수질오염 방지기술 Part 1

원심펌프는 회전수가 100~500 정도로 작다. 회전수는 유량에 비례하고 양정에 반비례하므로, 저유량의 고양정 펌프가 된다. 회전수가 작을수록 장치는 대형이 된다. 원심력을 이용한다.

-> 흡입성능도 우수하고 공동현상 잘 발생하지 않는다. 효율은 원심 > 사류 > 축류펌프 순서이다.



사류펌프는 중간정도의 특성을 가지며 베인의 양력작용을 이용한다. 회전수는 700~1200 정도이며, 수위변동이 큰 곳에 적합하다.



축류펌프는 베인의 양력작용에 의하며 회전수가 1100~2000 정도로 저양정이며, 저양정일수록 펌프구경은 커진다. 또한 비교회전수가 높기 때문에 장치는 소형이 된다. 전양성이 2~3m인 우수배수는 축류펌프를 이용한다

-> 우측변사



스크류펌프는 구조가 간단하고 개방형이어서 운전 및 보수가 쉽다. 회전수가 100회 이하로 낮아서 마모가 적다. 수중의 협잡물이 물과 함께 떠올라 폐쇄가 적다. 자동운전이 쉽다. 하지만 양정이 8m 정도로 제한이 있으며, 일반 펌프에 비해 크기가 크게 된다. 양수 시 개방된 상태이므로 냄새가 발생하는 문제가 있다.



비교회전도가 크면 공동현상이 발생하기 쉽다.



재순환 시스템의 차이는 폐수에 가압시키는지 처리수에 가압시키는지의 차이이다. 처리되어 유출되어 있는 물을 재순환하여 가압시키면 같은 압력이어도 폐수보다 더 많이 용해하게 된다. 더 용해한 만큼 더 많은 기체가 발생하기 때문에 더 많은 기름때를 제거할 수 있다.



A/S 비: 용존공기부상, DAF: dissolved air flotation에서 가압 후 감압으로 발생하는 공기와 고형물의 비율을 말한다. 

따라서 A/S비 = 가압 시 용존농도 - 대기압 시 용존농도를 말하며 정리하면 1.3Sa(fP-1)/ss 

-> 정의에 대해 이해하자



분말활성탄은 슬러지 발생이 많으며, 재생되지 않는다. 겨울철 누출이 발생하며 설비가 간단하여 그냥 투입하면 된다.

입상활성탄은 슬러지 발생이 없고, 재생할 수 있어 경제적이다. 누출이 없으며 부대설비가 많은 것이 단점이다.



정수장의 물이 상류에서 하류로 방류될 때 수리학적 안정성을 판단하는 지표로 중력 흐름이 준임계인지, 초임계인지를 규정하는 지표는 Froude 수이다.

-> Fr = V2/ gR(경심) <프루드 유속2, 지 * 알>



머드볼은 여과상이 충분하게 역세척되지 않을 때 발생하며, 머드볼이 형성되었을 때 고분자 응집제를 주입하면 오히려 악화된다.



급속 모래여과의 여재는 층상구조이다. 층상구조가 문제가 되는 것이 아니다.

급속 모래여과는 mud ball 축적의 문제, 여과상 수축의 문제, 공기결합, air binding 등의 문제가 있다.

급속 모래여과에서 여과면적은 여과속도나 수두손실에 영향을 미치지 않는다.



균등계수가 작을수록 여과가 안되어 다 통과하고 공극률이 크다는 의미이다.



레일리 산란의 경우 입자가 파장의 1/10보다 작을 경우를 의미하며, 산란 강도는 입자 파장의 4제곱에 반비례하며, 입자 부피의 제곱에 비례, 입자의 개수에 비례한다.



PAC는 floc 형성속도가 빠르고 성능이 좋으며 저온에서 성능이 감소하지 않는다.





응집제의 경우 SO4, Cl 이온을 OH 이온과 교환하여 수중의 OH 알칼리도를 침전물로 소비한다. CaOH 등의 일시경도 물질들을 영구경도로 전환시킨다.

-> pH가 낮아지면 응집이 일어나지 않는데 이 때 응집보조제가 필요하며, CaOH, NaOH, 벤도타이드, clay 등이 이용된다.



염소가스는 비폭발성, 비가연성이지만 250도의 높은 온도에서는 연소를 도울 수 있다. 기화하면 부피가 460배로 늘어난다.

염소를 주입함으로서 BOD가 제거되는데 그 비율은 경험적으로 Cl2 : BOD = 1:2 정도이다.

암모니아와 염소의 반응비는 2:3이다. 2NH3 + 3Cl2 -> N2 + 6HCl



황산제1철의 최적 pH는 9-11으로 pH가 높을 때 응집반응이 빠르다.



ClO2는 철과 망간은 산화시키지만 브롬화합물을 산화시키지는 못한다.



염소 혼화지를 설치하는 경우는 소독을 위해서가 아니라 암모니아성 질소를 제거하는 경우에 해당한다. 암모니아성 질소 파괴를 위해서는 반응시간을 충분히 확보해야 하므로 염소혼화지를 별도로 설치하여야 한다.



PCB의 제거: 고농도일 경우 연소법, 자외선조사법, 고온 고압 알칼리 분해법, 추출법

저농도일 경우 응집침전법, 생물학적 처리, 방사선 조사법 ,추출법



시안과 아연, 카드뮴의 착화물은 용해도가 커서 처리에 문제가 없지만, 철이나 니켈 착화물은 용해도가 작아서 처리가 어렵다.



그 외로 알칼리성에서 처리하는 오존산화법, 전해법, pH 3 이하에서 강하게 폭기하는 충격법, 3가 철의 환원을 이용한 감청법 등이 있다.



CN -> CNO로 산화 시 pH 10~11, ORP 300~350mV, 5~15분 반응하며, CNO -> CO2, N2 분해 시 pH 8, 600~650mV, 30분 반응한다.



유기인 산화물은 산성이나 중성에서 안정하며, 폐수에 함유된 경우에는 대부분이 현탁입자로 존재한다. 따라서 가장 효과적인 방법으로는 생석회 등의 알칼리로 가수분해 시키고 응집침전 또는 부상으로 전처리한 다음 활성탄 흡착으로 미량의 잔류물질을 제거하는 것이다.