수질환경 단답형 해설 페이지

(1) 정의 : 물이 관속을 유동하고 있을 때 유동하는 물속의 어느 부분의 정압이 그때의 증기압보다 낮아지면 부분적으로 기화하여 관내부에 증기부, 즉 공동이 발생되는데 이와 같은 현상을 공동현상이라 한다.

(2) 방지법

1 펌프의 설치위치를 가능한 낮추어 가용유효흡입 수두를 크게 한다.

2 펌프의 회전속도를 낮게 선정하여 필요유효흡입 수두를 작게 한다.

3 흡입관의 손실을 가능한 한 작게하여 가용유효흡입 수두를 크게 한다.

4 흡입측 밸브를 완전히 개방하고 펌프를 운전한다.

(3)문제점

1. 소음/진동 발생

2. 펌프성능 저하

3. 임펠러 손상발생

유발물질 : 황화수소

1 급속혼합 : 응집제와 하수중의 입자를 균일하게 분산시키기 위해

2 완속혼합 : 급속혼합에 의해 생성된 미세한 floc을 완속교반에 의해 거대한 floc으로 만들기 위해

(1) 이온교환법

1 원리 : 처리하고자 하는 폐수 중에 포함되어 있는 NH1+ 이온을 선택적으로 치환할 수 있는 천연제

올라이트를 충진한 이온교환층을 통과시켜 암모니아를 처리하는 방법다.

2 반응식

· 이온교환반응 : RH + NH+ =RNH+ + H+

· 재생반응 : RNH4 + HCI=RH + NH C1

(2) 공기탈기법

1 원리 : 처리하고자 하는 폐수에 석회 등을 이용하여 pH를 10 이상으로 조절한 후 공기를 불어 넣어

수중에 존재하는 암모니아성 질소를 암모니아가스로 탈기하는 방법이다.

2 반응식 : NH4+ + OH -= NH3 + H2O

(3) 파괴점 염소주입법

1 처리하고자 하는 폐수에 염소(Cl2)를 주입하여 암모늄염을 질소가스(N2)로 처리하는 방법이다.

2 반응식 : 2NH2+ + 3Cl2 =N2 + 6HC1 + 2H +

2NH3 + 3HOCI=N2 + 3HC1 + 3H2O

1 pH : 조류가 대량 번식하는 지표수의 경우 광합성 작용에 의해서 물속의 CO2를 소비하므로 pH는 증가한다.

2 COD : 조류가 대량 번식하는 지표수의 경우 산화제를 이용하여 조류를 분해하므로 COD는 증가한다.

3 DO : 조류가 대량 번식하는 지표수의 경우 광합성 작용에 의해 DO가 발생되므로 DO는 증가한다.

1 미생물량과 영향인자를 정상상태로 유지하기 위한 조작이 용이하지 못하다.

2 반응조내 매체를 균일하게 포기 교반하는 조건 설정이 어렵다.

3 고부하시 매체의 공극으로 인하여 폐쇄위험성이 크다.

4 접촉재가 조내에 있기 때문에 부착생물량의 확인이 용이하지 못하다.

5 초기 건설비가 높다.

스크린 -> 침사지 -> 1차 침전지 -> 폭기조 -> 최종 침전지

1 F/M비 2 MLSS 3 HRT(수리학적 채류시간) 4 SRT(미생물 체류시간)

1 탈질소화 현상이 발생한 경우

2 침전조의 수면적 부하가 높은 경우

3 슬러지용적지수(SVI)가 높고 잉여슬러지의 인출량이 부족한 경우

scv 부하가 높은 경우

1. 추정시험 2. 35 +- 0.5 3. 48+-3 4. 양성 5. 음성

(1) 유발물질 : 황화수소(H2S)

(2) 방지대책

1 하수의 유속 빠르게

2 하수관의 피복 및 도장

3 하수내 염소주입

4 내식성이 큰 콘크리트재료 사용

5 환기

하수관내 염소피 빨리 환기 안시키면 큰 내시가 된다

(1) 동화작용

(2) 광합성작용

(1) 장점

1 유기화합물의 생분해성을 높이며, 바이러스의 불활성화 효과가 크다.

2 슬러지가 발생하지 않는다.

3 탈취, 탈색효과가 크다.

(2) 단점

1 잔류성이 없다.

2 가격이 고가이다.

3 오존은 저장할 수가 없어 현장에서 생산해야 한다.

CHCIBr2

CHCl3

CHC12I

CHBr2I

CHBrCl2

CHBr3

CHCII2

1 SRT(미생물의 체류시간)이 너무 길 때

2 F/M비가 작을때

3 슬러지 인발의 부족으로 MLSS가 증가할 때

(1) 혐기성조에 질산염의 부하를 감소시킴으로써 인의 방출을 증대시키기 위해서

(2) UCT 공법

1 저농도 슬러지 유입

2 소화슬러지 과잉배출

3 조내 온도 저하

4 소화가스 누출될 때

5 과다한 산이 생성 되었을 때

6 소화조내 pH의 상승(8.5 이상)

1 이중층의 압축강화

2 전하의 전기적 중화

3 침전물에 의한 포착

4 입자간의 가교형성

(1) Fenton 시약 : 과산화수소(H2O2), 촉매 : 철염(황산제1철)

(2) OH 라디칼

1 점오염원 : 폐수배출시설, 하수발생시설, 축사 등으로서 관거 · 수로 등을 통하여 일정한 지점으로수질오염물질을 배출하는 배출원을 말한다.

2 비점오염원 : 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등으로서 불특정장소에서 불특정하게 수질오염물질을 배출하는 배출원을 말한다.

(1) 투석 : 농도차

(2) 전기투석 : 전위차

(3) 역삼투 : 정수압차

1 슬러지반송이 필요없다.

2 소요동력이 적게 소요된다.

3 부하변동에 강하다.

4 단회로 현상의 제어가 쉽다.

회원판별법에 따르면 부하변동이 생기면 슬러시 단회를 헌상해야 하는 소요가 생긴다

(1) 1 중력 2 반데르발스힘(Vander Waals) 3 제타포텐셜(Zeta potential)

(2) 4 반발력

중력에 반발하면 체포당하니깐 반발하지마

풀이

1 수질이 양호할 것

2 수량이 풍부할 것

3 상수원 주변에 오염인자가 없을 것

4 자연유하방식으로 송수와 배수가 가능할 것

5 소비지와 가까이 위치할 것

쿠팡에서 인자 질좋고 양많은 식료품을 소비자가 가까운곳부터 자유배송한다고 함

1 유효용량은 급수구역의 계획1일 최대급수량의 12시간 분 이상을 표준으로 한다.

2 2개이상의 배수계통으로 된 경우에는 각 계통마다 배수지의 유효용량을 결정해야 한다.

3 상수도 시설의 안정성을 고려한다.

(1) 1 (1차반응) 적정 pH : 10 ~ 11, ORP : 300 ~ 350mV, 반응시간 : 5 ~ 15분

2 (2차반웅) 적정 pH : 8 ~ 8.5, ORP : 600 ~ 650mV, 반응시간 : 30 ~ 40분

(2) 아연(Zn), 카드뮴(Cd)

(3) 철(Fe), 니켈(Ni)

(1) 정의 : 폭기조에서 유기물, 용존산소, pH, 영양염류 등의 불균형으로 사상성 미생물인 곰팡이(fungi)

가 과다번식하여 플록의 침전이 잘 되지 않는 상태를 말한다.

(2) 방지대책

1 염소를 희석수에 살수한다.

2 폭기조의 용존산소가 충분하게 공급한다.

3 SVI(슬러지용적지수)를 200 이하로 조절한다.

4 영양물질을 균형있게 조절한다.

1 병원성 세균의 존재 가능성을 추정할 수 있다.

2 분변오염의 지표로 사용된다.

3 검출방법이 간편하고 정확하며, 실험이 간단하다.

(1) 장점

1 유기화합물의 생분해성을 높이며, 바이러스의 불활성화 효과가 크다.

2 슬러지가 발생하지 않는다.

3 탈취, 탈색효과가 크다.

(2) 단점

1 잔류성이 없다.

2 가격이 고가이다.

3 오존은 저장할 수가 없어 현장에서 생산해야 한다.

조류의 과잉 증식으로 광합성작용을 많이 함으로써 물속에 존재하는 CO2가 많이 소모되기 때문이다.

(1) 정의 : 불이 관속을 유동하고 있을 때 유동하는 물속의 어느 부분의 정압이 그때의 증기압보다 낮아지면

부분적으로 기화하여 관내부에 증기부, 즉 공동이 발생되는데 이와 갈은 현상을 공동현상이라 한다.

(2) 방지법

1 펌프의 설치위치를 가능한 낮추어 가용유효흡입 수두를 크게 한다.

2 펌프의 회전속도를 낮게 선정하여 필요유효흡입 수두를 작게 한다.

3 흡입관의 손실을 가능한 한 작게하여 가용유효흡입 수두블 크게 한다.

4 흡입측 밸브를 완전히 개방하고 펌프를 운전한다.

1 벤튜리미터

2 유량 촉정용 노즐

3 오리피스

4 피토우관

5 자기식유량측정기

농업용수의 수질평가시 사용되는 SAR(Sodium Adsorption Ratio)에 대해서 설명하시오. (반드시 공식을 기술하시오.)

(2) SAR에 적용되는 이온의 단위는 mN을 사용한다.

(3) SAR은 농업용수의 수질평가시 기준으로 사용하며, 농업용수 중의 Nat의 함유도가 증가하면 알칼리

성이 되고, Ca2+, Mg2+ 동과 치환되어 투수성이 감소되며 따라서 배수가 잘 되지 않고 동기성도 불량

해 진다.

(4) 판정

1 SAR이 0~10 : 영향이 적음

2 SAR이 10~18 : 중간정도 영향

3 SAR이 18~26 : 큰 영향

4 SAR이 26 이상 : 아주 큰 영향

1 적당한 응집제 선정

2 최적의 응집제 주입량 결정

3 최적의 pH 파악

4 처리효율을 파악

5 후처리 사용 여부 결정

JYP TEST는 최적의 응원을 집체교육 선정/결정하고 피처링후 사용여부 결정

1 경사판을 설치한다.

2 침전조의 깊이를 얕게 한다.

3 침전지내 밀도류 및 소용돌이현상을 방지한다.

4 체류시간을 길게 한다.

침팬지는 경기침체를 가져온다

경사판 설치

침전조 깊이를 얕게

침전지내 밀도류 및 소용돌이현상을 방지

체류시간 길게

MBR공법을 이용한다 / 2층 침전지를 설치한다 / 응집제를 살포하여 침전효율을 높인다

(1) 원인

1 SRT(미생물의 체류시간)이 너무 길 때

2 F/M비가 작을 때

3 슬러지 인발의 부족으로 MLSS가 증가할 때

(2) 방지대책

1 SRT(미생물의 체류시간)을 작게 한다.

2 F/M비를 크게 한다.

3 슬러지의 인발을 증가시킨다.

1 효율이 낮다.

3 악취발생

5 파리번식

2 동절기에 결빙이 발생

4 연못화 현상발생

여상 연못은 여름에는 냄새나고 파리가 끌고 동절기에 결빙되어 자정 효율이 저조한것으로 파악된다

(1) 최적 주입지점 : 2

(2) 문제점

1 알칼리도와 pH의 저하

2. 응집제 주입에 의한 슬러지량 증가

(1) 단계식 주입방법

(2) 축에 평형한 점감식 주입방법

회원판별법

다단계적으로 주입교육하는지

축협에서 주입교육하는지 점검 감시

C5H7O2N / 12.4 / 부족한 / 슬러지벌킹

유기탄소원 알칼리도 질산염 체류

1 아자이드화나트륨(NaN3) 2 요오드화칼륨(KI) 3 청 4 무 5 식종희석수

1 체류시간을 증가시킨다.

2. 면적부하율을 작게

3 침전지의 수면적을 증가시킨다.

4 침전지에 경사판을 삽입하여 침전지의 분리면적을 증가시킨다

경기침체 수면적 김첨지 경사

1. 120~140 2. 1~2 3. 급속 4. 20~70 5. 10~30 6. 완속

(2) 응집교반시험(Jar-Test)의 목적

1 최적의 응집제 주입량 결정

2 응집제의 종류 결정

3 최적의 pH 파악

4 처리효율 파악

5 후처리 사용여부 결정

12-14 12 급속 27 13 환속

jyp 테스트는 연습생의 최적의 주입교육을 선정 피처링후 사용여부결정

1 질산화과정을 통해서 [H 가]가 발생하기 때문에

2 유기물이 호기성분해되면서 이산화탄소(CO2)가 발생하기 때문에

질에다가 싸는 과정을 하면 애가 생겨 ->질산화 과정 H발생

유치하게 성관계 못하면 이상하게 분해 -> 유기물 호기성분해로 이산화탄소 발생

ThoD - TOD - COD - BODu - BOD5TOD

h 가장 높음1 TOD -TWO2 CO - 코가 석자3 BODu - 4글자 BOD5TOD - 5

풀이 1(1) 2(3) 3(3) 4(2) 5(6) 6(14)

(1) 침전방법 : 독성이 있는 6가 크롬을 독성이 없는 3가 크롬으로 pH 2~4에서 환원시키고 3가 크롬을 pH 8~8.5 범위에서 침전시켜 처리한다.

(2) 환원제 : SO2, Na2SO3, FeSO4, NaHSO3

1 물의 점성계수

2 여과지의 깊이

3 여과재의 공극률

4 여과속도

5 여과재의 크기

지의 깊이 자의 크기 속도 물의 점성계수

1 유기성 퇴적물이 제거되어 용존산소를 증가시킬 수 있는 환경조성

2 인(P)등의 영양물질이 제거되어 부영양화 방지

도피 DO증가 / P제

1 맨닝(Manning) 유속공식

2 케이지(Chezy) 유속공식

3 하젠-윌리엄스(Hazen-Williams) 유속공식

풀이 (1) 포스트립(phostrip)공법

(2) 명칭 : 혐기성조(탈인조)

역할 : P(인)의 방출

(3) 명칭 : 침전조(응집조)

역할 : P(인)을 석회를 사용하여 응집침전

(1) 정의 : 폭기조에서 유기물, 용존산소, pH, 영양염류 등의 불균형으로 사상성 미생물인 곰팡이(fungi)가 과다번식하여 플록의 침전이 잘 되지 않는 상태를 말한다.

(2) 방지대책

1 염소를 희석수에 살수한다.

2 폭기조에 용존산소를 충분하게 공급한다.

3 SVI(슬러지용적지수)를 200 이하로 조절한다.

4 영양물질을 균형있게 조절한다.

희수가 염소를 살수 있데 200마리 이하로 영양도(DO) 균형있게 공급해주면 조절가능

1. 운전범위

(1) 대수성장단계, (2) 내생성장단계, (3) 고율, (4) 재래식, (5) 장기폭기

체중이 대수롭지 않게 감소하구만 내생에 이런날이

2. 내성장단계는 미생물의 증식이 정지되는 단계로, 미생물은 자신의 원형질을 분해하여 에너지를 얻는단계이다.

1 분해지대 : 곰팡이류가 주로 나타나는 단계로, 유기물을 다량 함유하는슬러지의 침전이 많아지고, 용존산소량이 크게 줄어드는 대신 CO2의 양이 증가한다.

2 활발한 분해지대 : 혐기성 박테리아가 주로 나타나며 곰팡이는 사라지는 단계로, 수중에 용존산소량이거의 없으며, CO2와 NH3 - N의 농도가 증가한다.

3 회복지대 : 조류가 주로 나타나는 단계로, 용존산소가 포화될 정도로 중가하여 아질산성 질소나 질산성질소의 농도가 중가한다.

*참고

정수지대 : 호기성세균 및 착색조류가 증가하는 단계로, 용존산소와 BOD가 오염이전으로 회복되며, 질산성 질소가 증가한다.

조류가 광합성을 통해 산소를 발생시키고, 이를 호기성 박태리아가 이용하여 산화지로 유입되는 하수및 폐수의 유기물을 분해하여 CO2, NH, PO3-등을 생성하고, 이는 조류에 공급되어 조류의 성장을 지속적으로 유지하게 된다. 따라서 박테리아와 조류의 공생관계로 유기물을 처리하는 방법이다.

1 여상으로 유입되고 있는 유기물의 농도를 희석하기 위해서

2 여상에 서식하는 파리의 번식을 방지하기 위해서

3 여상의 생물막을 활성화 시키기 위해서

1 차수시설을 설치한다.

2 양수량을 적절히 조절한다.

(1) 원인

1 SRT(미생물의 체류시간)이 너무 길 때

2 F/M비가 작을 때

3 슬러지 인발의 부족으로 MLSS가 증가할 때

(2) 방지대책

1 SRT(미생물의 체류시간)을 작게 한다.

2 F/M비를 크게 한다.

3 슬러지의 인발을 증가시킨다.

이 지표생물은 특정지역의 환경상태를 잘 나타내며, 독특한 환경 조건에서만 살 수 있기 때문에 그 지역의 환경 조건이나 오염 정도를 나타내며, 일반적으로 개체수가 많이 발견되고 실험이 용이한 미생물이 지표생물이 된다.

1 폐수 내에 산화성 물질이 많이 존재하기 때문에

2 폐수 내에 COD 시험에 방해되는 물질이 존재하기 때문에

3 BOD 시험 중에 질산화반응이 일어났기 때문에

(1) 반응조 명칭

1 침사지 2 포기조(호기성조) 3 소독조 4 농축조 5 개량조 6 탈수조

(2) 슬러지 처리 목적

1 감량화 2 안전화 3 안정화