스마트계측기[blog]

경도 모니터링이 요구되는 공정은?

식수 산업
공급 시스템을 통해 분배되는 최종 물의 경도가 과도하면 스케일링을 유발할 수 있습니다. 만약 물이 너무 연하다면, 파이프의 부식을 야기할 수 있습니다. 따라서 납 및 구리를 침출할 경우 납 및 구리 규정(LCR)을 위반할 수 있습니다.

폐수
슬러지 소화 중에는 경도를 모니터링하여 효율을 최적화합니다. 활성 슬러지에 의한 비누 생분해 및 산소 흡수는 높은 경도 농도의 영향을 받습니다.

수영장 및 휴양시설의 물 점검
물이 너무 "단단"하면 스케일링과 탄산칼슘 침전을 유발합니다. "부드러운" 물은 수영장 안에 있는 파이프와 풀장의 표면을 부식시킵니다. 이는 칼슘 및 다른 광물질을 많이 포함하고 있기 때문입니다.

발전 산업
물의 경도는 온수기 및 보일러 튜브의 스케일링을 유발할 수 있습니다. 그러므로, 경도를 야기하는 모든 염분을 제거하고 모니터링하는 것이 중요합니다.

화학 제조 산업
들어오는 물의 미네랄 함유랑을 모니터링하는 것은 제품 생산에 영향을 끼치는 수질과 감각적인 요소를 조정하기 위하여 필요합니다. 역 삼투압 시스템의 부하를 평가하고, 스케일링을 방지하기 위하여 물을 부드럽게 하는 시스템의 성능을 모니터링하십시오. 보일러 및 냉각수(응축기를 떠난)의 지속적인 모니터링은 파이프, 콘덴서, 건조기 등에 시간에 걸쳐 스케일링이 발생하는 경도의 변동성을 감지하는 데 도움이 됩니다. 이것은 작업자가 경도 수준을 관리하여, 작동 중단으로 인한 피해 및 비용 손실을 막을 수 있습니다.

식품 제조 산업
보일러 및 냉각탑에 공급되는 물을 최적화하려면 총 경도를 관리하고 모니터링하십시오. 이는 화학물질의 사용을 최소화하며, 부식/스케일링 등을 막고, 플랜트 설비를 보호할 수 있습니다.

광업
물은 금속 및 채굴 작업에 필수적이지만, 추출 또는 가공 현장 근처의 유일한 물 소비자는 결코 아닙니다. 광업 업체는 원천수를 모니터링하고 처리함으로써 자체 품질 기준을 충족할 뿐만 아니라 지역 사회, 농업 자원 및 야생 생태계의 건강에도 기여할 수 있습니다. 
지하수 또는 강수, 해양 또는 호수, 하천, 하천, 상업 또는지자체 공급을 통해 얻어진 광산에 사용되는 물은 전체 지역의 물 순환과 상호 연결되어 있습니다.

펄프 및 제지 산업
물 속의 총 경도를 모니터링하면, 플랜트 내 부식 및/또는 스케일링으로부터 보호할 수 있습니다. 일반적으로 높은 경도는 제품의 질에 영향을 미칩니다.

음료 산업
음료를 생산하는 데 사용되는 물의 경도는 유기물질에 영향을 끼칩니다.

물 연화 및 이온 교환 연화 프로세스 장단점

물 연화
바람직하지 않은 경도를 줄이려면 물을 연화해야 합니다. 연화 방법은 일반적으로 두 가지 주요 범주로 분류할 수 있습니다.

이온 교환 연화 프로세스
이 프로세스는 천연 또는 합성 이온 교관 매트릭스(예: 수지)을 사용하여 경화를 유발하는 양이온(일반적으로 나트륨)을 교환합니다. 예를 들어, 자연적으로 발생하는 매트릭스는 녹색 모래와 제올라이트를 포함합니다. 다른 이온 교환 수지(또는 매트릭스)는 다양한 특성이 있습니다. 합성 재료는 교환 능력이 더 높기 때문에 높은 수준의 경도를 낮추는 데 더 좋습니다. 수소를 양이온으로 사용하는 레진은 일반적으로 디미네랄라이저라고 하며, pH를 중성으로 유지하기 위하여 양이온과 음이온 교환 수지로 구성됩니다. 건강 상의 이유로 나트륨 기반 수지는 처리된 물의 나트륨 수치를 증가시킨다는 점에 유의해야 합니다. 이는 또한 일반 URL 경도 방법을 방해할 수 있습니다.

수지의 교환능력이 모두 소진되면 대부분 재생이 가능하므로 언제 컬럼의 재생이 필요한지를 파악하기 위해 유출 경도를 모니터링하는 것이 중요합니다. 이 2단계 공정에서는 먼저 유닛을 플러싱하여 침전물을 제거한 후 특정 조건에서 염수 용액을 순환시켜 축적된 칼슘과 마그네슘 이온을 원래 연화 시온으로 교체합니다.

장점
pH와 같은 물의 다른 특성에 크게 영향을 주지 않습니다.
이 과정을A 통해 마그AC네슘과 칼슘 이외의 경도를 유발하는 양이온도 제거할 수 있습니다.
이 과정은 경도를 0에 가깝게 줄여줍니다.
단점
물에 많은 양의 철이나 망간이 함유되면 이온교환수지를 오염시킬 수 있습니다.
나트륨 수지는 완성된 물의 나트륨 수치를 상승시키고 경도 모니터링을 위한 일부 ULR 방법에 간섭을 일으킬 수 있습니다.
고형물은 수지 베드를 더럽혀 추가 비용을 야기할 수 있습니다.
강수 연화 프로세스
강수는 일반적으로 라임-소다 공정을 통해 이루어집니다. 석회가 경수에 첨가되면 존재하는 탄산염 경도와 반응하여 고형물을 생성하며 물에서 제거되어야 합니다. 라임과 소다수는 탄산염과 비탄산염의 경도를 모두 제거하기 위해 함께 사용될 수 있습니다. 칼슘 침전에 비해 마그네슘 침전에 필요한 화학 첨가물의 양은 2배이며 제거되어야 하는 슬러지의 양은 2배입니다. 과도한 이산화탄소는 석회 침전을 방해할 수 있으므로 연화 전에 제거해야 합니다.

장점
초과 이온 및 불소를 제거할 수 있습니다.
높은 pH로 인하여, 박테리아 및 바이러스를 제거할 수도 있습니다.
적절한 컨트롤로, 부식 및 스케일 형성을 관리할 수 있습니다.
단점
폐기해야 할 많은 양의 슬러지가 발생할 수 있습니다.
운영 및 화학 물질 비용이 높습니다.
소다수의 첨가물은 물의 나트륨 농도에 영향을 미칠 수 있습니다.
재탄산화, 즉 이산화탄소의 재삽입은 pH를 낮추기 위해 연화시킨 후 과도한 라임을 제거하고 남아 있는 탄산칼슘의 침전을 촉진하기 위해 수행해야 합니다.
이 공정은 경도를 0에 가깝게 줄일 수는 없습니다.
이 공정은 작업자의 높은 능력 수준을 요구합니다.

경도와 알칼리도 사이의 차이는 무엇인가?

경도는 다량 금속 이온, 특히 용액의 칼슘과 마그네슘의 합이며, 알칼리도는 용액의 산(수산화물, 탄산염, 중탄산염의 합)을 중화시키는 능력의 척도입니다. 자연수 시스템에서는 탄산칼슘이 일반적으로 존재하며 물의 다양한 특성을 담당합니다. 경도와 알칼리도 모두 CaCO3 농도로 표현되며, 이는 여러 화학물질을 나타내는 단일 수치를 쉽게 보고하고 용액의 탄산염과 비탄산염 경도를 쉽게 계산할 수 있도록 하기 위함입니다.

일시 또는 영구경도는
일시 경도와 영구 경도는 물을 끓여서 제거할 수 있는 경도(일시)와끓여서 제거할 수 없는 경도(영구)를 구별하기 위해 사용되는 용어입니다. 일시 경도는 탄산염 경도와 동의어입니다. 영구 경도는 비탄산염 경도와 같은 용어입니다.

물의 Hard 또는 Soft 수준을 판단할 수 있는 농도는?

탄산염 및 비탄산염 경도는 어떻게 계산되는가?

질소란?
질소는 기호 N, 원자 번호 7 및 원자 질량이 14인 화학 원소입니다. 질소는 무색의 기체로 이원자 분자 형태(N2)로 발생할 수 있으며 액체 또는 고체 화합물의 일부가 될 수 있습니다. 지구 대기의 약 78%는 기체 형태의 질소로 이루어져 있습니다.

질소 순환 동안 질소는 대기권에서 생물권(유기 화합물)으로 움직인 후 다시 대기 중으로 이동합니다. 복잡한 유기체는 아미노산, 핵산 그리고 아데노신 삼인산 같은 필수 분자를 만들기 위해 질소를 필요로 합니다.

식물들은 가스 형태의 질소를 사용할 수 없기 때문에, 그들은 그것을 암모니아와 아질산염으로 변환하기 위해 토양에 붙어있는 박테리아의 질소에 의존합니다. 질산염을 형성하는 박테리아는 아질산염을 유산소 상태로 전환시킵니다. 질산염은 질소의 가장 완전한 산화 상태를 나타냅니다.

질산화 및 탈질화
질산화 암모니아를 아질산염으로, 최종적으로 질산염으로, 두 단계 생물학적 산화이다. 탈질화는질산염이 궁극적으로 분자형태의 질소를 생산하기 위해 줄어드는 동안 미생물적으로 촉진되는 과정입니다.

질산화/탈질화는 폐수 처리 과정에서 가장 널리 사용 됩니다. 이러한 과정에서 폐수 처리의 호기(호기성) 및 무산소 구역이 암모니아, 아질산염, 질산염을 질소 가스로 변환하기 위해 니트로소모나스와 같은 자가 영양균 또는 질화박테리아 같은 종속영양균에 의해 사용됩니다.

알칼리도와 같은 다른 중요한 요소 들 중에서도 산소 관리는 질화 과정에서 매우 중요합니다. 용존산소(DO)는 질화 과정에서 반드시 모니터링되고 관리되어야 합니다. 효과적인 탈질화는 용존 산소의 부족 및 쉽게 분해되는 적절한 양의 탄소에 달려 있습니다.

TKN(Total Kjeldahl Nitrogen) - 총 켈달 질소
총 켈달 질소라는 용어는 암모니아와 유기물 질소의 합을 말합니다. 하지만 이것은 아질산염이나 질산염을 포함하진 않습니다.

TN(Total Nitrogen) - 총질소
총 질소는 물 속에 존재하는 모든 형태의 질소의 총합입니다. 이는 아질산염과 질산염을 비롯하여 암모니아와 유기물로 엮여있는 질소(총 켈달 질소)를 포함합니다.

암모니아 & 암모늄
암모니아와 암모늄은 pH 및 온도와 특정한 관계가 있습니다.

수처리
암모니아의 부식성 특성(가스 형태 및 농축 용액)은 농도에 따라 약한 눈 또는 피부 염증을 일으킬 수 있습니다. 또한 암모니아가 낮은 수준에서도 불쾌한 맛이나 냄새와 같은 심미적 문제를 야기할 수 있습니다.

폐수 처리
암모니아는 매우 낮은 농도일 때도 수중 생물에 유독합니다. 폐수 시설은 처리된 물을 를 다양한 장소로 배출합니다. 대부분의 처리 공장들은 특정한 용도가 있고, 수생 생물이 있는 수용수로 배출됩니다. 이러한 조합은 폐수 처리 공장에서 안전하게 배출될 수 있는 암모니아 수준을 결정합니다.

질소 모니터링을 해야 하는 공정은?

지표수, 혼합수 및 지하수
암모니아, 아질산염 및 질산염은 자연적으로 수역에서 발생하거나 비료 유출, 동물 폐기물 유출, 패혈 시스템 기능 상실, 염소화수 또는 부식 억제제를 포함한 산업적 배출로 인해 발생할 수 있습니다. 그러므로 처리를 가이드하고 최적화하기 위하여 암모니아, 아질산염, 질산염 수준에서 모니터링하는 것이 중요합니다..

식수 처리
소독 중에 암모니아를 사용하지 않을 경우, 공급 시스템 내 암모니아의 존재는 배관공사에 사용되는 재료의 침출이나 시스템 손상으로 인한 수질오염을 나타낼 수 있습니다. 원치 않는 암모니아가 염소와 결합하면 염소화의 소독 강도를 감소시킵니다.

암모니아는 클로라민 처리 프로세스에서 소독에 사용되기 때문에, 그 수준은 공공보건을 지키기 위하여 관리되고 모니터링되어야 합니다.

양식업
양식업의 폐기물로써, 암모니아는 0.5mg/L 만큼 낮은 수준에서도 어류 및 해양 식물에 유독할 수 있습니다. 기존의 수족관에서는 암모니아가 아질산염으로 빠르게 변환되어 결국 질산염으로 변할 수 있습니다. 대부분의 수족관은 암모니아를 0의 수준으로 하는 것을 목표로 합니다.

자연 수생 환경에서는 암모니아 수치가 높으면 햇빛을 차단하는 과도한 해조류 성장을 야기하여 시각적인 먹이와 광합성을 저해할 수 있습니다.

농업
암모니아 형태의 질소는 식물들이 복잡한 유기체에 필요한 필수 유기 분자를 만드는데 사용됩니다. 이러한 자연적인 과정을 돕거나 개선하기 위해 암모니아는 종종 비료에 첨가됩니다. 예를 들어 수경 영양 용액은 질소가 암모니아 소금으로 투입됩니다. 암모니아는 요소 투입으로 토양에 존재할 수 있습니다.

의약품 제조
의약품 제조 과정에서, 암모니아 용액은 약한 음이온교환수지를 재생하고 공정수의 pH를 조절하는데 사용됩니다.

폐수 처리
총 질소 방법은 슬러지에 대한 물 처리 중간 단계 및 유출물에 대한 질소 부하를 측정하여 전체 처리 공장 효율을 측정합니다. 질소 수준을 평가하면 처리 과정 전반에 걸쳐 프로세스 모니터링, 조정 및 질소 감소 효율을 달성할 수 있습니다.

지자체에서 사용하는 폐수 내 통상적인 암모니아 수준의 범위는 30mg/L 에서 50mg/L (NH3-N) 입니다. 질산염 수치는 아모니아와 유기질소가 질산염으로 전환되는 단계를 나타냅니다.

슬러지 유지 시간
폭기조에서 올바른 슬러지 유지시간(SRT) 및 MLSS 수준은 안정적인 질산화를 보장하기 위한 규정 및 에너지 효율 처리의 기본입니다.

혼합물을 포함한 각 질소는 어떤 관계는?

아래 제공되는 정보는 각기 다른 질소 혼합물 및 분석이 요구되는 질소 측정방법 간 관계를 요약한 것입니다.

(TIN) = (NH 3) + (NO 3 -) + (NO 2 -)

(TN) = 유기 질소 (총) + NH 3 + NO 3 - + NO 2 -

(TKN) = 유기 질소 (trinegative oxidative*) + NH 3

*Trinegative oxidative: 아지드, 아조, 하이드라존, 니트릴, 니트로, 니트로소, 옥시메, 세미카르바존은 설명하지 않습니다.

TKN 결과 비교

TKN = (대략) TN - (NO 3 - + NO 2 -)

TKN = (대략) NH 3 + 유기 질소

유기 질소

TKN - NH 3 = 유기 질소

TN-TIN = 유기 질소

약어 범례:

총 무기 질소(TIN)
암모니아 (NH 3)
암모늄 (NH 4 +)
질산염 (NO 3 -)
아질산염 (NO 2 -)
총 켈달 질소(TKN)
총질소(TN)

토양 샘플의 pH 를 측정하는 최선의 방법은?

토양시료의 pH 를 측정할 때, 내구성이 좋은 유리팁과 전해질 유출이 많은 pH 프로브를 사용하는 것을 권장합니다. 토양 시료 5g을 탈이온수 25g 과 조심스럽게 저으면서 섞어줍니다. 혼합물은 10분동안 액체와 파티클이 분리되도록 10분동안 그대로 놔 둡니다. 유리 전구가 입자로 입자로 완전히 덮는 방식으로 pH 프로브를 삽입합니다. 다이어프램은 이 방법을 적용하면 안됩니다. 안정적인 측정값이 나올 때까지 기다립니다.

물의 pH 측정은 어떻게 해야 하나요?
pH는 수질을 결정하는 데 있어 매우 중요한 지표입니다. 적정법, 비색법, 리트머스 종이 등 pH를 측정할 수 있는 다양한 방법이 있습니다. 가장 일반적이고 정확한 pH 측정 기술은 전극과 결합한 전기화학법입니다. pH 전극은 전극 전구 / 물 인터페이스에 걸쳐 전위를 발생시켜 수소이온(H+) 농도(활성)에 반응합니다. 이 전위차는 전압계로 측정됩니다. 전극은 다양한 매트릭스에서 최적의 성능을 발휘하도록 설계되었습니다. 

정수장,폐수처리장, 보일러 용수 공정에서 pH 모니터링이 필요한가?

정수장
식수의 pH는 정수 시설의 다양한 단계에서 측정이 되어야 합니다.

최적의 수돗물 pH 수준은 6.5에서 8.5 정도입니다.

식수의 pH 수준은 부식, 오염, 맛 / 냄새 / 색상 / 외형의 역기능을 최소화하기 위하여 모니터링되어야 합니다.

폐수 처리장
pH 조정은 폐수 처리 시설에서 중금속 침전을 위하여 pH 조정이 필요합니다.

생물학적 처리 공정에서, pH는 미생물 대사 폐기물에 영향을 끼칠 수 있습니다. 만약 급기유역에서 pH가 너무 높거나 낮으면, 미생물이 폐기물을 에너지와 원료로 전환하는 능력을 상실합니다. 질소화합작용이 일어나는 곳에서, pH 가 너무 낮게 떨어지면, 질화 박테리아는 질화 과정을 억제하기 시작합니다.

혐기성의 침지기는 여러 미생물 개체간의 균형을 유지해야 합니다. pH가 허용 한계를 벗어나 증가하면 메탄 생산이 중단되고 침지 시스템이 작동하지 않습니다.

규정을 준수하기 위해 pH는 폐수에서 측정 되어야 합니다. (시설 및 설비는 국가의 오염 배출 제거 시스템을 준수해야 합니다.)

보일러 용수 적용
적절한 pH를 균형을 맞추는 것은 거의 전반적인 단계에서 보일러의 화학반응과 고순도의 물을 유지하는 데 매우 중요합니다.

pH는 장비에 손상을 일으킬 수 있는 물의 부식 요소를 모니터링하기 위하여 매우 중요한 요소입니다.

왜 물의 pH를 관리해야 하는가?

물의 pH 수준 변화는 물 속의 화학성분의 움직임을 바꿀 수 있습니다.

pH는 생산제품의 품질과 소비자의 안전에 영향을 끼칩니다. pH의 변화는 풍미, 색상, 유통기한, 제품 안전성 및 산 함량을 바꿀 수 있습니다.

부적합한 수돗물의 pH는 물 공급 시스템에 부식을 일으켜, 유해한 중금속에 누출될 수 있습니다.

산업용수의 pH 환경을 관리하는 것은 또한 부식을 막고, 장치의 손상을 예방할 수 있습니다.

자연 환경에서 pH는 식물과 동물에게 영향을 줍니다.

pH 란 무엇일까요?
ppH는 용액의 수소이온화 정도를 측정하는 지표입니다. 순수한 물은 수소 이온(H+)과 수산 이온(OH-)가 동일하면 중성을 의미합니다.

용액의 수소 이온(H+) 농도가 순수한 물보다 높으면 산성이고, pH는 7보다 낮은 값을 의미합니다.
수산 이온(OH-)의 농도가 높으면 알칼리성을 말합니다. 또 pH는 7보다 높은 값을 기록합니다.

NDIR식 센서의 원리에 대해서

자, 여기까지 NDIR식 센서가,

적외선을 이용한 특수한 방법으로 측정하는 센서는 이산화탄소 측정에 이용되어 왔다

그렇다는 것은 이해하셨을 거라고 생각합니다.

그러나 적외선을 사용하여 어떻게 눈에 보이지 않는 기체를 측정하는 것입니까?

실은, NDIR식 센서는 분자의 성질을 이용하고, 기체(분자)를 측정하고 있다.

지금부터는, 열쇠가 되는 분자의 성질을 3가지, 정리하면서, 측정의 원리를 소개하겠습니다.

- 분자의 성질 1 : 분자는 진동하고 있다

우리에게 익숙한 이산화탄소(CO2)를 예로 들어봅시다.

여기서 잠시, 마음을 학창시절......10대의 그 시절로 되돌려 주세요.

그 무렵 산소 원자의 원소 기호는 O, 탄소 원자는 C라고 배운 것이 아닐까요?

산소:O

탄소:C

그리고 산소 원자가 2개, 탄소 원자가 1개 결합하는 것으로 이산화탄소 분자(CO2)가 된다고 배웠다고 생각합니다.

사실 원자와 원자가 결합할 때 이 두 원자 사이는 항상 진동한다.

스마트계측기 (smartinst.co.kr)

인산염을 측정하기 위해서 파란색 방법과 노란색 방법의 차이는
반응성 인은 여러 다른 화학물질을 사용해 색으로 측정될 수 있습니다. 우선 인은 산성용액으로 몰리브덴산염과 반응하여 인몰리브덴산 복합체를 형성합니다. 낮은 범위 대역을 측정하기 위해서, 인몰리브덴산 복합체는 아미노산 또는 아스코르브산과 줄어듭니다. 이 때 몰디브덴의 파란색 종이 생성됩니다. 높은 범위 측정은 인몰리브덴산 복합체이 바나듐 시약과 반응하여 노란색의 물체를 만들어냅니다. 두 파란색과 노란색 복합체의 색 밀도는 샘플 내 인의 농도의 비율에 따라 결정됩니다.

해수 분야에서 Phosphax sc 분석기를 사용가능한가?
아니요, Phosphax sc는 해수분야에서 사용할 수 없습니다. 해당 분석기의 측정 방법은 최대 1000 mg/L 의 염화물까지만 작동하기 때문입니다. 해수의 염화물질 함유량은 일반적으로 190000mg/L 가 넘습니다.

반응인 산성 가수분해 인산염 총인 간의 차이는?

인은 물속에서 거의 대부분 용해되어 미립자에 붙어있거나 해양 유기물(유기혼합물로 결합된)에서 발견되는 인산염 형태로 존재합니다. 강이나 하천과 같은 자연수의 인 수준은 일반적으로 매우 낮습니다. 인 수준이 올라간다는 것은 농업 용수 또는 산업폐수로 인해 원수 또는 처리된 물이 오염되었다는 것을 가리킵니다. 몇몇 식수 플랜트는 처리 후 과정에서 부식 관리를 위하여 적은 양의 오르토인산염 또는 축합인산염을 추가하기도 합니다. 오르토인산염은 측정하기에 가장 간단한 인의 형태지만, 총인(TP)은 물 내의 인의 수준을 가장 잘 나타내는 지표로 여겨집니다. 모든 형태를 측정하는 것이기 때문입니다.

인은 오르토인산염 (PO 4 3-) 의 형태 또는 축합 인산염, 무기 인산염중합체 또는 유기 인의 더 큰 입자로 존재합니다.

오르토인산염은 "반응성" 인으로 불립니다. 비색법의 인 시약에 의해 직접적으로 반응이 나타날 수 있는 인의 종류이기 때문입니다. 오르토인산염은 식물, 박테리아, 조류에 의해 사용되며, 물 테스트에 있어 제한이 있는 영양소로 여겨집니다.

축합 인산염(메타인산염, 피로인산염 또는 폴리인산염이라고 불리움)은 두개 또는 그 이상의 서로 연결되어 있는 오르토인산염 그룹을 가지고 있습니다. 그들은 강한 착화제로, 보일러용수를 위하여 처리 시스템에서 널리 사용되며, 다양한 세제 속에서 발견할 수 있습니다. 축합 인산염을 측정하기 위해서 샘플은 산성 가수분해 인산염과 오르토인산염으로 분석되어야 합니다.(축합 인산염 = 산성 가수 분해 인산염 - 오르토인산염)

유기인은 설탕과 같이 유기 입자에 붙어있는 하나 또는 그 이상의 오르토인산염 그룹을 포함하고 있습니다. 그들은 주로 생물학적 과정을 통해 형성되며, 식물이나 동물의 세포와 같은 유기 물질에서 발견될 수 있습니다. 또한 동물이나 사람이 폐기하는 오물에서도, 음식물 찌꺼기 및 살충제 등에서도 발견됩니다. 유기인을 측정하기 위해서는 샘플은 반드시 총인(TP)과 산성 가수 분해 인산염을 분석해야 합니다. (유기인 = 총인 - 산성 가수분해 인산염)

축합 인산염과 유기 인은 오르토인산염처럼 안정적이지 않으며, 시간이 흐름에 따라 오르토인산염으로 자연스럽게 분해됩니다. 그러므로 오르토인산염 테스트는 적은 양의 축합인산염을 측정하는 것과 같으며, 산성 가수분해 시험은 유기인의 적은 양을 측정하는 것입니다.

인의 관계를 요약하면 다음과 같습니다:

오르토인산염 (o- PO 4 3-) = 반응성 인

하크(Hach)의 8048, 8178 또는 8114 방법을 사용하면 확인 가능..

총인(TP) = TIP + 유기 PO 4 3-

                                             = o-PO 4 3- + 폴리 PO 4 3- + 유기 PO 4 3-

하크(Hach)의 8190 방법 또는 TNT 8190 를 사용하면 확인 가능.

TNT+ 화학물질, TNT843, TNT844 및 TNT845는 10209 방법으로 오르토인산염을 측정하는 데 사용되며, 10210 방법으로 총인을 측정하는데 사용됩니다.

총 유기인 (TIP/Acid Hydrolyzable) = o- PO 4 3- + Poly PO 4 3- (축합인산염)

하크(Hach)의 8180 방법 또는 하크(Hach) TNT 8180 방법을 사용하면 확인 가능.

Organic PO 4 3- = TP-TIP

계산에 의해서만 확인 가능.

축합인산염 (Poly PO 4 3-) = 산성 가수분해 인산염 - 오르토인산염

계산에 의해서만 확인 가능.

인 모니터링이 요구되는 공정은?

식수
원수는 농업 유출로 인해 높은 농도의 인산염을 포함할 수 있습니다. 이로 인해 녹조 성장과 시아노톡신 방출로 지표수의 부영양화가 발생할 수 있습니다. 축합 인산염은 식수 공급 시스템의 부식 관리를 위하여 종종 사용됩니다. 따라서 식수 처리 공정에서는 원수 및 공급되는 최종 물에 대한 인 모니터링이 필요합니다.

폐수 처리
인은 식물 특히 조류 성장에 필수적인 영양소입니다. 폐수 배출에서 다른 필수적인 영양소와 함께 인의 방류는 조류 성장을 촉진합니다. 조류는 맛과 냄새에 문제를 야기하여 심미적으로 불쾌감을 유발합니다. 더욱 중요한 이유는 녹조현상이 사라지면, 엄청난 산소 수요를 창출한다는 것입니다. 죽어가는 녹조로 인한 산소의 고갈은 어류에 유해할 뿐 아니라 해양 환경에 중요한 혼란을 야기합니다. 이러한 이유로 규제 기관은 폐수 배출 시 허용되는 인의 양을 엄격하게 관리하고 있습니다.

폐수에서 인을 제거하는 가장 일반적인 방법은 생물학적 제거 및 화학적 침전입니다. 이러한 과정은 일반적으로 3차 처리로 언급되어 인의 모니터링이 요구됩니다.

인(P)이란 무엇인가?

인(P)은 원자번호 15 및 원자질량 31인 화학 원소입니다. 높은 반응성 때문에 인은 근본적으로 자유 원소로 존재할 수 없습니다. 인은 일반적으로 광물 내 인산염으로 발생합니다. 인산염은 일반적으로 지각에서 킬로그램 당 1그램의 농도로 발견됩니다.

인산염을 구성하는 성분은 크게 두가지입니다. 백린과 적린이 그것입니다. 산소에 노출될 때 백린은 산소에 의해 희미한 빛을 방출합니다. (화학발광으로 알려짐)

인은 원소의 질소, 인, 비소, 안티몬, 비스무트 및 모스코븀 등이 포함되어 있는 질소족 원소에 속합니다. 이러한 원소는 그들의 비슷한 원자 구조 때문에 하나의 그룹으로 구성되었습니다. 이는 이중과 삼중 공변 결합을 형성하기 때문에 안정적인 화합물을 형성할 수 있습니다. 일반 대기 온도에서 질소(가스로 존재)를 제외하고, 다른 질소족 원소들은 고체로 존재합니다.

식물과 동물 같은 복합 유기체들은 인이 필요합니다. 인이 DNA, RNA, ATP 및 인지질을 구성하기 때문입니다. 인은 세제, 살충제, 신경작용제 및 주로 비료에 사용하기 위해 채굴됩니다.

인산염 / 오르토인산염
오르토인산염(가장 일반적인 인산염 중 하나)에서, 하나의 인산염 원자는 4개의 산소 원자로 묶여 있습니다. 오르토인산염은 종종 "반응인"이라고 불립니다. 왜냐하면 산소 원자에 있는 세 개의 "결합" 전자가 양자와 똑같이 강하게 결합하기를 원하기 때문에, 다른 전자 결합 원소 및 화합물과 쉽게 결합하기 때문입니다.

축합 인산염
응축 인산염은 여러 개의 오르토인산염 분자로 함께 응축되어 인접한 인(P)과 산소(O) 원자 간에 공유 결합합니다. 이 그룹은 메타인산, 파이로인산, 폴리인산염을 포함합니다. 이는 보통 식수 공급 시스템의 부식 관리를 위해 사용됩니다.

총인(TP) / 유기인
총인(TP)는 존재하는 모든 인(오르토인산염/인산염, 축합 인산염, 유기인)의 총합입니다. 유기인은 일반적으로 유기 화합물로 결합되거나 유기화합물 안에 포함되어 있는 인산염의 형태로 존재합니다.

인을 측정해야 하는 이유
인은 맛이나 향 문제에 영향을 끼치지 않습니다. 따라서 식수가 타깃은 아닙니다. 폐수 배출 시 높은 인의 수준은 주변 생태계에 큰 영향을 끼치게 됩니다. 원수의 높은 수준의 인은 조류 및 생물의 성장을 가속화할 수 있습니다. 이는 부영양화와 녹조현상으로 이어질 수 있습니다. 이러한 일이 발생하면, 물고기와 수생 생물들이 산소를 빼앗기고, 결과적으로 큰 물고기들이 죽고 서식지가 파괴됩니다.

건강한 생태계를 위하여 중요한 폐수 내 인 모니터링
폐수 배출 시 인을 측정하는 것은 건강한 생태계를 유지하고, 아생을 보호하기 위해 매우 중요합니다. 그렇기 때문에 대부분의 지역은 폐수를 받게 되는 생태계를 보호하기 위하여 인의 배출을 엄격하게 제한하고 있습니다. 생태계를 지키는 것과 더불어 인 수준을 모니터링하고 관리하는 것에 실패한다면, 규제를 위반하여 벌금을 물게 될 수도 있습니다.

부식을 관리하기 위하여 인을 사용하는 식수 플랜트는 최종 물, 공급 시스템 및 처리 과정의 다른 단계에서 인을 모니터링할 필요가 있습니다. 하크(Hach)의 솔루션은 관련 규제를 잘 준수할 수 있도록 도와줄 뿐 아니라 작업자가 처리 결정에 있어 필요한 지식을 얻을 수 있도록 해 줍니다.