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수질에 있어 용존산소 모니터링이 중요한 이유

오늘날의 환경 환경에서 용존산소(DO) 모니터링이 중요한 이유

캘리포니아와 중서부 산업 지역부터 독일과 이탈리아 북부의 루르 지역까지 전 세계적으로 환경 규정 준수가 강화되고 있습니다. 더욱 엄격한 기준에 따라 프로젝트들은 최신 환경 규정을 충족하도록 업그레이드되고 있습니다. 규정을 준수하지 않을 경우 환경 당국에 의해 막대한 벌금이 부과되거나 강제로 가동이 중단될 수 있습니다. 오늘날 시장에서 pH, DO(용존산소), COD(화학적산소요구량)와 같은 주요 지표의 실시간 모니터링은 선택이 아닌 필수입니다.

용존산소(DO)란 무엇인가?

용존산소(DO)는 물 속에 존재하는 산소의 양을 나타내며, 일반적으로 mg/L 또는 ppm 단위로 측정합니다. DO는 다음과 같은 이유로 필수적인 지표입니다.

  • 호기성 박테리아는 유기 오염물질을 분해하기 위해 산소가 필요합니다.
  • DO 수치가 너무 낮아지면 혐기성 박테리아가 번식하여 부패, 검은 물, 악취가 발생하고 자체 정화 능력이 저하됩니다.

간단히 말해, 용존산소(DO)는 수역의 건강 상태를 나타내는 핵심 지표입니다. 용존산소가 고갈된 후 빠르게 회복되는 것은 수계가 건강함을 시사하는 반면, 회복이 더딘 것은 심각한 오염과 취약한 생태적 회복력을 나타내는 위험 신호입니다.

DO 수준에 영향을 미치는 요인

  • 공기 중 산소 분압
  • 기압
  • 물의 온도
  • 수질

이러한 요소를 이해하는 것은 DO 판독값을 해석하고 정확한 수질 평가를 보장하는 데 중요합니다.

용존산소 모니터링을 위한 일반적인 응용 분야

양식업

목적:물고기와 수생생물이 충분한 산소를 공급받을 수 있도록 보장합니다.

혜택:건강한 생태계를 유지하기 위해 실시간 알림과 자동 통기가 가능합니다.

환경 수질 모니터링

목적:호수, 강, 해안 지역의 오염 수준과 생태적 건강을 평가합니다.

혜택:부영양화를 방지하고 복구 노력을 안내합니다.

폐수 처리 시설(WWTP)

목적:DO는 호기성, 혐기성 및 폭기조에서 중요한 제어 변수입니다.

혜택:BOD/COD와 같은 매개변수와 함께 작동하여 미생물 균형과 처리 효율성을 지원합니다.

산업용 수처리 시스템의 부식 제어

목적:초저 DO 수준(ppb/μg/L)을 모니터링하면 강철 파이프라인의 산소 유도 부식을 방지할 수 있습니다.

혜택:부식으로 인해 수리 비용이 많이 드는 발전소와 보일러 시스템에 필수적입니다.

두 가지 주요 DO 감지 기술

용존산소 모니터링

1. 전기화학(멤브레인 기반) 센서

작동 원리:폴라로그래픽 또는 클라크형 센서라고도 하는 이 장치는 반투과성 막을 사용하여 전해질 챔버와 물을 분리합니다. 산소는 막을 통해 확산되어 백금 음극에서 환원되고, 용존 산소(DO) 수준에 비례하는 전류를 생성합니다.

장점:민감도가 뛰어나고 검증된 기술입니다.

단점:예열 시간(15~30분)이 필요하고, 산소를 소모하며, 정기적인 유지관리(전해질 보충, 멤브레인 교체, 빈번한 재교정)가 필요합니다.

용존산소 모니터링

2. 광학(발광) 센서

작동 원리:이 센서는 내장된 광원을 사용하여 청색광을 방출하고, 발광 염료를 여기시킵니다. 염료는 적색광을 방출하지만, 산소는 이 형광을 소멸시킵니다(동적 소광). 센서는 광도의 위상 변이 또는 감소를 측정하여 용존 산소 농도를 계산합니다.

장점:예열이 필요 없고, 산소 소모도 없으며, 유지관리가 거의 필요 없고(종종 1~2년 연속 사용 가능), 정확도와 안정성이 높고, 간섭이 없습니다.

단점:초기 비용이 더 많이 듭니다(일반적으로 1,200~3,000달러인 반면 멤브레인 센서의 경우 300~800달러).

센서 선택 가이드

멤브레인 기반 센서

가장 적합한 용도:초기 비용이 주요 요소이고 단기 측정이 허용되는 응용 분야입니다.

과제:산소 고갈을 피하기 위해 적절한 교반이나 흐름이 필요합니다. 거품에 민감하며 잦은 유지 관리가 필요합니다.

광 센서

가장 적합한 용도:까다로운 환경에서도 장기간 고정밀 모니터링이 가능합니다.

고려 사항:초기 비용은 더 비싸지만 가동 중지 시간을 줄이고, 유지 관리 부담을 낮추며, 시간이 지남에 따라 뛰어난 정확도와 안정성을 제공합니다.

오늘날 신뢰성, 안정성, 최소한의 유지관리가 우선시되는 대부분의 산업에서 광학 DO 센서는 더 현명한 장기 투자입니다.

마지막 말: 고품질 DO 모니터링에 투자하세요

엄격한 환경 규제에 직면해 정확한 DO 모니터링은 규제 요구 사항일 뿐만 아니라 건강한 생태계와 효율적인 산업 운영에 필수적인 요소입니다.

장기적인 신뢰성, 낮은 유지 보수 비용, 그리고 탁월한 데이터 정확도를 원하신다면 초기 비용이 높더라도 광학식 용존산소(DO) 측정기를 고려해 보세요. 광학식 용존산소 측정기는 일관된 성능을 제공하고, 교정 빈도를 줄이며, 환경 데이터에 대한 신뢰도를 높여 더욱 스마트한 솔루션을 제공합니다.

DO 모니터링 시스템을 업그레이드할 준비가 되셨나요?


게시 시간: 2025년 4월 14일