일반기술

공간 절약형 전기흡탈착식 물 정화장치 및 방법

본 기술은 공간절약형 전기흡탈착식 물 정화장치 및 이 장치를 이용한 물 정화방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 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 제거하되 하나의 전화반응조에 여러개의 전기흡탈착 반응기를 설치한 공간절약형 전기흡탈착식 물 정화장치 및 이 장치를 이용한 물 정화방법에 관한 것이다.일반적으로 소용량의 물을 정화하는 방법에는 역삼투막법, 전기투석 등이 있으나, 역삼투막은 잦은 교체와 저 무기이온 농도에서만 이용되는 단점을 가지고 있다. 고 무기이온 농도이며 소용량의 물을 정화하기 위하여 역삼투막법 대비 에너지소비량을 줄이고 유지관리비용도 낮추며, 전기투석 대비 고 무기이온농도의 물을 정화할 수 있고 또한 저공간에서 정화하는 것이 과제이다. 이러한 문제해결을 위해 전기흡탈착원리를 이용한 공간절약형 정화방법이 시도되고 있다. 전기흡탈착원리를 이용한 정화방법도 대용량 처리용 직렬 다단 반응조를 소용량에 그대로 이용할 경우 불필요한 많은 공간을 차지하게 된다.본 기술은 산업폐수, 해수, 기수 등의 고 무기염을 함유하고 있는 물로부터 저공간에서 저비용으로 무기이온을 제거할 수 있는 공간절약형 전기흡탈착식 물 정화장치와 이 장치를 이용한 물 정화방법을 제공하는데 그 목적이 있으며, 본 기술의 공간절약형 전기흡탈착식 물 정화장치는 0.1 내지 2.0볼트의 음전압과 양전압을 인가하기 위한 직류전원 공급장치 및 직류전원 공급장치와 연결되어 있으면서 물 중의 무기이온을 양이온과 음이온으로 각각 흡착한 후 탈착제거하는 전기흡탈착 반응기가 하나 또는 그 이상으로 직렬연결되어 내장되어 있고, 물을 공급하고 배출하기 위한 물 유입관과 물 유출관을 갖는 정화반응조로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 전기흡탈착반응기는 물이 흐르게 되는 스페이서, 직류전원 공급장치의 양전압 및 음전압 인가선과 연결되어 있는 탄소 호일로 구성된 양극 및 음극 집전체, 양전압과 음전압에 의해 양이온과 음이온을 흡착하게 되는 양전극 및 음전극의 활성탄소전극 및 물 중의 양이온과 음이온 만을 선택적으로 통과시키게 되는 양이온 및 음이온 교환막이 각각 하나 또는 그 이상의 단위 셀이 병렬로 연결되어 구성되어 있다. 또한, 공간절약형 전기흡탈착식 물 정화방법은 직류전원공급장치로부터 0.1 내지 2.0볼트의 양전압과 음전압을 정화 반응조 의 전기흡탈착반응기 내 단위 셀에 위치하는 하나 또는 그 이상의 양전극과 음전극에 인가하고, 양전극과 음전극에서 물 유입간을 통해서 유입된 물 중의 무기이온을 양이온 교환막과 음이온교환막을 매개로 선택적으로 흡착시키되 직렬로 연결되어 있는 전기흡탈착 반응기에서 밑에서부터 위쪽 방향으로 동일한 조작을 반복한 후 물은 물 유출관을 통해서 배출시키고, 각 전극에 흡착이 포화되면 이들에 각각 반대 전압을 인가하여 탈착시켜 무기이온을 제거하는 것을 특징으로 한다.