NL7902177A

NL7902177A - Automatic metering of chemicals into swimming pools - with analysis of a mixed sample and using results to control chemical input

Info

Publication number: NL7902177A
Application number: NL7902177A
Authority: NL
Original assignee: Verder Vleuten Bv
Priority date: 1979-03-20
Filing date: 1979-03-20
Publication date: 1980-09-23

Abstract

In automatic metering of chemicals into swimming baths, water is withdrawn continuously from the bath and recycled to the bath after metering in the required chemicals. Samples are withdrawn continuously of the outlet and input streams and these are mixed in a controlled ratio in a mixer unit. Measurements (esp. Cl content and pH) are made on the mixed sample and the resulting readings are used to automatically control the input of chemicals such as chlorine bleach liquor and HCl or CO2 into the recirculating water stream. Process gives continuous, service-free monitoring of swimming pool water and maintains correct chlorine level and pH with very low lag times (e.g. a few secs) c.f. 1-10 hrs. for previous systems.

Description

* -1 - Njj 5 =» VERDER-VLEUTM B.V., te Vleuten.* -1 - Njj 5 = »VERDER-VLEUTM B.V., in Vleuten.

- Werkwijze voor het automatisch doseren van chemicaliën in zwembaden, alsmede inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze -- Method for the automatic dosing of chemicals in swimming pools, as well as a device for carrying out this method -

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het automatisch doseren van chemicaliën in zwembaden, alsmede op een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.The invention relates to a method for the automatic dosing of chemicals in swimming pools, and to a device for carrying out this method.

In zwembaden is de juiste dosering van chemicaliën, waarvan met name chloorbleekloog, zoutzuur en kooldioxyde worden 5 genoemd, van groot belang.In swimming pools the correct dosage of chemicals, of which in particular chlorine bleach, hydrochloric acid and carbon dioxide are mentioned, is of great importance.

Voor wat betreft chloor is waarschijnlijk de meest gebruikte methode wel het bepalen van het chloorgehalte met behulp van monsterneming en controle van dit monster met behulp van kleur-indicatie. Deze metingen zijn echter onnauwkeurig en wprden mees- 1Ό tal slechts eenmaal per dag verricht. Indien der gelijke metingen meermalen per dag worden verricht, verkrijgt men weliswaar een beter inzicht in het verloop maar dient een dienovereenkomstige hoeveelheid extra arbeid te worden verricht.With regard to chlorine, probably the most commonly used method is to determine the chlorine content by sampling and checking this sample by means of color indication. However, these measurements are inaccurate and are usually only performed once a day. If such measurements are carried out several times a day, it is true that a better insight into the progress is obtained, but a corresponding amount of extra work must be performed.

De toestand van het water kan ook worden bewaakt met behulp 15 van meting van de redox-potentiaal. De redox-potentiaal is dan een maatstaf voor de concentratie van chloor in het water en derhalve ook een maat voor de waterkwaliteit, in het bijzonder met betrekking tot de kans op infectie.The state of the water can also be monitored by measuring the redox potential. The redox potential is then a measure of the concentration of chlorine in the water and therefore also a measure of the water quality, in particular with regard to the chance of infection.

Een dergelijke redox-meting wordt uitgevoerd met behulp van 20 platina-calomel elektroden bij een meetbereik van 600-800 mV.Such a redox measurement is performed using 20 platinum calomel electrodes at a measuring range of 600-800 mV.

Ook de pH wordt meestal met behulp van afzonderlijke monsters bepaald. Hier geldt hetzelfde als met betrekking tot de chloor-bepaling is opgemerkt.The pH is also usually determined using separate samples. The same applies here as has been noted with regard to the determination of chlorine.

-I- 7902177 ' r 27902177 r 2

By de inloop in het zwembad wordt de gemeten redox-potentiaal, resp. pH in sterke mate beïnvloed door het toevoegen van chloor, resp. zuur. Aan de uitloop is de gemeten waarde slechts in geringe mate afhankelyk van de beginconcentratie; deze waarde wordt hier in sterke mate bepaald door de bacterio- 5 logische toestand van het afgevoerde badwater.The measured redox potential, resp. pH strongly influenced by the addition of chlorine, respectively. acid. The measured value at the run-out is only slightly dependent on the initial concentration; here this value is largely determined by the bacteriological state of the discharged bath water.

Tot dusverre vormde de lange dode tyd tydens de regeling een groot probleem. Deze dode tyd (1-10 uren) ontstaat doordat het gechloreerde water, resp. het water waaraan zuur is toege-voegd, eerst het gehele bad moet doorstromen voordat aan de 10 uitloop een teveel of te weinig kan worden vastgesteld. Dit betekende, dat een automatische registratie van de pH en het chloorgehalte in de uitloop wel mogeiyk was maar dat by gebruik van deze waarden als basis voor het toevoegen wel het nadeel van de zeer grote dode tyd werd ondervonden, met andere woorden 15 er trad een schommeling en vaak na-yling in chloorwaarde en pH op.So far, the long dead tydy under the scheme has been a major problem. This dead time (1-10 hours) is caused by the chlorinated water resp. the water to which acid has been added must first flow through the entire bath before an excess or too little can be determined at the outlet. This meant that an automatic recording of the pH and the chlorine content in the outlet was possible, but that the use of these values as the basis for the addition did cause the disadvantage of the very large dead tyd, in other words fluctuation and often after-yling in chlorine value and pH.

Gevonden werd, dat de bovengenoemde problemen kunnen worden ondervangen, door een gedeelte van de inloopstroom en een gedeelte van de uitloopstroom van het zwembadwater af te 20 takken, tezamen in een mengeenheid te brengen en daarin de meting uit te voeren, de verhouding van de afgetakte hoeveelheden van de in- en uitloop worden hierby geregeld door middel van een in het water-circuit werkende verhoudingsregelaar, welke op een voor het betreffende zwembad constante verhouding iigesteld.is, 25 waarby de dode tyd beperkt is tot slechts enkele seconden, en op basis van de verkregen meetgegevens de toevoeging van chemicaliën automatisch te regelen.It has been found that the above-mentioned problems can be overcome by branching off a part of the inlet flow and a part of the outlet flow of the swimming pool water, placing them together in a mixing unit and performing the measurement therein, the ratio of the branching off quantities of the inflow and outflow are controlled here by means of a ratio controller operating in the water circuit, which is set at a constant ratio for the respective swimming pool, whereby the dead time is limited to only a few seconds, and based on of the obtained measurement data to automatically regulate the addition of chemicals.

De in te stellen mengverhouding is afhankelyk van de in-houd en de constructie van het zwembad, van de doorstroomsnel- 30 heid van het water en van de dode tyd van het meetsysteem. Het blykt dat by elke installatie de gezochte verhouding constant blyft. By het in bedryf stellen wordt deze verhouding eenmaal gezocht en behoeft niet meer te worden gewyzigd. Door sturen van de chloor- respectievelyk zuurtoevoeging met behulp van de 55 gemeten spanningen kan de dode tyd beperkt worden tot enkele seconden.The mixing ratio to be set depends on the content and construction of the swimming pool, on the flow rate of the water and on the dead time of the measuring system. It turns out that the ratio you are looking for remains constant for each installation. By putting it into operation, this ratio is searched once and no longer needs to be changed. By controlling the chlorine or acid acid addition using the 55 measured voltages, the dead time can be limited to a few seconds.

7902177 3 2¾ de nieuwe werkwyze ‘bereikt men door de verhoudingsgewijze inschakeling van de inloop- en uitloopmeting op de chloorregelaar en de zuurregelaar de volgende voordelen: 1) Vermeden van een overdosering van de bekkeninloop, 2) Korte regeltjjden en daardoor eenvoudiger opbouw van regelaar 5 en regelschaal, 3) Beïnvloeding van de regelaar door de uitloopmeting en verhindering van het dalen van het chloorgehalte tot een te laag niveau, dit wil zeggen in de praktijk onder de 0,3 mg/l, 4) Een aangename zwemomgeving door het lagere chloorgehalte, "*0 5) Een geringer chloorverbruik.7902177 3 2¾ The new operating mode is achieved by the relative activation of the run-in and run-out measurements on the chlorine controller and the acid controller, with the following advantages: 1) Avoid overdosing of the pelvic inlet, 2) Short regulating times and therefore simpler construction of controller 5 and control scale, 3) Influence of the controller by the run-out measurement and prevention of the drop in the chlorine content to too low a level, i.e. in practice below 0.3 mg / l, 4) A pleasant swimming environment due to the lower chlorine content , "* 0 5) Less chlorine consumption.

De toegepaste verhoudingsregelaar functioneert in het water-circuit en kan geschieden door middel van fynregelventie-len, geplaatst in de toeloopleiding naar het zwembad en geplaatst in de uitloopleiding van het zwembad. Deze regelaar functioneert 15 als een traploze regelinstelling, waarvan de verhouding instelbaar is van 10:1 tot 1:10.The ratio controller used functions in the water circuit and can be effected by means of fyn control valves, placed in the inlet pipe to the pool and placed in the outlet pipe of the pool. This controller functions as a stepless control setting, the ratio of which is adjustable from 10: 1 to 1:10.

Toor de inschakeling van beide meetwaarden, over een verstelbare verhoudingsregelaar, kan de invloed van de meting gradueel worden ingesteld. By de verhouding van 10:0 (inloop: 20 uitloop), is alleen de inloopmeting werkzaam. Bjj een verhouding van 8 : 2 heeft de inloopmeting een gewicht van 80 % en de uitloopmeting een gewicht van 20 %.By switching on both measured values via an adjustable ratio controller, the influence of the measurement can be gradually adjusted. With the ratio of 10: 0 (run-in: 20 run-out), only the run-in measurement is effective. At a ratio of 8: 2, the run-in measurement has a weight of 80% and the run-out measurement has a weight of 20%.

De technische opbouw van een dergelijke installatie kan relatief eenvoudig zyn. De redox- en temperatuurcompensatie 25 elektroden en pH meetelektroden worden in eenvoudig FVC-door-vloeielementen ingebouwd. Als verbinding van de toe- en afvoer-leiding naar de meetelementen kan een eenvoudige kunststoflei-ding worden toegepast.The technical structure of such an installation can be relatively simple. The redox and temperature compensation electrodes and pH measuring electrodes are built into simple FVC flow-through elements. A simple plastic pipe can be used as a connection from the supply and discharge pipes to the measuring elements.

Een meetversterker voor de metingen met verhoudingsinstel- 30 ling, (gewenst voor het verkrijgen van een sterkere stuurstroom * ter bediening van de toevoegorganen), chloorregelaar alsook een veelkleurige punt schrijver kunnen in een schakelkast worden ondergebracht .A measuring amplifier for the measurements with ratio adjustment, (desired to obtain a stronger control current * to operate the additives), chlorine controller as well as a multicolour point writer can be accommodated in a control cabinet.

7902177 47902177 4

Door de controle van het badwater aan de in- en uitloop door middel van een redox-meting wordt de toestand van het water duidelijk aangetoond.The status of the water is clearly demonstrated by checking the bath water at the inlet and outlet by means of a redox measurement.

De metingen worden dan continu uitgevoerd, kort voor de inloop en na de haarfilter. Door de beide doorvloeiapparaten 5 waarin de redox- en de temperatuurcompensatie alsmede de pH elektroden zijn ingebouwd, stroomt een hoeveelheid water, welke doelmatig bijvoorbeeld 50 liter water per uur kan zijn.The measurements are then carried out continuously, shortly before the run-in and after the hair filter. A quantity of water flows, which can expediently be, for example, 50 liters of water per hour, through the two flow-through devices 5 in which the redox and temperature compensation and the pH electrodes are incorporated.

Bij de inloop naar het zwembad mag het chloorgehalte niet hoger liggen dan 0,7 mg/l of ca. 7é0 m7. 10When running into the pool, the chlorine content may not exceed 0.7 mg / l or approx. 7 ° 0 m7. 10

In de uitloopmeting mag het chloorgehalte niet onder de 0,5 mg/l liggen of ca. J20 m7. Het zal duidelijk zijn, dat dergelijke waarden berusten op thans geldende voorschriften resp. gebruikelijke waarden maar dat deze op zichzelf zonder het karakter van de werkwijze te veranderen ook anders kunnen liggen. De 15 vermelde spanningen zijn slechts richtwaarden, afhankelijk van de algemene toestand van het water, en van de toegepaste installatie.In the run-out measurement, the chlorine content must not fall below 0.5 mg / l or approx. J20 m7. It will be clear that such values are based on currently applicable regulations, respectively. usual values, but that these in themselves can be different without changing the character of the method. The stated voltages are only guide values, depending on the general condition of the water and the installation used.

Wanneer deze waarden bekend zijn, veranderen zij slechts weinig in de tijd.When these values are known, they change little over time.

Bij registratie van de bovenbedoelde redox-waarden en pH- 20 waarden wordt een permanente contrSle over de toestand en de biologische belasting van het badwater verkregen.When the above-mentioned redox values and pH values are registered, a permanent control over the condition and the biological load of the bath water is obtained.

De installatie kan op zeer eenvoudige wijze in bedrijf worden gesteld. Nadat de installatie gereed is, worden de beide mV-meetwaarden die overeenkomen met 0,3 mg/l en 0,7 mg/l chloor 25 in het badwater, bepaald. Indien men uitgaat van andere grenswaarden, worden overeenkomstige waarden ingevoerd. Een dergelijke bepaling kan uiteraard ook volgens de reeds vermelde kleurmethode geschieden.The installation can be commissioned in a very simple manner. After the installation is complete, the two mV measured values corresponding to 0.3 mg / l and 0.7 mg / l chlorine in the bath water are determined. If other limit values are used, corresponding values are entered. Such a determination can of course also be made according to the aforementioned coloring method.

Zoals ook reeds in het bovenstaande is vermeld, liggen de 30 mV-waarden tussen 720 en J60 m7. Een verdere ijking van de installatie is hierbij niet noodzakelijk.As also mentioned above, the 30 mV values are between 720 and J60 m7. A further calibration of the installation is not necessary.

De inrichting volgens de uitvinding is eveneens probleemloos in het onderhoud. Bij constant gebruik vervuilt de redox-elektrode in 4 a é weken. Eeinigen met schuurpoeder is dan vol- 55 doende om de elektrode na 3 M uur opnieuw voor gebruik te 7902177 5 kunnen toepassen. De temperatuurcompensatie-elektrode vergt geen onderhoud.The device according to the invention is also problem-free in maintenance. With constant use, the redox electrode becomes dirty in 4 to one weeks. Cleaning with abrasive powder is then sufficient to be able to reuse the electrode after 3M for 7902177 use. The temperature compensation electrode requires no maintenance.

Het onderhoud van de pH-meetelektroden geschiedt door reinigen met alcohol.The maintenance of the pH measuring electrodes is done by cleaning with alcohol.

By een groot aantal proeven is gebleken dat dit automatisch 5 werkende systeem voor chloordosering 10 a JO % van het huidige chloorverbruik bespaart.A large number of tests have shown that this automatic chlorine dosing system saves 10 a JO% of the current chlorine consumption.

Voordelen ten opzichte van conventionele systemen zijn derhalve: 1) Toepassing standaard 1-punts meetsystemen voor pH en redox. 10 2) Storingsvrije verhoudingsregelaar opgebouwd uit standaard komponenten in het watercircuit.Advantages compared to conventional systems are therefore: 1) Application of standard 1-point measuring systems for pH and redox. 10 2) Interference-free ratio controller built from standard components in the water circuit.

5) Kontinu instelbare traploze verhoudingsregelaar.5) Continuously adjustable stepless ratio controller.

4) Eenvoudige montage. Geen service noodzakelijk.4) Easy mounting. No service necessary.

5) Aangename zwemomgeving. 155) Pleasant swimming environment. 15

In bijgaand figuur wordt een voorbeeld weergegeven van een inrichting volgens de aanvrage.The accompanying figure shows an example of a device according to the application.

In deze figuur stelt 1 een circulateepomp, 2 een filter, 5 organen voor het toevoegen van chloorbleekloog en zoutzuu^” 4 een verhoudingsregelaar, 5 een mengeenheid met elektroden en 6 een regelkast met daarin de automatische sturing voor de toevoeging van chloorbleekloog, zoutzuur of CO^. Deze kunnen uitgevoerd zijn als pomp of in het geval van C02 als magneet-klep.In this figure, 1 represents a circulating pump, 2 a filter, 5 means for adding chlorine bleach and brine, 4 a ratio regulator, 5 a mixing unit with electrodes and 6 a control cabinet containing the automatic control for the addition of chlorine bleach, hydrochloric acid or CO ^. These can be designed as a pump or in the case of CO2 as a solenoid valve.

/- of C02 790 2 1 77/ - or C02 790 2 1 77

Claims

Method for dosing chemicals in swimming pools, characterized in that a part of the inlet flow and a part of the nitrange flow of the swimming pool water are branched off and placed together in a mixing unit and carrying out the desired measurements therein, thereby 5 regulates the attitude of the inflow and outflow quantities by means of a ratio regulator operating in the water circuit, which is set at a constant ratio for the relevant swimming pool, whereby the dead time is limited to a few seconds, and based on the - 10 gene measurement data automatically controls the addition of the chemicals.

Method according to claim 1. characterized in that chlorine content and / or pH are continuously measured.

3 · Device for automatic dosing of chemicals in 15 swimming pools, characterized by a branch in the pool water supply line, provided with a fine-control valve and a branch in the pool water discharge line, also with a fine-control valve, which branch pipes are connected to a mixing vessel, in which measuring electrodes are placed, which are connected to regulators for the addition of chemicals and which mixing vessel is provided with a discharge pipe. 7902177