모두CBT | 국가고시 실기시험 부시기!

- Ⅰ형 침전 (독립침전)

: 응결되지 않은 독립입자의 침전, 침사지의 모래 등이 해당하고 침강속도는 스토크식을 따름

- Ⅱ형 침전 (응결침전) :

: 현탁입자가 침전하면서 floc을 형성하여 침전속도가 증가, 화학침전지의 침전이 해당

- Ⅲ형 침전 (지역침전)

: 입자가 서로 방해를 받아 침강속도가 감소. 이때부터 상등액과 슬러지의 경계면이 뚜렷해짐

- Ⅳ형 침전 (압축침전)

: 침전하는 floc의 무게에 의해 수분이 용출되고 점점 압축되는 침전의 형태

- 열화  : 막 자체의 변질로 생긴 비가역적인 막 성능의 저하

- 파울링 : 막 자체의 변질이 아닌 외적인자로 생긴 막 성능의 저하

➀ 부하량 합산법

➁ 제거효율법

➂ 평균농도법 

- 동적모형 

: 주로 부영양화의 예측과 관리, 하천의 수질변화, 하구에서의 조류의 변동과 변이 등 정적모델 적용에 비해 보다 짧은 시간의 변화를 예측할 수 있는 데 적용되는모델

- 정상적 모형

: system을 기술하는 수식에서의 변수가 시간의 변화에 상관없이 항상 일정한 모델

➀ 용존산소     

➁ BOD     

➂ 수온 

➃ 유기질소

➄ 유기인      

➅ 용존인    

➆ 분변성세균 

대장균, BOD, DO, 온도, 용존총인

➀ 비용편익분석 

➁ 확대비용편익분석  

➂ 다목적계획기법  

➃ 목표달성 매트릭스

➀ 모델링 프로그램 선택 및 운영 

➁ 검증

➂ 감응도 분석

개발 또는 설정된 수질모델에 적용시킨 각종 입력자료의 변화정도가 수질항목 농도에 미치는 영향을 분석하는 것이다.

어떤 수질항목의 변화율이 입력자료 변화율보다 클 경우 그 수질항목은 입력자료에 대해 민감하다고 볼 수 있다.

➀ 대안설정 

➁ 현황조사 

➂ 예측 및 평가 

➃ 대안평가 

➄ 사업시행

➀ 밸브설치손실수두

➁ 굴곡손실수두

➂ 확대관손실수두

➃ 축소관손실수두

➄ 마찰손실수두

- 펌프의 특성곡선 : 어떤 펌프의 양수량에 따른 양정, 효율, 축동력의 변화를 나타낸 그래프로 펌프의 선정기준이 됨.

- 필요유효흡인수두 : 펌프는 전양정, 토출량 및 회전속도가 다를 때 마다 운전에 필요한 유효흡인수두의 한계가 있으며 이것을 필요유효흡입수두라 한다.

(가) 사류펌프  

(나) 축류펌프 

(다) 원심펌프 

(라) 원심사류펌프

(가) 계획시간최대오수량 

(나) 계획우수량 

(다) 우천시계획오수량 

(라) 계획하수량-우천시계획오수량

➀ 유입하수 내의 유기물질 (내부 탄소원) 

➁ 박테리아등의 내생탄소원

➂ 메탄올-초산 등의 외부탄소원

➀ 수체로부터의 수초 및 부착조류의 제거 

➁ 성층파괴를 위한 심층폭기나 강제순환 

➂ 수심이 깊은 호소에서 영양염류농도가 높은 심층수의 방류 

➃ 영양염류가 농축되어 있는 저질토의 준설

➀ 활성탄을 뿌린다    

➁ 침전물을 걷어낸다 

➂ 저질토를 준설      

➃ 포기장치를 설치하여 공기 주입

- TSI의 기준이 수질인자 3가지 : 투명도, 클로로필a, T-P

- TSI가 클수록 수질인자 투명도는 작아져 부영양호가 된다. 

- TSI가 클수록 수질인자 총인은 커져 부영양호가 된다.

- TSI가 클수록 수질인자 클로로필-a는 커져 부영양호가 된다.

- 봄 : 기온이 높아짐에 따라 겨울철의 낮은 표면수온이 점차 높아지면서 밀도가 높아지므로

- 가을 : 기온이 낮아짐에 따라 여름철의 높은 표면수온이 점차 낮아지면서 밀도가 높아지므로

- 환경조건

➀ 수온이 높고 일사량이 많은 경우 

➁ 염분의 농도가 낮아지는 경우

➂ 영양염(NH4+, PO4-3)의 농도가 높을 때

- 영양조건

인(P) / 질소(N) / 규소(Si) / 탄소(C)

➀ 수온상승으로 플랑크톤 등의 미생물 급번식

➁ 유독성 물질에 대한 저항력은 감소하고 예민도는 증가한다 

➂ 수온증가 시 수중 산소함량이 낮아짐

➃ 산소요구량이 증가하여 어패류 폐사

➄ 수온상승으로 병원성미생물 급증 야기 (수인성 전염병 유발가능)

➀ 하천관리시설 또는 다른 공작물에 근접하지 않아야 함 

➁ 계획취수량을 안정적으로 확보할 수 있어야함 

➂ 장래에도 양호한 수질을 확보할 수 있어야함 

➃ 구조상의 안정을 확보할 수 있어야함 

➀ 수량이 풍부

➁ 수질이 좋아야함 

➂ 가능한 한 높은 곳에 위치 

➃ 수돗물 소비자에게서 가까운 곳에 위치

➀ 유량측정용 노즐

➁ 오리피스

➂ 자기식유량측정기

➀ 유속이 느린지점에서의 퇴적물 발생

➁ 관로의 노후화에 의한 관 부식현상 

➂ 도수노선이 동수경사선 위로 설정되었을 때 

➃ 원수에 조류가 번식하여 높은 pH에 의한 스케일 형성

- 공동현상

원인 : 흡입양정이 너무 클 때 / 흡입속도가 너무 빠를 때 / 양수하는 수온이 너무 높을 때 

방지대책 : 펌프를 두 대이상 설치하여 회전속도를 줄임 / 흡입측 밸브를 완전히 개방하고 운전

- 수격작용

원인 : 펌프가 정전등에 의해 급정지할 때/ 펌프의 급기동 또는 토출측 밸브를 급격히 개폐할 때 

방지대책 : 토출측 관로에 압력조절수조를 설치 / 펌프토출측에 급폐체크밸브를 설치

➀ 유입하수량과 수질      ➁ 처리수의 목표수질 

➂ 처리장의 입지조건      ➃ 방류수역의 현재 및 장래 이용상황 

➄ 유지관리의 용이성      ➅ 건설비 및 유지관리비 등 경제성 

➆ 법규 등에 의한 규제    ➇ 처리수의 재이용계획

➀ 자연유하에 의한 수리학적 경사의 안정성 검토

➁ 펌프시설에 요구되는 동력요구를 산정 

➂ 단위공정설계시 적절한 굴착깊이 선정

➀ 방류수 수질기준의 강화

➁ 방류수 주변에 친환경적 조경계획을 수립하여 시행 

➂고도처리 공정 추가 및 강화

- 장점

➀ 관거 내 폐쇄의 우려가 없음 

➁ 분류식에 비해 시공이 용이

- 단점

➀ 대구관경이 되면 좁은 도로에서의 매설이 어려움 

➁ 일정량 이상이 되면 우천시 월류

- 발생원인

H2S +2O2 → H2SO4 / 하수가 체류하는 관내에서 혐기성상태가 되면 하수중 포함된 황산염이 환원되어 황화수소(H2S)가 발생하고 이들은 기상중에 농축되어 콘크리트 벽면의 결로 중에 재용해하고 거기서 호기성상태로 유황산화 세균에 의해 산화되어 황산이 생성된다.

- 방지대책 3가지

➀ 환기를 통해 관내 H2S희석 

➁ 방식재료를 사용하여 관을 방호

➂ 금속염 첨가로 H2S를 고정하여 기상 중으로 확산방지

➀ 환기를 통해 관내 H2S희석

➁ 방식재료를 사용하여 관을 방호

➂ 금속염 첨가로 H2S를 고정하여 기상 중으로 확산방지

 혐기성상태에서 황산이온(SO42-)이 황이온(S2-)으로 환원되고 철 이온과 결합하여 황화철을 형성하여 검은색을 띈다

10cm, 6%, 1.5m, 크면, 작으면

➀ 최적의 응집제 주입량 산정

➁ 최적의 pH 산정

➂ 처리효율 추정 

➃ 응집제의 종류 결정

- 적절한 공법

➀ 완속여과방식

➁ 급속여과방식

➂ 막여과방식

- 공법 선택 시 고려사항 

➀ 원수수질         

➁ 정수수질의 관리목표 

➂ 정수시설의 규모    

➃ 정수시설의 운전제어와 유지관리기술 수준

- 완속여과는 더 넓은 소요부지를 필요로 하므로 건설비가 더 고가

- 급속여과는 약품처리가 필수이고 소요동력이 커서 유지관리비가 더 고가 

- 완속여과는 표면에 증식하는 미생물의 기능으로 세균제거가 우수

➀ 4~5m/day

➁ 60~70cm(최대 120cm)

➂ 0.3~0.45mm

➃ 1.7이하

여재입경, 여층두께, 여과층의 구성, 여과속도와 그 조절방식, 여과층의 역세척방식, 역세척빈도

➀ 0

➁ 1

➂ 0

➃ ∞

온도, 독성물질, pH, SRT, HRT, 용존산소

➀ 부피가 변하므로 운영상의 융통성이 큼

➁ 소화가스와 산소가 혼합되어 폭발가스가 될 위험을 최소화 시킴 

➂ 스컴이 수중에 잠기게 되므로 스컴을 혼합시킬 필요가 없음

➀ 초기 건설비가 높다 

➁ 미생물량과 영향인자를 정상상태로 유지하기 위한 조작이 어렵 

➂ 고부하시 매체의 폐쇄위험이 커서 부하조건에 한계가 있음 

➃ 매체에 생성되는 생물량이 부하조건에 의해 결정 

➄ 반응조내 매체를 균일하게 포기 교반하는 조건설정이 어렵고

➀ 슬러지의 탈수성 좋음

➁ 탈수슬러지를 토양개량제로 활용 

➂ 단시간에 처리가 가능하며 위생적 

➃질소제거가능  

➄부지면적이 작음

+) 독성오염물질을 함유한 유출수 처리 가능 

- 공법명 : A/O공법

- 혐기조 역할 : 인 방출

- 호기조 역할 : 인 과잉 흡수

- A/O공법

질소제거가 고려되지 않은 인 제거공정으로 반송슬러지가 유입수와 혼합되어 혐기성 조건에서 미생물에 의한 유기물의 흡수와 인이 방출된다. 인이 방출된 미생물혼합액은 호기조로 유입되어 포기됨으로써 혐기조에서 흡수한 BOD를 대사함과 동시에 인의 과잉섭취가 일어난다. 여기에서 발생한 잉여슬러지가 침전지에서 분리되어 폐기함으로써 인이 제거되며 나머지는 반송되는 본류(mainstream)인 제거 공정이다.

- Phostrip공법

생물학적 방법과 화학적 방법을 조합시킨 공정으로 탈인조에서 반송슬러지의 일부를 혐기성 조건에서 농축하여 인을 방출시키고, 탈인반송슬러지를 포기조로 반송하여 인을 과잉흡수 시킨다. 탈인조의 상등액은 석회 등의 응집제를 주입하여 1차 침전지에서 인을 응집침전하여 제거하는 측류(sidestream) 인 제거 공정이다.

- 공법명 : Phostrip 공법

- 원리 : 탈인조에서 반송슬러지의 일부를 혐기성 조건에서 농축하여 인을 방출시키고, 탈인반송슬 

러지를 포기조로 반송하여 인을 과잉흡수 시킨다. 탈인조의 상등액은 석회 등의 응집제를 주입하여 

1차 침전지에서 인을 응집침전하여 제거한다.

- 장점  : 공정 운전성이 좋다 / 기존 활성슬러지 처리장에 쉽게 적용 가능

- 단점  : 인침전을 위한 석회주입이 필요

가) 혐기조 : 인 방출

나) 무산소조 : 탈질산화

다) 호기조 : 인 과잉 흡수, 질산화

라) 내부반송 : 호기조에서 산화된 질소를 무산소조로 반송하여 탈질

- 인의 제거원리 : 혐기조에서 용출된 인이 호기조에서 과잉흡수되고, 과잉흡수된 슬러지를 인발시켜 인 제거

(가) 혐기성교반 – 인 용출

(나) 호기성교반 – 인과잉흡수, 질산화 

(다) 무산소교반 – 탈질산화 

➀ 운전방식에 따른 사상균벌킹 방지 가능 

➁ 수리학적 과부화에도 MLSS의 누출이 없음 

➂ 침전설비 반송설비가 필요없음 

➃ 공정의 변경이 용이

➄ 오수의 양과 질에 따라 포기시간과 침전시간을 비교적 자유롭게 설정할 수 있음

호기조역할: 질산화, 인과잉흡수

➀ 혐기조 – 유입하수와 반송슬러지를 혼합하여 혐기성 조건을 만들어 슬러지 내의 인의방출

➁ 1차 무산소조 – 호기조에서 내부반송된 질산성혼합액과 혐기성조를 거친 유입하수와 혼합하여 탈질 

➂ 1차 호기성조 – 암모니아성 질소를 질산성질소로 산화 인과잉흡수, 질산화

➃ 2차 무산소조 – 잔류질산성질소 제거를 위한 탈질

➄ 2차 호기성조 – 탈질에 의한 슬러지의 부상현상 및 인의 재 방출을 막는다

- 탈질조 - 화학적조성변화 : 내부반송으로 유입 된 아질산과 질산을 질소가스로 전환, COD가 유기탄소원으로 소비, 탈질반응에 의한 pH의 증가

- 역할 : 탈질산화에 의한 질소제거, 유기물 생흡착

- 포기조 - 화학적조성변화 : 암모니아성질소를 아질산과 질산으로 질산화, COD의 호기성분해, 질산화에 의한 pH의 하강

- 역할 : 산화, 유기물 생흡착

- 스컴 형성 시 일어나는 현상 : 소화가스의 발생 저해 / 소화억제 / 소화조의 유효용량 감소

- 스컴 방지법

➀ 수면에 설치된 레이크(rake)나 스크루를 회전시키는 방법

➁ 펌프를 사용해 상징수를 수면상부와 하부에 설치된 노즐을 통해 스컴층 위에 살수 

➂ 소화가스를 소화조의 수면부근에 주입하여 교반시키는 방법

➀ 저농도 슬러지 유입 : 슬러지 농도를 높임

➁ 소화슬러지 과잉배출 : 배출량을 조절한다

➂ 조 내 온도 저하 : 저온일 때는 온도를 소정치 까지 높임

➃ 소화가스 누출 : 조 용량 감소는 스컴 및 토사퇴적이 원인이므로 준설하고 슬러지 농도를 높인다

➀ DO부족 – DO농도조절

➁ 영양염류부족 - 영양염류 첨가

➂ MLSS 농도 일정치 않음 - MLSS농도 일정하게 유지

유기물을 세포화 하는 것보다 가스화 하는 량이 많음 즉 제거되는 기질 당 생산되는 세포량(Y)이 작 

기 때문이다 

- 장점

➀ 처리후 슬러지생산량이 적음 

➁ 동력비 및 유지관리비가 적게 

➂ 유효한 자원인 메탄 생성

- 단점

➀ 높은온도요구 

➁ NH3와 H2S에 의한 악취발생 

➂ 온도ž부하량변화 등 운전조건이 변할 때 적응 시간이 긺

➀ 고형물 감소능력의 향상 

➁ 탈수능 향상

➂ 박테리아 사멸율 증가 

➃ 소화일수가 짧다

여과, 부상분리, 응집침전법, MBR

- 공기부상법

기체상태의 공기를 직접 주입하여 공기방울을 형성하는 형태로 하수처리에는 사용빈도가 적고 유화유의 제거나 협잡물처리, 부유물 제거등의 산업용으로 주로 사용된다.

- 용존공기부상법

가압하여 공기를 하수중에 용존시킨 후 다시 압력을 대기압으로 감소시켜 미세기포를 발생시키는 대표적인 부상분리법이다

- 진공부상법

처리수를 진공으로 감압하여 대기압에서 용존되어 있는 공기를 미세기포로 발생시키는 방식으로 동력소모가 크다.

판형, 관형, 나선형, 중공사형

➀ 투석 - 농도차

➁ 전기투석 - 전위차

➂ 역삼투법 - 정수압차

- R/O

용질은 불통과 시키고 용매만 통과시키는 반투막을 이용해 삼투압 이상의 압을 역으로 가하여 탈염시킴

- Electrodialysis

양이온과 음이온을 선택적으로 통과시키는 반투막을 이용하여 전위차를 구동력으로 탈염시킴

 석탄이나 식물계(나무, 코코넛, 야자껍질 등) 원료를 이용하여 약 500℃의 탄화과정을 거치며 수분을 제거하고, 약 900℃의 활성화 과정을 통하여 다공질을 형성하여 제조 (석탄 ­ 분쇄및성형 ­ 건류탄화 ­파쇄 ­ 수증기활성화 ­분체)

가. 건식가열법 : 활성탄의 세공의 수분을 100~200도로 증발시켜 재생

나. 약품재생법 : 재생액을 통과시켜 피흡착 물질을 탈착하여 재생

다. 전기화학적 재생 : 양극에 활성탄을 충전시킨 후 물의 전기분해로 양극의 산화반응으로 피흡착물질을 교환해 재생

라. 생물학적 재생 : 활성탄 충전층에 호기성 미생물을 보내 활성탄 표면의 흡착유기물을 미생물 거동 에 의해 분해

건식가열법, 약품재생법, 전기화학적 재생법, 생물학적 재생법, 수세법, 혼식산화법

➀ 적정 pH의 폭이 넓다 

➁ 알칼리도의 감소가 적다

➂ 저온 열화 되지 않는다

➃ floc 형성속도가 빠르다

➄ 응집보조제를 필요로하지 않는다

GAC

➀ 설비가 많이 필요

➁ 재생이 가능해서 장기간 사용시 경제적 

➂ 슬러지발생이 없음

PAC

➀ 설비가 간단해 초기비용이 적음 

➁ 슬러지 발생이 많음

➂ 재생이 되지 않음

- 목적 : 오염 부하량을 감소시키기 위하여 폐수 중에 존재하는 특히 유기물을 완전산화시키거나, 고농도 난분해성 유기물을 미생물 분해가 쉽도록 변환시킨다.

- 시약 pH: H2O2 / FeSO4

- 적정 pH : 3 ~ 4.5

- 적정한 공법 : MBR, 부상분리, 여과, 염소소독

- 고려사항 : 원수의 수질특성, 처리수의 목표수질, 현재 수질조건

MBR, 부상분리, 여과

- 처리원리 : 생물반응조와 분리막을 결합하여 2차침전지를 대체하는 시설로서, 슬러지 벌킹이 없고 고농도의 MLSS를 유지하여 고도의 BOD와 SS제거가 실현되는 공법

- 특징

➀ 완벽한 고액분리가 가능 

➁ 소요부지가 적어 부지이용성이 탁월

➂ 분리막의 유지보수비용이 과다  

➃ STR이 길어 슬러지 발생량이 적다.

 온도, 염소주입량, 접촉시간, pH, 알칼리도, 환원성물질 존재정도

- 염소처리 염소제 주입지점 : 착수정과 혼화지 사이

- 중간염소처리 염소제 주입지점 : 응집침전지와 여과지 사이

OH-가 생성되므로 pH는 증가한다.

➀ 소석회(Ca(OH)2)-고체

➁ 이산화탄소(CO2)-기체

➂ 알칼리제(수산화나트륨,소다회,소석회)-고체

➀ 소석회(Ca(OH)2)-고체

➁ 골탄-고체

불화규소나트륨(고체), 불화나트륨(고체), 불화규산(액체)

➀ 수온 - 높을수록 생성속도 증가

➁ pH - 높을수록 생성속도 증가

➂ 불소농도 - 높을수록 생성속도 증가

염소처리, 오존처리, 활성탄처리, 폭기, 생물처리 

염소(기체), 오존(기체), 활성탄(고체)

➀ 탈취, 탈색효과가 큼

➁ 많은 유기화합물을 빠르게 산화, 분해 

➂ 병원균에 대하여 살균작용이 강함

➀ 산기식 접촉방식(디퓨저, 미세기포 장치 이용 등) 

➁ 가압식 접촉방식(전체가압방식, 측면가압방식)

➀ 용리액의 전도도 감소

➁ 목적성분의 전도도 증가

Ÿ 분석방법 : 퍼지.트랩GC, 헤드스페이스GC, 용매추출GC

Ÿ 검출기  : 전자포획형 검출기(ECD)

물속에 존재하는 중금속을 정량하기 위하여 시료를 고주파유도코일에 의하여 형성된 아르곤 플라스마에 주입하여 6,000K ∼ 8,000K에서 들뜬 상태의 원자가 바닥상태로 전이할 때 방출하는 발광선 및 발광강도를 측정하여 원소의 정성 및 정량분석에 이용하는 방법이다.

시료를 고주파 유도코일에 의하여 형성된 알곤 플라즈마에 도입하여 6000~8000K에서 방출하는 

발광선 및 발광강도를 측정한다.

➀ 시료 중에 유기물 농도가 높을 경우

➁ 불꽃온도가 너무 높을 경우 

➂ 공존물질에 의한 간섭 

➃ 검량선 작성의 잘못

➄ 분무기 또는 버너의 오염이나 폐색

가) 원자흡광스펙트럼

나) 근접선

다) 공명선

라) 선프로파일

광원부 - 파장선택부 - 시료부 - 측광부