令和6年度 公害防止管理者 大規模水質特論 問5を解説｜濃縮倍数と補給水量
令和6年度 大規模水質特論 問5は、開放循環式冷却水系で、濃縮倍数を指定して運転するときの補給水量の割合を求める計算問題です。循環水量に対する割合（％）を計算します。
この問題のポイント
開放循環式冷却水系では、補給水（M）が入り、蒸発（E）・飛散（D）・ブロー（B）で水が出ていきます。蒸発は純水だけが抜けるので塩類を濃くし、飛散とブローは塩類を薄めます。濃縮倍数は「補給水量÷(飛散＋ブロー)」で決まり、ここから補給水量の割合はM＝E×N÷(N−1)で計算できます。分かれ目は、飛散水量0.3％をこの式にそのまま足し引きしないことです。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(2)
計算の手順
| 手順 | 内容 |
|---|---|
| 水収支 | 補給水M＝蒸発E＋飛散D＋ブローB。濃縮倍数N＝M÷(D＋B)なので、D＋B＝M/N。 |
| 式を整理 | M＝E＋M/N より、M(1−1/N)＝E。よってM＝E×N÷(N−1)。 |
| 数値を代入 | E＝1.2％、N＝3を代入すると、M＝1.2×3÷(3−1)＝1.8％。 |
したがって補給水量の循環水量に対する割合は1.8％で、選択肢(2)が正解です。
ここが分かれ目
この問題の引っかけは飛散水量0.3％です。飛散はブローと合わせて「濃縮を薄める側（D＋B＝M/N）」にまとめて含まれているので、補給水量Mを求める上の式では単独では使いません。0.3％をそのまま足したり引いたりして1.7％や1.9％を選ぶのが典型的な失敗です。まず「蒸発は純水だけが抜けて濃縮を進める」「補給水は蒸発＋(飛散＋ブロー)を補う」という関係を押さえ、M＝E×N÷(N−1)に当てはめれば、飛散の数値に惑わされずに1.8％が出せます。
覚え方
- 補給水量の割合＝蒸発量 × N ÷ (N−1)（Nは濃縮倍数）。
- 濃縮を進めるのは蒸発（純水が抜ける）、薄めるのは飛散＋ブロー。
- 飛散水量は「飛散＋ブロー」にまとめて入る→単独で足し引きしない。
理解度チェック
Q.
補給水量の割合を蒸発量Eと濃縮倍数Nで表すと？
M＝E×N÷(N−1)です。この問題では1.2×3÷2＝1.8％になります。
Q.
冷却水系で塩類を濃縮させるのはどの損失？
蒸発です。純水だけが抜けるため塩類が濃くなります。飛散やブローは塩類ごと持ち出すので濃縮を薄める側です。
この問題に関連する用語解説
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和6年度 公害防止管理者等国家試験 大規模水質特論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月