용존 산소란 무엇이며 이를 모니터링하는 방법
현재 폐수처리에 있어서 생물학적 처리는 대부분 혐기성 처리와 호기성 처리 공정을 조합한 방식을 채택하고 있습니다. 용존 산소는 실제 폐수 생물학적 처리 작업에서 중요한 역할을 합니다. 이 지표의 부적절하거나 과도한 변동으로 인해 활성 슬러지 시스템이 빠르게 영향을 받아 처리 효율성에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 실제 생화학적 처리공정에서는 용존산소 함량을 엄격하게 제어할 필요가 있다.
1. 용존산소 개요
용존 산소(DO)는 수용액 내 산소 농도를 특성화하는 매개변수로, 물에 용해된 자유 산소입니다.
용존 산소의 단위는 mg/L이며, 물 1리터당 산소 밀리그램으로 표시됩니다. 물 속의 용존 산소량은 물의 자체 정화 능력을 나타내는 지표입니다. 높은 용존 산소량은 물 속의 다양한 오염 물질을 분해하는 데 도움이 되므로 물을 더 빠르게 정화할 수 있습니다. 반대로, 낮은 용존 산소량은 물 속 오염 물질의 분해를 느리게 만듭니다.
2. 용존산소에 영향을 미치는 요인
물 속의 용존 산소 함량은 두 가지 요인에 의해 영향을 받습니다. 하나는 호기성 유기물 분해의 산소 소비 및 고급 대사 산소 소비를 포함하여 DO를 감소시키는 산소 소비 효과입니다. 또 다른 유형은 DO를 증가시키는 재산소화 효과로, 주로 공기 중 산소의 용해, 폭기 방법 등을 포함합니다. 이 두 효과의 상호 성장과 감소는 물의 용존 산소 함량에 시공간적 변화를 가져옵니다.
물 속 용존 산소량에 영향을 미치는 환경 요인에는 수온, 산소 분압, 염도 및 기타 요인이 포함됩니다.
1. 수온
산소 분압과 염분 함량이 일정할 때 용존 산소의 포화 함량은 수온이 증가함에 따라 감소합니다. 저온에서 용존 산소의 포화 함량은 온도에 따라 더욱 크게 달라집니다.
2. 염분 함량
수온과 산소 분압이 일정할 때 물의 염분 함량이 높을수록 물 속의 용존 산소 포화도는 낮아집니다. 바닷물의 염분 함량은 담수의 염분 함량보다 훨씬 높습니다. 동일한 조건에서 바닷물의 용존 산소 포화도는 담수보다 훨씬 낮습니다. 자연 담수체의 염분 함량 변화는 매우 작기 때문에 염분 함량이 용존 산소 포화도에 미치는 영향은 크지 않으며, 순수한 물의 포화도를 기준으로 대략적으로 계산할 수 있습니다.
3. 산소분압
수온과 염분 함량이 일정할 때, 액체 표면의 산소 분압이 증가함에 따라 물에 용해된 산소의 포화 염분 함량이 증가합니다.
용존 산소(DO) 모니터링
용존 산소는 공기 중 산소, 온도, 습도 등의 요인에 민감하기 때문에 현장 모니터링에는 온라인 감지 장비나 휴대용 용존 산소 감지기가 자주 사용됩니다. 시험 시에는 폭기조 전체를 여러 구역으로 나누어 전체 구역 내 용존산소 모니터링 값을 통계적으로 분석하여 시스템의 다양한 단계와 시점에서의 용존산소 분포를 파악해야 합니다. 이는 후속 시스템의 전반적인 파악과 활성슬러지 단층 분석에 매우 유익합니다. 이러한 검출 조건을 사용할 수 없는 경우 활성슬러지 시스템의 유기물 분해 과정의 최종 결과로 폭기조 출구의 용존 산소를 모니터링할 수 있습니다. 정상적인 상황에서 겨울의 산소화 효과는 여름보다 훨씬 좋습니다. 주된 이유는 겨울철 수온이 낮아지고 용존산소포화도가 높아지기 때문이다. 반대로 여름에는 용존산소포화도가 낮아집니다.
