FR2778463A1 - Automatic system for controlling the chlorine content of water e.g. in swimming pools - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET INSTALLATION DE CONTROLE D'EAU CHLOREEMETHOD AND INSTALLATION FOR CHLORINE WATER CONTROL
La présente invention concerne le contrôle d'eau dont le caractère potable est maintenu par la présence de chlore The present invention relates to the control of water whose drinking character is maintained by the presence of chlorine
actif. Elle trouve une application particulièrement impor- active. It finds a particularly important application.
tante dans le contrôle de l'eau des piscines collectives traitées par adjonction d'eau de Javel, c'est à dire d'une aunt in the control of the water in collective swimming pools treated by adding bleach, i.e.
solution aqueuse d'hypochlorite de sodium. aqueous solution of sodium hypochlorite.
Le pouvoir désinfectant du chlore fait qu'il est large- The disinfecting power of chlorine makes it broad-
ment utilisé pour rendre l'eau potable. Dans la plage de pH entre 5 et 9, les formes de chlore présentes dans l'eau et ayant une efficacité germicide sont les ions hypochlorite et l'acide hypochloreux, ce dernier ayant un pouvoir 100 fois used to make water drinkable. In the pH range between 5 and 9, the forms of chlorine present in water and having a germicidal efficiency are hypochlorite ions and hypochlorous acid, the latter having a power 100 times
plus désinfectant environ.more disinfectant approx.
En présence de baigneurs, une fraction du chlore passe In the presence of bathers, a fraction of the chlorine passes
à l'état de chlore combiné, notamment sous forme de chlora- in the form of combined chlorine, in particular in the form of chlora-
mines. La réglementation de la qualité de l'eau des piscines collectives impose de mesurer la teneur en chlore combiné, avant l'ouverture de la piscine, et deux fois au minimum en mines. The regulation of the quality of collective swimming pools water requires measuring the combined chlorine content, before the opening of the swimming pool, and at least twice in
cours de journée.during the day.
A l'heure actuelle, ces mesures sont réalisées par At present, these measurements are carried out by
prélèvement d'échantillons et dosage par colorimétrie. sampling and dosing by colorimetry.
La présente invention vise notamment à fournir un procédé permettant une détermination de la teneur en chlore combiné susceptible d'être réalisée de façon automatique, ce qui implique d'écarter la colorimétrie (qui exige un opérateur manuel) sauf pour des calibrages périodiques dans l'état The present invention aims in particular to provide a method allowing a determination of the combined chlorine content capable of being carried out automatically, which involves eliminating the colorimetry (which requires a manual operator) except for periodic calibrations in the state
actuel de la technologie.current technology.
A ce stade, il faut rappeler la terminologie qui désigne At this stage, it is necessary to recall the terminology which indicates
les formes de chlore et d'indiquer l'effet d'autres paramè- forms of chlorine and indicate the effect of other parameters
tres, tels que la température de l'eau et le pH, sur le very, such as water temperature and pH, on the
passage d'une forme à une autre.transition from one form to another.
On appelle "chlore actif" la forme qui est efficace à l'égard des bactéries, des virus et des algues. Le chlore actif se présente sous la forme HC10 pour les pH rencontrés The form which is effective against bacteria, viruses and algae is called "active chlorine". Active chlorine is in HC10 form for the pH encountered
dans la pratique.In practice.
Le "chlore potentiel" est celui sous la forme C10-, susceptible de redevenir actif en repassant sous la forme HClO. Le "chlore libre" est constitué par la somme du chlore actif et du chlore potentiel. Il existe des tables donnant The "potential chlorine" is that in the C10- form, capable of becoming active again by ironing in the HClO form. "Free chlorine" consists of the sum of active chlorine and potential chlorine. There are tables giving
la dissociation de HC1O en fonction du pH et de la tempera- the dissociation of HC1O as a function of pH and temperature
ture de l'eau, permettant en conséquence de déterminer la teneur en chlore actif à partir de la connaissance de la ture of water, therefore making it possible to determine the active chlorine content from knowledge of the
teneur en chlore libre et du pH.free chlorine content and pH.
Le "chlore combiné" est essentiellement constitué par des "Combined chlorine" mainly consists of
chloramines NH2C1, HNC1, NC13, dont la formation est provo- chloramines NH2C1, HNC1, NC13, the formation of which is provo-
quée notamment par l'apport de matières organiques et d'ammo- qué in particular by the contribution of organic matter and ammonia
niaque dû aux baigneurs dans une piscine. niac due to bathers in a swimming pool.
On appelle "chlore total" la somme du chlore libre et du We call "total chlorine" the sum of free chlorine and
chlore combiné.combined chlorine.
Il existe des capteurs à sortie électrique permettant de mesurer les uns la teneur en chlore actif, les autres la teneur en chlore total. En particulier, on connaît des cellules de mesures ampérométriques de mesure du chlore total ayant une électrode de travail constituée par une cathode en platine et une contre-électrode constituée par une anode en argent. On connaît également des cellules de mesure de chlore actif ayant une électrode de travail constituée par une cathode en or et une contre-électrode constituée par une anode en argent/chlorure d'argent. Ces cellules peuvent être étalonnées, par comparaison périodique avec les résultats fournis par un appareil de colorimétrie. En revanche on ne There are sensors with an electrical output which allow one to measure the active chlorine content, the other the total chlorine content. In particular, amperometric measurement cells for measuring total chlorine are known, having a working electrode constituted by a platinum cathode and a counter-electrode constituted by a silver anode. Also known are active chlorine measurement cells having a working electrode constituted by a gold cathode and a counter electrode constituted by a silver / silver chloride anode. These cells can be calibrated, by periodic comparison with the results provided by a colorimetry device. However, we do not
dispose pas de cellule de mesure de teneur en chlore combiné. does not have a combined chlorine content measuring cell.
L'invention propose notamment un procédé de contrôle d'eau chlorée par détermination de la teneur en chlore combiné, suivant lequel: - on mesure le pH et la température, - on mesure par voie ampérométrique la teneur en chlore total et la teneur en chlore actif, - à partir des valeurs mesurées du pH et de la teneur en chlore actif, on détermine la teneur en chlore libre, The invention proposes in particular a process for controlling chlorinated water by determining the combined chlorine content, according to which: - the pH and the temperature are measured, - the total chlorine content and the chlorine content are measured by amperometric method active, - from the measured pH values and the active chlorine content, the free chlorine content is determined,
- et on calcule la teneur en chlore combiné par diffé- - and the combined chlorine content is calculated by different
rence entre les teneurs en chlore total et en chlore libre, la séquence des opérations étant effectuée de façon automatique. Les mesures ci-dessus fournissent en même temps la teneur en chlore actif; dans une piscine, elle doit généralement être maintenue entre 0,4 mg/l et 1,4 mg/l, elles fournissent également le pH, qui doit habituellement être maintenu entre between the total chlorine and free chlorine contents, the sequence of operations being carried out automatically. The above measurements provide the active chlorine content at the same time; in a swimming pool, it should generally be maintained between 0.4 mg / l and 1.4 mg / l, they also provide the pH, which usually must be maintained between
6,9 et 7,7.6.9 and 7.7.
Dans un mode avantageux de réalisation de l'invention, on contrôle automatiquement: - un apport d'eau de Javel (qui peut être produite par électrolyse d'eau salée) en fonction de la mesure de la teneur en chlore actif et/ou en chlore combiné; - une amenée d'acide chlorydrique pour corriger le pH In an advantageous embodiment of the invention, there is automatically controlled: a supply of bleach (which can be produced by electrolysis of salt water) as a function of the measurement of the content of active chlorine and / or combined chlorine; - a supply of hydrochloric acid to correct the pH
lorsqu'il a une valeur inadaptée.when it has an inappropriate value.
L'invention propose également une installation permettant de mettre en oeuvre le procédé ci-dessus, comprenant: - deux cellules ampérométriques de mesures de teneur en chlore total et en chlore actif sur des échantillons d'eau, The invention also proposes an installation making it possible to implement the above process, comprising: - two amperometric cells for measurements of total chlorine and active chlorine content on water samples,
une sonde de mesure de pH et une sonde de mesure de tempéra- a pH measurement probe and a temperature measurement probe
ture - et un organe de calcul recevant les signaux de sortie des cellules et des sondes, programmé de façon à calculer la teneur en chlore libre et la teneur en chlore combiné et à ture - and a calculator receiving the output signals from the cells and the probes, programmed to calculate the free chlorine content and the combined chlorine content and to
les fournir sur une sortie.provide them on an outing.
L'organe de calcul est avantageusement muni d'un modem permettant de transmettre les informations à distance vers un centre de contrôle et programmé de façon à effectuer automatiquement une séquence complète de mesures à cadence déterminée, par exemple avant chaque ouverture de la piscine The calculation unit is advantageously provided with a modem making it possible to transmit information remotely to a control center and programmed so as to automatically carry out a complete sequence of measurements at a determined rate, for example before each opening of the pool
et deux fois par jour au plus, si nécessaire. and twice a day at most, if necessary.
Ainsi, il est possible de surveiller à distance l'évolu- Thus, it is possible to remotely monitor the evolution
tion de la teneur en chlore total, en chlore libre, en chlore combiné et en pH d'une piscine, sans intervention d'un opérateur autre que pour calibrer les cellules, ce qui peut se faire par exemple une seule fois par semaine. Les valeurs relevées peuvent être automatiquement imprimées dans un tion of the total chlorine, free chlorine, combined chlorine and pH of a swimming pool, without the intervention of an operator other than to calibrate the cells, which can be done, for example, only once a week. The readings can be automatically printed in a
carnet sanitaire conformément aux exigences réglementaires. health book in accordance with regulatory requirements.
Une télé-surveillance peut être ajoutée, permettant de déclencher une séquence de mesure à distance. L'organe de calcul peut être associé à des boucles de régulation pour commander la production d'eau de Javel et/ou Remote monitoring can be added, enabling a remote measurement sequence to be triggered. The calculation unit can be associated with regulation loops to control the production of bleach and / or
l'apport d'acide chlorhydrique.intake of hydrochloric acid.
Le procédé suivant l'invention est également applicable lorsqu'on utilise des stabilisants destinés à réduire la The process according to the invention is also applicable when using stabilizers intended to reduce the
perte en chlore due à l'ensoleillement, tels que l'acide iso- loss of chlorine due to sunlight, such as iso-
cyanurique et l'acide sulfamique. Dans le cas des piscines collectives, ces stabilisants sont cependant peu utilisés, puisque la perte en chlore due à l'ensoleillement est généralement négligeable comparée à la perte en chlore due aux transformations provoquées par l'ammoniaque et les cyanuric and sulfamic acid. In the case of collective swimming pools, these stabilizers are however little used, since the loss of chlorine due to sunshine is generally negligible compared to the loss of chlorine due to transformations caused by ammonia and
matières organiques.organic materials.
Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres The above features as well as others
apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit will appear better on reading the description which follows
d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple of a particular embodiment, given by way of example
non limitatif. La description se réfère aux dessins qui not limiting. The description refers to the drawings which
l'accompagnent, dans lesquels: - la figure 1 est un synoptique montrant les différentes fonctions mises en oeuvre dans le procédé; - les figures 2 et 3 sont des schémas montrant la constitution de principes de cellules de mesures de la teneur en chlore total et en chlore actif; et - la figure 4 est un schéma montrant une constitution accompany it, in which: - Figure 1 is a block diagram showing the different functions implemented in the process; - Figures 2 and 3 are diagrams showing the constitution of cell principles for measuring the total chlorine and active chlorine content; and - Figure 4 is a diagram showing a constitution
possible d'une installation suivant l'invention. possible installation according to the invention.
La mise en oeuvre du procédé suivant l'invention exige la mesure en 16 de la teneur en chlore total et en 18 de la teneur en chlore actif par des appareils ne nécessitant pas l'intervention d'un opérateur. Un module de calcul 22 reçoit The implementation of the process according to the invention requires the measurement in 16 of the total chlorine content and in 18 of the active chlorine content by devices not requiring the intervention of an operator. A calculation module 22 receives
sur une première entrée 20 la teneur en chlore total. on a first entry 20 the total chlorine content.
La mesure de la teneur en chlore actif, qui apparaît en 24, est utilisée: - comme entrée d'un module optionnel 26 de régulation de la teneur en chlore actif, que la législation actuelle impose de maintenir entre 0,4 et 1,4 mg par litre, - comme entrée d'un module de calcul 28 destiné à donner le pourcentage de chlore libre à partir de tables mémorisées, en fonction de la quantité de chlore actif, pour les valeurs The measurement of the active chlorine content, which appears at 24, is used: - as input to an optional module 26 for regulating the active chlorine content, which current legislation requires to maintain between 0.4 and 1.4 mg per liter, - as input to a calculation module 28 intended to give the percentage of free chlorine from stored tables, as a function of the amount of active chlorine, for the values
de pH et les températures susceptibles d'être rencontrées. of pH and the temperatures likely to be encountered.
Les tableaux de correspondance entre chlore actif et chlore libre sont largement utilisés à l'heure actuelle et il n'est pas nécessaire de les donner ici. A titre d'exemple et pour une eau à 25 C, la teneur en chlore actif est la suivante, pour différentes teneurs en chlore libre, sans The correspondence tables between active chlorine and free chlorine are widely used at present and it is not necessary to give them here. By way of example and for water at 25 ° C., the content of active chlorine is as follows, for different contents of free chlorine, without
stabilisant et pour un pH de 7,3.stabilizer and for a pH of 7.3.
Chlore libre (mg/1) 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 Chlore actif (mg/l) 0,43 0,55 0,68 0,80 0,92 1,05 Le module 28 reçoit également la température 0 et le pH Free chlorine (mg / 1) 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 Active chlorine (mg / l) 0.43 0.55 0.68 0.80 0.92 1.05 Module 28 also receives temperature 0 and pH
sur des entrées 29 et 30.on inputs 29 and 30.
Le module 22 peut être prévu pour recevoir les mesures sous forme numérique. Il peut également recevoir les mesures sous forme analogique et comporter alors un convertisseur The module 22 can be provided to receive the measurements in digital form. It can also receive the measurements in analog form and then include a converter
d'entrée analogique-numérique.analog-digital input.
Par soustraction du chlore libre du chlore total, le module 22 donne la teneur en chlore combiné. Cette teneur peut être transmise par un modem 32 soit en réponse à une interrogation téléphonique, soit par un appel téléphonique automatique. Les fonctions des composants ci-dessus autres que les By subtracting free chlorine from total chlorine, module 22 gives the combined chlorine content. This content can be transmitted by a modem 32 either in response to a telephone interrogation, or by an automatic telephone call. The functions of the above components other than
capteurs et modems peuvent être regroupées dans une baie 34. sensors and modems can be grouped in a rack 34.
Cette baie peut assurer des fonctions supplémentaires et notamment la régulation automatique du pH et de la teneur en This rack can provide additional functions, including automatic regulation of pH and content
chlore actif.active chlorine.
Le réglage de la teneur en chlore actif peut s'effectuer par adjonction d'eau de Javel à la masse d'eau contrôlée tandis que le réglage du pH à une valeur comprise entre 6,9 The active chlorine content can be adjusted by adding bleach to the controlled body of water, while the pH is adjusted to a value between 6.9
et 7,7 peut s'effectuer par ajout d'acide chlorydrique. and 7.7 can be carried out by adding hydrochloric acid.
Les fonctions de mesure et de régulation peuvent être The measurement and control functions can be
programmées pour que des mesures soient effectuées à inter- programmed for measurements to be taken at intervals
valles déterminés, stockées en mémoire et/ou transmises. Des alarmes peuvent être prévues lorsque les valeurs limites sont atteintes, y compris si la teneur en chlore combiné dépasse determined values, stored in memory and / or transmitted. Alarms can be provided when the limit values are reached, including if the combined chlorine content exceeds
la valeur de 0,6 mg/l prévue par les règlements actuels. the value of 0.6 mg / l provided for by current regulations.
L'installation peut notamment utiliser des capteurs The installation can in particular use sensors
ampérométriques de mesure de chlore total et de chlore actif. amperometric measurement of total chlorine and active chlorine.
La figure 2 montre un capteur de chlore actif constitué par une cellule utilisant la réduction électrochimique de l'acide hypochloreux. La cellule comporte une cathode 40 en or et une Figure 2 shows an active chlorine sensor consisting of a cell using the electrochemical reduction of hypochlorous acid. The cell comprises a cathode 40 in gold and a
anode 42 en AgCl/Ag entre lesquelles est établie une diffé- anode 42 in AgCl / Ag between which a difference is established
rence de potentiel par une source de tension. Les électrodes sont en contact avec un électrolyte 44 constitué par une solution de chlorure de potassium. Une membrane 48, par exemple en polytétrafluoréthylène, sépare l'électrolyte de l'eau dont la teneur est à mesurer. Cette eau est également rence of potential by a voltage source. The electrodes are in contact with an electrolyte 44 consisting of a potassium chloride solution. A membrane 48, for example made of polytetrafluoroethylene, separates the electrolyte from the water whose content is to be measured. This water is also
en contact avec les électrodes 42 et 40. in contact with the electrodes 42 and 40.
La cellule de mesure de la teneur en chlore total peut avoir une constitution similaire. Celle montrée en figure 3 The cell for measuring the total chlorine content can have a similar constitution. The one shown in figure 3
comporte une anode 52 en argent et une cathode 54 en platine. has an anode 52 in silver and a cathode 54 in platinum.
De telles cellules sont notamment vendues par la société Such cells are sold in particular by the company
ProMinent sous les références CLE3 et CGE2. Prominent under the references CLE3 and CGE2.
Lorsque l'installation est destinée à permettre également la régulation du pH et de la teneur en chlore afin de respecter la teneur en chlore combiné admissible, elle peut avoir la constitution de principe montrée en figure 4. La baie 34 présente une boucle de puissance associée à un électrolyseur 58 de production d'eau de Javel qui est envoyée à la masse d'eau. La baie dans laquelle est implémentée la fonction de régulation du pH indiqué en 38 sur la figure 1 commande une pompe 60 qui envoie à la masse d'eau, par When the installation is intended to also allow the regulation of the pH and of the chlorine content in order to respect the admissible combined chlorine content, it may have the principle constitution shown in FIG. 4. The rack 34 has an associated power loop to an electrolyser 58 for producing bleach which is sent to the body of water. The rack in which the pH regulation function indicated at 38 in FIG. 1 is implemented controls a pump 60 which sends to the body of water, by
exemple d'une piscine, de l'acide prélevé dans un bac 62. example of a swimming pool, of the acid taken from a tank 62.
Comme on l'a indiqué plus haut, les capteurs ampérométri- As indicated above, the amperometric sensors
??
ques doivent être périodiquement étalonnés. ques must be periodically calibrated.
Cet étalonnage peut être effectué en comparant les indications données par les capteurs sur un échantillon et ceux obtenus, sur le même échantillon, par colorimétrie (dans l'état actuel de la technologie), en utilisant comme réactif This calibration can be carried out by comparing the indications given by the sensors on a sample and those obtained, on the same sample, by colorimetry (in the current state of technology), using as reagent
la diéthyl-p phényldiamine. Suivant les conditions expérimen- diethyl-p phenyldiamine. According to the experimental conditions
tales, et notamment la valeur du pH et la présence ou non d'iodures, on peut déterminer soit la teneur en chlore libre, soit la teneur en chlore total par comparaison avec un tales, and in particular the pH value and the presence or absence of iodides, it is possible to determine either the free chlorine content or the total chlorine content by comparison with a
tableau de couleurs.color chart.
L'étalonnage peut être utilisé sous forme d'une table Calibration can be used as a table
mémorisée dans la baie ou par réglage des capteurs ampéromé- stored in the bay or by adjusting the amperometric sensors
triques, en modifiant la pente de variation du signal de sortie en fonction de la teneur en chlore actif ou en chlore triques, by modifying the variation slope of the output signal according to the active chlorine or chlorine content
total.total.
La mise en oeuvre de l'invention n'exige que des moyens simples et robustes. Les calculs requis dans la baie et les The implementation of the invention requires only simple and robust means. The calculations required in the bay and the
programmes ne nécessitent qu'un organe de calcul peu compli- programs require only an uncomplicated computational organ
qué. Les capteurs ampérométriques et les capteurs de mesure de température et de pH sont de type courant. L'invention permet d'éviter toute présence sur place et de limiter l'intervention d'un opérateur à des calibrages périodiques than. The amperometric sensors and the temperature and pH measurement sensors are of common type. The invention makes it possible to avoid any presence on site and to limit the intervention of an operator to periodic calibrations.
et aux cas d'incident.and incident cases.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9805715A FR2778463A1 (en) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | Automatic system for controlling the chlorine content of water e.g. in swimming pools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9805715A FR2778463A1 (en) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | Automatic system for controlling the chlorine content of water e.g. in swimming pools |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2778463A1 true FR2778463A1 (en) | 1999-11-12 |
Family
ID=9526078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9805715A Withdrawn FR2778463A1 (en) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | Automatic system for controlling the chlorine content of water e.g. in swimming pools |
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| Country | Link |
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