여과 공정: 리퍼닝, 돌파시간, 한계수두시간

여과 공정: 시험 대비 핵심 정리

1. 주요 용어 정리

여과 공정에서 꼭 알아야 할 3가지 용어를 간단히 정리했어요.

리퍼닝 (Filter Ripening)

• 여과 시작 후 초기 단계.
• 여과재(모래)가 입자를 잘 잡도록 성숙해지는 과정.
• 처리수 탁도: 높음 → 낮아짐 (0.8 NTU → 0.2 NTU).
• 시간: 0 ~ 15분.

돌파시간 (Breakthrough Time)

• 여과재가 입자를 더 못 잡아서 처리수질이 나빠지는 시점.
• 여과재가 입자로 꽉 차서 입자가 뚫고 나옴.
• 처리수 탁도: 낮음 → 올라감 (0.2 NTU → 상승).
• 시간: 60시간.

한계수두시간 (Limiting Head Time)

• 여과재가 막혀서 물이 안 흐르고 여과를 멈추는 시점.
• 입자가 너무 쌓여 압력(수두)이 한계에 도달.
• 처리수 탁도: 급격히 높아짐 (0.4 NTU 이상).
• 시간: 100시간.

2. 여과시간에 따른 처리수질 변화 (그림 분석)

아래 그림은 여과시간(Time of filter run)에 따른 처리수 탁도(Effluent turbidity, NTU) 변화를 보여줍니다.

2.1 그림 분석 (간단 정리)

첫 번째 주기 (0 ~ 30분):

• 리퍼닝 (0 ~ 15분): 탁도 0.8 NTU → 0.2 NTU로 낮아짐.
• 최적 여과 (15 ~ 30분): 탁도 0.2 NTU로 유지 (물 맑음).

두 번째 주기 (0 ~ 100시간):

• 최적 여과 (0 ~ 60시간): 탁도 0.2 NTU로 유지.
• 돌파시간 (60시간): 탁도 상승 시작.
• 한계수두시간 (100시간): 탁도 급등 (0.4 NTU 이상), 여과 중단 ("Run terminated").

2.2 처리수질 변화 패턴 (외우기 쉽게)

• 0 ~ 15분: 리퍼닝 → 탁도 낮아짐 (0.8 → 0.2 NTU).
• 15분 ~ 60시간: 최적 여과 → 탁도 낮음 (0.2 NTU).
• 60시간: 돌파시간 → 탁도 올라감.
• 100시간: 한계수두시간 → 탁도 급등, 여과 멈춤.

시험 대비 핵심 요약

리퍼닝: 0 ~ 15분, 탁도 낮아짐 (0.8 → 0.2 NTU).

돌파시간: 60시간, 탁도 상승 시작.

한계수두시간: 100시간, 탁도 급등, 여과 중단.

패턴: 탁도 낮아짐 → 유지 → 올라감 → 급등.