2022년 2회 수질환경기사 기출문제 : 2)상하수도계획

 

2과목 : 상하수도계획

 

21. 계획 오수량에 관한 설명으로 ( )에 알맞은 내용은?

합류식에서 우천 시 계획 오수량은 (     ) 이상으로 한다.

① 원칙적으로 계획 1일 최대 오수량의 2배

② 원칙적으로 계획 1일 최대 오수량의 3배

③ 원칙적으로 계획시간 최대 오수량의 2배

④ 원칙적으로 계획시간 최대 오수량의 3배

 

답: ④

합류식에서 우천 시 계획오수량은 원칙적으로 계획시간 최대 오수량의 3배

 

 

22. 하수 배제방식의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 분류식은 우천 시에 월류가 없다.

② 분류식은 강우초기 노면 세정수가 하천 등으로 유입되지 않는다.

③ 합류식 시설의 일부를 개선 또는 개량하면 강우초기의 오염된 우수를 수용해서 처리할 수 있다.

④ 합류식은 우천 시 일정량 이상이 되면 오수가 월류한다.

 

답: ②

하수 배제방식

1) 분류식 : 일반 가정의 생활하수(오수)와 빗물(우수)을 각각 다른 하수관으로 흘러가게 함

-우천시 월류가 없음

-강우 초기의 오염된 우수 및 노면 오염물질이 처리되지 못하고 공공수역으로 방류

-오수 관거 수세효과가 없음

 

2) 합류식 : 생활하수와 빗물을 하나의 관으로 모아서 배제하는 방식

-우천시 오수 월류 가능성이 있음

-강우 시 우수 처리에 유리

-강우 시 수세효과

-시설의 일부를 개선 또는 개량하면 강우초기의 오염된 우수를 수용해서 처리할 수 있음

 

 

23. 정수처리방법인 중간염소처리에서 염소의 주입 지점으로 가장 적절한 것은?

① 혼화지와 침전지 사이

② 침전지와 여과지 사이

③ 착수정과 혼화지 사이

④ 착수정과 도수관 사이

 

답: ②

중간염소처리 : 원수 중에 부식질 등의 유기물이 존재하면 유리잔류염소와 반응하여 트리할로메탄이 생성되므로 이러한 우려가 높을 경우에는 응집, 침전으로 부식질을 어느정도 제거한 후 염소처리를 하는 것. 침전지와 여과지 사이에 염소를 주입한다.

 

 

24. 계획취수량을 확보하기 위하여 필요한 저수용량의 결정에 사용되는 계획기준년에 관한 내용으로 ( )에 적절한 것은?

원칙적으로 (   )에 제 1위 정도의 갈수를 표준으로 한다.

① 5개년

② 7개년

③ 10개년

④ 15개년

 

답: ③

상수도 기본계획

계획(목표)년도 : 기본계획에서 대상이 되는 기간으로 계획수립시부터 15~20년간을 표준으로 함

 

계획취수량

1) 계획1일최대급수량을 기준으로 하며, 기타 필요한 작업용수를 포함한 손실수량 등을 고려하여 계획1일최대급수량의 10%정도 증가된 수량을 계획취수량으로 결정

2) 계획취수량을 확보하기 위하여 필요한 저수용량의 결정에 사용하는 계획기준년은 원칙적으로 10개년에 제1위 정도의 갈수를 표준으로 함 

 

 

25. 하수관로에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

① 우수관로에서 계획하수량은 계획우수량으로 한다.

② 합류식 관로에서 계획하수량은 계획시간 최대오수량에 계획우수량을 합한 것으로 한다.

③ 차집관로에서 계획하수량은 계획시간 최대 오수량으로 한다.

④ 지역의 실정에 따라 계획하수량에 여유율을 둘 수 있다.

 

답: ③

차집관 : 분류식 오수관 또는 합류식 하수관에서 오수를 모아 하수처리장까지 보내는 관

계획하수량

1) 우수관로에서는 해당지역의 적합한 강우강도, 유출계수 및 유역면적을 반영한 계획우수량으

로 한다.

2) 합류식관로에서는 계획시간 최대오수량에 계획우수량을 합한 것으로 한다. 관로단면결정의

 중요한 요소는 계획우수량이다.

3) 오수관로에서 계획하수량은 계획시간최대오수량으로 한다.

4) 차집관로는 각 지역의 실정, 차집･이송･처리에 따른 오염부하량 저감효과 및 그에따른 필요한

 비용등을 고려한 우천시계획오수량으로 한다.

 

 

26. 기존의 하수처리시설에 고도처리시설을 설치하고자 할 때 검토사항으로 틀린 것은?

① 표준활성슬러지법이 설치된 기존처리장의 고도처리 개량은 개선대상 오염물질별 처리특성을 감안하여 효율적인 설계가 되어야 한다.

② 시설개량은 시설개량방식을 우선 검토하되 방류수 수질기준 준수가 곤란한 경우에 한해 운전개선방식을 함께 추진하여야 한다.

③ 기본설계과정에서 처리장의 운영실태 정밀분석을 실시한 후 이를 근거로 사업추진방향 및 범위 등을 결정하여야 한다.

④ 기존시설물 및 처리공정을 최대한 활용하여야 한다.

 

답: ②

운전개선방식을 먼저 추진한 뒤에 시설개량방식을 추진한다.

 

 

27. 해수담수화방식 중 상(相)변화방식인 증발법에 해당되는 것은?

① 가스수화물법

② 다중효용법

③ 냉동법

④ 전기투석법

 

답: ②

해수담수화 : 생활용수나 공업용수로 직접 사용하기 힘든 바닷물로부터 염분을 포함한 용해물질을 제거하여 순도 높은 음용수 및 생활용수, 공업용수 등을 얻어내는 수처리 과정

- 가스수화물법 (상변화방식 - 결정법)

- 다중효용법 (상변화방식 - 증발법)

- 냉동법 (상변화방식 - 결정법)

- 전기투석법 (상불변방식)

 

 

28. 1분당 300㎥의 물을 150m 양정(전양정)할 때 최고효율점에 달하는 펌프가 있다. 이 때의 회전수가 1500rpm이라면, 이 펌프의 비속도(비교회전도)는?

① 약 512

② 약 554

③ 약 606

④ 약 658

답: ③

펌프의 비교회전도 : 펌프의 성능상태를 나타내는 방법으로, 1㎥/min의 유량을 1m양수하는데 필요한 회전수

비교회전도 = (1500×300^1/2) / 150^3/4 = 606.15 (약 606)

 

 

29. 펌프의 토출량이 0.20㎥/sec, 흡입구 유속이 3m/sec인 경우, 펌프의 흡입구경(mm)은?

① 약 198

② 약 292

③ 약 323

④ 약 412

 

답: ②

펌프의 흡입구경 

1) 토출량과 흡입구의 유속에 의해 결정

2) 펌프 흡입구의 유속은 1.5~3m/sec가 표준

3) 원동기의 회전수가 클 때는 유속을 크게 하고 회전수가 작을 때는 작게 한다.

※ 단위 주의! ※

D= 146×(12/3)^1/2 = 292

(토출량, 유속의 단위 맞춰주기)

 

 

30. 막모듈의 열화와 가장 거리가 먼 것은?

① 장기적인 압력부하에 의한 막 구조의 압밀화

② 건조되거나 수축으로 인한 막 구조의 비가역적인 변화

③ 원수 중의 고형물이나 진동에 의한 막 면의 상처, 마모, 파단

④ 막의 다공질부의 흡착, 석출, 포착 등에 의한 폐색

 

답: ④

막모듈 : 일정 개수의 막을 일정형태의 용기 안에 설치하여 일체화하거나 또는 용기 안에 설치를 하지 않고 일정 개수의 막을 묶음형태로 일체화하여 여과 기능을 할 수 있도록 만든 것

 

열화 : 막 자체의 변질로 생긴 비가역적인 막 성능의 저하

1) 물리적 열화: 장기적인 압력부하에 의한 막 구조의 압밀화

2) 압밀화: 원수 중의 고형물이나 진도에 의한 막 면의 상처나 마모, 파단

3) 손상, 건조: 건조되거나 수축으로 인한 막 구조의 비가역적인 변화

4) 화학적 열화: 막이 pH나 온도 등의 작용에 의해 분해

5) 가수분해, 산화: 산화제에 의하여 막 재질의 특성 변화나 분해

6) 생물화학적 변화: 미생물과 막 재질의 자화 또는 분비물의 작용에 의한 변화

 

파울링 : 막 자체의 변질이 아닌 외적 인자로 생긴 막 성능의 저하

1) 부착층

-케익층: 공급수 중의 현탁물질이 막 면상에 축적되어 생성되는 층

-겔층: 농축으로 용해성 고분자 등의 막 표면 농도가 상승하여 막면에 형성된 겔(gel)상의 비유동성 층

-스케일층: 농축으로 난용해성 물질이 용해도를 초과하여 막 면에 석출된 층

-흡착층: 공급수 중에 함유되어 막에 대하여 흡착성이 큰 물질이 막면상에 흡착되어 형성된 층

2) 막힘

-고체: 막의 다공질부의 흡착, 석출, 포착 등에 의한 폐색

-액체: 소수성 막의 다공질부가 기체로 치환(건조)

3) 유로폐색 : 막 모듈의 공급유로 또는 여과수 유로가 고형물로 폐색되어 흐르지 않는 상태

 

 

31. 상수도 계획급수량과 관련된 내용으로 잘못된 것은?

① 계획1일평균급수량=계획1일평균사용수량/계획유효율

② 계획1일최대급수량=계획1일평균급수량×계획첨두율

③ 일반적인 산청절차는 각 용도별 1일평균사용수량(실적)→각 계획용도별 1일평균 사용수량→계획 1일평균사용수량→계획1일평균급수량→계획 1일최대급수량으로 한다.

④ 일반적으로 소규모 도시일수록 첨두율 값이 작다.

 

답: ④

첨두율 : 평균급수량에 대한 최대급수량의 크기를 나타내는 것

일반적으로 소규모 도시일수록 급수량의 변동이 크기 때문에 첨두율 값이 커짐

 

 

32. 오수 이송방법은 자연유하식, 압력식, 진공식이 있다. 이중 압력식(다중압송)에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

① 지형변화에 대응이 어렵다.

② 지속적인 유지관리가 필요하다.

③ 저지대가 많은 경우 시설이 복잡하다.

④ 정전 등 비상대책이 필요하다.

 

답: ①

 

 

33. 도수거에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 수리학적으로 자유 수면을 갖고 중력 작용으로 경사진 수로를 흐르는 시설이다.

② 개거나 암거인 경우에는 대개 300~500m 간격으로 시공조인트를 겸한 신축조인트를 설치한다.

③ 균일한 동수경사(통상 1/3000~1/1000)로 도수하는 시설이다.

④ 도수거의 평균유속의 최대한도는 3.0m/sec로 하고 최소유속은 0.3m/sec로 한다.

 

답: ②

도수거 : 상수도시설에서 취수지점으로부터 정수장의 유입부(보통 착수정)까지의 암거

개거나 암거인 경우에는 대개 30~50m 간격으로 시공조인트를 겸한 신축조인트 설치

 

 

34. 하수처리를 위한 산화구법에 관한 설명으로 틀린 것은?

① 용량은 HRT가 24~48시간이 되도록 정한다.

② 형상은 장원형무한수로로 하며 수심은 1.0~3.0m, 수로 폭은 2.0~6.0m 정도가 되도록 한다.

③ 저부하조건의 운전으로 SRT가 길어 질산화반응이 진행되기 때문에 무산소조건을 적절히 만들면 70% 정도의 질소제거가 가능하다.

④ 산화구내의 혼합상태가 균일하여도 구내에서 MLSS, 알칼리도 농도의 구배는 크다.

 

답: ④

산화구법 : 미생물을 이용하는 생물학적인 폐수처리방법 중에서 질소와 인을 제거할 수 있는 공법 중 하나

타원형 산화지에 폐수를 전처리 없이 유입한 후 기계식으로 24시간 이상 포기시켜 질산화반응으로 처리

산화구 내의 혼합상태에 따른 용존산소농도는 흐름의 방향에 따라 지배를 받을 수 있지만 MLSS농도, 알칼리도 등은 구내에서 균일

 

 

35. 취수시설에서 침사지에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 지의 위치는 가능한 한 취수구에 근접하여 제내지에 설치한다.

② 지의 상단높이는 고수위보다 0.3~0.6m의 여유고를 둔다.

③ 지의 고수위는 계획취수량이 유입될 수 있도록 취수구의 계획최저수위 이하로 정한다.

④ 지의 길이는 폭의 3~8배, 지내 평균 유속 2~7cm/sec를 표준으로 한다.

 

답: ②

침사지의 상단높이는 고수위보다 0.6~1m의 여유고를 둠

 

 

36. 상수의 공급과정을 바르게 나타낸 것은? 

① 취수→도수→정수→송수→배수→급수

② 취수→도수→송수→정수→배수→급수

③ 취수→송수→정수→배수→도수→급수

④ 취수→송수→배수→정수→도수→급수

 

답: ①

취수→도수→정수→송수→배수→급수

 

 

37. 계획취수량이 10㎥/sec, 유입수심이 5m, 유입속도가 0.4m/sec인 지역에 취수구를 설치하고자 할 때 취수구의 폭(m)은? (단, 취수보 설계 기준)

① 0.5

② 1.25

③ 2.5

④ 5.0

 

답: ④

0.4m/sec × 5m =  2㎡/sec

취수량이 10㎥/sec가 되어야 하므로

폭이 5.0m 여야 함 (2㎡/sec × 5.0m = 10㎥/sec)

 

 

38. 정수시설 중 폴록형성지에 관한 설명으로 틀린 것은?

① 기계식교반에서 플록큐레이터(flocculator)의 주변속도는 5~10cm/sec를 표준으로 한다.

② 플록형성시간은 계획정수량에 대하여 20~40분간을 표준으로 한다.

③ 직사각형이 표준이다.

④ 혼화지와 침전지 사이에 위치하고 침전지에 붙여서 설치한다.

 

답: ①

기계식교반에서 플록큐레이터의 주변속도는 15~80cm/sec를 표준으로 함

 

 

39. 오수관거 계획 시 기준이 되는 오수량은?

① 계획시간최대오수량

② 계획1일최대오수량

③ 계획시간평균오수량

④ 계획1일평균오수량

 

답: ①

오수관거는 계획시간최대오수량을 기준으로 계획

 

 

40. 천정호(얕은우물)의 경우 양수량 

 로 표시된다. 반경 0.5m의 천정호 시험정에서 H = 6m, h = 4m, R = 50m인 경우에 Q = 0.6㎥/sec의 양수량을 얻었다. 이 조건에서 투수계수(Rm/sec)는?

① 0.044

② 0.073

③ 0.086

④ 0.146

 

답: ①

0.6㎥sec = πk(36m-16m) / 2.3log(50m/0.5m)

k = 0.0439 (약 0.044)