상하수도기술사 127회 4교시 기출문제 5. 하수처리시설 반응조의 필요산소량(AOR)과 산소전달에 영향을 주는 인자에 대하여 설명하시오.

답 1. 하수처리시설 반응조의 필요산소량(AOR)

- 포기의 목적은 활성슬러지 미생물의 산화 및 동화작용(BOD제거)와 질산화 반응에 필요한 산소의 공급과 하수와 활성슬러지와의 혼합액을 교반하여 활성슬러지를 부유상태로 유지하기 위함

- 하수 처리시설에서는 유입하수량 및 수질이 항상 변동하므로 안전한 운전을 행하기 위해서는 반응조유출구 에서 약 2 ~ 3 mg/L의 DO 농도를 유지하는 것이 바람직

- 특히 질산화를 위해서는 반응조의 DO 농도가 1 mg/L 이하가 되지 않도록 주의

- 필요산소량(AOR : Actual Oxygen Requirement)은 탄소화합물(BOD)의 산화 및 활성슬러지 미생물의 내생호흡에 필요한 산소량를 고려하고, 질산화반응이 진행되는 경우에는 질산화에 필요한 산소량도 고려

- 필요산소량(AOR) = BOD 산화에 필요한 산소량 + 내생호흡에 필요한 산소량 + 질산화에 필요한 산소량 + 용존산소농도 유지에 필요한 산소량

답 2. 산소전달 공식

- 기체의 액체속으로의 이전은 평형상태에서 액중의 기체용해율과 수송율에 의해 영향을 받으며, 이것은 시간적으로 변화하는데 다음 식으로 표현 가능

· dc/dt : 시간 t에 있어서의 농도변화, Cs : 포화산소 농도, KLa : 총괄물질이동계수

- (Cs – C)값이 클수록 산소이전 속도 증가

→ 따라서 포기조 내 용존산소 농도가 높을수록 (Cs – C)값이 작아져 산소이전속도 저하

 

답 3. 산소전달 환경인자

1) 송풍량 : 송풍량에 비례

- 반응조 단위체적당 기체-액체 접촉면적은 송풍량에 따라 증가

2) 산기관 심도 : 산기심도에 비례

3) 체류시간 : 체류시간에 비례

4) 기포직경 : 기포직경이 작을수록 증가

5) 수온 : 수온이 높을수록 산소의 용해율은 감소. 즉 Cs가 감소

6) 압력 : 압력이 높을수록 산소의 용해율은 증가

7) 염분농도 : 염분의 농도가 높을수록 산소의 용해도 증가

8) 물의 흐름 상태 : 물의 흐름이 난류일 때 산소 용해율 증가

9) 현재의 수중 DO : 현재 수중 DO가 낮을수록 산소전달율 높음

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