Water processの練習テスト
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出題内容
- 凝集の制御
- フロック形成
- ろ過器の運転
- 消毒副生成物
- 酸化
- 軟化
- 腐食抑制
- クロラミン処理
- 貯留と水齢
- ポンプの水理
サンプル問題
暴風雨の間に、運転員が硫酸アルミニウム(alum)の注入量を25 mg/Lから55 mg/Lに上げました。沈殿水の濁度は良くなるどころか悪化し、凝集後の水のpHは5.4まで下がっています。最も可能性の高い問題は何ですか。
- 原水の濁度の量に対して、alumの注入量がまだ少なすぎる
- 凝集剤の注入量が増えたのに対して、急速混和機の回転が速すぎる
- 寒い暴風雨の水で、供給管内のalum溶液が濃くなった
- alumがアルカリ度を使い切り、pHを下げすぎた
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D. alumがアルカリ度を使い切り、pHを下げすぎた
alumはアルカリ度を消費し、pHを下げます。緩衝力の乏しい水では、多量の注入によってpHが、水酸化アルミニウムのフロックがよく形成される範囲(おおよそ5.5から7.5)を下回ることがあり、性能が落ちます。対策は、石灰、ソーダ灰、苛性ソーダなどでアルカリ度を補うことで、alumをさらに増やしてはなりません。pHがさらに下がります。
出典：AWWA Water Treatment Plant Operation, coagulation chemistry: alum, alkalinity and pH
カチオン系ポリマーによるジャーテスト(jar test)の一連の結果で、沈殿水の濁度は3 mg/Lまでの注入量で改善し、その後は5、7、9 mg/Lで着実に悪化し、pHは変わりません。高い注入量で結果が悪くなる理由は何ですか。
- 過剰な正電荷が、粒子を再び安定化させたため
- ポリマーが水のアルカリ度をすべて消費したため
- 高い注入量でフロックが重くなりすぎ、形を保てなくなったため
- 高い注入量では、ポリマーに、より長い急速混和時間が必要なため
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A. 過剰な正電荷が、粒子を再び安定化させたため
電荷中和による凝集は、粒子の負電荷がちょうど打ち消されたときに最も効果的です。それを超えると粒子は正に帯電して再び反発し合うため、濁度の除去が低下します。ポリマーはアルカリ度にほとんど影響しないので、pHは動きませんでした。
出典：Jar testing and charge neutralization; AWWA M37
非常に冷たい原水は、通常、凝集と沈殿にどのような影響を与えますか。
- フロックは速くできるが、沈殿池内で壊れる
- フロックは通常どおりできるが、水面に浮く
- フロックはゆっくりできて、ゆっくり沈む
- フロックは速くでき、より速く沈む
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C. フロックはゆっくりできて、ゆっくり沈む
冷たい水では化学反応が遅くなり、水の粘度が上がるので、フロックはできるのも沈むのも遅くなります。運転員は、凝集補助剤、別の凝集剤、またはより穏やかな混和時間で補います。冷たい水に沈降を速める要素はなく、粘度が高いことがそれを妨げます。
出典：AWWA Water Treatment Plant Operation, effect of temperature on coagulation and settling
