Mae clorin gweddilliol (yn bennaf asid hypochlorous HOCl a hypoclorit OCl⁻) yn cael effaith ocsideiddiol a dinistriol gref ar resinau cyfnewid ïon. Mae'r dinistr hwn yn broses ddiraddio cemegol sy'n byrhau oes y resin yn sylweddol ac yn lleihau ei allu cyfnewid.
Craidd resin cyfnewid ïon yw ei asgwrn cefn polymer croes-gysylltiedig. Mae clorin gweddilliol, fel ocsidydd cryf, yn ymosod ar y strwythur cylch bensen, gan ddinistrio ei aromatigrwydd. Yn fwy difrifol, mae'n ocsideiddio ac yn torri i lawr y bondiau carbon carbon sy'n cysylltu'r cadwyni polymerau a bondiau pontio'r cyfrwng cysylltu croes, divinylbenzene.
Ar gyfer grwpiau swyddogaethol megis grwpiau asid sulfonig, mae diraddiad ocsideiddiol yr asgwrn cefn gan glorin gweddilliol yn gwanhau pwyntiau ymlyniad y grwpiau asid sulfonig, gan arwain yn y pen draw at ddatgysylltu'r grwpiau asid sulfonig a cholli cynhwysedd cyfnewid.
Mae ocsidiad y resin gan glorin gweddilliol yn achosi gostyngiad parhaol mewn cynhwysedd cyfnewid. Ni ellir adfywio'r grwpiau swyddogaethol sydd wedi'u difrodi, gan arwain at lai o gapasiti trin resin; mae cylchoedd gweithredu byrrach yn gofyn am adfywiad amlach, costau gweithredu cynyddol (adfywiwr, defnydd o ddŵr, amser); a thorri resin, gan fod diraddiad ocsideiddiol yr asgwrn cefn yn arwain at lai o gryfder resin, gan ei wneud yn frau ac yn fregus. Mae malurion yn cynyddu cwymp pwysedd system, yn tagu dosbarthwyr dŵr, ac yn halogi'r elifiant; mater organig yn hydoddi, ac mae cynhyrchion diraddio (fel asidau organig pwysau moleciwlaidd isel ac aminau) yn trwytholchi o'r resin, gan lygru'r dŵr wedi'i drin.
Sut i gael gwared ar clorin gweddilliol?
Mae angen i ddulliau ar gyfer tynnu clorin gweddilliol fod yn effeithlon, yn ddibynadwy, ac yn economaidd ymarferol. Mae'r prif ddulliau fel a ganlyn:
1. Arsugniad Carbon Actifedig
Gall gwely carbon wedi'i actifadu wedi'i ddylunio'n dda (5-15 munud fel arfer yw amser cyswllt gwelyau gwag EBCT) leihau clorin gweddilliol dylanwadol o 1-2 mg/L i < 0.01 mg/L.
Mae gallu arsugniad carbon wedi'i actifadu ar gyfer clorin gweddilliol yn nodweddiadol yn yr ystod o 0.1-1.0 gCl₂/g carbon activated, yn dibynnu ar y math o garbon, ansawdd dŵr, ac amodau gweithredu. Mae hyn yn golygu y gall un cilogram o garbon wedi'i actifadu drin cannoedd i filoedd o litrau o ddŵr clorinedig (yn seiliedig ar grynodiad clorin gweddilliol o 1 mg/L).
Mae gan garbon wedi'i actifadu arwynebedd arwyneb penodol mawr (yn nodweddiadol 800-1500 m²/g) a strwythur micromandyllog datblygedig, sy'n ei alluogi i gael gwared â chlorin gweddilliol yn effeithlon trwy arsugniad ffisegol a lleihau cemegol (lleihau safleoedd ar yr arwyneb carbon activated lleihau HOCl/OCl⁻ i Cl⁻).
Advantages: High removal efficiency (typically >99%), yn gallu tynnu deunydd organig, arogleuon, lliw a llygryddion eraill o ddŵr ar yr un pryd. Gweithrediad syml a chynnal a chadw cymharol gyfleus (golchi yn rheolaidd, ailosod ar ôl dirlawnder).
2. Dos Asiant Lleihau Cemegol:
Yn ddamcaniaethol, mae tynnu 1 mg/L o clorin gweddilliol (Cl₂) yn gofyn am tua 1.46 mg/L o NaHSO₃ (neu tua 1.34 mg/L o SO₂). Mewn cymwysiadau ymarferol, gan ystyried adweithiau anghyflawn a sicrhau ymyl diogelwch, mae'r gymhareb dos fel arfer yn 1.8:1 i 3:1 (mg NaHSO₃ : mgCl₂).
Mae angen pympiau monitro a mesur clorin gweddilliol manwl gywir ar-lein ar gyfer rheoli dolen gaeedig i sicrhau nad yw'n tanddosio (sy'n niweidio'r resin) nac yn gorddosio (sy'n gwastraffu adweithyddion ac a allai gyflwyno ïonau ychwanegol fel SO₄²⁻).
Manteision: Adwaith hynod gyflym (eiliadau), rheolaeth dos manwl gywir, ôl troed bach, sy'n addas ar gyfer trin cyfraddau llif mawr neu sefyllfaoedd gydag amrywiadau mawr mewn crynodiad clorin gweddilliol.
3. Arbelydru uwchfioled (UV) (a ddefnyddir yn llai cyffredin): Gall tonfeddi penodol o olau UV (254nm yn bennaf) ffotolysio clorin gweddilliol. Fodd bynnag, mae ei effeithlonrwydd yn gymharol isel (sy'n gofyn am ddosau uwch), mae'r gost yn uchel, ac mae ganddo ofynion ynghylch cymylogrwydd dŵr a throsglwyddiad ysgafn. Yn gyffredinol, ni chaiff ei ddefnyddio fel dull prif ffrwd ar gyfer amddiffyn resin a thynnu cloriniad, ond yn hytrach ar gyfer diheintio neu fel dull ategol.