Granulární aktivovaný uhlík pro odstranění PFA v městské odpadní vodě: rychlá testovací studie v malém měřítku.

shrnutí práce

 

Tato studie hodnotí hlavně účinnost granulárního aktivovaného uhlíku (GAC) při čištění městských odpadních vod, zejména při odstraňování perfluorinovaných a polyfluorolylových látek (PFA). Studie použila rychlé malé sloupcové testy (RSSCTS) k simulaci výkonu GAC v zařízeních městských odpadních vod a testovala schopnost dvou typů komerčního granulárního aktivovaného uhlíku a jednoho typu komerčního biocharu k odstranění čtyř typů PFAS, jmenovitě PFOA, PFHXA a PFHXA a PFHXA a PFHXA a PFHXA a PFHXA a PFHXA a Výsledky výzkumu ukazují, že Biochar není účinný při odstraňování PFA, zatímco granulární aktivovaný uhlík má lepší účinek na odstranění na PFOA a PFOS, ale není dostatečně účinný pro PFA s krátkým řetězcem (jako je PFHXA). Další analýza nákladů ukazuje, že ekonomická proveditelnost použití systému GAC k odstranění PFA v zařízeních městských odpadních vod je špatná, zejména při jednání s vysokou koncentrační PFA, kde jsou náklady na provoz a údržbu relativně vysoké. Studie také poukazuje na to, že kontrola PFA se bude možná muset zaměřit na kontrolu výboje proti proudu v čistírnách odpadních vod nebo na odstranění proudů odpadních vod s vysokou koncentrací, spíše než se spoléhat pouze na technologie léčby na konci trubky.

Grafický abstrakt

 

Rychlý přehled obrázků a textu

Obrázek 1. (a) Nastavení RSSCT použité v tomto projektu. (B) Schematický diagram nastavení RSSCT.

Obrázek 2. Odstranění PFOA, PFOS, PFHXA a PFHX z odtoku WRRF #1 pomocí (a) GAC #1, (b) GAC #2 a (C) Biochar. Počáteční koncentrace jediné sloučeniny PFAS byla 200 ng/l, simulovaná EBCT byla 10 minut, rychlost přiblížení byla 6 m/h a DOC byla 5,9 mg/l

Obrázek 3. Odstranění PFOA, PFOS, PFHXA a PFHX z odtoku WRRF #2 pomocí (a) GAC #1, (b) GAC #2 a (C) Biochar. Počáteční koncentrace jediné sloučeniny PFAS byla 200 ng/l, simulovaná EBCT byla 10 minut, rychlost přiblížení byla 6 m/h a DOC byla 5,6 mg/l.

 

Hlavní zjištění

Mezi inovační body a hlavní zjištění této práce patří: Nejprve autor experimentálně ověřil účinek odstraňování granulárního aktivovaného uhlíku na PFA v obecní odpadní vodě a porovnal jej s jinými možnými adsorpčními materiály (jako je Biochar). Bylo zjištěno, že Biochar měl horší účinek na odstranění na PFA, což naznačuje, že v procesu léčby nemusí být použitelný. Za druhé, ačkoli granulovaný aktivovaný uhlík může účinně odstranit některé PFA s dlouhým řetězcem (jako je PFOS a PFOA), funguje špatně na PFA s krátkým řetězcem (jako je PFHXA), což odhaluje vliv různých molekulárních struktur PFA na adsorpční účinnost. Kromě toho literatura také provedla analýzu nákladů. Výsledky naznačily, že ekonomická životaschopnost aplikací technologie GAC byla špatná, zejména v případě vysokých koncentrací PFA, což by mohlo vést k významnému zvýšení provozních nákladů na čištění odpadních vod. Konečně výzkum naznačuje, že kontrola bočního toku v čistírnách odpadních vod (jako je tok odvodnění kalu) nebo implementace řízení zdroje může být proveditelnější strategie pro odstranění PFA.