정적이고 효율적인 초미세 여과 시스템

수처리 시스템 관리자, Marco Witte, 독일 그런포스펌프 이메일: mwitte@grundfos.com

입자 제거는 수처리 시스템 안에서 후속 단계에 사용할 깨끗한 물을 제공하기 위한 중요한 과정입니다. 초미세 여과 공장은 박테리아, 부유 고체 등의 유효 입자를 0,01 μm 크기까지 제거합니다. 초미세 여과가 실행되는 압력 범위는 1~10 bar입니다. 초미세 여과 공장의 크기는 소수의 소비자를 위한 외딴 지역의 물 공급과 같은 소규모 시 스템부터 수천 명의 사람들에게 공정용수와 물을 공급하는 대형 산업 단지까지 다양합니다.

초미세 여과 시스템의 주요 과제는 다음과 같습니다.

•     원수 상태의 변화(예: 혼탁도 증가 등)

•     정수의 수요 변화

정수의 수요 변화 문제는 안정적이고 원활한 현대적인 방식으로 처리하고 해결해야 합니다.

그런포스의 완벽한 수처리 솔루션은 여러 가지 장점을 포함합니다.

•     모든 펌프 구성 요소가 동일한 방식으로 작동함

•     펌프 시스템이 유속 변화에 쉽게 적응함

•     더 쉬운 엔지니어링

•     전처리 및 화학물질 세척/역류 세척 과정에서의 지능적이고 안정적인 투여

•     에너지 절약

•     화학물질 감소

장점에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.

지능형 부스터*:

1.   유량 변동성, 압력 안정성: 

지능형 부스터는 UF 시스템의 급수 요구 변동성을 스스로 고려합니다. ‘고정 유량 장치'임에도 불구하고 큰 변동 성이 발생할 경우, 계절적 변화, 프로세스 변동 또는 심지어 급수 제한도 변동성의 원인이 될 수 있습니다. 펌프  에 올바른 드라이브를 사용하면 에너지 낭비 없이 유량을 제어할 수 있습니다(예: 스로틀 밸브 사용). 추가로, 드 라이브를 사용하면 급수 또는 배출 압력의 변화(변동성)에 상관없이 멤브레인 시스템을 간단히 정압 제어할 수 있습니다.

2. 에너지 절약:

정속 펌프의 유량을 줄이기 위해 고객은 스로틀 밸브를 사용하는 경우가 종종 있습니다. 하지만 이때 많은 양의 에너지와 돈을 낭비하게 되며, 엔지니어링 단계에서 펌프 크기가 과도하게 커질 수 있어 문제는 더 악화됩니다. 게다가, 스로틀 밸브 사용은 펌프를 효율 곡선 아래로 떨어뜨려 기존보다 더 많은 전력을 사용하지만, 효율은 더 낮아집니다. 드라이브를 사용하면 정확한 유량 및 압력 요구 사항을 적용할 수 있어, 더욱 효율적으로 대량의 에 너지를 절약할 수 있습니다.

3. 멤브레인 마모:

게다가 효율적인 부스터 펌프는 유량을 흘려보내고 막는 과정을 부드럽게 만듭니다. 따라서 강력했던 수압이 완 화되며 시스템의 멤브레인 마모가 줄어들게 됩니다.

4. 멤브레인 성능 저하:

모든 멤브레인은 결국 오염되므로 세척이 필요합니다. 멤브레인이 막히면 동일 유속의 물을 처리하는 데 더 많   은 압력이 요구됩니다. 드라이브가 없을 경우, 정속 펌프가 설치된 시스템은 정격 침투 유량보다 더 적은 유량을 전달하게 됩니다. 드라이브와 펌프는 압력 변화를 쉽게 파악할 수 있기 때문에 최종 사용자가 생산 유량의 손실 없이 세척 주기를 연장할 수 있습니다. 단, 이것은 수질 요구 사항을 넘기지 않을 경우에만 해당합니다.

5.미래를 위한 계획:

올바른 드라이브와 펌프를 선택하면 향후 시스템 개선을 계획할 때 큰 도움이 됩니다. 여기에는 트레인 교체, 더 낮은 압력의 최신 멤브레인 교체, 처리 유량 변경 등이 포함될 수 있습니다. 이를 통해, 향후 부품 교체 비용을 줄이고 새로운 친환경적 고성능 솔루션을 이용할 수 있습니다.

6.  통합 시스템

최신 펌프는 드라이브가 통합되어 있으며 이 드라이브는 펌프 모터에 최적화되고, 모터 위에 장착되고, 모터와 함께 작동합니다. 따라서 모터 크기를 줄이고, 성능을 최적화하고,  펌프를  보호하는 데 도움이  됩니다.  펌프용으로  설계 된 드라이브도 있습니다. 시중의 많은 드라이브는 다양한 모터 요구에 부합하도록 범용으로 설계되었습니다. 펌프 용으로 설계된 드라이브는 설치와 설정이 용이하며 효율성을 높일 수 있습니다.
그런포스의 CR/CRE 펌프 제품군은 위의 모든 요구에 적합합니다. 기본 CR 다단 원심 인라인 펌프 제품군은 모듈식 설 계 덕분에 거의 모든 산업용수 처리 솔루션에 맞게 맞춤 설정하고 응용할 수 있습니다.

전처리 및 역류 세척 과정의 화학물질 투여:    

1. 정밀 투여:

그런포스의 디지털 도징 펌프는 필요한 양의 화학물질을 매우 정확하게 투여할 수 있습니다. 아래 다이어그램을 보면 연속적으로 일정한 유량이 투여되는 것을 볼 수 있는데, 이는 스텝 모터(stepper motor) 기술 덕분입니다. 투여량이 소량인 경우에도 가능합니다. 설정값과 비교하여 실제 유량에 대한 피드백을 제공하는 통합 유량 모니 

2. 간단한 투여:

또한 SMART 디지털 제품군은 손쉬운 시스템 통합을 위해 모듈식 펌프를 제공합니다. 알기 쉬운 메뉴 구조와 텍 스트가 펌프 상태에 대한 필수 정보를 제공하므로 시스템 운전자의 일상 업무가 수월해집니다. 이 펌프와 통신 하는 것이 더 이상 시스템 통합에서 문제가 되지 않습니다. E-Box로 연결하기만 하면 여러 가지 방식으로 전체 PLC와 통신할 수 있습니다.

출처:

*Harland Pond: 멤브레인 여과에서 펌프 변속 드라이브 솔루션 사용