일반기술

양음극 동형 활성탄소전극을 이용한 대용량 전기흡탈착식 물 정화장치 및 방법

본 기술은 양음극 동형 활성탄소전극을 이용한 전기흡탈착식 물 정화장치 및 이 장치를 이용한 물 정화방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전기화학적 방법에 의한 물 정화장치 및 방법으로서, 0.1 내지 2.0 볼트의 전압을 활성탄소전극에 인가하여 이온교환막을 통하여 산업폐수, 해수, 기수 등으로부터 무기이온을 빠르게 활성탄소전극에 흡착시킨 후, 같은 전압을 반대로 인가하여 이온교환막의 역할에 따라 흡착은 방지하고, 흡착된 이온만을 빠르게 탈착시켜 물 중의 무기이온을 제거할 수 있는 양음극 동형 활성탄소전극을 이용한 전기흡탈착식 물 정화장치 및 이 장치를 이용한 물 정화방법에 관한 것이다.일반적으로 대용량의 물을 정화하는 방법에는 이온교환수지법, 역삼투막법, 증발법 등이 있으나 고에너지소비, 2차 오염물 발생, 유지관리의 곤란 등 많은 단점을 가지고 있다.대용량의 물을 정화하기 위하여 에너지소비량을 줄이고 2차 환경오염을 줄이며 유지관리를 편리하게 하는 것이 과제이다. 이러한 문제해결을 위해 전기흡탈착 원리를 이용한 정화방법이 시도되고 있다. 그러나 전기흡탈착 원리를 이용한 정화방법도 직렬 다단 반응기를 이용할 경우 빠른 흡탈착속도와 탈착과정의 고효율이 요구되고 있는 실정이다.본 기술은 산업폐수, 해수, 기수 등의 고 무기염을 함유하고 있는 물로부터 무기이온의 제거속도를 높이고, 전극의 재생효율을 높일 수 있는 양음극 동형 활성탄소전극을 이용한 대용량 전기흡탈착식 물 정화장치와 이 장치를 이용한 물 정화방법을 제공하는데 그 목적이 있으며, 본 기술의 양음극 동형 활성탄소전극을 이용한 대용량 전기흡탈착식 물 정화장치는 0.1 내지 2.0볼트의 음전압과 양전압을 인가하기 위한 전원공급장치, 전원공급장치와 연결되어 있으면서 물 중의 무기이온을 양이온과 음이온으로 각각 흡착한 후 탈착시켜 제거하는 활성탄소전극을 갖는 정화반응기가 하나 또는 그 이상으로 연결되어 설치된 것을 특징으로 한다.본 기술에서 정화반응기는 물이 흐르게 되는 스페이서, 상기 양전압 및 음전압 인가선과 연결되어 있으면서 양이온과 음이온을 흡착하게 되는 양전극 및 음전극의 활성탄소전극, 물 중의 양이온과 음이온 만을 선택적으로 통과시키게 되는 양이온 및 음이온 교환막, 탄소 호일로 구성된 양극 및 음극 집전체로 구성되어 있다. 또한 본 기술의 양음극 동형 활성탄소전극을 이용한 대용량 전기흡탈착식 물 정화방법은 전원공급장치로부터 0.1 내지 2.0볼트의 양전압과 음전압을 무기이온을 함유하는 물이 흐르는 정화반응기에 인가하고, 정화반응기에서 전압이 인가된 양전극과 음전극에서 물 중의 무기이온을 선택적으로 흡착하도록 한 후, 무기이온이 각 전극에 흡착포화 되면 이들에 반대 전압을 인가하여 다시 탈착되도록 하여 무기이온을 제거하는 공정을 직렬로 연결된 정화반응기를 이용하여 다단계로 반복해서 실시하는 것을 그 특징으로 한다.