KR920005951B1 - 수(水) 처리 방법 및 수 처리용 응집제 - Google Patents

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Description

수(水) 처리 방법 및 수 처리용 응집제

본 발명은, 각종 용수 및 폐수등의 화학적 처리에 사용되는 수 처리용 응집체 및 수(水)처리 방법에 관한것이다. 종래에, 물을 정화 하거나 폐수 등을 화학적 수단에 의해 처리함에 있어서는, 수중에 존재하는 현탁물질 및 기타 불순물을 응집, 침전시켜 제거하기 위하여, 여러가지의 응집제가 사용되었다.

예를들어, 황산 알루미늄, 염화 제2철 등과 같은 저 분자량의 무기 응집제, 염화 알루미늄 중합체(PAC)등과 같은 무기 폴리머응집제 및 폴리아크릴아미드 등과 같은 유기 폴리머 응집제등이 사용되었다. 이중에서도, 황산 알루미늄[Al₂(SO₄)₃·18H₂O이 가격이 비교적 저렴하기 때문에 일반적으로 가장 많이 사용되어 졌으나, 이 응집제는 응집효과가 별로 높지 못하였다.

즉, 응집 속도가 느리고, 형성된 응집제의 크기가 작으며, 더우기 처리되는 물의 온도가 낮은 경우에는 충분한 응집이 이루어지지 않는다는 문제점이 있다. 또한, 황산 알루미늄은 알칼리도를 매우 저하시키기 때문에, 많은 양의 염기성 화학제 또는 다른 응집조제를 함께 사용하여야만 한다. 염화제2철 용액(FeCl₃·xH₂O)은, 보다 큰 응집체의 형성, 각종 중금속들과의 효율적인 응집침전 등과 같은, 여러가지 응집에 있어서의 잇점을 제공한다.

그러나, 염화 제2철 용액은 부식성이 있고, 또한 안정성이 높지 못하다. 한편, 이는 소석회와 함께 사용되어져야만 하며, 그로 인하여 많은 양의 슬러지가 생성된다고 하는 문제점이 있다. 또한, 이와같은 슬러지의 처리는 2차적인 환경 오염을 초래하게 된다. 염화 알루미늄 중합체(PAC), [Al₂(OH)_nCl₆-_n]는, 저온에서도 충분한 응집 능력을 가지며 또한 비교적 신속하게 응집체를 형성하기 때문에, 황산 알루미늄 대신에 점차 널리 사용되어 가고 있다. 그러나, 염화알루미늄 중합체의 생산공정에는 제어하기 힘든 여러가지 복잡한 조건이 수반되며, 동등한 수준의 응집능력을 갖는 균일한 품질의 제품이 얻어지기 힘들다고 하는 문제점이 있다. 또한 염화 알루미늄 중합체의 가격은, 황산 알루미늄에 비하여 매우 비싸다.

폴리 아크릴아미드[CH(CO)(NH₂)CH₂]_n및 기타의 유기 폴리머 응집제들은 보다 빠른 속도로 보다 큰 응집체를 형성시킨다. 그러나, 이들은 처리된 물이 항상 안전하지 않다고 하는 중대한 문제점을 갖는다. 또한, 상술한 바와 같은 응집 및 침전 공정에 있어서는, 응집제(주된제제)와 함께 응집조제가 자주 사용된다. 이러한 응집조제의 하나로써 활성 규산이 널리 사용된다. 그러나, 활성 규산은 장기간 동안 보관되면, 그의 응집능력이 유지되지 않는다고 하는 중대한 결점을 갖고 있다.

즉, 활성규산은, 통상, 규산에 산을 가하여 조제되며, 이와같이 하여 조제된 활성규산은 단기간내에 겔화되어 버리고, 이와같이 겔화된 활성규산은 응집제로써는 사용될 수 없다. 따라서, 활성규산은 제조후 1일 정도만 응집 조제로서 사용 가능하다. 이것이, 활성 규산을 응집조제로써 사용함에 있어서의 가장 큰 결점이다.

본 발명의 목적은, 보다 넓은 pH 및 온도범위에서, 보다 빠른 속도로 보다 큰 응집체를 형성시킬 수 있으며, 안전하고 값이 싼 수(水)처리 방법 및 수 처리용 응집제를 제공함에 있다. 본 발명의 수처리 방법에 있어서는, 소량의 금속염과 함께 높은 중합도를 갖는 규산이, 응집제로써 사용된다. 황산 알루미늄등을 사용하는 종래의 수처리 방법들에 있어서는, 활성 실리카가 응집조제로써 사용되어져 왔다.

즉, 중합도가 높지 않은 규산이, 황산 알류미늄내에 함유된 알루미늄양에 대하여 최대 1.1몰비 정도로 사용되어졌다. 본 발명의 발명자 등은, 높은 중합도를 갖는 규산이 소량의 금속 이온과 함께 사용되는 경우에, 응집체를 형성하는데 탁원할 효능을 나타낸다는 것을 알아내고 이러한 지식에 기초하여, 본 발명자 등은 규산 중합체를 주된 응집제로써 사용하는 신규한 수처리 방법을 개발하게 되었다. 본 발명에 있어서 사용되는 규산 중합체는, 시판되고 있는 물유리(규산나트륨)를, 그의 극한 점도가, 모노규산(Monosilicicacid)의 극한점도(0.104)의 약 2배 정도로 될때까지 중합시킴으로써 조제될 수 있다. 중합은, 산성용액 또는 알칼리성 용액 중에서 행하는 것이 바람직하다.

규산 중합체와 공존할 수 있는 금속 이온들로써는, 현재 응집제로써 통상 사용되고 있는 알루미늄 및 철이온들을 들 수 있다. 또한, 물속에서 수산화물을 형성할 수 있는 칼슘, 망간, 아연 및 구리 등과 같은 금속의 이온들도 사용가능하다. 이들 금속들은, 이들을 황산 또는 질산 용액중에서 용해시켜 사용한다. 금속이온과 규산 중합체를 함유하는 임시로 조제된 용액을 응집제로서 사용하는 경우에 있어서, 규산이 산성 용액중에서 중합되는 경우에는 산성 금속염을 사용하고, 규산이 알카리성 용액 중에서 중합되는 경우에는 알카리성 금속염을 사용하는 것이 바람직하다.

그리하여, 본 발명의 수처리 방법 및 그에 사용되는 응집제에 의하면, 물 중에서 수산화물을 형성하여, 금속이온을 생성시킬 수 있는 각종 금속들과 시중에서 싼 값으로 구입할 수 있는 물 유리로 부터 얻어지는 높은 중합도의 규산의 용액을 사용하여, 처리되어야할 물중에 함유되어 있는 불순물들을 매우 높은 정도로 응집시키는 효과를 얻을 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 수처리방법 및 그에 사용되는 응집제는, 종래의 방법에 비하여 훨씬 싼 가격으로 수처리를 행할 수 있고, 또한 낮은 온도에서도 우수한 응집 효과를 얻는다는 장점을 갖는다.

수처리를 행함에 있어서는, 처리 하여야 할 물 1ℓ에 대하여 상기한 금속염과 규산중합체의 용액 약 20∼30mg을 부어 넣는다. 이때에, 사용되는 금속이 알루미늄인 경우에는, 금속에 대한 실리콘의 몰비, 즉 Si/M은 약 2.5 내지 15로 된다.

한편, 알루미늄 이외의 금속인 경우에 있어서 바람직한 Si/M은 다음과 같다.

금속염과, 규산 중합체의 용액은, 처리하여야 할 물에 따로따로 부어 넣어진 후에 교반되어질 수 있다. 또는, 금속염과 규산 중합체를 미리 혼합한 용액을, 처리하여야 할 물에 부어 넣을 수도 있다. 통상의 온도로 유지되는 경우에는, 규산 중합체는 더욱 더 중합되어 겔 상태로 되어 버린다. 이와같이 겔 상태로 변화되어 버린 규산 중합체는 응집제로써 사용할 수 없다.

따라서, 규산 중합체가 일단 제조되면, 중합이 더이상 진행되지 못하도록 억제시킬 필요가 있다. 규산 중합체의 중합은, 규산 중합체 용액의 pH가 중성에 가까울수록 빠르게 진행되고, 용액의 산성도 또는 알칼리도가 강할수록 느리게 진행된다. 따라서, 규산 중합체 용액의 산성도 또는 알칼리도를 비교적 높은 수준으로 유지시킬 필요가 있다.

예를들어, pH 값이 4인 산성용액중에서 중합된 규산중합체는, 이 용액의 pH 값이 변화하지 않는 경우에 약 8시간 내에 겔화한다. 한편, 이 용액에 희석한 황산을 가하여 용액의 pH 값을 2로 변화시킨 경우에는, 이 규산 중합체가 140시간 후에도 안정된 상태로 남아 있고, 만족할 만한 응집 능력을 나타낸다. 또한, pH값이 9인 알칼리 용액중에서 중합된 규산 중합체는, 이 용액의 pH 값이 변화하지 않는 경우에는, 약 35분내에 겔화한다.

그러나, 이용액 4N-NaOH를 가하여, 용액의 pH 값을 11로 변화시키면, 겔화 시간은 약 120시간으로 연장된다. 수처리 현장근처에서 규산 중합체를 조제하는 경우에는 pH 조절을 위하여 특별한 조치를 강구할 필요는 없다. 그러나, 규산 중합체가 현장에서 멀리 떨어진 곳에서 조제되거나, 또는 이와같은 규산을 포함하는 응집제를 멀리에서 운반하여와서 사용하거나, 수처리 현장에서 장기간 동안 보관하는 경우등에 있어서는, pH 값을 약 2이하 또는 약 11이상으로 유지시키는 것이 필요하다.

본 발명의 다른 목적은, 장기간 동안 보관하더라도 높은 응집능력을 유지하며, 단독으로 또는 다른 응집제와 함께 사용될수 있는 응집제를 제공함에 있다. 본 발명의 응집제는, 철염이 가하여진 규산으로 이루어진다. 본 발명자 등은 규산의 겔화시간이, 철염을 가함으로써 상당히 지연될 수 있다는 것을 알아내고 이러한 지식을 기초로 하여, 장기간동안 보관하더라도 응집능력이 저하하지 않고 그대로 유지될 수 있는 신규한 응집제를 제공할 수 있게 되었다.

본 발명에 의한 응집제의 조제에 사용되는 규산으로서는, 시판되고 있는 물 유리가 사용될 수 있다. 물 유리는 산성용액 또는 알칼리성 용액에 용해될 수 있다. 산성 또는 알칼리성인 규산 용액중의 실리콘 농도는 대략 0.5% 내지 2%정도인 것이 바람직하다. 이렇게 조제된 규산 용액에 직접 철염을 첨가하여도 좋고, 또는 규산을 중합한 후에 철염을 첨가하여도 무방하다. 규산을 중합한 후에 철염을 첨가하면, 보다 높은 응집능력을 갖는 응집제를 얻을 수 있다.

이러한 규산 용액에 첨가되는 철염으로써는 염화제 2철 등의 제2철염이 바람직하다. 그러나, 용액 중에서 제2철 이온을 생성시킬 수 있는 것이라면 어떠한 철염이라도 또한 사용될 수 있다. 본 발명의 응집제는, 물 또는 기타의 용제에 용해된 이러한 철염을, 규산 용액에, Si/Fe몰비가 대략 0.1∼15정도가 되게 첨가함으로써 얻어지게 된다. 이렇게 하여 얻어진 응집제는, 대략 20℃정도의 온도로 유지되는 유리등의 용기내에 보관하는 경우에, 약 5000시간이 경과한 후에도 겔화되지 않고, 충분한 응집능력을 유지한다.

본 발명의 응집제는, 이것을 그대로 단독으로, 처리되어야 할 물에 부어 넣음으로써 응집처리를 행할 수 있으며, 이와같이 응집제를 단독으로 사용하는 경우에 있어서는, 중합처리를 행한 규산을 사용하는 것이 바람직하다. 규산 중합체에 철염을 첨가하여 만든 응집제는 매우 높은 응집능력을 나타낸다. 본 발명의 응집제를, 통상의 활성 실리카처럼, 황산 알루미늄과 함께 응집조제로써 사용하는 경우에는, 황산 알루미늄 30mg/l 에 대하여, 본 발명의 응집제를 0.3ml/l 정도 첨가하여 사용하면 매우 효과적이다.

또한, 본 발명의 응집제를 사용하여 응집처리를 행함에 있어, 처리하여야할 물속에 철염 또는 기타 금속의 염이 존재하는 경우에는 훨씬 더 높은 효과를 얻을 수 있다. 이는, 본 발명의 응집제를 제조할 때에 다른 금속의 염을 동시에 첨가하거나, 또는 본 발명의 응집제를, 처리하여야 할 물속에 부어 넣을때에 필염 또는 다른 금속의 염을 동시에 첨가시킴으로써 달성될 수 있다.

상기한 바와같은 본 발명의 목적, 특징 및 장점들은 다음에 기술하는 본 발명의 실시예로 부터 더욱 명확하고 충분하게 이해될 수 있다.

[실시예]

본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 시험예를 기술하면 다음과 같다.

[시험예 1]

시판품인 "물 유리 4호 품"을 물로 희석하여 조제한, 실리콘 농도 3%(또는 이산화 실리콘 농도 6.4%)의 물 유리 수용액 1Kg과 2.3%의 묽은 황산 1Kg을 혼합하고 교반하여, 실리콘 농도가 1.5%이고, pH값이 4인 규산의 산성용액 2Kg을 얻었다. 얻어진 규산의 산성용액을 실온(27℃)에서 서서히 교반하여 중합시켜 규산 중합체 용액으로 만들었다. 중합개시 후 2.4 및 6시간 후의 소정의 시간 간격으로 규산 중합체 용액을 용기에 채취하여 각각 시료 A1 ,시료 A2 및 시료 A3을 제작하였다. 각각의 시료의 극한 점도를, 일본공업규격(JIS) Z 8803에 의거한 방법으로 측정한 결과는 다음과 같다.

시료 A1 …… 0.21

시료 A2 …… 0.36

시료 A3 …… 0.67

다음에, 각각의 시료에 20% 황산을 가하여 pH 값을 2.0으로 조절하였다. 황산 알루미늄[Al₂(SO₄)₃·18H₂O을 상기 시료들에 첨가형 조제한 응집제를 사용하여, "자르 시험법(Jar Test)" (고속 120rpm으로 2분간, 중속 60rpm으로 3분간 및 저속 30rpm으로 2분간으로 각각 교반하여, 시험함)에 의해, 처리되어야 할 물에서 응집 시험을 행하였다. (25℃의 온도하에서, 혼탁도 219mg/l)

상기한 응집제들을 처리되어야 할 물에 부어 넣은 결과, 물중의 황산 알루미늄의 양은 60mg/l가 되었다. 다음에, 각각의 표본내의 실리콘 및 알루미늄의 몰비를 변화시키는 시험을 행하였다. 시험의 시작으로 부터 응집체가 나타날 때 까지 소요된 시간과, 얻어진 응집체의 평균 크기들을 제1표에 나타내었다. 응집체의 크기는, 상기 시험중에 촬영한 사진을 기초로 하여 결정되었다.

표중에서, A, B 및 기타 알파벳 문자들은 다음의 크기 범위를 나타낸다.

A …… 0.2㎜이하

B …… 0.2㎜ 내지 0.3㎜

C …… 0.3㎜ 내지 0.5㎜

D …… 0.5㎜ 내지 1.0㎜

E …… 1.0㎜ 내지 1.5㎜

F …… 1.5㎜ 내지 2.0㎜

G …… 2.0㎜ 내지 5.0㎜

H …… 5.0㎜이상

[표 1]

상기한 시험결과로 부터 분명히 알 수 있는 바와같이, 규산중합체의 산성용액은 공존하는 금속의 비율이 낮은 경우에도, 충분한 응집효과를 나타내며, 중합도가 높을수록 보다 효과적인 응집이 얻어지게 된다.

[시험예 2]

시험예1에서와 같은 방법으로 조제된 규산 중합체의 산성 용액에, 다음에 기재하는 바와같은 기타 금속의 염들을 첨가하여 시료 A4, A5 및 A6을 각각 조제 하였다. (이때에, 규산 중합체의 산성 용액은, 중합개시 3시간 후에 채취되었고, 극한 점도는 0.27이었다.)

시험예1에서 사용된 것과 같은 물(25℃)을 처리되어야 할 물로 사용하여, 상기한 시료 물을 여기에 부어넣어, 물중의 금속염의 양이 60mg/l가 되게 하여, 시험예1에서와 동일한 방법으로 "자르시험"을 행하였다.

시료 A4 …… 황산구리 …… Si/Cu 몰비=4.4

시료 A5 …… 염화아연 …… Si/Zn 몰비=3.6

시료 A6 …… 염화망간 …… Si/Mn 몰비=7.1

각각의 시료들에 있어서, 응집체가 나타날때까지 소요된 시간 및 평균 응집체 크기를 제2표에 나타내었다.

[표 2]

여기에서 분명히 알 수 있는 바와같이, 규산 중합체 산성 용액은, 알루미늄 이외의 기타 금속의 이온의 존재하에서도 우수한 응집 효과를 나타낸다.

[시험예 3]

시험예1에서와 같은 방법으로 조제한 규산 중합체 산성용액(이 산성 용액은 중합개시 4시간 후에 채취되었음)에, 황산구리, 질산 제2철, 염화아연, 염화망간, 염화마그네슘을 각각 첨가하고 용해시켜 시료 A7내지 A11을 각각 조제하였다.

이들 시료 A7 내지 A11 및 시험예1에서 사용된 시료 A2를, 온도가 3℃로 매우 낮은물(혼탁도 220mg/l)을 처리되어야 할 물로 사용하여, 응집 시험을 행하였다.

각각의 시료들은, 물 중의 금속염의 양이 80mg/l이 되도록 첨가하였다.

이들 시료에 있어서의 실리콘의 기타 금속들에 대한 몰비는 다음과 같다.

시료 A …… Si/Al …… 5.0

시료 A …… Si/Cu …… 4.4

시료 A …… Si/Fe …… 5.2

시료 A …… Si/Zn …… 2.4

시료 A …… Si/Mn …… 7.1

시료 A …… Si/Mg …… 3.4

각각의 시료에 있어서, 응집체가 나타날때까지 소요된 시간 및 평균 응집체 크기를 제3표에 나타내었다.

[표 3]

상기 결과로부터 알 수 있는 바와같이, 규산 중합체 산성 용액은, 각종 금속 이온의 존재하에서, 낮은 온도의 물에 있어서도 우수한 응집 효과를 나타낸다.

[시험예 4]

시판품인 "물유리 4호품"을 물로 희석하여, 실리콘 농도가 1.5%(또는 2산화 실리콘 농도가 3.2%)인 물유리 수용액을 조제하고, 얻어진 물유리 수용액 500g에 20% 황산을 첨가하여 pH값이 9가 되도록 조절하였다.

이 용액을 실온(25℃)에서 서서히 교반하면서 중합시켰다. 15분후에, 4N(N=normality) 수산화 나트륨을 첨가하여 pH값이 11이 되게 하였다.

교반을 중지하고 유지시켜, 극한 점도가 1.25인 규산 중합체의 알칼리성 용액을 얻었다. 얻어진 용액에 나트륨 알루미네이트(Si/Al 몰비=14.0)를 첨가하여 시료 A12를 조제한 다음에, 이 시료를 처리되어야 할 물(온도 25℃, 혼탁도 220mg/l)에 부어넣고, 시험예 1에서와 동일한 조건하에서 자르시험을 행하였다. 응집체가 나타날때까지 소요된 시간은 5초였고, 평균 응집체 크기는 E였다.

이 시험으로부터, 시험예 1 내지 3에서와 같은 산성용액인 경우 뿐만아니라, 규산 중합체의 알칼리성 용액인 경우에도 높은 정도의 응집 효과가 얻어질 수 있다는 것이 입증되었다.

[시험예 5]

시험예4에서 조제된 규산 중합체의 알칼리성 용액을 소량씩 채취하여 시료 A13, A14 및 A15를 제작하였다. 이들 시료 A13 내지 A15를 각각, 황산구리, 염화아연 및 염화망간 용액과 함께 저온 상태의 처리되어야 할 물(15℃t, 혼탁도 220mg/l)에 부어 넣었다.(시험예2에서와 동일한 몰비, 동일한 양을, 각각의 표본에 각각 부어 넣었다.)

각각의 시료에 있어서, 응집체가 나타날때까지 소요된 시간 및 평균 응집체 크기는 제4표에 나타내었다.

[표 4]

상기 결과로부터 분명히 알 수 있는 바와같이, 규산 중합체의 알칼리성 용액은, 각종 금속 이온의 존재하에서, 저온 상태에서 처리되어야 할 물에 대하여도 높은 정도의 응집 효과를 나타낸다.

[시험예 6]

시판품인 "물유리 4호품"을 물로 희석하여, 실리콘 농도가 6.6%가 되게 조절한 물 유리의 수용액 1ℓ를, 1.3N-HCl 1ℓ중에 교반하면서 혼합시켜 pH값이 2.0이고, 실리콘 농도가 3.3%인 규산용액 2ℓ를 얻었다. 얻어진 규산의 산성용액을 9개의 비이커에 각각 30ml씩 채취하여 시료 B1 내지 B9를 제작하였다.

시료 B1에는 2N-HCl을 더욱 첨가하여 pH값이 1.0이 되게 한후, 전체 체적이 50ml로 되도록 물을 첨가하였다. 시료 B2 내지 B9에는, 각종 금속의 염을 첨가하고, 2N-HCl을 더욱 첨가하여 pH값이 1.0이 되게한 후에, 전체 체적이 50ml로 되도록 물을 첨가하였다. 시료 B1 내지 B9를 60℃의 온도로 유지시켜, 이들의 겔화 시간을 측정하였다. 그 결과를 제5표에 나타내었다.

[표 5a]

[표 5b]

상기 표로부터 분명히 알 수 있는 바와같이, 염화제2철을 첨가한 규산 용액은, 다른 금속염을 첨가한 규산용액에 비하여 훨씬 긴 겔화시간을 나타낸다.

[시험예 7]

시판품인 "물 유리 4호품"을 물로 희석하여 조제한, 실리콘 농도가 3.2%로 조절된 물 유리 수용액 ℓ를, 0.9N-H₂SO₄1ℓ에 첨가하고 교반하여, 실리콘 농도가 1.6%이고, PH값이 4.0인 규산 용액 2ℓ를 조제하였다. 얻어진 규산의 산성요액을 20℃에서 2시간 동안 서서히 교반하여 중합시켜, 극한 점도가 0.17×10^-2ml/g인 규산 중합체용액이 되도록 하였다. 얻어진 중합된 규산 각각 500ml씩을 비이커에 채취하여 시료 B10 내지 B12를 제작하였다.

시료 B10에, 7.2N-H₂SO₄를 가하여 pH값이 1.5로 되게 조절한 후에, 물을 더욱 첨가하여 전체 체적이 800ml가 되게 하였다. 시료 B11에는, 47.6g의 황산 알루미늄을 용해시키고, 7.2N-H₂SO₄를 첨가하여 pH값을 1.5로 되게 조절한 후에, 물을 더욱 첨가하여 전체 체적이 800ml가 되게 하였다. 시료 B12에는, 38,6g의 염화제2철을 용해시키고, 7.2N-H₂SO₄로 pH값이 1.5로 되게 조절 한 후에, 물을 더욱 첨가하여 전체 체적이 800ml가 되게 하였다. 이들 시료 B10 내지 B12를 20℃의 온도로 유지하여 겔화시간을 측정하였다. 그 결과를 제6표에 나타내었다.

[표 6]

다음에, 제조한 후 5000시간이 경과한 시점에서, 상기 시료 B12에 대하여, 수도물에 카오린(Kaolin)을 첨가한 물에 대하여 자르 시험을 행하였다. 시험조건은 다음과 같았다.

원래물의 혼탁도 : 110도, 응집제(시료 B12) 주입율 : 1.0ml/l, 물의 온도 : 12.5℃, 급속교반 : 120rpm으로 2분간, 중속교반 : 60rpm으로 3분간 및, 저속교반 : 30rpm으로 2분간, 직경이 1.5∼2.0mm인 응집체가 18초후에 나타남.

자르시험이 종료한 후 5분동안 용액을 그대로 유지시킨 결과, 물표면에서의 혼탁도(Turbidity of supematant)가 0.1도였다. 상기한 시험결과로부터 분명한 바와같이, 염화제2철의 형태로 제2철 이온을 함유하는 규산 중합체 용액은, 5000시간 이상에 달하는 장기간에 걸쳐서도 겔화하지 않고, 매우 높은 응집효과를 안정되게 유지한다.

[시험예 8]

시판품인 "물 유리 4호품"을 물로 희석하여 조제한, 실리콘 농도가 6.6%로 조절된 물 유리 수용액 300ml를, 1.3N-HCl 300ml에 첨가하고 교반하여, 실리콘 농도가 3.3%이고, pH값이 2.0인 규산용액 600ml를 얻었다. 이 용액에, 100g의 염화제2철을 첨가한 후에, 물을 더욱 첨가하여 전체 체적이 800ml로 되게 하였다. 이렇게 하여 조제한, 철 이온을 함유하는 규산 용액을, 7개의 비이커에, 40ml씩 채취하여 시료 B13 내지 B20을 제작하였다.

시험예6에서와 마찬가지로, 여러가지 금속염을 이들 각각의 시료 B13 내지 B20에 용해 시킨후에, 2N-HCl을 사용하여 이들 용액의 pH값이 1.0이 되도록 조절하고, 물을 더욱 첨가하여 각각의 체적이 50ml로 되게 하였다. 이들 시료, B13 내지 B20을, 60℃의 온도로 유지하고, 각각의 시료에 있어서의 겔화시간을 측정하였다. 그 결과를 제7표에 나타내었다.

[표 7]

제5표와 제7표를 비교하여 보면 알 수 있는 바와같이, 철 이온이 다른 금속이온과 함께 사용되는 경우에 있어서도, 철 이온 단독으로 사용된 경우와 마찬가지로, 규산의 겔화시간을 연장시키는 효과가 있다. 다음에 이들 시료 B13 내지 B20에 대하여 자르시험을 행하였다. 시험조건은 다음과 같았다.

원래의 물의 혼탁도 : 110도, 응집제 주입률 : 1.0ml/l, 물의 온도 : 12.5℃, 고속교반 : 120rpm으로 2분간, 중속교반 : 60rpm으로 3분간 및, 저속교반 : 30rpm으로 2분간, 그 결과를 제8표에 나타내었다.

[표8a]

[표8b]

상기 결과로부터 분명한 바와같이, 금속이온을 함유하는 규산 용액으로 만들어진 응집제는, 다른 금속이온의 존재하에서도 매우 높은 응집효과를 나타낸다.

상술한 바와같이, 본 발명의 응집제는, 종래의 활성 규산에 비하여, 훨씬 오랜 기간 동안 겔화하지 않고 우수한 응집능력을 유지하며, 오랜 기간 동안 보관하여도 그의 유효성이 상실되지 않는다. 따라서, 이는, 수처리에 있어서의 응집주제 또는 응집 조제로써 사용될 수 있다.

한편, 상기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 수단의 일부로써 기술된 것이며, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구의 범위를 벗어나지 않는 범위에 있어서의 여러가지 변형, 응용, 변경 또는 기타 분야에의 적용등은, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진자에 있어서는 용이하게 생각되어 질 수 있으며, 이러한 모든 변형, 응용, 변경 또는 기타 분야에의 적용등도 본 발명의 범위에 속하는 것임은 분명한 것이다.

Claims (8)

1. 극한 점도가, 모노 규산의 극한 점도의 2배 이상인 규산 중합체와, 물속에서 수산화물을 형성할 수 있는 수용성의 금속염과를 처리하여야 할 물에 부어 넣는 단계와, 이들 혼합물을 교반하여 물 중의 불순물을 응집시키고 침전시키는 단계와로 이루어지는 수 처리방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속이, 알루미늄, 철, 아연, 구리, 마그네슘, 망간, 납, 코발트, 칼슘 및 주석으로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 수 처리방법.
3. 극한 점도가, 모노규산의 극한 점도의 2배 이상인 규산 중합체와, 물속에서 수산화물을 형성할 수 있는 수용성의 금속염과를 함유하머, pH값이 2 이하 또는 11 이상인 수용액으로 이루어지는 수 처리용 응집제.
4. 제3항에 있어서, 상기 금속이, 알루미늄, 철, 아연, 구리, 마그네슘, 망간, 납, 코발트, 칼슘 및 주석으로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 수용액으로 이루어지는 수 처리용 응집제.
5. 규산 용액중에 제2철 이온을 생성시킬 수 있는 물질을 첨가하여, 겔화 시간을 연장시킨 규산용액으로 이루어지는 수 처리용 응집제.
6. 제5항에 있어서, 상기한 제2철 이온을 생성시킬 수 있는 물질이, 염화제2철인 것을 특징으로 하는 수 처리용 응집제.
7. 제5항에 있어서, 상기한 규산 용액이, 상기한 제2철 이온을 생성시킬 수 있는 물질이 첨가되기 전에 중합된 규산 중합체 용액인 것을 특징으로 하는 수 처리용 응집제.
8. 제5항에 있어서, 상기한 규산 용액에, 상기한 제2철 이온을 생성시킬 수 있는 물질 이외의 다른 금속염이 더욱 첨가되는 것을 특징으로 하는 수 처리용 응집제.