개념 한 쪽
단위공정별 운전 및 시설 유지 관리는 폐수의 부하 계산, 처리단계별 제거 적용, 수질 모형 입력값과 탱크 체류시간 계산 등 실무적 산술과 정의를 정확히 적용해야 한다.
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출제기준 단원 「TMS 시설 관리」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 염도 비교 | 1 | 여러 수체 중 염분이 가장 많은 수종을 가림 |
| 갈수기 유량 정의 | 1 | 수질 모델에서 사용하는 갈수기 유량의 정의를 규정대로 고름 |
| 침전지 체류시간 계산 | 1 | 침전지 부피와 일일 유량으로 체류시간을 시간 단위로 계산함 |
혼합 배출원에서의 오염물 농도는 각 배출원의 총 부하량을 합한 뒤 총 유량으로 나누어 구한다는 원리를 적용한다. 생활하수의 유량과 부하, 공장폐수의 유량과 부하를 모두 합산한 후 단위를 일치시켜 총 부하량/총 유량을 계산한다는 점을 반드시 지킨다.
BOD의 시간 경과 거동은 BODt = L(1-10^(-kt)) 공식으로 설명한다. 주어진 BOD5 값으로부터 전체 분해가능 BOD(L)를 역산하고, 이를 다른 시간 t에 다시 대입하여 BODt를 구하는 두 단계 역산·대입 절차를 따른다.
연속 처리 공정에서의 제거효율은 단계별로 (1-제거효율)의 곱으로 잔류율을 계산한다는 점을 인식한다. 최종 방류농도가 주어지면 전체 잔류율로 나누어 유입농도를 역산할 수 있으며, 각 단계의 잔류율 곱셈을 빠뜨리면 오류가 발생한다.
수질 예측에 쓰이는 갈수기 유량은 표준 정의인 '10년 동안의 연속 7일 최소 평균유량'을 기준으로 삼아야 한다는 점을 기억한다. 이 정의는 수질 모델의 입력값으로서 극한 저유량 상태를 대표한다는 의미를 가진다.
탱크나 침전지의 체류시간은 해당 시설의 유효부피를 일일 처리유량으로 나누어 일(day) 단위 체류시간을 구한 뒤 필요에 따라 시간을 곱하여 시간(hour) 단위로 환산한다는 계산 순서를 따른다.
스케일 등 보일러·설비 문제의 원인 규명에서는 물의 경도 성분인 칼슘(Ca2+)과 마그네슘(Mg2+) 이온이 주요 원인임을 구분하여 이해한다.
혼합 BOD 계산 예시: 계획인구 50,000인, 1인 1일 오수량 450L이면 생활하수 유량은 22,500m³/day가 된다. 생활하수 BOD부하는 50,000인 × 50g/인 = 2,500,000g, 공장부하량은 50,000m³ × 500g/m³ = 25,000,000g이므로 총 부하량은 27,500,000g, 총 유량은 72,500m³가 되어 혼합 BOD는 약 379.3mg/L(≈380mg/L)가 된다.
연속 제거효율 역산 예시: 1차 30%, 2차 85%, 3차 10% 제거일 때 잔류율은 0.7×0.15×0.9=0.0945이다. 최종 BOD가 10mg/L이면 유입 BOD는 10 ÷ 0.0945 ≒ 105.82mg/L가 되어 약 106mg/L가 됨을 보여준다.
지구상의 물은 물속에 염이 포함되어 있다 다음중 가장 많은 염을 포함하는 물은?
정답 ① · 문제는 여러 수체 유형 가운데 가장 염분이 많은 것을 묻고 있다. 염분 농도는 반염수 < 해수 < 염수 < 브라인 순으로 증가하며 브라인은 포화에 가깝거나 초과하는 매우 높은 염도를 가진다.
염분 농도 순서는 반염수 < 해수 < 염수 < 브라인 순이며, 브라인이 가장 높은 염도(포화 또는 그 이상)를 가진다.
하천 수질 예측 모델에서는 갈수기 유량을 기준으로 수질을 시뮬레이션 한다. 이 때 갈수기 유량 기준으로 가장 적합한 것은?
정답 ① · 문항은 하천 수질 모델링에 사용하는 갈수기 유량의 기준을 묻고 있다. 표준적으로 갈수기 유량은 10년 빈도의 연속 7일 동안의 최소 평균유량을 의미하며 수질 예측 시 이 값을 기준으로 사용한다.
갈수기 유량은 10년 동안의 연속 7일 최소 평균유량으로 정의되어 수질 예측의 기준이 된다.
2000m³/day의 하수를 처리하는 처리장이 있다. 침전지의 깊이가 3m, 폭이 4m, 길이 16m인 침전지의 이론적인 하수 체류 시간은?
정답 ③ · 문제는 직육면체 침전지의 부피와 일일 유량으로 체류시간을 계산하는 문제이다. 침전지 부피는 16 × 4 × 3 = 192 m³이고 이를 일일 유량 2000 m³/day로 나누면 0.096 day가 된다.
침전지 체류시간은 '침전지 부피 ÷ 일일 처리유량'으로 계산하며, 단위를 시간으로 통일해야 한다.
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