KR101515151B1 - Water treatment agent and the method thereof - Google Patents

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KR101515151B1 KR1020120154544A KR20120154544A KR101515151B1 KR 101515151 B1 KR101515151 B1 KR 101515151B1 KR 1020120154544 A KR1020120154544 A KR 1020120154544A KR 20120154544 A KR20120154544 A KR 20120154544A KR 101515151 B1 KR101515151 B1 KR 101515151B1
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Abstract

본 발명은 수처리제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 원료물질과 용매를 마련하는 과정; 상기 원료물질을 상기 용매에 투입하여 상기 원료물질에 함유된 유효성분을 추출하는 과정; 상기 추출된 유효성분을 가수분해하는 과정; 상기 가수분해된 유효성분을 환원시켜 고분자화하는 과정; 및 상기 고분자화된 유효성분을 안정화시키는 과정;을 포함하여, 오·폐수 중에 존재하는 다양한 종류의 오염 물질을 제거할 수 있다. The present invention relates to a water treatment agent and a method for producing the same, the method comprising: preparing a raw material and a solvent; Introducing the raw material into the solvent to extract an effective ingredient contained in the raw material; Hydrolyzing the extracted active ingredient; Reducing the hydrolyzed active ingredient to polymerize the hydrolyzed active ingredient; And a step of stabilizing the polymerized active ingredient, so that various kinds of contaminants present in the waste water can be removed.

Description

수처리제 및 그 제조방법{Water treatment agent and the method thereof}The present invention relates to a water treatment agent and a method for producing the same,

본 발명은 수처리제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오·폐수 중에 존재하는 다양한 종류의 오염 물질을 제거하기 위한 수처리제 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water treatment agent and a method for producing the same, and more particularly, to a water treatment agent for removing various kinds of contaminants present in wastewater and a method for producing the same.

현재, 호수 및 하천의 오염으로 인한 문제는 사회적으로 큰 이슈가 되고 있으며, 산업화와 도시화의 진행에 따라 이들 문제의 심각성은 더욱 높아져 이를 해결하려는 다양한 수처리 방법이 제안되고 있다. Currently, the problems caused by pollution of lakes and rivers are becoming a big social issue, and as the progress of industrialization and urbanization progresses, the severity of these problems becomes more serious and various water treatment methods are proposed to solve them.

그 중 표준 활성오니법 즉 미생물학적 처리방법을 이용한 수처리 방법이 많이 연구되었으나 COD(chemical oxyen demand), 총질소화합물(total nitrogen compound, T-N), 총인화합물(total phosphorus compound, T-P), 중금속, 악취, 색도 등을 동시에 제거하기에는 성능이 미흡하고 과도한 처리 시설 투자비로 인해 경제적이지 못한 단점이 있다.Among them, water treatment methods using standard activated sludge method, ie, microbiological treatment method, have been studied extensively. However, it has been found that COD (chemical oxygen demand), total nitrogen compound (TN), total phosphorus compound , Chromaticity and so on at the same time, and there is a disadvantage that it is not economical due to an excessive investment in the treatment facility.

이에 따라 현재는 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 염화제이철, 유기응집제 및 보조응집제 등을 오폐수에 투입하여, 오폐수 중에 함유된 부유성 콜로이드상 물질과 기타 오염물질을 응집 및 침전시키는 수처리 방법이 주로 사용되고 있다. 이들 응집제 중, 황산알루미늄과 폴리 염화 알루미늄 등의 알루미늄계 응집제가 오폐수처리에 주로 사용되고 있다. 그러나 알루미늄계 응집제는 오폐수처리 중에서 생산되는 유기산에 의해 용해성 알루미늄이 처리수에 잔존하여 2차적인 오염문제를 발생할 수 있다. 그리고 알루미늄 응집제는 저온에서는 응집성능이 저하되기 때문에 과도하게 사용되어야 하며, 이로 인해 처리수에 잔존하는 용해성 알루미늄의 양이 더욱 증가하게 되고, 고가의 원료 및 제조공정에서 비용이 증가되어 경제적이지 못한 단점이 있다.Accordingly, a water treatment method for coagulating and precipitating floating colloidal substances and other contaminants contained in wastewater by introducing aluminum sulfate, aluminum chloride, ferric chloride, organic coagulant and auxiliary coagulant into the wastewater is mainly used . Among these flocculants, aluminum flocculants such as aluminum sulfate and polychlorinated aluminum are mainly used for wastewater treatment. However, the aluminum-based coagulant may cause a secondary contamination problem because the soluble aluminum remains in the treated water due to the organic acid produced in the wastewater treatment. In addition, the aluminum flocculant must be used excessively because the flocculation performance is deteriorated at low temperatures, which leads to an increase in the amount of soluble aluminum remaining in the treated water, an increase in the cost of expensive raw materials and manufacturing processes, .

이외에도 현재 제시된 응집제 등과 같은 다양한 수처리제를 이용하여 오폐수의 BOD(Biochemical oxygen demand), COD(Chemical oxygen demand), T-N, T-P, SS(부유물질), 중금속, 악취, 색도 등을 동시에 효율적으로 제거하는데 어려움이 있었다. It is also difficult to efficiently remove BOD (Biochemical oxygen demand), COD (chemical oxygen demand), TN, TP, SS (suspended solids), heavy metals, odor, and chromaticity simultaneously in various wastewater treatment systems such as coagulant .

(특허 문헌 1) KR 2002-0090157 A1(Patent Document 1) KR 2002-0090157 A1 (특허 문헌 1) KR 2002-0090157 A1(Patent Document 1) KR 2002-0090157 A1

본 발명은 오폐수의 BOD(Biochemical oxygen demand), COD(Chemical oxygen demand), T-N, T-P, SS(부유물), 중금속, 악취, 색도 등을 동시에 효율적으로 제거할 수 있는 다기능성 Al-Fe/Mg-Si계 수처리제 및 그 제조방법을 제공한다. The present invention relates to a multifunctional Al-Fe / Mg-Al-based catalyst capable of efficiently removing BOD (Biochemical oxygen demand), COD (Chemical Oxygen Demand), TN, TP, SS (suspended solids), heavy metals, odors, Si-based water treatment agent and a process for producing the same.

본 발명은 친환경적인 원료를 이용하여 환경 오염을 억제할 수 있는 수처리제 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention provides a water treatment agent capable of suppressing environmental pollution using environmentally friendly raw materials and a method for producing the same.

본 발명은 제조비용을 절감할 수 있는 수처리제 및 그 제조방법을 제공한다. The present invention provides a water treatment agent capable of reducing the manufacturing cost and a method for producing the same.

본 발명의 실시 형태에 따른 수처리제 제조방법은, 원료물질과 용매를 마련하는 과정; 상기 원료물질을 상기 용매에 투입하여 상기 원료물질에 함유된 유효성분을 추출하는 과정; 상기 추출된 유효성분을 가수분해하는 과정; 상기 가수분해된 유효성분을 환원시켜 고분자화하는 과정; 및 상기 고분자화된 유효성분을 안정화시키는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다. A method of manufacturing a water treatment agent according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing a raw material and a solvent; Introducing the raw material into the solvent to extract an effective ingredient contained in the raw material; Hydrolyzing the extracted active ingredient; Reducing the hydrolyzed active ingredient to polymerize the hydrolyzed active ingredient; And stabilizing the polymerized active ingredient.

상기 원료물질은 알루미늄(Al), 철(Fe), 마그네슘(Mg) 및 실리카(Si) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 적니(red mud) 또는 점토일 수 있다. The raw material may be a red mud or clay containing at least one of aluminum (Al), iron (Fe), magnesium (Mg), and silica (Si).

상기 점토는 보오크사이트, 황토, 벤토나이트, 카올린 및 산성백토 중 적어도 어느 하나일 수 있다. The clay may be at least one of borocite, loess, bentonite, kaolin and acid clay.

상기 유효성분을 추출하는 과정은, 상기 원료물질을 증류수에 넣고 교반하면서 산성용액을 첨가하여 상기 원료물질로부터 유효성분을 추출하는 과정; 상기 유효성분이 추출된 제1여과수와 잔류물을 분리하는 과정;을 포함할 수 있다. Extracting the active ingredient from the raw material by adding an acidic solution while stirring the raw material in distilled water; And separating the first filtered water and the residue from the extracted effective component.

상기 잔류물을 세척수로 세척하여 상기 잔류물로부터 유효성분을 추출하는 과정; 상기 유효성분이 추출된 제2여과수와 잔류물을 분리하는 과정; 및 상기 제1여과수와 제2여과수를 혼합하는 과정;을 적어도 1회 수행할 수 있다. Washing the residue with washing water to extract an active ingredient from the residue; Separating the second filtered water from which the effective component is extracted and the residue; And mixing the first filtered water and the second filtered water at least once.

상기 산성용액은 황산 및 염산 중 적어도 어느 하나일 수 있다. The acid solution may be at least one of sulfuric acid and hydrochloric acid.

상기 유효성분은 알루미늄, 철, 마그네슘 및 실리카 중 적어도 어느 하나일 수 있다. The active ingredient may be at least one of aluminum, iron, magnesium, and silica.

상기 유효성분을 추출하는 과정에서 황산알루미늄(Al2(SO4)3), 황산 제1철(FeSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 염화알루미늄(AlCl3), 염화 제2철(FeCl3) 및 염화마그네슘(MgCl2)이 생성될 수 있다. (Al 2 (SO 4 ) 3 ), ferrous sulfate (FeSO 4 ), magnesium sulfate (MgSO 4 ), aluminum chloride (AlCl 3 ), ferric chloride (FeCl 3 ) And magnesium chloride (MgCl 2 ) can be produced.

상기 제1여과수와 제2여과수를 혼합한 혼합용액에 유효성분이 추출된 용액에 유효성분 첨가제를 투입할 수 있다. The active ingredient additive may be added to the solution obtained by mixing the first filtered water and the second filtered water with the active ingredient extracted in the mixed solution.

상기 유효성분 첨가제는 알루미늄, 철, 규소 및 마그네슘 중 적어도 어느 하나의 성분을 함유할 수 있다. The active ingredient additive may contain at least one of aluminum, iron, silicon, and magnesium.

상기 혼합용액에 함유된 최종 유효성분의 조성은 산화알루미늄(Al2O3) 40 내지 80wt%, 산화철(Fe2O3) 5 내지 30wt%, 이산화규소(SiO2) 1 내지 5wt%, 산화 마그네슘(MgO) 5 내지 30wt%일 수 있다. The composition of the final active ingredient contained in the mixed solution is 40 to 80 wt% of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 5 to 30 wt% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 1 to 5 wt% of silicon dioxide (SiO 2 ) (MgO) of 5 to 30 wt%.

상기 가수분해하는 과정은 상기 혼합용액에 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3) 중 어느 하나를 투입하여 수행될 수 있다. The hydrolysis may be performed by adding any one of sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), and sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) to the mixed solution.

상기 환원시키는 과정에서 수산화나트륨(NaOH), 과산화수소(H2O2), 탄산나트륨(Na2CO3) 및 탄산수소나트륨(NaHCO3) 중 적어도 어느 하나가 환원제로 사용될 수 있다. At least one of sodium hydroxide (NaOH), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium hydrogencarbonate (NaHCO 3 ) may be used as a reducing agent in the reduction process.

상기 환원시키는 과정에서 알루미늄-실리케이트 성분의 고분자 물질이 생성될 수 있다. The aluminum-silicate-based polymer material may be produced during the reduction process.

상기 고분자 물질은 분자량이 100,000 내지 500,000일 수 있다. The polymeric material may have a molecular weight of 100,000 to 500,000.

상기 안정화시키는 과정에서 폴리아크릴아마이드, 알긴산 나트륨, 카르복실 메틸레룰로오스(CMC), 폴리에틸렌옥사이드 중 적어도 어느 하나가 안정제로 사용될 수 있다. In the stabilization process, at least one of polyacrylamide, sodium alginate, carboxymethylrulyose (CMC), and polyethylene oxide may be used as a stabilizer.

상기 안정제의 농도는 0.05wt/v% 내지0.5wt/v%일 수 있다. The concentration of the stabilizer may be 0.05 wt / v% to 0.5 wt / v%.

상기 안정화시키는 과정에서 상기 알루미늄-실리케이트 물질과 금속 수화물이 상호 결합되어 Al-Fe/Mg-Si계 수처리제를 생성할 수 있다. In the stabilization process, the aluminum-silicate material and the metal hydrate are bonded to each other to produce an Al-Fe / Mg-Si-based water treatment agent.

전술한 방법으로 제조되는 수처리제는, 수처리제 중 유효성분의 농도가 8wt/v% 내지 25wt/v%일 수 있다. The water treatment agent produced by the above-described method may have a concentration of the active ingredient in the water treatment agent of 8 wt / v% to 25 wt / v%.

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본 발명의 실시형태에 따르는 수처리제 및 그 제조방법은, 점토, 적니 등의 천연원료를 이용하여 수처리제를 제조할 수 있다. 이에 오폐수 처리에 의한 2차적인 환경오염을 억제하고, 수처리제 제조에 소요되는 비용을 절감할 수 있다. The water treatment agent and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention can produce a water treatment agent using natural raw materials such as clay and red mud. Thus, it is possible to suppress the secondary environmental pollution by the wastewater treatment and to reduce the cost of manufacturing the water treatment agent.

또한, 본 발명의 실시형태에 따라 제조된 수처리제는 오폐수 중에 함유된 유기물(BOD, COD), 총 질소(T-N), 총 인(T-P), 부유물질(SS) 및 중금속은 물론, 악취와 색도도 효율적으로 제거할 수 있는 다기능성을 갖는다. 게다가 수처리제는 오폐수 처리에 한정되지 않고 중금속 제거제, 녹조 및 적조 제거제, 탈취제, 토양개선제, 제지충진제, 항균제 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.In addition, the water treatment agent prepared according to the embodiment of the present invention has odor and chromaticity as well as organic matters (BOD, COD), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), suspended solids And has multi-functionality that can be efficiently removed. Furthermore, the water treatment agent is not limited to the wastewater treatment but can be used for various purposes such as a heavy metal removing agent, a green tide and a red tide removing agent, a deodorant, a soil improving agent, a paper filling agent and an antibacterial agent.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 수처리제를 제조하는 과정을 보여주는 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart showing a process of manufacturing a water treatment agent according to an embodiment of the present invention; FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 수처리제는 점토, 적니 등의 천연재료를 이용하여 제조된 Al-Fe/Mg-Si계 수처리제로서, 오폐수 중에 함유된 유기물, 총질소화합물, 총인화합물, 중금속, 악취, 색도 등을 동시에 제거할 수 있다.The water treatment agent according to the embodiment of the present invention is an Al-Fe / Mg-Si water treatment agent produced by using natural materials such as clay and red mud. The water treatment agent is an organic substance, total nitrogen compound, total phosphorus compound, heavy metal, odor, Can be removed at the same time.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 수처리제를 제조하는 과정을 보여주는 순서도이다. 1 is a flow chart showing a process of manufacturing a water treatment agent according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 수처리제의 제조과정은 크게 준비된 원료물질을 용매에 투입하여 원료물질에 함유된 유효성분을 추출하는 과정(S110)과, 추출된 유효성분을 가수분해하는 과정(S140)과, 가수분해된 유효성분을 환원하여 고분자화시키는 과정(S150) 및 고분자화된 유효성분을 안정화시키는 과정(S160)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the process of preparing a water treatment agent includes a step S110 of extracting an active ingredient contained in a raw material by putting a largely prepared raw material into a solvent, a step S140 of hydrolyzing the extracted active ingredient, (S150) of reducing and hydrolyzing the hydrolyzed active ingredient and stabilizing the macromolecular active ingredient (S160).

먼저, 원료물질을 마련한다(S100). 원료물질로는 수처리제의 주성분인 Al2O3 및 FeO 성분이 다량 함유되어 있는 점토 또는 적니가 사용될 수 있다. 점토는 보오크사이트, 황토, 벤토나이트, 카올린 및 산성백토 등일 수도 있다. 적니는 함수규산 알루미늄 ·석영 ·산화철 ·암석파쇄입자 ·유공충 등 육성 석회질 유해로 구성되어 있는 해저침적물이나, 알루미늄 제련공업에서 원료인 보크사이트를 가성소다로 용해하여 알루미나분을 추출한 후의 불용 잔류물일 수도 있다. 이와 같은 원료물질은 각각 단독으로 사용될 수도 있으나, 2종 이상 혼합하여 사용될 수도 있다. First, a raw material is prepared (S100). Clay or red mud containing a large amount of Al 2 O 3 and FeO as main components of the water treatment agent may be used as the raw material. The clay may be bauxite, loess, bentonite, kaolin and acid clay. Red mud may be an undersea deposit composed of hydrous silicate aluminum, quartz, iron oxide, rock crushed particles, foraminifera, or calcined calcareous harmful materials. In the aluminum smelting industry, it may be an insoluble residue after alumina powder is extracted by dissolving bauxite as caustic soda have. These raw materials may be used alone or in combination of two or more.

일반적으로 점토의 화학적 조성은 이산화규소(SiO2) 46.01%, 산화알루미늄(Al2O3) 29.93%, 산화철(Fe2O3)1.06%, 이산화타이타늄(TiO2)2.39%, 산화망간(MnO) 0.03%, 산화칼슘(CaO) 11.38%, 산화마그네슘(MgO) 7.61%, 산화칼륨(K2O) 0.56%, 산화나트륨(Na2O) 0.60%, 오산화인산(P2O5)1.43%로 구성될 수 있으며, 점토의 종류에 따라 화학적 조성이 변할 수 있다. 그리고 적니의 화학적 조성은 이산화규소(SiO2) 13.27%, 산화알루미늄(Al2O3) 16.15%, 산화철(Fe2O3) 45.48%, 이산화타이타늄(TiO2) 10.46%, 산화망간(MnO) 0.06%, 산화칼슘(CaO) 7.70%, 산화마그네슘(MgO) 0.34%, 산화칼륨(K2O) 0.27%, 산화나트륨(Na2O) 5.89%, 오산화인산(P2O5) 0.39%로 구성될 수 있다. 또한, 보오크사이트의 화학적 조성은 이산화규소(SiO2) 8.06%, 산화알루미늄(Al2O3) 54.53%, 산화철(Fe2O3)10.20%, 이산화타이타늄(TiO2) 2.53%, 기타 24.68%로 구성된다. In general, the chemical composition of the clay is silicon dioxide (SiO 2 ) 46.01%, aluminum oxide (Al 2 O 3) 29.93% , iron oxide (Fe 2 O 3) 1.06% , titanium dioxide (TiO 2) 2.39%, manganese (MnO) 0.03% oxidation, calcium (CaO) 11.38% oxide, It can be composed of 7.61% of magnesium (MgO), 0.56% of potassium oxide (K 2 O), 0.60% of sodium oxide (Na 2 O) and 1.43% of phosphoric pentoxide (P 2 O 5 ) Can change. And the chemical composition of the red mud is silicon dioxide (SiO 2) 13.27%, aluminum oxide (Al 2 O 3) 16.15% , iron oxide (Fe 2 O 3) 45.48% , titanium dioxide (TiO 2) 10.46%, manganese (MnO) 0.06% oxidation, calcium (CaO) 7.70% oxide, 0.34% of magnesium (MgO), 0.27% of potassium oxide (K 2 O), 5.89% of sodium oxide (Na 2 O), and 0.39% of phosphorus pentoxide (P 2 O 5 ). Further, the beam chemical composition of the oak site is silicon dioxide (SiO 2) 8.06%, aluminum oxide (Al 2 O 3) 54.53% , iron oxide (Fe 2 O 3) 10.20% , titanium dioxide (TiO 2) 2.53%, other 24.68 %.

이를 통해 점토에는 이산화규소성분이 다량 함유되어 있고, 적니에는 산화철이, 보오크사이트에는 산화알루미늄성분이 다량 함유된 것을 알 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 사용되는 원료물질은 유효성분으로서 산화알루미늄성분이 10 내지 50%, 산화철 성분이 10 내지 30%, 이산화규소 성분이 5 내지 10%, 이산화타이타늄 성분이 1 내지 6% 및 산화망간 성분이 10 내지 30% 함유된 점토 및 적니가 사용될 수 있다. 이와 같은 원료물질은 건식 오븐에서 일정 시간 건조하여 사용될 수 있다. As a result, it can be seen that the clay contains a large amount of silicon dioxide, the red mud contains iron oxide, and the bauxite contains a large amount of aluminum oxide. The raw material used in the embodiment of the present invention has 10 to 50% of an aluminum oxide component, 10 to 30% of an iron oxide component, 5 to 10% of a silicon dioxide component, 1 to 6% of a titanium dioxide component, Clay and red mud containing 10 to 30% manganese component may be used. Such raw materials can be used by drying in a dry oven for a certain period of time.

원료물질이 마련되면, 전술한 바와 같은 원료물질에 함유된 유효성분을 추출한다. 유효성분의 추출은 산성화반응을 통해 수행될 수 있다. When the raw material is prepared, the active ingredient contained in the raw material as described above is extracted. Extraction of the active ingredient can be carried out through an acidification reaction.

먼저, 유효성분을 추출하기 위한 용매를 마련한다. 용매는 증류수와, 산성 용액이 사용될 수 있다. 산성 용액으로는 98wt% 진한 황산(C-H2SO4)과 35wt% 진한 염산(C-HCl)을 사용할 수 있으며, 단독 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있다. 이들을 혼합하여 사용하는 경우에는 98wt%인 황산(H2SO4 )/35wt%인 염산(HCl) = 1 인 혼합산이 사용될 수 있다.First, a solvent for extracting the active ingredient is prepared. As the solvent, distilled water and an acidic solution may be used. As the acidic solution, 98 wt% concentrated sulfuric acid (CH 2 SO 4 ) and 35 wt% concentrated hydrochloric acid (C-HCl) can be used, or they can be used alone or in combination. In the case of mixing them, a mixed acid of 98 wt% sulfuric acid (H 2 SO 4 ) / 35 wt% hydrochloric acid (HCl) = 1 may be used.

용매가 마련되면, 일정 량의 증류수를 용기에 넣고 이를 교반하면서 원료물질을 투입한다. 이때, 원료물질을 투입하기 전에 증류수를 60 내지 80℃ 정도로 가열하여 사용하여 유효성분의 추출을 용이하게 할 수도 있다. 원료물질은 용매의 중량에 대해서 10wt% 내지 30wt% 정도, 더욱 바람직하게는 15wt% 내지 20wt% 정도가 바람직하다. 이는 원료물질이 10wt% 미만일 때는 최종 유효성분의 농도가 낮아 비경제적이며, 30wt% 이상일 때는 점도가 증가하여 교반에 문제가 야기되며 최종 유효성분의 농도가 높아 침전현상이 발생될 수 있기 때문이다. 이와 같이 원료물질이 투입되면, 산성 용액을 분액여두로 1 내지 4시간 동안 적하시켜 반응시켜 원료물질 내의 유효성분을 추출한다(S110). 반응이 진행됨에 따라 희석 및 반응열에 의해 용액의 온도는 90 내지 120℃ 정도까지 상승하며, 이렇게 발생된 희석 및 반응열을 통해 유효성분이 원활하게 추출될 수 있다. 반응 후 잔존하는 열은 회수하여 원료물질 추출을 위한 증류수의 예열에 사용함으로써 수처리제 생산에 소요되는 에너지 비용을 절감할 수도 있다. 이때, 용액의 최종 온도는 110 내지 120℃ 정도가 바람직하며, 반응시간이 1시간 이하일 경우 반응이 원활하게 이루어지지 아 미 반응물이 존재할 수 있고, 4시간 이상인 경우에는 반응 정도에 영향을 미치지 못하므로 비경제적이다.When a solvent is prepared, a predetermined amount of distilled water is put into a container, and the raw material is added while stirring. At this time, distilled water may be heated to about 60 to 80 DEG C before the introduction of the raw material to facilitate the extraction of the active ingredient. The raw material is preferably about 10 wt% to 30 wt%, more preferably about 15 wt% to 20 wt% with respect to the weight of the solvent. This is because when the raw material is less than 10 wt%, the concentration of the final active ingredient is low, which is uneconomical. When the amount of the raw material is more than 30 wt%, the viscosity of the raw material is increased to cause stirring problems. When the raw material is charged as described above, the acidic solution is dropped into the separating funnel for 1 to 4 hours and reacted to extract the active ingredient in the raw material (S110). As the reaction progresses, the temperature of the solution rises to about 90 to 120 ° C by the dilution and the reaction heat, and the active ingredient can be extracted smoothly through the dilution and the reaction heat thus generated. The remaining heat after the reaction is recovered and used to preheat the distilled water for extracting the raw material, thereby reducing the energy cost of producing the water treatment agent. At this time, the final temperature of the solution is preferably about 110 to 120 ° C. If the reaction time is less than 1 hour, the reaction is smooth and the reaction product may be present. If the reaction time is more than 4 hours, It is uneconomical.

하기 반응식1 내지 6은 유효성분 추출과정에서 일어나는 대표적인 화학 반응식이다.The following Reaction Schemes 1 to 6 are representative chemical reaction formulas that take place during the extraction of the active ingredient.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Al2O3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2OAl 2 O 3 + H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Fe2O3 + H2SO4 → 2FeSO4 + 2H2O + 1/2 O2 Fe 2 O 3 + H 2 SO 4 → 2FeSO 4 + 2H 2 O + 1/2 O 2

[반응식 3][Reaction Scheme 3]

MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2OMgO + H 2 SO 4 → MgSO 4 + H 2 O

[반응식 4][Reaction Scheme 4]

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2OAl 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O

[반응식 5][Reaction Scheme 5]

Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O Fe 2 O 3 + 6HCl → 2FeCl 3 + 3H 2 O

[반응식 6][Reaction Scheme 6]

MgO + 2HCl → MgCl2 + 2H2OMgO + 2HCl - > MgCl 2 + 2H 2 O

반응식 1 내지 반응식 6에서 원료물질 내에 함유된 산화알루미늄(Al2O3), 산화철(Fe2O3) 및 산화마그네슘(MgO) 등의 유효성분이 황산 및 염산 중 적어도 하나 이상의 산을 혼합한 산성 용액과 반응하여 단분자의 황산알루미늄(Al2(SO4)3), 황산 제1철 (FeSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 염화알루미늄(AlCl3), 염화 제2철(FeCl3) 및 염화마그네슘(MgCl2)을 수화물로 추출된다. An active ingredient such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), and magnesium oxide (MgO) contained in the raw material in Reaction Schemes 1 to 6 is dissolved in an acidic solution containing at least one acid selected from sulfuric acid and hydrochloric acid (Al 2 (SO 4 ) 3 ), ferrous sulfate (FeSO 4 ), magnesium sulfate (MgSO 4 ), aluminum chloride (AlCl 3 ), ferric chloride (FeCl 3 ) and magnesium chloride (MgCl 2) is extracted as a monohydrate.

이후, 유효성분과 산성용액의 반응이 완료되면, 용액을 필터로 1차로 여과하여 1차 여과수와 1차 잔류물을 분리한다(S120). Thereafter, when the reaction between the active ingredient and the acidic solution is completed, the solution is firstly filtered with a filter to separate the primary filtered water and the primary residue (S120).

이렇게 분리된 1차 잔류물은 세척수(증류수)로 세척하고, 세척한 용액에 다시 원료물질을 투입하고, 산성 용액을 적하시켜 반응시키는 과정을 적어도 1회 반복한다. 이때, 세척수의 온도는 60 내지 80℃ 정도로 예열된 것을 사용할 수 있으며, 세척수의 예열은 직접 가열을 통해 수행될 수도 있고, 이전에 회수된 반응열을 이용하여 수행될 수도 있다. 그리고 세척수의 양은 1차 잔류물의 1 내지 2배가 적당하다. 세척과정이 추가로 더 실시되는 경우에는 1차 세척 후 발생하는 2차 잔류물의 5 내지 10배 정도가 사용될 수 있다. The separated primary residues are washed with wash water (distilled water), the raw material is added to the washed solution, and the acid solution is dropped and reacted at least once. At this time, the washing water may be preheated to a temperature of about 60 to 80 ° C, and the washing water may be preheated by direct heating or by using a previously recovered reaction heat. And the amount of wash water is 1 to 2 times the amount of the primary residues. In the case where the washing process is further carried out, about 5 to 10 times of the secondary residues generated after the first washing can be used.

그 후 반응이 완료되면 용액을 필터로 여과하여 2차 여과수와 2차 잔류물을 분리(S122)하고, 2차 여과수를 1차 여과수와 혼합한다. 1차 및 2차 여과수를 혼합한 여과수에 유효성분 첨가제를 투입한다(S130). 유효성분 첨가제는 점토에서 추출된 것일 수도 있고, 시중에서 판매되는 제품일 수도 있다. 유효성분 첨가제는 알루미늄, 철, 규소 및 마그네슘 등을 포함할 수도 있다. 여기서 알루미늄 성분은 보오크사이트, 카올린, 산성백토 및 적니 등으로부터 추출될 수도 있고, 철 성분은 적니, 보오크사이트 및 황토 등로부터 추출될 수도 있으며, 규소 성분 제공원은 벤토나이트, 카올린, 황토 및 산성백토 등으로부터 추출될 수도 있다. 또한, 마그네슘 성분은 황토 및 산성백토 등에서 추출될 수 있으나 그 추출 효과가 낮아 마그네슘 성분을 첨가하기 위한 별도의 첨가제가 사용될 수도 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 수처리제는 종래의 수처리제와 달리 마그네슘 성분이 유효성분으로 작용하여 악취 제거 등의 효과를 향상시킬 수 있으며, 마그네슘 성분 첨가제는 황산마그네슘(MgSO4), 염화마그네슘(MgCl2) 및 질화마그네슘(Mg(NO3)2) 등이 포함될 수 있다.Then, when the reaction is completed, the solution is filtered with a filter to separate the secondary filtration water and the secondary residue (S122), and the secondary filtration water is mixed with the primary filtration water. The active ingredient additive is added to the filtered water mixed with the primary and secondary filtered water (S130). The active ingredient additive may be extracted from clay, or may be a commercially available product. Active ingredient additives may include aluminum, iron, silicon, magnesium, and the like. The aluminum component may be extracted from bauxite, kaolin, acid clay and red mud, iron components may be extracted from red mud, bauxite and loess, and the silicon component may be bentonite, kaolin, Clay and the like. In addition, the magnesium component may be extracted from yellow clay and acidic clay, but its extraction effect is low and a separate additive for adding the magnesium component may be used. The water treatment agent according to the embodiment of the present invention can improve the effect of removing malodor due to the magnesium component acting as an active ingredient unlike the conventional water treatment agent. The magnesium ingredient additive is magnesium sulfate (MgSO 4 ), magnesium chloride (MgCl 2 ) And magnesium nitride (Mg (NO 3 ) 2 ).

또한, 마그네슘을 제외한 다른 유효성분의 성분 첨가제가 투입될 수도 있다. 알루미늄 성분 첨가제는 수산화알루미늄(Al(OH)3), 알루미늄드로스 및 알루미늄 금속이 적어도 하나 이상이 사용될 수 있고, 철 성분 첨가제는 황산 제1철(FeSO4), 황산 제2철(Fe2(SO4)3, 염화 제 1철(FeCl2) 및 염화 제2철(FeCl3) 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있으며, 규소 성분 첨가제는 규산소다(Na2O·nSiO2) 수용액이 사용될 수 있다.In addition, component additives of other active ingredients other than magnesium may be added. Aluminum component additive is aluminum hydroxide (Al (OH) 3), aluminum dross and aluminum metal is at least and one or more may be used, iron additive of ferrous sulfate (FeSO 4), ferric sulfate (Fe 2 ( SO 4 ) 3 , ferrous chloride (FeCl 2 ) and ferric chloride (FeCl 3 ), and the silicon component additive may be an aqueous solution of sodium silicate (Na 2 O.nSiO 2 ) .

이와 같이 여과수에 유효성분을 보충함으로써 여과수 중에 함유된 최종 유효성분의 조성이 산화알루미늄(Al2O3) 40 내지 80wt%, 산화철(Fe2O3) 5 내지 30wt%, 이산화규소(SiO2) 1 내지 5wt%, 산화 마그네슘(MgO) 5 내지 30wt%를 유지하도록 한다. Such a replenishment of the active ingredient in the filtrate aluminum compositions oxidation of the final active ingredient contained in the filtrate (Al 2 O 3) 40 to 80wt%, iron oxide (Fe 2 O 3) 5 to 30wt%, silicon dioxide (SiO 2) 1 to 5 wt%, and magnesium oxide (MgO) 5 to 30 wt%.

여과수에 유효성분 첨가제가 투입되면, 여과수에 알카리원을 투입하여 전과정에서 생성된 황산알루미늄(Al2(SO4)3), 황산 제1철(FeSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 염화알루미늄(AlCl3), 염화 제2철(FeCl3) 및 염화마그네슘(MgCl2)을 가수분해시킨다(S140). 이때 투입되는 알카리원은 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3) 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다. 이와 같은 가수분해반응은 60 내지 90℃ 정도의 온도에서 수행되는 것이 바람직하며, 반응시간은 2시간 내지 6시간 정도 수행되는 것이 바람직하다. 여과수 중의 유효성분들은 하기의 반응식 7 내지 10과 같은 반응을 일으키면서 가수분해된다. 하기 반응식 7 및 8은 알루미늄 화합물의 대표적인 화학반응식이고, 반응식 9 및 10은 철 및 마그네슘 화합물의 대표적인 화학반응식이다.(Al 2 (SO 4 ) 3 ), ferrous sulfate (FeSO 4 ), magnesium sulfate (MgSO 4 ), aluminum chloride (MgSO 4 ), and the like are added to the filtered water. (AlCl 3 ), ferric chloride (FeCl 3 ), and magnesium chloride (MgCl 2 ) (S140). At this time, at least one of sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium hydrogencarbonate (NaHCO 3 ) may be used. The hydrolysis reaction is preferably carried out at a temperature of about 60 to 90 ° C., and the reaction time is preferably about 2 to 6 hours. The active ingredients in the filtered water are hydrolyzed under the reaction shown in the following reaction formulas 7 to 10. The following Reaction Schemes 7 and 8 are representative chemical reaction formulas of aluminum compounds and Reaction Formulas 9 and 10 are representative chemical formulas of iron and magnesium compounds.

[반응식 7][Reaction Scheme 7]

Al2(SO4)3 + 6NaOH → Al(OH)3 + 3Na2SO4 Al 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → Al (OH) 3 + 3Na 2 SO 4

[반응식 8][Reaction Scheme 8]

2Al(OH)3 + Al2(SO4)3 → Al4(OH)6(SO4)3 2Al (OH) 3 + Al 2 (SO 4) 3 → Al 4 (OH) 6 (SO 4 ) 3

[반응식 9][Reaction Scheme 9]

Fe2 (SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 Fe 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Fe (OH) 3 + 3Na 2 SO 4

[반응식 10][Reaction Scheme 10]

MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 + Na2SO4 MgSO 4 + 2NaOH → Mg (OH) 2 + Na 2 SO 4

상기 반응식7 내지 반응식10은 알카리 몰 수에 따라 단분자 가수분해반응이 진행될 수 있다. 또한, 생성된 단분자 화합물들은 다시 금속염과 반응하여 가수분해 반응이 진행될 수 있다. 따라서, 각각의 유효성분들은 단분자종에서 다분자종으로, 고분자화 반응으로 진행될 수 있다. 이와 같이 유효성분들이 고분자화되는 과정에서 규소 성분 제공원으로 규산소다(Na2O·nSiO2) 및 사수산화 규소(Si(OH)4)가 사용될 수 있다. 이는 알루미늄 고분자물질과 반응하여 보다 안정된 구조의 고분자 물질로 전환된다. 하기 반응식 11은 이를 나타내는 화학 반응식이다.In the above reaction formulas 7 to 10, the monomolecular hydrolysis reaction may proceed according to the number of moles of alkali. In addition, the resulting monomolecular compounds may react with the metal salt to proceed the hydrolysis reaction. Thus, each of the active moieties can proceed from a monomolecular to a multimeric species, resulting in a polymerisation reaction. In the process of polymerizing the active ingredients as described above, sodium silicate (Na 2 O.nSiO 2 ) and silicon tetraoxide (Si (OH) 4 ) can be used as a silicon component providing source. It reacts with the aluminum polymer material and is converted into a polymer material with a more stable structure. The following reaction formula 11 is a chemical reaction formula.

[반응식 11][Reaction Scheme 11]

8Al2(SO4)3 +0.2(SiO2ㆍnNa2O)+12H2O 8Al 2 (SO 4) 3 +0.2 (SiO 2 and nNa 2 O) + 12H 2 O

→4Al4(OH)6(SO4)2.94(SiO2 .31)0.2+3.06Na2SO4 → 4Al 4 (OH) 6 ( SO 4) 2.94 (SiO 2 .31) 0.2 + 3.06Na 2 SO 4

또한, 하기 구조식은 추출된 유효성분을 가수분해하는 과정 및 고분자화 하는 과정에 의해 형성될 수 있는 성분의 구조식이다. 이러한 구조를 갖는 성분은 침전성, 미세탁질의 제거 효과가 있을 수 있다. 특히 유기물 제거 효과가 탁월하고 낮은 온도의 물처리에 응집성능이 뛰어나다.In addition, the following structural formula is a structural formula of a component that can be formed by a hydrolysis process and a polymerization process of an extracted active ingredient. The component having such a structure may have the effect of removing sedimentation property and washing property. Particularly, it has excellent effect of removing organic matter and has excellent flocculation performance in low temperature water treatment.

이렇게 생성된 성분은 반응식 11에 나타난 바와 같이 알루미늄-실리케이트 고분자 물질일 수 있으며, 하기의 구조식과 같은 구조를 갖는다.The resulting component may be an aluminum-silicate polymer material as shown in Reaction Scheme 11 and has a structure as shown in the following structural formula.

[구조식][constitutional formula]

Figure 112012108315230-pat00001
Figure 112012108315230-pat00001

알루미늄-실리케이트 고분자 물질은 100,000 내지 500,000 정도의 분자량을 가질 수 있으며, 보다 바람직하게는 200,000 내지 300,000 정도의 분자량을 가질 수도 있다. The aluminum-silicate polymer material may have a molecular weight of about 100,000 to 500,000, and more preferably about 200,000 to 300,000.

가수분해 및 고분자화 과정이 완료되면, 여과수에 환원제를 투입하여 가수분해되었던 성분들을 다시 환원시킨다(S150). 이때, 환원제로는 수산화나트륨(NaOH), 과산화수소(H2O2), 탄산나트륨(Na2CO3) 및 탄산수소나트륨(NaHCO3) 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. 환원과정은 pH 0.5 내지 pH 3 범위 내에서 진행될 수도 있으며, 더욱 바람직하게는 pH 1 내지 pH 2 범위에서 진행되는 것이 바람직하다. 반응 온도는 60 내지 90℃ 정도가 바람직하며, 반응시간은 2 내지 6시간 정도가 바람직하다. Once the hydrolysis and polymerisation process is complete, a reducing agent is added to the filtered water to reduce the hydrolyzed components (S150). At this time, at least one of sodium hydroxide (NaOH), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium hydrogencarbonate (NaHCO 3 ) may be used as the reducing agent. The reduction process may be carried out in the range of pH 0.5 to pH 3, more preferably in the range of pH 1 to pH 2. The reaction temperature is preferably about 60 to 90 占 폚, and the reaction time is preferably about 2 to 6 hours.

이후, 여과수에 분산제를 투입하여 생성된 고분자물질과 철 및 마그네슘 수화물을 결합, 예컨대 고분자물질에 금속 수화물을 코팅하는 안정화 과정을 수행하여 수처리제를 얻는다(S160). 분산제로는 폴리아크릴아마이드, 알킨산나트륨, 카르복실 메틸셀롤로오스(CMC), 폴리에틸렌옥사이드 중 어느 하나가 사용될 수 있고, 그 첨가 농도는 0.05 내지 0.5wt/v% 정도일 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.02 내지 0.03wt/v% 정도가 적당하다. 안정화되는 과정에서 고분자물질에는 1 내지 20㎚ 정도 크기의 철 및 마그네슘은 물론, SO4 2 - 및 Cl- 중 적어도 어느 하나의 이온이 결합되어 Al-Fe/Mg-Si계 수처리제가 얻어진다. Thereafter, a dispersant is added to the filtered water, and the resulting polymer is combined with iron and magnesium hydrate, for example, a metal hydrate is coated on the polymer material to obtain a water treatment agent (S160). As the dispersing agent, any one of polyacrylamide, sodium alkoxylate, carboxymethylcellulose (CMC) and polyethylene oxide may be used, and the concentration thereof may be about 0.05 to 0.5 wt / v% or more, 0.02 to 0.03 wt / v% is suitable. In the course of stabilization, ions of at least one of SO 4 2 - and Cl - as well as iron and magnesium of about 1 to 20 nm are bonded to the polymer material to obtain an Al-Fe / Mg-Si water treatment agent.

하기 반응식 12 내지 반응식 14는 유효성분의 안정화시키는 과정에서 일어나는 대표적인 반응식이다.The following Reaction Schemes 12 to 14 are representative reaction schemes that occur during the stabilization of the active ingredients.

[반응식 12][Reaction Scheme 12]

Al2(SO4)3 + 6H2O → Al4(OH)6(SO4)3 + 3H2SO4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O → Al 4 (OH) 6 (SO 4 ) 3 + 3H 2 SO 4

[반응식 13][Reaction Scheme 13]

5FeSO4+ 2H2SO4 + 5/2 H2O2 → Fe5(OH)(SO4)37+ 3 H2O5FeSO 4 + 2H 2 SO 4 + 5/2 H 2 O 2 → Fe 5 (OH) (SO 4 ) 3 7+ 3 H 2 O

[반응식 14][Reaction Scheme 14]

5MgSO4 + 2H2SO4 + 5/2 H2O2 → Mg(OH)(SO4)7 + 3 H2O
5MgSO 4 + 2H 2 SO 4 + 5/2 H 2 O 2 → Mg (OH) (SO 4 ) 7 + 3 H 2 O

이와 같은 방법으로 제조되는 수처리제는 액체 상태나 분말 상태로 존재할 수 있다. The water treatment agent produced by such a method may exist in a liquid state or a powder state.

수처리제가 액체 상태인 경우에는 수처리 기능을 가지는 유효성분 및 분산매를 포함할 수 있다. 유효성분은 일산화알루미늄(Al2O3), 산화철(Fe2O3), 이산화규소(SiO2) 및 산화마그네슘(MgO)이 포함되며, 분산매는 물이 포함된다. 유효성분들은 나노 입자 크기(예를 들어, 9㎚의 직경을 가지는 구형상의 입자)를 가지며, 각각의 유효성분에 따라 수처리제의 효과가 달라질 수 있다.When the water treatment agent is in a liquid state, it may contain an active ingredient having a water treatment function and a dispersion medium. The active ingredient includes aluminum monoxide (Al 2 O 3 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ) and magnesium oxide (MgO), and the dispersion medium includes water. The active ingredients have a nanoparticle size (e.g., spherical particles having a diameter of 9 nm), and the effect of the water treatment agent may vary depending on the active ingredient.

한편, 분말 상태의 수처리제를 얻기 위해서는 액상 수처리제를 액상의 수처리제 중의 분산매를 증발시킬 수도 있다. On the other hand, in order to obtain a powdered water treatment agent, the liquid water treatment agent may be evaporated in the liquid water treatment agent.

이렇게 제조된 수처리제는 수처리에 한정되지 않고 중금속 제거제, 녹조 및 적조 제거제, 탈취제, 토양개선제, 제지충진제, 향균제 등으로 사용될 수 있다.
The water treatment agent thus prepared is not limited to water treatment but can be used as a heavy metal removing agent, a green tide and a red tide removing agent, a deodorant, a soil improving agent, a paper filling agent, an antibacterial agent and the like.

이하, 본 발명을 실시 예를 통하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들은 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명의 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, these examples are for illustrating the present invention and the scope of the present invention is not limited thereto.

하기의 표1은 실시 예1 내지 13 및 비교 예1 및 2에 사용된 원료물질과 용매의 양을 나타낸다. 표1에 기재된 바와 같이 각각의 실시 예에 사용된 원료물질과 용매의 양은 각각 다르지만 이를 이용한 수처리제의 제조방법은 동일하다. Table 1 below shows the amounts of raw materials and solvents used in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 and 2. As shown in Table 1, the amounts of the raw materials and the solvents used in the respective Examples are different from each other, but the manufacturing method of the water treatment agent using the same is the same.

원료물질(g)Raw material (g) 용매(g)Solvent (g) 실시 예1Example 1 보크사이트(200)The bauxite (200) 95wt% 황산(380)95 wt% sulfuric acid (380) 실시 예2Example 2 적니(200)Red mats (200) 95wt% 황산(348)95 wt% sulfuric acid (348) 실시 예3Example 3 보크사이트(100)/적니(100)The bauxite (100) / red mite (100) 95wt% 황산(380)95 wt% sulfuric acid (380) 실시 예4Example 4 보크사이트(50)/적니(150)The bauxite (50) / red mud (150) 95wt% 황산(380)95 wt% sulfuric acid (380) 실시 예5Example 5 적니(150)/벤토나이트(50)Red mud (150) / bentonite (50) 95wt% 황산(348)95 wt% sulfuric acid (348) 실시 예6Example 6 적니(150)/산성백토(50)Red mud (150) / Acid clay (50) 95wt% 황산(348)95 wt% sulfuric acid (348) 실시 예7Example 7 적니(150)/카올린(50)Red mats (150) / Kaolin (50) 95wt% 황산(348)95 wt% sulfuric acid (348) 실시 예8Example 8 적니(150)/알루미늄 드로스(50)Red mud (150) / aluminum dross (50) 95wt% 황산(348)95 wt% sulfuric acid (348) 실시 예9Example 9 적니(150)/Al(OH)3(50)Red (150) / Al (OH) 3 (50) 95wt% 황산(348)95 wt% sulfuric acid (348) 실시 예10Example 10 보크사이트(200)The bauxite (200) 35wt% 염산(400)35 wt% hydrochloric acid (400) 실시 예11Example 11 보크사이트(100)/적니(100)The bauxite (100) / red mite (100) 35wt% 염산(400)35 wt% hydrochloric acid (400) 실시 예12Example 12 적니(150)/알루미늄 드로스(50)Red mud (150) / aluminum dross (50) 35wt% 염산(400)35 wt% hydrochloric acid (400) 실시 예13Example 13 보크사이트(200)The bauxite (200) 95wt% 황산(380)95 wt% sulfuric acid (380) 비교 예1Comparative Example 1 Al(OH)3(167)Al (OH) 3 (167) 95wt% 황산(314)95 wt% sulfuric acid (314) 비교 예2Comparative Example 2 PAC(Poly aluminium chloride)Poly aluminum chloride (PAC)

[실시 예][Example]

4구 둥근 플라스크에 120℃의 드라이 오븐에서 8시간 동안 건조한 원료물질 200g과 증류수 200㎖를 함께 넣고 교반하여 혼합한다. 혼합 용액을 60℃로 가열한 다음, 95wt%의 진한 황산 380g 또는 348g 플라스크 상부를 통해 분액여두로 약 1시간에 걸쳐 투입하여 혼합 용액과 반응시킨다. 이때, 반응열에 의해 혼합 용액의 온도가 110℃까지 상승하면, 그 상태를 4시간 정도 유지시키다가 80℃까지 냉각시킨다. 이후, 혼합 용액을 감압 여과하여 용액과 잔류물을 분리한다. 이때 발생한 잔류물은 증류수 100㎖로 세척한 후 다시 감압 여과한다. 이렇게 얻어진 투명한 적갈색 용액 474g을 새로운 4구 둥근 플라스크에 투입한다. 이어서 플라스크에 증류수 300㎖를 추가로 투입하고, 마그네슘 성분 첨가제인 MgSO4 ·7H2O(삼전순수화학사, 99함량% 특급시약) 102g을 첨가한다. 이에 따라, 원료물질 및 유효성분 첨가제로부터 유효성분을 추출할 수 있다.In a four-necked round flask, 200 g of the raw material dried in a dry oven at 120 ° C. for 8 hours and 200 ml of distilled water are put together and mixed by stirring. The mixed solution was heated to 60 ° C, and then charged into a 380 g concentrated 95 wt% sulfuric acid solution or 348 g flask over a period of about 1 hour with a separating funnel to react with the mixed solution. At this time, when the temperature of the mixed solution rises to 110 캜 by the reaction heat, the state is maintained for about 4 hours and then cooled to 80 캜. Thereafter, the mixed solution is filtered under reduced pressure to separate the solution and the residue. The resulting residue is washed with distilled water (100 ml) and filtered again under reduced pressure. 474 g of the thus obtained clear reddish brown solution is put into a new four-necked round flask. Then it added additional distilled water 300㎖ the flask and the magnesium component additives of MgSO 4 · 7H 2 O (Samchun Pure Chemical Co., content of 99% reagent) is added to 102g. Thus, the active ingredient can be extracted from the raw material and the active ingredient additive.

이후, 용액을 80℃로 가열한 다음 20wt%인 수산화나트륨(NaOH)용액을 투입하여 pH를 1.0으로 조정하고 4시간 동안 유지한다. 그리고 10wt%인 산화나트륨(Na2O) 및 이산화규소(SiO2) 용액 50g을 적하 반응시킨다.Thereafter, the solution is heated to 80 DEG C, and then the pH is adjusted to 1.0 by adding 20 wt% of sodium hydroxide (NaOH) solution and maintained for 4 hours. Then, 50 g of a 10 wt% sodium oxide (Na 2 O) solution and a silicon dioxide (SiO 2 ) solution are dropped and reacted.

다음, 부피당 0.5wt% 인 폴리아크릴아마이드 용액 100㎖를 투입하고 20wt%인 수산화나트륨 용액을 이용하여 pH의 범위가 1.5가 될 때까지 서서히 적하반응시킨 다음, 80℃ 하에서 4시간 동안 유지시킨 후 상온으로 냉각하고 증류수로 1ℓ가 되도록 보충한다. 그의 물성을 측정하여 결과를 표 2에 표시하였다.Subsequently, 100 ml of a 0.5 wt% polyacrylamide solution was added thereto, and slowly added dropwise until the pH range reached 1.5 by using a 20 wt% sodium hydroxide solution. Then, the mixture was maintained at 80 ° C for 4 hours, Lt; / RTI > and supplemented with distilled water to 1 liter. The physical properties thereof were measured and the results are shown in Table 2.

[비교 예 1][Comparative Example 1]

4구 둥근 플라스크에 120℃의 오븐에서 8시간 동안 건조한 수산화알루미늄 167g 및 증류수 200㎖를 투입하고 교반한다. 이어서 이 용액을 60℃로 가열한 다음 95wt%의 황산 314g을 플라스크 상부를 통해 분액여두로 약 1시간에 걸쳐 적하 반응시킨다. 이때, 반응열에 의해 플라스크 내부 온도가 110℃까지 상승하면, 4시간 동안 110℃로 유지시킨 다음, 80℃까지 냉각시킨다. 이후, 용액을 감압 여과하고 남은 잔류물을 100㎖의 증류수로 세척한 다음, 생성된 적갈색 투명한 용액 474g을 4구 둥근 플라스크에 넣고 증류수 300㎖를 보충하고 교반하면서 FeSO4·7H2O(삼전순수화학제품, 공업용) 71g 및 MgSO4·7H2O(삼전순수화학제품, 99.2% 특급시약) 102.8g을 첨가한다. 이에 따라, 점토 및 유효성분 첨가제로부터 유효성분을 추출할 수 있다.167 g of aluminum hydroxide dried in an oven at 120 deg. C for 8 hours and 200 ml of distilled water are put into a four-necked round flask and stirred. Subsequently, this solution was heated to 60 DEG C, and 314 g of 95 wt% sulfuric acid was added dropwise through the top of the flask to the separating funnel over about 1 hour. At this time, when the inside temperature of the flask is elevated to 110 캜 by the reaction heat, it is maintained at 110 캜 for 4 hours and then cooled to 80 캜. Then, the solution was filtered under reduced pressure, and the remaining residue was washed with 100 ml of distilled water. Then, 474 g of the resulting reddish brown clear solution was added to a four-necked round flask, and 300 ml of distilled water was added thereto. While stirring, FeSO 4 .7H 2 O Chemical products, industrial use) and 102.8 g of MgSO 4揃 7H 2 O (pure tertiary chemicals, 99.2% special grade reagent). Accordingly, the active ingredient can be extracted from the clay and the active ingredient additive.

이후, 섭씨 80도로 가열한 다음 20wt%인 수산화나트륨(NaOH)용액을 넣어 pH를 1.0으로 조정하고 4시간 동안 유지한다. 그리고 10wt%인 산화나트륨(Na2O) 및 이산화규소(SiO2)용액 50g을 적하 반응시킨다.Thereafter, the mixture is heated to 80 DEG C and then adjusted to pH 1.0 by adding 20 wt% of sodium hydroxide (NaOH) solution and maintained for 4 hours. Then, 50 g of a 10 wt% sodium oxide (Na 2 O) solution and a silicon dioxide (SiO 2 ) solution are dropped and reacted.

이후, 부피당 0.5wt% 인 폴리아크릴아마이드 용액 100㎖를 투입하고 20wt%인 수산화나트륨 용액을 이용하여 pH의 범위가 1.5가 될 때까지 서서히 적하시킨 다음 80℃ 하에서 4시간 동안 유지시킨 후 상온으로 냉각하고 증류수로 1ℓ가 되도록 보충한다. 그의 물성을 측정하여 결과를 표 2에 표시하였다.Thereafter, 100 ml of a 0.5 wt% polyacrylamide solution was added thereto, and slowly added dropwise until the pH range reached 1.5 by using 20 wt% sodium hydroxide solution. Then, the solution was kept at 80 캜 for 4 hours, And replenished with distilled water to 1 liter. The physical properties thereof were measured and the results are shown in Table 2.

[비교 예2][Comparative Example 2]

시중에 판매되고 있는 PAC(Poly aluminium chloride)를 사용하였으며, 그 주요 성분은 표 2에 나타난 바와 같다.PAC (poly aluminum chloride) sold in the market was used, and its major components are shown in Table 2.

Al2O3(wt%)Al 2 O 3 (wt%) Fe2O3(wt%)Fe 2 O 3 (wt%) MgO(wt%)MgO (wt%) SiO2(wt%)SiO 2 (wt%) 계(wt%)Total (wt%) 비중importance pHpH 성상Appearance 실시 예1Example 1 10.9110.91 2.042.04 1.681.68 0.820.82 15.4515.45 1.4681.468 1.121.12 투명적갈색Transparent reddish brown 실시 예2Example 2 4.834.83 5.335.33 1.681.68 1.741.74 13.5813.58 1.2901.290 1.091.09 투명적갈색Transparent reddish brown 실시 예3Example 3 7.877.87 3.683.68 1.681.68 1.271.27 14.5014.50 1.3781.378 1.151.15 투명적갈색Transparent reddish brown 실시 예4Example 4 6.356.35 4.504.50 1.681.68 1.511.51 14.0414.04 1.3341.334 1.101.10 투명적갈색Transparent reddish brown 실시 예5Example 5 4.524.52 3.203.20 1.681.68 2.232.23 11.6311.63 1.1061.106 1.231.23 투명적갈색Transparent reddish brown 실시 예6Example 6 6.456.45 3.213.21 1.681.68 2.452.45 13.7913.79 1.3101.310 1.071.07 투명적갈색Transparent reddish brown 실시 예7Example 7 7.677.67 3.523.52 1.681.68 1.371.37 14.2414.24 1.3531.353 1.131.13 투명적갈색Transparent reddish brown 실시 예8Example 8 10.5310.53 2.022.02 1.681.68 0.750.75 14.9814.98 1.3761.376 1.151.15 투명적갈색Transparent reddish brown 실시 예9Example 9 6.896.89 3.993.99 1.681.68 0.620.62 13.1813.18 1.2521.252 1.161.16 투명적갈색Transparent reddish brown 실시예10Example 10 10.9110.91 2.042.04 1.681.68 0.820.82 15.4515.45 1.4371.437 1.731.73 황적색Yellowish red 실시예11Example 11 7.877.87 3.683.68 1.681.68 1.271.27 14.5014.50 1.3491.349 1.891.89 황적색Yellowish red 실시예12Example 12 10.5310.53 2.022.02 1.681.68 0.750.75 14.9814.98 1.3931.393 1.851.85 황적색Yellowish red 실시예13Example 13 10.9110.91 2.042.04 1.681.68 0.820.82 15.4515.45 1.4671.467 1.851.85 황적색Yellowish red 비교 예1Comparative Example 1 10.9010.90 2.042.04 1.681.68 0.750.75 15.1215.12 1.4361.436 1.951.95 황적색Yellowish red 비교 예2Comparative Example 2 11.011.0 -- -- -- 11.011.0 -- -- 옅은갈색Light brown

상기 표 2에서 본 발명에 따른 실시 예1 내지 실시 예9 방법에 의해 제조되는 수처리제는 원료물질에 따른 주요성분 조성이 다소 차이는 있으나 물성에는 별 차이가 없으며 비교 예 1과 비교해 보면 본 발명에 따른 실시 예들이 시중에 판매되고 있는 수처리제와 거의 유사한 물성을 갖고 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 발명에 의해 제조된 수처리제는 값비싼 원료를 사용하지 않고 부산물과 천연 점토를 이용하여 제조되므로 생산 단가를 획기적으로 절감할 수 있다.
In Table 2, the water treatment agents prepared by the methods of Examples 1 to 9 according to the present invention have different compositions of main components according to the raw materials, It has been found that the embodiments have properties similar to those of commercially available water treatment agents. Therefore, the water treatment agent prepared according to the present invention can be produced by using the by-product and the natural clay without using the expensive raw material, so that the production cost can be drastically reduced.

이와 같이 수처리제를 이용하여 수처리 성능을 실험하였다. The water treatment performance was tested using the water treatment agent.

[실험 예 1][Experimental Example 1]

실험 예 1에서는 수처리제의 유효성분 조성에 따른 오폐수 처리 성능 실험하였다.In Experimental Example 1, the wastewater treatment performance was tested according to the effective ingredient composition of the water treatment agent.

이를 위해 오수 처리장의 원수 1ℓ를 채취하여 용기에 투입하고, 전술한 실시 예1 내지 9에 의해 제조된 수처리제 0.3㎖/ℓL 씩 각각 첨가하여 혼합하였다. 이때, 용기 내에 수산화칼슘(Ca(OH)2)를 투입하여 용액의 산도(pH)를 7로 조절한 후, 처음 5분 동안은 용액을 약 300RPM의 속도로 교반하다가 그 후 15분 동안은 30RPM의 속도로 교반하였다.For this purpose, 1 L of raw water in a sewage treatment plant was taken and put into a container, and 0.3 mL / L of the water treatment agent prepared in the above-mentioned Examples 1 to 9 was added and mixed. The pH of the solution was adjusted to 7 by the addition of calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) in the vessel, the solution was stirred at a rate of about 300 RPM for the first 5 minutes, then 30 RPM Lt; / RTI >

그 후 교반을 멈추고 용액 내 반응물을 침전시킨 다음 이를 채취하여 분석하였다. 분석 방법은 수질 오염 공정 시험 방법에 명시된 방법에 준하여 실시되었으며, 그 결과를 표 3에 나타내었다. Stirring was then stopped and the reactants in the solution were precipitated and then collected and analyzed. The analytical method was carried out in accordance with the method specified in the water pollution process test method, and the results are shown in Table 3.

CODCOD T-NT-N T-PT-P SSSS 악취(강도)Odor (intensity) 색도Chromaticity 실시 예1Example 1 15.5.15.5. 15.7815.78 0.0600.060 33 22 무색투명transparent 실시 예2Example 2 19.8319.83 15.3915.39 0.0980.098 33 1One 무색투명transparent 실시 예3Example 3 17.5817.58 18.5318.53 0.0680.068 33 1One 무색투명transparent 실시 예4Example 4 18.2618.26 14.9914.99 0.0720.072 33 1One 무색투명transparent 실시 예5Example 5 20.0820.08 15.0515.05 0.1600.160 33 1One 무색투명transparent 실시 예6Example 6 18.8818.88 15.4915.49 0.1030.103 33 1One 무색투명transparent 실시 예7Example 7 18.2818.28 16.0216.02 0.0920.092 33 1One 무색투명transparent 실시 예8Example 8 15.2715.27 15.7815.78 0.0780.078 33 22 무색투명transparent 실시 예9Example 9 18.9818.98 14.5614.56 0.1090.109 33 1One 무색투명transparent 비교 예1Comparative Example 1 16.7516.75 14.7914.79 0.0700.070 33 22 무색투명transparent 원수enemy 46.5046.50 27.3827.38 3.923.92 125.10125.10 44 옅은 황색Pale yellow

표 3을 살펴보면, 본 발명의 수처리제 제조방법에 의해 제조된 실시 예1 내지 실시 예9의 수처리제는 기존에 수처리제로 사용되고 있는 제품과 유사한 수처리 성능을 가지고 있음을 알 수 있다. 그러나 실시 예1 및 8의 경우에는 비교 예1에 비해 COD 제거 성능이 우수하고, 실시 예9의 경우에는 비교 예1에 비해 질소화합물 제거 성능이 우수한 것을 알 수 있다. 특히, 실시 예1 및 8을 제외한 나머지 실시 예들의 경우 악취 제거 성능이 비교 예1에 비해 우수한 것으로 나타나, 철 성분이 악취 제거 성능에 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 그리고 실시 예 부유물 제거 성능은 실시 예나 비교 예 모두 부유물 제거 성능이 거의 동일한 수준인 것으로 나타났다.
As shown in Table 3, it can be seen that the water treatment agents of Examples 1 to 9 prepared by the water treatment agent preparation method of the present invention have similar water treatment performance to the products used as water treatment agents in the prior art. However, in the case of Examples 1 and 8, the COD removing performance is superior to that of Comparative Example 1, and in the case of Example 9, the nitrogen compound removing performance is superior to that of Comparative Example 1. In particular, in the other Examples except for Examples 1 and 8, the malodor removing performance was superior to that of Comparative Example 1, and it was found that the iron component affected the malodor removal performance. And the float removal performance of the embodiment was found to be almost the same level in both the embodiment and the comparative example.

[실험 예 2][Experimental Example 2]

실험 예 2에서는 수처리제에 함유된 음이온 종류에 따른 오폐수 처리 성능 실험하였다. 실시 예1, 3, 8, 10, 11 및 13과 비교 예1에 따른 수처리제를 사용한 것을 제외하고, 전술한 실험 예 1과 동일한 방법으로 수행되었으며, 그 결과는 표4에 나타내었다.In Experimental Example 2, the performance of wastewater treatment according to the types of anions contained in the water treatment agent was tested. The results are shown in Table 4, except that water treatment agents according to Examples 1, 3, 8, 10, 11 and 13 and Comparative Example 1 were used.

음이온(wt%)Anion (wt%) 침강속도(분/20㎝)Settling speed (minute / 20 cm) CODCOD T-NT-N T-PT-P SSSS 악취(강도)Odor (intensity) 실시 예1Example 1 SO4 2 -(15.45)SO 4 2 - (15.45) 3030 15.5315.53 15.7815.78 0.0600.060 33 22 실시 예3Example 3 SO4 2 -(14.40)SO4 < 2 & gt; - (14.40) 3030 17.5817.58 18.5318.53 0.0680.068 33 1One 실시 예8Example 8 SO4 2 -(14.98)SO 4 2 - (14.98) 3030 15.2715.27 15.7515.75 0.0780.078 33 22 실시예10Example 10 Cl-(15.45)Cl - (15.45) 1515 15.3015.30 15.6415.64 0.0540.054 22 1One 실시예11Example 11 Cl-(14.40)Cl - (14.40) 1515 15.7815.78 15.8515.85 0.0800.080 22 1One 실시예13Example 13 SO4 2 -/Cl-(15.45)SO 4 2 - / Cl - (15.45) 1515 12.2312.23 15.5015.50 0.0530.053 22 1One 비교 예1Comparative Example 1 SO4 2 -(11.0)SO 4 2 - (11.0) 1515 21.8821.88 20.6820.68 0.1360.136 33 33 원수enemy -- -- 46.5046.50 27.3827.38 3.923.92 125.10125.10 44

표 4를 살펴보면, 수처리제 제조시 사용된 용액에 함유된 음이온 종류에 따른 수처리 성능을 알 수 있다. 여기에서 실시 예1, 3, 8, 10, 11 및 13에 의해 제조된 수처리제가 비교 예1의 수처리제에 비해 월등한 수처리 성능을 가지고 있음을 알 수 있었다. 특히, Cl- 이 함유된 수처리제의 경우 SO42-가 함유된 수처리제에 비해 반응물의 침강 속도가 빠른 것을 알 수 있다. (비교 예1의 음이온 종류와 실험 결과 분석 요청)
Table 4 shows water treatment performance depending on the types of anions contained in the solution used in the water treatment agent preparation. Here, it can be seen that the water treatment agents prepared in Examples 1, 3, 8, 10, 11 and 13 have superior water treatment performance as compared with the water treatment agent of Comparative Example 1. In particular, the water-treating agent containing Cl- has a faster sedimentation rate than the water-containing agent containing SO42-. (Kind of anions of Comparative Example 1 and analysis of experimental results)

[실험 예 3][Experimental Example 3]

실험 예 3에서는 수처리제 투입량에 따른 오폐수 처리 성능을 실험하였다. In Experimental Example 3, the wastewater treatment performance according to the amount of water treatment agent was tested.

여기에서는 실시 예 10에 의해 제조된 수처리제를 사용하였으며, 수처리제를 각각 0㎖, 0.025㎖, 0.1㎖, 0.2㎖, 0.3㎖ 및 0.5㎖씩 투입하는 것을 제외하고는 전술한 실험 예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다. 그 결과는 표5에 나타내었다.Herein, the water treatment agent prepared in Example 10 was used, and the same procedure as in Experimental Example 1 was repeated except that 0, 0.025, 0.1, 0.2, 0.3 and 0.5 ml of the water treatment agent were added, respectively Experiments were performed. The results are shown in Table 5.

투입량(㎖)Input (ml) 00 0.0250.025 0.10.1 0.20.2 0.30.3 0.50.5 1One COD(㎎/ℓ)COD (mg / l) 45.4045.40 33.0133.01 27.7527.75 17.8717.87 16.7516.75 15.5315.53 14.3214.32 T-N(㎎/ℓ)T-N (mg / l) 25.1025.10 22.3222.32 18.2718.27 16.5016.50 15.7215.72 12.7812.78 11.5011.50 T-P(㎎/ℓ)T-P (mg / l) 2.292.29 1.321.32 0.5840.584 0.1230.123 0.0510.051 00 00 SS(㎎/ℓ)SS (mg / l) 120.50120.50 58.2058.20 12.5412.54 5.275.27 2.892.89 2.502.50 2.322.32 악취(강도)Odor (intensity) 44 44 33 22 1One 1One 1One

표 5를 참조하면, 수처리 성능은 수처리제의 투입량에 비례하여 향상됨을 알 수 있다. 특히, 실시 예10에 의해 제조된 수처리제는 예컨대 오폐수 1ℓ 당 0.5㎖ 이상 첨가되는 경우 인화합물이 완전하게 제거되는 것을 알 수 있다. Referring to Table 5, it can be seen that the water treatment performance is improved in proportion to the input amount of the water treatment agent. In particular, the water treatment agent prepared according to Example 10 shows that the phosphorus compound is completely removed when 0.5 ml or more per liter of wastewater is added.

이상에서 살펴본 실험결과에 따르면 본 발명의 실시 예에 의해 제조된 수처리제는 그 사용량 및 유효성분의 함량에 따라 미차가 있기는 하지만, 오폐수에 함유된 다양한 유기물, 색도, 악취, 부유물질 등의 제거효과가 우수한 것으로 파악되었다.
According to the results of the experiment described above, although the water treatment agent prepared according to the embodiment of the present invention has a difference according to the amount of the water treatment agent and the content of the active ingredient, the removal efficiency of various organic substances, color, odor and suspended substances contained in the wastewater .

본 실시 예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It will be understood that variations and specific embodiments which may occur to those skilled in the art are included within the scope of the present invention.

Claims (20)

원료물질인 알루미늄(Al), 철(Fe), 마그네슘(Mg) 및 실리카(Si) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 적니(red mud) 또는 점토와, 용매를 마련하는 과정;
상기 원료물질을 상기 용매에 투입하여 상기 원료물질에 함유된 유효성분인 알루미늄, 철, 마그네슘 및 실리카 중 적어도 어느 하나를 추출하는 과정;
상기 추출된 유효성분을 가수분해하는 과정;
상기 가수분해된 유효성분을 환원시켜 고분자화하는 과정; 및
상기 고분자화된 유효성분을 안정화시키는 과정;
을 포함하고,
상기 유효성분을 추출하는 과정은,
상기 원료물질을 증류수에 넣고 교반하면서 산성용액을 첨가하여 상기 원료물질로부터 유효성분을 추출하는 과정;
상기 유효성분이 추출된 제1여과수와 잔류물을 분리하는 과정;
을 포함하며,
상기 잔류물을 세척수로 세척하여 상기 잔류물로부터 유효성분을 추출하는 과정;
상기 유효성분이 추출된 제2여과수와 잔류물을 분리하는 과정; 및
상기 제1여과수와 제2여과수를 혼합하는 과정;을 적어도 1회 수행하는 수처리제 제조방법.
Preparing red mud or clay containing at least one of aluminum (Al), iron (Fe), magnesium (Mg) and silica (Si) as raw materials and a solvent;
Introducing the raw material into the solvent to extract at least one of aluminum, iron, magnesium and silica as effective ingredients contained in the raw material;
Hydrolyzing the extracted active ingredient;
Reducing the hydrolyzed active ingredient to polymerize the hydrolyzed active ingredient; And
Stabilizing the polymerized active ingredient;
/ RTI >
The process of extracting the active ingredient may include:
Adding the acidic solution while stirring the raw material into distilled water and extracting the active ingredient from the raw material;
Separating the first filtered water from which the effective component is extracted and the residue;
/ RTI >
Washing the residue with washing water to extract an active ingredient from the residue;
Separating the second filtered water from which the effective component is extracted and the residue; And
And mixing the first filtered water and the second filtered water at least once.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 점토는 보오크사이트, 황토, 벤토나이트, 카올린 및 산성백토 중 적어도 어느 하나인 수처리제 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the clay is at least one of borocite, loess, bentonite, kaolin and acidic clay.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 산성용액은 황산 및 염산 중 적어도 어느 하나인 수처리제 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the acidic solution is at least one of sulfuric acid and hydrochloric acid.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 유효성분을 추출하는 과정에서 황산알루미늄(Al2(SO4)3), 황산 제1철(FeSO4), 황산마그네슘(MgSO4), 염화알루미늄(AlCl3), 염화 제2철(FeCl3) 및 염화마그네슘(MgCl2)이 생성되는 수처리제 제조방법.
The method according to claim 1,
(Al 2 (SO 4 ) 3 ), ferrous sulfate (FeSO 4 ), magnesium sulfate (MgSO 4 ), aluminum chloride (AlCl 3 ), ferric chloride (FeCl 3 ) And magnesium chloride (MgCl 2 ) are produced.
청구항 1에 있어서,
상기 제1여과수와 제2여과수를 혼합한 혼합용액에 유효성분이 추출된 용액에 유효성분 첨가제를 투입하는 수처리제 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the active ingredient additive is added to a solution obtained by mixing the first filtered water and the second filtered water with the effective component extracted in the mixed solution.
청구항 9에 있어서,
상기 유효성분 첨가제는 알루미늄, 철, 규소 및 마그네슘 중 적어도 어느 하나의 성분을 함유하는 수처리제 제조방법.
The method of claim 9,
Wherein the active ingredient additive comprises at least one of aluminum, iron, silicon, and magnesium.
청구항 9에 있어서,
상기 혼합용액에 함유된 최종 유효성분의 조성은 산화알루미늄(Al2O3) 40 내지 80wt%, 산화철(Fe2O3) 5 내지 30wt%, 이산화규소(SiO2) 1 내지 5wt%, 산화 마그네슘(MgO) 5 내지 30wt%인 수처리제 제조방법.
The method of claim 9,
The composition of the final active ingredient contained in the mixed solution is 40 to 80 wt% of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 5 to 30 wt% of iron oxide (Fe 2 O 3 ), 1 to 5 wt% of silicon dioxide (SiO 2 ) (MgO) in an amount of 5 to 30 wt%.
청구항 9에 있어서,
상기 가수분해하는 과정은 상기 혼합용액에 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산수소나트륨(NaHCO3) 중 어느 하나를 투입하여 수행되는 수처리제 제조방법.
The method of claim 9,
Wherein the hydrolysis is performed by adding any one of sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), and sodium hydrogencarbonate (NaHCO 3 ) to the mixed solution.
청구항 12에 있어서,
상기 환원시키는 과정에서 수산화나트륨(NaOH), 과산화수소(H2O2), 탄산나트륨(Na2CO3) 및 탄산수소나트륨(NaHCO3) 중 적어도 어느 하나가 환원제로 사용되는 수처리제 제조방법.
The method of claim 12,
Wherein at least one of sodium hydroxide (NaOH), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium hydrogencarbonate (NaHCO 3 ) is used as a reducing agent in the reduction process.
청구항 13 있어서,
상기 환원시키는 과정에서 알루미늄-실리케이트 성분의 고분자 물질이 생성되는 수처리제 제조방법.
Claim 13:
Wherein the aluminum-silicate-based polymer material is produced during the reduction process.
청구항 14에 있어서,
상기 고분자 물질은 분자량이 100,000 내지 500,000인 수처리제 제조방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the polymer material has a molecular weight of 100,000 to 500,000.
청구항 14에 있어서,
상기 안정화시키는 과정에서 폴리아크릴아마이드, 알긴산 나트륨, 카르복실 메틸레룰로오스(CMC), 폴리에틸렌옥사이드 중 적어도 어느 하나가 안정제로 사용되는 수처리 제조방법.
15. The method of claim 14,
Wherein at least one of polyacrylamide, sodium alginate, carboxymethylrulyose (CMC), and polyethylene oxide is used as a stabilizer in the stabilization process.
청구항 16에 있어서,
상기 안정제의 농도는 0.05wt/v% 내지0.5wt/v%인 수처리제 제조방법.
18. The method of claim 16,
Wherein the concentration of the stabilizer is 0.05 wt / v% to 0.5 wt / v%.
청구항 16에 있어서,
상기 안정화시키는 과정에서 상기 알루미늄-실리케이트 물질과 금속 수화물이 상호 결합되어 Al-Fe/Mg-Si계 수처리제를 생성하는 수처리 제조방법.
18. The method of claim 16,
Wherein the aluminum-silicate material and the metal hydrate are combined with each other to form an Al-Fe / Mg-Si water treatment agent during the stabilization process.
청구항 1, 3, 6, 8 내지 18 중 어느 한 항에 의한 수처리제 제조방법으로 제조되는 수처리제.A process for producing a water treatment agent according to any one of claims 1, 3, 6 and 8 to 18, Water treatment agent. 청구항 19에 있어서,
상기 수처리제 중 유효성분의 농도는 8wt/v% 내지 25wt/v%인 수처리제.
The method of claim 19,
Wherein the concentration of the active ingredient in the water treatment agent is 8 wt / v% to 25 wt / v%.
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