新型渗滤液处理吸附剂!水中PFAS去除率高达99%
kdymiurf
kdymiurf Lv.2
2024年12月11日 09:49:13
来自于水处理
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来源:环保圈

文章来源于:工业水处理 在当今全球环境问题日益严峻的大背景下,水污染治理始终是备受瞩目的焦点领域,而全氟/多氟烷基化合物(PFAS)污染更是其中棘手的“顽疾”。 PFAS 凭借其在不粘涂层、灭火泡沫、防水材料等海量工业和消费品中的广泛运用,已然化身成为一种几乎无处不在的全球性污染源。

文章来源于:工业水处理

在当今全球环境问题日益严峻的大背景下,水污染治理始终是备受瞩目的焦点领域,而全氟/多氟烷基化合物(PFAS)污染更是其中棘手的“顽疾”。


PFAS 凭借其在不粘涂层、灭火泡沫、防水材料等海量工业和消费品中的广泛运用,已然化身成为一种几乎无处不在的全球性污染源。  

 
其化学性质超级稳定,面对传统水处理技术时常常“无动于衷”,特别是在应对短链 PFAS 时,现有手段的处理效果差强人意,难以保障水源安全、修复受污染水体生态。  

 

值此困境, 澳大利亚昆士兰大学张承教授和团队,设计出一种基于含氟聚合物(PFPE-IEX+)的吸附剂,它可以有效去除水中的全氟/多氟烷基化合物(PFAS,Per-andpoly-fluoroalkyl substances)。    

实验中,含氟聚合物柱子能够处理超过 13 升以上的饮用水,几乎没有任何 PFAS 泄漏。同时, 其能在较短时间内实现 99% 以上的 PFAS 去除率。  



01

吸附剂的创新设计与优异性能


 
张承教授团队锚定目标,矢志开发一种既能对 PFAS 实现高效吸附,又具备可再生特性的先进吸附材料。  

 
他们精心挑选低分子量且易于处理、能溶于常见有机溶剂的 PFPE 作为基础“砖石”,融入聚苯乙烯离子交换吸附剂进行巧妙化学修饰与聚合,匠心独运地打造出 PFPE - IEX + 吸附剂。  

 
在实验室的微观“战场” 上,科研人员借助核磁共振、傅里叶红外光谱等前沿技术,精准洞察该材料的化学结构;运用扫描电子显微镜,细致描摹其微观形态,如同为它绘制“精细画像”,确保结构稳固且合理。从性能维度审视,它堪称“尖子生”。  

 
吸附容量方面,一举超过 500mg/g,意味着每克吸附剂具备强大的“污染物吸纳能力”,远超诸多传统吸附剂,像交联 β - 环糊精含聚合物(q m = 222.0mg/g)、壳聚糖改性吸附剂(q m = 364.6mg/g)等在它面前都相形见绌。  

 
去除效率更是惊艳,实验模拟不同污染程度、多种类型的水体环境, 不管是长链还是短链 PFAS,它皆能在较短时间内实现超 99% 的去除率,对 11 种受检 PFAS 的去除效率在特定浓度下表现卓越 处理饮用水和垃圾填埋渗滤液等复杂水体时游刃有余,将水中 PFAS 含量稳稳控制在安全范围,远胜活性炭等传统吸附材料,宛如一位精准且高效的“污染清道夫”。  

 
尤为出彩的是其可再生性,仅需简单的溶剂洗涤“护理”,便能多次循环“上岗”,历经多轮再生后,去除效率始终稳稳保持在 90% 以上, 在处理垃圾填埋场渗滤液、工业废水等高难度复杂水源时,吸附能力坚如磐石,几乎没有衰减迹象 极大拉长使用寿命,有效削减材料更换频次与成本,契合工业大规模、长期使用诉求。  


   



02

柱式处理系统与实际应用验证


为切实检验 PFPE - IEX + 在现实场景的“实战能力”,团队精心设计基于该吸附剂的连续柱装置,构建起一套行之有效的大规模水处理“作战体系”。  

 
此装置采用多层吸附床结构,恰似精心构筑的 “污染拦截迷宫”,保障水流裹挟 PFAS 流经时,能与吸附剂充分、高效“碰撞”与“结合”,让每一份吸附能力都得以淋漓尽致发挥,将吸附效率推向极致,同时为吸附剂“减负”,延长其“服役周期”。  

 
在饮用水净化 “战场”,PFAS 污染如隐匿暗处的“刺客”,威胁水质安全。  

 
PFPE - IEX + 吸附柱系统披挂上阵,以超 98% 的去除率将 PFAS 精准“揪出”,捍卫每一滴饮用水的纯净,让民众能放心畅饮。  

 
垃圾填埋渗滤液处理中,面对高浓度 PFAS 与复杂成分的“双重夹击”,该系统毫无惧色,超 98% 的去除佳绩,有效遏制 PFAS 对土壤、地下水的“侵袭”步伐,守护周边生态环境。  

 
工业废水处理环节,即便处于高负荷“重压”,吸附柱系统依旧维持 95% 以上的去除率,且多次再生后“战斗力”不减,帮工厂以较低成本严守环保关卡,化解 PFAS 排放难题。  

 
 


03

广阔的应用前景与环保效益


PFPE - IEX + 吸附剂及配套柱式系统恰似一把万能“金钥匙”,解锁诸多应用场景。  

 
于饮用水净化领域,契合公众对饮水安全高标准追求,可无缝嵌入家用小型过滤器、市政大型供水处理设施,成为水源“安全卫士”;  

 
家庭水过滤器装上它,能高效拦截自来水中 PFAS,让健康从“水龙头”开启。  

 
工业废水处理层面,化工、制药、电子制造等行业废水含大量 PFAS,它助力企业经济、高效达标排放,化解环保与成本“两难”困境。  

 
垃圾填埋渗滤液处理时,能为填埋场筑牢“环保防线”,降解周边土壤、地下水污染风险;应急处理与环境修复情境下,遇突发化学泄漏污染事故,可化身便携式“净化先锋”,快速净化受污染水源,控制污染扩散,为后续修复争取“黄金时间”;  

 
PFAS 污染监控与治理战线,助政府、环保组织长期稳定监测,积累数据为政策制定“赋能”,精准管控污染。  

 
从环保效益瞭望,它凭借超强再生性能,大幅削减吸附剂更换频次,减少废弃吸附材料产出量,降低固体废物对环境的“负担”,以可持续之姿融入全球水处理体系,于大型工业项目中,降本增效、保护环境“两手抓”,彰显独特优势。  


 



04

未来攻坚方向与持续发展


诚然,PFPE - IEX + 当下已然成绩斐然,但迈向大规模应用征途仍有“关卡”待破。成本控制层面,团队将深挖合成工艺优化潜力,探寻更廉价原料、精简流程,让价格更“亲民”;  

 
环保进阶之路上,积极寻觅更绿色环保替代材料,削减生产环节“环境代价”,实现从源头到应用全程“绿色守护”。  

 
应用拓展维度,计划将测试“版图”从实验室、特定水体,拓展至广泛地下水、多样工业废水、海量生活污水场景,历经长期实地“磨砺”,全方位验证稳定性、经济性、再生能力,积累实践“大数据”。  

 
为攻克 PFAS 销毁难题,团队谋划与高温裂解、电化学降解等先进技术“强强联手”,搭建集捕获、销毁于一体的“一站式” 处理平台,彻除 PFAS 在环境中的“积患”。  

 
同时,构建长效监测机制,持续追踪大规模应用表现,依据反馈迭代升级技术,确保始终契合复杂多变的污染治理需求。  
(来源:绿水畅想、贤集网)     

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yj蓝天
2024年12月12日 07:13:12
3楼

渗滤液吸附剂值得关注和学习,谢谢楼主分享

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