Granulärt aktivt kol för borttagning av PFA i kommunalt avloppsvatten: en snabb liten - skala kolumnteststudie.

arbetsöversikt

 

Denna studie bedömer huvudsakligen effektiviteten hos granulärt aktivt kol (GAC) vid kommunal avloppsrening, särskilt vid avlägsnande av perfluorerade och polyfluoroalkylämnen (PFAS). Studien använde snabba små - skala kolumntest (RSSCT) för att simulera prestanda för GAC i kommunala avloppsreningsanläggningar, och testade förmågan hos två typer av kommersiella granulära aktiverade kol och en typ av kommersiell biochar att ta bort fyra typer av PFA: s, nämligen PFOA, PFOS, PFHXA och PFHX, från Secondary -behandling. Forskningsresultaten visar att biochar inte är effektiv för att ta bort PFA, medan granulärt aktivt kol har en bättre borttagningseffekt på PFOA och PFOS, men är inte tillräckligt effektiv för kort - kedja PFAS (såsom PFHXA). Ytterligare kostnadsanalys indikerar att den ekonomiska genomförbarheten av att tillämpa GAC ​​-systemet för att ta bort PFA i kommunala avloppsreningsanläggningar är dålig, särskilt när man hanterar hög - koncentration PFA, där driftskostnaderna är relativt höga. Studien påpekar också att kontrollen av PFA: er kan behöva fokusera på uppströms urladdningskontroll inom avloppsreningsverk eller avlägsnande av hög - koncentration av avloppsvattenströmmar, snarare än att förlita sig enbart i slutet - av -} rörbehandlingsteknologier.

grafisk abstrakt

 

Snabb översikt över bilder och text

Figur 1. (a) RSSCT -inställningarna som används i detta projekt. (B) Schematiskt diagram över RSSCT -installationen.

Figur 2. Avlägsnande av PFOA, PFOS, PFHXA och PFHX från avloppet av WRRF #1 med användning av (A) GAC #1, (B) GAC #2 och (C) Biochar. Den initiala koncentrationen av en enda PFAS -förening var 200 ng/L, simulerad EBCT var 10 minuter, tillvägagångssätt var 6 m/h och DOC var 5,9 mg/l

Figur 3. Avlägsnande av PFOA, PFOS, PFHXA och PFHX från avloppet av WRRF #2 med användning av (A) GAC #1, (B) GAC #2 och (C) Biochar. Den initiala koncentrationen av en enda PFAS -förening var 200 ng/L, simulerad EBCT var 10 minuter, tillvägagångssättet var 6 m/h och DOC var 5,6 mg/L.

 

Huvudresultat

Innovationspunkterna och de viktigaste resultaten av detta arbete inkluderar: För det första verifierade författaren experimentellt borttagningseffekten av granulärt aktiverat kol på PFA i kommunalt avloppsvatten och jämförde det med andra möjliga adsorptionsmaterial (såsom biochar). Det konstaterades att Biochar hade en sämre borttagningseffekt på PFA, vilket indikerar att den kanske inte är tillämplig i behandlingsprocessen. För det andra, även om granulärt aktivt kol effektivt kan ta bort vissa långa - kedja PFAS (såsom PFOS och PFOA), presterar det dåligt på korta - kedja PFAS (såsom PFHXA), vilket avslöjar påverkan av olika PFA: er molekylstrukturer på adsorptionseffektivitet. Dessutom genomförde litteraturen också en kostnadsanalys. Resultaten indikerade att den ekonomiska livskraften för att tillämpa GAC ​​-teknik var dålig, särskilt när det gäller höga koncentrationer av PFA, vilket kan leda till en betydande ökning av driftskostnaderna för kommunala avloppsreningsanläggningar. Slutligen antyder forskningen att det kan vara mer genomförbara strategier för att kontrollera sidflödet inom avloppsreningsverk (såsom slamavvattningsflöde) eller implementera källkontroll kan vara mer genomförbara strategier för borttagning av PFA.