시립 폐수에서 PFA 제거를위한 과립 활성탄 : 빠른 소규모 컬럼 테스트 연구.

작업 요약

 

이 연구는 주로 지방 자치 단체 폐수 처리, 특히 퍼플 루어 화 및 폴리 플루오로 알킬 물질 (PFA)의 제거에서 과립 활성화 탄소 (GAC)의 효과를 평가합니다. 이 연구는 시립 폐수 처리 시설에서 GAC의 성능을 시뮬레이션하기 위해 빠른 소규모 컬럼 테스트 (RSSCT)를 사용했으며, 두 가지 유형의 상업적 과립 활성탄과 1 가지 유형의 상업용 바이오 숯의 능력을 테스트하여 2 차 PFOA, PFOS, PFHXA 및 PFHXS를 제거하는 4 가지 유형의 PFA를 제거했습니다. 연구 결과에 따르면 바이오 숯은 PFA를 제거하는 데 효과적이지 않지만 과립 활성탄은 PFOA 및 PFO에 더 나은 제거 효과를 가지지 만 짧은 체인 PFA (예 : PFHXA)에는 충분하지 않습니다. 추가 비용 분석에 따르면 시립 폐수 처리 시설에서 PFA를 제거하기 위해 GAC 시스템을 적용 할 수있는 경제적 타당성은 특히 운영 및 유지 보수 비용이 상대적으로 높은 높은 농도 PFA를 다룰 때 열악합니다. 이 연구는 또한 PFA의 제어는 폐수 처리장 내에서 상류 방전 제어에 초점을 맞출 필요가 있거나, 파이프 종료 처리 기술에만 의존하기보다는 고농도 폐기물 스트림의 제거에 초점을 맞출 필요가 있다고 지적했다.

그래픽 초록

 

사진과 텍스트의 빠른 개요

그림 1. (a)이 프로젝트에 사용 된 RSSCT 설정. (b) RSSCT 설정의 개략도.

그림 2. (a) GAC #1, (b) GAC #2 및 (c) Biochar를 사용하여 WRRF #1의 폐수로부터 PFOA, PFOS, PFHXA 및 PFHX의 제거. 단일 PFA 화합물의 초기 농도는 200 ng/L이고, 시뮬레이션 된 EBCT는 10 분, 접근 속도는 6m/h, DOC는 5.9 mg/L이었다.

그림 3. (a) GAC #1, (b) GAC #2 및 (c) Biochar를 사용하여 WRRF #2의 폐수로부터 PFOA, PFOS, PFHXA 및 PFHX의 제거. 단일 PFA 화합물의 초기 농도는 200 ng/L이고, 시뮬레이션 된 EBCT는 10 분, 접근 속도는 6 m/h, DOC는 5.6 mg/L이었다.

 

주요 결과

이 연구의 혁신 지점과 주요 결과는 다음과 같습니다. 첫째, 저자는 시립 폐수에서 PFA에 대한 과립 활성탄의 제거 효과를 실험적으로 검증하고이를 다른 가능한 흡착 재료 (예 : Biochar)와 비교했습니다. Biochar는 PFA에 대한 제거 효과가 좋지 않은 것으로 밝혀졌으며, 이는 처리 과정에 적용되지 않을 수 있음을 나타냅니다. 둘째, 세분화 된 활성탄이 일부 장쇄 PFA (예 : PFOS 및 PFOA)를 효과적으로 제거 할 수 있지만, 짧은 사슬 PFA (예 : PFHXA)에서 제대로 성능이 떨어지면서 흡착 효율에 대한 상이한 PFAS 분자 구조의 영향을 나타냅니다. 또한, 문헌은 비용 분석을 수행했습니다. 결과는 GAC 기술 적용의 경제적 생존력이 특히 고농도의 PFA의 경우 열악한 것으로 나타 났으며, 이는 시립 폐수 처리 시설의 운영 비용이 크게 증가 할 수 있습니다. 마지막으로, 연구에 따르면 폐수 처리장 (예 : 슬러지 탈수 흐름) 또는 소스 제어를 구현하는 것이 PFAS 제거를위한 더 실현 가능한 전략 일 수 있음을 시사합니다.