Granulær aktiveret kulstof til fjernelse af PFA'er i kommunalt spildevand: en hurtig lille - skala -kolonnetestundersøgelse.

Arbejdsoversigt

 

Denne undersøgelse vurderer hovedsageligt effektiviteten af ​​granulært aktiveret carbon (GAC) i kommunal spildevandsrensning, især ved fjernelse af perfluorerede og polyfluoralkylsubstanser (PFA'er). Undersøgelsen anvendte hurtige små - skala -kolonneforsøg (RSSCT'er) til at simulere ydelsen af ​​GAC i kommunalt spildevandsrensningsfaciliteter og testede muligheden for to typer kommercielle granulære aktiverede kulstof kommunalt spildevand. Forskningsresultaterne viser, at biochar ikke er effektiv til fjernelse af PFA'er, mens Granular Activated Carbon har en bedre fjernelseseffekt på PFOA og PFOS, men er ikke effektiv nok til kort - kæde PFA'er (såsom PFHXA). Yderligere omkostningsanalyse indikerer, at den økonomiske gennemførlighed ved at anvende GAC -systemet til at fjerne PFA'er i kommunale spildevandsrensningsfaciliteter er dårlige, især når man beskæftiger sig med høj - koncentration PFA'er, hvor drifts- og vedligeholdelsesomkostningerne er relativt høje. Undersøgelsen påpeger også, at kontrollen af ​​PFA'er muligvis er nødt til at fokusere på opstrøms udladningskontrol inden for spildevandsrensningsanlæg eller fjernelse af høje - koncentration af spildevandsstrømme, snarere end at stole udelukkende på ende - af - rørbehandlingsteknologier.

Grafisk abstrakt

 

Hurtig oversigt over billeder og tekst

Figur 1. (a) RSSCT -indstillingerne, der blev brugt i dette projekt. (B) Skematisk diagram over RSSCT -opsætning.

Figur 2. Fjernelse af PFOA, PFOS, PFHXA og PFHXS fra spildevandet af WRRF #1 ved hjælp af (A) GAC #1, (B) GAC #2 og (C) Biochar. Den indledende koncentration af en enkelt PFAS -forbindelse var 200 ng/l, simuleret EBCT var 10 minutter, tilgangshastigheden var 6 m/t, og DOC var 5,9 mg/l

Figur 3. Fjernelse af PFOA, PFOS, PFHXA og PFHXS fra spildevandet af WRRF #2 ved hjælp af (A) GAC #1, (B) GAC #2 og (C) Biochar. Den indledende koncentration af en enkelt PFAS -forbindelse var 200 ng/l, simuleret EBCT var 10 minutter, tilgangshastigheden var 6 m/t, og DOC var 5,6 mg/l.

 

Hovedresultater

Innovationspunkterne og hovedresultaterne af dette arbejde inkluderer: For det første bekræftede forfatteren eksperimentelt fjernelseseffekten af ​​granulært aktiveret kul på PFA'er i kommunalt spildevand og sammenlignede det med andre mulige adsorptionsmateriale (såsom Biochar). Det blev konstateret, at Biochar havde en dårligere fjernelseseffekt på PFA'er, hvilket indikerer, at det muligvis ikke er anvendeligt i behandlingsprocessen. For det andet, selvom granulært aktiveret kulstof effektivt kan fjerne nogle lange - kæde PFA'er (såsom PFOS og PFOA), fungerer det dårligt på korte - kæde PFA'er (såsom PFHXA), hvilket afslører påvirkningen af ​​forskellige PFAS -molekylære strukturer på adsorptionseffektivitet. Derudover gennemførte litteraturen også en omkostningsanalyse. Resultaterne indikerede, at den økonomiske levedygtighed ved anvendelse af GAC -teknologi var dårlig, især i tilfælde af høje koncentrationer af PFA'er, hvilket kunne føre til en betydelig stigning i driftsomkostningerne for kommunale spildevandsrensningsfaciliteter. Endelig antyder forskningen, at kontrol af sidestrømmen inden for spildevandsrensningsanlæg (såsom slamafvandingstrøm) eller implementering af kildekontrol kan være mere gennemførlige strategier for PFAS -fjernelse.