KR101640368B1

KR101640368B1 - 저염기도를 유지하는 응집제의 제조방법 및 이를 이용한 수 처리방법

Info

Publication number: KR101640368B1
Application number: KR1020150135985A
Authority: KR
Inventors: 한승우
Original assignee: 한승우
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2016-07-18

Abstract

본 발명은 저염기도를 유지하는 응집제인 l₂O₃ 함량이 7 ~ 15중량%, Fe 함량이 1 ~ 5중량%, 염기도가 10 ~ 35%인 저염기도 폴리염화알루미늄철(PAIC)를 제조 및 상기 응집제를 이용하여 수처리하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제조방법에 따라 제조된 저염기도를 유지하는 저염기도 폴리염화알루미늄철(PAIC) 응집제는 우수한 응집성능이 유지되며, 장기간의 저장 기간 동안 고체상의 침전물이 석출되지 않는 등의 우수한 안정성을 나타낸다.
또한 음용수 및 하ㆍ폐수처리 과정에서 발생되는 슬러지의 부피를 감소시키고, 잔류알루미늄의 감소와 착색현상을 방지하며, 고탁도시에도 원활한 응집능력을 발휘하며, 조류 제거에도 효과를 나타낸다. 특히, 유기물 및 인의 제거효과가 우수하여 녹조현상 등의 부영양화를 방지하는데 우수한 응집제의 특성을 갖는다.

Description

저염기도를 유지하는 응집제의 제조방법 및 이를 이용한 수 처리방법 {Method of preparation for coagulant contains low basicity and treating method of water/wastewater using the same}

본 발명은 정수 및 하ㆍ폐수처리용 응집제의 제조방법에 관한 것으로 구체적으로는 저염기도를 유지하는 응집제의 제조방법 및 이를 이용한 정수 및 하ㆍ폐수 처리방법에 관한 것이다.

정수 및 하ㆍ폐수처리에 있어서 인은 생물학적인 처리공정에서 미생물에 흡수된 형태로 제거되기도 하지만, 용해도가 낮아 수중에서 침전물(precipitate) 생성으로 처리가 용이함에 따라 화학적인 처리공정에서 응집제와 화학적 또는 물리적으로 결합된 침전물의 형태로 제거되므로 무기응집제의 사용은 필수적이라 할 수 있다.

각종 수처리 현장에 설치되어 있는 물리ㆍ화학적 수처리 설비에 사용되는 무기응집제로 철염, 폴리염화알루미늄(polyaluminum chloride) 등이 있으나, 철염 응집제는 응집 pH 폭이 넓으며(pH 4.0 ~ 11.0), 응집물의 침강성이 우수하고 유기물의 제거효율 및 동절기의 저온에서도 응집의 우수성을 나타내지만, 철염 자체에 의한 색도로 인해 정수용의 응집제로는 사용되지 않고 있으며, 폴리염화알루미늄(polyaluminum chloride)이 가장 많이 사용되고 있다.

상기한 폴리염화알루미늄도 고분자성 알루미늄종을 함유하고 있음에 따라 응집효율의 개선 및 동절기의 저수온에서도 응집효율을 높이는 특징을 지니고 있으나, 응집제 내의 염기도 즉, 폴리염화알루미늄의 제조과정에 염기로 첨가되는 OH^- 이온과 초기용액에서의 Al³⁺이온에 대한 몰 농도비[(OH^- _added)/(Al_T)]에 따라 Al(Ⅲ)종 함유 정도가 상이하여 응집효율이 상이한 결과를 나타내며, 또 가수분해의 지속성으로 인하여 저장기간에 따른 수산화알루미늄[Al(OH)₃]의 석출물이 발생되어 약품 주입배관에 쌓여 약품이 주입되지 않는 등 제품의 안정성 결여에 따른 유지관리에 어려움을 제공하고 있다.

그리고 염기도가 높은 폴리염화알루미늄 응집제는 고분자성 금속염에 의한 높은 전하중화 능력에 따른 부유물 등의 입자성 물질에 대한 응집력은 높으나, 수중에 용해되어 있는 유기물 및 인산염 등의 용해성 물질과의 반응성이 약한 단점을 지니고 있을 뿐 아니라, 응집처리 후 잔류하는 알루미늄에 의한 위해성이 대두되어, 응집 pH의 폭이 작은 한계(pH 5.0 ~ 8.0)를 지니고 있는 단점 때문에 저염기도를 유지시켜 입자성 물질의 제거효율 향상과 유기물과 인산염 등 용해성 물질의 제거효율을 증대시키기 위한 새로운 응집제가 필요하며, 또한 응집처리 후의 잔류알루미늄을 감소시키고, 응집 pH의 한계를 벗어날 수 있는 새로운 응집제가 필요하며, 특히, 하수처리장에 있어서 하수처리수 중의 유기물 및 인 등의 용해성 물질 뿐만 아니라 수중의 부유물질 또는 탁질입자에 대한 응집효율을 높힐 수 있는 응집제의 개발 및 석출물이 발생되지 않는 등 응집제의 안정성을 확보할 수 있는 새로운 응집제의 개발이 필요하다.

하ㆍ폐수 처리에 있어서 인을 제거하기 위한 수처리제와 관련된 선행기술로 예를 들면, 국내 등록특허공보 등록번호 제10-1159236호에 저염기도 폴리염화알루미늄 응집제의 제조방법 및 이를 이용한 수처리 방법을 개시하고 있으나, 상기 선행기술은 2단계의 제조공정을 통해 저염기도 폴리염화알루미늄을 제조하기 때문에 응집 pH의 폭이 작은 한계(pH 5.5 ~ 8.0)를 가지고 있으며, 응집처리 후의 잔류알루미늄에 대한 대책이 필요하다.

또 국내 등록특허공보 등록번호 제10-1016392호에 알루미늄계 무기응집제에 지르코늄을 함유한 수처리용 응집제 조성물 및 이를 이용한 수처리 방법을 개시하고 있으며, 국내 공개특허공보 공개번호 특2001-0094714호에는 칼슘형 인공 제올라이트, 가용성 알루미늄계 또는 철염계 화합물, 천연 또는 합성 고분자응집제, 알칼리금속의 탄산염분립체, 및 칼슘화합물, 알칼리토류금속의 탄산염류, 이산화티탄 및 분말활성탄으로 이루어진 군으로부터 2종이상 선택된 기능성 조제로 구성되어 하/폐수 중의 질소와 인을 동시에 제거하는 수처리제 조성물을 개시하고 있다.

수처리 응집제와 관련한 연구논문으로 대한환경공학회지 제32권 제8호 p. 774-779 (2010. 08), 대한환경공학회지 제34권 제3호 p. 149-154 (2012. 03) 및 대한상하수도학회지 제26권 제2호 p. 229-236 (2012. 04), 에 수처리에 있어서 알루미늄과 인과의 반응기작에 주안점을 두고 수행된 연구결과를 기재하고 있으며, 일반적으로 수처리 공정에 사용되는 폴리염화알루미늄은 알루미늄 함량이 19~21%로 조절되며, 물로서 희석을 하여 알루미늄 함량을 10~18%, 염기도는 35~42%로 제조되어 수처리 현장에서 사용된다.

본 발명은 기존의 폴리염화알루미늄 및 저염기도 폴리염화알루미늄 보다 수중에서의 용해성 물질인 유기물과 인 뿐만 아니라 입자상 물질인 부유물질 또는 탁질입자에 대한 응집효율이 개선된 저염기도 폴리염화알루미늄철 응집제를 제조함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 기존의 폴리염화알루미늄 및 저염기도 폴리염화알루미늄(PolyAluminum Chloride ; 이하‘PAC’로 정의합니다) 보다 응집효율이 개선된 저염기도를 유지하는 응집제의 제조방법 및 이를 이용한 수처리방법의 제공을 목적으로 하며, 보다 구체적으로는 정수 또는 하ㆍ폐수처리에서 슬러지 부피의 감소, 잔류 알루미늄의 감소 및 착색현상의 방지, 특히, 유기물 및 인의 제거에 의해 녹조현상 등의 부영양화를 방지하는 저염기도 폴리염화알루미늄철 응집제의 제조방법 및 저염기도 폴리염화알루미늄철 응집제를 이용한 정수 또는 하ㆍ폐수를 처리하는 수처리방법의 제공을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에서 목적 달성을 위한 해결수단으로 저염기도를 유지하는 응집제의 제조방법은 수산화알루미늄[Al(OH)₃]과 염산(HCl)을 반응시켜 생성되는 Al₂O₃ 함량이 19 ~ 21중량%의 PAC에 염기도 조절제을 첨가하여 반응시킨 후, 희석수인 물을 투입하여 Al₂O₃ 함량이 7 ~ 15중량%, Fe 함량이 1 ~ 5중량%인 저염기도를 유지하는 폴리염화알루미늄철 응집제를 제조하는 것으로 이루어진다.

보다 상세하게는, 수산화알루미늄[Al(OH)₃]과 염산(HCl)을 교반하면서 140 ~ 200℃에서 5 ~ 10시간 반응시켜 생성되는 Al₂O₃ 함량이 19 ~ 21중량%의 PAC에 염기도 조절제로 철염 화합물을 첨가하여 교반하면서 40 ~ 80℃에서 1 ~ 5시간 동안 반응시킨 후, 희석수로 물을 투입하고, Al₂O₃ 함량이 7 ~ 15중량%, Fe 함량이 1 ~ 5중량%, 염기도가 8.3 ~ 35%인 아래 [화학식1]로 표현되는 폴리염화알루미늄철(PolyAluminiumIronChloride ; 이하 ‘PAIC’로 약칭합니다)을 제조하는 것으로 이루어진다.

[화학식 1]

Al₂Fe_a(OH)_bCl_c(화학식에서 0.2≤a≤1.0, 0.5≤b≤2.1, 0.4≤c≤3.9)

상기 본 발명에 따른 Al₂O₃ 함량이 19 ~ 21중량%의 PAC는 수산화알루미늄[Al(OH)₃, Al(OH)₃로 99.0% 이상] 2몰과 염산(HCl, 30 ~ 35%) 3.6몰을 120 ~ 180 rpm으로 교반하면서 140 ~ 200℃에서 5 ~ 10시간 반응시켜 염기도가 35 ~ 42%인 PAC를 제조하는 것으로 이루어지며, 상기 염기도는 PAC의 제조에 있어 원료인 수산화알루미늄[Al(OH)₃]에 포함된 OH^-이온과 염산과 반응한 용액에서의 Al³⁺이온에 대한 몰 농도비 즉, [OH^- _added]/[Al_T]로 나타낸다.

그리고 본 발명에 따른 상기한 [화학식1]로 표현되는 Al₂O₃ 함량이 7 ~ 15중량%, Fe 함량이 1 ~ 5중량%인 저염기도 PAIC는 Al₂O₃ 함량이 19 ~ 21중량%의 PAC 반응물 100중량부에 대하여 염기도 조절제로 염화제2철(FeCl₃, FeCl₃로 30 ~ 43%) 10 ~ 30중량부와 물 20 ~ 90중량부를 투입하고, 120 ~ 180rpm으로 교반하면서 40 ~ 80℃에서 1 ~ 5시간 동안 반응시키는 것으로 이루어진다.

상기 본 발명에 따른 염기도 조절제는 저염기도를 유지하기 위한 철염 화합물을 사용하여 알루미늄의 특성과 철염의 특성을 병용하여 상승효과를 유도한 저염기도 폴리염화알루미늄철 응집제를 제조하는 것으로 이루어지며, 염화제2철이 염기도 조절제로 바람직하지만 염화제2철 외에 염화제1철, 황상제1철, 황산제2철 및 폴리황산철 등의 철염 화합물로부터 어느 하나를 선택하는 것도 가능하다.

본 발명의 제조방법에 따라 제조된 상기 [화학식1]로 표현되는 저염기도 PAIC 응집제는 우수한 응집성능이 유지되며, 장기간의 저장 기간 동안 고체상의 침전물이 석출되지 않는 등의 우수한 안정성을 나타낸다.

본 발명의 제조방법에 따라 제조된 Al₂O₃ 함량이 7 ~ 15중량%, Fe 함량이 1 ~ 5중량%로 조절된 PAIC는 우수한 응집성능이 유지되며, 장기간의 저장 기간 동안 고체상의 침전물이 석출되지 않는 등의 우수한 안정성을 나타낸다.

또한 정수 및 하ㆍ폐수처리 과정에서 발생되는 슬러지의 부피를 감소시키고, 잔류알루미늄의 감소와 착색현상을 방지하며, 고탁도시에도 원활한 응집능력을 발휘하며, 조류 제거에도 효과를 나타낸다. 특히, 유기물 및 인의 제거효과가 우수하여 녹조현상 등의 부영양화를 방지하는데 우수한 응집제의 특성을 갖는다.

이하에서는 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 하겠으며, 하기 실시예가 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

<실시예1>

(a). [화학식1]의 PAIC(시료1) 제조

수산화알루미늄[Al(OH)₃, Al(OH)₃로 99.0% 이상] 450kg과 염산(HCl, 34.5%) 900kg을 투입하여 150 rpm의 혼합조건에서 170℃의 온도로 8시간 동안 반응시켜 Al₂O₃ 함량이 19중량%, 염기도가 40%인 PAC를 제조한 후, 염기도 조절제로 염화제2철(FeCl₃, FeCl₃로 30%) 400kg을 투입하고 150 rpm의 혼합조건에서 55℃의 온도로 3시간 동안 반응시킨 후 물 300kg을 희석하여 Al₂O₃ 함량이 8.2중량%, Fe 함량이 2.25중량%인 PAIC 2,050kg을 제조하였다(시료 1, 이하, PAIC(1)로 정의합니다). 화학조성식은 [Al₂Fe_0.51(OH)_1.94Cl_2.91]이다.

(b). [화학식1]의 PAIC(시료2) 제조

수산화알루미늄(Al(OH)₃, Al(OH)₃로 99.0% 이상) 450kg과 염산(HCl, 34.5%) 900kg을 투입하여 150 rpm의 혼합조건에서 170℃의 온도로 8시간 동안 반응시켜 Al₂O₃ 함량이 20중량%, 염기도가 40%인 PAC를 제조한 후, 염기도 조절제로 염화제2철(FeCl₃, FeCl₃로 30%) 377kg을 투입하고 150 rpm의 혼합조건에서 55℃의 온도로 3시간 동안 반응시킨 후 물 200kg을 희석하여 Al₂O₃ 함량이 13.0중량%, Fe 함량이 2.6중량%인 PAIC 1,927kg을 제조하였다(시료 2, 이하, PAIC(2)로 정의합니다). 화학조성식은 [Al₂Fe_0.36(OH)_1.94Cl_2.91]이다.

<시험예 1>

상기 <실시예 1>에서 제조한 PAIC(1) 및 PAIC(2)의 안정성 시험을 위하여 영하 20℃, 실온 20℃ 및 고온 50℃에서 각각 4개월 동안 장기간 저장에 따른 동결발생, 침전물 발생, 상태 및 동결여부 등을 측정하고 안정성에 대한 결과를 아래 [표 1]에 나타내었다.

항목	PAIC(1)			PAIC(2)
온도	영하 20℃	20℃	50℃	영하 20℃	20℃	50℃
동결발생	없음	-	-	없음	-	-
침전물발생	없음	없음	없음	없음	없음	없음
상태	안정	안정	안정	안정	안정	안정
동결여부	없음	-	-	없음	-	-

<시험예 2>

상기 <실시예 1>에서 제조한 PAIC(1) 및 PAIC(2)의 정수처리 응집특성을 시험하기 위하여, 낙동강 강물(아래 [표 2]의 수질조건 참조)을 채수하여 Jar-test를 이용한 응집실험을 실시하였다.

응집실험장치로 사용된 Jar-tester(Phipps & Bird사)는 6개의 교반장치를 갖춘 것으로 교반장치에 연결된 paddle(wo-blade)의 크기는 2.54^W × 7.6^Lcm이고, 교반속도의 조절이 가능한 장치이다. 또한 응집실험에 사용된 Jar는 2ℓ용량의 사각형을 이용하였다.

사각형 Jar의 사용에 있어서 장점으로는 ① 교반에 의한 vortex의 감소, ② 시료 채취구가 수면아래 10cm에 고정되어 floc 침전속도 계산이 용이하다. ③ Jar는 두꺼운 아크릴의 재질로서 낮은 열의 전달로 온도 변화가 적다는 것 등이 있다.

응교반조건은 교반속도(rpm)에 따른 평균속도경사 (G) 값을 사용하여 예비실험을 통하여 결정하여 사용하였다. 예비실험 결과 도출된 최적 G 값 및 교반시간은 급속 및 완속의 교반조건에서 각각 250rpm(G=550sec^-1 at 20℃)과 30rpm(G=22 sec^-1 at 20℃)이었으며, 교반시간은 각각 1min과 30min으로 나타났으며, 응집실험은 도출된 교반조건과 교반시간에서 실시하였다. 이 때 급속혼합 및 완속혼합에서의 Gt 값은 각각 33,000과 39,600으로 AWWA(1998)의 급속혼합 기준 범위(24,000 ~ 84,000) 내에 해당하였다. 완속교반 후 침전시간은 30분으로 하였으며, 침전 후 상등액을 수표면 밑 10㎝ 지점에서 채취하여 수질분석을 실시하였다.

수중에 존재하는 유기물의 농도를 정량화하기 위해 TOC를 측정하였으며, UV-254는 유기물질의 변화상태를 간접적으로 측정하는데 많이 이용된다(Ezdwald et al., 1985). 응집실험에서의 수질분석은 Standard methods (AWWA, 2005)에 의해 수행되었으며, 수질분석에 사용된 분석방법 및 기기를 아래 [표 3]에 나타내었다.

항목	pH	탁도(NTU)	UV₂₅₄ (cm^-1)	DOC (mg/ℓ)
수질	7.93	10.3	0.078	2.157

항목	단위	분석방법 및 기기
Jar-test	-	Jar-tester (Phipps & Bird, Model 7790-500)
pH	-	pH Meter (Mettler Delta 345)
탁도	NTU	Tubidity meter (HACH, 2100P)
TOC(DOC)	mg/ℓ	TOC Analyzer, Model TOC-5000, Shimadzu
UV₂₅₄	cm^-1	UV Spectrophotometer (UV-1201, Shimadzu)

그리고 응집실험에서 사용된 응집제는 본 발명에 따른 상기 <실시예 1>에서 제조한 PAIC(1) 및 PAIC(2)(시료1, 2)와 정수처리 및 하ㆍ폐수처리 현장에서 통상적으로 많이 사용되고 있는 Al₂O₃ 함량이 17%, 염기도 40%인 폴리염화알루미늄(이하 ‘PAC(17%)으로 정의합니다)과 Al₂O₃ 함량이 11%, 염기도 20%인 저염기도 PAC를 이용하여 응집제 각각의 주입량에 따른 응집특성으로 응집효율을 살펴보고 그 결과를 아래 [표 4]에 나타내었다.

응집제	주입량(mg/ℓ)	탁도(NTU)	UV₂₅₄(cm^-1)	DOC(mg/ℓ)
PAIC(1) (시료 1)	0	10.3	0.078	2.157
	10	6.43	0.040	1.810
	15	2.57	0.037	1.375
	20	1.42	0.035	1.329
	30	0.51	0.031	1.257
	40	0.46	0.028	1.200
	60	0.50	0.024	1.173
	80	0.51	0.020	1.021
PAIC(2) (시료 2)	0	10.3	0.078	2.157
	10	3.57	0.035	1.502
	15	1.07	0.032	1.292
	20	0.62	0.030	1.287
	30	0.40	0.027	1.214
	40	0.40	0.025	1.127
	60	0.42	0.022	1.052
	80	0.42	0.017	0.857
저염기도 PAC	0	10.3	0.078	2.157
	10	5.21	0.037	1.720
	15	1.65	0.036	1.332
	20	0.90	0.034	1.314
	30	0.52	0.031	1.287
	40	0.48	0.030	1.207
	60	0.50	0.025	1.154
	80	0.50	0.021	1.120
PAC(17%)	0	10.3	0.078	2.157
	10	7.35	0.040	1.751
	15	2.55	0.038	1.380
	20	1.30	0.033	1.307
	30	0.63	0.032	1.243
	40	0.52	0.030	1.213
	60	0.52	0.024	1.185
	80	0.52	0.022	1.142

상기 [표 4]의 응집실험에서 사용된 응집제 각각의 응집제 주입량에 따른 응집효율을 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 PAIC(1) 및 PAIC(2)(시료1, 2)의 경우, PAC(17%)와 저염기도 PAC에 비해서 Al₂O₃ 함량이 적음에도 불구하고 비슷하거나 보다 우수한 응집효율을 나타내고 있으며, 특히 수중의 유기물 제거에 우수한 효과를 나타내고 있다.

<시험예 3>

PAIC(1) 및 PAIC(2)(시료1, 2)의 응집특성을 살펴보기 위하여, 하수처리장의 생물학적 처리에 의해 처리되어 소독조로 유입되기 전의 침전지 유출수를 채수(수질조건 아래 [표 5] 참조)하여 Jar-test를 이용한 응집실험을 실시하였으며, 응집실험장치는 상기 <시험예 2>의 PAIC(1) 및 PAIC(2)(시료1, 2)의 정수처리 응집특성에서 사용된 Jar-tester (Phipps & Bird사)를 이용하고 응집실험조건도 동일하게 이용하였다.

또 응집실험에서의 수질분석은 COD, 탁도, TP와 PO₄-P를 실시하였으며, 분석방법은 Standard methods (AWWA, 2005)와 수질오염공정시험법(환경부)에 의해 수행되었다. 수질분석에 사용된 분석방법 및 기기를 아래 [표 6]에 나타내었다.

그리고 응집실험에서 사용된 응집제는 본 발명에 따른 PAIC(1) 및 PAIC(2)(시료1, 2)와 정수처리 및 하ㆍ폐수처리 현장에서 통상적으로 많이 사용되고 있는 Al₂O₃ 함량이 17%, 염기도 40%인 폴리염화알루미늄( 이하 ‘PAC(17%)으로 정의합니다)과 Al₂O₃ 함량이 11%, 염기도 20%인 저염기도 PAC를 이용하여 응집제 각각의 주입량에 따른 응집특성인 응집효율을 시험하고, 그 결과를 아래 [표 7]에 나타내었다.

항목	pH	탁도(NTU)	COD(mg/ℓ)	UV₂₅₄(cm^-1)	TP(mg/ℓ)	PO₄-P(mg/ℓ)
수질	7.09	2.10	9.75	0.107	2.13	1.96

항목	단위	분석방법 및 기기
Jar-test	-	Jar-tester (Phipps & Bird, Model 7790-500)
pH	-	pH Meter (Mettler Delta 345)
탁도	NTU	Tubidity meter (HACH, 2100P)
COD	mg/ℓ	환경오염공정시험법(수질편)
UV₂₅₄	cm^-1	UV Spectrophotometer (UV-1201, Shimadzu)
TP, PO₄-P	mg/ℓ	환경오염공정시험법(수질편)

응집제	주입량(mg/ℓ)	COD(mg/L)	UV₂₅₄(cm^-1)	탁도(NTU)	TP(mg/ℓL)	PO₄-P(mg/)
PAIC(1) (시료 1)	0	9.75	0.107	2.10	2.13	1.96
	10	9.10	0.090	1.47	0.95	0.62
	30	8.90	0.076	0.51	0.24	0.10
	50	8.00	0.064	0.31	0.06	0.02
	100	7.73	0.058	0.25	0.02	0.01
	125	6.30	0.053	0.21	0.01	0.00
	150	5.87	0.050	0.21	0.01	0.00
PAIC(2) (시료 2)	0	9.75	0.107	2.10	2.13	1.96
	10	8.50	0.075	1.10	0.70	0.39
	30	7.75	0.063	0.32	0.11	0.02
	50	7.15	0.058	0.28	0.03	0.01
	100	6.72	0.054	0.20	0.01	0.00
	125	5.65	0.048	0.14	0.01	0.00
	150	4.15	0.045	0.14	0.01	0.00
저염기도 PAC	0	9.75	0.107	2.10	2.13	1.96
	10	9.15	0.087	1.48	0.83	0.57
	30	8.80	0.078	0.53	0.43	0.06
	50	8.10	0.065	0.33	0.09	0.03
	100	7.57	0.057	0.23	0.04	0.01
	125	6.25	0.050	0.23	0.02	0.01
	150	5.50	0.050	0.23	0.01	0.01
PAC(17%)	0	9.75	0.107	2.10	2.13	1.96
	10	9.32	0.085	1.47	0.93	0.60
	30	8.90	0.076	0.54	0.32	0.05
	50	8.15	0.067	0.32	0.08	0.03
	100	7.59	0.057	0.25	0.04	0.01
	125	6.30	0.049	0.25	0.02	0.01
	150	5.78	0.051	0.25	0.01	0.01

상기 [표 7]의 응집실험에서 사용된 응집제 각각의 응집제 주입량에 따른 응집효율을 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 PAIC(1) 및 PAIC(2)(시료1, 2)의 경우, PAC(17%)와 저염기도 PAC에 비해서 Al₂O₃ 함량이 적음에도 불구하고 우수한 응집효율을 나타내고 있으며, 특히 수중의 유기물 제거와 인 및 인산염 인의 제거에 우수한 효과를 나타내고 있다.

Claims

수산화알루미늄[Al(OH)₃]과 염산(HCl)을 120 ~ 180 rpm의 혼합조건으로 140 ~ 200℃에서 5 ~ 10시간 반응시켜 생성되는 Al₂O₃ 함량이 19 ~ 21중량% , 염기도 40%인 폴리염화알루미늄(PAC)에 염기도 조절제로 염화제1철 또는 염화제2철을 첨가하여 120 ~ 180 rpm의 혼합조건으로 40 ~ 80℃에서 1 ~ 5시간 반응시킨 후 희석수인 물을 투입하여 아래 [화학식 1]로 표현되는 Al₂O₃ 함량이 7 ~ 15중량%, Fe 함량이 1 ~ 5중량%인 폴리염화알루미늄철(PAIC)를 제조하는 것을 특징으로 하는 저염기도를 유지하는 응집제의 제조방법.
[화학식 1]
Al₂Fe_a(OH)_bCl_c (식에서 0.2≤a≤1.0, 0.5≤b≤2.1, 0.4≤c≤3.9)
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청구항1 기재의 [화학식 1]로 표현되는 Al₂O₃ 함량이 7 ~ 15중량%, Fe 함량이 1 ~ 5중량%인 저염기도를 유지하는 응집제를 이용하여 정수 또는 하ㆍ폐수를 처리하는 것을 특징으로 하는 정수 또는 하ㆍ폐수 처리방법.