이온교환 공정의 운전에 관한 설명으로 옳은 것은? | [수질환경기사 필기] 25년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[수질환경기사 필기] 25년 3회차
이온교환 공정의 운전에 관한 설명으로 옳은 것은?
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Na형 강산성 양이온교환수지의 재생에는 일반적으로 수산화나트륨 용액을 사용하며, 산 용액으로는 재생할 수 없다.
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이온교환수지의 선택성은 이온의 전하(원자가)가 작을수록, 수화 이온반경이 클수록 커지는 것이 일반적이다.
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파과점을 지난 후에도 수지층 상부에 잔여 교환용량이 남아 있는 동안에는 유출수의 목적 이온 농도가 계속 0으로 유지되므로 재생 없이 통수를 지속해도 처리수질에는 영향이 없다.
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통수가 진행되면 교환대가 하부로 이동하여 유출수에 목적 이온이 새어 나오기 시작하는데, 이 점을 파과점이라 하며 재생 시기 판단의 기준이 된다.
해설
이온교환탑에서는 통수에 따라 포화층 아래의 교환대(exchange zone)가 점차 하부로 이동하며, 교환대가 탑 하단에 도달하면 유출수에 목적 이온이 누출되기 시작한다.
이 시점이 파과점(breakthrough point)이며, 실무에서는 파과점 도달을 기준으로 재생 시기를 결정한다.
- Na형 강산성 양이온교환수지의 재생에는 통상 식염수(NaCl 용액)를 사용하며, 수산화나트륨을 쓴다는 설명은 틀리다.
- 수지의 선택성은 일반적으로 전하가 클수록, 수화 이온반경이 작을수록 커지므로 반대로 기술한 설명이다.
- 파과점 이후에는 유출수 농도가 급격히 상승하므로 0으로 유지된다는 설명은 파과곡선의 거동과 맞지 않다.
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