상하수도 125회 1교시 문제 11. 1-11. 점감수로(Tapered Channel)

답 1. coagulation과 flocculation 개념

- 화학적 처리 시 응집은 혼화단계(coagulation)와 플록형성단계(flocculation)의 2단계를 거쳐 이루어짐

- 정수처리와 하 · 폐수처리 시의 응집공정은 그 기본원리는 비슷하나 오염물질의 특성이 많이 달라 약간의 차이가 있음

- 정수처리를 예로 들면

1) 1단계 응집(coagulation)

- 안정된 입자를 불안정화(상호입자간 작용력)를 위한 응집제 투입하여 급속교반하여 미세한 플록 형성

2) 2단계 응결(flocculation)

- 1단계 혼화단계에서 생성된 미세플록을 완속교반하여 침전이 가능할 정도의 플록으로 응결

- 정수처리 시 평상시는 교반으로 생긴 전단력에 의한 입자간 충돌로 큰 플록을 형성시키나 홍수로 인한 고 탁도시는 고분자 응집제 등 응집보조제를 투입하여 응집효율 향상

- 하 · 폐수처리 시에는 대부분 고분자 응집제 등을 응집보조제를 주입하여 큰 플록 형성

 

답 2. 정수처리에서의 분배수로

- 정수처리에서 분배수로로부터 응집지로의 유량분배는, 플록의 성장 거동 및 응집 · 침전효율에 큰 영향을 미치는 주요 설계요소 중 하나임

- 만일 분배수로에서 응집지로의 유입 유량이 균등하지 못할 경우, 병렬 설치된 각 응집지의 체류시간이 상이할 뿐만 아니라 응집지와 일체로 설치되는 침전지의 체류시간에도 영향

→ 유량이 적게 유입되는 지에서는 지내 유속이 느려지고 체류 시간이 길어지게 되어 슬러지 퇴적 등이 발생

→ 유량이 많이유입되는 지는 통과유속이 빨라져 체류시간이 단축됨으로써 플럭의 파괴 또는 침전 슬러지의 재부상 등을 발생

- 분배수로 설계 시에는 기본적으로 유입부 구조, 수로의 단면 형상 및 길이, 유출부 구조의 크기와 형상 등 다양한 설계 인자들 고려

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답 3. 분배수로 중 점감수로

- 일반적으로 분배수로의 설계 시 Froud Number를 충분히 작게 하여 모든 위어의 유량계수가 거의 동일하게 유지될 수 있도록 하는 방안 사용

- 분배수로에서의 불균등 분배를 최소화하기 위하여, 위어 수위 변화 방법(Changing the Weir Elevation) 및 점감수로(Tapered channel) 사용

- 이는 주로 수로 내 Froude Number의 유지와 수로폭 변화에 따른 수위 조정 목적으로 사용 됨

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