EN
수도 및 하수 처리에서 유량계의 주요 응용 분야 및 최적화
Time : 2025-09-11
수도 및 하수 처리에서 유량계의 주요 응용 분야 및 최적화
전 세계적으로 물 사용량이 급격히 증가함에 따라 하수 배출량도 지속적으로 늘고 있다. 수도 및 하수 처리 시설은 환경 친화적인 방식으로 하수를 처리하고, 자원을 최대한 회수하며, 안전하고 고품질의 식수를 생산·공급해야 하는 중요한 임무를 수행한다. 이러한 복잡한 과정에서 유량계는 정밀 측정 도구로서 필수적인 역할을 하며, 처리 공정 개선 및 최적화에 충분한 가능성을 제공한다.
다음은 유량계를 사용하여 수도 및 하수 처리 공정을 개선할 수 있는 10가지 방법이다. 이러한 응용 분야는 처리 효율성을 높일 뿐만 아니라 수자원의 지속 가능한 관리에 대한 견고한 기술적 지원을 제공한다.
1. 식수 생산 및 공급 시스템
음용수 시스템은 엄격한 안전 요구사항을 충족해야 하며, 유량계는 해당 시스템이 제조 과정의 모든 단계에서 정확한 제어를 할 수 있도록 도와줍니다.
가. 취수 관리: 취수는 수자원 생산의 첫 번째 단계이며, 지하수나 지표수를 효과적으로 관리하는 것을 포함합니다. 신뢰할 수 있는 유량계는 펌프와 하류 처리 공정의 올바른 작동을 보장하는 데 매우 중요합니다. 전자기 유량계, 클램프온 초음파 유량계, 개수로 유량계, 터빈 유량계 및 차압 유량계는 이 단계에서 가장 일반적으로 사용되는 기술입니다. 이들 기기는 정확한 유량 데이터를 제공하여 후속 처리 공정의 기반을 마련합니다.
b.정수 및 여과 최적화: 정수 및 여과 단계에서 유량 모니터링은 응집제 및 폴리머의 주입량을 정확하게 조절할 수 있도록 도와주며, 이는 효과적인 수처리 여과에 매우 중요합니다. 적절한 유량 모니터링은 필터 역세척 사이클의 효율성도 보장하여 시스템 운영의 효율성을 유지합니다. 이 단계에서 사용되는 주요 유량계 기술에는 전자기 유량계, 클램프온 초음파 유량계, 터빈 유량계 및 차압 유량계가 포함됩니다.
c.처리 및 소독 관리: 수처리 과정에서는 물의 소독, pH 조절, 부식 방지 및 불소화를 위해 적절한 첨가제를 투입해야 하며, 이는 수질이 엄격한 안전 기준을 충족시키기 위함입니다. 유량계는 이러한 과정에서 정확한 약품 주입이 이루어지도록 보장하여 과다 또는 미량 주입을 방지합니다. 일반적으로 사용되는 유량계로는 전자기 유량계, 클램프온 초음파 유량계, 터빈 유량계 및 코리올리 유량계가 있습니다.
d.급수 배분 네트워크 균형 조절 및 누수 모니터링: 급수 공급은 단순한 전달을 넘어서 하중 균형 조절과 누수의 신속한 파악이 필요합니다. 유량 속도를 면밀히 모니터링함으로써 급수망의 압력과 흐름 분배를 효과적으로 관리할 수 있습니다. 전자기 유량계, 직렬 및 클램프온 초음파 유량계는 이 과정에서 고정확도 측정을 제공하여 스마트 물 관리를 가능하게 합니다.
e.최종 수도 계량: 주민, 기업, 산업 시설 또는 기타 수도 공급처에 안전한 식수를 공급하는 마지막 단계에서는 물의 부피를 정확하게 측정해야 합니다. 이 과정에 사용되는 최고 수준의 유량계 기술로는 전자기 유량계, 직렬 유량계, 클램프온 초음파 유량계 및 적층식 유량계가 있으며, 이를 통해 최종 수도량을 효율적이고 효과적으로 모니터링할 수 있습니다.
2.수집 및 재활용 시스템
하수 및 공업용 폐수 처리장은 재사용 또는 안전한 방류를 위해 물을 정화하는 중요한 역할을 수행한다. 유량계는 방류수의 품질과 상태를 보장하는 데 있어 핵심적인 역할을 한다.
a. 하수 수집 및 양수장 모니터링: 수집은 폐수 재활용의 첫 번째 단계이다. 총 취수량을 파악하기 위해서는 폐수 유량과 양수장 배출 유량을 정확하게 측정하는 것이 중요하다. 이 공정에 적용되는 최고 수준의 기술로는 전자기 유량계, 클램프온 초음파 유량계, 개수로 유량계가 포함된다. 최근에는 초음파 도플러 유량계가 국내 하수원수 환경에도 성공적으로 적용되고 있다. 이 유량계의 측정 정확도는 기존의 전자기 유량계와 비슷하며, 간섭 영향을 적게 받고 안정성이 향상되었다.
가.에어레이션 공정 제어: 에어레이션 단계에서 운영자는 미생물의 성장을 조절하는 공기 흐름을 기반으로 에어레이션 탱크에 주입되는 공기의 양을 정확하게 제어해야 합니다. 와류 유량계 및 차압 게이지와 같은 유량계는 공기 흐름을 정확하게 측정하여 효율적인 에어레이션을 유지하는 데 도움을 줍니다. 에어레이션 후에는 전자기 유량계 또는 클램프온 도플러 초음파 유량계를 사용하여 폐수 흐름을 측정할 수 있습니다. 도플러 효과를 기반으로 작동하는 도플러 유량계는 현탁 입자와 기포가 다량 포함된 복잡한 폐수 환경에 특히 적합하며, 유속과 유량을 정확하고 신뢰성 있게 측정할 수 있습니다.
c. 혐기성 소화 모니터링: 소화 단계에서 혐기성 소화 공정(산소가 없는 상태에서 박테리아가 유기물을 분해하는 과정)과 생성된 바이오가스 또는 슬러지의 양을 모니터링하는 것은 가스 축적 방지, 환경 배출 최소화 및 시스템 운전 지원을 위해 매우 중요합니다. 최적의 성능과 정확도를 위해 플랜트에서는 흔히 차압식 유량계 또는 삽입형 유체 와동 유량계를 선택하여 소화 단계 동안 안정성을 확보합니다. 4. 정확한 화학 약품 투입: 염소, 탈염소제, pH 조절제와 같은 처리 첨가제의 적절한 양을 투입하는 것은 수처리 과정에서 매우 중요합니다. 유량계는 작업자들이 부식성 화학 물질을 정확하게 측정할 수 있도록 도와주며, 화학 탱크 수위 변동으로 인한 압력 변화를 보상해 줍니다.
d.방류 및 재이용 계량: 최종 방류 또는 재이용 단계에서 유량 모니터링은 규제 준수를 보장하고, 방류된 수량을 측정하며, 추가 요금 부과 보고 및 재이용 계획 수립을 위해 필요합니다. 이 단계에서 주요 유량계 기술에는 전자식 유량계, 클램프온 초음파 유량계 및 개수로 유량계가 포함됩니다. 유량계는 온라인 수질 모니터링 장비와 함께 사용하여 폐수 내 오염물질 농도를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 유량과 농도 데이터를 결합함으로써 총 오염물질 배출량을 정확하게 관리할 수 있습니다.
3. 유량계 설치 시 고려사항
상하수도 처리시설이 처음으로 유량계를 설치하거나 기존 시스템의 정확도를 향상시키려는 경우, 시스템의 안전성과 다양성 요구사항을 충족하는 올바른 계측기를 선택하기 위해서는 여러 요소를 고려하는 것이 중요합니다.
수질 특성: 물 또는 폐수의 불순물, 부식성, 전도율 및 기타 특성에 따라 가장 적합한 유량계를 선택하십시오. 예를 들어, 전자기 유량계는 전도성이 있는 액체에 적합한 반면, 도플러 초음파 유량계는 다량의 부유입자를 포함한 복잡한 유체 환경에 더 적합합니다.
정확도 및 안정성 요구사항: 다양한 공정 단계에서는 측정 정확도 요구사항이 다릅니다. 해당 정확도(예: ±0.5%R 이상)를 충족하고 우수한 안정성을 갖춘 유량계를 선택해야 합니다.
설치 및 유지보수 용이성: 설치 조건(예: 직관 요구 길이), 유지보수 요구사항 및 장기적인 운전 신뢰성을 고려하십시오. 예를 들어, 클램프온 초음파 유량계는 배관 절단이 필요 없으며 설치가 용이합니다.
원격 데이터 전송 및 통합: 사물인터넷(IoT) 및 지능형 기술의 발전에 따라 원격 모니터링(예: 4G 무선 원격 전송)을 지원하는 유량계는 보다 대규모 모니터링 및 관리 시스템에 손쉽게 통합될 수 있으며, 실시간 데이터 수집, 전송 및 분석을 가능하게 하고, 정밀 관리 및 의사결정을 지원합니다.
4. 요약: 유량계의 핵심 가치와 미래 전망
상하수도 처리에서 사용하는 유량계는 단순한 측정 도구를 넘어서, 정밀 운전, 에너지 절약 및 소비 감소, 기준 준수 배출, 자원 회수 등을 가능하게 하는 핵심 기술 중 하나입니다.
정확하고 신뢰성 있는 데이터 지원을 통해 유량계는 물 처리 시설에서 공정 제어를 최적화하고, 처리 효율을 향상시키며, 운영 비용을 절감하고, 자원 회수를 극대화하는 데 도움을 줍니다.
지속적인 기술 발전에 따라 유량계는 보다 높은 정밀도, 뛰어난 적응성, 지능화 및 통합성을 향해 진화하고 있습니다.
예를 들어, 복잡한 하수 환경에서 초음파 시간차법 적용에 있어 획기적인 발전이 이루어졌으며, IoT 기술을 통해 원격 모니터링 기능이 가능해졌습니다. 이는 유량계가 향후 물 및 하수 처리의 디지털화 및 지능화 전환 과정에서 보다 핵심적인 역할을 하게 될 것임을 시사합니다.
유량계의 적절한 선택, 설치 및 유지보수는 물 및 하수 처리 공정이 안정적이고 효율적이며 신뢰성 있게 운영될 수 있도록 보장하는 데 필수적이며, 궁극적으로 지속 가능한 수자원 관리를 실현하는 데 기여합니다.
