お使いの塩素センサーは
嘘をついています —
65日間の証拠を示します
英国の水道事業者が膜式センサーの付着物による継続的な過剰注入を明らかにした経緯
Wessex WaterのCompton Durville浄水場における現場評価。2025年10月～2026年2月。73運転サイクル | 65日間の連続データ。
主な調査結果：65日間の膜への付着
要旨
Compton Durvilleの運転員は、薬注が制御できていると考えていました。Siemens Depoloxは設定値の残留濃度を示していました。Wessex WaterがMP5を並行設置すると、実際の残留濃度は着実に上昇し、1サイクルあたり約10%増加していることが明らかになりました。
鉄堆積物がDepoloxの膜を汚し、測定値が徐々に低くなりました。PIDシステムはこれに応じて塩素注入量を増やしました。急激な故障ではなく、ゆっくり進む目に見えないドリフトです。平日の校正で部分的に修正されましたが、週末は付着物が20%速く蓄積しました。
MP5は5か月間、介入が一切不要でした。高鉄濃度の井戸水での実際の残留濃度管理がどうあるべきかの基準を提供しました。
現場の背景：Compton Durville WTW
Compton Durville浄水場は、英国の深井戸設備に典型的な、大きな運転上の制約と水質上の課題のもとで稼働しています。
井戸水の水質
鉄（Fe）濃度が高いと、膜式センサーで徐々に進む付着の問題が生じます。
センサー履歴
以前にKuntzeとATiのプローブを試しましたが、どちらもFe/Mn濃度が高い水で同様の付着汚れの問題が発生しました。
センサー導入
DepoloxはPIDフィードバック制御を提供し、MP5は独立した監視専用機器として設置されました。
運転サイクル
システムは毎日09:00–15:00に停止し、15:00–09:00に運転します（16時間サイクル）。
進行する付着の証拠
65日間、73回の運転サイクルを通じて、一貫したデータにより、膜の劣化と過剰注入の増加という系統的なパターンが明らかになりました。
+10.67%
サイクル開始：0.6038 ppm → 終了：0.6714 ppm
0.53%/時
継続的な鉄堆積物の蓄積
5.3%
サイクル中間点の残留濃度と設定値の比較
+13.95%
日曜日（校正なし）
+8.32%
火曜日（校正後）
曜日別パターン：校正の影響
付着物の蓄積には明確な週単位の周期が見られます。平日の校正は付着物の影響による信号変化を部分的にリセットしますが、週末は蓄積が途切れることなく続きます。
| 曜日 | 平均上昇率（%） | 注記 |
|---|---|---|
| 日曜日 | 13.95% | 最大の蓄積 |
| 月曜日 | 10.82% | 週末後の付着汚れ |
| 火曜日 | 8.32% | 校正後の影響 |
運転員による校正の影響
平日の蓄積： オペレーターが毎日校正を実施した場合、1サイクルあたりの残留濃度の平均上昇は+0.0639 ppm。
週末の蓄積： 校正を行わなかった場合、1サイクルあたりの残留濃度の平均上昇は+0.0767 ppm。
平日の正味の影響： 正味の変化はほぼゼロ（運転員の校正が付着物による信号を設定値まで戻す）ですが、根本的な付着物の蓄積は検出されずに続きます。
重要な所見： 毎日の校正でも、累積する付着には追い付きません。物理的な洗浄を行わなければ、膜の劣化は進行し、避けられません。
根本原因：高鉄濃度水での膜の付着汚れ
故障の仕組みはよく理解されていますが、鉄とマンガンの濃度が高い井戸水向けの膜式センサー設計では、十分に対処されていません。
膜上の鉄堆積物
鉄（Fe）濃度の高い井戸水は拡散障壁を形成し、センサー信号を徐々に低下させます。
信号劣化のフィードバックループ
付着によってセンサーが低い値を示すと、PIDシステムは設定値に達するために注入量を増やし、過剰な塩素処理を引き起こします。
膜の問題の履歴
以前のプローブ（Kuntze、ATi）にも、Fe/Mn濃度が高い水で同じ付着汚れの問題がありました。
膜式センサーは高鉄・マンガン濃度には不向き
金属濃度の高い原水では、粒子や鉱物の付着を受けやすい拡散膜技術。
結論
5か月間のMP5の正確さ
保守不要。一貫したドリフトのない測定値 — 比較の基準。
Depoloxの付着進行
1サイクルあたり10.67%の過小測定。鉄の堆積物は、予測可能な蓄積速度で拡散障壁を形成します。
PIDの過剰補正
制御システムが設定値に達するために注入を増やすことで、平均5～6%の塩素過剰注入が生じます。
校正の制約
毎日の校正は表示測定値を補正しますが、根本にある膜の汚染を元に戻すわけではありません。影響は各サイクルで再び現れます。
広く見られる問題
KuntzeとATiのプローブは、同じ環境で同一の付着パターンを示しました。膜式センサーの脆弱性は方式全体に共通しています。