작성자: Richard Juskowiak, Donaldson 공정 필트레이션 부문
역삼투(RO) 필트레이션 시스템은 식음료, 의약품 및 기타 소모품 가공에 사용되는 물을 정화합니다. RO 멤브레인은 제품 안전의 핵심이며 교체 비용도 많이 들기 때문에 생물막이 쌓이지 않도록 보호하는 것이 중요합니다. 생물막은 박테리아가 활성탄 이염소화 단계에서 생존하고 다운스트림에서 증식하여 장비의 표면에 미생물 군집을 형성할 때 발생합니다.
더 나은 원수를 사전 여과할수록 RO 시스템에서 생물막 형성을 더 잘 방지할 수 있어, 제품 안전과 RO 멤브레인 수명이 향상됩니다. FDA에 따르면 물이 RO 시스템에 유입되기 전에 물에 프리 필터를 사용해야 하지만, 사용된 프리 필터의 유형에 주의를 기울이면 많은 이점을 얻을 수 있습니다.
미생물 및 유해한 탄소 파티클(particle)을 효과적으로 차단하는 RO 멤브레인은 일반적으로 최대 2년 동안 지속되는데, 1년 이내에 오염되는 RO 멤브레인은 사전 필트레이션 성능이 표준 이하인 것일 수 있습니다.
고성능 사전 필트레이션으로 RO 멤브레인을 더 잘 보호할 수 있는 세 가지 방법은 다음과 같습니다.
1. 필터 구성에 주의를 기울이십시오.
산업 표준에 따르면 RO 사전 필트레이션에 5 미크론 필터가 권장되지만 모든 5 미크론 필터가 동일한 것은 아닙니다. 수년 동안 가공업체의 유일한 선택은 폴리프로필렌 실린더에 부직포 폴리머가 주입된 멜트 블론 필터였습니다. 이 제조 공정의 무작위성으로 인해 열린 공간 및 일정하지 않은 미생물 포집이 가능합니다.
이제 재료 과학자, 엔지니어 및 음료 가공업체 간의 협력 덕분에 개선된 필트레이션 기술을 사용할 수 있습니다. Donaldson의 LifeTec™이라는 이름으로 이러한 필터의 고급 미디어(Media) 구조와 하우징은 더 큰 용량과 안전성을 제공합니다.
LifeTec 미디어(Media)는 폴리프로필렌 케이지 내부에 플리츠로 접혀 있어, 멜트 블론 엘리먼트에 비해 필트레이션 표면적을 400% 확장합니다. 이에 따라 공정 유량을 방해하지 않고 더 많은 오염물을 포집합니다.
고밀도 미디어(Media)는 설계상 업스트림 측에 큰 기공이 있고 다운스트림 표면에서 작은 기공으로 좁혀집니다. 이 깔때기 구조로 특정 미크론 차단 범위가 형성되어 프리 필터가 효과적이라는 확신을 높여 줍니다.
2. 검증 가능한 효율을 찾으십시오.
필터를 선택할 때 공급업체의 기술 데이터 시트에서 미크론 크기 이외의 내용을 살펴보고 "효율" 등급을 찾아보십시오. 효율은 필터가 라벨의 미크론 범위에서 포집하는 것으로 확인된 입자의 비율입니다. 필터 제조업체를 관리하는 널리 허용되는 측정 표준이 없으므로 이 영역에서의 식별이 중요합니다. 미크론 등급은 "공칭" 및 "절대"라는 용어와 함께 매우 주관적인 것으로, 식품 내용 표시 라벨에 "저지방"이라고 나와 있는 것과 유사합니다.
이러한 혼란이 어떻게 발생할 수 있는지 설명하기 위해 Donaldson은 하나같이 1 미크론의 오염물을 제거한다고 주장하는 서로 다른 다섯 개 제조업체의 멜트 블론 필터를 테스트했습니다. 멜트 블론 필터의 무작위 섬유 구성으로 인해 효율 성능은 20% 미만에서 98% 이상까지 다양했습니다.
최신 필트레이션 기술은 훨씬 더 정확할 수 있습니다. 예를 들어, LifeTec 필터의 효율은 Donaldson이 모든 공정 필터에 대해 제공하는 실험실 테스트를 통해 확인할 수 있습니다.
예를 들어, 포집 크기가 1 미크론인 LifeTec 절대 등급 필터는 항상 1 미크론 이상의 파티클(particle)을 99.98% 제거합니다. Donaldson은 주기적으로 필터를 다시 테스트하여 이 성능을 확인하고 모든 라벨링 및 데이터 시트에 이 등급을 공개적으로 게시합니다.
플리츠 필터의 먼지 포집 성능과 더 높은 처리량
3. 장기적인 비용을 고려하십시오.
마지막으로, 가장 낮은 비용으로 생물막 축적을 방지하기 위한 시도를 진지하게 고려할 때는 프리 필터의 구매 가격만을 두고 생각하지 마십시오. 많은 공장에서는 일상적으로 일주일에 한 번 멜트 블론 RO 프리 필터 교체 일정을 잡습니다. 이러한 비용은 쌓이게 됩니다.
고급 플리츠 필터는 초기 비용은 더 들 수 있지만 장기적으로 봤을 때 발생 가능한 비용 절감 효과는 상당히 클 수 있습니다.
- 더 나은 보호와 함께 최대 2배 더 오래 지속되는 RO 멤브레인
- 오래 지속되는 필터로 생산 가동 중지 시간 단축 및 유지 보수 감소
- 미생물이 업스트림에서 더 많이 제거되므로 오염 위험 최소화
최적의 RO 멤브레인 보호를 위해 Donaldson의 필트레이션 엔지니어는 물이 RO 멤브레인에 닿기 전에 멜트 블론 필터 대신 또는 멜트 블론 필터 바로 뒤에 1 미크론 절대 등급 플리츠 필터를 설치할 것을 권장합니다. 이렇게 하면 RO 멤브레인의 수명이 연장될 뿐만 아니라 프리 필터 자체가 더 오래 지속되고 플리츠 설계로 인해 고유량을 유지합니다.
또한 운영자가 해당하는 미크론 크기로와 잔류 효율 데이터를 처리하고비교해서 이를 공개적으로자유롭게 게시하는 제조업체로부터 필터를 공급받는 것이 중요합니다.
