[수질] 수질오염 방지기술, 물리적처리시설 (침전지, 침전)

Q. 다음 중 보통침전지에서 부유물질의 침전속도가 작게 되는 것은?(단, 기타의 물리적 조건은 같은 것으로 한다.)

① 부유물질 입자의 밀도가 큰 경우
② 부유물질 입자의 입경이 클 경우
③ 처리수의 밀도가 작을 경우
∨ ④ 처리수의 점성도가 클 경우

Q. 스토크 법칙이 적용되는 것은 어느 것인가?

① 농축조
② 슬러지처리수 침전지
③ 최초침전지
∨④ 침사지

Q. 중력 침강속도에 영향을 미치는 인자에 관한 설명 중 틀린 것은?

① 직경이 클수록 중력 침강속도는 커진다
② 중력가속도가 클수록 중력 침강속도는 커진다
③ 밀도차가 클수록 중력 침강속도는 커진다.
∨④ 점성도가 클수록 중력 침강속도는 커진다

Q. 침전지에서 미립자의 침강 속도가 증대되는 원인이 아닌 것은?

① 입자비중의 증가
② 저항계수의 감소
∨③ 수온의 감소
④ 입자 직경의 증가

Q. 수심이 2.5 m이고 길이가 5 m인 침전지의 평균체류 시간이 3시간이다. 수면적 부하는?

풀이
수면적부하 = Q / A = (LBH/t) / (LB) = H / t = 2.5 / 3hr x 24hr / day = 20 m³/m²·day

답: 20 m³/m²·day

Q. Q = 125 ( m³/h), 월류길이 L = 30m 일 때 월류 부하( m³/m/day)는?: 100

풀이
월류부하 = Q / L = 125 / 30 x 24/day = 100

답: 100 m³/m/day

Q. 수심 2m, 체류시간이 48sec일 때 수리학적 표면부하율( m³/m²·day )은?

풀이
수리학적 표면부하율 = 수면적 부하율 = Q / A = (LBH/t) / (LB) = H / t
= 2 / 48sec x 60sec / 1min x 60min/1hr x 24hr/day = 3600 m³/m²·day

답: 3600m³/m²·day

Q. 독립입자의 침강(제1형 침전)에서 입자의 침강속도에 영향을 주는 인자가 아닌 것은?

① 입자의 밀도
② 입자의 직경
∨③ 입자의 농도
④ 입자주위 유체의 흐름 특성

Q 고요한 침전지에서 수중에 존재하는 독립 입자상 물질의 침전속도 증가요인으로 옳지 않은 것은?

① 입자의 크기를 증가시킨다.
② 입자의 밀도를 증가시킨다.
∨③ 수온을 감소시킨다.
④ 물의 점성계수를 감소시킨다.

Q. 침전현상에 대한 설명 중 틀린 것은?

① 침전속도는 온도가 낮을수록 작다.
∨② 3형 침전에서는 부유물과 상등수의 경계면이 형성되지 않는다.
③ 4형 침전은 압축침전이다.
④ 1형 침전은 부유물의 농도가 낮을 때에 해당한다.
⑤ 2형 침전은 침전중 응결(Floocculation)이 일어난다.

Q. 최종침전지의 설치 목적과 다른 것은?

① 활성슬러지와 맑은 물의 분리
② 침전 슬러지의 농축
③ 활성슬러지조에서 과도한 슬러지 배출시 저장
∨④ 활성슬러지의 침전을 촉진하기 위한 폭기

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● 침전지

- 침전기능: 유입된 탁질을 가장 효과적으로 침전시켜 제거하는 기능

- 표면부하율: 침전지에서 침전효율을 나타내는 가장 기본적인 지표

- 제거율을 향상시키는 방법
① 침전지의 침강면적 A를 크게 함
② 플록의 침강속도 V를 크게 함

③ 유량 Q를 적게 함

 

● 침전 (물리적 처리)

① 분류
- 1형 침전
· 부유물의 농도가 낮은 상태에서 응집성이 없는 단독입자가 침전하는 상태
· Stokes의 법칙이 적용된다

- 2형 침전
· 농도가 낮은 현탁물에서의 응집인자들의 침전

- 3형 침전
· 입자간의 작용하는 힘에 의해 주변 입자들의 침전을 방해하면서 침전되는 상태
· 입자는 서로간에 상대적으로 고정된 위치에 존재함
· 모든 입자는 동일한 속도로 침전함

- 4형 침전
· 입자들의 농도가 너무 커서 입자들끼리 구조물을 형성하여 압밀에 의해 침전되는 상태

② 침전효율을 증가시키는 방법
- 경사판 설치
- 침전지 중간부분에 상등수의 유출을 실시한다
- 침전지의 표면적을 크게 한다
- 표면부하율을 작게 한다

③ 수리학적 표면부하율 (수면적부하율, m³/m/day)

L = 길이 ,B = 폭, H = 수심

 

 

 

④ 월류부하율 (m³/m/day)
= Q / L
Q : 유입유량 , L : 월류길이 = πD

⑤ 침전지 이론
- 제거효율은 표면월류부하율에 좌우된다
- 표면월류율은 100% 제거되는 최소입자의 침강속도와 같다
- 체류시간은 침전지 깊이를 표면월류율로 나눈 값과 같다
- 침전지의 표면적과 유량이 동일하면 제거효율은 수심에 비례한다

⑥ 화학적 침전
- 콜로이드나 입자의 표면이 전기를 띠게 되면 반대 전기를 가진 이온들이 표면에 붙게 된다
- 용매가 물인 액체 중에서 콜로이드 상의 고체 입자들은 소수성과 친수성으로 나눌 수 있다
- 입자와 함께 따라 움직이는 이온의 표면(전단표면)에서의 전위를 제타전위라고 한다