Všeobecně Pro účely dezinfekce vody jakéhokoliv druhu se používá především chlor v nejrůznějších formách. Firma JESCO již mnoho roků úspěšně nabízí na trhu zařízení na plynulé měření a regulaci přebytku chloru (volný chlor: HOCl). Prostřednictvím okysličování organických nečistot se tvoří chloraminy (= vázaný chlor: mono-, di- a trichloramin). Obě složky společně, tj. součet volného a vázaného chloru, udávají celkový obsah chloru. Norma DIN 19643-1 udává limitní hodnoty pro volný a vázaný chlor pro vodu na koupalištích a v bazénech. Dodržování těchto hodnot je třeba permanentně zajišťovat a personál koupaliště anebo bazénu musí tyto hodnoty denně kontrolovat (na začátku, uprostřed a na konci denního provozu). V posledních letech se stále hlasitěji ozývá volání po automatickém měření a kontrole vázaného chloru. Chloraminy je třeba, podle názoru odborníků, klasifikovat jako zdravotně závadné. A právě proto by měla být vyžadována racionální měřicí a regulační technika (viz také dávkování práškového aktivního uhlí AKODOS od firmy JESCO). Tak, jako jsou dneska běžně vyžadovány on-line záznamy volného chloru, budou v budoucnu vyžadovány tyto záznamy i pro vázaný chlor. Regulátor a měřicí zesilovač TOPAX NT Měřicí panel DCM01 Díky kombinaci dlouhodobě osvědčeného potenciostatického měřicího článku pro volný chlor PM01, našeho měřicího článku pro celkový chlor GCM a vysokého početního výkonu regulátoru a měřicího zesilovače TOPAX NT je možné provádět diferencované měření. Takto lze nyní realizovat neustálou indikaci a záznamy volného a vázaného chloru a odpovídající požadované dávkování práškového aktivního uhlí, resp. přívod čerstvé vody. Kompletní řešení se nazývá JESCO DCM01, což znamená měření, ovládání a regulaci veškerých parametrů, podléhající záznamové povinnosti. Měřicí článek pro volný chlor Potenciostat PM01 Panel JESCO-DCM01 je měřicí systém, který byl navržen podle nejnovějšího stavu elektroniky a senzoriky. Přídavné chemikálie, které jsou při automatizované chemické analýze normálně nezbytné, se při použití systému JESCO-DCM01 nemusí používat. Měřicí článek pro celkový chlor GCM stav 03.2009 strana D3.01
Funkční popis Měřicí signály ze senzorů pro volný chlor, celkový chlor, hodnoty ph a Redox, teplota a průtok, jsou přivedeny na měřicí zesilovač TOPAX NT, kde se ověřuje jejich věrohodnost a pomocí vyhodnocovacího softwaru se dále zpracovávají. Další přístroj pro vyhodnocení naměřených hodnot celkového chloru tedy již není třeba. Na displeji se kromě naměřených hodnot od senzorů objeví hodnota vázaného chloru. Tato hodnota vyplývá z rozdílu mezi celkovým a volným chlorem. Naměřené hodnoty pro volný, vázaný a celkový chlor jsou kompenzovány podle teploty a hodnoty ph. Hydraulický systém Měřená voda protéká přes hadicové šroubení (1) v bloku PMMA, kde se nejdříve zbavuje částeček nečistot průchodem přes filtr (2). Hrubé předběžné nastavení průtoku měřené vody se provádí pomocí jehlového ventilu (3). Rovnoměrný a plynulý průtok zajišťuje hydrostatický regulační systém (4), který se stará také o oddělení plynových bublinek. Potenciostatický měřicí článek sestává ze tří elektrod a potenciostatu a byl vyvinut k měření volného chloru (5). Součástí tohoto článku je referenční elektroda (5a). Kolík pro vyrovnávání potenciálu (6) odvádí případný rušivý potenciál. Při dostatečném průtoku měřené vody plovák (7) sepne jazýčkový kontakt (8). Senzory pro hodnoty ph (9) a Redox (10) jsou v provedení jako sdružená měřicí souprava. Odporový snímač teploty (11) registruje teplotu. Článek pro měření celkového chloru (12) se uchycuje na armaturu měřicího článku (13) a jeho přesně opracovaná tryska (14) zajišťuje rovnoměrné náběhové proudění měřicího článku. Po průchodu přes senzory proudí voda bez tlaku do sběrné nálevky (15). Přetok hydrostatického regulačního systému (16) je výkyvný a dimenzován pro odběr měřené vody za účelem kontrolního měření. 1. hadicové šroubení 2. filtr 3. jehlový ventil 4. hydrostatický regulační systém 5. měřicí článek k měření volného chloru 5a referenční elektroda 6. kolík pro vyrovnávání potenciálu 7. plovák 8. jazýčkový kontakt 9. senzor ph 10. senzor Redox 11. odporový snímač teploty 12. článek pro měření celkového chloru 13. armatura měřicího článku 14. tryska 15. sběrná nálevka 16. hydrostatický regulační systém Senzory Měřicí článek na měření volného chloru Měření přebytku chloru na měřicím panelu PM01 se provádí na základě potenciostatického principu měření. Potenciostatický měřicí článek sestává ze tří elektrod v kombinaci zlato,-kclušlechtilá ocel. Tímto měřením a prostřednictvím speciální vyhodnocovací elektroniky v měřicím zesilovači se eviduje pouze volný chlor. Ostatní ionty, které například u ampérometricky pracujících měřicích článků vyvolávají nulový proud, budou ignorovány. Tudíž u potenciostaticky zatěžovaných měřicích článků není třeba žádná kalibrace nulového bodu. U článku na měření přebytku chloru panelu PM01 v proudu vody rotují uložené kuličky, které s pomocí rovnoměrně protékající měřené vody zbavují elektrody pasivační vrstvy a tímto tedy zajišťují čištění elektrod. Po náběhové fázi, která trvá několik hodin, pak tyto kuličky způsobují dlouhodobou stabilitu měření chloru. Manuální čištění měřícího článku v určitých časových intervalech tedy není třeba. stav 03.2009 strana D3.02
1. Zlatá elektroda 2. Referenční elektroda 3. Tryska pro tangenciální proudění 4. Skleněné kuličky, rotující v proudu vody a zajišťující čištění elektrod 5. O-kroužek pro vystředění referenční elektrody Měřicí článek GCM na měření celkového chloru Článek GCM je potenciostatický měřicí článek na měření celkového chloru, který je potažený membránou. Tato membrána činí měřicí systém necitlivý na nečistoty a potenciostatický princip měření zajišťuje stabilní naměřené hodnoty. Kalibrace měřicího článku se provádí pomocí běžných fotometrů, např. metodou DPD. Sdružený měřicí článek na měření hodnot ph a Redox Každý sdružený měřicí článek PE 110 a ME 110 je vybaven držákem z umělé hmoty a náplní z elektrolytu. Montáž senzorů se provádí pomocí dodávaných šroubení Pg. Při kalibrování je možné měřicí článek zavěsit do trubkové svorky v přední části akrylového bloku. Snímač teploty Odporový teploměr, typ Pt 100, v kovové ochranné trubce. Filtr měřené vody V akrylovém bloku je zabudován filtr pro filtraci měřené vody. Velikost ok filtru je 0,5 mm. Tento filtr je určený k tomu, aby zadržel případné drobné nečistoty ve vodě. Pokud je měřená voda silně znečištěná, pak je třeba instalovat ještě jeden předřazený vodní filtr s velikostí ok např. 80 µm (viz příslušenství). Hydrostatická regulace průtoku Proudění měřené vody se nastavuje pomocí jehlového ventilu DN2,5. Vnitřní přepadové potrubí v akrylovém bloku zajišťuje proud vody v článku na měření chloru a tím také rovnoměrné čištění elektrod, jehož výsledkem jsou stabilní naměřené hodnoty. Přepadové potrubí zároveň odděluje plynové bublinky z měřené vody. Měřicí článek vyžaduje průtok vody asi 45 l/h, přičemž jehlový ventil je většinou nastaven na hodnotu asi 50 l/h. To znamená, že přebytečná voda musí odtékat přes přepadovou trubku. Sledování průtoku Plovák v akrylovém bloku ukazuje, zda protéká dostatečné množství vody pro spolehlivé měření. Při dostatečném průtoku měřené vody tyčkový magnet sepne v tělese plováku jazýčkový kontakt na průchod. Tento kontakt svojí činností umožňuje, aby elektronický regulátor v případě nedostatku vody uzavřel všechny ovládací ventily a tím zabránil nebezpečnému předávkování. Vyrovnání potenciálu Často je měření volného chloru a hodnoty ph omezováno prostřednictvím rušivého potenciálu, který je zavlečený do vody. Případný rušivý potenciál lze odvádět připojeným kolíkem pro vyrovnávání potenciálu na ochranný vodič. Ve zvláště závažných případech se do přívodního vedení instaluje ještě kousek kovu a tento se rovněž připojí na ochranný vodič. Vedení měřené vody Přívod vody Měřená voda se na měřicí panel přivádí trubkami z umělé hmoty v provedení z PVC nebo PE. V žádném případě se nesmí použít kovové trubky, poněvadž naměřený výsledek by byl značně zkreslen díky úbytku chloru na kovovém povrchu. Měřená voda by měla být přivedena pokud možno v co nejkratší době od místa odběru k měřicímu panelu. Krátké ztrátové časy je možné dosáhnout použitím co nejkratšího vedení s pokud možno co nejmenším průřezem. V případě použití vedení DN 6 délky 50 m z toho vyplývá ztrátový čas asi 2 minuty. Pokud se průřez vedení na základě ztrát třením ve vedení zvýší na DN 15, pak se tento ztrátový čas zvýší asi na 10 minut. U dlouhých vedení se tudíž doporučuje, aby mezi místem odběru měřené vody a měřicím panelem se provedla instalace podle následujícího náčrtku. stav 03.2009 strana D3.03
Škrticí ventil vytváří dynamický tlak, který je potřebný u jehlového ventilu pro nastavení průtoku. Pokud je třeba počítat se zvýšeným znečištěním měřené vody, pak je třeba instalovat ještě jeden předřazený vodní filtr s velikostí ok např. 80 µm (viz příklad instalace). Tak je tomu především v případě otevřených koupališť s odběrem měřené vody přímo z bazénu, poněvadž zde se relativně malý zachycovač nečistot v akrylovém bloku může ucpávat spadlými květy a listím. Aby nedošlo ke značnému zkreslení výsledku měření úbytkem chloru ve filtru, je třeba filtrační vložku pravidelně čistit, resp. vyměňovat. Odtok vody Z akrylového bloku vedou dva proudy vody: jeden je z přepadové trubky a druhý z vlastního měřicího článku. Oba proudy vody se u měřicího panelu spojují uprostřed sběrné nálevky. Voda se pro manuální zkoušky odebírá u přepadové (výkyvné) trubky. Voda z nálevky musí odtékat volným spádem. Zpětné vedení vody do tlakového systému je zajišťováno např. ponorným čerpadlem, které je umístěno v záchytné nádobě (viz příklad instalace). Rozsah dodávky Plná verze hydraulického systému se dodává v provedení, připraveném k zapojení a to včetně zesilovače TOPAX NT, všech senzorů, spojovacího materiálu a malých dílů příslušenství. Senzory pro zjišťování celkového chloru, hodnot ph a Redox a referenční elektroda se balí samostatně. Z důvodů trvanlivosti se celý systém skladuje a dodává bez elektrolytu, resp. se zvláštními ochrannými víčky. Při vybalování je třeba dávat pozor na drobné díly a celý obsah balení zkontrolovat podle dodacího listu. Sada příslušenství měřicího panelu PM01 pro doplnění na DCM01 Obsahuje veškeré díly, aby bylo možné připravit měřicí panel PM01 na měření a indikaci volného, vázaného a celkového chloru (PM01 počínaje 10/00). Bez senzorů a zesilovače TOPAX NT Předpoklady: TOPAX NT, GCM, senzor Redox, senzor ph, teplotní snímač. Číslo dílu: 37002 Technické údaje měřicího panelu GCM01 měřicí rozsah - volný chlor 0-2 ppm měřicí rozsah - celkový chlor 0-2 ppm měřicí rozsah ph 6,5-8,5 měřicí rozsah Redox 0-1000 mv měřicí rozsah teplot 5 o c - 55 o C potřeba měřené vody 45 l/h tlak vody 0,2-6 bar rozměry 900x490x100 mm Příslušenství Samostatný filtr měřené vody s velikostí ok 80 µm s přípojkami pro hadici 6/12 a nástěnný držák pro montáž na zeď číslo dílu: 23733816 Měřicí panel DCM01 se zesilovačem TOPAX NT Plná verze je se všemi senzory pro měření a indikaci těchto hodnot: volný chlor vázaný chlor celkový chlor hodnota ph hodnota potenciálu Redox teplota číslo dílu: 23700701 Ostatní díly příslušenství na vyžádání. stav 03.2009 strana D3.04
Příklady instalace Legenda: 1 Odběr měřené vody 2 Filtr nečistot, 80 µm 3 Měřicí panel PM01 4 Čerpadlo zpětného vedení měřené vody 5 Dávkovací čerpadlo pro korekturu hodnoty ph 6 Místo vstřiku pro korekturu hodnoty ph 7 Vstřikovač se zpětným ventilem 8 Čerpadlo cirkulační vody 9 Regulační ventil plynného chloru 10 Průtokoměr plynného chloru 11 Zavedení roztoku chloru 12 Sada okruhu cirkulační vody 13 Nádrž na odstřikující vodu 14 Dávkovací čerpadlo aktivní uhlí 15 Místo vstřiku aktivní uhlí stav 03.2009 strana D3.05