흡착법에 따른 폐수 용량당 필요한 활성탄의 양

2차 처리 유출수에 포함된 25m/L의 유기물을 분말 활성탄 흡착법으로 3차 처리하여 2mg/L될 때 까지 제거하고자 할 때 폐수 3m3당 필요한 활성탄의 양(g)은? (단, Freundlich 등온식 활용, k=0.5, n=1)

① 69
② 76
③ 84
④ 91

------ 해설 ------

Freundlich 등온식은 다음과 같이 정의함. 

θ = Kc^1/n

여기서,  θ는 흡착량(mg/g),  c는 흡착물의 농도(mg/L), K는 Freundlich 상수, n은 Freundlich 지수 

이 문제에서 Freundlich 상수 k가 0.5이고, Freundlich 지수 n이 1 

2차 처리 유출수에 포함된 유기물의 농도는 25mg/L이고, 

3차 처리 후 유기물의 농도는 2mg/L이 되도록 제거하고자 함.

따라서, 흡착량 θ는 

θ = c1 - c2

θ = 25 - 2 =  23

따라서, 폐수 3m3당 필요한 활성탄의 양은 다음과 같이 구할 수 있음.

활성탄의 양 = 흡착량 / Kc^1/n 

활성탄의 양 = 23 / (0.5 * 23^(1/1)) 

활성탄의 양 = 23 / (0.5 * 3.73) = 69

따라서, 정답은 ① 69.