폴리아민계 고분자 응집제의 합성조건 최적화 및 잔류물 분석

Abstract

국내에서 상수원중의 부유물질 및 용존 유기물질의 제거를 위하여 사용하는 알루미늄계 무기응집제들은 응집처리 과정에서 노인성 치매의 한 원인으로 알려져 있는 알루미늄 이온을 상수원수에 잔류시킬 수 있으며, 상수의 탁도가 일시적으로 매우 높아질 때 효과적인 응집에 한계가 있다. 따라서 이들을 대신한 epichlorohydrine-dimethylamine(EPI-DMA) poly(amine)계 고분자 응집제가 선진국을 중심으로 사용이 되어 왔으며, 우리나라에서도 이것을 도입하기 위한 준비가 필요한 상태에 있다. 본 연구에서는 먼저 EPI-DMA poly(amine)계 고분자 응집제의 국산화를 위해 EPI와 DMA의 조성비를 달리하거나 또는 반응시간, 반응온도 등의 합성조건을 변화시키면서 이들의 합성조건에 대한 최적화 연구를 수행하여 대량생산을 위한 최적합성 조건을 구하였다. 그리고 이 과정에서 조건을 달리하여 얻은 각각의 고분자 응집제들에 대한 점도를 측정하여 합성 방법에 따른 고분자 응집제의 효율을 조사하였으며, EPI, DCP, DCIPA, 그리고 CPDO 등 유해 잔류물의 양을 Gas Chromatography(GC)에 의해 정량하였다.

Aluminium based inorganic flocculants are extensively used in this country in the removal of fine particles present in the raw water for the production of drinking water. These inorganic flocculants, however, have potential hazard of high residual aluminium ions in the treated waters, which is known to be one of the reasons of alzheimer's disease. Inorganic flocculants alone are sometimes incapable of treating water when there are excessive turbidity in the raw water sources due to flooding. A polyamine type polymeric flocculant has long been used to treat raw water in the drinking water production in the European countries and United State of America. The optimum reaction conditions such as mole ratio of epichlorohydrin(EPI) to dimethylamine(DMA), reaction temperature and time for each stage for the pilot scale preparation of polyamine from EPI-DMA was studied in this work. The variation of intrinsic viscosity and flocculating efficiency in the water treatment of the synthesized polyamines were evaluated. The residual materials after polymerization reaction were analyzed by gas chromatography to study the effect of variation of reaction conditions.