KR20200098374A - 우수한 수처리 효율 및 안정성을 갖는 수처리용 응집제 조성물의 제조방법 - Google Patents

우수한 수처리 효율 및 안정성을 갖는 수처리용 응집제 조성물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수처리 효율이 향상된 수 처리용 응집제 조성물의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 응집제의 경우 보편적으로 사용하는 폴리염화알루미늄, 황산알루미늄 등에 비하여 적은 양을 투입하여도 플록 형성이 보다 크고 단단하여 수처리 효율을 향상시킬 수 있고, 동시에 용존성 인, 질소, 불소 등이 함유된 폐수에서 용존성은 물론 입자성인 SS, 탁도를 현저히 낮출 수 있으며, 슬러지 부피를 감소시켜 안정적 수처리가 가능할 뿐만 아니라 조류 유입시에도 수처리 효율이 매우 우수하고, 안정성이 현저히 향상되는 장점이 있다.

Description

우수한 수처리 효율 및 안정성을 갖는 수처리용 응집제 조성물의 제조방법{Preparation method for flocculant composition for treating wastewater with improved water treatment efficiency and stability}
본 발명은 우수한 수처리 효율 및 안정성을 갖는 수 처리용 응집제 조성물의 제조방법, 상기 제조방법에 따라 제조된 응집제 조성물, 및 이를 이용한 수 처리방법에 관한 것이다.
수(水) 중에 고체 입자등이 존재하는 경우 이러한 입자를 제거 및/또는 분리하는 공정은 수처리 산업뿐만 아니라 식품, 화학 산업 등 여러 분야에서 사용되고 있다. 특히 하수 및 폐수 처리, 정수, 지하수 처리, 적조 제거, 오염된 토양 처리수의 정수, 호수 정화와 같은 오염된 물의 처리 및 공업/농업/음용수의 제조 등 많은 공정에서 응집 및 침전 공정이 사용되고 있다. 최근 환경오염이 사회적 문제로 대두됨에 따라 오염물질의 제거에 있어 탁월한 효능을 나타내는 응집제의 개발이 요구되고 있다.
일반적으로 고염기도 응집제의 경우 일반 응집제에 비하여 플록(floc)이 크고 단단하게 형성되어 침강속도가 빨라 수처리 효율이 우수하고, 응집범위가 넓어 응집보조제를 사용하지 않아도 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 고염기도 응집제의 경우 탁도, SS 제거에는 매우 탁월하지만 입자성 콜로이드가 아닌 용존성 인, 질소, 불소 등이 많이 함유된 하수, 폐수에서는 처리가 안 되는 문제점이 있다.
따라서 용존성 인, 질소, 불소 등이 많이 함유된 하수, 폐수처리장에서는 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄 등을 많이 사용하고 있다. 그러나 이는 용존성인 하수, 폐수 유입시 용존성 인, 질소, 불소 제거에는 효과적이지만 역시 SS, 탁도는 제거가 되지 않는 문제점이 있다. 또한, 입자성인 인, 질소, 불소 등이 많이 함유된 원수가 유입시에는 SS, 탁도는 물론 인, 질소 불소까지 처리가 안 되는 문제점이 있다. 특히 황산알루미늄은 단분자 응집제로서 가격이 저렴하다는 장점은 있으나, 고분자 응집제에 비해 응집 효과가 낮고 처리 후 처리수의 알칼리도와 pH 저하가 크다는 단점이 있다.
현재까지는 입자성과 용존성 모두 처리할 수 있는 응집제가 없으며 하수, 폐수처리장의 경우 원수의 성상이 쉽게 바뀌기 때문에 수처리에 많은 어려움을 겪고 있다. 또한 하수, 폐수처리장의 경우 생물학적 처리를 위하여 MLSS(mixed liquer suspended solid) 유지를 위해 슬러지 반송을 하고 있으며 슬러지 반송량을 늘리거나 수처리 효율이 낮을 경우 슬러지 계면이 높아져 핀플럭이 뜨는 현상이 발생되는 문제점이 있다.
한편 불산은 디스플레이, 반도체 산업 등에서 사용하는 물질로서 독성과 부식성이 매우 강한 물질이다. 특히 표면처리, 식각 공정에 이용되는 사용량이 계속 증가되고 있다. 불산은 사용되는 공정에 따라 사용 농도가 다르고 함께 사용하는 약품 종류가 다양하기 때문에 발생되는 폐수 또한 서로 상이한 성상을 가지고 있으며, 일반적으로 유리 식각 공정에서 발생되는 폐수의 불소이온 농도는 500~2,000 mg/L 정도로 농도변화가 크고 비교적 고농도로 존재한다. 불소는 그 값이 5 mg/L을 초과하게 되면 치명적인 독성을 야기 시키는 원소로 산업폐수 중의 불소농도는 매우 신중하게 관리되고 처리되어야 하는 관리항목으로 규정하고 있다.
불소를 제거하기 위하여 가장 보편적으로 사용되는 방법은 칼슘 성분인 소석회, 염화칼슘 등을 이용하여 난용성인 CaF2 침전을 형성 시키는 응집 침전공정을 적용하고 있다. 그러나 일부 공정에서 붕소 화합물과 F-의 반응으로 인해 생성된 불화붕산염(BF4-)은 칼슘이온과 반응하지 않아 처리 효율이 낮아 총 불소 제거에 많은 어려움이 있다. 폐수에 불화붕산염이 포함된 경우 소석회를 이용한 화학처리 후에도 불화붕산염이 잔류하여, 불소 배출허용 기준을 초과하는 원인으로 작용한다. 일반적으로 불화붕산염은 알루미늄을 이용하여 분해하여 총 불소 제거 하는데 불화붕산염 분해는 낮은 pH와 높은 수온에서 불화붕산염을 불소로 분해하여 처리한다.
불화붕산염의 생성 및 제거기전은 다음과 같다:
불소이온과 칼슘이온의 반응식: Ca2+ ＋ 2F- = CaF2↓
불소이온은 칼슘이온과 반응하여 난용성의 불화칼슘을 형성하여 침전물 형태로 제거된다.
이에 용존성 인, 질소, 불소 및 SS 제거 효과가 탁월하면서 탁도 개선 효과를 함께 나타내고, 또한 슬러지 부피를 감소시켜 하/폐수 처리시 슬러지 계면의 높이를 낮추어 안정적인 수처리가 가능하도록 하는 개선된 형태의 응집제가 필요한 실정이다.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
한국등록특허 제1,409,870호 (2014.6.13.등록) 한국등록특허 제1,374,191호 (2014.3.7.등록) 한국등록특허 제1,661,179호 (2016.9.23.등록) 일본등록특허 제4,136,107호 (2008.6.13.등록) 한국등록특허 제1,101,760호 (2011.12.27.등록) 한국등록특허 제735,540호 (2007.6.28.등록)
한승우외, 수처리용 Al(III)계 무기고분자응집제 제조시 물리적 영향, 화학공학회지 제42권 제5호 통권226호, pp. 612-618 (2004. 10) 금강석, 상수처리용 응집제 PAC와 LAS의 특성 비교 및 주입율에 관한 연구, 전남대 석사학위논문 (1997) 김형진, 수처리용 고기능성 알루미늄계 응집제 개발 및 상용화, 코맥스화학 (2012)
본 발명에서는, 정수, 하수 및 폐수 처리 시 용존성 인, 질소, 불소뿐만 아니라 입자성 부유물질(suspended solid, SS)을 제거하고, 탁도까지 개선할 수 있으면서도 안정한 응집제의 제조방법 및 이러한 제조방법에 따라 제조된 응집제 조성물을 제공하고, 이를 적용하여 수처리 효율을 향상시키는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명에서는, 현재 시판되고 있는 무기 응집제보다 침강성이 우수하여 슬러지 부피(sludge volume)을 최소화함으로써, 하수 및 폐수 처리시 슬러지 계면의 높이를 낮추어 안정적인 수처리를 하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하수, 폐수처리에 다양하게 적용되어 보편적으로 사용되는 응집제 폴리염화알루미늄, 황산알루미늄 등을 사용하였을 때 필요한 투입량 보다 적은 양의 투입량으로도 플록(floc) 형성이 보다 크고 단단하여 수처리 효율을 향상시키고, 또한 수처리 비용을 현저히 절감시키는 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 제조방법에 따라 제조된 폴리염화황산규산알루미늄 응집제의 경우 보편적으로 사용하는 폴리염화알루미늄, 황산알루미늄 등에 비하여 적은 양을 투입하여도 플록 형성이 보다 크고 단단하여 수처리 효율을 향상시킬 수 있고, 동시에 용존성 인, 질소, 불소 등이 함유된 폐수에서 용존성은 물론 입자성인 SS, 탁도를 현저히 낮출 수 있으며, 슬러지 부피를 감소시켜 안정적 수처리가 가능할 뿐만 아니라 조류 유입시에도 수처리 효율이 매우 우수하고, 안정성이 현저히 향상되는 장점이 있다는 점을 새로이 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
이하 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명은, 폴리염화황산규산알루미늄을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, (a) 산화알루미늄 40~70중량%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 15~25중량%과 20~40% 염산 50~75중량%, 및 물 10~35중량%를 혼합하여 산화알루미늄 9~17중량%, 염기도 0.1~25%인 염화알루미늄을 제조하는 단계;
(b) 산화알루미늄 40~70중량%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 8~15중량%, 60~98중량%인 황산 12~30%, 물 60~80중량%를 혼합하여 산화알루미늄 5~9중량%, 황산이온 10~30중량%인 황산알루미늄을 제조하는 단계;
(c) 단계 (b)에서 수득된 혼합물 70~90중량%에 산화나트륨(Na2O)의 농도가 10~50중량%인 NaOH 10~30중량%를 투입하거나, (b)에서 수득된 혼합물 50~90중량%에 알루민산나트륨 10~50중량%를 투입하고 50~200℃의 온도에서 반응시켜 산화알루미늄 3~8중량%, 황산이온 10~27중량%인 염기성 알루미늄황산염을 제조하는 단계;
(d) 단계 (a)에서 수득된 혼합물 60~85중량%와 단계 (c)에서 수득된 염기성 알루미늄황산염 15~40중량%를 100~200℃의 온도에서 혼합 및 반응시켜 산화알루미늄 8~14중량%, 염기도 15~40%인 염화알루미늄황산염을 제조하는 단계; 및
(e) 염화알루미늄황산염 35~80중량%에 산화나트륨(Na2O) 농도 10~40중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 농도 15~30중량%인 알루민산나트륨 10~25중량%, 10~40중량%인 규산나트륨 또는 10~40중량%인 알루미늄규산나트륨 또는 10~70중량%인 제올라이트 0.1~10중량% 및 물 7~40중량%를 30~100℃의 온도에서 5,000~20,000rpm의 속도로 혼합 반응시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법에 의해, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리염화황산규산알루미늄이 제조될 수 있다:
[화학식 1]
Ala(OH)bClc(SO4)d(SiO2)
상기 식에서,
6≤a≤10, 9≤b≤21, 3≤c≤13, d≤1이다.
여기에서, 10~40%인 규산나트륨 또는 10~40%인 알루미늄규산나트륨 또는 10~70%인 제올라이트 0.1~10 중량% 및 물 7~40 중량%를 상기 단계 (a), (b), (c), 또는 (d), 또는 (e) 중 어느 한 단계에 첨가하여 반응시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 화학식 1에서, a=6일 때, 9≤b≤13, 3≤c≤7, d≤1이고; a=7일 때, 10≤b≤15, 4≤c≤9, d≤1이며; a=8일 때, 12≤b≤17, 5≤c≤10, d≤1이고; a=9일 때, 13≤b≤19, 6≤c≤12, d≤1이며; 또는 a=10일 때, 15≤b≤21, 7≤c≤13, d≤1일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 화학식 1에서, a=6이고, b=11이며, c=5이고, d≤1이거나 또는 a=7이고, b=13이며, c=6이고, d≤1일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 수득되는 폴리염화황산규산알루미늄은, Al2O3의 농도가 10~19 중량%이고, 염기도가 50~75%이며, 염화물(Cl)이 10~20 중량%이고, (SO4)2-이 0.1~5 중량%이며, SiO2가 0.01~2 중량%인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 수득되는 폴리염화황산규산알루미늄은, Al2O3의 농도가 10 중량% 이상 19 중량% 미만이고, 염기도가 50% 이상 70% 미만이며, 염화물(Cl)이 10~20 중량%이고, (SO4)2-이 0.5~4.0 중량%이며, SiO2가 0.01 중량% 초과 2 중량% 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 수득되는 폴리염화황산규산알루미늄은, Al2O3의 농도가 10~18 중량%이고, 염기도가 50~68%이며, 염화물(Cl)이 10~20 중량%이고, (SO4)2-이 0.7~4.0중량%이며, SiO2가 0.015~1.5 중량%인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리염화황산규산알루미늄계 응집제는 보다 구체적으로, 1) Al2O3의 농도가 10~19 중량%, 10중량% 이상 19중량% 미만, 10~18 중량%, 10~17 중량%, 10~16 중량%, 10~15.5 중량%, 10~15 중량%, 10~14 중량%, 10~13 중량%, 10~12 중량%일 수 있고; 2) 염기도가 50~75%, 50~74%, 50~73%, 50~72%, 50~71%, 50~70%, 50~69%, 50~68%, 50~67%, 50~66%, 50~65%, 50~64%, 50~63%, 50~62%, 50~61%, 50~60%일 수 있으며, 여기에서 각 염기도의 상한값의 경우 그 수치 이하, 또는 그 수치 미만일 수 있으며; 3) 염화물(Cl)이 10~20 중량%, 10~19 중량%, 10~18 중량%, 10~17 중량%, 10~16 중량%, 10~15 중량%일 수 있고; 4) (SO4)2-이 0.1~5 중량%, 1~4.9 중량%, 1~4.8 중량%, 1~4.7 중량%, 1~4.6 중량%, 1~4.5 중량%, 1~4.4 중량%, 1~4.3 중량%, 1~4.2 중량%, 1~4.1 중량%, 1~4.0 중량%, 0.5~4.0 중랴%, 0.7~4.0 중량%일 수 있으며 (SO4)2-의 하한값은 0.1 중량%, 0.5 중량%, 0.7 중량%, 1 중량%, 1.1 중량%, 1.2 중량%, 1.3 중량%, 1.4 중량% 또는 1.5 중량%일 수 있고; 5) SiO2는 0.01~2 중량%, 0.01 중량% 초과 2 중량% 이하, 0.015~2 중량%, 0.015~1.5 중량%, 0.1~2 중량%, 0.5~1.5 중량%, 1~1.5 중량%일 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 따라 제조된 폴리염화황산규산알루미늄은, Al2O3의 농도, 염기도, 염화물 농도, (SO4)2- 및 SiO2의 농도범위가 상기한 범위 내인 경우, 용존성 인, 질소, 불소 및 입자성 부유물질(suspended solid, SS) 제거; 탁도 개선; 및 슬러지 부피 감소 효과가 가장 우수하다. 하한값 미만인 경우 원하는 수준의 효과가 발현되지 않았고, 상한값을 초과하는 경우 효과의 변화가 미미하거나, 제조 시 안정성이 확보되지 않는 문제가 있다.
본 발명에 따른 방법으로 제조된 폴리염화황산규산알루미늄계 응집제는 우수한 응집성능이 유지되고, 장기간의 저장 기간 동안 고체상의 침전물이 석출되지 않는 등 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 용존성 인, 질소, 불소뿐만 아니라 입자성 부유물질(suspended solid, SS)을 제거하고, 탁도까지 개선하며, 슬러지 부피(sludge volume)을 최소화함으로써, 하수 및 폐수 처리시 슬러지 계면의 높이를 낮추어 안정적인 수처리가 가능하다.
상기 폴리염화황산규산알루미늄은, 하·폐수 처리 공정 중 URC(Ultra rapid coagulation) 공법, A2O(Anaerobic Anoxic Aerobic) 공법, MLE(Modified Ludzack-Ettinger) 공법, MRB(Membrane Bioreactor) 공법, SBR(Sequencing Batch Reactor) 공법, BARDENPHO 공법, 및 DNR(Daewoo Nutrient Removal) 공법으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 공법에 적용시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 양태에서, 상기 방법으로 제조된 폴리염화황산규산알루미늄을 포함하는, 정수 및 하·폐수 처리용 응집제 조성물이 제공된다.
본 발명의 또 다른 일 양태에서, 상기 폴리염화황산규산알루미늄을 포함하는 응집제를 오염수에 처리하는 단계를 포함하고, 상기 처리로서, 용존성 인, 질소, 불소 및 입자성 부유물질(suspended solid, SS) 제거; 탁도 개선; 및 슬러지 부피 감소를 나타내는 것을 특징으로 하는, 오염수 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 일 양태에서, 상기 폴리염화황산규산알루미늄계 응집제 조성물에는 무기금속화합물이 추가로 첨가될 수 있다. 무기금속화합물로는 Si, Ca, Mg, La, Be, B, Fe, Ga, Ge, Y, Zr, Na, 및 K 등이 사용될 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, Al2O3의 농도가 10~19 중량%이고, 염기도가 50~75%이며, 염화물(Cl)이 10~20 중량%이고, (SO4)2-이 0.1~5 중량%이며, SiO2가 0.01~2 중량%인 폴리염화황산규산알루미늄을 포함하는 정수 및 하*?*폐수 처리용 응집제 조성물이 제공된다.
본 발명의 일 양태에서, 폴리염화황산규산알루미늄은, Al2O3의 농도가 10 중량% 이상 19 중량% 미만이고, 염기도가 50% 이상 70% 미만이며, 염화물(Cl)이 10~20 중량%이고, (SO4)2-이 0.5~4 중량%이며, SiO2가 0.01 중량% 초과 2 중량% 이하인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 폴리염화황산규산알루미늄은, Al2O3의 농도가 10~18 중량%이고, 염기도가 55~68%이며, 염화물(Cl)이 10~20 중량%이고, (SO4)2-이 0.7~4 중량%이며, SiO2가 0.015~1.5 중량%인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 폴리염화황산규산알루미늄은, Al2O3의 농도가 10~18 중량%이고, 염기도가 50~65%이며, 염화물(Cl)이 10~20 중량%이고, (SO4)2-이 2~4.5중량%이며, SiO2가 0.5~1.5 중량%인 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리염화황산규산알루미늄계 응집제는 보다 구체적으로, 1) Al2O3의 농도가 10~19 중량%, 10중량% 이상 19중량% 미만, 10~18 중량%, 10~17 중량%, 10~16 중량%, 10~15.5 중량%, 10~15 중량%, 10~14 중량%, 10~13 중량%, 10~12 중량%일 수 있고; 2) 염기도가 50~75%, 50~74%, 50~73%, 50~72%, 50~71%, 50~70%, 50~69%, 50~68%, 50~67%, 50~66%, 50~65%, 50~64%, 50~63%, 50~62%, 50~61%, 50~60%일 수 있으며, 여기에서 각 염기도의 상한값의 경우 그 수치 이하, 또는 그 수치 미만일 수 있으며; 3) 염화물(Cl)이 10~20 중량%, 10~19 중량%, 10~18 중량%, 10~17 중량%, 10~16 중량%, 10~15 중량%일 수 있고; 4) (SO4)2-이 0.1~5 중량%, 1~4.9 중량%, 1~4.8 중량%, 1~4.7 중량%, 1~4.6 중량%, 1~4.5 중량%, 1~4.4 중량%, 1~4.3 중량%, 1~4.2 중량%, 1~4.1 중량%, 1~4.0 중량%, 0.5~4.0 중랴%, 0.7~4.0 중량%일 수 있으며 (SO4)2-의 하한값은 0.1 중량%, 0.5 중량%, 0.7 중량%, 1 중량%, 1.1 중량%, 1.2 중량%, 1.3 중량%, 1.4 중량% 또는 1.5 중량%일 수 있고; 5) SiO2는 0.01~2 중량%, 0.01 중량% 초과 2 중량% 이하, 0.015~2 중량%, 0.015~1.5 중량%, 0.1~2 중량%, 0.5~1.5 중량%, 1~1.5 중량%일 수 있다.
본 명세서에서 달리 언급이 없는 한 %는 중량%를 의미한다.
본 발명에 따른 방법으로 제조된 폴리염화황산규산알루미늄 응집제의 경우 보편적으로 사용하는 폴리염화알루미늄, 황산알루미늄 등에 비하여 적은 양을 투입하여도 플록 형성이 보다 크고 단단하여 수처리 효율을 향상시킬 수 있고, 조류 유입시에도 수처리 효율이 우수하며, 동시에 용존성 인, 질소, 불소 등이 함유된 폐수에서 용존성은 물론 입자성인 SS, 탁도를 현저히 낮출 수 있으며, 슬러지 부피를 감소시켜 안정적 수처리가 가능할 뿐만 아니라 안정성이 현저히 향상되는 장점이 있고, SiO2 미첨가시에는 산화알루미늄 18% 이상의 고농도 제품을 만들기 어려우나 SiO2 첨가시에는 19%까지도 제조가 가능한 제조공정상의 장점을 나타낸다.
도1은 산화알루미늄 농도별 제품의 안정성을 테스트한 실험결과를 나타낸 것이다.
도2는 염기도별 제품의 안정성을 테스트한 실험결과를 나타낸 것이다.
도3은 염화물 농도별 제품의 안정성을 테스트한 실험결과를 나타낸 것이다.
도4는 황산이온 농도별 제품의 안정성을 테스트한 실험결과를 나타낸 것이다.
도5a 및 도5b는 이산화규소 농도별 제품의 안정성을 테스트한 실험결과를 나타낸 것이다.
도6은 응집제 제품별 안정성을 테스트한 실험결과를 나타낸 것이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
제조예. 응집제의 제조
단계 a: (1차 혼합물의 제조) 산화알루미늄 40~70중량%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 15~25 중량%과 20~40% 염산 50~75 중량%, 및 물 10~35 중량%를 혼합하여 산화알루미늄 9~17 중량%, 염기도 0.1~25%인 염화알루미늄을 제조한다.
단계 b: (2차 혼합물의 제조) 산화알루미늄 40~70중량%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 8~15 중량%, 60~98%인 황산 12~30 중량%, 물 60~80 중량%를 혼합하여 산화알루미늄 5~9 중량%, 황산이온 10~30%인 황산알루미늄을 제조한다.
단계 c: 2차 혼합물 70~90 중량%에 산화나트륨(Na2O)의 농도가 10~50중량%인 NaOH 10~30 중량%(NaOH는 알루민산나트륨으로 대체할 수 있으며, 이때는 2차 혼합물 50 내지 90중량%에 알루민산나트륨 10 내지 50중량%를 투입한다.)를 투입하고 50~200℃의 온도에서 반응시켜 산화알루미늄 3~8중량%, 황산이온 10~27%인 염기성 알루미늄황산염을 제조한다.
단계 d: 1차 혼합물 60~85 중량%와 상기에서 수득된 염기성 알루미늄황산염 15~40 중량%를 100~200℃의 온도에서 혼합 및 반응시켜 산화알루미늄 8~14중량%, 염기도 15~40%인 염화알루미늄황산염을 제조한다.
단계 e: 그 후 염화알루미늄황산염 35~80 중량%에 산화나트륨(Na2O) 농도 10~40중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 농도 15~30중량%인 알루민산나트륨을 10~25 중량%, 10~40%중량인 규산나트륨 0.1~10 중량%, 물 7~40중량%을 30~100℃의 온도에서 5000~20000rpm의 속도로 혼합 반응시켜 폴리염화황산규산알루미늄을 제조한다. 이때 규산나트륨은 알루미늄규산나트륨, 제올라이트로 대체하여 사용가능하다. 또한 규산나트륨은, 상기 단계 e뿐만 아니라 a, b, c 또는 d 단계에 투여될 수도 있다.
실시예.
상기 제조예에 기재된 바와 같은 방법으로 하기 표에 나타낸 바와 같은 응집제를 제조하였다. 예를 들어 실시예 2에 따른 응집제는 다음과 같은 과정에 따라 제조되었다:
실시예 2에 따른 응집제의 제조과정 예시:
단계 a: (1차 혼합물의 제조) 산화알루미늄 65중량%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 24.6 중량%과 35% 염산 72.5 중량%, 및 물 29 중량%를 혼합하여 산화알루미늄 16 중량%, 염기도 20%인 염화알루미늄을 제조하였다.
단계 b: (2차 혼합물의 제조) 산화알루미늄 65중량%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 12.9 중량%, 98%인 황산 27.1 중량%, 물 60 중량%를 혼합하여 산화알루미늄 8.4 중량%, 황산이온 26%인 황산알루미늄을 제조하였다.
단계 c: 2차 혼합물 64.3 중량%에 산화나트륨(Na2O)의 농도가 38.75중량%인 NaOH (NaOH는 알루민산나트륨으로 대체할 수 있다.) 28.5 중량%를 투입하여 50~200℃의 온도에서 반응시켜 산화알루미늄 5.4중량%, 황산이온 16.7%인 염기성 알루미늄황산염을 제조하였다.
단계 d: 1차 혼합물 80 중량%와 상기에서 수득된 염기성 알루미늄황산염 20 중량%를 100~200℃의 온도에서 혼합 및 반응시켜 산화알루미늄 13.9중량%, 염기도 20%인 염화알루미늄황산염을 제조하였다.
단계 e: 그 후 염화알루미늄황산염 64.9 중량%에 산화나트륨(Na2O) 농도 20%, 산화알루미늄(Al2O3) 농도 26중량%인 알루민산나트륨을 16.9 중량%와 29중량%인 규산나트륨 1.7 중량%, 물 16.5중량%을 30~100℃의 온도에서 5000~20000rpm의 속도로 혼합 반응시켜 폴리염화황산규산알루미늄을 제조하였다. 이때 규산나트륨은 알루미늄규산나트륨, 제올라이트로 대체하여 사용가능하다. 또한 규산나트륨은, 상기 단계 e뿐만 아니라 a, b, c 또는 d 단계에 투여될 수도 있다.
No. Al2O3 염기도 염화물 SO4 2- SiO2
실시예 1 10.5 60 13 2 0.5
실시예 2 13 60 13 2 0.5
실시예 2-1 13 60 13 2 0.1
실시예 3 14 60 13 2 0.5
실시예 4 16 60 13 2 0.5
실시예 5 18 60 13 2 0.5
실시예 6 19 60 13 2 0.5
실시예 7 16 50 13 2 0.5
실시예 8 16 55 13 2 0.5
실시예 9 16 65 13 2 0.5
실시예 10 16 70 13 2 0.5
실시예 11 16 75 13 2 0.5
실시예 12 16 60 10 2 0.5
실시예 13 16 60 12 2 0.5
실시예 14 16 60 14 2 0.5
실시예 15 16 60 16 2 0.5
실시예 16 16 60 18 2 0.5
실시예 17 16 60 20 2 0.5
실시예 18 13 60 13 1 0.5
실시예 19 13 60 13 3 0.5
실시예 20 13 60 13 4 0.5
실시예 21 13 60 13 5 0.5
실시예 22 13 60 13 2 0.01
실시예 23 13 60 13 2 0.1
실시예 23-1 13 60 13 2 0.5
실시예 23-2 13 60 13 2 1
실시예 24 13 60 13 2 1.3
실시예 24-1 13 60 13 2 1.5
실시예 25 13 60 13 2 2
실시예 26 10.5 60 12 2.7 1.6
실시예 27 10.5 65 11 4 2
실시예 28 12.5 60 13 2 1
실시예 29 16 55 16 3 0.5
실시예 30 11 60 11 4 1.5
실시예 31 12.5 65 14 2 1
실시예 32 16.5 60 16 3 0.5
실시예 33 16 60 13 2 1
실시예 34 12.5 63 15 4.5 1
실시예 35 10.5 57 12 3.5 1.5
실시예 36 16.5 60 13 1.5 0.5
실시예 37 10.5 60 15 2 2
실시예 38 12.5 65 12 1 1.5
실시예 39 19 60 13 2 0.1
실시예 40 19 60 13 2 1
실시예 41 19 60 13 2 1.5
실시예 42 19 60 13 2 2
비교예 1 13 60 13 2 0
비교예 2 10.5 60 12 2.7 0
비교예 3 10.5 65 11 4 0
비교예 4 12.5 60 13 2 0
비교예 5 16 55 16 3 0
비교예 6 11 60 11 4 0
비교예 7 12.5 65 14 2 0
비교예 8 16.5 60 16 3 0
비교예 9 16 60 13 2 0
비교예 10 12.5 63 15 4.5 0
비교예 11 10.5 57 12 3.5 0
비교예 12 16.5 60 13 1.5 0
비교예 13 10.5 60 15 2 0
비교예 14 12.5 65 12 1 0
비교예 15 19 60 13 2 0
비교예 16 13 60 13 0 0.5
실험예
실험예 1. 응집제 성상별 비교 (A하수 처리장)
다음은 하수처리장 원수를 이용한 응집제 성상별 Jar-Test 비교 실험이다. 다음 표에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 6을 각각 55 ppm 농도로 A 지역에서 채취한 하수에 투입하고, 부유물질(suspended solid, SS), 총 인(Total-P, T-P), SV30 값을 측정하였다. SS, T-P 및 SV30의 측정방법은 (수질오염폐기물토양오염)공정시험방법(동화기술편집부 저)에 기재된 방법을 사용하였다.
1) 산화알루미늄별 비교
- 응집제 조성
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
성상 Al2O3(중량%) 10.5 13 14 16 18 19
염기도(%) 60 60 60 60 60 60
염화물(%) 13 13 13 13 13 13
황산이온(%) 2 2 2 2 2 2
SiO2 (%) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
투입량 (ppm) 55 55 55 55 55 55
SS (mg/L) 1.9 1.5 1.2 0.9 0.6 0.5
T-P (mg/L) 1.5 1.2 0.7 0.5 0.3 0.3
SV30 (ml/L) 890 810 570 540 500 490
비고 1) 원수성상 : SS 7.6mg/L, T-P 4.5mg/L, SV30 970ml/L
2) 본 발명에 따른 응집제의 산화알루미늄 성상에 따른 비교를 위해 염기도 60%, 염화물 13%, 황산이온 2%, SiO2 0.5% 조건을 동일하게 고정하고, Al2O3 농도를 달리하여 제조함.
결과 1) 위 결과와 같이 최적의 Al2O3은 14% 이상인 것으로 판단됨.
2) 염기도 60%에서 Al2O3 19% 이상을 제조하기에는 안정성이 확보되지 않았음.
2) 염기도별 비교
- 응집제 조성
실시예 7 실시예 8 실시예 4 실시예 9 실시예 10 실시예 11
성상 Al2O3(중량%) 16 16 16 16 16 16
염기도(%) 50 55 60 65 70 75
염화물(%) 13 13 13 13 13 13
황산이온(%) 2 2 2 2 2 2
SiO2 (%) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
투입량 (ppm) 55 55 55 55 55 55
SS (mg/L) 1.5 0.9 0.8 0.6 0.4 0.4
T-P (mg/L) 1.0 0.6 0.5 0.4 0.3 0.3
SV30 (ml/L) 610 570 550 540 520 500
비고 1) 원수성상 : SS 8.1mg/L, T-P 4.3mg/L, SV30 960ml/L
2) 본 발명에 따른 응집제의 산화알루미늄 성상에 따른 비교를 위해 Al2O3 16%, 염화물 13%, 황산이온 2%, SiO2 0.5% 조건을 동일하게 고정하고, 염기도 농도를 달리하여 제조함.
결과 1) 위 결과와 같이 최적의 염기도는 50% 이상인 것으로 판단됨.
2) 염기도 75% 이상을 제조하기에는 안정성이 확보되지 않았음.
3) 염화물별 비교
- 응집제 조성
실시예 12 실시예 13 실시예 14 실시예 15 실시예 16 실시예 17
성상 Al2O3(중량%) 16 16 16 16 16 16
염기도(%) 60 60 60 60 60 60
염화물(%) 10 12 14 16 18 20
황산이온(%) 2 2 2 2 2 2
SiO2 (%) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
투입량 (ppm) 55 55 55 55 55 55
SS (mg/L) 1.0 0.9 0.9 0.8 0.7 0.6
T-P (mg/L) 1.2 0.6 0.5 0.5 0.4 0.3
SV30 (ml/L) 570 550 540 530 530 510
비고 1) 원수성상 : SS 7.4mg/L, T-P 3.9mg/L, SV30 930ml/L
2) 본 발명에 따른 응집제의 산화알루미늄 성상에 따른 비교를 위해 Al2O3 16%, 염기도 60%, 황산이온 2%, SiO2 0.5% 조건을 동일하게 고정하고, 염화물 농도를 달리하여 제조함.
결과 1) 위 결과와 같이 최적의 염화물 농도는 12% 이상인 것으로 판단됨.
2) 염화물 20% 이상을 제조하기에는 안정성이 확보되지 않았음.
4) 황산이온별 비교
- 응집제 조성
비교예 16 실시예 18 실시예 2 실시예 19 실시예 20 실시예 21
성상 Al2O3(중량%) 13 13 13 13 13 13
염기도(%) 60 60 60 60 60 60
염화물(%) 13 13 13 13 13 13
황산이온(%) 0 1 2 3 4 5
SiO2 (%) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
투입량 (ppm) 55 55 55 55 55 55
SS (mg/L) 2.1 1.7 1.5 1.4 1.4 1.3
T-P (mg/L) 1.5 1.2 1.1 1.1 1.0 1.0
SV30 (ml/L) 870 820 810 800 790 790
비고 1) 원수성상 : SS 7.9mg/L, T-P 4.1mg/L, SV30 960ml/L
2) 본 발명에 따른 응집제의 산화알루미늄 성상에 따른 비교를 위해 Al2O3 13%, 염기도 60%, 염화물 13%, SiO2 0.5% 조건을 동일하게 고정하고, 황산이온 농도를 달리하여 제조함.
결과 1) 위 결과와 같이 최적의 황산이온 농도는 1% 이상인 것으로 판단됨.
2) 황산이온 5% 이상을 제조하기에는 안정성이 확보되지 않았음.
5) SiO2별 비교
- 응집제 조성
비교예 1 실시예 22 실시예 23 실시예 2 실시예 24 실시예 25
성상 Al2O3(중량%) 13 13 13 13 13 13
염기도(%) 60 60 60 60 60 60
염화물(%) 13 13 13 13 13 13
황산이온(%) 2 2 2 2 2 2
SiO2 (%) 0 0.01 0.1 0.5 1.3 2
투입량 (ppm) 55 55 55 55 55 55
SS (mg/L) 1.6 1.6 1.4 1.3 1.2 1.1
T-P (mg/L) 1.7 1.4 1.2 1.1 0.9 0.8
SV30 (ml/L) 810 810 800 790 790 780
비고 1) 원수성상 : SS 8.2mg/L, T-P 4.0mg/L, SV30 970ml/L
2) 본 발명에 따른 응집제의 산화알루미늄 성상에 따른 비교를 위해 Al2O3 13%, 염기도 60%, 염화물 13%, 황산이온 2% 조건을 동일하게 고정하고, SiO2 농도를 달리하여 제조함.
결과 1) 위 결과와 같이 최적의 황산이온 농도는 0.1% 이상인 것으로 판단됨.
2) SiO2 2% 이상을 제조하기에는 안정성이 확보되지 않았음.
실험예 2. 응집제별 비교
1) 정수장
① A정수장
- 실시예 26 비교예 2 A사 B사
성상 Al2O3(중량%) 10.5 10.5 10.5 10.5
염기도(%) 60 60 70 60
염화물(%) 12 12 - -
황산이온(%) 2.7 2.7 - -
SiO2 (%) 1.6 0 - -
투입량 (ppm) 15 15 15 15
pH 7.70 7.71 7.70 7.68
탁도 (NTU) 0.321 0.357 0.420 0.517
Al (ml/L) 0.043 0.055 0.095 0.107
비고 1) 원수성상 : pH 7.91, 탁도 5.71NTU, Al 0.025mg/l
결과 1) SiO2가 첨가된 실시예 26의 경우 SiO2가 첨가되지 않은 비교예 2보다 탁도제거효율은 약간 우수하였음.
2) 알루미늄 용출은 SiO2가 첨가된 실시예 26이 비교예 2보다 적게 용출되었음.
② B정수장
- 실시예 27 실시예 28 실시예 29 비교예 3 비교예 4 비교예 5 B사
성상 Al2O3(중량%) 10.5 12.5 16 10.5 12.5 16 10.5 12.5
염기도(%) 65 60 55 65 60 55 60 60
염화물(%) 11 13 16 11 13 16 - -
황산이온(%) 4 2 3 4 2 3 - -
SiO2 (%) 2 1 0.5 0 0 0 - -
투입량 (ppm) 12 12 12 12 12 12 12 12
pH 7.64 7.62 7.59 7.65 7.63 7.59 7.58 7.55
탁도 (NTU) 0.521 0.411 0.321 0.552 0.447 0.345 0.819 0.527
Al (ml/L) 0.035 0.043 0.050 0.043 0.049 0.061 0.101 0.114
비고 1) 원수성상 : pH 7.91, 탁도 5.71NTU, Al 0.025mg/l
결과 1) SiO2가 첨가된 실시예 27이 탁도제거효율이 약간 우수하며, 알루미늄이 적게 용출되었음.
2) 하수처리장
① A하수처리장
- 실시예 30 실시예 31 실시예 32 비교예 6 비교예 7 비교예 8
성상 Al2O3(중량%) 11 12.5 16.5 11 12.5 16.5
염기도(%) 60 65 60 60 65 60
염화물(%) 11 14 16 11 14 16
황산이온(%) 4 2 3 4 2 3
SiO2 (%) 1.5 1 0.5 0 0 0
투입량 (ppm) 55 55 55 55 55 55
SS (mg/L) 1.5 0.8 0.4 1.8 1.0 0.6
T-P (mg/L) 1.2 0.8 0.3 1.4 0.9 0.5
SV30 (ml/L) 790 690 500 810 700 530
비고 1) 원수성상 : SS 7.5mg/L, T-P 4.1mg/L, SV30 950ml/L
결과 1) SiO2가 첨가된 실시예 30~32가, SiO2가 첨가되지 않은 비교예 6~8보다 수처리 효율이 우수하였음.
② B하수처리장
- 원수 실시예 33 비교예 9 폴리염화알루미늄
성상 Al2O3(중량%) - 16 16 17
염기도(%) - 60 60 40
염화물(%) - 13 13 21
황산이온(%) - 2 2 0.3
SiO2 (%) - 1 0 -
투입량 (ppm) - 40 40 4
1일차 SS (mg/L) 15.2 3.7 4.1 5.6
T-P (mg/L) 3.45 0.54 0.67 1.12
SV30 (ml/L) 940 520 550 620
계면 (cm) - 250 290 350
2일차 SS (mg/L) 14.8 3.4 3.6 5.1
T-P (mg/L) 3.71 0.57 0.69 1.14
SV30 (ml/L) 930 560 610 650
계면 (cm) - 300 320 370
3일차 SS (mg/L) 16.4 3.9 4.3 5.8
T-P (mg/L) 3.87 0.61 0.68 1.08
SV30 (ml/L) 900 500 540 600
계면 (cm) - 260 290 340
4일차 SS (mg/L) 15.5 3.5 3.6 5.4
T-P (mg/L) 2.92 0.49 0.65 1.07
SV30 (ml/L) 920 570 580 630
계면 (cm) - 240 270 360
비고 1) B하수처리장의 침전지 계면의 높이는 600cm임.
결과 1) SiO2가 첨가된 실시예 33이 수처리 효율이 우수함.
3) 폐수처리장
① 불소폐수
- 실시예 34 비교예 10 A사 B사 C사
성상 Al2O3(중량%) 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5
염기도(%) 63 63 70 60 60
염화물(%) 15 15 - - -
황산이온(%) 4.5 4.5 - - -
SiO2 (%) 1 0 - - -
투입량 (ppm) 1,500 1,500 1,500 1,500 1,500
SS (mg/l) 1.0 1.2 1.5 2.2 2.3
F (mg/l) 218 224 378 351 361
비고 1) 원수성상 : SS 17.4mg/l, F 1,675mg/l
결과 1) SiO2가 첨가된 실시예 34의 수처리 효율이 우수하였음.
② 제지폐수
- 실시예 35 비교예 11 A사 B사 C사
성상 Al2O3(중량%) 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5
염기도(%) 57 57 70 60 60
염화물(%) 12 12 - - -
황산이온(%) 3.5 3.5 - - -
SiO2 (%) 1.5 0 - - -
투입량 (ppm) 1,500 1,500 1,500 1,500 1,500
Polymer 투입량 (ppm) 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7
SS (mg/l) 226 248 294 300 304
COD (mg/l) 326 330 368 356 350
비고 1) 원수성상 : SS 524mg/l, COD 620mg/l
결과 1) SiO2가 첨가된 실시예 35의 수처리효율이 우수하였음.
③ 자동차폐수
- 실시예 36 비교예 12 폴리염화알루미늄 저염기성 폴리염화알루미늄
성상 Al2O3(중량%) 16.5 16.5 17 15
염기도(%) 60 60 40 15
염화물(%) 13 13 21 26
황산이온(%) 1.5 1.5 0.3 0.3
SiO2 (%) 0.5 0 - -
투입량 (ppm) 400 400 400 400
25%NaOH 투입량 (ppm) 350 350 350 350
Polymer 투입량 (ppm) 3 3 3 3
SS (mg/l) 3 4 7 10
T-P (mg/l) 0.25 0.38 1.2 1.0
T-N (mg/l) 1.2 1.4 2.3 2.4
비고 1) 원수성상 : SS 750mg/l, T-P 16.8mg/l, T-N 70mg/l
결과 1) SiO2가 첨가된 실시예 36의 수처리 효율이 우수하였음.
4) 조류 제거
① Anabnena
- 실시예 37 비교예 13 폴리염화
알루미늄		 B사 C사
성상 Al2O3(중량%) 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5
염기도(%) 60 60 40 60 60
염화물(%) 15 15 13 - -
황산이온(%) 2 2 0.3 - -
SiO2 (%) 2 0 - - -
투입량 (ppm) 15 15 15 15 15
pH 7.59 7.59 7.48 7.58 7.57
탁도 (NTU) 0.187 0.202 0.671 0.448 0.466
KMnO4 (mg/l) 2.15 2.41 2.84 2.53 2.50
비고 1) 원수성상 : pH 7.71, 탁도 7.21NTUl, KMnO4 5.32mg/l
2) 정수장 원수에 조류 Anabnena를 투입한 후 수처리 효율을 비교함.
결과 1) SiO2가 첨가된 실시예 37의 수처리 효율이 우수하였음.
② Miwcystis
- 실시예 38 비교예 14 폴리염화
알루미늄		 B사 C사
성상 Al2O3(중량%) 12.5 12.5 17 12.5 12.5
염기도(%) 65 65 40 60 60
염화물(%) 12 12 21 - -
황산이온(%) 1 1 0.3 - -
SiO2 (%) 1.5 0 - - -
투입량 (ppm) 20 20 20 20 20
pH 7.46 7.45 7.32 7.43 7.42
탁도 (NTU) 0.211 0.226 0.695 0.445 0.451
KMnO4 (mg/l) 3.14 3.52 3.95 3.71 3.72
비고 1) 원수성상 : pH 7.65, 탁도 11.2NTU, KMnO4 6.71mg/l
2) 정수장 원수에 조류 Miwcysitis를 투입한 후 수처리 효율을 비교함.
결과 1) SiO2가 첨가된 실시예 38의 수처리 효율이 우수하였음.
이상 실험예를 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 응집제 조성물은 SS, T-P, SV30, T-N, 탁도, Al 용출 여부, 계면 높이, F 제거 효율, COD값, KMnO4 값 등의 factor를 측정한 결과, 매우 우수한 효과를 나타낸다는 점을 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (2)

  1. (a) 산화알루미늄 40~70중량%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 15~25중량%과 20~40% 염산 50~75중량%, 및 물 10~35중량%를 혼합하여 산화알루미늄 9~17중량%, 염기도 0.1~25%인 염화알루미늄을 제조하는 단계;
    (b) 산화알루미늄 40~70중량%인 수산화알루미늄(Al(OH)3) 8~15중량%, 60~98중량%인 황산 12~30중량%, 물 60~80중량%를 혼합하여 산화알루미늄 5~9중량%, 황산이온 10~30%인 황산알루미늄을 제조하는 단계;
    (c) 단계 (b)에서 수득된 혼합물 70~90중량%에 산화나트륨(Na2O)의 농도가 10~50중량%인 NaOH 10~30중량%를 투입하거나, (b)에서 수득된 혼합물 50~90중량%에 알루민산나트륨 10~50중량%를 투입하여 50~200℃의 온도에서 반응시켜 산화알루미늄 3~8중량%, 황산이온 10~27중량%인 염기성 알루미늄황산염을 제조하는 단계;
    (d) 단계 (a)에서 수득된 혼합물 60~85중량%와 단계 (c)에서 수득된 염기성 알루미늄황산염 15~40중량%를 100~200℃의 온도에서 혼합 및 반응시켜 산화알루미늄 8~14중량%, 염기도 15~40%인 염화알루미늄황산염을 제조하는 단계; 및
    (e) 염화알루미늄황산염 35~80중량%에 산화나트륨(Na2O) 농도 10~40중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 농도 15~30중량%인 알루민산나트륨 10~25중량%, 10~40중량%인 규산나트륨 또는 10~40중량%인 알루미늄규산나트륨 또는 10~70중량%인 제올라이트 0.1~10중량% 및 물 7~40중량%를 30~100℃의 온도에서 5,000~20,000rpm의 속도로 혼합 반응시키는 단계를 포함하여 제조되고,
    하기 화학식 1로 표시되며,
    Al2O3의 농도가 10~19 중량%이며, 염기도가 50~70%이고, 염화물(Cl)이 10~20중량%이며, (SO4)2-이 0.1~5 중량%이고, SiO2가 0.01~2중량%인 폴리염화황산규산알루미늄을 포함하는, 정수 및 하·폐수 처리용 응집제 조성물.
    [화학식 1]
    Ala(OH)bClc(SO4)d(SiO2)
    상기 식에서,
    6≤a≤10, 9≤b≤21, 3≤c≤13, d≤1이다.
  2. 제1항에 따른 응집제 조성물을 오염수에 처리하는 단계를 포함하고,
    상기 처리로서,
    용존성 인, 질소, 불소 및 입자성 부유물질(suspended solid, SS) 제거; 탁도 개선; 및 슬러지 부피 감소를 나타내는 것을 특징으로 하는,
    오염수 처리 방법.
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