Karbon aktif granular untuk penyingkiran PFAS di air kumbahan perbandaran: kajian ujian lajur skala kecil-.

Ringkasan kerja

 

Kajian ini terutamanya menilai keberkesanan karbon aktif berbutir (GAC) dalam rawatan air sisa perbandaran, terutamanya dalam penyingkiran bahan perfluorinated dan polyfluoroalkyl (PFAs). Kajian ini menggunakan ujian lajur skala kecil - yang cepat (RSSCTs) untuk mensimulasikan prestasi GAC di kemudahan rawatan air sisa perbandaran, dan menguji keupayaan dua jenis karbon aktif berbutir komersial dan satu jenis biochar komersial untuk menghilangkan empat jenis pfoa, pfoa, pfoa, pfoa, pfoa, pfoA, pfoa, pfoa, pfoa, pfoa, Air kumbahan perbandaran. Hasil penyelidikan menunjukkan bahawa Biochar tidak berkesan dalam mengeluarkan PFA, sementara karbon aktif berbutir mempunyai kesan penyingkiran yang lebih baik pada PFOA dan PFOS, tetapi tidak cukup berkesan untuk PFA rantai pendek - (seperti PFHXA). Analisis kos lebih lanjut menunjukkan bahawa kemungkinan ekonomi memohon sistem GAC untuk menghapuskan PFA di kemudahan rawatan air sisa perbandaran adalah miskin, terutamanya apabila berurusan dengan PFA konsentrasi tinggi -, di mana kos operasi dan penyelenggaraannya agak tinggi. Kajian itu juga menunjukkan bahawa kawalan PFA mungkin perlu memberi tumpuan kepada kawalan pelepasan hulu dalam loji rawatan air kumbahan atau penyingkiran aliran air sisa kepekatan yang tinggi -, bukannya bergantung semata -mata pada akhir- dari teknologi rawatan paip -.

Abstrak grafik

 

Gambaran keseluruhan gambar dan teks cepat

Rajah 1. (A) Tetapan RSSCT yang digunakan dalam projek ini. (B) Rajah skematik persediaan RSSCT.

Rajah 2. Penyingkiran PFOA, PFOS, PFHXA dan PFHXs dari efluen WRRF #1 menggunakan (a) GAC #1, (b) GAC #2 dan (c) Biochar. Kepekatan awal sebatian PFA tunggal ialah 200 ng/L, simulasi EBCT adalah 10 minit, halaju pendekatan adalah 6 m/j, dan DOC adalah 5.9 mg/l

Rajah 3. Penyingkiran PFOA, PFOS, PFHXA dan PFHXs dari efluen WRRF #2 menggunakan (a) GAC #1, (b) GAC #2 dan (c) Biochar. Kepekatan awal sebatian PFA tunggal ialah 200 ng/L, EBCT simulasi adalah 10 minit, halaju pendekatan adalah 6 m/j, dan DOC adalah 5.6 mg/L.

 

Penemuan utama

Titik inovasi dan penemuan utama karya ini termasuk: pertama, penulis secara eksperimen mengesahkan kesan penyingkiran karbon aktif berbutir pada PFA di air kumbahan perbandaran dan membandingkannya dengan bahan penjerapan lain yang mungkin (seperti biochar). Telah didapati bahawa Biochar mempunyai kesan penyingkiran yang lebih buruk terhadap PFA, menunjukkan bahawa ia mungkin tidak terpakai dalam proses rawatan. Kedua, walaupun karbon diaktifkan berbutir secara berkesan dapat menghapuskan beberapa rantai panjang - PFA (seperti PFOS dan PFOA), ia melakukan yang buruk pada PFA rantaian pendek - (seperti PFHXA), mendedahkan pengaruh struktur molekul PFA yang berbeza pada kecekapan molekul PFA pada kecekapan pengadilan. Di samping itu, kesusasteraan juga menjalankan analisis kos. Hasilnya menunjukkan bahawa daya maju ekonomi menerapkan teknologi GAC adalah miskin, terutama dalam hal kepekatan tinggi PFA, yang mungkin menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam biaya operasi kemudahan rawatan air sisa perbandaran. Akhirnya, penyelidikan menunjukkan bahawa mengawal aliran sampingan dalam loji rawatan air sisa (seperti aliran penyahairan enapcemar) atau melaksanakan kawalan sumber mungkin lebih strategi yang boleh dilaksanakan untuk penyingkiran PFAS.