수질오염방지기술 핵심 개념 총정리
하·폐수 처리 공정 전반을 다루는 과목으로, 생물학적 처리부터 물리·화학적 처리, 슬러지 처리와 시설 유지관리까지 핵심 원리를 정리한다.
수질오염방지기술은 하수와 폐수를 처리하는 전 과정을 다루는 과목이다. 유입원수의 성상 파악에서 출발하여 생물학적 처리공정, 물리적 처리공정, 화학적 처리공정, 슬러지 처리공정으로 이어지는 단위공정별 운전과 시설 유지관리가 주요 출제 범위를 이룬다.
생물학적 처리공정은 미생물의 대사 작용으로 유기물을 제거하는 것이 핵심이다. Monod 식을 통해 기질 농도와 미생물의 비증식속도의 관계를 계산할 수 있어야 하며, MLSS 농도와 30분 침전 슬러지 부피로 SVI를 구하는 계산 문제도 자주 다뤄진다. 나아가 생물학적 질소·인제거 고도처리공정에서는 동화작용과 탈질 과정의 원리를 이해해야 하며, 유기탄소 공급에 따른 미생물생산량 계산처럼 반응식을 활용한 문제도 등장한다.
물리적 처리공정은 스크린을 통한 부유물 제거와 침전을 중심으로 하고, 화학적 처리공정은 중화, 응집, 산화환원 등을 통해 용존 물질을 처리한다. 특히 중금속을 함유한 폐수의 처리 방법에 대한 판별 문제가 나올 수 있으므로 무기수은계 화합물 처리 같은 항목별 적용 방법을 구분해 둘 필요가 있다.
슬러지 처리공정에서는 농축조와 소화조의 운전 원리가 중요하다. 슬러지의 농축과 혐기성 소화 과정에서 온도, 체류시간, 가스 발생 등의 관리 요소를 이해해야 하며, 단위공정별 운전 및 시설 유지관리에서는 각 공정의 특성과 유입원수 성상을 연결해 종합적으로 판단하는 능력을 요구받는다.
시험 대비를 위해서는 첫째, Monod 식과 SVI 계산처럼 반복적으로 출제되는 수치 계산 유형을 속도감 있게 풀 수 있도록 연습하고, 둘째, 생물학적·물리적·화학적 처리공정 각각의 적용 대상과 원리를 표로 정리해 혼동하지 않도록 하며, 셋째, 질소·인 제거 고도처리의 반응 메커니즘을 흐름도로 익히는 것이 효과적이다. 단위공정별 운전 관리 항목을 공정 순서에 따라 통합적으로 암기하면 응용 문제에도 대응할 수 있다.