용수및하폐수처리 ) 가장 대표적인 응집제 3가지의 특성을 설명하라. 활성탄의 종류 및 특성에 대해 말하라. 소독에 대한 다음에 답하라.

목차

1. 생물학적 처리에 대한 다음에 답하라. (45점)
1) Glucose를 이용하여 질산성 질소를 탈질화하는 탈질반응에 대한 산화환원식을 완성하고 이때 발생하는 깁스 자유에너지 값이 얼마인지 말하라. (10점)
2) 아래의 식을 활용하여 Glucose를 호기성분해하는 경우의 미생물 생산량(Y)을 산정하라. (5점) 단, Y 값은 g미생물/gCOD 형태로 각각 구하라.
3) 활성슬러지법에서 F/M, SRT, HRT에 따른 미생물 성장특성, 침전성, 제거효율, 슬러지 생산량 및 산소요구량의 변화 특성을 설명하라. (10점)
4) 슬러지의 침전성 문제(팽화, 부상 등)의 원인, 현상 및 대책에 대해 말하라. (5점)
5) 살수여상법 및 RBC 공정의 장단점은 각각 무엇인가? (5점)
6) 생물학적 영양소 공정인 A2O 공정의 개념도를 그리고 각 반응조의 역할을 설명하라. (10점)

2. 가장 대표적인 응집제 3가지의 특성을 설명하라.(5점)

3. 활성탄의 종류 및 특성에 대해 말하라.(5점)

4. 소독에 대한 다음에 답하라.(10점)
1) 파과점 염소주입(breakpoint chlorination)에 대해 그림을 그려 설명하라.(5점)
2) 오존소독 시스템을 그림을 그려 말하라.(5점)

5. 펜톤 산화를 포함한 고도산화공정에 대해 설명하라.(5점)

본문내용

1) Glucose를 이용하여 질산성 질소를 탈질화하는 탈질반응에 대한 산화환원식을 완성하고 이때 발생하는 깁스 자유에너지 값이 얼마인지 말하라. (10점)
C6H12O6 + 4NO3- → 2N2 + 6CO2 + 6H2O + 6OH-
Glucose를 이용한 탈질반응의 산화환원식은 다음과 같으며 깁스 자유에너지를 구하기 위한 공식은 다음과 같다.
*C6H12O6 → 6CO2 + 6H2O 깁스 자유에너지 : -2880 kj/mol
*NO3- +4H+ → NO + 2H2O → 1/2N2 + 3/2OH-
깁스 자유에너지 : +87 kj/mol

위의 Glucose의 탈질반응의 산화환원식이 깁스 자유에너지를 구하는 방식은 다음과 같다.
* C6H12O6 → 6CO2 + 6H2O 깁스 자유에너지 : -2880 kj/mol
* 4NO3- +16H+ + 16e- → 4NO + 8H2O 깁스 자유에너지: +348 kj/mol
깁스 자유에너지(글루코오스 탈질반응) = 348-(-2880)= 3228

2) 아래의 식을 활용하여 Glucose를 호기성분해하는 경우의 미생물 생산량(Y)을 산정하라. (5점) 단, Y 값은 g미생물/gCOD 형태로 각각 구하라.
C6H12O6 + 8O2 + 2HN3 → 2C5H7O2N + 8CO2 + 14H2O
우선 공식에 의해
CnHaObNcSd + [A]H2O → [B]CO2 + [C]CH4 + cNH3 + dH2S
[A]=(n – a/4 – b/2 – 3c/4 +d/2)
[B]=(n/2 – a/8 + b/4 + 3c/8 + d/4)
[C]=(n/2 + a/8 – b/4 –3c/8 – d/4)

글루코오스(C6H12O6)를 구성하는 각 원소의 몰수를 대입하면 [C]로부터 3몰이 되며 1몰에서 생산되는 글루코오스는 3몰의 메탄을 생산하고 글루코오스 1몰의 COD 값은 192 g이기에 미생물 생산량은..

<중 략>

참고자료

· 한국과학기술정보연구원, 펜톤처리에 의한 아닐린산화에서의 염소이온의 효과, 2005년 5월 2일
· 이원태, 오존공정 기술동향
· 한국건설기술연구원, 1997, 고도정수기술 실용화 기술개발, 환경부
· 윤승준, 지하수층 노로바이러스 관리 매뉴얼, 국립환경과학원, 2010년 5월 24일
· 전세진외 4명, 수질오염개론, 신광문화사
· 김민정 외 3명, 하수처리장의 고도처리 upgrading 설계와 공정 최적화를 위한 다변량 통계분석, korean Cem. Eng. Res, Vol. 48. No. 5. 2010년 10월, pp. 589~597
· 박준규 외 3명, 미생물 전기화학 기술이 설치된 단일 혐기성소화조에서 유기성폐기물로부터 메탄생성, Koran Soc. Environ. Eng., 38(4), 2016, 201~209
· Metcalf &Eddy., "폐수처리공학", 1977
· Mark J. Hammer., "Water &Wastewater Technology", 1986