Granular aktiviertes Kohlenstoff zur Entfernung von PFAs im kommunalen Abwasser: Eine schnelle Säulenteststudie mit kleinem Maßstab.

Arbeitszusammenfassung

 

Diese Studie bewertet hauptsächlich die Wirksamkeit von körnigem Aktivkohlenstoff (GAC) bei der kommunalen Abwasserbehandlung, insbesondere bei der Entfernung von Perfluorinierten und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAs). In der Studie wurden schnelle Säulen-Tests (RSSCTs) in kleinen Maßstäben verwendet, um die Leistung von GAC in kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen zu simulieren, und die Fähigkeit von zwei Arten von kommerziellem körnigem Aktivkohle und einer Art von kommerzieller Biokohle zur Entfernung von vier Arten von PFAs, namisch-pfoa, pFOS, pFHXA- und PFHXS-PFAs, von secondared Munated-Munated-Munated-Munated-Munated-Munated-Munated-Munated-Munated-Munated-Munated-M-Müdleitungen testete. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass Biochar bei der Entfernung von PFAs nicht wirksam ist, während granulärer Aktivkohlenstoff einen besseren Entfernungseffekt auf PFOA und PFOS hat, aber für kurzkettige PFAs (wie PFHXA) nicht wirksam genug ist. Eine weitere Kostenanalyse zeigt, dass die wirtschaftliche Machbarkeit der Anwendung des GAC-Systems zur Entfernung von PFAs in kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen schlecht ist, insbesondere wenn es sich um die PFAs mit hoher Konzentration handelt, bei denen die Betriebs- und Wartungskosten relativ hoch sind. Die Studie weist auch darauf hin, dass sich die Kontrolle von PFAs möglicherweise auf die vorgelagerte Entladungskontrolle in Abwasserbehandlungsanlagen oder die Entfernung von Abwasserströmen mit hoher Konzentration konzentrieren muss, anstatt sich ausschließlich auf die Behandlungstechnologien zur Behandlung von Packen zu verlassen.

Grafische Zusammenfassung

 

Schnelle Übersicht über Bilder und Text

Abbildung 1. (a) Die in diesem Projekt verwendeten RSSCT -Einstellungen. (B) Schematisches Diagramm des RSSCT -Setups.

Abbildung 2. Entfernung von PFOA, PFOS, PFHXA und PFHXs aus dem Abwasser von WRRF #1 unter Verwendung von (a) GAC #1, (b) GAC #2 und (c) Biokohle. Die anfängliche Konzentration einer einzelnen PFAS -Verbindung betrug 200 ng/l, simuliertes EBCT 10 min, die Ansatzgeschwindigkeit 6 m/h und DOC 5,9 mg/l

Abbildung 3. Entfernung von PFOA, PFOS, PFHXA und PFHXs aus dem Abwasser von WRRF #2 unter Verwendung von (a) GAC #1, (b) GAC #2 und (c) Biokohle. Die anfängliche Konzentration einer einzelnen PFAS -Verbindung betrug 200 ng/l, die simulierte EBCT betrug 10 min, die Ansatzgeschwindigkeit 6 m/h und DOC 5,6 mg/l.

 

Hauptergebnisse

Zu den Innovationspunkten und Hauptergebnissen dieser Arbeit gehören: Erstens hat der Autor experimentell den Entfernungseffekt von körnigem Aktivkohlenstoff auf PFAs im kommunalen Abwasser verifiziert und sie mit anderen möglichen Adsorptionsmaterialien (z. B. Biokohle) verglichen. Es wurde festgestellt, dass Biokohle einen schlechteren Entfernungseffekt auf PFAs hatte, was darauf hinweist, dass sie im Behandlungsprozess möglicherweise nicht anwendbar ist. Zweitens, obwohl granulärer Aktivkohlenstoff einige langkettige PFAs (wie PFOS und PFOA) effektiv entfernen kann, ist jedoch bei kurzkettigen PFAs (wie PFHXA) schlecht ab, was den Einfluss verschiedener PFAS-Molekularstrukturen auf die Adsorptionseffizienz zeigt. Darüber hinaus führte die Literatur auch eine Kostenanalyse durch. Die Ergebnisse zeigten, dass die wirtschaftliche Lebensfähigkeit der Anwendung der GAC -Technologie schlecht war, insbesondere bei hohen PFA -Konzentrationen, was zu einem erheblichen Anstieg der Betriebskosten der kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen führen könnte. Schließlich schlägt die Forschung darauf hin, dass die Kontrolle des Seitenflusss innerhalb von Abwasserbehandlungsanlagen (z. B. Schlammentwässerungsfluss) oder die Umsetzung der Quellenkontrolle praktikablere Strategien für die Entfernung von PFAs sein könnte.