잔류 염소(주로 차아염소산 HOCl 및 차아염소산 OCl⁻)는 이온 교환 수지에 강력한 산화 및 파괴 효과를 나타냅니다. 이러한 파괴는 수지의 수명을 크게 단축시키고 교환 용량을 감소시키는 화학적 분해 과정입니다.
이온 교환 수지의 핵심은 가교된-폴리머 백본입니다. 강력한 산화제인 잔류 염소는 벤젠 고리 구조를 공격하여 방향성을 파괴합니다. 더 심각하게는 고분자 사슬을 연결하는 탄소-탄소 결합과 가교제인 디비닐벤젠의 가교 결합을 산화하고 분해합니다.
술폰산기와 같은 작용기의 경우, 잔류 염소에 의한 골격의 산화적 분해는 술폰산기의 부착점을 약화시켜 궁극적으로 술폰산기의 분리 및 교환 용량의 손실을 초래합니다.
잔류 염소에 의한 수지의 산화로 인해 교환 용량이 영구적으로 감소합니다. 손상된 관능기는 재생이 불가능하여 수지 처리 능력이 저하됩니다. 작동 주기가 짧을수록 더 자주 재생해야 하므로 운영 비용이 증가합니다(재생제, 물 소비량, 시간). 백본의 산화 분해로 인해 수지 강도가 감소하여 부서지기 쉽고 취약해지기 때문에 수지 파손이 발생합니다. 잔해는 시스템 압력 강하를 증가시키고 물 분배기를 막히게 하며 폐수를 오염시킵니다. 유기물이 용해되고 분해 생성물(예: 저분자량 유기산 및 아민)이 수지에서 침출되어 처리된 물을 오염시킵니다.
잔류염소를 제거하는 방법은 무엇인가요?
잔류 염소를 제거하는 방법은 효율적이고 신뢰할 수 있으며 경제적으로 실행 가능해야 합니다. 주요 방법은 다음과 같습니다.
1. 활성탄 흡착
잘 설계된{0}}활성탄 베드(빈 베드 접촉 시간 EBCT는 일반적으로 5~15분)는 유입 잔류 염소를 1~2mg/L에서 < 0.01mg/L로 줄일 수 있습니다.
활성탄의 잔류염소 흡착능력은 일반적으로 탄소의 종류, 수질, 운전조건에 따라 0.1~1.0gCl2/g활성탄의 범위입니다. 이는 1kg의 활성탄으로 수백 ~ 수천 리터의 염소 처리된 물(잔류 염소 농도 1mg/L 기준)을 처리할 수 있음을 의미합니다.
활성탄은 큰 비표면적(일반적으로 800-1500m²/g)과 잘 발달된 미세 다공성 구조를 가지고 있어 물리적 흡착 및 화학적 환원을 통해 잔류 염소를 효율적으로 제거할 수 있습니다(활성탄 표면의 부위를 감소시키면 HOCl/OCl⁻를 Cl⁻로 감소시킵니다).
Advantages: High removal efficiency (typically >99%) 물속의 유기물, 냄새, 색소, 기타 오염물질을 동시에 제거할 수 있습니다. 조작이 간단하고 유지관리가 비교적 편리합니다(정기 역세, 포화 후 교체).
2. 화학적 환원제 복용량:
이론적으로 잔류염소(Cl2) 1mg/L를 제거하려면 약 1.46mg/L의 NaHSO₃(또는 약 1.34mg/L의 SO2)가 필요합니다. 실제 적용에서 불완전한 반응을 고려하고 안전 여유를 보장하는 경우 투여 비율은 일반적으로 1.8:1 ~ 3:1(mg NaHSO₃ : mgCl2)입니다.
과소 투여(수지를 손상시킴)나 과다 투여(시약을 낭비하고 SO₄²⁻와 같은 추가 이온이 유입될 수 있음)를 방지하기 위해 폐쇄 루프 제어에는 정밀한 온라인 잔류 염소 모니터링 및 정량 펌프가 필요합니다.{0}}
장점: 매우 빠른 반응(초), 정확한 투여량 제어, 작은 설치 공간, 큰 유량 또는 잔류 염소 농도 변동이 큰 상황을 처리하는 데 적합합니다.
3. 자외선(UV) 조사(흔히 덜 사용됨): 자외선의 특정 파장(주로 254nm)은 잔류 염소를 광분해할 수 있습니다. 그러나 효율성이 상대적으로 낮고(더 높은 복용량이 필요함) 비용이 높으며 물 탁도 및 빛 투과율과 관련된 요구 사항이 있습니다. 일반적으로 수지 보호 및 염소 제거를 위한 주류 방법으로 사용되지 않고 소독 또는 보조 방법으로 사용됩니다.
