수면부하율 50 m3/m2•d 침전지 100% 제거 입자직경

수면부하율 50 m3/m2•d 침전지 100% 제거 입자직경

 

 

수면 부하율 (또는 표면 부하율)이 50 m3/m2•d인 침전지에서

100% 제거될 수 있는 입자의 직경은 얼마 이상부터인가?

단, 폐수와 입자의 비중은 각각 1.0과 1.35이며

폐수의 점성계수는 0.098 kg/m•sec이고

입자의 침전은 Stokes 공식을 따른다.

① 0.28 mm 이상

② 0.35 mm 이상

③ 0.43 mm 이상

④ 0.55 mm 이상

 

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V_s = Q / A 일 때, 100% 제거.

 

 

 

이런 문제에서 가장 중요한 것은

단위를 통일시켜 주는 것이다.

---> 점성계수의 단위, kg/m•sec 로 통일.

 

 

 

V_s = 50 m3/m2•d = 50 m/d 를

m/sec 단위로 환산하면,

 

(50 m/d) (1 d / 86400 sec)

= 0.0005787 m/sec

 

 

 

비중 = 1.0

---> 밀도 = 1.0 g/mL 단위를

kg/m3 단위로 환산하면,

 

(1.0 g/mL) (1 kg / 1000 g) (10^6 mL / 1 m3)

= (1.0) (1 / 1000) (10^6)

= 1000 kg/m3

---> 1.0 g/mL = 1000 kg/m3

---> 1.35 g/mL = 1350 kg/m3

( 참고: 부피를 L가 아닌 m3로 환산해 주어야,

아래 d를 계산했을 때 ‘m’ 단위가 남는다. )

 

 

 

Stokes 식

V_s = [d^2 (ρ_s – ρ) g] / [18 μ]

( 참고 https://ywpop.tistory.com/17425 )

 

d^2 (ρ_s – ρ) g = V_s × 18 μ

 

d = [(V_s × 18 μ) / ((ρ_s – ρ) g)]^(1/2)

= [(0.0005787 × 18 × 0.098) / ((1350 – 1000) × 9.8)]^(1/2)

= 0.0005455 m

( 참고: g = 9.8 m/sec^2 )

 

 

 

(0.0005455 m) (100 cm / 1 m) (10 mm / 1 cm)

= (0.0005455) (100) (10)

= 0.5455 mm

 

 

 

답: ④ 0.55 mm 이상

 

 

 

 

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