WO2021136680A1 - Verfahren zur desinfektion und funktionsüberwachung eines chlorsensors - Google Patents

Verfahren zur desinfektion und funktionsüberwachung eines chlorsensors Download PDF

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Jürgen Schwerdhöfer
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Definitions

  • the present invention relates to a method for disinfecting and monitoring the function of a chlorine sensor, which is or is preferably used in the context of water treatment for medical or pharmaceutical purposes.
  • chlorine sensors are used to ensure that the treated water is chlorine-free or at least largely chlorine-free before the water is in the A dialysis machine for treating a patient is fed to a treatment machine.
  • chlorine is removed from the input water in a prefilter unit before it is fed to the purification filter stage (such as a reverse osmosis filter stage) of a water treatment plant, as some components of the purification filter stage are sensitive to certain amounts of chlorine or can even be damaged as a result.
  • the special feature of this application is that the chlorine sensors used always only report the absence of chlorine, since the chlorine is already in regular operation by means of filters upstream of the chlorine sensor, e.g. activated carbon filters, removed from the water.
  • a biofilm can cover a membrane on a sensor chamber and thereby reduce the permeability of this membrane. This in turn can reduce the sensitivity of the sensor, increase the response time - or in the case of an ion-selective measurement of the sensor - falsify the measured ion concentrations.
  • the present invention is therefore based on the object of alleviating or even eliminating the problems known from the prior art. Specifically, the present invention is based on the task of ensuring reliable disinfection and / or function monitoring, in particular in the case of a chlorine sensor which is used in the medical / pharmaceutical sector.
  • the present invention is based on the basic idea of deliberately supplying a chlorine-containing solution to a sensor described at the beginning in order to compensate for the disadvantages of the absence of chlorine in the measurement solution or the water.
  • One aspect of the present invention relates to a method for disinfecting a chlorine sensor, which is preferably used in the context of water treatment for medical or pharmaceutical purposes, with the steps:
  • the diluted chlorine-containing starting solution preferably remains in / on the chlorine sensor for a suitable residence time or exposure time. During the exposure period, the chlorine sensor will thus measure the chlorine content of the diluted exposed to chlorine-containing starting solution.
  • the duration of exposure can vary from just a few seconds to several minutes.
  • the exposure time is preferably between approx. 1 minute and approx. 10 minutes, preferably between 2 minutes and 8 minutes, in particular between 3 minutes and 7 minutes, especially between 4 and 6 minutes. According to a preferred embodiment, the exposure time is approximately 5 minutes.
  • a shorter exposure duration is also conceivable, e.g. a duration between 10 seconds and 1 minute, for example approx. 30 seconds, etc. is also conceivable, as is a longer duration, e.g. 10 to 15 minutes.
  • the present method differs from a conventional method using a flow of a liquid continuously applied to a sensor.
  • the tank for preparing / storing the chlorine-containing starting solution can be kept as small as possible.
  • the concentration of the solution ultimately used for disinfection can be flexibly adjusted and thus, for example, adapted to the sensitivity of a sensor, in particular a sensor optimized for detecting the smallest amounts of chlorine.
  • a relatively high chlorine concentration can be set in the dilution step, for example. If, on the other hand, a gentler disinfection is in the foreground, then, for example, a stronger dilution and thus a relatively low chlorine concentration can be set in the dilution step.
  • a stronger dilution can particularly advantageously minimize damage to system components that come into contact with the chlorine, for example an ultrapure water preparation system.
  • the method further comprises the step:
  • This step ensures that the diluted chlorine-containing starting solution is removed from / from the chlorine sensor after the desired exposure time has elapsed.
  • the service life of the chlorine sensor and possibly other components of a chlorine sensor device can be extended. Furthermore, a contamination of subsequently transported media with possibly still present chlorine can be avoided in a particularly advantageous manner.
  • tap water can also be used as a chlorine-containing starting solution, which is provided separately from a measurement solution in addition to the measurement solution, depending on the region. whose chlorine content is recorded by the chlorine sensor in regular operation.
  • the chlorine content of the tap water can already be added to the tap water by the supplier, e.g. a public company. Alternatively or additionally, however, chlorine can also be added locally to the tap water, ie preferably within the scope of the water treatment system itself or also in its vicinity, for example a clinic.
  • the metering takes place preferably by means of a chlorine metering system.
  • the local dosage of chlorine (e.g. in the form of tablets) in the tap water can be used to adjust the chlorine content of the tap water as required.
  • the measurement solution would be the water treated by the water treatment system, preferably for the medical or pharmaceutical sector, and the chlorine-containing starting solution is tap water that can be used specifically to disinfect the sensors.
  • This variant offers the advantage that no tank or similar storage device or provision device for the chlorine-containing starting solution has to be provided. Furthermore, this variant offers the advantage that the method according to the invention can be used without a possibly expensive and / or toxic additional consumable containing chlorine (e.g. sodium hypochlorite or chlorine dioxide) or a consumable from which a liquid containing chlorine can be obtained (e.g. brine with sodium chloride) gets by. As a result, costs can be reduced, dangers avoided and the complexity of the sensor device, water preparation system and the method according to the invention reduced in a particularly advantageous manner.
  • a possibly expensive and / or toxic additional consumable containing chlorine e.g. sodium hypochlorite or chlorine dioxide
  • a consumable from which a liquid containing chlorine can be obtained e.g. brine with sodium chloride
  • the method is preferably carried out at predetermined time intervals.
  • the time intervals are preferably set in such a way that regrowth of a biofilm on the chlorine sensor is prevented or at least inhibited.
  • the procedure runs once every 24 hours.
  • it can be carried out every 12 hours or every 48 hours, every 4 days or once a week.
  • the method is preferably carried out automatically and cyclically at predetermined time intervals, automatically in response to a specific measured value or measured value range of the chlorine sensor or in response to an instruction by remote maintenance.
  • Remote maintenance can include local remote maintenance, i.e. maintenance based on a control room that is located in the vicinity of the sensor and / or a water treatment system associated with it, for example in a clinic.
  • the automation or automatic execution of the disinfection process of the chlorine sensor ensures optimal functioning of the chlorine sensor with minimal personnel expenditure.
  • the automation of the disinfection process ensures that it is carried out in accordance with the rules in a particularly advantageous manner.
  • a water treatment system to which a chlorine sensor is assigned automatically or automatically, that is to say without human intervention carries out the method according to the invention.
  • the method can also be carried out if the measured values of the chlorine sensor fall below a certain limit value or move within a certain range, for example because a biofilm that is formed gradually reduces the sensitivity of the sensor.
  • Execution of the method can also be instructed by remote maintenance, for example by transmitting appropriate control data to a device executing the method. Furthermore, it has proven to be advantageous if the execution of the method is automatically documented or recorded in an electronic / digital logbook, wherein the recording can include data transmission by means of a remote connection.
  • the digital logbook can be recorded locally in a sensor device, in the immediate data environment (for example in the control center of a clinic) or remotely (for example on a server or in a data cloud).
  • the recording can include the time at which the method was carried out, the duration and the concentrations of the solutions used, and other data.
  • the digital logbook can preferably be accessed remotely, for example by service technicians.
  • the invention also relates to a method for monitoring the functioning of a chlorine sensor, which is preferably used in the context of water treatment for medical or pharmaceutical purposes, with the following steps:
  • the diluted chlorine-containing starting solution preferably remains after the supply in / on the chlorine sensor for a suitable residence time or exposure time. During the exposure period, the chlorine sensor is thus exposed to the chlorine content of the diluted chlorine-containing starting solution.
  • the duration of exposure can vary from just a few seconds to several minutes.
  • the exposure time is preferably between approx. 1 minute and approx. 10 minutes, preferably between 2 minutes and 8 minutes, in particular between 3 minutes and 7 minutes, especially between 4 and 6 minutes. According to a preferred embodiment, the exposure time is about 5 minutes.
  • a shorter exposure duration is also conceivable, e.g. a duration between 10 seconds and 1 minute, for example approx. 30 seconds, etc. is also conceivable, as is a longer duration, e.g. 10 to 15 minutes.
  • the step of diluting the chlorine-containing starting solution offers the advantages already outlined above of a flexible adaptation of the used concentrations to specific applications as well as the possible size reduction of a tank for the chlorine-containing starting solution.
  • the function monitoring is an adjustment or an adjustment
  • an adaptation or a calibration of the chlorine sensor and / or the chlorine content determined by means of the monitored chlorine sensor is compared with a measured value from another sensor or with a known chlorine content of the diluted chlorine-containing starting solution .
  • the adjustment or calibration is carried out by comparing the monitored chlorine sensor with a measured value from another sensor or by comparing the chlorine content with a liquid.
  • the sensor slope of an evaluation unit of the chlorine sensor can take place or be set based on the aforementioned comparison.
  • the further chlorine sensor Be is part of a further chlorine measuring device, which is in contact for the calibration is brought with the chlorine-containing liquid, and there is a kommuni cation between the device, which is part of the monitored chlorine sensor and the device, which is part of the other chlorine sensor.
  • the chlorine-containing starting solution can be diluted as desired, several different adjustment points (with different chlorine concentrations) can be approached according to a further advantageous embodiment.
  • the concentration of the chlorine solution could be reduced or increased relative to a first calibration in a second calibration and the response of the sensor could be checked from a temporal point of view in order to determine the response accuracy and time of the sensor.
  • a maximum permitted reaction time can be specified and the measurement results of the sensor can be evaluated accordingly, so that this also provides information about the sensor activity or its overall condition.
  • the reaction speed of the sensor may be reduced and the signal output by the sensor within the maximum permitted reaction time thus falls short of a corresponding normal value.
  • the chlorine-containing starting solution can be tap water, depending on the local chlorine content of the tap water. It is also conceivable that chlorine is added locally to the tap water as an alternative or in addition.
  • the method for function monitoring or calibration of the chlorine sensor is preferably carried out automatically at predetermined time intervals, automatically in response to a specific measured value or measured value range of the chlorine sensor or in response to an instruction by remote maintenance.
  • Remote maintenance can include local remote maintenance, ie maintenance based on a control room that is located in the vicinity of the sensor and / or a water treatment system associated with it, for example in a clinic.
  • the method is preferably carried out at predetermined time intervals.
  • the time intervals are preferably set in such a way that regrowth of a biofilm on the chlorine sensor is prevented or at least inhibited.
  • the procedure runs once every 24 hours.
  • it can be carried out every 12 hours or every 48 hours, every 4 days or once a week.
  • the method is preferably carried out automatically cyclically at predetermined time intervals as described above, automatically in response to a specific measured value or measured value range of the chlorine sensor or in response to an instruction by remote maintenance.
  • Remote maintenance can include local remote maintenance, i.e. maintenance based on a control room that is located in the vicinity of the sensor and / or a water treatment system associated with it, for example in a clinic.
  • the execution of the method and preferably also the measured values determined in the course of the method are automatically documented / recorded in a logbook, wherein the recording can include data transmission by means of a remote connection.
  • the digital logbook can be recorded locally in a sensor device, in the immediate data environment (for example in the control center of a clinic) or remotely (for example on a server or in a data cloud).
  • the recording can include the time at which the method was carried out, the duration and the concentrations of the solutions used, and other data.
  • the digital logbook can preferably be accessed remotely, for example by service technicians.
  • the chlorine sensor mentioned in the context of the present invention is preferably a total chlorine sensor measuring online (also called an absolute chlorine sensor).
  • the chlorine content to be determined is to be understood as the total chlorine content.
  • the total chlorine content must be strictly distinguished from the free chlorine content. Sensors for free chlorine are much simpler, cheaper and more widespread than total chlorine sensors.
  • An online measuring sensor is to be understood here as meaning that the sensor is coupled into the ongoing operation of a device, e.g. a water treatment plant, and, for example, records measurement data during operation. Furthermore, an online measuring sensor is to be understood as meaning that the sensor is connected to further data processing devices so that the sensor can, for example, always be controlled or can exchange data.
  • the present invention is not restricted to chlorine sensors either, but can also be used, for example, to disinfect other sensors.
  • Another aspect of the present invention relates to a chlorine measuring device for a water treatment system with a chlorine sensor, set up to carry out a method according to the present invention.
  • the chlorine measuring device has all the structural features that are required to carry out a method according to the invention, e.g. a line for supplying chlorine-free water for diluting the chlorine-containing starting solution and / or for rinsing the sensor, a tank for holding a chlorine-containing starting solution and possibly a Interface for the transmission of data to a preferably digital / electronic logbook etc.
  • the chlorine measuring device can have one or more chlorine sensors, preferably total chlorine sensors.
  • Such a chlorine measuring device preferably has a separate tank and / or a separate line for providing a chlorine-containing starting solution, which differs from and is separated from a chlorine-containing measurement solution, and for supplying this solution to a chlorine sensor.
  • a device preferably has a line for supplying the measurement solution to the sensor and a separate line for supplying the diluted chlorine-containing solution for disinfection and / or for adjusting the sensor.
  • Another aspect of the present invention relates to a system with at least one such chlorine measuring device and a water treatment system.
  • the system can have an interface for the transmission of data to a preferably digital / electronic logbook.
  • the chlorine measuring device can be an integral part of the water treatment system or it can be permanently installed with the water treatment system. Alternatively, the chlorine measuring device can also be designed to be modular or separable from the water treatment system.
  • the system can also have a plurality of chlorine measuring devices and / or a plurality of chlorine sensors in order to be used in particular for adjusting or balancing a chlorine sensor with a second chlorine sensor.
  • Fig. 1 shows schematically the sequence of a method for disinfecting a Sen sensor or for chlorine sensor conservation
  • FIG. 2 schematically shows the sequence of a method for monitoring the function of a sensor.
  • FIG. 3 shows a schematic view of a device according to the invention.
  • the measuring chamber of the chlorine sensor and the associated lines are first cleaned or rinsed with chlorine-free / low-chlorine water.
  • a chlorine-containing starting solution is provided. Specifically, in this example, brine is sucked in from a storage device and then diluted with water.
  • a liquid containing chlorine such as sodium hypochlorite, chlorine dioxide or similar liquids can also be used.
  • the mixture of the chlorine-containing starting solution and the diluting solution eg water
  • the diluted brine is then fed to the chlorine sensor, in particular its measuring chamber.
  • the corresponding valves are then closed in order to enclose the brine in the measuring chamber and a chlorine generator, for example an electrolytic chlorine generator (i.e. an electrolysis device), is activated to generate free chlorine ions.
  • a chlorine generator for example an electrolytic chlorine generator (i.e. an electrolysis device)
  • an electrolytic chlorine generator i.e. an electrolysis device
  • active chlorine can be omitted for liquids containing chlorine such as sodium hypochlorite, chlorine dioxide, etc., as these already contain active chlorine.
  • Devices that do not have an electrolysis device can still perform a function monitoring process or disinfection process with particular advantage if such a chlorine-containing liquid with active chlorine (such as chlorine bleaching liquor, chlorine dioxide, etc.) is used as the chlorine-containing starting solution.
  • the chlorine generator is operated for a certain generation time to generate chlorine ions, for example the time period can be between approx. 500 ms up to several minutes, e.g. 5 minutes.
  • the chlorine generator generates a solution with a concentration of approx. 1.5 mg / 1 free chlorine ions. As shown in the process sequence in Fig. 1 with the diamond, the chlorine generator remains activated until a predetermined generation period has elapsed or a predetermined concentration of chlorine ions is sufficient.
  • the solution containing the free chlorine ions then remains in the chlorine sensor for a certain period of time, which is necessary for disinfecting the chlorine sensor.
  • the residence time can vary between a few seconds up to several minutes or even up to 30 minutes.
  • the chlorine sensor in particular the measuring chamber (if present), and the associated lines are cleaned or rinsed from the chlorine-containing solution.
  • Fig. 2 shows schematically the sequence of a method for monitoring the function of a sensor.
  • the measuring chamber of the chlorine sensor and the associated lines are optionally cleaned or rinsed first.
  • a chlorine-containing starting solution is provided.
  • brine NaCl
  • water a liquid containing chlorine, such as sodium hypochlorite, chlorine dioxide or similar liquids.
  • the mixture of the chlorine-containing starting solution and the diluting solution eg water
  • the diluting solution can optionally be circulated in order to advantageously accelerate the mixing.
  • the diluted brine is then fed to the chlorine sensor, especially its measuring chamber (if available).
  • the corresponding valves are then closed to trap the brine in the measuring chamber and a chlorine generator is activated, e.g. to generate free chlorine ions by means of electrolysis.
  • a chlorine generator is activated, e.g. to generate free chlorine ions by means of electrolysis.
  • this step is necessary when using a liquid containing chlorine such as sodium hypochlorite, Chlorine dioxide or similar liquids are not required.
  • the chlorine generator is operated for a certain generation time to generate chlorine ions, for example the time period can be between approx. 500 ms up to several minutes.
  • the chlorine generator generates a solution with a concentration of approx. 1.5 mg / 1 free chlorine ions.
  • the chlorine generator remains activated until a predetermined generation time has elapsed or a predetermined chlorine ion concentration is reached.
  • the chlorine-containing solution is not only fed to the chlorine sensor to be monitored, but also fed to a further chlorine sensor.
  • This chlorine sensor can be another type of chlorine sensor, e.g. a photometric sensor, and does not have to be an online measuring sensor
  • the chlorine generator remains activated until both the chlorine sensor to be monitored and the second sensor have determined a measured value.
  • the liquid generated is fed to the second sensor.
  • the period of time for the calibration of the chlorine sensor i.e. until the comparison of the measured value of the chlorine sensor with the calibration value provided by the other sensor, can be several minutes, for example approx. 30 minutes.
  • the two measured values are then compared with one another. This comparison calibrates the sensor to be monitored by determining the current slope of the sensor and adjusting or regulating the slope of the chlorine sensor to be monitored accordingly.
  • the chlorine-containing solution is then removed from the chlorine sensor.
  • clogging of the lines due to crystallization is prevented and the life of the chlorine sensor is increased.
  • the concentration of chlorine or chlorine ions actually used is insignificant. The same applies to the source of the chlorine provided.
  • FIG. 3 shows a schematic view of a Cloprmessvorricvh- device according to the invention with a chlorine sensor 1.
  • the chlorine sensor 1 is connected to a line 2 for supplying a measurement solution.
  • the chlorine sensor 1 is also connected to a separate line 3, by means of which the sensor 1 can be supplied with diluted chlorine-containing starting solution.
  • the diluted chlorine-containing starting solution can leave the sensor 1 through the same line as the measuring solution, but an additional separate line for discharging the diluted chlorine-containing starting solution can also be provided (not shown).
  • the dilute chlorine-containing starting solution is produced from a chlorine-containing starting solution which is provided in a tank 4.
  • the starting solution containing chlorine can be tap water so that the tank is not absolutely necessary.
  • a diluent e.g. water
  • a diluent e.g. water
  • the dilution can take place in a tank 6, which can also act as a reservoir for the diluted chlorine-containing starting solution.
  • a tank 6 is optional.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Desinfektion und / oder Funktionsüberwachung eines Chlorsensors, welcher vorzugsweise im Rahmen der Wasseraufbereitung für medizinische oder pharmazeutische Zwecke eingesetzt wird, wobei dem Chlorsensor in zeitlichen Abständen gezielt eine von der Messlösung separate chlorhaltige Lösung zugeführt wird.

Description

Verfahren zur Desinfektion und Funktionsüberwachung eines Chlorsensors
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Desinfektion und Funktions überwachung eines Chlorsensors, welcher vorzugsweise im Rahmen der Wasser aufbereitung für medizinische oder pharmazeutische Zwecke eingesetzt wird bzw. ist.
Im medizinischen oder pharmazeutischen Bereich werden im Kontext der Wasser aufbereitung (z.B. Herstellung von Dialysewasser, Reinwasser, Reinstwasser oder RO-Wasser) Chlorsensoren eingesetzt, mittels denen gewährleistet werden soll, dass das aufbereitete Wasser chlorfrei oder zumindest weitestgehend chlorfrei ist, bevor das Wasser beispielsweise im Rahmen einer Dialyse einer Behandlungsma schine zur Behandlung eines Patienten zugeführt wird. Häufig wird dabei in einer Vorfiltereinheit Chlor aus dem Eingangswasser entfernt, bevor es der Purifikations- filterstufe (wie beispielsweise einer Umkehrosmosefilterstufe) einer Wasseraufbe reitungsanlage zugeführt wird, da manche Bestandteile der Purifikationsfilterstufe empfindlich auf bestimmte Chlormengen reagieren oder dadurch sogar schaden nehmen können. Im Gegensatz zu anderen Anwendungen von Chlorsensoren (z.B. in Schwimmbä dern) besteht die Besonderheit dieses Anwendungsfalls darin, dass die eingesetz ten Chlorsensoren stets nur die Abwesenheit von Chlor melden, da das Chlor bei einem regulären Betrieb bereits mittels dem Chlorsensor vorgeschalteter Filter, z.B. Aktivkohlefilter, aus dem Wasser entfernt wird.
Im Regelfall meldet ein derartiger Chlorsensor somit die Abwesenheit von Chlor.
Dies bringt das Problem mit sich, dass aufgrund der Abwesenheit von Chlor im Wasser beispielsweise Bakterien einen Biofilm an dem Chlorsensor bilden können, wodurch die Hygiene der Wasseraufbereitungsanlage und auch die Funktionsfähig keit des Sensors beeinträchtigt werden. So kann beispielsweise ein Biofilm eine Membran an einer Sensorkammer bedecken und dadurch die Durchlässigkeit die ser Membran herabsetzen. Das wiederum kann die Empfindlichkeit des Sensors verringern, die Reaktionszeit erhöhen - oder im Fall eines ionenselektiv messen den Sensors - die gemessenen lonenkonzentrationen verfälschen.
Zudem gelingt es nur schwer, die Funktion des Chlorsensors zu überwachen: Sollte ein solcher Sensor seine Messfähigkeit verlieren (z.B. weil das zu messende Medi um räumlich nicht dorthin gelangt, wo der Sensor misst) so wäre das in diesem Fall anliegende Signal nicht vom Normalbetrieb zu unterscheiden. In beiden Fällen wird die Abwesenheit von Chlor gemessen. Im Fall dessen, dass chlorhaltiges Wasser bzw. das Medium schlicht nicht zur aktiven Messzone des Sensors gelangt, wäre das fatal. Aber auch bei einem anders gearteten Ausfall des Sensors wäre es schwierig, diesen aufgrund des Messsignals zu ermitteln. In Anbetracht der Tatsa che, dass der Sensor im Normalbetrieb ein Signal entsprechend dem Messwert „kein Chlorgehalt“ abgibt, liegt bei Ausfallen der Messfähigkeit des Sensors ggf. ebenfalls ein Messwert für „kein Chlorgehalt“ an. In anderen Worten ist ein im Feh lerfall des Sensors anliegendes Signal nur schwer von einem gewollten „Schwei gen“ des funktionsfähigen Sensors aufgrund der Abwesenheit von Chlor vom Re gelfall zu unterscheiden. Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme abzumildern oder gar ganz zu beseitigen. Konkret liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, insbesondere bei einem Chlorsensor, welcher im medizinischen / pharmazeutischen Bereich zum Einsatz kommt, eine zuverlässige Desinfektion und / oder Funktionsüberwachung zu ge währleisten.
Diese Aufgabe wird durch die Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Der vorliegenden Erfindung liegt der grundsätzliche Gedanke zugrunde, einem ein gangs beschriebenen Sensor gezielt chlorhaltige Lösung zuzuführen, um die Nach teile der Abwesenheit von Chlor in der Messlösung bzw. dem Wasser, auszuglei chen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Desinfektion eines Chlorsensors, welcher vorzugsweise im Rahmen der Wasseraufbereitung für medi zinische oder pharmazeutische Zwecke eingesetzt ist, mit den Schritten:
- Bereitstellen einer chlorhaltigen Ausgangslösung, welche separat von einer Messlösung, deren Chlorgehalt der Chlorsensor erfasst, vorge sehen ist;
- Verdünnen der chlorhaltigen Ausganglösung zu einem erwünschten Grad,
- Zuführen der verdünnten chlorhaltigen Ausganglösung zu dem Chlor sensor.
Vorzugsweise verbleibt die verdünnte chlorhaltige Ausganglösung in / an dem Chlorsensor für eine geeignete Verweildauer bzw. Expositionsdauer. Während der Expositionsdauer wird der Chlorsensor somit dem Chlorgehalt der verdünnten chlorhaltigen Ausganglösung ausgesetzt. Die Expositionsdauer kann zwischen nur wenigen Sekunden und mehreren Minuten variieren.
Vorzugsweise beträgt die Expositionsdauer zwischen ca. 1 Minute und ca. 10 Minu ten, Vorzugsweise zwischen 2 Minuten und 8 Minuten, insbesondere zwischen 3 Minuten und 7 Minuten, besonders zwischen 4 und 6 Minuten. Gemäß einer bevor zugten Ausführungsform beträgt die Expositionsdauer ca. 5 Minuten.
Auch eine kürzere Expositionsdauer ist denkbar, z.B. eine Dauer zwischen 10 Se kunden und 1 Minute, beispielsweise ca. 30 Sekunden etc. ist denkbar, ebenso ei ne längere Dauer, wie z.B. 10 bis 15 Minuten.
Durch das Vorsehen einer einstellbaren und vorbestimmbaren Expositionsdauer unterscheidet sich das vorliegende Verfahren von einem konventionellen Verfahren unter Einsatz eines an einem Sensor kontinuierlich anliegenden Stromes einer Flüssigkeit.
Durch den Verdünnungsschritt kann der Tank zum Bereitstellen / Speichern der chlorhaltigen Ausgangslösung möglichst klein gehalten werden.
Weiterhin kann mittels des Verdünnungsschritts die Konzentration der letztlich zur Desinfektion zum Einsatz kommenden Lösung flexibel eingestellt werden und somit z.B. an die Sensitivität eines Sensors, insbesondere auch eines zur Erkennung kleinster Mengen Chlors optimierten Sensors angepasst werden.
Soll die Desinfektion möglichst schnell mit einer nur geringen Verweildauer der ver dünnten chlorhaltigen Ausganglösung in dem Chlorsensor ausgeführt werden, so kann beispielsweise eine relativ hohe Chlorkonzentration in dem Verdünnungs schritt eingestellt werden. Steht andererseits jedoch eine schonendere Desinfektion im Vordergrund, so kann beispielsweise eine stärkere Verdünnung und somit eine relativ niedrige Chlorkon zentration in dem Verdünnungsschritt eingestellt werden. Durch eine stärkere Ver dünnung kann besonders vorteilhaft eine Schädigung von mit dem Chlor in Berüh rung kommenden Systemkomponenten z.B. einer Reinstwasserbereitungsanlage minimiert werden.
Es hat sich in der Praxis als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Verfahren weiter hin den Schritt umfasst:
- Entfernen der verdünnten chlorhaltigen Ausgangslösung von dem Chlorsensor, vorzugsweise durch Spülen des Chlorsensors, vorzugs weise mit einer chlorarmen oder chlorfreien Flüssigkeit.
Dieser Schritt gewährleistet, dass die verdünnte chlorhaltige Ausgangslösung nach dem Verstreichen der gewünschten Expositionsdauer von / aus dem Chlorsensor entfernt wird.
Durch die Entfernung der verdünnten chlorhaltigen Ausgangslösung, nachdem die se ihre gewünschte Wirkung am Chlorsensor entfaltet hat, von / aus dem Chlor sensor kann die Lebensdauer des Chlorsensors und ggf. weiterer Komponenten einer Chlorsensorvorrichtung verlängert werden. Weiterhin kann besonders vorteil haft eine Kontamination nachfolgend transportierter Medien mit eventuell noch vor handenem Chlor vermieden werden.
Da sich der Chlorgehalt des Leitungswassers, welches z.B. von öffentlichen Betrie ben bereitgestellt wird, lokal bzw. regional mitunter stark unterscheidet, kann je nach Region auch das Leitungswasser als chlorhaltige Ausgangslösung verwendet werden, welche separat von einer Messlösung zusätzlich zu der Messlösung vor gesehen ist, deren Chlorgehalt der Chlorsensor im Regelbetrieb erfasst. Der Chlorgehalt des Leitungswassers kann dem Leitungswasser bereits vom Ver sorger, z.B. einem öffentlichen Betrieb, zugesetzt sein. Alternativ oder zusätzlich kann dem Leitungswasser aber auch lokal, d.h. vorzugsweise im Rahmen der Wasseraufbereitungsanlage selbst oder auch in deren Umfeld, beispielsweise einer Klinik, Chlor zugeführt werden.
Die Zudosierung erfolgt vorzugsweise mittels einer Chlordosieranlage. Die lokale Dosierung von Chlor (z.B. in Form von Tabletten) im Leitungswasser kann einge setzt werden, um den Chlorgehalt des Leitungswassers beliebig anzupassen.
Die Messlösung wäre in diesem Fall das von der Wasseraufbereitungsanlage vor zugsweise für den medizinischen oder pharmazeutischen Bereich aufbereitete Wasser und die chlorhaltige Ausgangslösung ist Leitungswasser, dass zum Desin fizieren der Sensoren gezielt eingesetzt werden kann.
Diese Variante bietet den Vorteil, dass kein Tank oder eine ähnliche Speichervor richtung oder Bereitstellungsvorrichtung für die chlorhaltige Ausgangslösung vorge sehen werden muss. Weiterhin bietet diese Variante den Vorteil, dass das erfin dungsgemäße Verfahren ohne ein ggf. teures und/oder toxisches zusätzliches chlorhaltiges Verbrauchsmittel (z.B. Chlorbleichlauge oder Chlordioxid) bzw. ein Verbrauchsmittel, aus dem eine chlorhaltige Flüssigkeit gewonnen werden kann (z.B. eine Sole mit Natriumchlorid) auskommt. Dadurch können Kosten reduziert, Gefahren vermieden und die Komplexität von Sensorvorrichtung, Wasserberei tungsanlage und dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders vorteilhaft redu ziert werden.
Vorzugsweise wird das Verfahren in vorbestimmten zeitlichen Abständen ausge führt. Die zeitlichen Abstände sind hierbei vorzugsweise derart eingestellt, dass ein Nachwachsen eines Biofilms an dem Chlorsensor verhindert oder zumindest ge hemmt wird. Beispielsweise wird das Verfahren einmal alle 24 Stunden ausgeführt. Alternativ ist auch eine Ausführung alle 12 Stunden oder auch alle 48 Stunden, alle 4 Tage oder einmal pro Woche möglich.
Weiterhin vorzugsweise wird das Verfahren automatisch zyklisch in vorbestimmten zeitlichen Abständen, automatisch in Erwiderung auf einen bestimmten Messwert oder Messwertebereich des Chlorsensors oder in Erwiderung auf eine Anweisung per Fernwartung ausgeführt. Die Fernwartung kann hierbei den Fall einer lokalen Fernwartung umfassen, d.h. einer Wartung ausgehend von einer Leitwarte, die sich im Umfeld des Sensors und / oder einer diesem zugehörigen Wasseraufberei tungsanlage, beispielsweise in einer Klinik, befindet.
Die Automatisierung bzw. automatische Ausführung des Desinfektionsverfahrens des Chlorsensors gewährleistet eine optimale Funktion des Chlorsensors bei mini malem personellem Aufwand. Durch die Automatisierung des Desinfektionsverfah rens wird weiterhin besonders vorteilhaft deren regelgetreue Durchführung gewähr leistet.
Beispielsweise führt eine Wasseraufbereitungsanlage, der ein Chlorsensor zuge ordnet ist, automatisch bzw. selbsttätig, also ohne menschliche Intervention, das erfindungsgemäße Verfahren durch.
Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren auch durchgeführt werden, wenn die Messwerte des Chlorsensors unter einen bestimmten Grenzwert fallen oder sich in einen bestimmten Bereich bewegen, beispielsweise weil ein entstehender Biofilm die Sensitivität des Sensors sukzessive reduziert.
Ebenso kann per Fernwartung eine Ausführung des Verfahrens angewiesen wer den, beispielsweise durch die Übertragung entsprechender Steuerungsdaten an eine das Verfahren ausführende Vorrichtung. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Ausführung des Verfahrens automatisch in einem elektronischen / digitalen Logbuch dokumentiert bzw. aufge zeichnet wird, wobei die Aufzeichnung eine Datenübertragung mittels Fernverbin dung umfassen kann. Das digitale Logbuch kann lokal in einer Sensorvorrichtung, im nahen Datenumfeld (z.B. in der Leitzentrale einer Klinik) oder entfernt (z.B. auf einem Server oder in einer Datencloud) verzeichnet sein. Die Aufzeichnung kann den Zeitpunkt der Ausführung des Verfahrens, die Dauer sowie die Konzentratio nen der eingesetzten Lösungen, sowie weitere Daten umfassen.
Vorzugsweise kann von Ferne auf das digitale Logbuch beispielsweise von Ser vicetechnikern zugegriffen werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Funktionsüberwachung eines Chlorsensors, welcher vorzugsweise im Rahmen der Wasseraufbereitung für medi zinische oder pharmazeutische Zwecke eingesetzt ist, mit den Schritten:
- Bereitstellen einer chlorhaltigen Ausgangslösung, welche separat von einer Messlösung, deren Chlorgehalt der Chlorsensor erfasst, vorge sehen ist;
- Verdünnen der chlorhaltigen Ausgangslösung zu einem erwünschten Grad,
- Zuführen der verdünnten chlorhaltigen Ausganglösung zu dem Chlor sensor, und
- Ermitteln des Chlorgehalts der verdünnten chlorhaltigen Ausganglö sung mittels des Chlorsensors.
Vorzugsweise verbleibt die verdünnte chlorhaltige Ausganglösung nach der Zufüh rung in / an dem Chlorsensor für eine geeignete Verweildauer bzw. Expositions dauer. Während der Expositionsdauer wird der Chlorsensor somit dem Chlorgehalt der verdünnten chlorhaltigen Ausganglösung ausgesetzt. Die Expositionsdauer kann zwischen nur wenigen Sekunden und mehreren Minuten variieren. Vorzugsweise beträgt die Expositionsdauer zwischen ca. 1 Minute und ca. 10 Minuten, Vorzugsweise zwischen 2 Minuten und 8 Minuten, insbesondere zwischen 3 Minuten und 7 Minuten, besonders zwischen 4 und 6 Minuten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Expositionsdauer ca. 5 Minuten.
Auch eine kürzere Expositionsdauer ist denkbar, z.B. eine Dauer zwischen 10 Se kunden und 1 Minute, beispielsweise ca. 30 Sekunden etc. ist denkbar, ebenso ei ne längere Dauer, wie z.B. 10 bis 15 Minuten.
Der Schritt des Verdünnens der chlorhaltigen Ausganglösung bietet die bereits vor stehend dargelegten Vorteile einer flexiblen Anpassung der eingesetzten Konzent rationen an spezifische Anwendungen sowie die mögliche Größenreduktion eines Tanks für die chlorhaltige Ausganglösung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Funktionsüberwachung eine Justierung bzw. ein Abgleich, eine Anpassung oder eine Kalibrierung des Chlor sensors und/oder der mittels des überwachten Chlorsensors ermittelte Chlorgehalt wird mit einem Messwert eines anderen Sensors oder mit einem bekannten Chlor gehalt der verdünnten chlorhaltigen Ausganglösung verglichen.
Bei einer Variante, bei der mit dem Funktionsüberwachungsverfahren ein Abgleich oder eine Kalibration des Chlorsensors erfolgt, wird der Abgleich bzw. die Kalibrati on durch Abgleich des überwachten Chlorsensors mit einem Messwert eines ande ren Sensors oder durch Abgleich mit einer Flüssigkeit bekannten Chlorgehalts vor genommen. Dabei kann beispielsweise die Sensorsteilheit einer Auswertungsein heit des Chlorsensors basierend auf dem vorgenannten Abgleich erfolgen oder ein gestellt werden.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist der weitere Chlorsensor Be standteil einer weiteren Chlormessvorrichtung, welche für die Kalibration in Kontakt mit der chlorhaltigen Flüssigkeit gebracht wird, und es besteht eine Datenkommuni kation zwischen der Vorrichtung, deren Bestandteil der überwachte Chlorsensor ist und der Vorrichtung, deren Bestandteil der weitere Chlorsensor ist.
Da die chlorhaltige Ausgangslösung beliebig verdünnt werden kann, können gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform mehrere verschiedene Abgleichpunk te (bei unterschiedlichen Chlorkonzentrationen) angefahren werden.
Beispielsweise könnte im Rahmen des Verfahrens in einem zweiten Abgleich die Konzentration der Chlorlösung relativ zu einem ersten Abgleich verringert oder er höht werden und die Reaktion des Sensors unter zeitlichen Gesichtspunkten über prüft werden, um so die Ansprechgenauigkeit und -zeit des Sensors zu bestimmen. Beispielsweise kann eine maximale erlaubte Reaktionszeit festgelegt werden und die Messergebnisse des Sensors können entsprechend bewertet werden, sodass dies ebenfalls Aufschluss über die Sensoraktivität bzw. dessen Gesamtzustand ergibt.
Bei verringerter Sensoraktivität oder einer sonstigen Funktionsbeeinträchtigung des Sensors kann es sein, dass sich die Reaktionsgeschwindigkeit des Sensors verrin gert und das innerhalb der maximalen erlaubten Reaktionszeit von dem Sensor ausgegebene Signal somit hinter einem entsprechenden Normalwert zurückbleibt.
Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann die chlorhaltige Ausgangslö sung Leitungswasser sein, je nach lokalem Chlorgehalt des Leitungswassers. Auch ist es denkbar, dass dem Leitungswasser alternativ oder zusätzlich lokal Chlor zu dosiert wird.
Auch das Verfahren zur Funktionsüberwachung oder Kalibrierung des Chlorsensors wird vorzugsweise automatisch in vorbestimmten zeitlichen Abständen, automa tisch in Erwiderung auf einen bestimmten Messwert oder Messwertebereich des Chlorsensors oder in Erwiderung auf eine Anweisung per Fernwartung ausgeführt. Die Fernwartung kann hierbei den Fall einer lokalen Fernwartung umfassen, d.h. einer Wartung ausgehend von einer Leitwarte, die sich im Umfeld des Sensors und / oder einer diesem zugehörigen Wasseraufbereitungsanlage, beispielsweise in einer Klinik, befindet.
Vorzugsweise wird das Verfahren in vorbestimmten zeitlichen Abständen ausge führt. Die zeitlichen Abstände sind hierbei vorzugsweise derart eingestellt, dass ein Nachwachsen eines Biofilms an dem Chlorsensor verhindert oder zumindest ge hemmt wird. Beispielsweise wird das Verfahren einmal alle 24 Stunden ausgeführt. Alternativ ist auch eine Ausführung alle 12 Stunden oder auch alle 48 Stunden, alle 4 Tage oder einmal pro Woche möglich.
Weiterhin vorzugsweise wird das Verfahren automatisch zyklisch in vorbestimmten zeitlichen Abständen wie vorstehend beschrieben, automatisch in Erwiderung auf einen bestimmten Messwert oder Messwertebereich des Chlorsensors oder in Er widerung auf eine Anweisung per Fernwartung ausgeführt. Die Fernwartung kann hierbei den Fall einer lokalen Fernwartung umfassen, d.h. einer Wartung ausge hend von einer Leitwarte, die sich im Umfeld des Sensors und / oder einer diesem zugehörigen Wasseraufberei-tungsanlage, beispielsweise in einer Klinik, befindet.
Weiterhin wird vorzugsweise die Ausführung des Verfahrens (Zeitpunkt, Dauer, Lö sungen etc.) und vorzugsweise auch die im Rahmen des Verfahrens ermittelten Messwerte automatisch in einem Logbuch dokumentiert / aufgezeichnet, wobei die Aufzeichnung eine Datenübertragung mittels Fernverbindung umfassen kann. Das digitale Logbuch kann lokal in einer Sensorvorrichtung, im nahen Datenumfeld (z.B. in der Leitzentrale einer Klinik) oder entfernt (z.B. auf einem Server oder in einer Datencloud) verzeichnet sein. Die Aufzeichnung kann den Zeitpunkt der Ausfüh rung des Verfahrens, die Dauer sowie die Konzentrationen der eingesetzten Lö sungen, sowie weitere Daten umfassen. Vorzugsweise kann von Ferne auf das digitale Logbuch beispielsweise von Ser vicetechnikern zugegriffen werden.
Vorzugsweise ist der im Rahmen der vorliegenden Erfindung erwähnte Chlorsensor ein online messender Gesamtchlorsensor (auch Absolutchlorsensor genannt).
In derartigen bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren ist der zu ermittelnden Chlorgehalt als Gesamtchlorgehalt zu verstehen. Der Ge samtchlorgehalt ist strikt zu unterscheiden vom Gehalt freien Chlors. Sensoren für freies Chlor sind wesentlich einfacher aufgebaut, kostengünstiger und stärker ver breitet als Gesamtchlorsensoren.
Allerdings sind die Anforderungen für viele medizinische oder pharmakologische Anwendungen bezüglich Chlorfreiheit nicht mittels eines Sensors für freies Chlor nachzuweisen: Häufig beziehen sich die einzuhaltenden Messwerte auf den Ge samtchlorgehalt. Hier können besonders Vorteilhaft die Varianten aller erfindungs gemäßen Verfahren für Gesamtchlorsensoren eingesetzt werden.
Unter einem online messenden Sensor ist hierbei zu verstehen, dass der Sensor in den laufenden Betrieb einer Vorrichtung, z.B. einer Wasseraufbereitungsanlage, eingekoppelt ist und beispielsweise Messdaten während des Betriebs erfasst. Wei terhin ist unter einem online messenden Sensor zu verstehen, dass der Sensor mit weiteren datenverarbeitenden Vorrichtungen in Verbindung steht, sodass der Sen sor beispielsweise stets gesteuert werden kann bzw. Daten austauschen kann.
Grundsätzlich ist die vorliegende Erfindung auch nicht auf Chlorsensoren be schränkt, sondern kann beispielsweise auch zur Desinfektionen anderer Sensoren eingesetzt werden. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Chlormessvorrichtung für eine Wasseraufbereitungsanlage mit einem Chlorsensor, dazu eingerichtet, ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen.
Die Chlormessvorrichtung weist sämtliche strukturellen Merkmale auf, die zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich sind, z.B. eine Lei tung zur Zufuhr von chlorfreiem Wasser zum Verdünnen der chlorhaltigen Aus gangslösung und / oder zum Spülen des Sensors, einen Tank zum Bereithalten einer chlorhaltigen Ausgangslösung und gegebenenfalls eine Schnittstelle zur Übertragung von Daten an ein vorzugsweise digitales / elektronisches Logbuch etc. Die Chlormesseinrichtung kann einen oder mehrere Chlorsensoren, vorzugsweise Gesamtchlorsensoren, aufweisen.
Vorzugsweise weist eine derartige Chlormesseinrichtung einen separaten Tank und / oder eine separate Leitung zum Bereitstellen einer chlorhaltigen Ausgangslösung, welche sich von einer chlorhaltigen Messlösung unterscheidet und von dieser ge trennt ist, und zum Zuführen dieser Lösung zu einem Chlorsensor auf. In anderen Worten weist eine deratige Vorrichtung vorzugsweise eine Leitung zur Zuführung der Messlösung zu dem sensor und eine separate Leitung zur Zuführung der ver dünnten chlorhaltigen Lösung zur Desinfektion und / oder zum Justieren des Sen sors auf.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein System mit mindestens einer derartigen Chlormessvorrichtung und einer Wasseraufbereitungsanlage. Das System kann eine Schnittstelle zur Übertragung von Daten an ein vorzugsweise digitales / elektronisches Logbuch aufweisen.
Die Chlormesseinrichtung kann ein integraler Bestandteil der Wasseraufberei tungsanlage sein oder fest mit der Wasseraufbereitungsanlage verbaut sein. Alter nativ kann die Chlormesseinrichtung auch modular oder von der Wasseraufberei tungsanlage trennbar ausgestaltet sein. Das System kann auch mehrere Chlormessvorrichtungen und / oder mehrere Chlorsensoren aufweisen, um insbesondere zur Justierung bzw. zum Abgleich ei nes Chlorsensors mit einem zweiten Chlorsensor zum Einsatz zu kommen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Effekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einzelner Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren. Hierbei zeigt
Fig. 1 schematisch den Ablauf eines Verfahrens zur Desinfektion eines Sen sors bzw. zur Chlor-Sensor-Erhaltung, und
Fig. 2 schematisch den Ablauf eines Verfahrens zur Funktionsüberwachung eines Sensors.
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren werden zunächst die Messkammer des Chlorsensors und die zugehörigen Leitungen gereinigt bzw. mit chlorfreiem / chlor armen Wasser gespült.
Wird dieser optionale Schritt weggelassen, bringt das den Nachteil mit sich, dass eventuell noch verbleibende Chlorreste die Konzentration der verwendeten Lösun gen ungewünscht verändern, wodurch Messergebnisse verfälscht werden können oder der Sensor aufgrund der hohen Chlormengen geschädigt werden kann.
In einem zweiten Schritt wird eine chlorhaltige Ausgangslösung bereitgestellt. Konk ret wird in diesem Beispiel Sole aus einer Speichervorrichtung angesaugt und da raufhin mit Wasser verdünnt. Alternativ zu Sole kann auch eine chlorhaltige Flüs sigkeit wie beispielsweise Chlorbleichlauge, Chlordioxid oder ähnliche Flüssigkeiten zum Einsatz kommen. Bei der Verdünnung kann die Mischung aus der chlorhaltigen Ausgangslösung und der Verdünnungslösung (z.B. Wasser) optional zirkuliert werden, um das Vermi schen vorteilhaft zu beschleunigen.
Daraufhin wird die verdünnte Sole dem Chlorsensor, insbesondere dessen Mess kammer, zugeführt. Daraufhin werden die entsprechenden Ventile geschlossen, um die Sole in der Messkammer einzuschließen und es wird ein Chlorgenerator, bei spielsweise ein elektrolytischer Chlorgenerator (also eine Elektrolysevorrichtung), aktiviert, um freie Chlorionen zu erzeugen. Der Schritt der elektrolytischen Bereit stellung von aktivem Chlor kann entfallen für chlorhaltige Flüssigkeiten wie bei spielsweise Chlorbleichlauge, Chlordioxid etc., da diese bereits aktives Chlor ent halten. Vorrichtungen, die keine Elektrolysevorrichtung aufweisen, können beson ders vorteilhaft ein vorliegendes Funktionsüberwachungsverfahren oder Desinfekti onsverfahren dennoch ausführen, wenn dabei als chlorhaltige Ausgangslösung ei ne solche chlorhaltige Flüssigkeit mit aktivem Chlor (wie beispielsweise Chlor bleichlauge, Chlordioxid etc.) verwendet wird.
Der Chlorgenerator wird für eine bestimmte Erzeugungsdauer zur Erzeugung von Chlorionen betrieben, beispielsweise kann die Zeitdauer zwischen ca. 500 ms bis zu mehreren Minuten, z.B. 5 Minuten, betragen.
Der Chlorgenerator erzeugt in diesem Beispiel eine Lösung mit einer Konzentration von ca. 1,5 mg/ 1 freien Chlorionen. Wie in dem Verfahrensablauf in Fig. 1 bei der Raute gezeigt, bleibt der Chlorgenerator aktiviert, bis eine vorbestimmte Erzeu gungsdauer verstrichen ist bzw. eine vorbestimmte Chlorionenkonzentration er reicht ist.
Daraufhin verbleibt die die freien Chlorionen enthaltende Lösung für eine bestimmte Verweildauer im Chlorsensor, welche für eine Desinfektion des Chlorsensors erfor derlich ist. Je nach Konzentration der die freien Chlorionen enthaltenden Lösung kann die Verweildauer zwischen wenigen Sekunden bis zu mehreren Minuten oder auch bis zu 30 Minuten variieren.
Nachdem die Verweildauer zur Desinfektion verstrichen ist, werden der Chlor sensor, insbesondere die Messkammer (sofern vorhanden), sowie die zugehören Leitungen von der chlorhaltigen Lösung gereinigt bzw. gespült.
Durch das Entfernen der chlorhaltigen Lösung aus dem Sensor wird ein Verstopfen der Leitungen durch Auskristallisierung verhindert und die Lebensdauer des Chlor sensors (z.B. durch reduzierte Korrosion) erhöht.
Fig. 2 zeigt schematisch den Ablauf eines Verfahrens zur Funktionsüberwachung eines Sensors.
Wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Verfahren werden optional zunächst die Mess kammer des Chlorsensors und die zugehörigen Leitungen gereinigt bzw. gespült.
Wird dieser Schritt weggelassen, bringt das den Nachteil mit sich, dass eventuell noch verbleibende Chlorreste die Konzentration der verwendeten Lösungen unge wünscht verändern, wodurch Messergebnisse verfälscht werden können oder der Sensor aufgrund der hohen Chlormengen geschädigt werden kann.
In einem zweiten Schritt wird eine chlorhaltige Ausgangslösung bereitgestellt. Konk ret wird in diesem Beispiel Sole (NaCI) aus einer Speichervorrichtung angesaugt und daraufhin mit Wasser verdünnt. Alternativ zu Sole kann auch eine chlorhaltige Flüssigkeit wie beispielsweise Chlorbleichlauge Chlordioxid oder ähnliche Flüssig keiten zum Einsatz kommen. Bei der Verdünnung kann die Mischung aus der chlorhaltigen Ausgangslösung und der Verdünnungslösung (z.B. Wasser) optional zirkuliert werden, um das Vermi schen vorteilhaft zu beschleunigen.
Daraufhin wird die verdünnte Sole dem Chlorsensor, insbesondere dessen Mess kammer (sofern vorhanden), zugeführt. Daraufhin werden die entsprechenden Ven tile geschlossen, um die Sole in der Messkammer einzuschließen und es wird ein Chlorgenerator des aktiviert, um z.B. mittels Elektrolyse freie Chlorionen zu erzeu gen. Wie oben beschrieben ist dieser Schritt bei der Verwendung einer chlorhalti gen Flüssigkeit wie beispielsweise Chlorbleichlauge, Chlordioxid oder ähnlicher Flüssigkeiten nicht erforderlich.
Der Chlorgenerator wird für eine bestimmte Erzeugungsdauer zur Erzeugung von Chlorionen betrieben, beispielsweise kann die Zeitdauer zwischen ca. 500 ms bis zu mehreren Minuten betragen.
Der Chlorgenerator erzeugt in diesem Beispiel eine Lösung mit einer Konzentration von ca. 1 ,5 mg/ 1 freien Chlorionen.
Wie in dem Verfahrensablauf in Fig. 2 bei der Raute gezeigt, bleibt der Chlorgene rator aktiviert, bis eine vorbestimmte Erzeugungsdauer verstrichen ist bzw. eine vorbestimmte Chlorionenkonzentration erreicht ist.
Die chlorhaltige Lösung wird in dieser Ausführungsform jedoch nicht nur dem zu überwachenden Chlorsensor zugeführt, sondern auch einem weiteren Chlorsensor zugeführt. Dieser Chlorsensor kann eine andere Art Chlorsensor sein, z.B. ein pho tometrischer Sensor und muss kein online messender Sensor sein
In einer Variante bleibt der Chlorgenerator aktiviert, bis sowohl der zur überwa chende Chlorsensor als auch der zweite Sensor einen Messwert ermittelt haben. In einer anderen Variante wird nach der Messung des zu überwachenden Sensors die erzeugte Flüssigkeit dem zweiten Sensor zugeführt.
Die Zeitdauer für die Kalibrierung des Chlorsensors, d.h. bis zum Vergleich des Messwerts des Chlorsensors mit dem von dem anderen Sensor bereitgestellten Kalibrierungswert kann mehrere Minuten, beispielsweise ca. 30 Minuten betragen.
Daraufhin werden die beiden Messwerte miteinander verglichen. Durch diesen Ab gleich wird der zu überwachende Sensor kalibriert, indem die aktuelle Steilheit des Sensors ermittelt und die Steilheit des zu überwachenden Chlorsensors entspre chend justiert bzw. geregelt wird.
Daraufhin wird die chlorhaltige Lösung aus dem Chlorsensor entfernt. Durch das Entfernen der chlorhaltigen Lösung aus dem Sensor wird ein Verstopfen der Lei tungen durch Auskristallisierung verhindert und Lebensdauer des Chlorsensors er höht. Die Vorteile wurden oben etwas ausführlicher beschrieben und gelten analog.
Bei dieser Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist die tatsäch lich zum Einsatz kommende Konzentration an Chlor bzw. Chlorionen unerheblich. Selbiges gilt für die Quelle des bereitgestellten Chlors.
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindunsgemäßen Cloprmessvorricvh- tung mit einem Chlorsensor 1. Der Chlorsensor 1 ist an eine Leitung 2 zur Zufüh rung einer Messlösung angeschlossen. Der Chlorsensor 1 ist zudem an eine sepa rate Leitung 3 angeschlossen, mittels welchem dem Sensor 1 verdünnte chlorhalti ge Ausgangslösung zugeführt wredne kann.
Die verdünnte chlorhaltige Ausgangslösung kann den Sensor 1 durch dieselbe Lei tung wie die Messlösung verlassen, es kann aber auch eine zusätzliche separate Leitung zum Abführen der verdünnten chlorhaltige Ausgangslösung vorgehsehen sein (nicht gezeigt). Die verdünnte chlorhaltige Ausgangslösung wird aus einer chlorhaltigen Ausgangs lösung hergestellt, welche in einem Tank 4 bereitgestellt ist. Die chlorhaltige Aus gangslösung kann Leitungswasser sein, sodass der Tank nicht zwingend erforder lich ist.
Der chlorhaltigen Ausgangslösung wird mittels einer Leitung 5 ein Vedünnungsmit- tel, z.B. Wasser, zugesetzt, um die chlorhaltigen Ausgangslösung belibig zu ver dünnen. Die Verdünnung kann in einem Tank 6 erfolgen, der zudem als Reservoir für die erdünnte chlorhaltige Ausgangslösung fungiueren kann. Ein derartiger Tank 6 ist jedoch optional.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Desinfektion eines Chlorsensors, welcher vorzugsweise im Rahmen der Wasseraufbereitung für medizinische oder pharmazeutische Zwecke eingesetzt ist, mit den Schritten:
- Bereitstellen einer chlorhaltigen Ausgangslösung, welche separat von einer Messlösung, deren Chlorgehalt der Chlorsensor erfasst, vorge sehen ist;
- Verdünnen der chlorhaltigen Ausganglösung zu einem erwünschten Grad,
- Zuführen der verdünnten chlorhaltigen Ausganglösung zu dem Chlor sensor.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Zuführen der verdünnten chlorhaltigen Ausgangslösung zu dem Chlorsensor für eine vorbestimmte Expositionsdauer er folgt, welche vorzugsweise im Bereich zwischen wenigen Sekunden und mehreren Minuten, vorzugsweise zwischen ca. 10 Sekunden und 10 Minuten, bevorzugt zwi schen 1 Minute und ca. 10 Minuten, vorzugsweise zwischen 2 Minuten und 8 Minu ten, insbesondere zwischen 3 Minuten und 7 Minuten, besonders zwischen 4 und 6 Minuten, liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin mit dem Schritt:
- Entfernen der verdünnten chlorhaltigen Ausgangslösung von dem Chlorsensor, vorzugsweise durch Spülen des Chlorsensors.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennn- zeichnet, dass das Verfahren in vorbestimmten zeitlichen Abständen ausge führt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennn- zeichnet, dass die chlorhaltige Ausgangslösung Leitungswasser ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennnzeichnet, dass die chlorhaltige Ausgangslösung mittels Elektrolyse aus einer Sole her gestellt wird oder eine chlorhaltige Flüssigkeit, insbesondere Chlorbleichlau ge, in einem separaten Behältnis als chlorhaltige Ausgangslösung bereitge stellt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Verfahren automatisch zyklisch in vorbestimmten zeitli chen Abständen, automatisch in Erwiderung auf einen bestimmten Messwert oder Messwertebereich des Chlorsensors oder in Erwiderung auf eine An weisung per Fernwartung ausgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Ausführung des Verfahrens automatisch in einem vor zugsweise digitalen oder elektronischen Logbuch aufgezeichnet wird, wobei die Aufzeichnung eine Datenübertragung mittels Fernverbindung umfassen kann.
9. Verfahren zur Funktionsüberwachung eines Chlorsensors, welcher vor zugsweise im Rahmen der Wasseraufbereitung für medizinische oder phar mazeutische Zwecke eingesetzt ist, mit den Schritten:
- Bereitstellen einer chlorhaltigen Ausgangslösung, welche separat von einer Messlösung, deren Chlorgehalt der Chlorsensor erfasst, vorge sehen ist;
- Verdünnen der chlorhaltigen Ausganglösung zu einem erwünschten Grad,
- Zuführen der verdünnten chlorhaltigen Ausganglösung zu dem Chlor sensor, und
- Ermitteln des Chlorgehalts der verdünnten chlorhaltigen Ausganglö sung mittels des Chlorsensors.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Zuführen der verdünnten chlor haltigen Ausgangslösung zu dem Chlorsensor für eine vorbestimmte Exposi tionsdauer erfolgt, welche vorzugsweise im Bereich zwischen wenigen Se kunden und mehreren Minuten, vorzugsweise zwischen ca. 10 Sekunden und 10 Minuten, bevorzugt zwischen 1 Minute und ca. 10 Minuten, vorzugs weise zwischen 2 Minuten und 8 Minuten, insbesondere zwischen 3 Minuten und 7 Minuten, besonders zwischen 4 und 6 Minuten, liegt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsüberwachungung eine Kalibrierung oder Justierung des Chlor sensors ist und/oder der mittels des überwachten Chlorsensors ermittelte Chlorgehalt mit einem Messwert eines anderen Sensors oder mit einem be kannten Chlorgehalt der verdünnten chlorhaltigen Ausgangslösung vergli chen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennnzeich- net, dass die chlorhaltige Ausgangslösung Leitungswasser ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennnzeich- net, dass die chlorhaltige Ausgangslösung mittels Eletrolyse aus einer Sole hegestellt wird oder eine chlorhaltige Flüssigkeit, insbesondere Chlorbleich lauge, in einem separaten Behältnis als chlorhaltige Ausgangslösung bereit gestellt wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren automatisch in vorbestimmten zeitli chen Ab-ständen, automatisch in Erwiderung auf einen bestimmten Mess wert oder Messwertebereich des Chlorsensors oder in Erwiderung auf eine Anwei-sung per Fernwartung ausgeführt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausführung des Verfahrens und vorzugsweise auch die im Rahmen des Verfahrens ermittelten Messwerte automatisch in einem vorzugsweise digitalen oder elektronischen Logbuch aufgezeichnet werden, wobei die Aufzeichnung eine Datenübertragung mittels Fernverbin dung umfassen kann.
16. Chlormessvorrichtung für eine Wasseraufbereitungsanlage mit einem Chlorsensor, dazu eingerichtet, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 auszuführen.
17. System mit einer Chlormessvorrichtung nach Anspruch 16 und einer Wasseraufbereitungsanlage.
PCT/EP2020/086869 2019-12-30 2020-12-17 Verfahren zur desinfektion und funktionsüberwachung eines chlorsensors WO2021136680A1 (de)

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