水処理における代表的な化学処理の作用と、その後の分離工程に関する記述として、最も適切なものはどれか。
解説
問題全体の補足
中和・凝集・酸化還元を、薬品添加や化学反応によって水中成分の状態を変える処理として整理し、薬品注入の管理、凝集剤の区分と凝集沈殿の代表的な流れ、凝集後の物理分離、生物反応との違いを区別する問題。根拠 —— 化学処理は、薬品添加や化学反応によって水中成分の化学的状態を変え、除去しやすい状態または目的の水質へ導く処理です。(→化学処理(1)) 中和は、酸またはアルカリを加えて酸性・アルカリ性を調整し、目的のpH範囲へ近づける化学処理です。(→化学処理(2)) 凝集は、凝集剤等を用いて微細粒子やコロイド粒子を集まりやすいフロックへ変える化学・物理化学的な操作です。(→化学処理(3)) 代表的な無機凝集剤には、硫酸アルミニウム、PAC(ポリ塩化アルミニウム)などのアルミニウム塩と、ポリ硫酸第二鉄、塩化第二鉄(塩化鉄(III))などの鉄塩があります。(→化学処理(6)) 高分子凝集剤にはアニオン系やノニオン系などがあり、粒子をさらに集塊させてフロックの沈降分離性を高めるために用いられることがあります。(→化学処理(7)) 凝集沈殿処理の一例では、無機凝集剤を加えて急速撹拌した後、高分子凝集剤を加えて緩速撹拌し、粒子を集塊させて沈降性を高めます。(→化学処理(5)) 凝集で生じたフロックを沈殿または浮上で水から分ける段階は、物理的な固液分離です。(→化学処理(8)) 酸化処理は、酸化剤等によって対象物質の酸化状態や化学形態を変える処理です。(→酸化還元の基礎(16)) 還元処理は、還元剤等によって対象物質の酸化状態や化学形態を変える処理です。(→酸化還元の基礎(17)) 薬品注入は処理目的を達成するための手段であり、薬剤の種類や注入量は対象水質と反応条件に応じて管理します。(→化学処理(9)) 化学的な酸化・還元処理と、微生物が担う硝化・脱窒などの生物反応は同じ処理分類ではありません。ただし、どちらも反応そのものを酸化還元として読むことができます。(→酸化還元の基礎(19))
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