KR101881654B1 - The method of preparing a warm bath water treatedly manufacture process - Google Patents
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Abstract
다량의 명반 및 유사명반, 미량의 유기 게르마늄 및 셀레늄, 미네랄 성분으로서 소량의 마그네슘, 소디움, 포타시움, 칼슘 그리고 중금속으로 철, 알미늄, 동, 아연, 망간, 극독성의 중금속 물질로서 극미량의 비소, 카드뮴, 납, 수은, 6가 크롬, 시안이 용존된 폐석탄 광산으로부터 흘러나오는 광천수로 유량 조절공정, 오존발생장치에 의한 산화분해 처리공정, 폭기공정, 여과상 통과 처리공정, 킬레이트 수지 처리공정 및 1차 및 2차 침전공정, 여과처리 공정 및 PH조절공정으로 광천수를 처리하여 온욕수를 얻는 방법에 관한 것이다.A small amount of magnesium, sodium, potassium, calcium and heavy metals as iron, aluminum, copper, zinc, manganese and poison toxic heavy metals such as arsenic, cadmium , Flow control process, oxidative decomposition process by ozone generator, aeration process, filtration process, chelate resin treatment process, and 1 case of lead, mercury, hexavalent chromium, and mineral water flowing from waste coal mine in which cyan is dissolved The present invention relates to a method for obtaining hot water by treating mineral water with a tea, a secondary precipitation process, a filtration process, and a pH adjustment process.
Description
본 발명은 천연광천수를 처리하여 온욕수를 얻는 방법에 관한 것으로 구체적으로는 강원도 함백산을 중심으로 한 강원도 영월군 상동읍 구례리 411-35호, 강원도 태백시 소도동 산 78번지 및 강원도 정선군 신동읍 방제리 산126-2에 소재하고 있는 폐석탄광산의 갱내 광천수에는 황화합물로서 Al2(SO4)3, Al2(SO4)(OH)10·5H2O, NH4Al(SO4)2·12H2O, Na4Al6Si8O94, MgAl2(SO4)4·22H2O, (K, Na)Al3(OH)6(SO4)2와 같은 명반형 화합물이 다량으로 함유되어 있고 또한 유기 게르마늄)(Ge-132)형태인 "HO-C-CH2-Ge=O-Ge-CH2-CH2-C-OH의 구조를 갖는 게르마늄이온(Ge++)이 다량으로 함유되어 있다.The present invention relates to a method for obtaining natural hot spring water by treating natural mineral waters, specifically, 411-35 Guryeri, Sungdong-eup, Yeongwol-gun, Gangwon-do, Gangwon-do, and 78-2 Sangdo-dong, Gangwon- as has sulfur compounds underground mineral water of the material, and waste coal mine in Al 2 (SO 4) 3, Al 2 (SO 4) (OH) 10 · 5H 2 O, NH 4 Al (SO 4) 2 · 12H 2 O, Na 4 Type compound such as Al 6 Si 8 O 94 , MgAl 2 (SO 4 ) 4揃 22H 2 O, (K, Na) Al 3 (OH) 6 (SO 4 ) 2, and organic germanium) It is contained as (Ge-132) form of "HO-C-CH 2 -Ge = O-Ge-CH 2 germanium ion (Ge ++) having the structure -CH2-C-OH much.
또한 이 광천수는 미량의 세레늄(Se)과 다량의 황산이온(1300~250PPM) 그리고 칼슘, 마그네슘, 소디움, 포타시움 등의 미네랄 성분이 함유되어 있고 유해금속으로 철, 동, 아연, 망간, 크롬, 카드미움 이온이 미량으로 함유되어 있는 광천수들로서 이 광천수 중에서 온욕수로서 유용한 성분인 게르마늄, 세레늄이 가장 많이 함유되어 있고 또한 수처리 과정이 용이한 방제리 석탄 폐광지의 광천수를 선택하여 전처리 공정, 유입처리수 유량 조절공정, 오존처리공정, 폭기처리공정, 여과처리공정, 킬레이트 수지처리공정 및 1~2차 침전처리, 여과처리 및 PH조절공정을 포함하는 천연 광천수를 처리하여 온욕수를 얻는 방법에 관한 것이다.The mineral water contains minerals such as trace amounts of sericin (Se), a large amount of sulfuric acid ions (1300 ~ 250PPM) and minerals such as calcium, magnesium, sodium and potash. The harmful metals include iron, copper, zinc, manganese, Mineral water containing a small amount of mite ions is selected. Mineral water of Geumjeri coal abandoned mine which contains germanium and serenium, which are the most useful components of hot spring water, and which is easy to water treatment, is selected as a mineral water. The present invention relates to a method for obtaining hot water by treating natural mineral waters including a process, an ozone treatment process, an aeration treatment process, a filtration treatment process, a chelate resin treatment process, a first to second precipitation treatment, a filtration treatment and a PH adjustment process.
상기 본 발명의 시도와 목적은 강원도 정선, 함백, 태백을 중심으로 한 폐탄광으로부터 발생되는 광천수 지역 현지인들에 발생한 여러가지 병에 대하여 광천수가 특효가 있는 사실에 착안하고 수 년동안 피부병을 비롯하여 위장병 및 수렴효과가 크다는 임상적 사실을 바탕으로 광천수 중 강원도 정선군 신동읍 방제리 산 126-2에 소재하고 있는 방제리 광천수를 선택 다단계의 처리공정을 통해 온욕수를 얻기 위해 온욕수로서의 적합성을 판단하는 여러가지 실험을 다음과 같이 실시하였다.The present invention has been made in view of the fact that mineral waters are effective for various diseases caused by locally produced mineral waters generated from abandoned coal mines in Jangseon, Gangwon, and Taebaek in Gangwon province, and for many years, Based on the clinical fact that there is a large convergence effect, we choose Bangje-ri mineral water located at 126-2, Bangje-ri, Sangdong-eup, Jeongseon-gun, Gangwon-do, Gangwon-do, Korea. In order to obtain hot water through multi-stage treatment process, Respectively.
1) 방제리 광천수의 수질을 분석한 결과를 표 1로 나타내었다.1) Analysis of the water quality of Bangjedong mineral water is shown in Table 1.
상기 표 1의 방제리 광천수 수질 분석결과에서 음용수의 수질기준은 유해 중금속의 유해 수준을 참고하기 위해 병기한 것이고 온욕수 또는 반신 온욕수의 기준이 될 수 없음을 첨언해 둔다.In the results of the analysis of the water quality of Banggyeong Mineral Water in Table 1, it is suggested that the water quality standards of drinking water are stipulated for reference to harmful level of harmful heavy metals and can not be a standard of hot bath water or hot water bath.
천연 광천수에는 다량의 유황을 함유한 유황천, 유리 이산화탄소가 함유된 탄산천, 많은 양의 명반 및 유사 명반을 함유한 명반천이 있으며, 이와 같은 광천수들은 온욕수 또는 노천 욕수로 이용되고 있다.Natural mineral waters include sulfur springs containing a large amount of sulfur, carbonate springs containing free carbon dioxide, and alum containing a large amount of alum and alum. These mineral waters are used as hot baths or open bath baths.
표 1의 방제리 광천수 수질 분석결과를 살펴보면 다음에 설명되는 실험항목 3의 방제리 광천수의 X-ray 회절 분석결과로 나타난 증발 잔여물이 3,360mg/l으로서 상당한 양임을 알 수 있고 증발 잔여물의 77.8wt%가 명반의 성질을 가진 물질이고 도 1의 X-Ray 회절 피크 상의 A로 표시되는 물질의 결정 구조식인 Al2(SO4)(OH)10·5H2O의 물질로서 Basaluminite라 하는 광석으로 이 광물질은 영국의 노르탐프톤시어(Northamptonshire)의 일체스터 및 크리프톤힐에서 출토되는 함수염기성 황산염 광물로 알려져 있으며 미상 백색이고 수용액은 가수분해되어 떫은 맛이 있고 물의 정화제 및 의약품으로서 수렴제 등으로 쓰이며 살균성도 있고 또한 도 1의 x-ray 회절 피크 상의 B로 표시된 구조식은 명반석(Natroalunite)으로 확인되었으며 이 광석은 미국 코로나도주 네이션 벨리 광산에서 출토되는 광물로의 명반석은 수렴, 지혈 및 방부작용을 하며 내복하여도 위장막에서 흡수되는 일이 없이 점막에 극소 작용을 하며 피부에 발생한 염증 수렴제로서 특효가 있고 0.02~1.5% 수용액을 흡입제 또는 습포제로 사용하며 구내염, 인후카타르 등의 수렴제로도 사용한다.As a result of X-ray diffraction analysis of the crude water of Experiment 3 described below, it can be seen that the amount of evaporation residue is 3,360 mg / l, which is 77.8 wt% of the evaporation residue, is of a material having the properties of alum also Single crystal structural formula of the material represented by a on the X-Ray diffraction peaks Al 2 (SO 4) (OH ) 10 · mineral ore, called Basaluminite as the material of 5H 2 O Is known as a hydrous basic sulphate mineral excavated from Ilchester and Crepton Hill, Northamptonshire, England. It is unlike white and its aqueous solution is hydrolyzed and has a pungent taste. It is also used as water purifying agent and medicines as astringent agent, Also, the structural formula denoted by B on the x-ray diffraction peak in FIG. 1 was identified as Natroalunite, The alveolar minerals in the minerals excavated in the minerals have convergence, hemostasis, and side effects. They are not absorbed by the gastrointestinal membrane but have no effect on the mucous membranes. They are effective as an astringent agent for skin inflammation and 0.02 ~ 1.5% aqueous solution as inhalants or poultices It is also used as a convergent agent such as stomatitis and throat qatar.
하므로서 방제리 광천수에는 충분한 양의 명반 및 유사명반이 용해되어 있고 피부에 미치는 효능이 크다 할 것이므로 온욕수 또는 반신온욕수로 사용할 수 있는 광천수라 할 수 있다., It can be said that it is a mineral water which can be used as a warm bath water or a half bath water bath because the sufficient amount of alum and similar alum are dissolved in the water of the Yangjae mineral water and the effect on the skin is great.
또한 방제리 광천수에는 미네랄 성분으로서 칼슘, 포타시움, 소디움, 마그네슘이 비교적 다량으로 용존되어 있고 미네랄 성분 중 K, Na 및 Mg 이온은 대부분이 황산이온과 결합되어 명반 및 유사명반을 구성하는 금속이온이라 할 수 있으며 미네랄 중 칼슘은 인체에 흡수되어 몸을 지탱하는 뼈와 치아를 만들며 근육이나 신경의 활동을 정상적으로 유지하는 작용을 하고 혈액응고 작용을 한다.In addition, calcium, potassium, sodium, and magnesium are dissolved in a relatively large amount as minerals in the Yangjae mineral waters, and K, Na and Mg ions in the mineral components are mostly combined with sulfate ions to form metal algae and alum Calcium in the minerals is absorbed by the body to make the bones and teeth that support the body, the muscles and nerves to maintain normal activity and blood coagulation.
마그네슘은 근육 중에서 수축에 관여하고 신경중에는 뇌와 신경 계통을 정상적으로 유지하는 역할을 하며 칼륨은 세포 중에서 삼투압의 조정, 근육이나 신경의 작용을 조정하는 이외에 나트륨과 함께 혈압을 고르게 하고 나트륨은 삼투압의 조정, 수분 평형의 유지, 체액의 PH조절, 근육이나 신경의 흥분 조정 작용을 하며 방제리 광천수에 미네랄 성분과 황산 이온의 용존량이 비교적 높은 이유는 증발 잔유물에서 나타나 있는 명반 성분의 비율이 높은 것에 기인하고 있으며 광천수로서 미네랄 함량이 큰 것은 세포 및 신경세포막을 통하여 이동될 수 있는 물질들이므로 온욕상 좋은 영향을 줄 것으로 판단하고 있다.Magnesium is involved in contraction in the muscles and maintains normal brain and nervous system in the nerve. Potassium regulates the osmotic pressure in the cells, adjusts the action of the muscles and nerves. It also balances the blood pressure with the sodium and the sodium adjusts the osmotic pressure , The maintenance of moisture equilibrium, the control of PH of body fluids, and the excitement of muscles and nerves, and the reason why the dissolved amount of minerals and sulfate ions in the Kimchi mineral water is relatively high is attributed to the high ratio of alum components in the evaporation residues Mineral content of mineral water is considered to be a substance that can be transported through cells and nerve cell membranes, so that it will have a good effect on hot bathing.
또한 중금속으로서는 철, 아연, 동, 망간, 비소(As) 납, 카드뮴, 수은, 알루미늄 등으로서 이들 중금속 중 철, 동, 비소, 납 및 수은은 음용수질 기준치 이하로 문제되지 않는 것으로 판단되며 아연, 망간, 카드뮴, 알루미늄이 음용수 수질 기준을 초과하고 있으나 알루미늄은 본 발명에서 얻고자하는 명반 온욕수의 명반량을 위해 황산이온과 함께 필요한 것이고 아연 및 망간은 중금속이라 할지라도 인체에 큰 피해는 없지만 수처리 과정을 통하여 용존 함량을 크게 줄일 필요가 있고 극독성 중금속인 카드뮴은 수처리 과정을 통해 음용수 수질 기준치 이하로 줄여야 한다.Iron, copper, arsenic, lead, and mercury in these heavy metals are considered to be no problem below the drinking water quality standard. Iron, zinc, copper, manganese, arsenic (As) lead, cadmium, mercury, Although manganese, cadmium and aluminum exceed the drinking water quality standard, aluminum is necessary together with sulfate ion for the amount of alum in the present invention. Even if zinc and manganese are heavy metals, there is not much damage to the human body, It is necessary to drastically reduce the amount of dissolved cadmium through the process and the cadmium which is an extremely toxic heavy metal should be reduced to below the drinking water quality standard through the water treatment process.
그 밖에 게르마늄과 세레늄이 방제리 광천수에 용존되어 있다는 사실은 명반 또는 유사명반이 다량으로 용존된 광천수에 극히 드문 현상으로 획기적인 현상이라 할 수 있고 본 발명 온욕수를 개발하는 동기를 부여한 것이라 할 수 있다.In addition, the fact that germanium and serenium are dissolved in the Yangjae mineral spring water is an extremely rare phenomenon in mineral water which is dissolved in a large amount of alum or aluminous alum, which is an epochal phenomenon and gives motivation to develop the hot water of the present invention.
"HO-C-CH2-Ge=O-Ge-CH2-CH2-C-OH"의 구조를 갖는 유기 게르마늄의 신체적 작용은 구조식에서와 같이 게르마늄이 산소와 결합하고 있어 이를 복용할 시 다량의 산소를 인체에 공급할 수 있고 따라서 순환계의 이물질, 노폐물, 독소 등을 산화분해시켜 대, 소변 및 피부로 동반 배출하는 작용을 하며 종암 등 각종 악성 피부질환에 특효가 있는 것으로 알려져 있으며 세레늄은 항암 호르몬 및 효소의 활성화로 작용하는 물질로 보고되고 있어 온욕수에 용존된 명반 및 유사명반과 함께 탁월한 온욕 효과를 개대할 수 있는 온욕수라 할 수 있다.The physical action of organic germanium having the structure of "HO-C-CH 2 -Ge = O-Ge-CH 2 -CH 2 -C-OH" is as shown in the structural formula, Oxygen can be supplied to the human body, and thus it is known to oxidize and decompose foreign substances, wastes, and toxins in the circulatory system, and exerts its action on urine and skin. It is known to be effective for various kinds of malignant skin diseases such as stomach cancer. It is reported as a substance acting as an enzyme activation, and it can be said that it is a hot water bath which can develop an excellent hot bath effect together with alum and alum alum dissolved in hot water.
2) 일반세균, 대장균, 유기물질이 전혀 검출되지 않았다.2) No bacteria, Escherichia coli or organic substances were detected.
3) 방제리 광천수 및 증발 잔여물의 화학적 분석3) Chemical analysis of Bangje-ri mineral waters and evaporation residues
(1) X-Ray 회절 분석 및 화학분석 (1) X-Ray diffraction analysis and chemical analysis
① 광천수의 시료를 열판(Hot plate) 상에서 증발 잔유물의 화학적 구조를 변질시키지 않기 위하여 40~50℃에서 약 1리터를 증발시킨 후 백색 고체를 잔유물로 얻은 후 110℃의 전기 오븐에서 2시간 건조 후 x-ray 회절 분석을 한 결과는 다음과 같다. (1) In order to prevent the chemical structure of the evaporation residue from being altered on a hot plate, about 1 liter of the mineral water sample is evaporated at 40 to 50 ° C., and the white solid is then obtained as a residue, and then dried in an electric oven at 110 ° C. for 2 hours The results of x-ray diffraction analysis are as follows.
② x-ray 회절 분석기 : 일본 RIGAKU시제, Model No. : Geigerflex Ⅲ A② x-ray diffractometer: Model RIGAKU, Model No. : Geigerflex Ⅲ A
③ x-ray 회절 분석③ x-ray diffraction analysis
시료의 특성을 검토하기 위하여 target는 CuKa를 필터는 monochro를 사용하였고 전압은 30kv, 전류는 10mA이고 스케닝 속도(Scanning speed)는 2°/min로 조절하였다. In order to investigate the characteristics of the sample, CuKa filter was used as a target, the voltage was 30 kV, the current was 10 mA, and the scanning speed was 2 ° / min.
이상의 조건으로 광천수 증발 잔류물의 x-ray 회절분석을 한 결과는 도 1과 같다.The results of the x-ray diffraction analysis of the evaporation residue of the mineral water under the above conditions are shown in Fig.
도 1에서 보면 x-ray 회절 피크상의 A로 표시된 물질의 결정 구조식은 다음과 같다.1, the crystal structure of the substance represented by A on the x-ray diffraction peak is as follows.
X-Ray diffraction index card에서 분석한 구조식으로는 Al2(SO4)(OH)10·5H2O로써 이 물질명은 Aluminium sulfate hydroxide hydrate의 분자식을 갖는 물질로서 Basaluminite 라고 하는 광석으로 부터 용출되어 나온 물질임이 확인되었다.The structural formula analyzed by the X-ray diffraction index card is Al 2 (SO 4 ) (OH) 10 · 5H 2 O, which is a substance having the molecular formula of aluminum sulfate hydrate hydrate. It is a substance eluted from ore called basaluminite .
이 광물질은 본래 영국의 Northamptonshire의 Irchester 및 Clifton-Hill에서 출토되는 함수 염기성 황산염 광물로서 알려졌으며 미상 백색이고 수용액은 가수분해되어 떫은 맛이 있고 물의 정화제 및 의약품으로서 수렴제 등으로 쓰이며 이 광물에서 유도되는 화합물로서는 겹염인 백반, 유사백반, 강유선체인 기시등이 있는 것으로 보고되고 있다. This mineral is originally known as hydrobromic sulphate minerals derived from Irchester and Clifton-Hill in Northamptonshire, England. It is not known whitish and its aqueous solution is hydrolyzed and has a pungent taste. It is also used as a water purifying agent and as a medicine for astringent agent. Are reported to have double ply, similar ply, and radial ply.
X-Ray 회절 피크상의 B로 표시된 물질의 구조식은 명반석으로서 X-Ray diffraction index card에서 확인되었으며 이 물질은 본래 광석으로서 미국의 콜로나도주 Nation Belle 광산에서 출토되는 광물로서 이의 구조식은 The X-ray diffraction index card shows the structural formula of the substance marked B on the X-Ray diffraction peak. It is a mineral ore excavated from the Nation Belle mine in Colonado, USA as its original ore,
(K,Na)Al3(OH)6(SO4)2이며 6방 결정체의 광물로서 백색 투명에서 반투명이며 이의 출토 과정은 화산암을 이루고 있는 지하에서 화산성 가스의 황이 작용하거나 지하수 속에 들어 있는 황산이 알루미나질 암석에 작용하여 이루어진 것으로 보고 되고 있다.(K, Na) Al 3 (OH) 6 (SO 4 ) 2 , which is a mineral of hexagonal crystals. It is translucent from white to transparent. Its excavation process is carried out by sulfuric acid in underground volcanic rocks, Have been reported to have acted on alumina rocks.
지하의 광맥 성분 중 명반의 성분을 확인하기 위하여 본 증발산유물의 성분 분석 결과는 다음표 2와 같다.In order to identify the components of algae in the underground veins, the compositional analysis results of the evapotranspiration artifacts are shown in Table 2 below.
표 2에서와 같이 KAl(SO4)2의 백반의 순수한 형태로 지하층 중의 백반을 추정한 결과 약 43% 정도의 명반석이 존재하는 것으로 생각된다.As shown in Table 2, in the pure form of KAl (SO 4 ) 2 , it is estimated that there are about 43% of the aurora in the basement layer.
도 2는 X-RAY 회절각도(2θ)를 80°까지 하여 분석한 결과이다. 도 2에서 표시된 물질은 Aluminium sulfate로써 이 구조식은 Al2(SO4)3 이며 B로 표시된 물질은 Aluminium sulfate hydrate로 나타났다. 이들 중 특히 구조로 예상되는 식은 NH4AlSO4)2·12H2O로서 Ammonium Aluminium sulfate이다.FIG. 2 shows the result of analyzing the X-ray diffraction angle (2?) Up to 80 °. The material shown in FIG. 2 is Aluminum sulfate, which is represented by Al 2 (SO 4 ) 3 and the material indicated by B is Aluminum sulfate hydrate. Among these, the expected formula is NH 4 AlSO 4 ) 2 · 12H 2 O as Ammonium Aluminum sulfate.
이들 물질은 12수염으로 존재하는 것이 대부분이며 암모니아성 명반물질이다. C로 표시된 피크 상의 물질은 Aluminium sulfide silicate sodium으로서 Na4Al6Si8O23S4의 구조식을 갖는 물질인 것으로 확인 추정된다. D로 표시된 물질은 MgAl2(SO4)4·22H2O의 구조식을 갖는 물질로 추정 확인되었다.These substances are most likely to be present as 12-hairs and are ammonia-like aluminous substances. It is estimated that the substance on the peak indicated by C is aluminum sulphide silicate sodium, which has the structural formula of Na 4 Al 6 Si 8 O 23 S 4 . Material indicated by D was estimated to determine a material having a structural formula of MgAl 2 (SO 4) 4 · 22H 2 O.
이들 물질의 분석 결과의 대부분은 황산 알루미늄의 형태를가진 구조가 주축을 이루는 분자들로 되어 있으며 특히 명반의 성분과 유사성을 띄고 있는 것이 특징이라 하겠다.Most of the analytical results of these materials are characterized by the structure of aluminum sulphate as the main axis molecules, which are similar to those of alum.
따라서 본 시험결과의 분자구조를 정리해 보면 다음과 같다.Therefore, the molecular structure of this test result can be summarized as follows.
1. Aluminium sulfate(Al2(SO4)3)1. Aluminum sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 )
2. Aluminium sulfate hydrate(Al2(SO4)(OH)10·5H2O) 2. Aluminium sulfate hydrate (Al 2 ( SO 4) (OH) 10 · 5H 2 O)
3. Ammonium aluminium sulfate(NH4AlSO4)2·12H2O)3. Ammonium aluminum sulfate (NH 4 AlSO 4 ) 2揃 12H 2 O)
4. Amuminium sulfide silicate sodium(Na4Al6Si8O23S4)4. Aminium sulfide silicate sodium (Na 4 Al 6 Si 8 O 23 S 4 )
5. Magnesium aluminium sulfate(MgAl2(SO4)4·22H2O)5. Magnesium aluminum sulfate (MgAl 2 (SO 4 ) 4 .22H 2 O)
6. Kalium natrium alum((K,Na)Al3(OH)6(SO4)2)6. Kalium natrium alum ((K, Na) Al 3 (OH) 6 (SO 4) 2)
등의 물질이 복합적으로 광천수의 주성분을 이루고 있는 것으로 판단되었다.Were found to be the main components of mineral water.
이들 중에서 특히 명반의 성질을 지닌 물질이 얼마나 용존되었는가를 알아보기 위하여 대한 약전의 Alum 용액의 정략분석 방법에 의하여 분석한 결과는 다음과 같다.Among them, Alum solution of Alum 's solution was analyzed in order to investigate the extent of dissolution of Alum - like substances.
수처리에는 용수처리, 폐수처리, 지하수 처리, 광천수 처리 등 다양한 수처리로 구분할 수 있다. 용수처리는 주로 빗물과 같은 지표수 처리를 위한 장치나 방법들로 된 일반적인 계통도 들이 널리 알려져 있으며 이는 조망 및 세망 스크린을 사용한 전처리 공정, 화학적인 응집응결, 침전 과립상 매질 여과 그리고 염소와 같은 살균 처리를 하는 계통도이고 공장폐수 및 생활오수 등의 폐수처리 또한 일반적인 처리 계통도가 알려져 있으며 가장 일반적인 것으로는 1차, 2차 처리 장치와 3차 처리장치 그리고 물리적, 화학적 장치로 되어 있고 1차 처리는 폐수 중 다량의 부유고형물을 제거하기 위한 장치로 구성되어 있으며 제거된 고형물은 대부분의 경우 부속되는 적합한 처분을 함으로써 처리해야 하고 2차 처리는 남아 있는 유기성 부유 고형물과 유기성 용존 고형물을 생물학적으로 산화시키는 장치와 방법으로 구성되어 있다.Water treatment can be divided into water treatment, wastewater treatment, ground water treatment, mineral water treatment and various water treatment. The general treatment schemes for water treatment are mainly known as apparatuses and methods for the treatment of surface water such as rainwater, which are used for pretreatment using a screen and a screen, chemical coagulation, precipitation granular media filtration and sterilization treatment such as chlorine And general treatment schemes are also known for treatment of wastewater such as factory wastewater and domestic wastewater. The most common ones are primary and secondary treatment units, tertiary treatment units and physical and chemical units. The primary treatment is a large amount of wastewater , And the removed solids should be treated by appropriate disposal in most cases, and the second treatment is a device and method for biologically oxidizing the remaining organic suspended solids and organically dissolved solids Consists of.
또한 지하수는 수질이 양호하기 때문에 과포화된 상태로 존재하는 이산화탄소와 같은 가스제거와 경도가 높으면 석회-소다 공정이나 이온교환에 의한 연수화 공정이 필요하고 다량의 철분이나 망간이 함유되어 있으면 이를 제거하기 위한 특별한 방법이 필요하다. In addition, since groundwater is good in water quality, it is necessary to remove gas such as carbon dioxide which exists in a supersaturated state and softening process by lime-soda process or ion exchange if the hardness is high. If a large amount of iron or manganese is contained, A special method is needed.
광천수는 다량으로 함유된 성분에 따라 유황천, 탄산천, 명반천이라 부를 수 있고 수처리 방법도 큰 차이가 있다. 본 발명과 같이 다량의 명반과 유사명반이 함유된 광천수의 수처리는 명반을 기본으로 하여 온욕수를 얻고자 하므로서 수처리에 의한 명반의 손실이 적고 인체 및 피부에 유익한 게르마늄 및 세레늄, 미네랄 성분의 손실을 최소화 함과 동시에 중금속의 제거를 최대화하고 극독성 중금속을 완전히 제거하는 수처리로 온욕수를 얻는 방법으로 다른 광천수 처리에 비해 특징이 있는 수처리 방법이라 할 수 있다.Mineral water can be called a sulfur spring, a carbonate spring, or an alum lavender depending on the ingredients contained in large quantities, and there is a big difference in water treatment methods. As in the present invention, the water treatment of a mineral water containing a large amount of alum and alum alum is based on alum, and the loss of alum due to water treatment is small and the loss of germanium and serenium and minerals Minimizes the amount of heavy metals, maximizes the removal of heavy metals, and completely eliminates extreme toxic heavy metals. It is a water treatment method that is characterized by a feature compared to other mineral water treatment.
본 발명은 폐석탄 광산으로부터 흘러나오는 다량의 명반 및 유사명반 성분, 미네랄 성분, 중금속 성분, 미량의 게르마늄 및 세레늄이 용존된 광천수를 경제적이고 효율적인 소규모 처리 시스템으로 처리하므로서 중금속 이온의 제거율을 높임과 동시에 온욕효과를 극대화할 수 있는 광천수 처리에 의한 온욕수 제조방법을 제공함에 있다.The present invention provides an economical and efficient small-scale treatment system for treating a large amount of alum and alum aliquot components, minerals, heavy metal components, trace germanium and selenium dissolved from waste coal mines, in an economical and efficient small-scale treatment system, And to provide a method of manufacturing a hot water bath by mineral water treatment which can maximize the warm bath effect.
유입 광천수의 일정량을 연속적으로 처리할 수 있도록 광천수의 유입량을 조절하는 1단계 공정One-step process to control the inflow volume of mineral water so that a certain amount of inflowing mineral water can be treated continuously
오존발생장치에 의한 오존 산화법으로 광천수에 용존된 중금속 이온을 산화 분해시키는 2단계 공정Two-step process to oxidize and decompose heavy metal ions dissolved in mineral water by ozone oxidation method by ozone generator
중금속 이온을 산화 분해시킨 광천수를 폭기 처리하는 3단계 공정Three-step process to aeration the mineral water that oxidizes and decomposes heavy metal ions
폭기 처리한 광천수를 여과조의 여과상을 통과시켜 폭기처리수를 여과하는 4단계 공정A four-step process of filtering the aeration water through an aeration-treated mineral water through a filtration tank of a filtration tank
여과 처리된 광천수를 킬레이트 이온 교환수지체를 통과시켜 금속 특히 중금속이온을 흡착 제거하는 5단계 공정Five-step process for adsorbing and removing metals, especially heavy metal ions, through filtration treated mineral water through a chelate ion-exchange resin
킬레이트 이온 교환수지체를 통과한 광천수를 1차 및 2차 침전조를 거쳐 여과하는 6단계 공정6 step process of filtering the mineral water passing through the chelate ion exchange resin through the first and second settling tank
여과 처리한 광천수를 PH 4.0~4.5 범위로 조정하여 온욕수를 얻는 7단계 공정을 포함하는 천연 광천수를 처리하여 온욕수를 얻는 방법이다.And a 7 step process for obtaining hot water by adjusting the filtered mineral water in the pH 4.0 to 4.5 range to obtain hot water.
본 발명에서와 같이 광천수를 다단계 공정으로 수처리하여 온욕수를 얻는 방법은 수처리로 광천수에 용존된 인체 및 피부에 유용한 성분의 손실을 최소화하고 중금속 성분의 제거를 최대화한 효율적인 방법이고 또한 오존 농도가 높은 반도체형 오존 발생기 장치를 사용하므로서 중금속의 산화 분해를 크게 향상시킬 수 있어 경쟁력을 확보할 수 있으며 이와 같은 방법으로 얻어진 온욕수는 다량의 명반과 유사명반 성분이 함유되어 있고 이와 같은 명반은 의약품의 수렴제로 사용하고 있으며 피부에 탄력성을 부여하고 피부에 발생한 염증 수렴제로 특징이 있고 정수 및 살균 기능도 있으며 게르마늄은 종암 등 각종 악성 피부 질환에 특효가 있는 것으로 알려져 있고 미네랄 성분 또한 광천수로서 미네랄 함량이 높아지면 세포 및 신경세포막을 통하여 이동될 수 있는 물질이므로 온욕상 신체 및 피부에 좋은 영향을 줄 수 있는 온욕수라 할 수 있다.As in the present invention, the method of obtaining hot water by water treatment of mineral water in a multistage process is an efficient method of minimizing loss of components useful for the human body and skin dissolved in mineral waters by water treatment and maximizing the removal of heavy metal components, The use of the semiconductor ozonizer system can greatly enhance the oxidative decomposition of heavy metals and thus ensure competitiveness. The hot bath water thus obtained contains a large amount of alum and similar alum components, It is used as an anti-inflammatory agent that gives elasticity to the skin. It is characterized as an inflammatory astringent agent that has the function of water purification and sterilization. It is known that germanium is effective for various kinds of malignant skin diseases such as stomach cancer. Mineral component is also mineral Through cell and nerve cell membrane It is a substance that can be moved, so it can be said that it is a hot bath which can have a good effect on the body and the skin.
도 1 광천수 증발 잔류물의 X-Ray 회절 분석도
도 2 광천수 증발 잔류물의 X-Ray 회절 분석도
(X-Ray 회절 각도(2θ)를 80°까지 한 분석결과)Fig. 1 X-ray diffraction diagram of the evaporation residue of mineral waters
Figure 2 X-ray diffraction diagram of the evaporation residue of mineral water
(An analysis result of the X-ray diffraction angle (2?) Of up to 80 °)
본 발명은 강원도 정선군 신동읍 방제리 산 126-2에 소재하고 있는 폐석탄광산으로부터 흘러 나오는 다량의 명반 및 유사명반 성분, 미네랄 성분, 중금속 성분, 유기게르마늄 및 세레늄이 함유된 광천수에서 인체에 유해한 중금속 성분을 다단계의 공정을 거치게 하므로서 줄이거나 제거하고 인체 및 피부에 유용한 명반 및 유사명반, 미네랄 성분, 세레늄 및 게르마늄 성분의 손실율을 줄일 수 있는 온욕수의 제조 방법에 관한 것으로 이를 구체적으로 설명하면 The present invention relates to a method for recovering a heavy metal component harmful to the human body in a mineral water containing a large amount of alum and similar alum component, mineral component, heavy metal component, organic germanium and selenium flowing from a waste coal mine located at 126-2, Sangdong- To a method for manufacturing a hot water bath which can reduce or eliminate the loss of the alum and alum, minerals, selenium and germanium components which are useful for the human body and skin by performing a multi-step process,
유입 광천수의 일정량을 연속적으로 처리할 수 있도록 광천수의 유입량을 조절하는 1단계 공정One-step process to control the inflow volume of mineral water so that a certain amount of inflowing mineral water can be treated continuously
반도체형 오존농도 4~6 중량%의 오존발생기 장치에 의한 오존 산화법으로 광천수에 용존된 중금속 이온을 산화 분해시키는 2단계 공정A two-step process for oxidizing and decomposing heavy metal ions dissolved in mineral water by an ozone oxidation method using an ozone generator apparatus having a semiconductor ozone concentration of 4 to 6 wt%
중금속 이온을 산화 분해시킨 광천수를 폭기 처리하는 3단계 공정Three-step process to aeration the mineral water that oxidizes and decomposes heavy metal ions
폭기 처리한 광천수를 여과조의 여과상을 통과시켜 폭기처리수를 여과하는 4단계 공정A four-step process of filtering the aeration water through an aeration-treated mineral water through a filtration tank of a filtration tank
여과 처리된 광천수를 킬레이트 이온 교환수지체를 통과시켜 중금속 이온을 흡착 제거하는 5단계 공정5-step process for adsorbing and removing heavy metal ions by passing filtrated mineral water through a chelate ion-exchange resin
킬레이트 이온 교환수지체를 통과한 광천수를 1차 및 2차 침전조를 거쳐 여과하는 6단계 공정6 step process of filtering the mineral water passing through the chelate ion exchange resin through the first and second settling tank
여과 처리한 광천수를 PH 4.2~4.5 범위로 조절하여 온욕수를 얻는 7단계 공정을 포함하는 천연 광천수를 처리하여 온욕수를 얻는 방법에 관한 것이다.And a seventh step of obtaining a warm bath water by adjusting the filtered mineral water to a pH of 4.2 to 4.5 in the range of pH 4.2 to 4.5.
상기 온욕수를 얻는 방법에 있어서 2단계 공정에서 사용하는 오존 발생장치는 공냉식 반도체 타입인 OZONAIR GENERATOR를 사용하며 다른 오존발생기 장치와 비교한 비교 상황표 및 발생 오존농도를 표 3 및 표 4로 각각 나타내었다.The ozone generator used in the two-stage process for obtaining the hot bath water uses an air-cooled semiconductor type OZONAIR GENERATOR, and the comparison table and the generated ozone concentration in comparison with other ozone generator devices are shown in Tables 3 and 4, respectively .
(반도체 TYPE)OZONAIR CO.
(Semiconductor type)
Remarks
(95% 이상)O 3 method
(95% or more)
생산전력량O 3 type 1kg
Production power
전력 제외Amenities
Exclude power
1kg 생산당O 3 method
1kg per production
1/10~1/50
면적CD TYPE
1/10 to 1/50
area
오존발생기semiconductor
Ozone generator
전환 사용방식AC to DC
How transitions are used
CD TYPE
(주)OZONAIR
(week)
(% by weight)Gas state ozone concentration
(% by weight)
용존농도
(mg/l)ozone
Dissolved concentration
(mg / l)
용존농도 : 미국 E.P.A. 규정 C.T 값 0mg/l(C:C. in mg/l, T:T. in time = C.T VALUE)Dissolution Concentration: United States E.P.A. Regulation C. T value 0 mg / l (C: C. In mg / l, T: T. In time = C. T VALUE)
학 보 : 미국 0.GUNITSCHOOL: USA 0.GUNIT
상기 표 3 및 4에서와 같이 본 발명에서 사용하는 오존발생기 장치는 공기 중 또는 수중에서의 오존 농도가 높아 짧은 시간에 중금속을 산화 분해하므로서 광천수의 중금속 제거율 및 수처리 능력을 높일 수 있고 강력한 산화력으로 난분해성 오염물질을 분해하고 악취 제거 등 탁월한 살균력과 유해 중금속을 산화 분해시켜 침전과 여과 공정으로 대부분 또는 전부를 제거하고 명반 온욕수를 유지하는 황산이온과 인체에 유익한 성분인 미네랄의 평행을 유지시켜 온욕수의 효과를 증대시키며 또한 광천수 중의 녹조 미생물을 사멸 시킨 다음 물 속의 생물학적 산소요구량으로 되돌아 가는 작용을 하게 된다.As shown in Tables 3 and 4, the ozone generator device used in the present invention has a high ozone concentration in air or in water, thereby oxidizing and decomposing heavy metals in a short time, thereby increasing the heavy metal removal rate and water treatment ability of mineral water, It decomposes degradable pollutants and eliminates bad odors. It excellently disinfects harmful heavy metals and oxidizes and decomposes to remove most or all of them by precipitation and filtration process. It maintains parallelism of minerals, Increases the effect of water and also kills algae microbes in mineral waters and then returns to the biological oxygen demand in the water.
특히 오존 발생기 장치는 특히 시안과 크롬의 제거에 효과가 있다.Particularly, the ozone generator apparatus is particularly effective in removing cyan and chromium.
3단계 공정에서 2단계 공정을 거친 광천수 폭기 공정은 중금속의 산화 분해 효과를 높이고 중금속 산화 분해물의 응집효과를 높이므로서 여과 효율을 향상시킴에 있고 또한 광천수 중의 잔류 염소, 암모니아가 제거되며 본 공정에서는 산기식 폭기장치를 사용한다.In the three-step process, the mineral water aeration process that has undergone the two-stage process improves the oxidative decomposition effect of heavy metals and improves the filtration efficiency by increasing the coagulation effect of heavy metal oxidative decomposition. In addition, residual chlorine and ammonia in mineral water are removed, An aeration-type aeration device is used.
4단계 공정의 여과조에서 사용되는 여과상은 3~5mm 크기의 굵은 모래층, 2~3mm로 입상화시킨 소오다형 제오라이트층 3~5mm로 입상화시킨 인공배양토 층으로 적층된 여과상으로 각 층은 상기 입자들이 빠져 나올 수 없는 망목으로 된 합성수지재의 망상 직물로 둘러쌓인 견면 매트층을 적층시킨 여과상이다.The filtration phase used in the filtration tank of the 4th step process is a filtration phase in which a coarse sand layer of 3 to 5 mm in size and an artificial enriched soil layer granulated in 3 to 5 mm of a zeolite zeolite granule granulated in 2 to 3 mm, Is a filtration layer formed by laminating a plaster mat layer surrounded by a mesh fabric of a synthetic resin material which can not escape.
제오라이트는 3~5mm로 입상화하여 맑은 물에 3회 이상 깨끗하게 씻은 다음 100℃로 30분간 열처리 후 청정수로 3회 이상 깨끗하게 하여 10시간 이상 음 건하에 여과재로 사용한다.The zeolite is granulated to 3 ~ 5mm and washed cleanly in clear water more than 3 times. After heat treatment at 100 ℃ for 30 minutes, clean the zeolite more than 3 times with clean water and use it as a filter medium for more than 10 hours.
이와 같은 제오라이트는 흡착, 이온교환 및 치환성이 우수하나 입상 재료의 경우 10만원/톤을 호가하는 문제점이 있으므로 제오라이트를 40% 사용하고 제오라이트 보다 우수한 공극 확보로 반복 치환성과 이온 교환성을 갖는 값싼 인공배양토를 60% 사용하므로서 경쟁력을 확보할 수 있으며 적층체의 총 두께는 30cm~50cm 범위이다.Although such zeolite has excellent adsorption, ion exchange and substitution properties, it has a problem of charging 100,000 Won / ton for granular materials. Therefore, 40% of zeolite is used and the voids are secured better than zeolite, It is possible to secure competitiveness by using 60% of culture soil, and the total thickness of laminate is in the range of 30cm ~ 50cm.
상기 인공배양토라 함은 규소, 알루미나 함량이 75~95%인 자체 경화성이 극히 우수한 프라이에쉬 1톤에 경화제로서 포트란트 시멘트 70kg을 혼합한 혼합분말을 분급하면서 염화마그네슘, 염화칼슘의 혼합물로 된 토양 고화제 수용액을 분사하여 특수 가공한 조립토를 옹스트롬 기공처리 방법으로 처리한 빈튜(공극)의 침상 결정 구조체로서 무균성, 다공질의 조립체인 인공배양토이다.The artificial cultivation soil refers to a soil having a mixture of magnesium chloride and calcium chloride while classifying a mixed powder obtained by mixing 70 kg of Fortent cement as a hardening agent and 1 ton of frying oil excellent in self-curing property having a silicon and alumina content of 75 to 95% It is a needle-shaped crystal structure of Bintu (pore) which is processed by Angstrom porosity treatment of granulated specially processed by spraying a topical aqueous solution. It is an artificial enrichment soil which is an aseptic and porous assembly.
상기 여과상에서 제오라이트는 이온 교환능이 있는 물질로서 광천수 중의 중금속 이온도 흡착제거 하지만 경수를 연수화 하는데 효과가 있다.The zeolite in the filtration phase is an ion exchangeable substance, which adsorbs and removes heavy metal ions in the mineral water but is effective in softening the hard water.
연수화 과정에서 지오라이트는 광천수 중의 칼슘 및 마그네슘 이온이 흡착 제거되고 대신에 소다 지오라이트의 나트륨 이온을 광천수 중에 방출하며 인공배양토 또한 지오라이트와 같이 중금속의 이온 교환 및 연수화 하는데 효과가 있다.During the softening process, the gyroidite absorbs and removes calcium and magnesium ions in the mineral water, instead discharges the sodium ion of the sodagiolite into the mineral water, and the artificial cultivation soil is also effective to ion exchange and soften heavy metals like the gyroite.
여과상을 통과한 광천수는 킬레이트 이온 교환수지체를 통과하므로서 특정의 중금속 이온에 대하여 선택적인 흡착성을 가지므로서 중금속이 제거된다.The mineral water passing through the filtration phase passes through the chelate ion exchange resin and has selective adsorption on specific heavy metal ions, so heavy metals are removed.
킬레이트 수지는 양성이온 교환 수지로서 제3급 아민과 카르복시산기로 이미노디아세트산기를 함유하고 있고 특정의 중금속이온에 대하여 선택성을 가진 킬레이트 수지이다.The chelating resin is a positive ion exchange resin containing a tertiary amine and an iminodiacetic acid group as a carboxylic acid group and a chelating resin having selectivity for a specific heavy metal ion.
사용할 때는 나트륨형으로 사용하며 중금속이온과 배위결합하므로 중금속을 포착하고 배위결합한 수지는 광산으로 처리하므로 재생되며 이 수지의 금속이온에 대한 선택성은 정성적으로 다음과 같다.When used, it is used in sodium form. Since it is coordinated with heavy metal ions, the heavy metal is captured, and the coordinated resin is regenerated by treating with mine, and the selectivity for the metal ion of this resin is qualitatively as follows.
F+++>Al+++>La+++>Hg++>UO2 ++>VO2 ++>Pb++>Cd++>Zn++>Fe++>Mn++>Ca++>Ba++>Sr++ 3가 이온에 대하여 킬레이트 생성력이 크므로 재생되기 어렵고 고농도의 광산을 사용하면 재생이 가능하다.F +++ > Al +++ > La +++ > Hg ++ > UO 2 ++ > VO 2 ++ > Pb ++ > Cd ++ > Zn ++ > Fe ++ > Mn ++ > Ca ++ > Ba ++ > Sr ++ It is difficult to regenerate because of its high chelating ability with respect to trivalent ions, and it can be regenerated by using high concentration mines.
킬레이트 수지의 특징 중의 하나는 나트륨 칼리움 등 알카리 금속이온이 고농도일 때도 중금속 이온을 선택적으로 흡착할 수 있는 장점과 재생하여 계속 사용할 수 있고 용도로는 동, 카드뮴, 아연 등에 대하여 특히 효과적이라 할 수 있다.One of the characteristics of the chelate resin is that it can selectively adsorb heavy metal ions even at high concentrations of alkali metal ions such as sodium potassium, and can be used continuously for regeneration. Especially effective for copper, cadmium, zinc, etc. have.
상기 킬레이트 수지체를 통과시키는 5단계 공정은 본 발명의 광천수에서 온욕수를 얻는 공정으로서 아주 적합하고 필수적인 공정이라 할 수 있다.The five-step process of passing the chelate resin body is a very suitable and essential process for obtaining hot bath water in the mineral water of the present invention.
그 이유로는 본 발명에서 사용되는 광천수에는 중금속 이온과 함께 칼리움, 나트륨을 비롯하여 알카리 금속이온이 다량으로 용존되어 있어도 음용수 수질 기준을 초과하는 중금속의 아연과 극독성의 중금속인 Cd를 선택적으로 흡착할 수 있어 아주 효과적으로 아연과 카드미움을 제거할 수 있고 킬레이트 수지 또한 재생하여 계속적으로 사용할 수 있는 잇점 또한 본 발명 광천수처리에 적절한 공정이라 할 수 있다. 킬레이트 수지체를 통과한 광천수는 1차 및 2차 침전조를 거쳐 여과처리하게 되는데 여기에서 여과재는 4단계 공정에서 사용한 여과상을 사용하며 여과된 처리수의 PH를 4~4.5로 조절하여 온욕수 또는 반신 온욕수를 제조하게 된다.The reason for this is that the mineral water used in the present invention selectively adsorbs zinc in heavy metals exceeding the drinking water quality standard and Cd, which is a highly toxic heavy metal, even though heavy metals such as potassium, sodium and alkali metal ions are dissolved in large amounts The advantage of being able to remove zinc and card hate very effectively and also to reproduce and continuously use chelating resin is also a suitable process for the mineral water treatment of the present invention. The mineral water passing through the chelate resin body is filtered through the primary and the secondary settling tank. The filtration material used in the filtration process is the filtration phase used in the 4th step process. The pH of the treated water is adjusted to 4 ~ 4.5, Thereby producing a half-bath hot water bath.
이상의 방법으로 광천수를 처리하여 얻어진 처리수는 온욕수 또는 반신 온욕수로 사용하지만 이와 같은 온욕수에는 다량의 명반 성분이 용존되어 있어 명반 온욕수라고도 할 수 있다.The treated water obtained by treating the mineral water in the above manner is used as hot bath water or half-bath hot bath water, but a large amount of alum component is dissolved in the hot bath water as such, which can be referred to as hot water bath.
약전에 의하면 명반액 0.02~0.5wt% 액을 흡입제 또는 습포제로 사용하며 내복하여도 위장 점막에서 흡수되는 일 없이 점막에 극소작용을 일으킴에 불과하여 0.3wt%의 명반액을 양추액으로도 사용한다.According to the pharmacopoeia, 0.02 ~ 0.5wt% solution is used as an inhalant or poultice. Even if it is underwear, it does not absorb in the gastric mucosa and only causes micro-action in the mucous membrane. Therefore, 0.3wt% .
광천수에 용존되어 있는 황산알미늄 수용액은 산성을 나타내며 떫은 맛이 있고 의약품으로 수렴제로 사용하며 명반(백반) 중에 함유되어 있는 알루미늄 이온은 단백질과 결합하여 이물질을 침전시키는 성질이 있으므로 해서 수렴제로 사용하며 특히 피부에 발생한 염증 수렴제로 특효가 있고 구내염, 인후 카타르의 수렴제로 사용하며 지혈 효과도 있다.The aqueous solution of aluminum sulfate dissolved in mineral water is acidic and has a pungent taste. It is used as a medicine for astringent agent. Aluminum ion contained in alum (alum) is used as a convergent agent because it has a property of precipitating foreign matter by binding with protein. It is effective as an astringent agent for skin inflammation and is used as a convergent agent of stomatitis and throat Qatar. It also has a hemostatic effect.
그 밖에도 온욕수는 살균, 방부 및 탈취 작용이 있어 현재 좌욕수, 피부병 특수 치유수, 물티슈에 적용하기 위해 연구 개발중에 있다.In addition, hot water has sterilization, preservation and deodorizing action, and it is currently under research and development for application to bathing water, special treatment of skin diseases, and wet tissue.
상기 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하고 광천수의 처리 효과를 알아보기 위해 실시예를 들어 광천수와 온욕수의 상태를 알아보았다.In order to clarify the technical content of the present invention and to examine the treatment effect of the mineral water, the state of the mineral water and the hot bath water were examined by way of example.
실시예 (1)Example (1)
본 발명 광천수를 온욕수로 처리하는 장치의 처리 능력은 시간당 3톤을 연속적으로 처리할 수 있는 장치로서 50kg/min의 전처리한 광천수가 연속적으로 유입되도록 유량을 조절하여 유입된 광천수를 오존 발생기 장치(반도체형 오존발생기)에 의한 오존 산화법으로 광천수에 용존된 중금속을 산화 분해시킨 다음 폭기처리한 광천수를 여과조의 여과상을 통과시켜 여과하고 여과된 광천수를 중금속 이온을 선택적으로 흡착 제거하는 킬레이트 이온 교환 수지체를 통과시켜 제1침전조 및 제2침전조를 거친 광천수를 여과 처리하여 PH 5.4의 광천수 여액을 얻었다.The apparatus of the present invention for treating mineral water with hot bath water is capable of continuously treating 3 tons per hour, and it controls the flow rate of the pre-treated mineral water of 50 kg / min continuously to the ozone generator apparatus Ozone oxidizing method using semiconductor ozone generator) oxidizes and decomposes the heavy metals dissolved in the mineral waters. Then, the mineral waters treated by aeration are filtered through the filtration tank of the filtration tank, and the filtered mineral waters are washed with a chelate ion exchange water And the mineral water passed through the first settling tank and the second settling tank was filtered to obtain a PH 5.4 mineral water filtrate.
광천수 여액의 PH를 조절하여 PH를 4~4.5로 조절한 온욕수 1.5톤을 얻었다. 상기 실시예에서 50kg/min 속도로 광천수를 유입하기 시작하여 온욕수를 얻기까지는 1시간이 소요되며 시간 당 3톤의 온욕수를 얻을 수 있다.The PH of the mineral water filtrate was adjusted to obtain 1.5 tons of hot water adjusted to pH 4 to 4.5. In the above embodiment, it takes 1 hour to start the introduction of mineral water at a rate of 50 kg / min to obtain a hot bath water, and a hot bath water of 3 tons per hour can be obtained.
상기 실시예 (1)에서 최종으로 여과하여 얻어진 공정 처리수를 한국 화학 융합시험연구원에 의뢰하여 분석한 공정 처리수 시험결과와 광천수 수질 분석표(1)와 대비한 결과를 표 6으로 나타내었다.Table 6 shows the results of the process water test results and the mineral water quality analysis table (1), which were analyzed by commissioning the Korea Chemical Fusion Test Institute to the final process water obtained by filtration in the above Example (1).
Item \ Category
APHA STANDARD METHOD
2012
APHA STANDARD METHOD
2012
상기 표 3에서 광천수 중의 철, 아연, 동, 망간, 알미늄 등 인체에 큰 피해가 없는 중금속은 상당량이 제거되어 큰 문제가 없고 광천수 중에 용존된 극독성의 중금속 시안, 카드뮴, 수은, 납, 6가 크롬은 당초 음용수 수질 기준치 이하로 문제되지 않았지만 카드뮴은 음용기준치를 초과하고 있었으나 수처리 과정에서 제거되므로서 공정 처리수 분석결과에 나타나지 않았다.In Table 3, heavy metals, such as iron, zinc, copper, manganese, and aluminum in mineral water, which do not cause much damage to human body, Chromium did not cause any problem below the drinking water quality standard value, but cadmium exceeded the drinking water standard value, but it was removed in the water treatment process, so it did not appear in the process result analysis result.
상기 표 5에서 나타난 바와 같이 광천수의 수소이온 농도가 PH 4.2에서 수처리 후 공정처리수의 수소이온 농도가 PH 5.4로 상승한 사실은 산성인 명반 및 유사명반의 양이 감소되었다는 사실을 암시하고 있고 이를 뒷받침하는 사실로는 명반 및 유사명반을 구성하는 알루미늄 이온이 244.95mg/l에서 15mg/l로 감소하였고 황산이온이 1950mg/l에서 1590g/l로 감소한 사실로 더욱 분명하게 하고 있으며 특이한 것은 나트륨 이온이 광천수에 4.73mg/l이 용존되어 있었으나 처리 후의 공정처리수에는 232mg/l으로 증가되었음을 알 수 있다.As shown in Table 5, the fact that the hydrogen ion concentration of the mineral water increased to pH 5.4 after the water treatment at the pH of 4.2, suggests that the amount of acidic alum and similar alum was decreased, In fact, the fact that aluminum ions in alum and alum are reduced from 244.95 mg / l to 15 mg / l and that the sulfate ion is reduced from 1950 mg / l to 1590 g / l, Was 4.73 mg / l, but it increased to 232 mg / l after the treatment.
이는 여과상에 적층된 소다 비석(소다형 지오라이트)의 흡착에 의한 이온 교환시 Ca, Mg 이온을 흡착하면 지오라이트로부터 나트륨 이온이 광천수 중으로 용해되어 용존된 것과 양성이온 교환 수지인 나트륨형의 킬레트 수지가 중금속을 흡착하고 대신에 나트륨 이온이 처리수 중에 용존되므로서 나트륨 이온이 증가된 것으로 판단되며 이로 인해 생성된 명반에도 알루미늄형의 명반이 줄어들고 나트륨과 알루미늄형 및 카리움 나트륨형의 명반 또는 유사명반이 증가하는 것으로 X-Ray 회절 분석결과로 나타났다.This is because when Ca and Mg ions are adsorbed by adsorption of soda ash (soda-type geolite) deposited on the filtration bed, sodium ions are dissolved and dissolved in the mineral water from the gypsum, and sodium type kills It is believed that the sodium ion is increased by the adsorption of the heavy metal by the resin and the sodium ion is dissolved in the treatment water instead of the sodium ion, and the aluminized alum is reduced to the generated alum, and the sodium alum and aluminum sodium alum or X-ray diffraction analysis results showed that the similar alum was increased.
그 밖에 게르마늄은 광천수처리 과정에서 크게 감소되었고 셀레니움은 검출되지 않았다.In addition, germanium was significantly reduced during mineral waters treatment and selenium was not detected.
또한 실시예 1의 6단계 공정의 여과처리한 공정 처리수의 PH는 5.4이나 온욕수 또는 반신온욕수의 명반에 의한 온욕수의 효과를 높이기 위해 방제리 광천수로 부터 얻은 산성의 명반 및 유사명반을 첨가하여 PH 4~4.5로 조절하거나 광천수를 수처리하여 얻어진 공정 처리수를 농축시킨 액을 첨가하여 PH를 조절한다.In addition, PH of the process water treated by the filtration in the step 6 of Example 1 was 5.4, and the acidic alum and alum alum obtained from the Kimchi mineral water were added in order to enhance the effect of the hot water by the hot water bath or the hot water bath And pH is adjusted by adding PH 4 ~ 4.5 or concentrated water obtained by water treatment of mineral water.
Claims (4)
반도체형 오존농도 4~6 중량%의 오존발생기 장치에 의한 오존 산화법으로 광천수에 용존된 중금속 이온을 산화 분해시키는 2단계 공정
중금속 이온을 산화 분해시킨 광천수를 폭기 처리하는 3단계 공정
폭기 처리한 광천수를 여과조의 여과상을 통과시켜 폭기처리수를 여과하는 4단계 공정
여과 처리된 광천수를 킬레이트 이온 교환수지체를 통과시켜 중금속 이온을 흡착 제거하는 5단계 공정
킬레이트 이온 교환수지체를 통과한 광천수를 1차 및 2차 침전조를 거쳐 여과하는 6단계 공정
여과 처리한 광천수 PH 4.0~4.5 범위로 조정하여 온욕수를 얻는 7단계 공정을 포함하는 천연 광천수를 처리하여 온욕수를 얻는 방법
One-step process to control the inflow volume of mineral water so that a certain amount of inflowing mineral water can be treated continuously
A two-step process for oxidizing and decomposing heavy metal ions dissolved in mineral water by an ozone oxidation method using an ozone generator having a semiconductor ozone concentration of 4 to 6 wt%
Three-step process to aeration the mineral water that oxidizes and decomposes heavy metal ions
A four-step process of filtering the aeration water through an aeration-treated mineral water through a filtration tank of a filtration tank
5-step process for adsorbing and removing heavy metal ions by passing filtrated mineral water through a chelate ion-exchange resin
6 step process of filtering the mineral water passing through the chelate ion exchange resin through the first and second settling tank
A method of obtaining a hot bath water by treating natural mineral water including a seven-step process of obtaining hot bath water by adjusting the filtered mineral water PH to a range of 4.0 to 4.5
[Claim 4] The filtration apparatus of claim 1, wherein the filtration phase of the filtration tank is formed of a coarse sand bed of 3 to 5 mm, a soda-lime zeolite bed of 2 to 3 mm, and an artificial soil bed granulated to 3 to 5 mm, A method of obtaining hot water by treating natural mineral waters characterized by a filtration layer in which a plaster mat layer surrounded by a mesh fabric of a synthetic resin material can not come out
The chelating ion-exchange resin according to claim 1, wherein the chelate ion-exchange resin contains a tertiary amine and a carboxylic acid group and is used in a sodium form.
The method according to claim 1, wherein the pH of the process water is adjusted by adding a concentrate of the process water obtained by treating the alum and alum or mineral water produced from the mineral water to adjust PH, How to get
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