물 처리의 '맥박 측정기': 필수적인 유량계

수처리라는 광대하고 정교한 '도시'에서 다양한 장비들이 각자의 역할을 수행하며 원수를 깨끗한 물로, 폐수를 정화된 물로 안전하게 전환하기 위해 협력하고 있습니다. 펌프가 심장이라면 배관은 혈관이며, 유량계는 전 시스템 곳곳에 분포된 '맥박 모니터'와 같습니다. 유량계는 물의 '심장 박동'인 유량을 지속적이고 정확하게 측정함으로써 공정 제어, 비용 산정 및 환경 보호를 위한 가장 기본적이고 핵심적인 데이터를 제공합니다.

그렇다면 물 처리의 다양한 단계에서 구체적으로 어떤 곳에 유량계가 필요할까요? 우리는 물의 여정을 따라가며 알아볼 수 있습니다.

I. 오염원 관리: 취수 및 유입 단계
원수 취수 지점: 강, 호수 또는 저수지에서 물을 취수할 때 유량계는 취수 펌프장의 배수관에 설치되어야 합니다. 그 목적은 다음과 같습니다.

총 취수량 측정: 이는 정수장과 수원 관리 단위 간 정산의 핵심 근거이며, 해당 지역의 총 수량 사용량(지역별 총 물 사용량 계산)을 파악하는 데 있어 기본 데이터입니다.

펌프 운전 제어: 유량 데이터는 펌프의 가동/정지 및 속도 조절을 최적화하여 에너지 절약과 소비 감소를 실현할 수 있습니다.

정수장/하수처리장 입구: 물이 처리장으로 유입되는 첫 번째 관문입니다. 이곳에서 유량계는 일종의 '경비원(sentry)' 역할을 합니다.

공정 제어의 기준: 유입 유량은 이후 모든 처리 공정(예: 약품 주입량, 송기량, 슬러지 배출량 등)의 파라미터 조절을 위한 기준치입니다. 즉, '얼마나 많은 물이 유입되는지'를 아는 것이 '얼마나 많은 약품을 투입할 것인가'를 결정하는 것입니다.

경고 로드: 강우 시와 같이 순간 유량이 과도하게 높을 경우 처리 시스템에 충격을 줄 수 있습니다. 유량계는 적시에 경고를 제공하여 운영자가 사전에 대비할 수 있도록 도와줍니다.

II. 공정의 정밀성: 핵심 처리 및 약품 주입 단계
이곳은 유량계가 가장 광범위하게 사용되며 요구 사항이 가장 정밀한 부분으로, 처리 효율성, 운영 안정성 및 비용 관리에 직접적인 영향을 미칩니다.

화학약품 주입: 수처리에는 응집제, 응집보조제, 소독제(예: 염소), 산/염기(pH 조절용) 등의 화학물질을 투입해야 합니다. 이러한 화학물질의 주입량은 유입 유량에 정확히 비례하도록 정밀하게 조절되어야 합니다.

비율 제어: 유량계의 신호가 계량 펌프(용적 펌프)로 전송되어 "유량에 따른 계량 공급"이 가능해집니다. 이를 통해 처리 효과를 보장(투입량 부족 방지)하면서도 낭비 및 2차 오염(과다 투입 방지)을 막을 수 있습니다. 이 단계에는 일반적으로 고정도 전자식 또는 질량 유량계가 사용됩니다.

슬러지 처리 라인:

슬러지 회류: 침전지 바닥에서 분리된 활성 슬러지를 생물 탱크의 전단으로 회류시키는 것은 미생물 농도를 유지하는 데 매우 중요합니다. 유량계를 사용하여 회류 비율을 정확히 제어함으로써 생물학적 시스템이 안정적이고 효율적으로 운영되도록 해야 합니다.

과잉 슬러지 배출: 시스템 내부에서 증식된 과잉 슬러지를 주기적으로 배출할 때 유량계를 사용하여 배출량을 정확히 제어함으로써 과다 또는 부족 배출로 인한 시스템 균형 저하를 방지해야 합니다.

슬러지 운반 및 탈수: 슬러지가 탈수 장비(예: 원심분리기, 벨트 필터 프레스)에 진입하기 전과 후에 유량계가 필요하여 진행 상황을 모니터링하고 생산량을 계산합니다.

에어레이션 공정 제어: 생물학적 처리 장치(예: AAO, 산화구조, 오폭식)에서 폐수로 펌프되는 공기 또는 산소의 양이 매우 중요합니다.

공기 유량계: 송풍기 또는 에어레이션 분기 파이프의 배출관에 설치된 가스 유량계는 에어레이션 강도를 모니터링하고, 에너지 소비를 최적화하며(에어레이션은 플랜트 내에서 가장 많은 에너지를 소비하는 장치 중 하나), 미생물이 분해 반응에 충분한 산소를 확보할 수 있도록 합니다.

여과 및 역세척:

필터 처리수: 각 필터의 처리수 유량을 모니터링하여 운전 상태와 성능을 평가합니다.

역세수: 필터는 주기적으로 깨끗한 물 또는 공기-물 혼합물로 역세척하여 여과 능력을 회복시켜야 합니다. 유량계는 역세척 강도와 시간을 조절하는 데 사용되어 세척 불충분 또는 물 낭비를 방지합니다.

III. 최종단계 모니터링: 방류수 및 공급단계
정수처리장 방류수 출구: 규제기관이 규정한 필수 설치 지점으로, 물 정화 처리 과정의 '최종 성적표'라고 할 수 있습니다.

배출 규제 준수 계량: 환경 당국은 방류수 유량과 오염물질 농도(예: COD, 암모니아 질소)를 기반으로 총 오염물질 배출량을 계산합니다. 이는 환경 모니터링 및 요금 산정을 위한 핵심 데이터입니다.

성능 평가: 하루 평균 실제 처리수량 통계는 운영 효율성과 처리 능력을 평가하는 데 중요한 지표입니다.

재활용 물 (재활용 물) 재사용: 고급 처리 후 사용자에게 공급되는 재활용 물 (예: 조경, 빨래, 산업 냉각) 에 대해서는 거래 결제 및 사용 모니터링을 위해 흐름 미터가 필요합니다.

깨끗한 물 전송 및 네트워크 유통: 시립 물 공급 네트워크에서 흐름 미터는 부스터 펌프 스테이션, 지역 측정 지역 (DMA) 및 큰 사용자 입구에 널리 설치됩니다.

네트워크 균형 및 누출 통제: 다른 지역의 유입과 출입율을 비교함으로써 파이프 라인 누출을 신속하게 찾아 평가하여 비 수입 물을 줄일 수 있습니다.

물 공급 (운송): 실시간 흐름 변화에 따라 펌프와 플랜트 용량을 과학적으로 운용하여 안정적인 물 공급 압력을 보장할 수 있습니다.

올바른 흐름계 를 어떻게 선택 합니까?
흐름계 요구 사항은 각 단계에 따라 다릅니다. 주요 고려 사항은 다음과 같습니다.

중형: 깨끗한 물, 하수, 진흙, 화학물질? 그 식이성과 전도성은 무엇일까요?

정확도 요구사항: 거래 정산용(고정확도)인지 공정 제어용(중정확도)인지?

관경 및 유량 범위: 대구경 저유속인지 소구경 고유속인지?

설치 조건: 충분한 직관 길이가 확보되었는지? 관로가 가득 찬 상태인지 부분 충만 상태인지?

일반적인 유량계 종류로는 전자기 유량계(전도성 액체에 적합), 초음파 유량계(가압 상태 설치에 편리), 와류 유량계(깨끗한 기체/액체용), 질량 유량계(고정밀 화학 측정용), 개수로 유량계(공장 배수로용) 등이 있습니다.

결론
요약하자면, 원수 한 방울의 유입부터 깨끗한 물 한 방울의 유출까지, 유량계의 존재는 정수 처리 과정의 전체 수명 주기에 걸쳐 존재합니다. 유량계는 생산의 "눈"이자, 비용의 "척도"이며, 환경 보호의 "지배자"입니다. 스마트 워터와 정밀화 관리(精细化管理) 시대에 정확하고 신뢰할 수 있는 유량 데이터는 점점 더 중요해지고 있으며, 이 "물의 도시"의 효율적이고 경제적이며 안정적인 운영을 위한 가장 강력한 데이터 펄스를 지속적으로 제공합니다.