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2009년07월26일 37번

[수질오염방지기술]
가압부상조 설계에 있어서 유량이 2,000m3/day인 폐수 내에 SS의 농도가 500mg/L, 공기의 용해도는 18.7mL/L 이라고 할 때 압력이 4기압인 부상조에서의 A/S 비는? (단, 용존공기의 분율은 0.5이며 반송은 고려하지 않음)

  • ① 0.0272
  • ② 0.0486
  • ③ 0.0643
  • ④ 0.0917
(정답률: 알수없음)

문제 해설

부상조 내부에서의 액체 부피는 일정하므로, 유량과 부상조 내부의 체적을 이용하여 부상조 내부의 체적 유속을 구할 수 있다.

체적 유속 = 유량 / 부상조 내부 체적

부상조 내부 체적은 부상조의 크기와 압력에 따라 달라지므로, 압력이 4기압일 때의 부상조 내부 체적을 구해야 한다.

부상조 내부 체적 = 부상조 크기 * (1 + 압력 / 대기압)

부상조 크기는 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 부상조 크기 중 하나인 10m x 10m x 5m (체적 500m3)를 사용한다.

부상조 내부 체적 = 500m3 * (1 + 4기압 / 1기압) = 2,500m3

따라서, 체적 유속 = 2,000m3/day / 2,500m3 = 0.8m/day

A/S 비는 부상조 내부의 공기 체적과 SS의 양에 따라 결정된다.

공기 체적 = 부상조 내부 체적 * 용존공기 분율 = 2,500m3 * 0.5 = 1,250m3

SS의 양은 유량과 농도를 곱하여 구할 수 있다.

SS의 양 = 유량 * 농도 = 2,000m3/day * 500mg/L = 1,000,000mg/day

A/S 비는 SS의 양을 공기 체적으로 나눈 값이다.

A/S 비 = SS의 양 / 공기 체적 = 1,000,000mg/day / 1,250m3 = 800mg/m3

하지만, 문제에서 공기의 용해도가 주어졌으므로, 이를 이용하여 A/S 비를 다시 계산해야 한다.

공기의 용해도는 18.7mL/L 이므로, 부상조 내부의 공기 양은 다음과 같이 구할 수 있다.

공기 양 = 공기 체적 * 공기의 용해도 = 1,250m3 * 18.7mL/L = 23,437.5L

이를 m3 단위로 변환하면 다음과 같다.

공기 양 = 23,437.5L / 1,000L/m3 = 23.4375m3

따라서, A/S 비 = SS의 양 / 공기 양 = 1,000,000mg/day / 23.4375m3 = 42,666.67mg/m3

하지만, A/S 비는 mg/m3 단위가 아니라 g/m3 단위로 표시되어야 하므로, 1,000으로 나누어 주어야 한다.

A/S 비 = 42,666.67mg/m3 / 1,000 = 42.66667g/m3

따라서, A/S 비는 0.0486이 아니라 0.0427이다.

정답은 ["0.0272", "0.0486", "0.0643", "0.0917"] 중에서 없다.
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