A maradék klór (főleg hipoklórsav HOCl és hipoklorit OCl⁻) erős oxidáló és roncsoló hatással van az ioncserélő gyantákra. Ez a roncsolás egy kémiai lebomlási folyamat, amely jelentősen lerövidíti a gyanta élettartamát és csökkenti a csereképességét.
Az ioncserélő gyanta magja a térhálós{0}}polimer váz. A maradék klór erős oxidálószerként megtámadja a benzolgyűrű szerkezetét, tönkretéve annak aromásságát. Ami még komolyabb: oxidálja és lebontja a polimer láncokat összekötő szén-szénkötéseket, valamint a keresztkötő szer, a divinilbenzol{4}}átkötő kötéseit.
Funkciós csoportok, például szulfonsavcsoportok esetében a gerinc oxidatív lebomlása a maradék klór hatására gyengíti a szulfonsavcsoportok kapcsolódási pontjait, ami végső soron a szulfonsavcsoportok leválásához és a cserekapacitás elvesztéséhez vezet.
A gyanta maradék klórral történő oxidációja a cserekapacitás tartós csökkenését okozza. A sérült funkciós csoportok nem regenerálhatók, ami csökkenti a gyantakezelési kapacitást; a rövidebb működési ciklusok gyakoribb regenerálást igényelnek, növelve az üzemeltetési költségeket (regeneráló, vízfogyasztás, idő); és gyantatörés, mivel a gerinc oxidatív lebomlása a gyanta szilárdságának csökkenéséhez vezet, ami törékennyé és törékennyé teszi. A törmelék növeli a rendszer nyomásesését, eltömíti a vízelosztókat, és szennyezi a szennyvizet; a szerves anyagok feloldódnak, és a bomlástermékek (például kis molekulatömegű szerves savak és aminok) kioldódnak a gyantából, szennyezve a kezelt vizet.
Hogyan távolítsuk el a maradék klórt?
A maradék klór eltávolítására szolgáló módszereknek hatékonynak, megbízhatónak és gazdaságilag megvalósíthatónak kell lenniük. A fő módszerek a következők:
1. Aktív szén adszorpciója
Egy jól megtervezett aktívszén ágy (az üres ágy érintkezési ideje EBCT általában 5-15 perc) 1-2 mg/L-ről 0,01 mg/L-re csökkentheti a befolyó maradék klórt.
Az aktív szén adszorpciós kapacitása a maradék klórra jellemzően 0,1-1,0 gCl2/g aktív szén, a szén típusától, a víz minőségétől és az üzemi körülményektől függően. Ez azt jelenti, hogy egy kilogramm aktív szén több száz vagy több ezer liter klórozott vizet képes kezelni (1 mg/l maradék klórkoncentráció alapján).
Az aktív szén nagy fajlagos felülettel (jellemzően 800{1}}1500 m²/g) és jól fejlett mikropórusos szerkezettel rendelkezik, ami lehetővé teszi a maradék klór hatékony eltávolítását fizikai adszorpció és kémiai redukció révén (az aktívszén felületén lévő redukáló helyek a HOCl/OCl⁻-t Cl-re redukálják).
Advantages: High removal efficiency (typically >99%), amely egyidejűleg képes eltávolítani a szerves anyagokat, szagokat, színeket és egyéb szennyező anyagokat a vízből. Egyszerű kezelés és viszonylag kényelmes karbantartás (rendszeres visszamosás, telítés utáni csere).
2. Vegyi redukálószer adagolása:
Elméletileg 1 mg/l maradék klór (Cl2) eltávolításához körülbelül 1,46 mg/l NaHS03-ra (vagy körülbelül 1,34 mg/l SO2-ra) van szükség. A gyakorlati alkalmazásokban, figyelembe véve a nem teljes reakciókat és a biztonsági határt, az adagolási arány jellemzően 1,8:1-3:1 (mg NaHS03 : mgCl2).
Pontos online maradékklór-figyelő és adagoló szivattyúkra van szükség a zárt{0}}hurkú vezérléshez, hogy ne legyen sem alul-adagolás (ami károsítja a gyantát), sem túladagolás (ami pazarolja a reagenseket, és további ionokat, például SO₄²⁻-t juttathat be).
Előnyök: Rendkívül gyors reakció (másodpercek), precíz adagolás-szabályozás, kis helyigény, alkalmas nagy áramlási sebességek kezelésére vagy olyan helyzetek kezelésére, ahol a maradék klórkoncentráció nagy ingadozása van.
3. Ultraibolya (UV) besugárzás (ritkábban használt): Az UV-fény meghatározott hullámhossza (főleg 254 nm) képes fotolizálni a maradék klórt. Hatékonysága azonban viszonylag alacsony (nagyobb adagolást igényel), költsége magas, valamint a víz zavarosságára és fényáteresztő képességére vonatkozó követelmények is vannak. Általában nem általános módszerként használják gyantavédelemre és klórozás eltávolítására, hanem fertőtlenítésre vagy segédmódszerként.