KR20180105533A - Bead for water treatment, method of preparing magnesium bead and method of treating water - Google Patents

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Abstract

Provided is a bead for a water treatment, including a magnesium-based bead including a magnesium-based pH-increasing compound. The bead for a water treatment according to the present invention effectively and conveniently removes hardness ions in hard water. Accordingly, the present invention can simply and effectively treat water.

Description

수처리용 비드, 마그네슘계 비드를 제조하는 방법 및 수처리 방법{BEAD FOR WATER TREATMENT, METHOD OF PREPARING MAGNESIUM BEAD AND METHOD OF TREATING WATER}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bead for water treatment, a method for manufacturing magnesium beads, and a method for water treatment. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 수처리용 비드, 마그네슘계 비드를 제조하는 방법 및 수처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경도 이온을 제거하여 연수로 전환시키는 수처리용 비드 및 마그네슘계 비드를 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a bead for water treatment, a method for producing magnesium beads, and a water treatment method, and more particularly, to a method for producing water-treating beads and magnesium-based beads for converting hard water ions into soft water.

가정용, 산업용 등 각종 용도로 사용되는 물은 Ca 이온, Mg 이온, Fe 이온 등의 함량에 따라, 함량이 높으면 경수로, 함량이 낮으면 연수로 구분될 수 있다. Water used for various purposes such as household and industrial use can be divided into light water reactor when the content is high and soft water when the content is low depending on the contents of Ca ion, Mg ion, Fe ion and the like.

가정에서 높은 경도의 원수를 사용하는 경우, 끓는 물과 얼음물에서 상기 금속 이온들이 침전하여 형성된 흰색 이물질이 발생한다. 이러한 흰색의 이물질은 경도 이온이 농축되면서 하기 반응식 1에 의해 발생할 수 있다.When raw water having a high hardness is used at home, a white foreign matter formed by precipitating the metal ions in boiling water and ice water is generated. This white foreign matter can be generated by the following reaction formula 1 while the hardness ions are concentrated.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Ca2 + + CO3 2 - → CaCO3 (흰색 이물질로서 생성됨) Ca 2 + + CO 3 2 - → CaCO 3 (produced as a white foreign substance)

이러한 흰색 이물질은 심미적으로 측면에서도 바람직하지 않을 뿐 아니라, 오염된 물로 인식되게 한다. This white foreign matter is not only an aesthetically undesirable aspect, but also makes it perceived as contaminated water.

또한, 예를 들어, 냉장고 또는 정수기의 출수구에서 Ca2 +의 경도 이온은 하기 반응식 2에 의해 CaCO3의 침전물, 즉, 스케일을 발생시키고, 또한, 이온 잔류물을 발생시킨다.Also, for example, the hardness ions of Ca 2 + in the refrigerator or water purifier chulsugu is to generate a precipitate, that is, the scale of CaCO 3 by the following scheme 2, also generates ions residue.

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Ca2 + (경도성 이온) + 2HCO3 - → CaCO3 + CO2 + H2O (가열시) Ca + 2 (hardness ions sex) + 2HCO 3 - ? CaCO 3 + CO 2 + H 2 O (when heating)

한편, 경수를 세척 용수로 사용하게 되면, 각종 세제의 용해도가 떨어지기 때문에 세탁기 및 식기세척기의 세척 효율이 낮아져서 세제량이 과도하게 사용되게 한다. 그 뿐만 아니라, 세제는 보통 Na+ 이온과 비누 음이온 (Soap Anion)이 결합된 화합물을 포함하는데, Ca2 +의 경도 이온이 함께 반응하여 Na+ 이온을 Ca2 + 경도 이온이 치환하면서 형성된 침전물인 세제 때를 생성하기도 한다.
On the other hand, when the hard water is used as the washing water, the washing efficiency of the washing machine and the dishwasher is lowered because the solubility of the various detergents is lowered, so that the detergent amount is excessively used. Not only that, cleaners are usually of Na + ions and soap anionic (Soap Anion) This comprises the combined compounds, react with the hardness ions of Ca 2 + formed with an Na + ion Ca 2 + hardness ions are substituted precipitate It also generates detergent.

따라서, 경수를 연수로 전환시킬 필요가 발생하고, 그에 따라, 가정용 또는 산업용 등 다양한 용도에서 경수를 연수로 전환하는 수처리를 수행하고 있다.Accordingly, there is a need to convert the hard water into soft water, and accordingly water treatment for converting hard water to soft water for various purposes such as domestic use or industrial use is performed.

경수를 연수로 전환하기 위한 수처리 방법으로서, 이온교환수지를 이용하는 이온교환법, 전기화학적 흡착을 이용하는 전기화학적 이온 흡착법, NF(나노여과법, nano filtration)/RO (역삼투막, Reverse Osmosis) 등과 같이 멤브레인을 이용하는 방법이 있다.As a water treatment method for converting hard water into soft water, there are ion exchange methods using an ion exchange resin, electrochemical ion-adsorption using electrochemical adsorption, membrane using NF (nano filtration) / RO (reverse osmosis membrane) There is a way.

먼저, 이온교환법은 폴리스티렌 및 폴리아크릴산 기반의 수지의 기능기 (SO3-, COO-) 에 결합되어 있는 이온 교환 물질 (Na+ 또는 H+이온)과 Ca2 + 이온과 같은 경도 이온을 교환하여 제거하는 방법이다.First, the ion exchange method exchanges ion exchange materials (Na + or H + ions) bonded to functional groups (SO 3 - , COO - ) of polystyrene and polyacrylic acid based resins with hard ions such as Ca 2 + It is a method to remove.

그러나, 이온교환수지는 경도 이온을 제거할 수 있는 용량이 수지 1L 당 경도 2~4 eq로 한계가 있어 250mg/L CaCO3 수준의 경도를 처리하기 위해서는 약 100L 통수 이후에 재생을 해야 하는 단점이 있다. 재생을 하더라도 재생 효율이 지속적으로 짧아져서 일반적으로 1년 마다 교체해야 한다.However, since the ion exchange resin has a hardness of 2 to 4 eq per 1 L of the resin capable of removing hard ions, it has to be regenerated after about 100 L of water to handle the hardness of 250 mg / L CaCO 3 have. Even if regenerated, the regeneration efficiency is continuously shortened, and it is generally required to be replaced every year.

전기화학적 이온 흡착법 (Capacitive Deionization, CDI)은 탄소나 티나늄 등 소재의 전극에서 경도 이온을 전극 표면에 흡착하게 하여 경도 이온을 제거하는 방법이다.The electrochemical ionization method (CDI) is a method of removing hard ions by adsorbing hard ions on the surface of electrodes such as carbon or titanium.

전기화학적 이온 흡착 기술은 안정적인 효율과 높은 제거율을 보이지만, 유속이 빨라지면 제거율이 급격이 낮아지고 전극 표면에 이온이 쌓이면 주기적으로 세정이 필요하며, 전극 비용이 다른 기술에 비해 10배 정도 비싼 단점이 있다.Electrochemical ion adsorption technology shows stable efficiency and high removal rate. However, when the flow rate is increased, the removal rate is lowered suddenly. If ions are accumulated on the electrode surface, periodic cleaning is required and electrode cost is about 10 times higher than other technologies have.

NF/RO 멤브레인을 이용하는 방법은 폴리아미드 기반의 멤브레인을 사용한다. 폴리아미드 기반의 멤브레인은 기공의 크기 (~수Å)가 이온보다 작아 물은 통과할 수 있고, 경도 이온 통과하지 못한다. NF/RO 멤브레인을 이용하는 방법은 폴리아미드 기반의 멤브레인에 경도 이온을 투과하지 않도록 하여 제거하는 방법이다.Methods using NF / RO membranes use polyamide-based membranes. Polyamide-based membranes have a pore size (~ a few angstroms) smaller than ions, allowing water to pass through and hardness ions to pass through. A method using NF / RO membranes is a method of removing hard ion from a polyamide-based membrane without passing through it.

그러나, NF/RO 멤브레인을 이용하는 방법은 경도 이온의 제거 효율은 높지만 회수율이 50~20%로 낮아 물버림이 최대의 단점이다. 또한, 이러한 막을 이용하는 수처리 방법은 다량의 수처리가 이루어지게 되면 경도 이온에 의한 스케일이 막을 오염시키기 때문에 주기적으로 막에서 스케일을 제거하여 막을 재생시켜 주어야 한다. 특히, RO 농축수와 접하는 RO 멤브레인 표면에서는 경도 이온의 농도가 2배 이상 증가하게 되어, 전술한 반응식 1에 의해 발생하는 흰색 이물질의 스케일이 생성된다. 더욱이, 고경도 원수에 대하여 사용하면, 막의 사용 기간 또는 재생 기간이 더욱 짧아지게 된다.
However, in the method using the NF / RO membrane, the removal efficiency of the hard ion is high, but the recovery rate is as low as 50 to 20%, which is the disadvantage of the greatest water scarcity. Also, in the water treatment method using such a membrane, when a large amount of water treatment is performed, the scale due to the hard ion ions contaminates the membrane, so the scale should be periodically removed from the membrane to regenerate the membrane. In particular, on the surface of the RO membrane in contact with the RO concentrated water, the concentration of the hard ion increases by more than two times, and a scale of white foreign matter generated by the above-described reaction formula 1 is generated. Moreover, when used for high hardness raw water, the use period or the regeneration period of the film is further shortened.

본 발명의 목적은 경도 이온의 제거 효율이 높으면서도, 사용이 편리하고 저비용의 수처리용 비드를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a bead for water treatment which is easy to use and low in cost, while having high removal efficiency of hard ion.

본 발명의 다른 목적은 경도 이온의 제거 효율이 높으면서도, 회수율이 높아서 물버림을 최소화할 수 있는 수처리용 비드를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a beverage for water treatment, which has a high removal efficiency of hard ions and a high recovery rate, thereby minimizing water scarcity.

본 발명의 또 다른 목적은 고농도의 경도 이온을 함유하는 원수에 적용하여도 경도 이온의 제거 효율이 우수한 수처리용 비드를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a beverage for water treatment which is excellent in the removal efficiency of hard ions even when applied to raw water containing a high concentration of hard ions.

본 발명에 따른 수처리용 비드는 처리 대상의 물에 마그네슘계 pH 증가 화합물을 용해시켜 처리 대상의 물의 pH를 증가시키면, 물 중에 포함된 경도 이온이 결정화되기 유리하도록 과포화도를 높아지고, 이로써, 경도 이온이 쉽게 결정화될 수 있는 상태가 되어서 경도 이온을 침전시켜 제거할 수 있다. 상기 수처리용 비드는 비드 타입으로 제조되어 쉽게 처리 대상의 물에 투입하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 수처리용 비드는 처리수와 함께 배출시키지 않고 용기 내에 지속적으로 수용된 상태로 사용이 용이하도록 비드 타입의 형상을 가진다. When the pH of the water to be treated is increased by dissolving the magnesium-based pH-increasing compound in the water to be treated according to the present invention, the degree of supersaturation is increased so that the hardness ions contained in the water are advantageously crystallized, It becomes a state where it can be easily crystallized so that hard ions can be precipitated and removed. The bead for water treatment is manufactured in bead type and can be easily put into water to be treated. In addition, the water treatment bead has a bead-type shape so as not to be discharged together with treated water but to be easily accommodated in a container while being continuously accommodated in the container.

본 발명에 따른 수처리용 비드는 경도 이온을 직접 침전물로 침전시킨 뒤 고상으로 분리가능한 침전물만 제거할 수 있도록 경도 이온의 과포화도를 높이는 마그네슘계 pH 증가 화합물을 포함한다. 전술한 바와 같이, 마그네슘계 pH 증가 화합물은 처리 대상의 물의 pH를 증가시킴으로써 물 중에 포함된 경도 이온의 과포화도를 높아지게 된다. 경도 이온의 과포화도가 높아지면 경도 이온의 결정화가 유리하여 침전물로의 침전이 유도된다.The water-treating beads according to the present invention include a magnesium-based pH-increasing compound that increases the degree of supersaturation of hard ions so that only precipitates that can be separated into solid phase after precipitating hard ions into direct precipitates are removed. As described above, the magnesium-based pH increasing compound increases the supersaturation of the hard ions contained in water by increasing the pH of the water to be treated. When the degree of supersaturation of the hard ion is high, the crystallization of the hard ion is favored and precipitation into the precipitate is induced.

본 발명에 따른 수처리용 비드는 고경도의 경도 이온을 함유한 물을 처리하는 경우 다량으로 발생된 침전물이 비드 표면에 부착되어도 용이하게 탈착가능한 코팅층을 더 포함한다. 비드 표면에 침전물이 부착되는 경우 초음파 또는 물리적인 진동을 가하여 쉽게 탈착시킬 수 있다. 상기 코팅층은 물과 접촉시 용해되어 개구부를 형성하는 수용성 화합물과 고분자로 형성된다. 상기 수용성 화합물은 상기 수처리용 비드가 물과 접촉하게 되면 용해되기 때문에 코팅층은 개구부를 포함하게 되고, 이러한 개구부를 통해서 마그네슘계 pH 증가 화합물은 물에 노출될 수 있다.
The water-treating bead according to the present invention further comprises a coating layer which is easily detachable even if a large amount of precipitate adheres to the bead surface when water containing hard ions of high hardness is treated. If deposits are attached to the surface of the beads, they can easily be desorbed by applying ultrasonic waves or physical vibrations. The coating layer is formed of a water-soluble compound and a polymer which are dissolved in contact with water to form an opening. Since the water-soluble compound dissolves when the water-treating beads come into contact with water, the coating layer includes an opening, through which the magnesium-based pH-increasing compound can be exposed to water.

본 발명에 따른 수처리용 비드는 경도 이온이 결정화되기 유리하도록 과포화도를 높여 효과적으로 침전시켜 제거하고, 비드 형상으로 제작된 제품으로 직접 처리 대상 물에 투입하여 사용할 수 있으며, 고가의 재료를 사용하지 않기 때문에 저비용이면서도, 간편하고 효과적인 수처리가 가능하다.The bead for water treatment according to the present invention can be used by increasing the degree of supersaturation so that hard ions can be crystallized and effectively precipitating and removing the bead-shaped product and then putting it into the object to be treated directly, and does not use an expensive material It is possible to process easily and effectively at a low cost.

본 발명에 따른 수처리용 비드는 경도 이온을 직접 침전물로 침전시킨 뒤 고상으로 분리가능한 침전물만 제거하므로 함께 폐기되는 물을 거의 발생시키지 않거나, 또는 소량의 물로도 침전물 제거가 가능하다.The bead for water treatment according to the present invention removes only sediments which can be separated into solid phase after precipitating hard ions directly as sediments, so that it is possible to hardly generate water to be discarded together or to remove sediments with a small amount of water.

본 발명에 따른 수처리용 비드는 침전물이 표면에 부착되어 효율 저하시 쉽게 재생될 수 있기 때문에 고농도의 경도 이온을 함유하는 원수에 적용하여도 경도 이온의 제거 효율을 우수하게 유지할 수 있다.
The bead for water treatment according to the present invention can be easily regenerated when the precipitate adheres to the surface and the efficiency is lowered, so that even when applied to raw water containing high concentration of hard ions, the removal efficiency of hard ions can be maintained to be excellent.

도 1은 CaCO3의 과포화도 그래프를 나타낸다.
도 2는 도 2는 CaCO3의 pH에 따른 과포화도 곡선이다.
도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 수처리용 비드에 포함되는 마그네슘계 비드의 형상을 개략적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명에 다른 실시예에 따른 수처리용 비드에 포함되는 마그네슘계 비드의 단면을 개략적으로 나타낸다.
도 5는 본 발명에 또 다른 실시예에 따른 수처리용 비드에 포함되는 마그네슘계 비드가 물에 투입된 후의 단면을 개략적으로 나타낸다.
Figure 1 shows a graph of the degree of supersaturation of CaCO 3 .
FIG. 2 is a graph showing the degree of supersaturation according to the pH of CaCO 3. FIG.
FIG. 3 schematically shows the shape of a magnesium-based bead included in a water-treatment bead according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 schematically shows a cross-section of a magnesium-based bead included in a water-treatment bead according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 schematically shows a cross section of magnesium beads contained in beads for water treatment according to still another embodiment of the present invention, after being injected into water.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or preliminary meaning and the inventor shall properly define the concept of the term in order to describe its invention in the best possible way It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. It should be noted that the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention, It should be understood that various equivalents and modifications are possible.

본 발명의 일 구현예에서, 마그네슘계 pH 증가 화합물을 포함하는 마그네슘계 비드를 포함하는 수처리용 비드를 제공한다.In one embodiment of the present invention, there is provided a water-treating bead comprising a magnesium-based bead containing a magnesium-based pH-increasing compound.

상기 수처리용 비드는 Ca 이온, Mg 이온 등과 같은 경도 이온을 포함하는 물에서 경도 이온을 제거하는 수처리 용도로 사용된다.The water treatment beads are used for water treatment for removing hard ions from water containing hard ions such as Ca ions and Mg ions.

상기 수처리용 비드는 물에 직접 투입하여 물의 pH를 증가시킴으로써 경도 이온의 과포화도를 증가시켜 결정으로 석출시킬 수 있다. 경도 이온이 결정으로 석출되어 고상의 침전물이 발생하게 되면, 물에서 쉽게 침전물만 제거하여 경도 이온을 제거할 수 있다.
The bead for water treatment may be precipitated as crystals by increasing the supersaturation degree of the hard ion by increasing the pH of the water by directly injecting it into water. When hard ions are precipitated as crystals and solid precipitates are formed, only hard precipitates can be easily removed from water to remove hard ions.

도 1은 CaCO3의 과포화도 그래프를 나타낸다. 도 1에서 점으로 나타난 지점은 대략 상온 및 중성의 pH를 나타내고 CaCO3는 이온 상태로 존재한다. 이 상태에서 CaCO3가 결정 상태로 바뀌게 하기 위해서는 온도를 증가시키거나, pH를 증가시켜야 한다. 도 1에서 나타난 점선의 화살표 방향은 온도를 증가시키거나 pH를 증가시키면 과포화 곡선을 거쳐 결정 상태가 되어서 침전이 되는 것을 의미한다.Figure 1 shows a graph of the degree of supersaturation of CaCO 3 . In FIG. 1, the points indicated by the dots indicate a pH of about room temperature and neutral, and CaCO 3 exists in an ionic state. In this state, in order to change CaCO 3 to a crystalline state, it is necessary to increase the temperature or to increase the pH. The arrowed direction of the dotted line in FIG. 1 means that when the temperature is increased or the pH is increased, the solution is crystallized through the supersaturation curve.

pH가 9.5 이상이면 경수 내에서 경도 이온은 자발적으로 결정화가 빠르게 이루어지며, pH가 9 내지 9.5 사이에서는 준안정과 결정화 상태가 혼재된다.When the pH is 9.5 or more, the hard ion spontaneously crystallizes rapidly in the hard water, and when the pH is 9 to 9.5, the metastable and the crystallized state are mixed.

또한, CaCO3의 과포화도는 하기 식에 의해 계산될 수 있다.Further, the degree of supersaturation of CaCO 3 can be calculated by the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 식에서, [Ca2 +]는 Ca2 +의 농도이고, [CO3 -]는 CO3 -의 농도이며, Ksp는 용해도곱 상수를 의미한다.Where [Ca 2 + ] is the concentration of Ca 2 + , [CO 3 - ] is the concentration of CO 3 - , and K sp is the solubility product constant.

상기 식에서도, pH는 [CO3 -]와 비례하고, 온도는 용해도곱 상수에 반비례함을 알 수 있다. 즉, pH와 온도가 과포화도를 증가시키는 주요 인자이다.Also in this equation, the pH is proportional to [CO 3 - ] and the temperature is inversely proportional to the solubility product constant. That is, pH and temperature are the main factors increasing the degree of supersaturation.

본 발명에서는 상기 마그네슘계 비드가 물에 투입되어 물의 pH를 증가시킴으로써 물 중의 경도 이온이 과포화 상태가 될 수 있게 한다.
In the present invention, the magnesium-based beads are added to water to increase the pH of the water, thereby allowing the hard ions in the water to become supersaturated.

도 2는 CaCO3의 pH에 따른 과포화도 곡선이다. 도 2는 또한, 과포화도에 따라 상기 수처리용 비드를 적용하여 제거할 수 있는 Ca 이온의 제거율을 함께 나타내고 있다. pH가 증가하면, CaCO3의 과포화도는 상승한다. 또한, CaCO3의 과포화도는 상승과 비례하여 Ca의 제거율도 높아진다.
FIG. 2 is a diagram showing the degree of supersaturation according to the pH of CaCO 3 . FIG. 2 also shows the removal rate of Ca ions which can be removed by applying the water treatment beads according to the degree of supersaturation. As pH increases, the degree of supersaturation of CaCO 3 increases. In addition, the degree of supersaturation of CaCO 3 increases proportionally with the increase of Ca.

도 3은 상기 마그네슘계 비드 (10)의 형상을 개략적으로 나타낸다.Fig. 3 schematically shows the shape of the magnesium-based beads 10. Fig.

상기 마그네슘계 비드는 비드 (bead) 형상의 입자이다. 비드 형상이란, 완전한 구상 뿐만 아니라 일그러진 형태, 단면이 타원형이 되는 눌린 형태 등일 수 있고, 거시적으로, 또는 통상적으로, 비드로 통칭되는 형상을 포괄하는 의미의 용어로서 사용된다. The magnesium-based beads are bead-shaped particles. The bead shape may be not only a perfect spherical shape but also a distorted shape, a crushed shape in which the cross section becomes an elliptical shape, and the like, and is used macroscopically or usually as a term encompassing a shape commonly referred to as a bead.

상기 마그네슘계 비드의 크기는 사용 연한, 취급 편의성 등을 고려하여 설계할 수 있고, 예를 들어, 상기 마그네슘계 비드의 입경은 0.1mm 내지 3mm 일 수 있고, 구체적으로 0.2mm 내지 1mm 일 수 있다.For example, the magnesium-based beads may have a particle diameter of 0.1 mm to 3 mm, and may be specifically 0.2 mm to 1 mm.

상기 마그네슘계 pH 증가 화합물은 Mg, MgO, Mg(OH)2 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함한다.The magnesium-based pH-increasing compound includes one selected from the group consisting of Mg, MgO, Mg (OH) 2, and combinations thereof.

상기 마그네슘계 비드는 물에 투입되면, 마그네슘계 pH 증가 화합물이 물과 접촉하여 반응하여 물의 pH를 증가시킨다.When the magnesium-based beads are added to water, the magnesium-based pH-increasing compound reacts with water to increase the pH of the water.

예를 들어, 예시된 마그네슘계 pH 증가 화합물, Mg, MgO, Mg(OH)2 이 각각 물과 반응할 때 아래와 같이 반응이 진행되어 물의 pH를 증가시킨다.
For example, when the exemplified magnesium-based pH-increasing compounds, Mg, MgO, and Mg (OH) 2 , respectively, react with water, the following reaction proceeds to increase the pH of the water.

Mg 금속이 물과 반응하는 경우 아래와 같이 반응이 진행되고, pH는 최대 10까지 증가할 수 있다.When the Mg metal reacts with water, the reaction proceeds as shown below, and the pH can be increased up to 10.

Mg + H2O → Mg(OH)2 + H2Mg + H 2 O → Mg (OH) 2 + H 2

Mg(OH)2 → Mg2 + + 2OH- (최대 pH 10까지 증가)
Mg (OH) 2 → Mg 2 + + 2OH - (increased up to pH 10)

MgO가 물과 반응하는 경우 아래와 같이 반응이 진행되고, pH는 최대 10까지 증가할 수 있다.When MgO reacts with water, the reaction proceeds as shown below, and the pH can increase to a maximum of 10.

MgO + H2O → Mg(OH)2 MgO + H 2 O → Mg ( OH) 2

Mg(OH)2 → Mg2 + + 2OH- (최대 pH 10까지 증가)
Mg (OH) 2 → Mg 2 + + 2OH - (increased up to pH 10)

Mg(OH)2가 물과 반응하는 경우 아래와 같이 반응이 진행되고, 역시 pH는 최대 10까지 증가할 수 있다.When Mg (OH) 2 reacts with water, the reaction proceeds as shown below, and the pH can also increase to a maximum of 10.

Mg(OH)2 → Mg2 + + 2OH- (최대 pH 10까지 증가)
Mg (OH) 2 → Mg 2 + + 2OH - (increased up to pH 10)

상기 마그네슘계 비드는 고분자, 금속산화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 바인더 물질을 더 포함할 수 있다.The magnesium-based beads may further include a binder material selected from the group consisting of polymers, metal oxides, and combinations thereof.

즉, 상기 마그네슘계 비드는 마그네슘계 pH 증가 화합물을 비드 형상으로 조립하기 위해 바인더 물질과 혼합될 수 있다.That is, the magnesium-based beads can be mixed with the binder material to assemble the magnesium-based pH-increasing compound into a bead shape.

예를 들어, 상기 바인더 물질은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 고분자 물질을 사용하거나, 또는 Al2O3의 금속 산화물을 사용할 수 있다.For example, the binder material may be a polymer material such as polyethylene or polypropylene, or a metal oxide of Al 2 O 3 may be used.

상기 바인더 물질의 함량은 마그네슘계 pH 증가 화합물이 비드 형상으로 제조될 수 있도록 도와줄 수 있을 정도로만 사용하면 된다. 구체적으로, 상기 마그네슘계 비드는 상기 마그네슘계 pH 증가 화합물 100 중량부 및 상기 바인더 물질을 0 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.The content of the binder material may be used only to the extent that the magnesium-based pH-increasing compound can be produced in the form of a bead. Specifically, the magnesium-based beads may include 100 parts by weight of the magnesium-based pH increasing compound and 0 to 10 parts by weight of the binder material.

상기 마그네슘계 비드는 코팅층을 더 포함할 수 있다.The magnesium-based beads may further include a coating layer.

상기 코팅층의 두께가 0.01㎛ 내지 1㎛일 수 있다.The thickness of the coating layer may be 0.01 탆 to 1 탆.

도 4에서, 상기 마그네슘계 비드 (20)의 단면을 개략적으로 나타낸다. 상기 마그네슘계 비드 (20)는 코팅층 내부 (1)와 함께 코팅층(2)을 더 포함한다. Fig. 4 schematically shows a cross section of the magnesium-based bead 20. Fig. The magnesium-based beads 20 further include a coating layer 2 together with the inside of the coating layer 1.

상기 코팅층 (2)은 고분자; 및 수용성 화합물을 포함할 수 있다. 상기 수용성 화합물은 수용성 무기 화합물, 수용성 고분자 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The coating layer (2) comprises a polymer; And water soluble compounds. The water-soluble compound may include one selected from the group consisting of water-soluble inorganic compounds, water-soluble polymer compounds, and combinations thereof.

상기 수용성 화합물은 상기 마그네슘계 비드가 물과 접촉하게 되면 물에 용해되기 때문에 코팅층 내부 (1)가 드러나는 개구부를 형성한다. 상기 개구부를 통해 마그네슘계 pH 증가 화합물이 물에 노출될 수 있게 된다.When the magnesium-based beads come into contact with water, the water-soluble compounds are dissolved in water, thereby forming openings in which the inside of the coating layer 1 is exposed. The magnesium-based pH-increasing compound can be exposed to water through the opening.

따라서, 상기 마그네슘계 비드는 수처리시, 즉, 물에 투입된 이후, 개구부를 포함하는 코팅층을 형성한다.Therefore, the magnesium-based beads form a coating layer including the openings at the time of water treatment, that is, after being put into water.

도 5는 본 발명에 또 다른 실시예에 따른 수처리용 비드에 포함되는 마그네슘계 비드가 물에 투입된 후의 단면을 개략적으로 나타낸다. FIG. 5 schematically shows a cross section of magnesium beads contained in beads for water treatment according to still another embodiment of the present invention, after being injected into water.

도 5에서, 물에 투입된 후의 마그네슘계 비드 (30)는 개구부 (3)를 포함하는 코팅층 (2)을 포함하고, 상기 개구부 (3)를 통해 코팅층 내부 (1)가 노출된다.
5, the magnesium-based beads 30 after being charged into water include a coating layer 2 including an opening portion 3, and the inside of the coating layer 1 is exposed through the opening portion 3.

상기 수용성 무기 화합물의 구체적인 예시는 CaO, Ca(OH)2 등이고, 이들의 조합을 포함할 수 있다.Specific examples of the water-soluble inorganic compound include CaO, Ca (OH) 2 , and the like, and combinations thereof.

상기 수용성 고분자 화합물의 구체적인 예시는 폴리비닐알콜일 수 있다.A specific example of the water-soluble polymer compound may be polyvinyl alcohol.

경도가 높은 경우 (예를 들어, 100 mg/L as CaCO3 이상)에서는 상기 마그네슘계 비드의 표면에 CaCO3 결정이 부착되어 pH 증가 효율을 급격히 저감시킬 수 있다. In the case where the hardness is high (for example, 100 mg / L as CaCO 3 or more), the CaCO 3 crystal adheres to the surface of the magnesium-based bead, so that the pH increase efficiency can be drastically reduced.

상기 마그네슘계 비드가 코팅층을 더 포함하는 경우, 코팅층 상부로 CaCO3 결정이 부착되는 속도가 코팅층이 없는 경우보다 낮아지고, 또한, 코팅층 상부로 부착된 CaCO3 결정은 쉽게 탈착이 가능하다. When the magnesium-based beads further include a coating layer, the rate at which CaCO 3 crystals adhere to the upper portion of the coating layer becomes lower than in the case where the coating layer does not exist, and CaCO 3 crystals adhered to the upper portion of the coating layer can be easily detached.

예를 들어, 상기 마그네슘계 비드의 코팅층이 존재하는 경우, 코팅층의 상부에 부착된 CaCO3 결정은 상기 마그네슘계 비드를 수용하는 용기 밖에서 초음파를 사용하여 물리적인 진동을 가하거나, 상기 마그네슘계 비드를 수용하는 용기 내에 교반기를 삽입하여 교반시켜 제거할 수 있다. 예를 들어, 코팅층을 갖는 마그네슘계 비드를 수용하는 용기 내에 처리 대상의 물을 투입한 마그네슘계 비드의 코팅층 표면으로 CaCO3 결정이 부착되어 수처리 효율이 저하되면, 용기 내에 구비된 교반기를 약 100 RPM으로 교반하여 물리적인 충격을 가하여 마그네슘계 비드의 코팅층 표면에 부착한 CaCO3 결정을 보다 용이하게 탈착시킬 수 있다.
For example, when a coating layer of magnesium-based beads is present, CaCO 3 crystals adhered to the upper part of the coating layer are subjected to physical vibration using ultrasonic waves outside the container containing the magnesium-based beads, or the magnesium- A stirrer may be inserted into a receiving container to be stirred and removed. For example, when CaCO 3 crystals adhere to the surface of a coating layer of magnesium-based beads into which water to be treated is charged in a container containing magnesium-based beads having a coating layer, and the water treatment efficiency is lowered, The CaCO 3 crystal attached to the surface of the coating layer of the magnesium-based bead can be more easily desorbed.

도 2의 상기 마그네슘계 비드 (20)에서, 상기 코팅층 (2) 중 고분자 및 수용성 화합물의 함량비는 도 3의 물에 투입된 후의 마그네슘계 비드 (30)의 표면에서 개구부가 차지하는 면적에 따라 설계할 수 있다. In the magnesium-based beads 20 of FIG. 2, the content ratio of the polymer and the water-soluble compound in the coating layer 2 is designed according to the area occupied by the openings on the surface of the magnesium-based beads 30 after being charged into the water of FIG. 3 .

구체적으로 상기 코팅층은 고분자 100 중량부 및 수용성 화합물 1 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.Specifically, the coating layer may include 100 parts by weight of the polymer and 1 to 10 parts by weight of the water-soluble compound.

상기 개구부의 직경은, 구체적으로, 0.1 ㎛ 내지 3 ㎛ 일 수 있다. 상기 범위의 직경을 갖는 개구부가 형성되게 함으로써, 코팅층 내부의 마그네슘계 pH 증가 화합물과 물이 잘 접촉할 수 있으면서도, 코팅층에 의해 용이하게 CaCO3 결정을 탈착시킬 수 있다.The diameter of the opening may be specifically 0.1 mu m to 3 mu m. By forming the opening having the diameter within the above range, the magnesium-based pH-increasing compound in the coating layer can be in contact with water well, and the CaCO 3 crystal can be easily desorbed by the coating layer.

상기 개구부의 직경은 코팅층 제조시 물에 녹기 쉬운 수용성 무기 화합물의 분말의 크기, 또는 수용성 고분자 화합물의 분자량 또는 분말의 크기를 조절하여 사용하면 일정 범위에 걸쳐서 기공이 형성될 수 있다.The diameter of the opening may be formed to a certain extent when the size of the powder of the water-soluble inorganic compound, which is easily dissolved in water, or the molecular weight of the water-soluble polymer compound or the size of the powder is adjusted.

상기 고분자의 구체적인 예는 코팅층 내부와 잘 부착되면서 CaCO3 결정을 용이하게 탈착시킬 수 있는 물질이 제한 없이 사용될 수 있고, 예를 들어, 상기 고분자는 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산, 폴리프로필렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
Specific examples of the polymer include, but are not limited to, materials capable of easily desorbing CaCO 3 crystals while being well adhered to the interior of the coating layer. For example, the polymer may be polyacrylamide, polyacrylic acid, polypropylene, And at least one selected from the group consisting of

상기 수처리용 비드는 상기 마그네슘 비드와 함께 시드 비드를 더 포함할 수 있다.The water treatment bead may further include a seed bead together with the magnesium bead.

상기 시드 비드는 시드 물질과 바인더 물질을 포함하는 비드 형상의 입자이다. 상기 시드 비드 내의 시드 물질은 경도 이온이 결정 생성시 필요한 에너지를 제공하는 작용을 할 수 있기 때문에, 보다 빠르게 경도 이온의 결정이 생성되게 한다. The seed beads are bead-shaped particles comprising a seed material and a binder material. The seed material in the seed beads can cause the hardness ions to crystallize more quickly because hardness ions can act to provide the energy needed for crystal formation.

시드 물질을 바인더 물질과 혼합하여 비드 입자 형상으로 시드 비드를 제조하고, 함으로써 이하다. And a seed material is mixed with a binder material to prepare seed beads in the form of bead particles.

상기 시드 물질은 CaCO3을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 시드 물질은 CaCO3 분말을 사용할 수도 있고, 방해석, CaCO3 아르코나이트 등의 재료를 사용할 수 있다.The seed material may comprise CaCO 3 . Specifically, CaCO 3 powder may be used as the seed material, or a material such as calcite and CaCO 3 arnonite may be used.

상기 시드 비드를 형성하는 바인더 물질은 고분자, 금속산화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 시드 비드를 형성하는 바인더 물질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 고분자 물질을 사용하거나, 또는 Al2O3의 금속 산화물을 사용할 수 있다.The binder material for forming the seed beads may include one selected from the group consisting of polymers, metal oxides, and combinations thereof. For example, as the binder material for forming the seed beads, a polymer material such as polyethylene or polypropylene may be used, or a metal oxide of Al 2 O 3 may be used.

상기 시드 비드는 상기 시드 물질 및 상기 바인더 물질을 5:5 ~ 9:1의 중량비로 포함할 수 있다. 상기 범위의 혼합비로 형성된 상기 시드 비드는 처리 대상인 물 내의 경도 이온을 효과적으로 침전시키면서, 비드 형상으로 제작이 용이하다.The seed beads may include the seed material and the binder material in a weight ratio of 5: 5 to 9: 1. The seed beads formed at the mixing ratio within the above range are easily produced in a bead shape while effectively precipitating the hard ions in the water to be treated.

상기 시드 비드의 입경은 0.2mm 내지 1mm 일 수 있다. 상기 범위의 크기를 가지는 시드 비드를 사용하여, 처리 대상인 물 내의 경도 이온을 효과적으로 침전시키면서, 수처리시 함께 사용되는 용기 내의 수용과 취급이 용이하다.The particle diameter of the seed beads may be 0.2 mm to 1 mm. By using the seed beads having the above-mentioned range, the hard ions in the water to be treated are effectively precipitated, and the water is easily accommodated and handled in the vessel used in the water treatment.

본 발명에 따른 수처리용 비드는 마그네슘계 비드와 시드 비드를 함께 사용함으로써 경도 이온의 제거 효과를 향상시킨다.The bead for water treatment according to the present invention improves the removal effect of the hard ion by using the magnesium bead and the seed bead together.

상기 수처리용 비드는 상기 마그네슘계 비드 및 시드 비드를 1 : 1 내지 1 : 10 의 중량비로 포함할 수 있다. 상기 함량비로 상기 마그네슘계 비드 및 시드 비드를 사용하여 효과적으로 경도 이온을 제거할 수 있다.
The water-treating beads may contain the magnesium-based beads and the seed beads in a weight ratio of 1: 1 to 1:10. By using the magnesium-based beads and the seed beads at the above-mentioned content ratios, the hard ions can be effectively removed.

본 발명의 다른 구현예에서,In another embodiment of the present invention,

마그네슘계 pH 증가 화합물의 분말에 열을 가하고 압출 성형하여 펠렛으로 제조하는 단계; 및Adding heat to a powder of a magnesium-based pH-increasing compound and extruding it to produce pellets; And

상기 펠렛으로부터 비드 형상의 입자로서 마그네슘계 비드를 제조하는 단계;Preparing magnesium beads as bead-shaped particles from the pellets;

를 포함하는 마그네슘계 비드를 제조하는 방법을 제공한다.Based beads. The present invention also provides a method for producing the magnesium-based beads.

상기 수처리용 비드를 제조하는 방법에 의해 전술한 마그네슘계 비드를 제조하고, 이를 수처리용 비드로서 사용할 수 있다.The magnesium-based beads may be prepared by the method for producing the water-treatment beads and used as bead for water treatment.

상기 열을 가하는 단계에서, 상기 분말을 250℃ 내지 500℃에서 열처리할 수 있다. 500℃가 넘어가면 탄산칼슘이 CaCO3 → CaO로 변환되어 물에 녹을 수 있으며 250℃ 이하로 내려가면 비드로 성형이 안 되고 쉽게 부서질 수 있다. In the step of applying the heat, the powder may be heat-treated at 250 ° C to 500 ° C. When the temperature exceeds 500 ° C, the calcium carbonate is converted into CaCO 3 → CaO and can be dissolved in water. If the temperature falls below 250 ° C, the bead can not be formed and can easily break.

상기 비드 형상의 입자의 표면에 수용성 화합물 및 고분자를 포함하는 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. And forming a coating layer containing a water-soluble compound and a polymer on the surface of the bead-shaped particles.

상기 코팅층 및 그에 포함되는 수용성 화합물 및 고분자에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 같다.
Details of the coating layer and the water-soluble compounds and polymers contained therein are as described above.

본 발명의 다른 구현예에서, In another embodiment of the present invention,

상기 수처리용 비드를 처리 대상인 물에 투입하는 단계; 및Introducing the water treatment bead into water to be treated; And

상기 처리 대상인 물의 pH가 증가한 뒤, 고상의 침전물이 발생하면, 상기 침전물을 제거하는 단계;Removing the precipitate when a solid precipitate is generated after the pH of the water to be treated is increased;

를 포함하는 수처리 방법을 제공한다.And a water treatment method.

상기 수처리 방법은 전술한 수처리용 비드를 이용하여 수처리하는 방법으로서, 처리 대상인 물에 상기 수처리용 비드를 투입하고, 처리 대상인 물의 pH가 9.5 내지 10이 되도록 한 뒤, 경도 이온이 결정화되면서 고상의 침전물을 발생시키면, 이를 제거한 뒤, 경도 이온이 제거된 물을 처리수로 얻을 수 있다.The water treatment method is a method for water treatment using the above water treatment bead, wherein the water treatment bead is charged into the water to be treated, and the pH of the water to be treated is adjusted to 9.5 to 10, and then the hard ions are crystallized, It is possible to obtain water from which hard ions are removed by treating water after removing it.

상기 침전물을 제거하는 방법은 공지된 방법을 사용할 수 있고, 특정 방법에 제한되지 않는다. 예를 들어, 여과에 의해 간단히 고상의 침전물을 제거할 수 있다.
The method for removing the precipitate may be a known method and is not limited to a specific method. For example, solid phase precipitate can be simply removed by filtration.

본 발명에 따른 수처리용 비드는 경도 이온이 결정화되기 유리하도록 과포화도를 높여 효과적으로 침전시켜 제거하고, 비드 형상으로 제작된 제품으로 직접 처리 대상 물에 투입하여 사용할 수 있으며, 고가의 재료를 사용하지 않기 때문에 저비용이면서도, 간편하고 효과적인 수처리가 가능하다.The bead for water treatment according to the present invention can be used by increasing the degree of supersaturation so that hard ions can be crystallized and effectively precipitating and removing the bead-shaped product and then putting it into the object to be treated directly, and does not use an expensive material It is possible to process easily and effectively at a low cost.

본 발명에 따른 수처리용 비드는 경도 이온을 직접 침전물로 침전시킨 뒤 고상으로 분리가능한 침전물만 제거하므로 함께 폐기되는 물을 거의 발생시키지 않거나, 또는 소량의 물로도 침전물 제거가 가능하다.The bead for water treatment according to the present invention removes only sediments which can be separated into solid phase after precipitating hard ions directly as sediments, so that it is possible to hardly generate water to be discarded together or to remove sediments with a small amount of water.

본 발명에 따른 수처리용 비드는 침전물이 표면에 부착되어 효율 저하시 쉽게 재생될 수 있기 때문에 고농도의 경도 이온을 함유하는 원수에 적용하여도 경도 이온의 제거 효율을 우수하게 유지할 수 있다.The bead for water treatment according to the present invention can be easily regenerated when the precipitate adheres to the surface and the efficiency is lowered, so that even when applied to raw water containing high concentration of hard ions, the removal efficiency of hard ions can be maintained to be excellent.

본 발명에 따른 수처리용 비드는 사용이 편리한 비드 형상으로 제작되어, 필터에 충전하여 사용하기 용이하고, 산업용의 다양한 반응기, 예를 들어, 회분식, 연속식, 세미회분식 등의 다양한 형태에도 적용할 수 있다. The bead for water treatment according to the present invention is manufactured in a bead shape that is easy to use and is easy to use by being filled in a filter and can be applied to various types of reactors for industrial use such as a batch type, a continuous type and a semi batch type have.

본 발명에 따른 수처리용 비드를 이용하는 수처리 방법은 pH 범위에 따라 경도 이온 제거 효율을 제어 할 수 있고, pH 9.5~10에서 Ca 경도 이온은 50%~90%까지 제거 가능하다.
The water treatment method using the bead for water treatment according to the present invention can control the hardness ion removal efficiency according to the pH range and can remove Ca hard ion from 50% to 90% at pH 9.5 to 10.

(( 실시예Example ))

실시예Example 1 One

(마그네슘계 비드 제작)(Magnesium-based bead production)

마그네슘 금속을 연마하여 볼 형태로 만들고 활성탄 분말 및 Ca(OH)2 분말을 1:9의 중량비로 혼합하고 Al2O3 바인더를 1wt% 정도 섞어 일정한 틀 안에서 마그네슘 금속과 교반하면서 충돌시켜 표면에 코팅시킨다. 이후에 250℃에서 8시간 가열하여 소결시켜, 비드 형상의 입자로서 직경 2 mm의 마그네슘계 비드를 제조하였다.Magnesium metal was polished into a ball shape. Activated carbon powder and Ca (OH) 2 powder were mixed at a weight ratio of 1: 9, and 1 wt% of Al 2 O 3 binder was mixed with magnesium metal while stirring with magnesium metal, . Thereafter, the mixture was heated at 250 DEG C for 8 hours and sintered to produce magnesium beads having a diameter of 2 mm as bead-shaped particles.

(시드 비드 제작)(Seed bead production)

탄산칼슘 및 Al2O3 바인더를 9:1의 중량비로 섞고 일정한 틀 안에서 반죽하여 혼합하고 200℃로 가열된 압출기로 압출시킨 후 일정 간격으로 절단하여 팰렛 형태를 제작한다. 이후 500℃로 가열하여 소결시킨다.Calcium carbonate and Al 2 O 3 binder were mixed in a weight ratio of 9: 1, kneaded in a predetermined mold, mixed, extruded by an extruder heated to 200 ° C, and cut at regular intervals to prepare a pellet shape. And then sintered by heating at 500 ° C.

상기 펠렛으로부터 비드 형상의 입자로서 직경 1mm의 시드 비드를 제조하였다.A seed bead having a diameter of 1 mm was produced from the pellet as bead-shaped particles.

(수처리용 비드 제작)(Making bead for water treatment)

상기 제조된 마그네슘계 비드와 시드 비드를 1 : 2의 중량비로 혼합하였다.
The thus prepared magnesium-based beads and seed beads were mixed at a weight ratio of 1: 2.

평가evaluation

실험예Experimental Example 1 One

실시예 1에서 제조된 수처리용 비드 10g을 용기에 수용된 0.5L의 경도 이온을 포함하는 수돗물에 투입하고 방치하였다.10 g of the water treatment beads prepared in Example 1 was put into tap water containing 0.5 L of hard ions contained in the container and left.

4개의 물에 대하여 실시하였고, 침전물을 여과하여 제거한 뒤, 처리수의 pH와 Ca 제거율을 측정하였다.Four water samples were taken and the precipitate was removed by filtration and the pH and Ca removal rate of the treated water were measured.

처리수의 pH는 pH meter (Handheld pH/ORP meter, DDK-TOA사, hm-31P)을 이용하여 측정하였다. The pH of the treated water was measured using a pH meter (Handheld pH / ORP meter, DDK-TOA, hm-31P).

Ca 제거율은 Ion chromatography (Thermo dionex사, ICS-2100 IC)를 사용하여 처리 전후의 샘플을 10mL정도 채수하여 0.45um의 필터로 여과한 후 Ca2+의 이온 농도를 측정하여 제거율을 하기 계산식으로 계산하였다. The Ca removal rate was calculated by calculating the removal rate of Ca 2+ by measuring the ion concentration of Ca 2+ after filtering with a 0.45um filter by taking 10mL of samples before and after treatment using Ion chromatography (Thermodionex, ICS-2100IC) Respectively.

Ca 제거율 = (1-[Ca2 +(처리후)]/[Ca2 +(처리전)]) X 100
Ca removal rate = (1- [Ca 2 + (after treatment)] / [Ca 2 + (before treatment)]) X 100

도 2은 상기 측정 결과를 나타낸 도면이다. 도 2에서, CaCO3의 과포화도는 상승과 비례하여 Ca의 제거율도 높아짐을 확인할 수 있다. 또한, pH 9.5~10에서 Ca 경도 이온은 50%~90%까지 제거 가능하였다.
2 is a view showing the measurement result. In FIG. 2, it can be seen that the degree of supersaturation of CaCO 3 increases proportionally with the increase of Ca. In addition, at pH 9.5 ~ 10, Ca hardness ions could be removed by 50 ~ 90%.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is to be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention will be indicated by the appended claims rather than by the foregoing detailed description. It is intended that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims, as well as any equivalents thereof, be within the scope of the present invention.

1: 코팅층 내부
2: 코팅층
3: 개구부
10, 20: 마그네슘계 비드
30: 물에 투입된 후의 마그네슘계 비드
1: Inside coating layer
2: Coating layer
3: opening
10, 20: Magnesium-based beads
30: Magnesium-based beads after being put into water

Claims (20)

마그네슘계 pH 증가 화합물을 포함하는 마그네슘계 비드를 포함하는 수처리용 비드.
A beverage for water treatment comprising a magnesium-based bead containing a magnesium-based pH-increasing compound.
제1항에 있어서,
상기 마그네슘계 pH 증가 화합물은 Mg, MgO, Mg(OH)2 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
수처리용 비드.
The method according to claim 1,
Wherein the magnesium-based pH increasing compound comprises one selected from the group consisting of Mg, MgO, Mg (OH) 2, and combinations thereof
Water treatment beads.
제1항에 있어서,
상기 마그네슘계 비드는 고분자, 금속산화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 바인더 물질을 더 포함하는
수처리용 비드.
The method according to claim 1,
The magnesium-based beads further include a binder material selected from the group consisting of polymers, metal oxides, and combinations thereof.
Water treatment beads.
제1항에 있어서,
상기 마그네슘계 비드는 상기 마그네슘계 pH 증가 화합물 100 중량부 및 바인더 물질을 0 내지 10 중량부로 포함하는
수처리용 비드.
The method according to claim 1,
Wherein the magnesium-based beads include 100 parts by weight of the magnesium-based pH increasing compound and 0 to 10 parts by weight of a binder material
Water treatment beads.
제1항에 있어서,
상기 마그네슘계 비드의 입경은 0.1mm 내지 3mm인
수처리용 비드.
The method according to claim 1,
The magnesium-based beads have a particle diameter of 0.1 mm to 3 mm
Water treatment beads.
제1항에 있어서,
상기 마그네슘계 비드는 코팅층을 더 포함하는
수처리용 비드.
The method according to claim 1,
Wherein the magnesium-based bead further comprises a coating layer
Water treatment beads.
제6항에 있어서,
상기 코팅층은 고분자 및 수용성 화합물을 포함하는
수처리용 비드.
The method according to claim 6,
Wherein the coating layer comprises a polymer and a water-soluble compound
Water treatment beads.
제7항에 있어서,
상기 고분자는 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴산, 폴리프로필렌 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는
수처리용 비드.
8. The method of claim 7,
Wherein the polymer comprises at least one member selected from the group consisting of polyacrylamide, polyacrylic acid, polypropylene, and combinations thereof
Water treatment beads.
제6항에 있어서,
상기 코팅층의 두께가 0.01㎛ 내지 1㎛인
수처리용 비드.
The method according to claim 6,
When the thickness of the coating layer is 0.01 탆 to 1 탆
Water treatment beads.
제7항에 있어서,
상기 수용성 화합물은 물과 접촉시 용해되어 개구부를 형성하는
수처리용 비드.
8. The method of claim 7,
The water-soluble compound is dissolved in contact with water to form an opening
Water treatment beads.
제7항에 있어서,
상기 수용성 화합물은 수용성 무기 화합물, 수용성 고분자 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
수처리용 비드.
8. The method of claim 7,
The water-soluble compound includes one selected from the group consisting of a water-soluble inorganic compound, a water-soluble polymer compound and a combination thereof
Water treatment beads.
제7항에 있어서,
상기 코팅층은 상기 고분자 100 중량부 및 상기 수용성 화합물 1 내지 10 중량부 포함하는
수처리용 비드.
8. The method of claim 7,
Wherein the coating layer contains 100 parts by weight of the polymer and 1 to 10 parts by weight of the water-
Water treatment beads.
제1항에 있어서,
시드 물질과 바인더 물질을 포함하는 시드 비드를 더 포함하고,
상기 시드 물질은 CaCO3을 포함하는
수처리용 비드.
The method according to claim 1,
Further comprising a seed bead comprising a seed material and a binder material,
The seed material comprises CaCO 3
Water treatment beads.
제13항에 있어서,
상기 시드 비드는 상기 시드 물질 및 상기 바인더 물질을 5:5 ~ 9:1의 중량비로 포함하는
수처리용 비드.
14. The method of claim 13,
Wherein the seed bead comprises the seed material and the binder material in a weight ratio of 5: 5 to 9: 1
Water treatment beads.
제13항에 있어서,
상기 시드 비드의 입경은 0.2mm 내지 1mm인
수처리용 비드.
14. The method of claim 13,
The particle diameter of the seed beads is preferably from 0.2 mm to 1 mm
Water treatment beads.
제13항에 있어서,
상기 마그네슘계 비드 및 시드 비드를 1 : 1 내지 1 : 10 의 중량비로 포함하는
수처리용 비드.
14. The method of claim 13,
Wherein the magnesium-based beads and the seed beads are contained in a weight ratio of 1: 1 to 1:10
Water treatment beads.
마그네슘계 pH 증가 화합물의 분말에 열을 가하고 압출 성형하여 펠렛으로 제조하는 단계; 및
상기 펠렛으로부터 비드 형상의 입자로서 마그네슘계 비드를 제조하는 단계;
를 포함하는 마그네슘계 비드를 제조하는 방법.
Adding heat to a powder of a magnesium-based pH-increasing compound and extruding it to produce pellets; And
Preparing magnesium beads as bead-shaped particles from the pellets;
≪ / RTI >
제17항에 있어서,
상기 열을 가하는 단계에서, 상기 분말을 250℃ 내지 500℃에서 열처리하는
마그네슘계 비드를 제조하는 방법.
18. The method of claim 17,
In the step of applying the heat, the powder is heat-treated at 250 ° C to 500 ° C
A method for producing a magnesium-based bead.
제17항에 있어서,
상기 비드 형상의 입자의 표면에 수용성 화합물 및 고분자를 포함하는 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는
마그네슘계 비드를 제조하는 방법.
18. The method of claim 17,
And forming a coating layer containing a water-soluble compound and a polymer on the surface of the bead-shaped particles
A method for producing a magnesium-based bead.
제1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 따른 수처리용 비드를 처리 대상인 물에 투입하는 단계; 및
상기 처리 대상인 물의 pH가 증가한 뒤, 고상의 침전물이 발생하면, 상기 침전물을 제거하는 단계;
를 포함하는 수처리 방법.
16. A method for producing a water-treating bead, comprising the steps of: injecting a water-treating bead according to any one of claims 1 to 16 into water to be treated; And
Removing the precipitate when a solid precipitate is generated after the pH of the water to be treated is increased;
≪ / RTI >
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3521199B2 (en) * 1999-02-19 2004-04-19 独立行政法人 科学技術振興機構 Method for removing phosphoric acid contained in wastewater
JP2012524653A (en) * 2009-04-21 2012-10-18 イーコラブ ユーエスエー インコーポレイティド Catalytic water treatment method and apparatus
KR101466125B1 (en) * 2012-05-10 2014-11-27 한국과학기술연구원 Method for preparation of magnesium oxide architectures with meso-macro pores

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