Preostali klor (predvsem hipoklorova kislina HOCl in hipoklorit OCl⁻) ima močan oksidacijski in destruktivni učinek na ionske izmenjevalne smole. To uničenje je proces kemične razgradnje, ki bistveno skrajša življenjsko dobo smole in zmanjša njeno sposobnost izmenjave.
Jedro ionske izmenjevalne smole je njena navzkrižno povezana polimerna hrbtenica. Preostali klor kot močan oksidant napade strukturo benzenskega obroča in uniči njeno aromatičnost. Še resneje, oksidira in razgrajuje ogljik-ogljikove vezi, ki povezujejo polimerne verige, in premostitvene vezi navzkrižno{4}}vezilnega sredstva, divinilbenzena.
Pri funkcionalnih skupinah, kot so skupine sulfonske kisline, oksidativna razgradnja hrbtenice s preostalim klorom oslabi pritrdilne točke skupin sulfonske kisline, kar na koncu vodi do ločitve skupin sulfonske kisline in izgube izmenjavalne zmogljivosti.
Oksidacija smole z ostankom klora povzroči trajno zmanjšanje izmenjevalne zmogljivosti. Poškodovanih funkcionalnih skupin ni mogoče regenerirati, kar ima za posledico zmanjšano zmogljivost obdelave smole; krajši obratovalni cikli zahtevajo pogostejše regeneracije, povečujejo obratovalne stroške (regenerator, poraba vode, čas); in lomljenje smole, saj oksidativna razgradnja hrbtenice vodi do zmanjšane trdnosti smole, zaradi česar je krhka in lomljiva. Ostanki povečajo padec tlaka v sistemu, zamašijo razdelilnike vode in onesnažijo odtok; organske snovi se raztopijo, produkti razgradnje (kot so organske kisline z nizko molekulsko maso in amini) pa se izpirajo iz smole in onesnažujejo obdelano vodo.
Kako odstraniti ostanke klora?
Metode za odstranjevanje ostankov klora morajo biti učinkovite, zanesljive in ekonomsko izvedljive. Glavne metode so naslednje:
1. Adsorpcija z aktivnim ogljem
Dobro- zasnovana postelja z aktivnim ogljem (kontaktni čas prazne plasti EBCT je običajno 5-15 minut) lahko zmanjša vstopni preostali klor z 1-2 mg/L na < 0,01 mg/L.
Adsorpcijska zmogljivost aktivnega oglja za preostali klor je običajno v območju 0,1-1,0 gCl₂/g aktivnega oglja, odvisno od vrste oglja, kakovosti vode in delovnih pogojev. To pomeni, da lahko z enim kilogramom aktivnega oglja obdelamo od sto do tisoč litrov klorirane vode (na podlagi koncentracije preostalega klora 1 mg/L).
Aktivno oglje ima veliko specifično površino (običajno 800-1500 m²/g) in dobro razvito mikroporozno strukturo, kar mu omogoča učinkovito odstranjevanje preostalega klora s fizično adsorpcijo in kemično redukcijo (reducirna mesta na površini aktivnega oglja reducirajo HOCl/OCl⁻ v Cl⁻).
Advantages: High removal efficiency (typically >99%), ki lahko hkrati odstranijo organske snovi, vonjave, barvo in druga onesnaževala iz vode. Enostavno upravljanje in razmeroma priročno vzdrževanje (redno izpiranje, zamenjava po nasičenju).
2. Odmerjanje kemičnega reducenta:
Teoretično je za odstranitev 1 mg/L preostalega klora (Cl₂) potrebno približno 1,46 mg/L NaHSO₃ (ali približno 1,34 mg/L SO₂). V praktičnih aplikacijah je ob upoštevanju nepopolnih reakcij in zagotavljanju varnostne meje razmerje odmerkov običajno 1,8:1 do 3:1 (mg NaHSO3 : mgCl2).
Natančne spletne črpalke za spremljanje in odmerjanje preostalega klora so potrebne za krmiljenje zaprte-zanke, da se zagotovi ne premajhno odmerjanje (ki poškoduje smolo) ne preveliko odmerjanje (ki potrati reagente in lahko vnese dodatne ione, kot je SO₄²⁻).
Prednosti: Izjemno hitra reakcija (v sekundah), natančna kontrola doziranja, majhen odtis, primeren za obvladovanje velikih pretokov ali situacij z velikimi nihanji koncentracije preostalega klora.
3. Ultravijolično (UV) obsevanje (redkeje uporabljeno): posebne valovne dolžine UV svetlobe (večinoma 254 nm) lahko fotolizirajo preostali klor. Vendar pa je njegova učinkovitost relativno nizka (zahteva višje odmerke), stroški so visoki in ima zahteve glede motnosti vode in prepustnosti svetlobe. Na splošno se ne uporablja kot glavna metoda za zaščito pred smolo in odstranjevanje klora, temveč za dezinfekcijo ali kot pomožna metoda.
