KR20200045146A - Manufacturing Methods of Coagulant and Coagulant Thereby - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수산화알루미늄과, 염산, 염화 제이철 등을 원료로 하여 철염이 포함된 고효율 폴리 염화 알루미늄 응집제를 제조하는 방법 및 그 응집제에 관한 것으로서, 염산과 수산화알루미늄 및 염화 제이철을 일정한 비율로 혼합하고 고온/고압 상태에서 반응하여 철염이 포함된 고효율 폴리염화알루미늄 응집제를 제조하는 방법 및 응집제에 관한 발명이다.The present invention relates to a method for preparing a high-efficiency polyaluminum chloride coagulant containing iron salt using aluminum hydroxide, hydrochloric acid, ferric chloride, etc. as a raw material, and a coagulant thereof, mixing hydrochloric acid, aluminum hydroxide and ferric chloride at a constant ratio and high temperature / It is an invention related to a method and a coagulant for producing a high-efficiency polyaluminum chloride coagulant containing iron salt by reacting at a high pressure.
본 발명은 정수 또는 오/폐수 속에 함유되어 있는 고형물질 등 오염물질을 화학적으로 제거하기 위한 수처리용 응집제로 사용되는 철염이 포함된 폴리염화루미늄(PolyAluminumchloride-Ferric:PAC-F)의 제조 방법에 관한 것으로 침전성능이 개선된 새로운 PAC-F는 적갈색 갖는 투명한 액상물질이다.The present invention relates to a method of manufacturing polyaluminum chloride (PolyAluminumchloride-Ferric: PAC-F) containing iron salt used as a flocculant for water treatment to chemically remove contaminants such as solid substances contained in purified water or wastewater The new PAC-F with improved sedimentation performance is a transparent liquid material with reddish brown color.
물리/화학적으로 정수 또는 오/폐수에 포함된 고형 물질 등 오염물질을 제거는 주로 폴리 염화 알루미늄, 염화 철 등 무기 수처리 응집제를 이용한다. 수처리에서 폴리 염화 알루미늄(PAC)은 현재까지 가장 많이 사용되는 무기 응집제 중의 하나이며, 철염 응집제는 잔류 알루미늄에 대한 문제점이 없고 환경부 고시에 등록되어 정수용수처리제로 사용이 가능하며 유기물 제거율, 침강성, 저온에서 응집이 우수한 장점을 가지고 있다. 그러나 철염 응집제는 매우 부식성이 강하여 설비를 상대적으로 쉽제 부식시키고 색도가 남는 등이 문제점이 있다. Physically / chemically, inorganic water treatment flocculants such as polyaluminum chloride and iron chloride are mainly used to remove contaminants such as solid substances contained in purified water or wastewater. In water treatment, polyaluminum chloride (PAC) is one of the most used inorganic flocculants to date, and iron salt flocculants have no problems with residual aluminum and can be used as a water treatment agent as registered by the Ministry of Environment and can be used as an organic material removal rate, sedimentation, and low temperature. It has the advantage of good cohesion. However, the iron salt coagulant is very corrosive, so it is relatively easy to corrode the equipment and the chromaticity remains.
또한, 현재 정수장 및 오/폐수 처리에서 주로 사용되는 폴리 염화 알루미늄은 알루미늄을 주 원료로 하여 처리수 중에 잔류 알루미늄으로 인한 유해성이 존재할 수 있다.In addition, polyaluminum chloride, which is currently mainly used in water treatment plants and wastewater / wastewater treatment, may have a hazard due to residual aluminum in the treated water using aluminum as a main raw material.
이에 본 발명에서는 화학적으로 알루미늄과 철이 안정적으로 존재하면서 PAC의 안정적인 반응, 철염의 빠른 침강성을 유지할 수 있도록 단순 혼합이 아닌 고온/고압에서 반응하여 철염이 포함된 폴리 염화 알루미늄 응집제의 제조하는 방법에 관한 것이다. Accordingly, in the present invention, a method of manufacturing a polyaluminum chloride coagulant containing iron salt by chemically reacting at high temperature / high pressure rather than simple mixing to maintain stable reaction of PAC while maintaining stable precipitation of iron salt while aluminum and iron are stably present will be.
본 발명은 현장에서 주로 사용하는 폴리 염화 알루미늄에 포함된 알루미늄 농도를 저감시키면서 응집효율은 유지할 수 있도록 염화 제이철을 이용하여 고온/고압에서 반응시켜 철염이 포함된 폴리 염화 알루미늄 응집제를 제공하는데 그 해결하고자 하는 과제가 있다. The present invention provides a polyaluminum chloride coagulant containing iron salt by reacting at high temperature / high pressure using ferric chloride to reduce the aluminum concentration contained in the polyaluminum chloride mainly used in the field and maintain the coagulation efficiency. There is a task to do.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 정수원수 및 하수 2차 처리수 중에서 고형물 및 용존성 인을 제거하는 액상 수처리제인 응집제의 제조방법에 있어서, 산화알루미늄(Al2O3) 농도는 10 ~ 18% 이며, 산화철(Fe2O3)은 0.1 ~ 3.0%의 농도를 가지면서 염기도가 15 ~ 70%인 철염을 포함하는 폴리염화알루미늄 액상 수처리제로, 수산화 알루미늄, 염산 및 염화제이철을 고온(150℃ 이상)/고압(3기압 이상)에서 반응시켜 제조하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is a method for preparing a flocculant which is a liquid water treatment agent for removing solids and soluble phosphorus from purified water and sewage secondary treatment water, and the concentration of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is 10 ~ 18%, iron oxide (Fe 2 O 3 ) is a polyaluminum chloride liquid water treatment agent containing an iron salt having a concentration of 0.1 to 3.0% and having a basicity of 15 to 70%. It is characterized in that it is prepared by reacting at a high pressure (above ℃) / high pressure (above 3 atmospheres).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 염기도 15 ~ 70%로 조절하는 것은 염산(HCl) 또는 염화제이철을 이용하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, adjusting the basicity to 15 to 70% is characterized by using hydrochloric acid (HCl) or ferric chloride.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산화알루미늄(Al2O3)의 농도 및 염기도 조절은 염산, 염화 제이철이 포함된 용액의 희석 비율에 따라 농도가 변화하며, 상기 응집제는 액상 수처리제로 산화알루미늄의 농도가 15%인 화합물인 경우 염화제이철을 2 ~ 3%의 비율로 반응시키고, 산화알루미늄의 농도가 13%인 화합물인 경우 염화제이철을 4 ~ 5% 또는 염화 제이철 2%와 칼슘이 포함된 화합물을 2 ~ 3%로 하여 반응시킨 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the concentration and basicity of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is changed depending on the dilution ratio of the solution containing hydrochloric acid and ferric chloride, and the flocculant is aluminum oxide as a liquid water treatment agent. For a compound with a concentration of 15%, ferric chloride is reacted at a rate of 2 to 3%, and for a compound with a concentration of aluminum oxide of 13%, it contains 4 to 5% ferric chloride or 2% ferric chloride and calcium. It is characterized by reacting the compound as 2-3%.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 철염의 농도는 산화철(Fe2O3) 0.1 ~ 3.0%이며, 일부는 칼슘이 포함된 화합물 탄산칼슘, 수산화 칼슘, 염화 칼슘 중 어느 하나로 대체할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the concentration of the iron salt is 0.1 to 3.0% of iron oxide (Fe2O3), and some are characterized by being able to replace any one of calcium-containing compound calcium carbonate, calcium hydroxide, and calcium chloride. .
본 발명에 따른 철염이 포함된 폴리염화알루미늄 응집제는 종래의 수처리제를 투입하는 장치의 활용이 가능하고 오/폐수, 산업폐수, 정수장 원수 등 다양한 수질에서 오염원을 제거하기 위해 폴리염화알루미늄 응집제가 사용이 적합한 곳에 적용이 용이하다. 다양한 생산 공정에서 발생한 오염물 및 고형물을 응집/침전공정에서의 제거가 향상되어 전체 수처리 공정에서 여과지의 막힘, 유해물질의 발생등의 문제점을 저감하는 것이 가능하다. The polyaluminum chloride coagulant containing iron salt according to the present invention can utilize a device for adding a conventional water treatment agent, and polyaluminum chloride coagulant is used to remove contaminants from various water qualities such as wastewater, industrial wastewater, and purified water. Easy to apply where appropriate. It is possible to reduce problems such as clogging of filter paper and generation of harmful substances in the entire water treatment process by improving the removal of contaminants and solids generated in various production processes in the coagulation / sedimentation process.
또한, 초기 알루미늄 사용량이 저감되어 처리수중의 잔류 알루미늄이 줄어 들 수 있으며 수처리 운영 현장에 경제적인 도움을 줄 수 있을 것이다. In addition, the initial amount of aluminum used is reduced, and the residual aluminum in the treated water may be reduced, which may provide economical help to the water treatment operation site.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수산화알루미늄과 염산, 염화제이철 등을 원료로 하여 철염이 포함된 폴리 염화 알루미늄 응집제의 생산 공정이다.1 is a production process of a polyaluminum chloride coagulant containing iron salt using aluminum hydroxide, hydrochloric acid, ferric chloride and the like as raw materials according to an embodiment of the present invention.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.Specific structural or functional descriptions with respect to the embodiments of the present invention disclosed in the present specification or the application have been exemplified for the purpose of illustrating the embodiments according to the present invention, and the embodiments according to the present invention may be implemented in various forms. And may not be construed as limited to the embodiments described in this specification or application.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the embodiment according to the present invention can be modified in various ways and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiment according to the concept of the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood that it includes all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제 1 및 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are only for the purpose of distinguishing one component from another component, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly The second component may also be referred to as the first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속7되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When an element is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that other components may be directly connected to or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is referred to as being “directly connected” or “directly connected to” another component, it should be understood that no other component exists in the middle. Other expressions describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "adjacent to" and "directly neighboring to," should be interpreted similarly.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described is present, and one or more other features or numbers. It should be understood that it does not preclude the existence or addability of, steps, actions, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined herein. Does not.
본 발명은 정수원수 및 하수 2차 처리수 중에서 고형물 및 용존성 인을 제거하는 액상 수처리제인 응집제의 제조방법에 있어서, 산화알루미늄(Al2O3) 농도는 10 ~ 18% 이며, 산화철(Fe2O3)은 0.1 ~ 3.0%의 농도를 가지면서 염기도가 15 ~ 70%인 철염을 포함하는 폴리염화알루미늄 액상 수처리제로, 수산화 알루미늄, 염산 및 염화제이철을 고온(150℃ 이상)/고압(3기압 이상)에서 반응시켜 제조하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a method for preparing a flocculant which is a liquid water treatment agent for removing solids and dissolved phosphorus from purified water and sewage secondary treatment water, the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) concentration is 10 to 18%, iron oxide (Fe 2 O 3 ) is a polyaluminum chloride liquid water treatment agent containing an iron salt having a concentration of 0.1 to 3.0% and having a basicity of 15 to 70% .It is high temperature (above 150 ℃) / high pressure (3 atm) of aluminum hydroxide, hydrochloric acid and ferric chloride. It characterized in that it is prepared by reacting in the above).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 염기도 15 ~ 70%로 조절하는 것은 염산(HCl) 또는 염화제이철을 이용하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, adjusting the basicity to 15 to 70% is characterized by using hydrochloric acid (HCl) or ferric chloride.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산화알루미늄(Al2O3)의 농도 및 염기도 조절은 염산, 염화 제이철이 포함된 용액의 희석 비율에 따라 농도가 변화하며, 상기 응집제는 액상 수처리제로 산화알루미늄의 농도가 15%인 화합물인 경우 염화제이철을 2 ~ 3%의 비율로 반응시키고, 산화알루미늄의 농도가 13%인 화합물인 경우 염화제이철을 4 ~ 5% 또는 염화 제이철 2%와 칼슘이 포함된 화합물을 2 ~ 3%로 하여 반응시킨 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the concentration and basicity of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is changed depending on the dilution ratio of the solution containing hydrochloric acid and ferric chloride, and the flocculant is aluminum oxide as a liquid water treatment agent. For a compound with a concentration of 15%, ferric chloride is reacted at a rate of 2 to 3%, and for a compound with a concentration of aluminum oxide of 13%, it contains 4 to 5% ferric chloride or 2% ferric chloride and calcium. It is characterized by reacting the compound as 2-3%.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 철염의 농도는 산화철(Fe2O3) 0.1 ~ 3.0%이며, 일부는 칼슘이 포함된 화합물 탄산칼슘, 수산화 칼슘, 염화 칼슘 중 어느 하나로 대체할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the concentration of the iron salt is 0.1 to 3.0% of iron oxide (Fe2O3), and some are characterized by being able to replace any one of calcium-containing compound calcium carbonate, calcium hydroxide, and calcium chloride. .
본 발명은 정수 또는 오/폐수 중의 고형물질 등 오염물질을 효과적으로 처리할 수 있는 수중의 오염물질 제거 응집제에 관한 것으로 고형물질등 오염물질을 안정적으로 제거하여 정수장 및 오/폐수 처리 공정을 안정적으로 유지관리 할 수 있도록 한다. The present invention relates to a flocculant for removing pollutants in water that can effectively treat pollutants such as solid substances in purified water or wastewater / sewage, and stably removes pollutants such as solid substances to stably maintain a water treatment plant and wastewater / wastewater treatment processes. Make it manageable.
현재 사용되는 폴리염화 알루미늄(PAC)은 수산화 알루미늄과 염산을 반응시켜 제조하며 주 원료 중에 하나인 수산화 알루미늄의 가격 변동에 의해 PAC의 가격에 직접적인 영향을 미쳐 수처리 공정을 안정적으로 유지하는데 사용자 입장에서 경제적인 어려움이 있을 수 있다. 이에, 본 발명은 철염을 이용하여 침강성을 개선하고 수산화 알루미늄을 철염으로 대체하여 경제성을 가진다. Currently used polyaluminum chloride (PAC) is produced by reacting aluminum hydroxide with hydrochloric acid, and it has a direct effect on the price of PAC due to the price fluctuation of aluminum hydroxide, one of the main raw materials. There may be difficulties. Accordingly, the present invention improves sedimentation property by using iron salt and has economical efficiency by replacing aluminum hydroxide with iron salt.
또한, 철염 응집제의 단점인 철염 응집제의 색도를 완화하여 오/폐수 처리 공정 및 정수장에서 사용 할 수 있도록 하였으며 지금까지의 알루미늄염과 철염의 단순혼합공정이 아닌 고온/고압에서 수산화 알루미늄, 염화 제이철, 염산을 반응시켜 안정성 및 반응성이 우수한 철염이 포함된 폴리 염화 알루미늄을 제조하는 방법에 관한 것이다. In addition, the chromaticity of the iron salt coagulant, which is a disadvantage of the iron salt coagulant, was relaxed to be used in the wastewater treatment process and water purification plant. Aluminum hydroxide and ferric chloride at high temperature / high pressure, not simple mixing process of aluminum salt and iron salt, It relates to a method for producing polyaluminum chloride containing iron salt having excellent stability and reactivity by reacting hydrochloric acid.
따라서, 본 발명은 일반적으로 잘 알려진 수산화 알루미늄과 염산을 혼합한 후 고온/고압에서 반응시켜 폴리 염화 알루미늄을 제조하는 방법을 응용하여 수산화 알루미늄 일부를 염화 제이철로 대체하고 또는 추가 대체 물질을 투입하여 고온/고압에서 반응 시간 등을 조절하면서 반응시킨다. 반응한 화합물은 폴리 염화 알루미늄의 유해성과 철염의 색도가 개선되어 철염이 포함된 폴리 염화 알루미늄 응집제를 제조되고 고형물 등 오염물질의 제거 성능을 개선시키는 것이다. Therefore, the present invention applies a method of preparing poly aluminum chloride by mixing at a high temperature / high pressure after mixing aluminum hydroxide and hydrochloric acid, which are generally well-known, and replacing some of the aluminum hydroxide with ferric chloride or adding an additional substitute material to high temperature. / React while adjusting the reaction time, etc. at high pressure. The reacted compound improves the harmfulness of polyaluminum chloride and the chromaticity of iron salt to produce a polyaluminum chloride coagulant containing iron salt and improves the removal performance of contaminants such as solids.
본 발명의 철염이 포함된 고효율 폴리염화알루미늄응집제는 산화 알루미늄 농도를 조절하기 위해서, 수산화 알루미늄(산화알루미늄, Al2O3 60%이상)과 염산(35%) 및 염화 제이철(38%이상)을 고온/고압에서 반응하고 여과하는 것을 기본 공정으로 하며, 수산화 알루미늄, 염산, 염화 제이철의 반응량을 조절하여 산화 알루미늄과 철 농도를 조절하여 일반적으로 사용되는 폴리염화알루미늄보다 응집효율을 개선한다. The high-efficiency polyaluminum chloride coagulant containing the iron salt of the present invention uses aluminum hydroxide (aluminum oxide, Al 2 O 3 60% or more), hydrochloric acid (35%), and ferric chloride (38% or more) to control the aluminum oxide concentration. The basic process is to react and filter at high temperature / high pressure, and by adjusting the reaction amount of aluminum hydroxide, hydrochloric acid, and ferric chloride, the concentration of aluminum oxide and iron is adjusted to improve the cohesive efficiency than the commonly used polyaluminum chloride.
또한 수산화 알루미늄을 대신하여 염화제이철이 반응하기 때문에 제품의 경제적인 효과를 나타내고 있다. 최종 반응물인 철염이 포함된 폴리염화알루미늄 응집제의 산화 알루미늄 농도는 10 ~ 18%가 되도록 농도를 조절하며 산화철의 농도는 0.1 ~ 3.0%로 조절하여 염기도는 15 ~ 70%가 되도록 한다. In addition, since ferric chloride reacts in place of aluminum hydroxide, it shows the economic effect of the product. The aluminum oxide concentration of the polyaluminum chloride coagulant containing the final reactant iron salt is adjusted to a concentration of 10 to 18%, and the concentration of iron oxide is adjusted to 0.1 to 3.0% so that the basicity is 15 to 70%.
이렇게 제조된 고효율 철염이 포함된 폴리염화알루미늄 응집제의 규격 성분을 분석한다. The standard components of the polyaluminum chloride coagulant containing the high-efficiency iron salt thus prepared are analyzed.
도 1을 참조하면, 본 발명에 사용된 수산화알루미늄(Aluminum hydoxide, Al2O3 60% 이상), 진한 염산(35%), 염화제이철(38% 이상) 등을 고압 반응기에 넣고 밀폐 시킨 후 교반하면서 반응액을 스팀을 이용하여 약 140-170℃로 반응기 내부 온도를 유지하면서 200분 동안 중합반응 시킨다. 반응이 종료 된 후 농도 조절을 위한 적당량 물을 투입하고 미 반응물 및 불순물을 제거하기 위하여 여과하여 반응물을 생산하고 저장 탱크로 옮겨 보관한다. Referring to Figure 1, the aluminum hydroxide used in the present invention (Aluminum hydoxide, Al2O3 60% or more), concentrated hydrochloric acid (35%), ferric chloride (38% or more) into a high-pressure reactor, sealed and stirred and then reacted Is polymerized for 200 minutes while maintaining the temperature inside the reactor at about 140-170 ° C using steam. After the reaction is completed, an appropriate amount of water is added to adjust the concentration and filtered to remove unreacted substances and impurities to produce reactants and transferred to a storage tank for storage.
본 발명의 철염이 포함된 폴리염화알루미늄 응집제의 규격은 표 1과 같다. Table 1 shows the specifications of the polyaluminum chloride coagulant containing the iron salt of the present invention.
<본 발명 고효율 불소 제거 폴리염화황산 알루미늄 암모늄계 응집제의 규격> <Specification of the present invention high-efficiency fluorine-removing polyaluminum aluminum ammonium sulfate coagulant>
경북의 OO 정수장의 원수를 활용하여 철염의 농도를 조절하여 제조한 철염이 포함된 폴리염화알루미늄 응집제와 자사의 폴리염화알루미늄 및 염화제이철과의 응집효율을 비교하였다. 응집 장치의 급속교반, 완속교반, 침전 시간, 각 침전지에 응집제 주입 농도 등은 정수 처리 공정과 동일하게 수행한 후 상등액을 채수하여 탁도를 분석하였다. The aggregation efficiency of the polyaluminum chloride coagulant containing iron salt and its polyaluminum chloride and ferric chloride was compared by using the raw water from the OO water purification plant in Gyeongbuk. Rapid agitation, slow agitation of the flocculation device, settling time, concentration of flocculant injection into each sedimentation tank, etc. were performed in the same manner as the water treatment process, and the supernatant was collected to analyze turbidity.
그림 1a의 실험은 먼저 정수장에서 주로 사용하는 응집제 농도 범위인 6, 8, 10ppm 주입량에서 염화 제이철의 농도 변화에 따른 효율 비교를 하였으며, 각 농도에서 폴리염화알루미늄(PAC I)과 비교하여 약 17%의 개선효과를 나타내었다. The experiment in Figure 1a was first compared with the efficiency of the concentration change of ferric chloride at the concentrations of 6, 8, and 10 ppm in the concentration range of flocculant mainly used in water purification plants, and compared with polyaluminum chloride (PAC I) at each concentration, about 17%. It showed the improvement effect of.
<그림 1a. 염화 제이철의 농도 변화에 따른 효율 비교><Figure 1a. Comparison of efficiency according to concentration change of ferric chloride>
또한 그림 1b에는 수처리제 중의 하나인 염화 제이철 자체와 응집효율을 비교하였다. 비교 결과 철염이 포함된 폴리염화 알루미늄의 응집 효율이 약 50% 이상 향상됨을 확인하였다. PAC-F FeCl3 2%, 3%, 4% 및 PAC I, II의 산화 알루미늄 농도는 각각 15.6, 15.3, 14.6, 그리고 16.8, 16.9%를 가진다. In addition, Figure 1b compares the aggregation efficiency with ferric chloride itself, one of the water treatment agents. As a result of the comparison, it was confirmed that the aggregation efficiency of the polyaluminum chloride containing iron salt was improved by about 50% or more. The aluminum oxide concentrations of PAC-
<그림 1b. 염화 제이철 자체와 응집효율 비교><Figure 1b. Ferric chloride itself and cohesion efficiency comparison>
또한, 철염이 포함된 폴리염화알루미늄 응집제는 정수장 및 하수처리장에서도 사용이 가능함을 확인하기 위하여 서울의 OO하수처리장 2차처리수를 대상으로 탁도 및 총인 제거 효율을 확인하였다. 응집제의 주입량은 실제 공정에서 주입하는 응집제 농도를 고려하였으며 20, 30 ppm에서 실험하였다. 그림 2a에서는 각각의 응집제에 따른 탁도 제거 효과를 나타내었다.In addition, the polyaluminum chloride coagulant containing iron salt was checked for turbidity and total phosphorus removal efficiency for secondary treated water in OO sewage treatment plant in Seoul to confirm that it can be used in water treatment plants and sewage treatment plants. The amount of flocculant injected was considered the flocculant concentration injected in the actual process and tested at 20 and 30 ppm. Figure 2a shows the turbidity removal effect of each coagulant.
<도 2a. 각각의 응집제에 따른 탁도 제거 효과><Figure 2a. Turbidity removal effect according to each coagulant>
그림 2b에서는 총인 제거 효율을 나타내었다. 탁도 제거 효율은 개선은 철염을 5% 대체한 것과 철염 2%와 추가화합물 2%를 대체한 응집제가 각각 19%, 17% 개선 되었다. 또한 모든 응집제에서 총인의 농도는 0.045ppm으로 방류수 수질을 만족하여 철염이 포함된 폴리염화 알루미늄 응집제는 하수처리장의 총인 제거에도 적당하다. Figure 2b shows the total phosphorus removal efficiency. The improvement in turbidity removal efficiency was improved by 19% and 17%, respectively, by replacing the iron salt by 5% and the coagulant by replacing the iron salt by 2% and the additional compound by 2%. In addition, the concentration of total phosphorus in all flocculants is 0.045 ppm, which satisfies the water quality of the effluent, so polyaluminum chloride containing iron salts are suitable for removal of total phosphorus in sewage treatment plants.
<그림 2b. 총인 제거 효율><Figure 2b. Total phosphorus removal efficiency>
[실시예 2]의 결과에서 탁도 및 인제거효율을 검증하기 위하여 경기도의 OO하수처리장 2차 처리수를 활용하여 검증 실험을 진행하였다. 응집제의 주입량은 실제 공정에서 사용하는 응집제의 주입량을 맞추어 실험하였다. 이에 응집제의 주입량은 15, 20, 30ppm에서 PAC, PAC-F(FeCl2 5%), PAC-F(추가2%, FeCl3 2%)를 각각 주입하여 실험한 결과 탁도 제거 효율은 그림 3a에 나타낸 것과 같이 PAC에 비하여 철염이 포함된 응집제가 약 14 ~ 22% 개선되었으며, In order to verify the turbidity and phosphorus removal efficiency from the results of [Example 2], a verification experiment was conducted using the second treated water from the OO sewage treatment plant in Gyeonggi-do. The amount of flocculant injected was tested by matching the amount of flocculant used in the actual process. Thus, the injection amount of the flocculant was tested by injecting PAC, PAC-F (FeCl2 5%), and PAC-F (additional 2%,
<그림 3a. 응집제에 따른 탁도 분석 결과><Figure 3a. Turbidity analysis result by coagulant>
그림 3b와 같이 인 제거효율은 3가지 응집제가 모두 유사한 것으로 확인되었다. As shown in Figure 3b, it was confirmed that all three flocculants had similar phosphorus removal efficiency.
<그림 3B. 응집제에 따른 총인 분석 결과><Figure 3B. Total phosphorus analysis according to coagulant>
Claims (5)
산화알루미늄(Al2O3) 농도는 10 ~ 18% 이며, 산화철(Fe2O3)은 0.1 ~ 3.0%의 농도를 가지면서 염기도가 15 ~ 70%인 철염을 포함하는 폴리염화알루미늄 액상 수처리제로, 수산화 알루미늄, 염산 및 염화제이철을 고온(150℃ 이상)/고압(3기압 이상)에서 반응시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 철염이 포함된 고효율 폴리염화알루미늄 응집제의 제조 방법.
In the method of producing a flocculant which is a liquid water treatment agent for removing solids and dissolved phosphorus from purified water and sewage secondary treatment water,
Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) concentration is 10 to 18%, iron oxide (Fe 2 O 3 ) is a polyaluminum chloride liquid water treatment agent containing iron salt having a concentration of 0.1 to 3.0% and a basicity of 15 to 70%. , A method for producing a high-efficiency polyaluminum chloride coagulant containing iron salt, characterized in that it is prepared by reacting aluminum hydroxide, hydrochloric acid, and ferric chloride at high temperature (above 150 ° C) / high pressure (above 3 atmospheres).
상기 염기도 15 ~ 70%로 조절하는 것은 염산(HCl) 또는 염화제이철을 이용하는 것을 특징으로 하는 철염이 포함된 고효율 폴리염화알루미늄 응집제의 제조 방법.
According to claim 1,
Controlling the basicity to 15 to 70% is a method of manufacturing a high-efficiency polyaluminum chloride coagulant containing iron salt, characterized in that using hydrochloric acid (HCl) or ferric chloride.
상기 산화알루미늄(Al2O3)의 농도 및 염기도 조절은 염산, 염화 제이철이 포함된 용액의 희석 비율에 따라 농도가 변화하며,
상기 응집제는 액상 수처리제로 산화알루미늄의 농도가 15%인 화합물인 경우 염화제이철을 2 ~ 3%의 비율로 반응시키고, 산화알루미늄의 농도가 13%인 화합물인 경우 염화제이철을 4 ~ 5% 또는 염화 제이철 2%와 칼슘이 포함된 화합물을 2 ~ 3%로 하여 반응시킨 것을 특징으로 하는 철염이 포함된 고효율 폴리염화알루미늄 응집제의 제조 방법.
According to claim 1,
The concentration and basicity of the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is adjusted according to the dilution ratio of the solution containing hydrochloric acid and ferric chloride,
The coagulant is a liquid water treatment agent, and reacts ferric chloride at a rate of 2 to 3% when the compound has a concentration of 15% aluminum oxide, and 4 to 5% or chlorides ferric chloride when the compound has a 13% aluminum oxide concentration. A method for producing a high-efficiency polyaluminum chloride coagulant containing iron salt, characterized in that 2% ferric iron and a compound containing calcium are reacted at 2-3%.
상기 철염의 농도는 산화철(Fe2O3) 0.1 ~ 3.0%이며, 일부는 칼슘이 포함된 화합물 탄산칼슘, 수산화 칼슘, 염화 칼슘 중 어느 하나로 대체할 수 있는 것을 특징으로 하는 철염이 포함된 고효율 폴리염화알루미늄 응집제의 제조 방법.
According to claim 1,
The concentration of the iron salt is iron oxide (Fe2O3) 0.1 ~ 3.0%, some of which is a compound containing calcium, calcium carbonate, calcium hydroxide, high efficiency polyaluminum chloride coagulant containing iron salt, characterized in that can be replaced with any one of Method of manufacture.
A coagulant produced by the production method according to any one of claims 1 to 4.
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|---|---|---|---|---|
| CN115417437A (en) * | 2022-09-06 | 2022-12-02 | 广东名桂环保有限公司 | Novel composite polyaluminum chloride water purifying agent |
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| KR100231681B1 (en) | 1996-08-28 | 1999-12-01 | 허남준 | A process of recovering an aqueous of the secondary iron chloride by continuous step |
| KR20010021628A (en) | 1997-07-10 | 2001-03-15 | 오사틴 스튜아트 엠 | Heat-transfer enhancing features for semiconductor carriers and devices |
| KR20110102130A (en) | 2010-03-09 | 2011-09-16 | 씨에그린 주식회사 | Iron-based flocculant and method for iron-based flocculant |
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2018
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