폐수 프로세스 모니터링은 수자원 재활용 시설 (WRRF) 의 효과적인 관리에 필수적입니다.실험실의 인공 샘플링 또는 혼합 샘플에 대한 측정은 규정 준수 모니터링의 주요 방법입니다.그러나 프로세스 모니터링은 온라인 분석기 테이블을 통해 점점 더 많이 수행됩니다.연속적인 모니터링은 의사 결정 시 핵심 정보를 제공하고 작업자의 일일 다중 주파수 샘플링 및 측정 프로세스 매개 변수에 대한 부담을 줄여 하수 처리 공장이 화학 물질 및 에너지 투입을 최소화하고 공정 이상을 피할 수 있도록 합니다.지난 10년 동안 센서 기술의 선택과 신뢰성이 크게 향상되었습니다.예를 들어, 분광 광도법에 기반한 센서는 이제 중요한 매개변수를 직접 측정하는 데 사용될 수 있으며 자주 보충해야 할 비싼 시약을 사용할 필요가 없습니다.

폐수 처리 과정 모니터링에서 분광 광도법에 기초한 센서는 어떻게 정확하게 선택, 디버깅, 유지보수, 조작과 응용을 합니까?질산염, 아질산염, 유기탄소 매개변수를 포함한 폐수의 많은 중요한 물질은 자외선 및 가시광선 (UV-Vis) 의 흡수를 기반으로 측정 될 수 있습니다.셀레머 산하 브랜드인 WTW IQ SensorNet 프로세스 모니터링 시스템의 일부인 자외선-가시광선 센서를 예로 들어 측정 원리, 설계, 조작을 개괄한다.

폐수 처리 모니터링

폐수 처리 모니터링은 각 공정 단계 이후의 출수 수질을 검증하고 처리 효율을 평가하는 데 매우 중요합니다.시정 수자원 회수 시설은 주로 활성 슬러지 처리 기술을 채택한다.활성 슬러지는 유기탄소를 이산화탄소(CO₂)로 변환하고 탈질소 개조를 했다면 암모니아 질소를 질소(N₂)로 변환해 용해와 입자 오염물질을 제거하는 생물학적 과정이다.

BOD와 COD는 여러 가지 다른 물질의 종합적인 매개 변수이며 개별적으로 측정하려면 많은 분석 작업이 필요합니다.BOD와 COD는 시료에서 유기 탄산화에 필요한 산소 가스량을 측정하는 지표다.측정 단위는 mg O₂/L이다. BOD의 경우 반응은 세균에 의해 촉매된다.장시간 (5일) 배양에 필요한 정확한 조건 때문에 테스트를 실험실로 제한하는 것 외에 이 방법은 기술에 매우 민감하기 때문에 정밀도에 문제가 있을 수 있다.COD 방법은 더 심한 화학 산화이며 거의 모든 유기 탄소가 산화됩니다.BOD보다 빠르지만 샘플 수집, 샘플 제조 장비 및 시약 보충이 필요하기 때문에 온라인 분석기에서 구현하는 데 비용이 많이 듭니다.총유기탄소(TOC) 사용은 적지만 공정통제에서 BOD를 보충하거나 심지어 대체하는 것으로 갈수록 인기를 끌고 있다.TOC 방법은 시료의 유기탄소를 직접 측정하는 것으로 측정단위는 mg C/L이다.TOC 측정은 BOD 또는 COD보다 빠르고 간단하며 COD 방법처럼 수은을 사용할 필요가 없습니다.TOC 측정은 특히 고급 수자원 재활용 시설의 출수와 같은 유기농 함량이 매우 낮은 샘플에 대해서도 더 정확할 수 있습니다.

폐수에서 질소를 충분히 제거하는 것이 갈수록 중요해지고 있다.질소는 조류를 포함한 생물의 생장을 지지하는 관건적인 일반영양소이다.영양이 풍부한 수역에서는 조류의 생장과 사망이 가속화되어 산소 부족을 초래하는데, 이는 어류와 기타 수생생물에 적합하지 않은 저산소 조건이다.처리된 폐수는 일부 유역의 중요한 영양소 공급원이다.그러므로 모든 질소종류에 대한 감시측정과 통제는 극히 큰 의의가 있다.처리되지 않은 폐수의 질산염과 아질산염은 일반적으로 무시할 수 있다.그러므로 처리된 페수에서 나타난 량자의 어느 하나라도 생물질화작용의 결과로서 질화작용은 페수중의 암모니아를 질산염으로 전환시킨다.및 효율적인 질화 작용으로 최대 질산염 농도를 실현할 수 있다.아질산염과 질산염의 합계(통칭 NOx)는 반질화작용이라는 또 다른 생물반응을 통해 질소로 전환돼 폐수에서 제거된다.만약 반질화작용이 가스레인지에서 발생한다면 이는 수자원회수시설에 있어서 좋은 일이다. 왜냐하면 이는 처리후 출수된 수중의 총질소 (TN) 를 줄이고 필요한 에네르기강도를 감소시키는데 이는 이 반응이 산소를 입력하지 않고도 실현될수 있기때문이다.그러나 만약 반질화작용이 최종침전지의 진흙층에서 발생한다면 이는 나쁜 일이다.생성된 질소 기포는 고체를 상승시켜 슬러지 환류의 제어를 방해하고 고체가 댐에 넘칠 때 처리 후 물 밖으로 나오는 총부상고체(TSS)와 BOD를 증가시켜 배출제한치 위반을 초래할 수 있다.

질화 또는 반질화 과정의 제한은 아질산염의 축적, 심지어 더 많은 규정 준수 문제를 초래할 수 있다.염소 소독이 있는 시설은 1mg/L의 아질산염질소가 5mg/L의 염소를 소모하기 때문에 염소 수요 증가에 즉시 주의를 기울일 수 있다.염소 투여량을 따라가지 못하면 소독 부족과 처리 후 출수 중 세균 수준이 높아진다.다른 영향이 더 미묘할 수도 있지만 역시 문제가 있다.아질산염은 수생 생물에 독성이 매우 커서 질산염보다 독성이 더 크다.1 mg/L 이상의 아질산염 질소는 전체 출수 독성 (WET) 테스트에 실패할 수 있습니다.아질산염 질소 수치가 높아지는 영향은 여기에 그치지 않는다.이상하게도, 아질산염을 생성하고 소비하는 세균 (통칭 질화세균) 은 아질산염에 민감하며, 이는 파괴적인 피드백 순환을 형성하는데, 그 중 작은 간섭은 질화작용 사망 나선과 공정 이상을 초래하여 장기적으로 출수 암모니아 질소 제한치에 부합하지 못하게 할 수 있다.한편, 아질산염 축적은 폐수 처리 효율을 높이는 데 쓰일 수 있다.아질산염의 단거리 탈질소에 대한 이해와 발전은 혁신 공정의 발전을 추진하였는데, 이러한 공정은 의도적으로 아질산염을 통해 탈질소 과정을 단축함으로써 에너지와 화학 원가를 낮추었다.

질소의 형태는 이온 크로마토그래피, 비색법, 전위법을 포함한 여러 가지 다른 방법으로 측정할 수 있다.크로마토그래피는 매우 정확하지만 실험실 응용에만 국한된다.비색법도 고품질의 측정을 제공할 수 있지만, 샘플링과 샘플 제조에 사용되는 보조 설비가 필요하며, 시약을 보충해야 한다.