탄소전극물질에 의한 금속이온 처리에 효과적으로 사용되는 전착방법이 고려될 수 있지만, 제거하고자 하는 양이온 금속의 환원 전위가 매우 높은 우라늄이나 스트론튬 등의 제거에는 실용적 방법으로 사용할 수 없다.

이러한 전착기술의 대체기술로 전기흡착방법을 이용할 수 있다.

전기흡착기술은 기존의 흡착ㆍ이온교환기구에 전기적인 구동력이 부가된 기술로서, 오염물의 흡착제거에 의한 폐액의 정화와 탈착에 의한 오염물의 농축이 용이한 가역적 특성을 갖고 있다. 탈착과 동시에 사용된 흡착제는 재생될 수 있으므로 이차폐기물이 발생하지 않는 장점이 있으며, 이온교환, 역삼투, 전기투석, 및 증발법에 비해 오염이 적고, 에너지 이용이 효율적이며 소요 비용이 적은 경제적인 기술이다.

전기흡착의 주요 구성요소의 하나인 전극은, 가용 전압범위에서 안정하여 흡착전극의 열화나 부생성물 발생을 방지할 수 있어야 하며, 전기적 접촉이 연속적이고 전기전도성이 우수하여야 할 뿐만 아니라, 전기화학적 활성종이 전극기공에 접촉하거나 기공으로 유체가 쉽게 침투할 수 있도록 다공성의 높은 비표면적을 가져야한다.

이와 함께 상용화 설비에 효율적으로 이용하기 위해서는 흡착제 전극의 취급 및 조작 그리고 가공이 용이하여야 하는데 이러한 재료특성을 갖춘 전극소재로는 탄소체 전극이 매우 우수한 것으로 알려져 있다.

탄소체는 전기 전도도가 크고 내화학성과 내열성이 우수할 뿐만 아니라 특히 방사능에 대한 내구성이 높아 방사성폐액의 처리에 효과적인 특성을 갖는다.

탄소체중 가장 쉽게 이용할 수 있는 활성탄은 널리 오랜 기간 폐액이나 오염 기상의 처리에 사용되어 왔으나, 입상이나 분말상으로서 취급이 불편하고, 비표면적이 비교적 낮아 단점이 있으며, 최근에 개발된 섬유상 활성탄소섬유(Activated Carbon Fiber, ACF)는 비표면적이 기존의 입상활성탄보다 월등히 클 뿐만 아니라 미세공만으로 이루어진 균일한 기공구조 특성 때문에 흡착속도가 크고 재생성이 우수하며, 취급이 간편하고 비표면적이 커서 정전용량이 크므로 전극흡착재로 매우 우수한 것으로 조사되었다.

따라서 이러한 ACF를 전극으로 사용한 전기흡착기술을 적용할 수 있는 전기흡착장치로는 여러 가지 전기흡착 셀(cell)이 제안된 바 있다.

작용전극의 수에 따라 작용전극이 하나인 싱글 셀(single cell)과 작용전극이 둘 이상인 멀티-셀(multi-cell)로 나눌 수 있는데,

3전극(작용전극과 상대전극 및 기준전극)을 주로 사용하는 싱글 셀(single cell)의 경우 정확한 전위나 전류의 조절을 통한 공정제어가 용이하지만 경제적인 이유와 처리 유량이 제한되므로 실제 현장 처리를 위해서는 2전극(작용전극과 상대전극)을 사용한 멀티-셀(multi-cell)이 주로 요구된다.

이러한 멀티-셀(multi-cell)은 처리유량을 크게 하기 위해 병렬로 연결될 수있는데 이 경우 작용전극으로 작용하는 각 ACF 전극에 과잉의 국부 전류나 전압이 인가됨이 없이 축방향과 반경방향 모두에 있어 균일하게 전류나 전압이 분포되도록 하는 것이 필요하고, 각 ACF 전극의 전기흡착용량을 높일 수 있도록 하기 위해서는 작용전극 베드(bed)와 동심 내부축 상에 위치한 상대전극 사이의 용액저항이 베드(bed)축을 따라 일정해서 베드(bed)축을 따라 전류충전시간이 같아야 한다. 또한 작용전극의 높이를 쉽게 조절하고, 구성장치의 조립이 용이하며 보다 경제적으로 제작할 수 있는 장치가 필요한데 아직 이와 같은 장치가 개발된 바가 없는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 병렬로 연결된 멀티-셀(multi-cell)의 각 ACF 전극에 베드(bed) 축방향과 반경방향 모두에 있어 균일하게 전류나 전압이 분포되도록 하고, 작용전극 베드(bed)와 동심 내부축 상에 위치한 상대전극사이의 용액저항이 베드(bed)축을 따라 일정토록 하여 전기흡착속도와 전기흡착 용량 및 폐액 처리용량을 높일 수 있고, 작용전극의 높이 조절이 가능하고, 구성장치의 조립이 용이하고 보다 경제적으로 제작할 수 있는 폐액 중 무기이온의 선택제거 전기흡착 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폐액 중 무기이온의 선택제거를 위한 전기흡착 장치에 있어 cell이 장입된 상태의 도면,

도 2는 본 발명에 따른 폐액 중 무기이온의 선택제거를 위한 전기흡착 장치에 있어 cell이 제외된 상태의 도면,

도 3은 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 상단도,

도 4는 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 상대전극방과 작용전극방의 입체 및 정면도,

도 5는 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 상대전극 지지 하부 플레이트 도면,

도 6은 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 작용전극 제 1 플레이트 도면,

도 7은 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 작용전극 제 2 플레이트 도면,

도 8은 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 작용전극 제3 플레이트 도면,

도 9는 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 멤브레인 튜브 지지 상부 플레이트 도면,

도 10은 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 상대전극 지지 상부 플레이트 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 작용전극(ACF 성형체)

(2) : 상대전극(흑연봉, 탄소봉, 스텐레스봉, 백금 코팅 구리봉)

(3) : 멤브레인 튜브(Membrane tube)(Vycor tube)

(4) : 처리폐액의 입구(작용전극방 유입)

(5) : 처리폐액의 출구(작용전극방 유출)

(6) : 전해용액 입구(상대전극방 유입)

(7) : 전해용액 출구(상대전극방 유출)

(8) : 상대전극 지지 하부 플레이트

(9) : 작용전극 지지 하부 플레이트

(10) : 작용전극방 유로 하부 플레이트

(11) : 제 1 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)

(12) : 제 2 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)

(13) : 제 3 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)

(14) : 작용전극방 유로 상부 플레이트

(15) : 작용전극 지지 상부 플레이트

(16) : 멤브레인 튜브(membrane tube) 지지 상부 플레이트

(17) : 상대전극 지지 상부 플레이트(plate)

(18) : 볼트· 전류 컬렉터 로드(Bolt & current collector rod)

(19) : 오-링(O-ring)

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 작용전극으로 rigid ACF 성형체를 사용하며, 기존에 사용되던 전류 컬렉터 코일(current collector coil)이나 와이어(wire)대신 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)를 사용하고 베드(bed)의 축방향으로 다단의 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)를 적층 설치하고 결합한 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 폐액 중 무기이온의 선택제거를 위한 전기흡착 장치에 있어 셀(cell, 작용전극 및 상대전극)이 장입된 상태의 도면, 도 2는 본 발명에 따른 폐액 중 무기이온의 선택제거를 위한 전기흡착 장치에 있어 셀(cell)이 제외된 상태의 도면, 도 3은 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 상단도, 도 4는 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 상대전극방과 작용전극방의 입체 및 정면도를 나타내고 있는데,

도 1을 참조로 본 발명의 구성을 살펴보면 flow-through type으로 가동되는 여러 개의 셀(cell)로 구성될 수 있으며, 예시적으로 세 개의 셀(cell)을 기준으로하여, 셀(cell)이 장입된 상태를 나타내고 있다.

각각의 실린더형 셀(cell)은 이중관 형태로 두 개의 전극(작용전극과 상대전극)이 동심축상에 위치한다.

넓은 표면적이 요구되는 작용전극(1)이 외측에 그리고 상대전극(2)이 내측에 설치되며,

상대전극에서의 산화·환원을 방지하고, 또한 상대전극으로의 대류를 막기 위해 이들 두 전극사이에는 멤브레인 튜브(membrane tube, 3)가 동심축상에 설치된다.

작용전극으로는 rigid ACF 성형체가 사용되며, 상대전극의 소재로는 탄소봉, 흑연봉 및 스테인레스강봉, 백금 코팅 구리봉 등이 사용될 수 있다.

또한 멤브레인 튜브(membrane tube)로는 바이코어 튜브(Vycor tube, 외경 10mm, 두께 1.1mm)가 설치될 수 있다.

각 작용전극방과 상대전극방에서는 처리하고자 하는 폐액과 전해 용액이 각각 순환되거나 통과된다.

각각의 셀(cell)은 병렬로 다양한 범위의 전위(혹은 전류)를 공급하는 정전위(혹은 정전류) 공급 및 조정 전원장치에 연결된다.

비교를 위해 도 2에서는 셀(cell)이 제거된 전기흡착장치의 상태를 나타내고 있다.

도 5는 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 상대전극 지지 하부 플레이트 도면을 도시하고 있는데, 상대전극 지지 하부 플레이트 (plate)(8)는 상대전극(2)을 지지하는 하단의 플레이트(plate)로서 재질 MC 910으로 제작된다.

상대전극은 바이코어 튜브(Vycor tube)내에 설치되며 외부로부터 상대전극방으로 전해용액이 투입될 수 있는 구조로 제작되어 진다.

도 6은 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 작용전극 제 1 플레이트 도면을 도시하고 있는데, 작용전극 지지 하부 플레이트(9)는 ACF 성형체 작용전극과 바이코어 튜브(Vycor tube)사이에 용액이 섞이지 않도록 방지할 수 있는 플레이트로 상대전극 지지 하부 플레이트(8)의 바로 위에 놓여지며 이 둘 사이에 오링(O-ring, 19)을 사용하여 밀폐시킨다.

이 작용전극지지 플레이트(9)는 작용전극(1)의 위아래에 하나씩 위치하여 작용전극(1)을 고정하며 전류가 흐르도록 SUS 304 등의 도체로 가공한다.

도 7은 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 작용전극 제 2 플레이트 도면을 도시하고 있는데, 작용전극방 유로 하부 플레이트(10)는 작용전극 지지 하부 플레이트(9)의 바로 위에 놓여져 ACF 성형체 작용전극 측면을 통해 전해용액이 통과하는 plate로 세 방향에서 동시에 폐액이 유입되며 들어가야 하며 각 방향에서 투입되는 폐액의 양은 개별로 조절 가능하도록 한다. 상기 플레이트는 SUS 304 등의 도체로 가공한다.

도 8은 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 작용전극 제 3 플레이트 도면을 도시하고 있는데, 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)(11, 12, 13)는 각 ACF에 맞닿아 전류의 균일도를 유지하기 위해 사용되며 작용전극방 유로 플레이트 사이에 들어가 ACF 성형체 베드(bed)의 높이를 조절하는 역할도 한다.

상기 플레이트들은 SUS 304 등의 도체로 가공한다.

작용전극방 유로 상부 플레이트(14)는 도 7의 작용전극방 유로 하부 플레이트(10)와 동일한 기능과 소재로 제작한다.

작용전극 지지 상부 플레이트(15)는 도 6의 작용전극지지 플레이트(9)와 동일한 기능과 소재로 제작한다.

도 9는 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 멤브레인 튜브 지지 상부 플레이트 도면을 도시하고 있는데, 멤브레인 튜브 지지 상부 플레이트(16)는 3개의 상대전극에 사용되는 전해용액이 배출되는 부분으로, 사용된 전해질은 모아져 배출되게 된다.

또한 바이코어 튜브 소재로 구성된 멤브레인 튜브를 고정하며 상대전극을 고정하기 위한 구조로서 MC 910 재질로 제작되어 진다.

도 10은 3기의 multi-cell을 기준으로 한 전기흡착 장치에 있어 상대전극 지지 상부 플레이트 도면을 도시하고 있는데, 상대전극 지지 상부 플레이트(17)는 3개의 상대전극을 지지하는 부분으로 최상부에 위치하며 하부에서 전해용액이 넘치거나 유출되지 않도록 MC 910으로 제작된다.

상기 각 플레이트들의 체결과 함께 다양한 범위의 전위(혹은 전류)를 공급하는 정전위(혹은 정전류) 공급 및 조정 전원장치에 연결하기 위해 SUS 304재질의 볼트·전류 컬렉트 로드(Bolt & current collector rod)(18)가 설치된다.

또한 각 플레이트 사이로 전극의 폐액이나 전해용액이 외부로 누출되거나 혼합되는 것을 방지하기 위해 바이톤 계열 러버(rubber)재질(31013, 31017, 32035)의 오링(19)을 설치한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예이다.

(실시예1)

여러 가지 방사성 핵종(혹은 금속이온)이 존재하는 제염폐액이나 고농도 화학염중에 우라늄이 함유된 폐액을 교반기를 사용하여 연속 교반하면서, Peristaltic pump나 정량 pump를 사용하여 작용전극방 유입구(4)를 통해 전기흡착 에 의해 제거하고자 하는 폐액중 핵종이나 우라늄이 제거되는 ACF 성형체인 작용전극(1)내로 유입되도록 한다. 처리하고자 하는 폐액은 유입된 후 상향으로 흐른 후 상단에 있는 작용전극방 유출구(5)를 통해 배출된다.

이때 ACF 성형체 작용전극(1)의 동심축상에 내부에 설치되어 vycor tube에 의해 용액의 접촉이 격리된 상대전극방으로 전해질 용액이 Peristaltic pump나 정량 pump를 사용하여 상대전극방 유입구(6)를 통해 유입되어 상향으로 흐른 후 상단에 있는 상대전극방 유출구(7)을 통해 배출된다.

이렇게 각 전극방으로 용액이 아무런 누수없이 일정한 유량으로 순환되는 것이 확인되면 일정한 전위나 전류가 정전위/정전류기(Potentiostat/Galvanostat)나 직류전원 공급기(DC Power Supply)를 통해 전기흡착장치에 인가된다.

이후 시간에 따라 전위나 전류의 변화 그리고 폐액중 방사성 핵종이나 우라늄 이온의 농도를 측정하여 ACF 성형체 작용전극의 교환시기를 결정하며, 충분한 흡착이 이루어져 원폐액 농도의 1%에 해당하는 유출액중 농도가 감지되면, 정전위/정전류기(Potentiostat/Galvanostat)나 직류전원 공급기(DC Power Supply)에 가용되던 일정한 전위나 전류의 공급을 중단하고 각 전극방으로 순환되던 용액의 순환정지를 위해 Peristaltic pump나 정량 pump를 가동중지한다. 이후 포화된 ACF 성형체 작용전극은 전기탈착에 의해 재생후 다시 사용하거나 폐기시키도록한다. 따라서 재생된 ACF 성형체 작용전극이나 새로운 ACF 성형체 작용전극을 장입하여 전술한 전기흡착과정을 반복한다.

또한 상기 전기흡착과정은 병렬로 연결된 멀티-셀(multi-cell) 각각에 동일한 방법으로 이루어진다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 본 발명은 병렬로 연결된 멀티-셀(multi-cell)의 각 ACF 전극에 베드(bed) 축방향과 반경방향 모두에 있어 균일하게 전류나 전압이 분포된다는 장점과,

작용전극 베드(bed)와 동심 내부축 상에 위치한 상대전극사이의 용액저항이 베드(bed)축을 따라 일정토록 하여 전기흡착 속도와 전기흡착 용량 및 폐액처리 용량이 높아지는 등의 장점과,

작용전극의 높이 조절과 구성장치의 조립이 용이하고 보다 경제적으로 제작할 수 있는 장점이 있어 산업상 그 이용이 크게 기대되는 유용한 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 제염폐액이나 고농도 화학염 중에 우라늄이 함유된 폐액의 전기흡착처리를 목적으로 flow-through type으로 가동되고, 폐액처리 유량과 흡착용량을 증가시키기 위한 multi-cell로 구성되어 병렬흐름으로 연결된 전기흡착장치에 있어서

   작용전극을 실린더형 rigid ACF 성형체로 하여 작용전극 내에 균일하게 전류나 전압이 분포되도록 구성하되,

   멀티-셀을 구성하는 각각의 셀(cell)은 동심축상에 이중관 형태로 위치하며 넓은 표면적이 요구되는 작용전극(1)이 외측에 상대전극(2)이 내측에 설치 구성하고, 상대전극에서의 산화·환원을 방지 및 상대전극으로의 대류를 막기 위해 이들 두 전극사이에 멤브레인 튜브(membrane tube, 3)가 설치되어 구성한 것을 특징으로 하는 폐액 중 무기이온의 선택제거 전기흡착 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   각 ACF 성형체 전극에 베드(bed) 반경방향에 있어 균일하게 전류나 전압이 분포되도록 하여 전기흡착 속도와 전기흡착 용량을 높일 수 있도록 작용전극 베드(bed)의 동심외부측에 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)를 포함하여 설치 구성한 것을 특징으로 하는 폐액 중 무기이온의 선택제거 전기흡착 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)는 각 ACF 성형체 전극 bed의 축방향에 있어 균일하게 전류나 전압이 분포되고, 작용전극 베드(bed)와 동심 내부축 상에 위치한 상대전극사이의 용액저항이 베드(bed) 축을 따라 일정토록 하여 전기흡착 속도와 전기흡착 용량을 높일 수 있도록 하며, 베드(bed)의 높이 조절과 전류 컬렉터 플레이트의 설치를 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 경제적으로 제작할 수 있도록 베드(bed)의 축방향으로 다단의 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)로 적층 설치하고 그 양단을 고정한 구성을 특징으로 하는 폐액 중 무기이온의 선택제거 전기흡착 장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 다단의 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)로 설치하고 그 양단을 고정하는 구성은;

   하부로부터 상대전극(2)을 지지하고 전해용액 입구인 상대전극방(6)이 형성된 상대전극 지지 하부 플레이트(plate)(8)와,

   상기 상대전극 지지 하부 플레이트(8)의 바로 위에 놓여지며 이 둘 사이에 오링(O-ring, 19)을 사용하여 밀폐되어 ACF 성형체 작용전극과 멤브레인 튜브 사이에 용액이 섞이지 않도록 방지하고, 작용전극(1)의 아래에 위치하여 이를 고정함과동시에 전류가 흐르도록 가공된 작용전극 지지 하부 플레이트(9)와,

   상기 작용전극 지지 하부 플레이트(9)의 바로 위에 놓여져 ACF 성형체 작용전극 측면을 통해 전해용액이 통과하는 플레이트로 폐액이 들어가도록 처리폐액의 입구인 작용전극방(4)이 형성되어 각 방향에서 투입되는 폐액의 양을 개별로 조절 가능하며 작용전극 지지 하부 플레이트(9)와 접촉되는 작용전극방 유로 하부 플레이트(10)와,

   각 ACF 성형체에 맞닿아 전류의 균일도를 유지하기 위해 사용되며 작용전극방 유로 플레이트(10) 사이에 들어가 ACF 성형체 베드(bed)의 높이를 조절하는 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)(11, 12, 13)와,

   상기 전류 컬렉터 플레이트 상부에 위치하며 처리폐액의 출구인 작용전극방(5)이 형성되고, 작용전극방 유로 하부 플레이트(10)와 동일한 기능을 하는 작용전극방 유로 상부 플레이트(14)와,

   상기 작용전극방 유로 상부 플레이트(14) 상부에 위치하여 작용전극지지 플레이트(9)와 동일한 기능을 하는 작용전극 지지 상부 플레이트(15)와,

   상기 작용전극 지지 상부 플레이트(15)의 상부에 위치하고 상대전극에 사용되는 전해용액이 배출되는 상대전극방(7)이 형성되어 사용된 전해질이 모아져 배출함과 동시에 멤브레인 튜브를 및 상대전극을 고정하는 멤브레인 튜브 지지 상부 플레이트(16)와,

   상기 멤브레인 튜브 지지 상부 플레이트(16) 상부인 최상부에 위치하여 상대전극을 지지하고, 하부에서 전해용액이 넘치거나 유출되지 않도록 구성된 상대전극지지 상부 플레이트(17)로 적층되고,

   상기 각 플레이트들을 관통하여 체결함과 동시에 다양한 범위의 전위(혹은 전류)를 공급하는 정전위(혹은 정전류) 공급 및 조정 전원장치에 연결하기 위한 볼트·전류 컬렉트 로드(Bolt & current collector rod)(18)와,

   상기 각 플레이트 사이로 전극의 폐액이나 전해용액이 외부로 누출되거나 혼합되는 것을 방지하기 위해 설치된 오링(19)이 설치 구성된 것을 특징으로 하는 폐액 중 무기이온의 선택제거 전기흡착 장치.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 전류 컬렉터 플레이트(current collector plate)는 각 ACF 성형체 전극 bed 및 작용전극의 지지체 겸 외부로부터 이들 전극의 전기적 교란방지를 위한 보호체(housing)로 작용하여 별도의 지지체나 보호체가 필요없는 것을 특징으로 하는 폐액 중 무기이온의 선택제거 전기흡착 장치.