KR100950954B1 - Fe0 packed bipolar electrolytic cell for removing nitrate ion from water - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A zero-valent iron bipolar electrolytic cell for water purification is provided to effectively eliminate nitrate ion and Escherichia coli from water without inputting an additional drug using conductivity of the zero-valent iron. CONSTITUTION: A zero-valent iron bipolar electrolytic cell for water purification comprises a positive electrode(103), a negative electrode(104), and a filler(105) which is included between the positive electrode and the negative electrode. The filler is manufactured by mixing conductive particles and insulating particles. The conductive particle is the zero-valnet iron. The insulating particle is silica. The conductive particle and the insulating particle is mixed with a ratio of 1:1.5-1.5:1. The positive electrode is niobium(Nb) electrode and the negative electrode is stainless steel electrode. The difference of the voltage applied in the positive electrode and negative electrode is 50-80V. The electrolytic cell includes a water injection hole(107) and a water outlet(108).

Description

수중의 질산성 질소를 제거하기 위한 수질정화용 영가철 복극 전해장치{Fe0 packed bipolar electrolytic cell for removing nitrate ion from water}Fe0 packed bipolar electrolytic cell for removing nitrate ion from water to remove nitrate nitrogen from water

본 발명은 수중의 질산성 질소를 제거하기 위한 수질정화용 전해조 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 질산성 질소의 제거 효율이 높고 추가적인 첨가제의 주입이 없으므로 연동제어가 간편하고 무인 운전이 가능한 수질정화용 전해조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic cell for water purification to remove nitrate nitrogen in water. More specifically, the electrolytic cell for water purification that has high removal efficiency of nitrate nitrogen and no additional additives is injected, so that the interlocking control is simple and unmanned operation is possible. Relates to a device.

물은 사람이 생존하는데 없어서는 안 되는 필수 물질이다. 물은 순환을 통하여 지표면에 눈이나 비의 형태로 강하하는데 음용수로 사용되기 위해서는 일정 기준 이상의 오염물질을 포함하고 있지 않아야 한다. 우리나라는 지역 또는 계절에 따라 강우량이 편중되어 물의 부족이 심해지고 있으므로, 오염물질을 포함한 물을 정화하여 음용수로 사용하는 기술에 대한 연구에 대한 필요성이 커지고 있다. Water is indispensable for a person to survive. Water must not contain more than a certain level of contaminants in order to be used as drinking water for the descent in the form of snow or rain on the ground through circulation. In Korea, rainfall is concentrated due to the region or season, and the shortage of water is intensifying. Therefore, there is a growing need for research on the technology of purifying water containing pollutants and using them as drinking water.

물이 음용수로 사용되기 위한 음용수 수질기준 중 하나는 수중의 질산성 질소 농도이다. 수중의 질산성 질소를 제거하기 위하여 종래에 사용되는 방법은 크게 물리화학적 처리방법과 생물학적 처리방법이 있다.One of the drinking water quality criteria for water to be used as drinking water is the concentration of nitrate nitrogen in water. Conventionally used methods for removing nitrate nitrogen in water include physicochemical treatment and biological treatment.

물리화학적 방법에는 이온 교환법, 전기투석법, 역삼투막법 및 촉매를 이용 한 방법 등이 있으며, 그 중 역삼투압법과 전기투석법은 무기물 함류량(Total Dissolved Solid, TDS)과 관련된 문제와 부가적인 오염물질 제거가 필요하다는 문제에 의하여 다른 방법에 비해 비용이 많이 든다는 단점을 가진다. 이온교환법은 조작이 쉬우나, 초기설치비용과 유지관리비가 고가이며, 고농도의 질산염 브린(brine) 이 발생하므로 브린 재처리 공정을 필요로 한다는 문제점을 가지고 있다. 촉매를 이용한 방법은 강력한 환원제인 영가철(Zero Valent Iron, ZVI)을 촉매제로 사용하는 방법이 널리 이용되고 있으나, 낮은 pH의 처리조건이 요구되며 부가적으로 생성되는 철 부산물을 다시 처리해야 한다는 문제점을 가진다. Physicochemical methods include ion exchange, electrodialysis, reverse osmosis and catalysts. Among them, reverse osmosis and electrodialysis have problems related to Total Dissolved Solid (TDS) and additional contaminants. The problem is that the removal is expensive compared to other methods. Although the ion exchange method is easy to operate, the initial installation cost and maintenance costs are expensive, and since a high concentration of nitrate brine is generated, a brine reprocessing process is required. The catalyst-based method is widely used as a catalyst using a strong reducing agent, Zero Valent Iron (ZVI) as a catalyst, but requires a low pH treatment condition and additionally processes the iron by-products generated. Has

생물학적 처리방법인 종속성 미생물을 이용하는 처리방법은 반응이 느리며 불완전하고, 외부탄소원(methanol, ethanol or acetic acid 등)의 투여가 필요하고 잉여 슬러지의 발생으로 운영비가 과도하게 소모되는 문제점이 있다. The treatment method using the dependency microorganism, which is a biological treatment method, has a problem that the reaction is slow and incomplete, requires the administration of an external carbon source (methanol, ethanol or acetic acid, etc.) and excessive operating costs due to the generation of excess sludge.

영가철을 촉매로 이용하는 수중의 질산성 질소 제거는 중성 조건에서 진행되거나 산을 첨가하여 산 조건에서 진행될 수 있는데, 중성 조건에서 진행되는 경우 반응속도가 느려 처리속도가 늦으므로, 반응속도를 증가하기 위해 낮은 pH에서 진행되는 것이 더 유리하다. 다만, 질산성 질소의 제거 반응에서 물의 pH가 높아지므로 낮은 pH를 유지하기 위해서는 지속적인 산 주입이 요구되고, 영가철의 부식 및 표면 개질에 의하여 반응속도가 감소되며, 철 부산물이 생성된다는 문제점을 가지고 있다. 또한 낮은 pH 조건에서는 질산성 질소가 암모니아성 질소로 전량 환원되어 암모니아에 대한 추가적인 후처리가 필요하다는 문제점도 가진다.Removal of nitrate nitrogen in water using zero iron as a catalyst can be carried out in neutral conditions or acid conditions with the addition of acid.In the case of neutral conditions, the reaction rate is slow and the treatment rate is slow. It is more advantageous to proceed at low pH. However, since the pH of water is increased in the removal reaction of nitrate nitrogen, continuous acid injection is required to maintain a low pH, the reaction rate is reduced by corrosion and surface modification of ferrous iron, and iron by-products are generated. have. In addition, the low pH conditions have a problem that the total amount of nitrate nitrogen is reduced to ammonia nitrogen to require additional post-treatment for ammonia.

전극 사이에 활성탄을 충진하여 전기분해로 질산성 질소를 제거할 수도 있는 데, 활성탄이 첨가된 물은 알칼리성을 띠므로 물의 pH 상승으로 인하여 역세척 및 산세를 통한 전처리가 필요하다는 문제점을 가진다. 또한 전극 사이에 도전성 물질인 활성탄 충진되고, 충진된 활성탄들은 서로 전기적으로 연결되어 전극면적이 넓어진 것처럼 작용하므로 인가전압이 증가할수록 바이패스 전류(bypass current)가 지나치게 증가하여 전체 통전량이 증가한다는 문제점도 가지고 있다.It is also possible to remove the nitrate nitrogen by electrolysis by filling the activated carbon between the electrodes, the water added to the activated carbon is alkaline because there is a problem that pre-treatment through backwashing and pickling due to the pH of the water is increased. In addition, filled with activated carbon, which is a conductive material, between the electrodes, and the activated carbons are electrically connected to each other, so that the electrode area becomes wider, so that the bypass current increases excessively as the applied voltage increases, thereby increasing the total amount of energization. I also have

음용수는 질산성 질소에 의한 오염 외에도 대장균에 의한 오염도 문제된다. 음용수에 대장균이 일정 농도 이상으로 존재하면 식중독을 일으킬 수 있기 때문이다. 음용수로 사용될 물에서 대장균을 제거하는 종래의 소독방법은 자외선을 이용한 소독방법, 오존처리에 의한 소독방법 또는 염소가스를 이용한 소독방법 등이다. 자외선을 이용한 소독방법이나 오존을 이용한 소독방법은 장치의 유지 관리는 쉬우나 초기 시설비가 과도하다는 문제점을 가진다. 염소가스를 이용한 소독은 유독가스의 보관과 취급에 어려움이 있고, 액상 또는 고상 소독제인 NaOCl, CaOCl2 등의 약품을 사용할 경우 급수량이 적고 변동이 심하여 적정 주입이 매우 곤란하며, 과다 주입시 클로로포름 등 트리할로메탄(THMs)과 같은 발암물질의 형성이 문제된다. 따라서, 상기의 문제점을 해결하면서 음용수로 사용될 물에서 질산성 질소와 대장균을 동시에 제거할 수 있는 기술에 대한 필요성이 크다.Drinking water is not only contaminated with nitrate nitrogen, but also by E. coli. E. coli is present in drinking water above a certain concentration can cause food poisoning. Conventional disinfection methods for removing E. coli from water to be used as drinking water are disinfection using ultraviolet rays, ozone disinfection or chlorine gas. UV disinfection or ozone disinfection is easy to maintain the device, but the initial cost of the facility is excessive. Disinfection using chlorine gas is difficult to store and handle toxic gases. When using liquids or solid disinfectants such as NaOCl and CaOCl2, water supply is small and fluctuates so that proper injection is very difficult. The formation of carcinogens such as halomethanes (THMs) is a problem. Therefore, there is a great need for a technology capable of simultaneously removing nitrate nitrogen and E. coli from water to be used as drinking water while solving the above problems.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 추가적인 약품의 투입 없이 수중의 질산성 질소와 대장균을 효과적으로 제거할 수 있고, 연동제어가 간편하여 무인 운전이 가능한 수질정화용 전해조 장치를 제공하는 것이다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an electrolytic cell device for water purification that can effectively remove the nitrate nitrogen and E. coli in the water without the addition of additional chemicals, easy to interlock control.

본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 양전극, 음전극 및 상기 양전극과 음전극 사이에 형성된 충진물을 포함하고, 상기 충진물은 도전성 입자와 절연성 입자가 혼합된 것을 특징으로 하는 수질정화용 전해조 장치를 제공한다.The present invention includes a positive electrode, a negative electrode and a filler formed between the positive electrode and the negative electrode to achieve the above object, the filler provides an electrolytic cell device for water purification, characterized in that the conductive particles and insulating particles are mixed.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 도전성 입자들은 절연성 입자에 의하여 전기적으로 분리될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the conductive particles may be electrically separated by insulating particles.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 도전성 입자는 영가철일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the conductive particles may be zero iron.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 절연성 입자는 규사일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the insulating particles may be silica sand.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 도전성 입자와 절연성 입자의 혼합비율은 1:1.5 내지 1.5:1 인 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, the mixing ratio of the conductive particles and the insulating particles is preferably 1: 1.5 to 1.5: 1.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 양전극은 백금이 코팅된 니오브 전극이고, 음전극은 스테인레스 전극인 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, the positive electrode is a niobium electrode coated with platinum, the negative electrode is preferably a stainless electrode.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 양전극과 음전극에 인가되는 전압의 차이는 50 내지 80V인 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, the difference between the voltage applied to the positive electrode and the negative electrode is preferably 50 to 80V.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 전해조 장치는 물 주입구와 물 배출구를 더 포함하고, 상기 물 주입구는 상기 물 배출구보다 낮은 위치에 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the electrolytic cell apparatus further includes a water inlet and a water outlet, the water inlet may be formed at a lower position than the water outlet.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 충진물을 이루는 도전성 입자의 절연성 입자에 대한 혼합비율은 상기 물 주입구에서 물 배출구 쪽으로 갈수록 낮아 지는 것이 바람직하다.According to another embodiment of the present invention, the mixing ratio of the conductive particles forming the filler to the insulating particles is preferably lowered toward the water outlet from the water inlet.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 충진물 사이에 메쉬층이 형성되어 충진물은 복수개의 그룹으로 분리되고, 상기 복수개의 그룹 중 적어도 하나의 그룹은 다른 그룹과 도전성 입자와 절연성 입자의 혼합비율이 상이할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a mesh layer is formed between the fillers and the fillers are separated into a plurality of groups, and at least one of the plurality of groups has a mixing ratio of the other group, the conductive particles, and the insulating particles. Can be different.

본 발명에 따른 전해조 장치는 전극에 인가된 전압에 의하여 유도된 도전성 입자의 높은 전압으로 미세전류를 발생시켜 질산성 질소를 제거하므로, 영가철을 촉매로 이용한 경우와 같이 낮은 pH 조건이 요구되지 않고, 따라서 산과 같은 약품의 추가적인 투입이 필요 없는 효과를 가진다. 이러한 효과는 수질정화 장치를 무인 상태로 운전할 수 있도록 하므로 정화장치의 가동비용을 절감할 수 있도록 한다. 또한, 전극 사이에 충진된 도전성 입자가 절연성 입자에 의하여 전기적으로 분리된 상태로 존재하므로, 각각의 도전성 입자가 마치 한 개의 전해조처럼 거동함으로써 오염물질의 이동거리가 짧아지므로 반응물질의 농도 및 전기전도도가 낮은 전해액을 처리 할 수가 있고, 전체 전해조 내에서 각각의 입자가 미세전류를 형성함으로 바이패스 전류가 감소하므로 고전압 인가 시 저전류를 형성하여 통전량을 낮출 수 있다. The electrolytic cell apparatus according to the present invention generates a microcurrent at a high voltage of the conductive particles induced by the voltage applied to the electrode to remove nitrate nitrogen, so that a low pH condition is not required, as in the case of using ductile iron as a catalyst. Therefore, it does not need additional input of drugs such as acids. This effect allows the water purification apparatus to operate unattended, thereby reducing the operating cost of the purification apparatus. In addition, since the conductive particles filled between the electrodes are electrically separated by the insulating particles, each conductive particle behaves as if it were one electrolytic cell, so that the moving distance of the contaminants is shortened. It is possible to process a low electrolyte solution, each particle in the entire electrolytic cell to form a micro-current bypass current is reduced, so that when the high voltage is applied to form a low current can lower the amount of current.

본 발명에 따른 전해조 장치는 영가철을 촉매로 이용한 종래의 처리방법에 비하여 상대적으로 높은 pH 조건에서 처리가 이루어지므로, 질산성 질소에서 전환된 암모니아성 질소가 기체상태로 탈기될 수 있다. 또한 전기분해에 의한 소독(electro-disinfection, ED) 효과도 가지게 되는데, 이는 염소기체에 의한 종래 의 소독방법에서 문제가 되었던 소독부산물의 발생을 일으키지 않고, 연동제어가 간편하여 무인 운전이 가능하다는 효과도 나타낼 수 있다.In the electrolytic cell apparatus according to the present invention, since the treatment is performed at a relatively high pH condition as compared to the conventional treatment method using a ductile iron as a catalyst, ammonia nitrogen converted from nitrate nitrogen can be degassed in a gaseous state. In addition, it has the effect of electro-disinfection (ED), which does not cause disinfection by-products, which has been a problem in the conventional disinfection method by chlorine gas, and it is possible to operate unattended operation simply because of interlocking control. Can also be represented.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명의 전해조 장치는 양전극, 음전극 및 상기 양전극과 음전극 사이에 형성된 충진물를 포함하고, 상기 충진물은 도전성 입자와 절연성 입자가 혼합되어, 도전성 입자들이 절연성 입자에 의하여 전기적으로 분리되는 것을 특징으로 한다. The electrolyzer device of the present invention comprises a positive electrode, a negative electrode and a filler formed between the positive electrode and the negative electrode, the filler is characterized in that the conductive particles and the insulating particles are mixed, the conductive particles are electrically separated by the insulating particles.

도 1은 본 발명의 전해조 장치를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 전해조 장치(100)는 물 저장용기(101)와 급수펌프(102)를 포함한 물 공급장치와, 양전극(103)과 음전극(104) 및 충진물(105)를 포함하는 전해조로 이루어지고, 양전극(103)과 음전극(104)에 전압을 인가하기 위한 전원부(106)를 포함한다. 물 주입구(107)로 공급된 물은 전해조를 통과하여 물 배출구(108)로 빠져나오며 수중의 질산성 질소와 대장균이 제거된다. 이때, 물 주입구(107)는 물 배출구(108)보다 낮은 위치에 형성되는 것이 유리한데, 만약 물 주입구(107)가 물 배출구(108)보다 높은 위치에 형성되면 중력에 의하여 물이 이동하므로 물의 통과속도를 제어하는데 한계가 있기 때문이다. 1 shows an electrolytic cell apparatus of the present invention. Referring to FIG. 1, an electrolyzer device 100 includes a water supply device including a water storage container 101 and a feed water pump 102, and an electrolytic cell including a positive electrode 103, a negative electrode 104, and a filler 105. And a power supply unit 106 for applying a voltage to the positive electrode 103 and the negative electrode 104. The water supplied to the water inlet 107 passes through the electrolyzer and exits to the water outlet 108 to remove nitrate nitrogen and E. coli in the water. At this time, the water inlet 107 is advantageously formed at a position lower than the water outlet 108, if the water inlet 107 is formed at a position higher than the water outlet 108, the water is moved by gravity because the passage of water This is because there is a limit in controlling the speed.

도 2는 본 발명의 수질정화용 전해조 장치에서 전해조 부분을 따로 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 전해조는 양전극(103)과 음전극(104)를 포함하고, 이 사이에 도전성 입자(105a)와 절연성 입자(105b)가 혼합된 충진물이 충진되어 있다. 도전성 입자(105a)는 절연성 입자(105b)에 의하여 전기적으로 분리되어 있다. 도전성 입자(105a)가 전기적으로 분리되어 있다는 의미는 도전성 입자 사이에 절연성 입자들이 위치하여 도전성 입자끼리의 접촉이 방해되고 있는 것을 말한다. 본 명세서에서는 전체 도전성 입자의 10% 이상이 다른 도전성 입자와 접촉하지 않은 경우를 도전성 입자들이 전기적으로 분리되었다는 의미로 사용하기로 한다. 2 is a view for separately explaining the electrolytic cell portion in the electrolytic cell device for water purification of the present invention. Referring to FIG. 2, the electrolytic cell includes a positive electrode 103 and a negative electrode 104, and a filler in which conductive particles 105a and insulating particles 105b are mixed is filled therebetween. The electroconductive particle 105a is electrically isolate | separated by the insulating particle 105b. The meaning that the conductive particles 105a are electrically separated means that insulating particles are positioned between the conductive particles, thereby preventing contact between the conductive particles. In the present specification, when at least 10% of the entire conductive particles do not come into contact with other conductive particles, the conductive particles are electrically separated.

도 3은 도전성 입자들이 전기적으로 분리된 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 절연성 입자를 표시하지 않았고, 도전성 입자의 크기도 실제보다 과장하여 크게 그렸다. 도 3을 참조하면, 양전극과 음전극에 전압이 인가되어 그 사이에 전기장이 형성되면, 충진된 도전성 입자의 양 끝단은 양극과 음극 역할을 하며 개개의 양극과 음극에서 전기분해 반응이 일어날 수 있다. 이렇게 도전성 입자의 양 끝단에서 전기분해 반응이 일어난다는 것은 각각의 도전성 입자가 마치 한 개의 전해조처럼 거동하는 것으로, 수 많은 미세 전해조의 집합체에서 물의 전기분해가 일어날 수 있다. 이 경우 도전성 입자로 이루어진 개개의 전해조 크기가 작아서 전기분해로 제거될 오염물질의 이동거리가 짧아지므로, 반응물질의 농도 및 전기전도도가 낮은 물에 대한 처리도 가능해진다. 또한 전체 전해조 내에서 각각의 입자가 미세전류를 형성함으로 바이패스 전류가 감소하므로 고전압 인가 시 저전류를 형성하여 통전량을 낮출 수 있다. 3 is a view for explaining the effect that the conductive particles are electrically separated. In the drawings, the insulating particles are not shown for convenience of description, and the size of the conductive particles is also exaggerated than the actual size and drawn large. Referring to FIG. 3, when a voltage is applied to the positive electrode and the negative electrode to form an electric field therebetween, both ends of the filled conductive particles serve as an anode and a cathode, and an electrolysis reaction may occur at individual anodes and cathodes. The electrolysis reaction occurs at both ends of the conductive particles so that each conductive particle behaves as if it were a single electrolyzer, and electrolysis of water may occur in a large number of fine electrolyzers. In this case, since the size of each electrolytic cell made of conductive particles is small, the moving distance of the contaminants to be removed by electrolysis is shortened, so that the treatment of water with low concentration of reactant and low electrical conductivity becomes possible. In addition, since each particle forms a fine current in the entire electrolytic cell, the bypass current is reduced, thereby forming a low current when high voltage is applied, thereby lowering the amount of energization.

본 발명에서 도전성 입자로는 영가철이 사용될 수 있다. 영가철은 수중의 질산성 질소를 제거하기 위한 촉매제로 사용되는 물질인데, 본 발명에서는 영가철의 도전성을 이용하여 입자전극으로 활용하는 것이다. 영가철을 촉매로 사용하여 질산성 질소를 제거하는 반응과 본 발명과 같이 전기분해로 질산성 질소를 제거하는 반 응은 각각 아래의 반응식 1과 반응식 2와 같다. In the present invention, as the conductive particles, zero iron may be used. Young iron is a substance used as a catalyst for removing nitrate nitrogen in water, and in the present invention, it is used as a particle electrode using the conductivity of zero iron. Reactions for removing nitrate nitrogen using zero iron as a catalyst and for removing nitrate nitrogen by electrolysis as in the present invention are shown in Schemes 1 and 2, respectively.

반응식 1Scheme 1

NO3 - +4Fe0 +10H+-> 4Fe2 + + NH4 + +3H2O NO 3 - + 4Fe 0 + 10H + -> 4Fe 2 + + NH 4 + + 3H 2 O

반응식 2Scheme 2

NO3 - + 7H2O + 8e → NH4 + + 10OH- (음극반응) NO 3 - + 7H 2 O + 8e → NH 4 + + 10OH - ( cathode reaction)

상기 반응식 1에서 보듯이 영가철을 이용한 촉매반응에서는 낮은 pH가 요구되므로 추가적인 산의 주입이 필요하고, 질산성 질소의 대부분이 암모니아로 전환되어 수중에 존재하게 된다. 이에 반하여 본 발명의 전해조 장치를 이용하여 수중의 질산성 질소를 처리하면, 반응식 2와 같이 높은 pH에서 반응이 일어날 수 있으므로 생성된 암모니아가 대기 중으로 탈기되어 낮은 수중의 암모니아 농도를 낮게 유지할 수 있다. 본 발명에서 추가적인 산의 주입이 불필요한 것은 환경오염을 방지하고 장치의 운전에 사람의 노력이 필요 없어 무인운전이 가능한 유리한 효과를 가져올 수 있고, 자동적인 암모니아의 탈기는 추가적인 암모니아 제거 공정을 생략할 수 있는 효과를 가져온다. 다만, 처리 후에도 일부 남아 있을 수 있는 암모니아의 제거를 위한 에어 스트리핑(air stripping) 공정을 추가하는 것도 가능하지만, 영가철을 이용한 촉매반응과 비교하여 제거되어야 할 암모니아의 양은 훨씬 적을 것이다. As shown in Scheme 1, since a low pH is required in the catalytic reaction using iron ions, additional acid injection is required, and most of the nitrate nitrogen is converted into ammonia and is present in water. On the contrary, when the nitrate nitrogen is treated in the water using the electrolytic cell apparatus of the present invention, the reaction may occur at a high pH as in Scheme 2, so that the produced ammonia is degassed into the atmosphere to maintain a low ammonia concentration in the water. The need for additional acid injection in the present invention can prevent the environmental pollution and bring about the beneficial effect of unmanned operation without human effort in the operation of the device, automatic ammonia degassing can omit the additional ammonia removal process. It has an effect. However, it is also possible to add an air stripping process for the removal of some of the ammonia that may remain after the treatment, but the amount of ammonia to be removed will be much smaller than in the catalytic reaction with zero iron.

본 발명에서 절연성 입자는 규사가 사용될 수 있다. 규사는 산화실시콘 등을 주성분을 하는 모래입자로 가장 손쉽게 구할 수 있는 절연성 입자이다. 절연성 입자로는 규사 외에도 다양한 무기물 입자나 고분자 입자들이 사용될 수 있으며, 음용수 내에 인체에 유익한 미네랄 등이 용출될 수 있도록 게르마늄 입자 등을 사용할 수도 있다. 본 발명에서는 도전성 입자와 절연성 입자의 크기를 조절하는 것이 가능한데, 도전성 입자들이 전기적을 분리되는 효과를 극대화하기 위하여 절연성 입자의 크기는 도전성 입자의 Stock의 법칙의 침강속도를 고려하여 산정한다. 이는 도전성 입자로 사용된 영가철의 비중이 절연성 입자보다 크기 때문에 시간이 지남에 따라 전해조의 아래쪽으로 침강하기 때문이다. 이때 절연성 입자의 크기는 도전성 입자의 Stock의 법칙의 침강속도를 고려하여 산정한다. 본 발명에서 질산성 질소의 처리 효율은 도전성 입자와 절연성 입자의 혼합비율과도 관계된다. 질산성 질소의 처리는 도전성 입자와 절연성 입자의 혼합비율이 1:1.5 내지 1.5:1인 경우에 효과적으로 이루어진다. 혼합비율이 1:1.5 미만이면 도전성 입자의 개수가 부족하여 질산성 질소의 처리속도가 늦고, 1.5:1을 초과하면 도전성 입자들끼리 접촉될 확률이 커져서 질산성 질소의 처리 효과가 낮아진다.In the present invention, the insulating particles may be silica sand. Silica sand is an insulating particle that can be obtained most easily as sand particles having a main component such as oxidized Sicon. In addition to the silica sand, various inorganic particles or polymer particles may be used as the insulating particles, and germanium particles may be used in order to elute minerals beneficial to the human body in drinking water. In the present invention, it is possible to control the sizes of the conductive particles and the insulating particles, in order to maximize the effect that the conductive particles are separated from the electrical size of the insulating particles is calculated in consideration of the sedimentation rate of the law of Stock of the conductive particles. This is because the specific gravity of the nonferrous iron used as the conductive particles is larger than the insulating particles, so that they settle down the electrolyzer over time. At this time, the size of the insulating particles is calculated in consideration of the sedimentation rate of the law of Stock of the conductive particles. In the present invention, the treatment efficiency of nitrate nitrogen is also related to the mixing ratio of the conductive particles and the insulating particles. Treatment of nitrate nitrogen is effective when the mixing ratio of the conductive particles and the insulating particles is 1: 1.5 to 1.5: 1. If the mixing ratio is less than 1: 1.5, the number of the conductive particles is insufficient, so that the processing speed of nitrate nitrogen is low. If the mixing ratio is more than 1.5: 1, the probability that the conductive particles are in contact with each other increases, so that the treatment effect of the nitrate nitrogen is lowered.

본 발명의 전해조 장치에 사용되는 양전극으로는 백금이 코팅된 니오브 전극이 사용될 수 있다. 백금이 코팅된 니오브 전극은 불용성 전극으로 스테인레스 스틸보다 내식성이 수 백배 좋은 물질로 이루어져 있으므로 전해조의 내구성을 향상 시킬 수 있다. 또한 음전극으로는 스테인레스 스틸 전극이 사용될 수 있는데, 음전극에서는 양전극과 같이 산화반응이 일어나지 않으므로 상대적으로 가격이 저렴한 스테인레스 스틸 전극을 사용하는 것이 유리하게 때문이다. Platinum coated niobium electrode may be used as the positive electrode used in the electrolytic cell apparatus of the present invention. Platinum coated niobium electrode is an insoluble electrode made of a material several hundred times better corrosion resistance than stainless steel can improve the durability of the electrolytic cell. In addition, a stainless steel electrode may be used as the negative electrode, since the oxidation reaction does not occur in the negative electrode like the positive electrode, because it is advantageous to use a relatively inexpensive stainless steel electrode.

전해조의 양극과 음극 사이에 인가되는 전압은 공급되는 물의 양, 수중에 포함된 질산성 질소의 농도 등에 의존하여 적절하게 조절되어야 한다. 바람직한 인가전압은 50V내지 80V인데, 인가전압이 50V 미만이면 전류가 흐르지 않고, 인가전압이 80V를 초과하면 질산성 질소의 환원제거 속도는 빨라지지만 전기량이 증가하여 유지관리 측면에서 불리하기 때문이다.The voltage applied between the anode and the cathode of the electrolyzer should be properly adjusted depending on the amount of water supplied, the concentration of nitrate nitrogen contained in the water, and the like. Preferably, the applied voltage is 50V to 80V. If the applied voltage is less than 50V, no current flows, and if the applied voltage exceeds 80V, the reduction and removal rate of nitrate nitrogen is faster, but the amount of electricity increases, which is disadvantageous in terms of maintenance.

본 발명의 수질정화용 전해조 장치에 사용되는 충진물의 도전성 입자와 절연성 입자의 혼합비율은 물 주입구와 배출구 쪽에서 서로 다르게 설정될 수 있다. 도 4는 도전성 입자와 절연성 입자의 혼합비율이 공간적으로 다르게 조절된 전해조를 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, 도전성 입자의 절연성 입자에 대한 상대적 비율이 물 주입구 쪽에서 물 배출구 쪽으로 갈수록 낮아진다. 수중의 질산성 질소 농도는 물 주입구에서 물 배출구 쪽으로 갈수록 낮아지는데, 이는 전해조의 양전극 쪽으로 유입된 물이 전기분해에 의하여 암모니아성 질소로 전환되어 음전극 쪽으로 이동할수록 질산성 질소의 농도가 낮아지기 때문이다. 따라서, 질산성 질소 농도가 상대적으로 높은 물 주입구 쪽에서는 도전성 입자의 혼합비를 높게 조절하여 질산성 질소의 제거량이 많도록 하고, 질산성 질소의 농도가 상대적으로 적은 물 배출구 쪽에서는 도전성 입자의 혼합비를 낮게 조절하여 질산성 질소의 제거량을 적게 조절하는 것이 전체적인 수처리 효율을 증가시킬 수 있다. The mixing ratio of the conductive particles and the insulating particles of the filler used in the electrolytic cell device for water purification of the present invention may be set differently at the water inlet and outlet. 4 shows an electrolytic cell in which the mixing ratio of the conductive particles and the insulating particles is spatially differently controlled. Referring to FIG. 4, the relative ratio of the conductive particles to the insulating particles decreases from the water inlet side to the water outlet side. The concentration of nitrate nitrogen in the water is lowered toward the water outlet from the water inlet, because the water flowing into the positive electrode of the electrolytic cell is converted to ammonia nitrogen by electrolysis and the concentration of nitrate nitrogen decreases as it moves toward the negative electrode. Therefore, the mixing ratio of the conductive particles in the water inlet side with a relatively high nitrate nitrogen concentration is controlled to be high to increase the amount of nitrate nitrogen removed, and the mixing ratio of the conductive particles in the water outlet side with the relatively low concentration of nitrate nitrogen is determined. Adjusting to lower the removal of nitrate nitrogen can increase the overall water treatment efficiency.

도 5는 충진물 내의 도전성 입자 혼합비를 공간적으로 조절하기 위한 수단을 도시한 것이다. 도 5를 참조하면, 전해조의 충진물(105a, 105b) 사이에 메쉬층(110)이 형성되어 있다. 메쉬층(110)은 충진물 내의 도전성 입자 혼합비를 공간적으로 조절하기 위한 수단이다. 메쉬층(110)을 이용하여 전극 사이에 충진물(105a, 105b)을 형성하는 방법은 다음과 같다. 먼저 양전극(103) 위에 전도성 입자의 혼합비가 가장 높은 충진물을 충진하고, 그 위에 메쉬층(110)을 형성한 후에 전도성 입자의 혼합비가 중간인 충진물을 충진하며, 그 위에 다시 메쉬층(110)을 형성한 후에 전도성 입자의 혼합비가 가장 낮은 충진물을 충진한 후 음전극(104)를 형성한다. 이와 같은 방법으로 전해조에 충진물을 충진하면, 도전성 입자의 혼합비를 달리하도록 충진물을 충진하는 것이 용이하고, 물의 흐름에 의하여 도전성 입자가 다른 영역으로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 메쉬층은 금속 재질 또는 고분자 재질로 이루어질 수 있는데, 개개의 도전성 입자들이 입자전극들이 작용하기 위하여 부도체인 고분자 재질로 이루어지는 것이 더 바람직하다.5 shows a means for spatially controlling the mixing ratio of the conductive particles in the fill. Referring to FIG. 5, a mesh layer 110 is formed between the fillings 105a and 105b of the electrolytic cell. The mesh layer 110 is a means for spatially controlling the mixing ratio of the conductive particles in the filler. The method of forming the fillers 105a and 105b between the electrodes using the mesh layer 110 is as follows. First, the filling material having the highest mixing ratio of the conductive particles is filled on the positive electrode 103, the mesh layer 110 is formed thereon, and the filling material having the mixing ratio of the conductive particles is filled therein, and the mesh layer 110 is again placed thereon. After forming, the negative electrode 104 is formed after filling the filler having the lowest mixing ratio of the conductive particles. When the filler is filled in the electrolytic cell in this manner, it is easy to fill the filler so that the mixing ratio of the conductive particles is different, and it is possible to prevent the conductive particles from moving to other regions by the flow of water. The mesh layer may be made of a metal material or a polymer material, and it is more preferable that the individual conductive particles are made of a polymer material which is an insulator for the particle electrodes to function.

본 발명의 수질정화용 전해조 장치는 수중에 존재하는 대장균을 제거하는 소독효과도 가지고 있다. 전기분해에 의한 소독은 양극에서 생성되는 수산화 라디칼(hydroxy radical, OH·)에 의하여 이루어진다. 수산화 라디칼을 이용한 소독은 염소에 의한 소독에서 문제가 되는 소독부산물의 생성을 줄일 수 있고, 연동제어가 간편하므로 무인 운전이 가능하게 한다.The electrolytic cell device for water purification of the present invention also has a disinfecting effect of removing E. coli present in water. Disinfection by electrolysis is accomplished by hydroxy radicals (OH ·) produced at the anode. Disinfection using hydroxide radicals can reduce the production of disinfection by-products, which are a problem in disinfection by chlorine, and enables unmanned operation because the interlocking control is simple.

이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위 가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred examples. However, these examples are intended to illustrate the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited thereby.

실시예Example 1 One

다음과 같은 방법으로 수질정화용 전해조 장치를 제조하였다. 320mL의 부피를 가지는 가로 4cm, 세로 8cm, 높이 10cm의 아크릴 구조물 상부와 하부에 각각 백금이 코팅된 니오브와 스테인레스 스틸로 이루어진 양전극과 음전극을 설치하고, 그 사이에 영가철과 규사가 1:1로 혼합된 충진물을 충진하였으며, 아크릴 구조물의 하부에 물 주입구를 형성하고, 상부에 물 배출구를 형성하였다. 양전극과 음전극에 전압을 인가하는 전원부를 연결하였으며, 물 주입구에는 급수펌프를 통하여 물이 공급될 수 있도록 하였다.An electrolytic cell device for water purification was prepared in the following manner. A positive electrode and a negative electrode made of platinum and niobium coated with niobium and stainless steel, respectively, are installed on the upper and lower acrylic structures each having a volume of 320 mL, a width of 4 cm, a height of 8 cm, and a height of 10 cm. The mixed filler was filled, and a water inlet was formed at the bottom of the acrylic structure, and a water outlet was formed at the top. A power supply was applied to the positive electrode and the negative electrode, and water was supplied to the water inlet through the feed water pump.

실시예Example 2 2

영가철과 규사가 1:2로 혼합된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수질정화용 전해조 장치를 제조하였다.An electrolytic cell device for water purification was prepared in the same manner as in Example 1, except that the duct iron and silica were mixed 1: 2.

실시예Example 3 3

영가철과 규사가 2:1로 혼합된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수질정화용 전해조 장치를 제조하였다.An electrolytic cell device for water purification was prepared in the same manner as in Example 1, except that the duct iron and silica were mixed 2: 1.

실시예Example 4 4

영가철과 규사가 4:1로 혼합된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수질정화용 전해조 장치를 제조하였다.An electrolytic cell device for water purification was prepared in the same manner as in Example 1 except that the ferrous iron and the silica were mixed at 4: 1.

실험예Experimental Example 1 One

실시예 1 내지 실시예 4에 따른 수질정화용 전해조 장치로 질산성 질소를 포함하는 물을 처리하였다. 물에 포함된 질산성 질소의 초기 농도는25 mg/L NO3 --N 이고, 전해전압은 50V이며, 전해온도는 20 ± 1℃이고, 전해시간은 180분이었다. 도 6은 시간의 경과에 따른 질산성 질소의 농도 변화를 비교한 것이다. 실시예 1 의 경우가 질산성 질소의 처리 시간이 가장 짧았으며, 1시간 후에는 음용수 수질기준 (10 mg/L) 보다 낮은 농도를 나타냈으며 90 분 이후에는 초기 농도의 92 % 를 제거하는 것으로 나타났다. 표1은 실시예 1 내지 실시예 4의 전해조 장치를 이용하여 질산성 질소를 포함하는 물을 처리하였을 때, 음용수 수질기준 보다 낮은 (5 mg/L)까지 도달한 시간을 비교한 것이다. The electrolytic cell apparatus for water purification according to Examples 1 to 4 was treated with water containing nitrate nitrogen. The initial concentration of nitrate nitrogen in water was 25 mg / L NO 3 -- N, the electrolytic voltage was 50V, the electrolysis temperature was 20 ± 1 ℃, the electrolysis time was 180 minutes. 6 compares the concentration change of nitrate nitrogen over time. In Example 1, the treatment time of nitrate nitrogen was the shortest, and after 1 hour, the concentration was lower than the drinking water quality standard (10 mg / L), and after 90 minutes, 92% of the initial concentration was removed. . Table 1 compares the time to reach lower than the drinking water quality standard (5 mg / L) when treated with water containing nitrogen nitrate using the electrolytic cell device of Examples 1 to 4.

표 1TABLE 1

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 처리시간(H)Processing time (H) 0.40.4 1One 33 3 이상More than 3

실험예Experimental Example 2 2

실시예 1에 따른 수질정화용 전해조 장치로 실험예 1과 동일한 조건에서 질산성 질소를 포함하는 물을 처리하였고, 이를 영가철을 촉매로 이용한 질산성 질소 제거결과와 비교하였다. 도 7(a)는 실시예 의 전해조 장치로 물을 처리한 결과이고, 도 7(b)는 영가철을 촉매로 이용하여 물을 처리한 결과를 도시한 것이다. 도 7(a)와 도 7(b)를 참조하면, 본 발명의 전해조 장치로 물을 처리하면 영가철을 촉매로 이용한 경우에 비하여 시간의 경과에 따라 질산성 질소의 농도가 감소되는 속도가 더 빠르고 최종농도도 더 낮으며, pH가 높은 조건이 유지되므로 암모니아의 탈기가 일어나서 수중의 암모니아 농도도 낮게 유지됨을 알 수 있다. The electrolyzer device for water purification according to Example 1 was treated with water containing nitrate nitrogen under the same conditions as in Experimental Example 1, and this was compared with the result of removing nitrate nitrogen using zero iron as a catalyst. Figure 7 (a) is the result of the treatment of water with the electrolytic cell device of the embodiment, Figure 7 (b) shows the result of the treatment of water using a zero iron as a catalyst. 7 (a) and 7 (b), when water is treated with the electrolytic cell apparatus of the present invention, the rate of the concentration of nitrate nitrogen decreases over time as compared with the case of using iron-based iron as a catalyst. It can be seen that the fast final concentration is lower, and the pH is maintained, so that deaeration of ammonia occurs and the concentration of ammonia in water is kept low.

실험예Experimental Example 3 3

실시예 1의 수질정화용 전해조 장치의 대장균 소독 효과를 확인하기 위하여 물 속에 대장균을 주입하고 배양하여 처리 전후의 차이를 평가하였다. 페트니필름(petnifilm)에 1mL의 양을 접종한 후 35℃에서 24~48 시간 배양하였다. 도 8의 (a)에서와 같이 전해조에서 처리되지 않은 물은 붉은색 균체에 가스기포가 발생하여 대장균군으로 확인되었고, 푸른색 균체에 기포가 발생하여 대장균으로 개체수를 확인할 수 있었다. 그러나 실시예 1의 전해조로 처리된 물은 도 8의 (b)와 같이 대장균군이 불검출되었다.In order to confirm the effect of E. coli disinfection of the electrolytic cell device for purification of water of Example 1, E. coli was injected and cultured in water to evaluate the difference before and after treatment. Petnifilm (petnifilm) was inoculated in an amount of 1mL and incubated at 35 ℃ for 24 to 48 hours. As shown in (a) of FIG. 8, the untreated water in the electrolytic cell was confirmed as E. coli by gas bubbles in the red cells, and bubbles in the blue cells were confirmed in E. coli. However, in the water treated with the electrolytic cell of Example 1, the E. coli group was not detected as shown in FIG.

실험예Experimental Example 4 4

실시예 1의 수질정화용 전해조 장치를 이용하여 양전극과 음전극에 인가되는 전압을 달리하여 질산성 질소의 제거속도와 전해장치에 흐르는 전류의 양을 측정하였다. 도 9의 (a)와 (b)는 실시예 1의 수질정화용 전해조 장치에서 전극간 인가 전압을 50V, 100V 및 150V로 설정하고 전류와 질산성 질소의 제거속도를 측정한 것이다. 도 9의 (a)를 참조하면, 인가전압이 증가됨에 따라 전류량이 증가된다. 이는 인가전압이 증가됨에 따라 바이패스(bypass)되는 전류의 양이 증가되기 때문인 것으로 생각되고, 인가전압이 50V 미만인 경우에는 전류가 흐르지 않아서 전해장치가 작동하지 않았다. 도 9의 (b)를 참조하면, 인가전압이 증가됨에 따라 질산성 질소의 제거속도가 빨라짐을 알 수 있다. 이와 같이 전해장치의 인가전압이 증가되면 질산성 질소의 제거속도는 빨라지지만, 이에 소모되는 전기량이 높아지므로(100V인 경우에는 50V의 7 내지 10배, 150V인 경우에는 50V의 25 내지 30배) 전해장치의 효율 및 유지관리 면에서 인가되는 전압은 50 내지 80V의 범위에 있는 것이 바람직하다.The removal rate of nitrogen nitrate and the amount of current flowing through the electrolytic apparatus were measured by varying the voltage applied to the positive electrode and the negative electrode using the electrolytic cell device for water purification of Example 1. 9 (a) and 9 (b) set the applied voltages between the electrodes to 50 V, 100 V, and 150 V in the electrolytic cell for water purification of Example 1, and measured the current and the removal rate of nitrate nitrogen. Referring to FIG. 9A, the amount of current increases as the applied voltage is increased. This is considered to be because the amount of the bypassed current increases as the applied voltage increases, and when the applied voltage is less than 50 V, no current flows and the electrolytic apparatus did not operate. Referring to Figure 9 (b), it can be seen that as the applied voltage is increased the removal rate of nitrate nitrogen is faster. As the applied voltage of the electrolytic device increases, the removal rate of nitrate nitrogen increases, but the amount of electricity consumed increases (7 to 10 times 50V for 100V and 25 to 30 times 50V for 150V). In terms of efficiency and maintenance of the electrolytic device, the voltage applied is preferably in the range of 50 to 80V.

도 1은 본 발명의 전해조 장치를 도시한 것이다. 1 shows an electrolytic cell apparatus of the present invention.

도 2는 본 발명의 전해조 장치에서 전해조 부분을 따로 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for separately explaining the electrolytic cell portion in the electrolytic cell apparatus of the present invention.

도 3은 도전성 입자들이 전기적으로 분리된 효과를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the effect that the conductive particles are electrically separated.

도 4는 도전성 입자와 절연성 입자의 혼합비율이 공간적으로 다르게 조절된 전해조를 도시한 것이다.4 shows an electrolytic cell in which the mixing ratio of the conductive particles and the insulating particles is spatially differently controlled.

도 5는 충진물 내의 도전성 입자 혼합비를 공간적으로 조절하기 위한 수단을 도시한 것이다.5 shows a means for spatially controlling the mixing ratio of the conductive particles in the fill.

도 6은 시간의 경과에 따른 질산성 질소의 농도 변화를 비교한 것이다.6 compares the concentration change of nitrate nitrogen over time.

도 7(a)는 실시예 1의 전해조 장치로 물을 처리한 결과이고, 도 7(b)는 영가철을 촉매로 이용하여 물을 처리한 결과를 도시한 것이다.FIG. 7 (a) shows the result of treating water with the electrolytic cell apparatus of Example 1, and FIG. 7 (b) shows the result of treating water using zero iron as a catalyst.

도 8는 본 발명의 전해조 장치로 수중의 대장균을 소독한 결과를 나타낸 것이다.Figure 8 shows the results of disinfecting E. coli in the electrolytic cell device of the present invention.

도 9의 (a) 와 (b)는 실시예 1의 영가철 복극 전해장치에서 전극 간 인가 전압을 50V, 100V 및 150V로 설정하고 전류와 질산성 질소의 제거속도를 측정한 것이다.9 (a) and 9 (b) set the applied voltages between the electrodes to 50 V, 100 V, and 150 V in the zero-ferrous bipolar electrolytic apparatus of Example 1, and measured the current and the removal rate of nitrate nitrogen.

Claims (10)

양전극; Positive electrode; 음전극; 및 Negative electrode; And 상기 양전극과 음전극 사이에 형성된 충진물;을 포함하고, 상기 충진물은 영가철 입자와 절연성 입자가 혼합된 것을 특징으로 하는 수질정화용 전해조 장치.And a filler formed between the positive electrode and the negative electrode, wherein the filler is a mixture of zero-ferrous iron particles and insulating particles. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연성 입자는 규사인 것을 특징으로 하는 수질정화용 전해조 장치.The insulating particle is an electrolytic cell for water purification, characterized in that the silica sand. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도전성 입자와 절연성 입자의 혼합비율은 1:1.5 내지 1.5:1인 것을 특징으로 하는 수질정화용 전해조 장치.The mixing ratio of the electroconductive particle and insulating particle is 1: 1.5 to 1.5: 1, the electrolytic cell device for water purification. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 양전극은 니오브 전극이고, 음전극은 스테인레스 스틸 전극인 것을 특징으로 하는 수질정화용 전해조 장치.The positive electrode is a niobium electrode, the negative electrode is a water purification electrolytic cell, characterized in that the stainless steel electrode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 양전극과 음전극에 인가되는 전압의 차이는 50 내지 80V인 것을 특징으로 하는 수질정화용 전해조 장치.Electrolytic device for water purification, characterized in that the difference between the voltage applied to the positive electrode and the negative electrode is 50 to 80V. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 전해조 장치는 물 주입구와 물 배출구를 더 포함하고, 상기 물 주입구는 상기 물 배출구보다 낮은 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 수질정화용 전해조 장치.The electrolyzer device further includes a water inlet and a water outlet, wherein the water inlet is formed at a lower position than the water outlet. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 충진물을 이루는 도전성 입자의 절연성 입자에 대한 혼합비율은 상기 물 주입구에서 물 배출구 쪽으로 갈수록 낮아지는 것을 특징으로 하는 수질정화용 전해조 장치.Electrolytic apparatus for water purification, characterized in that the mixing ratio of the conductive particles forming the filler to the insulating particles is lowered toward the water outlet from the water inlet. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 충진물 사이에 메쉬층이 형성되어 충진물은 복수개의 그룹으로 분리되고, 상기 복수개의 그룹 중 적어도 하나의 그룹은 다른 그룹과 도전성 입자와 절연성 입자의 혼합비율이 상이한 것으로 특징으로 하는 수질정화용 전해조 장치.The mesh layer is formed between the fillers and the fillers are separated into a plurality of groups, wherein at least one group of the plurality of groups has a different mixing ratio between the other group and the conductive particles and the insulating particles.
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