KR20100122745A - Inorganic cohesive agents for water-treatment and preparing method thereof - Google Patents
Inorganic cohesive agents for water-treatment and preparing method thereofInfo
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Abstract
Description
본 발명은 안정적인 수 처리가 가능한 폴리염화황산알루미늄철을 포함하는 무기응집제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inorganic coagulant comprising a polyaluminum aluminum sulfate sulfate capable of stable water treatment and a method for producing the same.
수 처리에 있어서, 물리적, 화학적 처리에 속하는 응집제의 역할은 매우 중요한데, 이러한 응집제로는 1세대 응집제인 명반(Alum, 황산반토)인 Al2(SO4)3·16H2O 또는 Al2(SO4)3·18H2O이 주로 사용되었는데, 비교적 저렴하다는 이점에도 불구하고 응집효과가 낮고 처리 후, 알칼리도 및 pH 저하가 크다는 단점이 있다. 이에 2세대 응집제인 불리는 폴리염화알루미늄(PAC, Poly aluminum chloride)을 널리 사용하고 있으며, 그리고 최근에는 폴리황산알루미늄(poly aluminum sulfate, PAS), 폴리황산알루미늄실리케이트(poly aluminum sulfate silicate, PASS), 폴리염화알루미늄실리케이트(poly alumium chloride silicate, PACS) 등의 응집제가 사용되고 있다. 이러한 2세대 응집제는 1세대 응집제와는 달리 pH나 탁도에 대하여 응집범위가 넓고 응집력이 뛰어나고 알칼리도(alkalinity)를 그다지 많이 소 비하지 않는 장점 및 1차 응집제와는 달리 응집보조제의 사용량이 적은 장점이 있다. 그러나 pH 조절제(알칼리제)가 불필요할 정도로 염기도가 충분하지는 않은 문제점이 있으며, 백탁현상(Degradation)이 일어날 수 있다. In water treatment, the role of flocculants in physical and chemical treatments is very important. Such flocculants include Al 2 (SO 4 ) 3 .16H 2 O or Al 2 (SO 4 ) 3 18 H 2 O is mainly used, despite the advantages of being relatively inexpensive, has a disadvantage of low coagulation effect and high alkalinity and pH drop after treatment. The second generation coagulant, poly aluminum chloride (PAC), is widely used, and recently, poly aluminum sulfate (PAS), poly aluminum sulfate silicate (PASS), poly Flocculants such as poly alumium chloride silicate (PACS) are used. Unlike the first-generation flocculant, the second-generation flocculant has the advantage of having a wide range of coagulation with respect to pH or turbidity, excellent cohesiveness, and low consumption of alkalinity. have. However, there is a problem in that the basicity is not sufficient enough that the pH adjuster (alkaline) is unnecessary, and degradation may occur.
이에 대한민국 특허등록번호 제858,633호에는 고염기도 폴리염화알루미늄에 대한 발명이 기술되어 있는데, 상기 고염기도 폴리염화알루미늄은 염기도가 충분히 높아 저알칼리도를 갖는 원수 응집 처리에는 적합하나, 잔류 알루미늄 및 유기물 제거의 처리 효율이 좋지 않은 문제가 있다.Accordingly, Korean Patent Registration No. 858,633 discloses an invention for a high base polyaluminum chloride, wherein the high base polyaluminum chloride is sufficiently suitable for raw water flocculation treatment having a high alkalinity, but the removal of residual aluminum and organic matter. There is a problem of poor processing efficiency.
이에 본 발명자는 기존 수 처리 응집제의 문제점을 해결하고자 노력한 결과, 무기응집제 성분으로서, 철(Fe)를 도입하면 수 처리 시 잔류 알루미늄 및 유기물 처리에 효과가 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다. 따라서, 본 발명은 원수에 존재하는 잔류 알루미늄 및 유기물을 효과적으로 처리할 수 있는 수 처리용 무기응집제를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present inventors have tried to solve the problems of the existing water treatment flocculant. As a result of introducing iron (Fe) as an inorganic coagulant component, the present inventors have found that it is effective in treating residual aluminum and organic matter during water treatment, thereby completing the present invention. Accordingly, an object of the present invention is to provide an inorganic coagulant for water treatment that can effectively treat residual aluminum and organic matter present in raw water.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 수 처리용 무기응집제에 관한 것으로서, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리염화황산알루미늄철을 포함하고 있는 것에 그 특징으로 한다.The present invention for solving the above problems relates to an inorganic coagulant for water treatment, and is characterized in that it contains polyaluminum iron sulfate hydrochloride represented by the following formula (1).
상기 화학식 1에 있어서, x, y, z 및 i는 0.3≤x≤0.9, 3.0≤y≤4.5, 1.9≤z≤5.2, 및 0〈i≤0.5의 실수이고, 단, yzi=6+3x이다. In Chemical Formula 1, x, y, z and i are real numbers of 0.3 ≦ x ≦ 0.9, 3.0 ≦ y ≦ 4.5, 1.9 ≦ z ≦ 5.2, and 0 <i ≦ 0.5, except that yzi = 6 + 3x. .
또한, 본 발명은 상기 수 처리용 무기응집제의 제조방법에 관한 것으로서, 하기 화학식 2로 표시되는 중간체를 이용하여, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리염화황산알루미늄철을 포함하는 무기응집제를 제조하는 것에 그 특징이 있다. In addition, the present invention relates to a method for producing an inorganic coagulant for water treatment, using an intermediate represented by the following formula (2), to prepare an inorganic coagulant containing polyaluminum aluminum sulfate hydrochloride represented by the following formula (1) There is a characteristic.
[화학식 1] [Formula 1]
Al2Fex(OH)yClz(SO4)i Al 2 Fe x (OH) y Cl z (SO 4 ) i
상기 화학식 1에 있어서, x, y, z 및 i는 0.3≤x≤0.9, 3.0≤y≤4.5, 1.9≤z≤5.2, 및 0〈i≤0.5의 실수이고, 단, yzi=6+3x이다. In Chemical Formula 1, x, y, z and i are real numbers of 0.3 ≦ x ≦ 0.9, 3.0 ≦ y ≦ 4.5, 1.9 ≦ z ≦ 5.2, and 0 <i ≦ 0.5, except that yzi = 6 + 3x. .
상기 화학식 2에 있어서, n, m은 1≤n≤5, 0〈m≤10을 만족하는 실수이다.In Formula 2, n and m are real numbers satisfying 1 ≦ n ≦ 5 and 0 <m ≦ 10.
이러한 본 발명의 상기 무기응집제는 안정적인 수 처리가 가능하며, 기존 알루미늄계열 응집제에 비하여 잔류 알루미늄이 적을 뿐만 아니라, 유기물 제거율이 우수하며, 처리수의 염기도를 향상시키는 바, 저알칼리도를 갖는 원수 처리에 적합하다. 또한, 본 발명의 무기응집제는 폴리염화알루미늄 형태의 중간체를 거쳐서 제조되기 때문에 상압의 안정적인 조건에서 제조가 가능하다.The inorganic coagulant of the present invention is capable of stable water treatment, less residual aluminum than conventional aluminum-based flocculant, excellent organic removal rate, and improves the basicity of the treated water, bar raw water treatment having a low alkalinity Suitable. In addition, since the inorganic coagulant of the present invention is prepared through an intermediate in the form of polyaluminum chloride, the inorganic coagulant may be prepared under stable conditions at atmospheric pressure.
이하에서는 본 발명을 더욱 자세하게 설명을 하겠다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리염화황산알루미늄철을 포함하는 수 처리용 무기응집제에 관한 것이다.The present invention relates to an inorganic flocculant for water treatment containing polyaluminum aluminum sulfate hydrochloride represented by the following formula (1).
[화학식 1] [Formula 1]
Al2Fex(OH)yClz(SO4)i Al 2 Fe x (OH) y Cl z (SO 4 ) i
상기 화학식 1에 있어서, x, y, z 및 i는 0.3≤x≤0.9, 3.0≤y≤4.5, 1.9≤z≤5.2, 및 0〈i≤0.5의 실수이고, 단, yzi=6+3x이다. 여기서, 상기 x 값이 0.3 미만이면 수 처리 시 잔류알루미늄 및 유기물 저하에 문제가 있을 수 있고, x 값이 0.9를 초과하면 제품의 안정성의 문제가 있을 수 있다. 또한, 상기 y 값이 3.0 미만이면 저알칼리 원수의 응집효율이 떨어지며, 4.5를 초과하면 제품의 안정성(침전물)이 불안하며, 상기 z 값이 1.9 미만이면 제품의 안정성 문제가 있을 수 있으며, 5.2을 초과하면 제품의 안정성 문제가 발생할 수 있다. 그리고, 상기 i 값이 0.5를 초과하면 수 처리 시 응집효율이 낮아질 수 있는 바, 상기 본 발명이 제시하는 범위 내에서 x, y, z 및 i 값을 갖는 것이 바람직하다.In Chemical Formula 1, x, y, z and i are real numbers of 0.3 ≦ x ≦ 0.9, 3.0 ≦ y ≦ 4.5, 1.9 ≦ z ≦ 5.2, and 0 <i ≦ 0.5, provided that yzi = 6 + 3x. . Here, if the x value is less than 0.3, there may be a problem in reducing residual aluminum and organic matter during water treatment, and if the x value exceeds 0.9, there may be a problem of stability of the product. In addition, when the y value is less than 3.0, the flocculation efficiency of the low alkaline raw water is lowered. When the y value is higher than 4.5, the stability (precipitate) of the product is unstable. When the z value is less than 1.9, there may be a stability problem of the product. If exceeded, stability problems of the product may occur. In addition, when the i value is greater than 0.5, the coagulation efficiency may be lowered during water treatment, and it is preferable to have x, y, z, and i values within the range suggested by the present invention.
또한, 본 발명의 상기 수 처리용 무기응집제는 Al2O3 10 ~ 15 중량%, Fe 0.1 ~ 2 중량%를 포함하고 있는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 Al2O3 10 ~ 15 중량%, Fe 0.1 ~ 2 중량%, Cl 12 ~ 19 중량% 및 SO4 0.5 ~ 3.5 중량%를 포함하는 것이 좋다.In addition, the inorganic coagulant for water treatment of the present invention preferably contains 10 to 15% by weight of Al 2 O 3 , 0.1 to 2% by weight of Fe, more preferably 10 to 15% by weight of Al 2 O 3 , It is preferable to include 0.1 to 2% by weight of Fe, 12 to 19% by weight of Cl and 0.5 to 3.5% by weight of SO 4 .
이러한 본 발명의 상기 수 처리용 무기응집제는 50 ~ 75%의 염기도를 갖기 때문에 안정적이면서도 응집효과가 우수하며, 원수에 존재하는 부유물의 제거효율이 매우 탁월하여, 95 ~ 98%의 제거효율로 탁도를 제거할 수 있다.Since the inorganic coagulant for water treatment of the present invention has a basicity of 50 to 75%, it is stable and excellent in coagulation effect, and the removal efficiency of suspended solids present in raw water is very excellent, and the turbidity is 95-98%. Can be removed.
이하에서는 본 발명의 수 처리용 무기응집제의 제조방법에 대하여 설명을 하 겠다.Hereinafter will be described a method for producing an inorganic coagulant for water treatment of the present invention.
본 발명의 수 처리용 무기응집제는 하기 화학식 2로 표시되는 중간체를 이용하여, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리염화황산알루미늄철을 포함하는 무기응집제를 제조하는 것에 그 특징이 있다. The inorganic coagulant for water treatment of the present invention is characterized by producing an inorganic coagulant containing polyaluminum aluminum sulfate hydrochloride represented by the following Chemical Formula 1 using an intermediate represented by the following Chemical Formula 2.
[화학식 1] [Formula 1]
Al2Fex(OH)yClz(SO4)i Al 2 Fe x (OH) y Cl z (SO 4 ) i
상기 화학식 1에 있어서, x, y, z 및 i는 0.3≤x≤0.9, 3.0≤y≤4.5, 1.9≤z≤5.2, 및 0〈i≤0.5의 실수이고, 단, yzi=6+3x이다. In Chemical Formula 1, x, y, z and i are real numbers of 0.3 ≦ x ≦ 0.9, 3.0 ≦ y ≦ 4.5, 1.9 ≦ z ≦ 5.2, and 0 <i ≦ 0.5, except that yzi = 6 + 3x. .
[화학식 2][Formula 2]
[Al2(OH)nCl6-nSO4]m [Al 2 (OH) n Cl 6-n SO 4 ] m
상기 화학식 2에 있어서, n, m은 1≤n≤5, 0〈m≤10을 만족하는 실수이다.In Formula 2, n and m are real numbers satisfying 1 ≦ n ≦ 5 and 0 <m ≦ 10.
상기 본 발명의 제조방법을 더욱 자세하게 설명을 하면, When explaining the manufacturing method of the present invention in more detail,
상기 화학식 2로 표시되는 중간체, 염화철 수용액, 황산알루미늄 수용액, 수산화나트륨, 및 물을 상기 화학식 1을 만족하는 함량비로 혼합한 다음, 50 ~ 100℃의 온도에서 3 ~ 5 시간 동안 숙성시켜서, 상기 화학식 1로 표시되는 폴리염화황산알루미늄철을 제조한다.The intermediate represented by Chemical Formula 2, aqueous iron chloride solution, aqueous aluminum sulfate solution, sodium hydroxide, and water were mixed at a content ratio satisfying Chemical Formula 1, and then aged at a temperature of 50 to 100 ° C. for 3 to 5 hours, thereby The polyiron aluminum sulfate sulfate represented by 1 is manufactured.
그리고, 상기 화학식 2로 표시되는 중간체는 염산과 수산화알루미늄을 130 ~ 150℃에서 8 ~ 12 시간 동안 반응시킨 다음, 55 ~ 65℃로 냉각시킨 후, 여기에 탄산나트륨, 황산나트륨 및 물을 상기 화학식 2를 만족하는 함량비로 혼합하여 제조 하게 된다.In addition, the intermediate represented by Chemical Formula 2 is reacted with hydrochloric acid and aluminum hydroxide at 130 ~ 150 ℃ for 8 to 12 hours, and then cooled to 55 ~ 65 ℃, to which sodium carbonate, sodium sulfate and water is added It is prepared by mixing in a content ratio satisfactory.
이를 종합하여 더욱 구체적으로 표현하면, 염산과 수산화알루미늄{Al(OH)3}을 130 ~ 150℃에서 8 ~ 12 시간 동안 반응시킨 후, 55 ~ 65℃로 냉각 제 1 단계; 탄산나트륨(Na2CO3), 황산나트륨(Na2SO4) 및 물을 혼합하여, 상기 화학식 2로 표시되는 중간체를 함유한 혼합액을 제조하는 제 2 단계; 상기 혼합액에 33 ~ 40% 농도의 염화철 수용액과 7 ~ 8% 농도의 황산알루미늄 수용액, 산화나트륨(Na2O) 30 ~ 39%인 수산화나트륨 및 물을 혼합한 혼합수용액을 교반 및 반응시키는 제 3 단계; 및 반응이 완료된 상기 혼합수용액을 50 ~ 100℃의 온도에서 3 ~ 5 시간 동안 숙성시켜서, 상기 화학식 1로 표시되는 폴리염화황산알루미늄철(PAICS)를 제조하는 제 4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In more detail, the hydrochloric acid and aluminum hydroxide {Al (OH) 3 } were reacted at 130 to 150 ° C. for 8 to 12 hours, and then cooled to 55 to 65 ° C. in the first step; A second step of preparing a mixed solution containing an intermediate represented by Chemical Formula 2 by mixing sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), and water; A third solution for stirring and reacting a mixed aqueous solution of 33 to 40% iron chloride solution, 7 to 8% aluminum sulfate solution, 30% to 39% sodium hydroxide (Na 2 O), and water; step; And a fourth step of preparing the polyaqueous aluminum chloride sulfate (PAICS) represented by Chemical Formula 1 by aging the mixed aqueous solution after the reaction is completed at a temperature of 50 to 100 ° C. for 3 to 5 hours. do.
제 1 단계에 있어서, 폴리염화알루미늄을 제조하기 위하여, 염산과 수산화알루미늄을 130 ~ 150℃에서 8 ~ 12 시간 동안 반응시키는데, 이때, 반응온도가 130℃ 미만이면 미 반응물이 발생 하는 문제가 있을 수 있고, 150℃ 초과 시 압력이 높아 위험할 수 있으므로 상기 범위 내의 온도에서 반응시키는 것이 좋으며, 반응시간은 반응온도에 따라 유동적으로 정해진 시간이다. 그리고 상기 수산화알루미늄은 수산화알루미늄 전체 중량에 대하여, 산화알루미늄(Al2O3) 50 ~ 60 중량%를 함유하는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 이때, 산화알루미늄이 50 중량% 미만이면 산화알루미늄 함량이 낮아지는 문제가 있을 수 있고, 60 중량%를 초과하면 미 반응물이 발생 할 수 있으므로 상기 범위 내의 산화알루미늄을 함유하는 수산화알 루미늄을 사용하는 것이 좋다. 그리고, 반응 후, 55 ~ 65℃로 냉각시키는데, 이는 여과 시 깨끗하게 여과하기 때문에 냉각을 시키는 것이고, 냉각 온도가 55 ℃ 미만이면 여과 시간이 오래 걸릴 수 있고, 65℃를 초과하는 온도까지만 냉각시키게 되면 여과 시 미반응 물질의 여과가 잘 안될 수 있으므로, 상기 범위 내의 온도까지 냉각시키는 것이 바람직하다.In the first step, in order to prepare polyaluminum chloride, hydrochloric acid and aluminum hydroxide are reacted at 130 to 150 ° C. for 8 to 12 hours, when the reaction temperature is less than 130 ° C., there may be a problem that unreacted substances are generated. And, if the pressure is higher than 150 ℃ can be dangerous because it is preferable to react at the temperature within the above range, the reaction time is a fluidly determined time depending on the reaction temperature. The aluminum hydroxide is preferably used containing 50 to 60% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), based on the total weight of aluminum hydroxide, wherein the aluminum oxide content is low if the aluminum oxide is less than 50% by weight It may be problematic to use the aluminum hydroxide containing aluminum oxide in the above range, since unreacted substances may be generated if it exceeds 60% by weight. And, after the reaction, it is cooled to 55 ~ 65 ℃, which is to cool because the filtration is clean during filtration, if the cooling temperature is less than 55 ℃ may take a long time filtration, if only cooled to a temperature above 65 ℃ Since filtration of unreacted materials may not be easily performed during filtration, it is preferable to cool to a temperature within the above range.
제 2 단계에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 중간체는 폴리염화알루미늄(Poly Aluminum Chloride, PAC)이며, PAC 전체 중량에 대하여 산화알루미늄(Al2O3) 16 ~ 18 중량% 및 42 ~ 45%의 염기도를 갖는다. 그리고, 상기 중간체는 하기 반응식 1로 표시되는 화학반응에 의해서 생성된다.In the second step, the intermediate represented by Formula 2 is poly aluminum chloride (PAC), and 16 to 18% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and 42 to 45% of the total weight of PAC Have a basicity. In addition, the intermediate is produced by a chemical reaction represented by the following Scheme 1.
상기 n, m은 앞서 설명한 화학식 2의 n, m과 동일하다.N and m are the same as n and m in Formula 2 described above.
제 3 단계에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 중간체를 함유한 혼합액에 염화철(FeCl3) 수용액 및 황산알루미늄{Al2(SO4)3} 수용액, 수산화나트륨 및 물을 첨가하여 혼합하여 혼합수용액을 제조한 후, 상기 혼합수용액을 고속으로 교반 및 반응시켜서 반응물을 제조한다. 그리고, 상기 혼합수용액은 전체 중량에 대하여 상기 혼합액 60 ~ 80 중량%, 상기 염화철 수용액 2 ~ 10 중량%, 상기 황산알루미늄 수용액 5 ~ 13 중량, 수산화나트륨 5 ~ 16 중량% 및 물 3 ~ 20 중량%를 포함하며, 제 3 단계에서 발생하는 반응은 하기 반응식 2로 나타낼 수 있다. In the third step, the mixed aqueous solution is mixed by adding an aqueous solution of iron chloride (FeCl 3 ) and aluminum sulfate {Al 2 (SO 4 ) 3 }, sodium hydroxide and water to the mixed solution containing the intermediate represented by the formula (2) After the preparation, the mixed aqueous solution is stirred and reacted at high speed to prepare a reactant. The mixed aqueous solution is 60 to 80 wt% of the mixed solution, 2 to 10 wt% of the aqueous iron chloride solution, 5 to 13 wt% of the aqueous aluminum sulfate solution, 5 to 16 wt% of sodium hydroxide, and 3 to 20 wt% of water. It includes, and the reaction occurring in the third step may be represented by the following scheme 2.
상기 반응식 2에 있어서, x, y, z, i, m 및 n은 앞서 설명한 화학식 1 의 x, y, z, i 및 화학식 2의 m, n과 동일하다.In Scheme 2, x, y, z, i, m and n are the same as x, y, z, i of Formula 1 and m, n of Formula 2.
그리고, 상기 교반은 5,000 ~ 10,000 rpm의 고속으로 교반하는 바람직한데, 5,000 미만의 속도로 교반 시 산 또는 알칼리 겔화가 될 수 있는 문제가 있을 수 있고, 10,000을 초과하는 속도로 교반하는 경우, 제품의 물성이 변할 수 있으므로, 상기 범위 내에서 고속으로 교반하는 것이 좋다.And, the stirring is preferably stirred at a high speed of 5,000 ~ 10,000 rpm, there may be a problem that can be acid or alkali gelling when stirring at a speed of less than 5,000, when stirring at a speed of more than 10,000, Since physical properties may change, it is preferable to stir at high speed within the above range.
상기 염화철 수용액의 농도는 33 ~ 40% 농도의, 더욱 바람직하게는 35 ~ 38% 농도를 갖는 것이 좋으며, 이때, 염화철 수용액의 농도가 33% 미만이면 제품의 안정성이 문제가 있을 수 있고, 40%를 초과하면 제품의 안정성 문제가 있을 수 있다. 또한, 상기 황산알루미늄 수용액의 농도는 7 ~ 8% 농도를 갖는 것이 좋으며, 이때, 황산알루미늄 수용액의 농도가 7% 미만이면 제품의 안정성 문제가 발생 할 수 있고, 8%를 초과하면 제품의 안정성 문제가 발생 할 수 있으므로 상기 농도 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 그리고, 상기 수산화나트륨은 염기도를 높이는 역할을 하며, 산화나트륨(Na2O)을 30 ~ 39%로 함유하고 있는 것에 특징이 있다. 제 4 단계는 제 3 단계에서 반응이 완료된 혼합수용액을 숙성시켜서 PAICS를 제조하는 단계로서, 상기 숙성은 50 ~ 100℃에서 3 ~ 5 시간 동안 진행되는데, 이때, 반응온도가 50 ~ 100℃를 벗어나면 제품의 중합도가 변화 하는 문제가 발생할 수 있으므로 상기 온도 내에서 숙성시키는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 숙성시간은 숙성온도에 따라 상대적으로 정해진 값이다. The concentration of the iron chloride solution is preferably 33 to 40% concentration, more preferably 35 to 38% concentration, in this case, if the concentration of the iron chloride solution is less than 33% there may be a problem of product stability, 40% If it exceeds, there may be a stability problem of the product. In addition, it is preferable that the concentration of the aluminum sulfate aqueous solution has a concentration of 7 to 8%. At this time, if the concentration of the aluminum sulfate aqueous solution is less than 7%, stability problems of the product may occur. It is recommended to use within the concentration range as it may occur. In addition, the sodium hydroxide serves to increase the basicity, and is characterized by containing 30% to 39% sodium oxide (Na 2 O). The fourth step is to prepare a PAICS by aging the mixed aqueous solution is completed in the third step, the aging process is carried out for 3 to 5 hours at 50 ~ 100 ℃, wherein the reaction temperature is out of 50 ~ 100 ℃ It may be a problem to change the degree of polymerization of cotton products, so it is preferable to mature within the above temperature. In addition, the aging time is a relatively determined value according to the aging temperature.
앞서 설명한 본 발명의 수 처리용 무기응집제는 1 ~ 500 NTU, pH 4 ~ 9, 알칼리도 5 ~ 50 및 총유기물량 1 ~ 50 mg/L인 원수의 수 처리에 적합하며, 특히 저알칼리도 및 유기물의 함유량이 높은 원수의 수 처리에 사용하는 것이 적합하다. 그리고 상기 무기응집제의 사용량은 15 ~ 100 ppm 범위 내에서 사용하는 것은 바람직하며, 15 ppm 미만으로 사용 시 응집 효과가 떨어지고, 100 ppm 초과하여 사용하면 비경제적이기 때문이다.The inorganic coagulant for water treatment of the present invention described above is suitable for the water treatment of raw water having 1 to 500 NTU, pH 4 to 9, alkalinity of 5 to 50 and total organic matter of 1 to 50 mg / L, and especially low alkalinity and organic matter. It is suitable to use for the water treatment of raw water with high content. In addition, the amount of the inorganic coagulant is preferably used in the range of 15 to 100 ppm, because when the use is less than 15 ppm, the coagulation effect is lowered, and when it is used in excess of 100 ppm, it is uneconomical.
이하에서는 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명을 하겠다. 그러나, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의해서 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples.
제조예 1 : 중간체인 폴리염화알루미늄(PAC)의 제조Preparation Example 1 Preparation of Intermediate Poly Aluminum Chloride (PAC)
산화알루미늄을 60 중량%로 함유하는 수산화알루미늄 3,000 kg과 염산(농도 35%) 6,000 kg을 고온고압반응기에 혼합한 후, 140℃에서 8 시간 동안 반응시킨 후, 이를 60℃까지 냉각시켰다. 다음으로 충분히 냉각된 후, 여기에 탄산나트륨 100 kg 및 황산나트륨 100 kg을 첨가한 다음, 물 1,000 kg을 부어서 희석시켜서Al2(OH)2.7Cl3.3SO4로 표시되는 PAC(중간체)를 포함하는 혼합액을 제조하였으며, 중간체의 생성여부는 산화알루미늄 및 염기도 측정 실험을 통하여 확인하였다. 그 리고, 산화알루미늄 및 염기도 실험을 통하여, 중간체인 상기 폴리염화알루미늄은 산화알루미늄(Al2O3)의 농도가 18 %이고, 염기도가 45 %임을 확인하였다.3,000 kg of aluminum hydroxide containing 60% by weight of aluminum oxide and 6,000 kg of hydrochloric acid (concentration 35%) were mixed in a high temperature high pressure reactor, and then reacted at 140 ° C for 8 hours, and then cooled to 60 ° C. Next, after sufficiently cooling, 100 kg of sodium carbonate and 100 kg of sodium sulfate were added thereto, followed by dilution by pouring 1,000 kg of water to prepare a mixed solution containing PAC (intermediate) represented by Al 2 (OH) 2.7 Cl 3.3 SO 4 . Preparation of the intermediate was confirmed by the aluminum oxide and basicity measurement experiments. In addition, the aluminum oxide and basicity experiments, the polyaluminium chloride as an intermediate was confirmed that the concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is 18%, the basicity is 45%.
실시예 1 : 수 처리용 무기응집제의 제조Example 1 Preparation of Inorganic Coagulant for Water Treatment
상기 제조예 1의 중간체(PAC)를 함유한 혼합액, 38% 농도의 염화철 수용액, 8% 농도의 황산알루미늄 수용액, 산화나트륨(Na2O) 39%의 수산화나트륨 및 물을 하기 표 2에 나타낸 양으로 첨가하한 후, 6,500 rpm 속도로 고속 교반시키면서, 50℃에서 3 시간 동안 숙성시켜서, 표 1의 화학식으로 표시되는 PAICS를 포함하는 무기응집제를 제조하였다. A mixed solution containing the intermediate (PAC) of Preparation Example 1, an aqueous solution of iron chloride at a concentration of 38%, an aqueous solution of aluminum sulfate at a concentration of 8%, sodium hydroxide (Na 2 O) 39%, and water as shown in Table 2 below. After the addition, the mixture was aged at 50 ° C. for 3 hours while stirring at a high speed at 6,500 rpm, and represented by the chemical formula of Table 1. An inorganic coagulant was prepared, including PAICS.
실시예 2 ~ 6 Examples 2-6
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 무기응집제를 제조하되, 하기 표 1과 같은조성을 갖도록 무기응집제를 제조하였다.To prepare an inorganic coagulant in the same manner as in Example 1, to prepare an inorganic coagulant to have a composition as shown in Table 1.
실험예 1 : 탁도, 유기물 제거율 측정실험Experimental Example 1: Turbidity, organic matter removal rate measurement experiment
하기 표 3의 물성을 갖는 원수에 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 무기응집제를 20 ppm 및 25 ppm 씩 각각 투입하여, 원수의 탁도 및 유기물 제거율을 측정하였으며 그 결과는 하기 표 3와 표 4와 같다. 그리고, 하기 비교예 1은 철을 함유하고 있지 않는 고염기도 폴리염화알루미늄(제조사: 미주엔비켐, 상품명 PolyMax 1070)을 이용하여 실험을 진행하였다. 탁도는 탁도계 HACH사 2100N을 사용하였고, 알칼리도, 총유기물량 및 유기물양은 수질오염 공정시험법으로 측정하였다. 20 ppm and 25 ppm of the inorganic coagulant prepared in Examples and Comparative Examples were added to raw water having physical properties shown in Table 3, respectively, and the turbidity and organic matter removal rate of the raw water were measured, and the results are shown in Tables 3 and 4 below. same. In Comparative Example 1, an experiment was carried out using a polybasic aluminum chloride (manufactured by US Enbichem, trade name PolyMax 1070) containing no iron. Turbidity was measured using a turbidimeter HACH Co., Ltd. 2100N, alkalinity, total organic matter and organic matter was measured by the water pollution process test method.
(mg/L)Alkalinity
(mg / L)
(Total Organic Carbon, TOC, mg/L)Total organic matter
(Total Organic Carbon, TOC, mg / L)
(Dissolved Organic Carbon, DOC,
mg/L)Organic matter
(Dissolved Organic Carbon, DOC,
mg / L)
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