Il vostro sensore di cloro
vi sta mentendo —
Ecco 65 giorni di prove
Come un’azienda idrica britannica ha rivelato un sovradosaggio sistematico causato dallo sporcamento del sensore a membrana
Valutazione sul campo presso l’impianto di trattamento acqua di Compton Durville, Wessex Water. Ottobre 2025 – febbraio 2026. 73 cicli operativi | 65 giorni di dati continui.
Risultati principali: 65 giorni di sporcamento della membrana
Sintesi esecutiva
Gli operatori di Compton Durville pensavano che il dosaggio fosse sotto controllo. Siemens Depolox mostrava residui al setpoint. Quando Wessex Water ha installato un MP5 affiancato, questo ha rivelato che il residuo effettivo aumentava costantemente — crescendo di circa il 10% per ciclo.
I depositi di ferro sporcavano la membrana Depolox, causando una progressiva sottostima. Il sistema PID rispondeva dosando più cloro. Non un guasto evidente, ma una deriva lenta e invisibile. Le calibrazioni nei giorni feriali la correggevano parzialmente; nei fine settimana lo sporcamento si accumulava il 20% più velocemente.
MP5 non ha richiesto alcun intervento per 5 mesi — fornendo una base di riferimento di come dovrebbe essere il controllo effettivo del residuo nell’acqua di pozzo ad alto contenuto di ferro.
Contesto del sito: Compton Durville WTW
L’impianto di trattamento dell’acqua di Compton Durville opera con vincoli operativi significativi e problemi di qualità dell’acqua tipici delle installazioni su pozzi profondi nel Regno Unito.
Qualità dell’acqua di pozzo
Un’elevata concentrazione di ferro (Fe) crea problemi progressivi di sporcamento per i sensori a membrana.
Storia del sensore
In precedenza erano state provate sonde Kuntze e ATi — entrambe presentavano problemi simili di sporcamento nelle acque ad alto contenuto di Fe/Mn.
Installazione del sensore
Depolox fornisce il controllo PID in retroazione; MP5 è stato installato solo come monitor indipendente.
Ciclo operativo
Il sistema si arresta dalle 09:00 alle 15:00; funziona dalle 15:00 alle 09:00 ogni giorno (ciclo di 16 ore).
Evidenze dello sporcamento progressivo
Nell’arco di 65 giorni e 73 cicli operativi, dati coerenti hanno rivelato un andamento sistematico di degradazione della membrana e aumento del sovradosaggio.
+10.67%
Inizio ciclo: 0,6038 ppm → Fine: 0,6714 ppm
0,53%/ora
Accumulo costante di depositi di ferro
5.3%
Residuo a metà ciclo rispetto al setpoint
+13.95%
Domenica (nessuna calibrazione)
+8.32%
Martedì (dopo la calibrazione)
Andamento per giorno della settimana: effetto della calibrazione
L’accumulo di sporcamento mostra un chiaro ciclo settimanale. Le calibrazioni nei giorni feriali azzerano parzialmente il segnale di sporcamento, mentre nei fine settimana l’accumulo prosegue ininterrottamente.
| Giorno della settimana | Aumento medio (%) | Note |
|---|---|---|
| Domenica | 13.95% | Accumulo massimo |
| Lunedì | 10.82% | Sporcamento dopo il fine settimana |
| Martedì | 8.32% | Effetto dopo la calibrazione |
Effetto della calibrazione dell’operatore
Accumulo nei giorni feriali: +0,0639 ppm di aumento medio del residuo per ciclo quando gli operatori eseguono calibrazioni giornaliere.
Accumulo nel fine settimana: +0,0767 ppm di aumento medio del residuo per ciclo senza intervento di calibrazione.
Effetto netto nei giorni feriali: Variazione netta quasi nulla (le calibrazioni dell’operatore correggono il segnale dovuto allo sporcamento riportandolo al setpoint), ma lo sporcamento sottostante continua senza essere rilevato.
Risultato critico: Nemmeno la calibrazione quotidiana può tenere il passo con lo sporcamento cumulativo. Il degrado della membrana è progressivo e inevitabile senza pulizia fisica.
Causa principale: sporcamento della membrana in acque ad alto contenuto di ferro
Il meccanismo di guasto è ben compreso, ma non adeguatamente affrontato nella progettazione dei sensori a membrana per acque di pozzo ad alto contenuto di ferro e manganese.
Depositi di ferro sulla membrana
L’acqua di pozzo con ferro (Fe) elevato crea una barriera alla diffusione, degradando progressivamente il segnale del sensore.
Ciclo di retroazione della degradazione del segnale
Quando il sensore sottostima la lettura a causa dello sporcamento, il sistema PID aumenta il dosaggio per raggiungere il setpoint, causando sovraclorazione.
Storia dei problemi delle membrane
Le sonde precedenti (Kuntze, ATi) presentavano identici problemi di sporcamento nelle acque ad alto contenuto di Fe/Mn.
Sensori a membrana non ideali per livelli elevati di ferro/manganese
Tecnologia a membrana di diffusione soggetta a sporcamento da particolato e minerali nell’acqua di origine con elevati livelli di metalli.
Conclusioni
Accuratezza MP5 nell’arco di 5 mesi
Nessuna manutenzione richiesta. Letture costanti e senza deriva — la base di riferimento del controllo.
Progressione dello sporcamento Depolox
Lettura inferiore del 10,67% per ciclo. I depositi di ferro creano una barriera alla diffusione con un tasso di accumulo prevedibile.
Sovracompensazione PID
Il sistema di controllo aumenta il dosaggio per raggiungere il setpoint, determinando un sovradosaggio medio del cloro del 5–6%.
Limiti della calibrazione
La calibrazione quotidiana corregge la lettura visualizzata ma non elimina lo sporcamento sottostante della membrana. Gli effetti riprendono a ogni ciclo.
Problema diffuso
Le sonde Kuntze e ATi hanno mostrato schemi di sporcamento identici nello stesso ambiente. La vulnerabilità dei sensori a membrana è sistemica.