개념 한 쪽
수질환경기사 여과 — 역세척 방식과 여과지 수
단층·다층 여재 여과지의 운전 특성과 역세척 방식, 점토구가 생기는 이유와 영향, 레이놀즈수와 필요한 여과지 수 계산을 익힌다.
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뜻
입상여재 여과지는 운전형식, 여과지 형식, 여과상 형태로 나누어 본다. 단층 여재 여과지는 역세척할 때 여재가 팽창하므로 부류 역세척을 주로 쓰며, 연속식 역세척은 일반적이지 않다. 모래와 무연탄을 함께 쌓는 다층 여과지와 구분한다.
급속 모래여과는 혼화, 응집, 침전을 거친 물을 거른다. 역세척으로 여재를 균일하게 유지하므로 여재의 층상구조 형성은 운전상 문제로 보지 않는다.
점토구는 여재 사이에서 생물학적 플록과 불순물이 뭉쳐 만들어진 응집체다. 여과수두를 높이고 역세척 효율을 떨어뜨리며, 방치하면 더 커진다. 강산화제나 고분자 응집제를 넣어 없애는 방법은 일반적이지 않다.
레이놀즈수는 Re = (v × d) / ν로 구한다. 여과속도 160L/m²·min은 160/1,000m³를 60초로 나눈 0.00267m/s이고, 무연탄의 평균입도 3.2mm는 0.0032m, 동점성계수는 1.003×10⁻⁶m²/s이다. 이를 넣으면 Re = (0.00267 × 0.0032) / (1.003×10⁻⁶) ≈ 8.52가 된다.
필요한 여과지 수는 유량을 여과속도로 나누어 전체 여과 면적을 구한 뒤, 여과지 한 지의 면적으로 나누어 구한다. 유량 30,000m³/일, 여과속도 120m/일이면 필요 면적은 30,000 / 120 = 250m²이다. 한 지의 길이 10m, 폭 7m이면 면적은 70m²이므로 250 / 70 ≈ 3.57이 되고, 지수는 올림하여 4지가 된다.
예제
선지 판단은 단층 여재와 역세척 방식의 대응, 급속 여과에서 문제가 되는 현상의 구분, 점토구의 생성 원인과 영향, 레이놀즈수의 단위 환산, 여과지 수의 올림 처리에서 갈린다. 단층 여재 여과지에 연속식 역세척을 적용한다고 적거나, 층상구조 형성을 급속 여과의 문제점으로 고른 선지가 틀린다. 점토구를 강산화제로 제거한다고 적은 선지도 어긋난다. 여과속도를 m/s로 바꾸지 않고 레이놀즈수를 계산하거나, 여과지 수의 소수를 버린 선지도 성립하지 않는다.
자주 묻는 물음
- 단층 여재 여과지의 역세척은 어떻게 하나요?
- 단층 여재는 역세척할 때 여재가 팽창하므로 부류 역세척을 주로 씁니다. 연속식 역세척은 단층 여재 여과지에 일반적으로 적용하지 않습니다.
- 점토구는 무엇이고 왜 문제가 되나요?
- 여재 사이에서 생물학적 플록과 불순물이 뭉쳐 만들어진 응집체입니다. 여과수두를 높이고 역세척 효율을 떨어뜨리며 방치하면 더 커집니다. 강산화제나 고분자 응집제로 없애는 방법은 일반적이지 않습니다.
- 레이놀즈수와 필요한 여과지 수는 어떻게 구하나요?
- 레이놀즈수는 Re = (v × d) / ν로 구합니다. 여과속도 160L/m²·min은 0.00267m/s이므로, 입도 3.2mm, 동점성계수 1.003×10⁻⁶m²/s를 넣으면 약 8.52입니다. 여과지 수는 유량을 여과속도로 나눈 필요 면적을 한 지의 면적으로 나눈 뒤 올림합니다. 유량 30,000m³/일, 여과속도 120m/일이면 250m²이고, 한 지가 70m²이면 3.57이므로 4지입니다.
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