Veolia水务技术与方案

工业和市政供水设施的PFAS修复工作日渐紧迫

John Peichel
| 2023年2月28日 |
PFAS
修复
市政
法规

全氟和多氟烷基物质,也就是PFAS,存在于消费者日常使用的众多产品当中,比如某些食品包装、清洁产品,乃至化妆品等等。如今,对PFAS污染水平和负面健康影响的担忧正引起媒体界的广泛关注,在全球范围内实施更严格法规的呼声越来越高。

去年, EPA 推出了 《更新版排放指南计划》,目的是为了更全面地解决美国的废水排放问题,并首次引入了对PFAS的限制。环保局还为饮用水中的全氟辛酸 (PFOA) 和全氟辛烷磺酸 (PFOS) 之和制定了一个非强制执行的 “健康建议水平” ,即万亿分之70 (ppt)。但一些现有的最高污染物水平 (MCL) 仍高于该阈值。

从全球来看, 此类法规的执行范围甚至更广。中国、加拿大和欧盟已经在可执行的限制方面处于领先地位。另一方面,签署了《关于持久性有机污染物 (POP) 的斯德哥尔摩公约》的国家则特别关注经常储存在室外水箱或池塘中的水基消防泡沫 (AFFF)。

水和废水处理厂的管理者需要对法定PFAS法规和PFAS指南之间的差异抱有敏锐地认识,同时还应该意识到,非监管指南有可能在未来成为法定指标。

 扩大法规覆盖范围,意识将推动执法转变

预计未来还会有更严格的联邦法规出台,尽管这些法规的时间表和细节尚不确定。考虑到这些即将发生的变化,州级 废水监管机构正在采取行动,要求在即将出台的联邦决定要求实施更严格的法规之前,开始进行抽样和检测。

明尼苏达州已经制定了一些要求,规定要对多种污染物进行检测和报告。明尼苏达州污染控制局 (MCPA) 制定了 《PFAS监测计划》 ,将此类污染物纳入考量,并特别指出该计划可能需要更改,以配合州和联邦政府不断更新的PFAS法规。

同样,按照惯例,炼油厂和石化厂会在排放前将其 水性成膜泡沫 (AFFF) 池稀释至EPA推荐的70 ppt水平,池中因火灾事件留下的消防泡沫会因此进入废水流。而现在,各机构已开始完全禁止排放含有任何PFAS水平的废水。

对PFAS修复的需求比以往任何时候都更加强烈,工业工厂需要采取比监管环境发展更迅速的行动来解决PFAS污染问题。为了遵守这些日渐收紧的法规,工厂在管理和修复PFAS方面亟需帮助。

 评估PFAS处理的解决方案

正如PFAS法规各不相同一样,每个工厂所面临的PFAS挑战都有着独特的复杂性,这意味着,最有效的流程可能因项目而异。从整体角度开发的处理流程会将单元操作视为一个完整的系统,在技术和经济上优化为一个全套方案,而不是单独的部分。这种流程能够提供平衡不同处理流程所必需的背景,便于将理想的技术结合起来用于处理PFAS。处理流程当中的任何一个选择,都有可能影响到另一个下游领域的性能或选择。

想要确定在您的厂站处理PFAS的最佳解决方案,必须考虑许多因素,包括:

要处理的PFAS成分。了解PFAS的链长、官能团、化合物数量和可变性等特性,可以指导最终处理流程的技术评估和选择。

工业废水中的竞争性污染物,如高浓度盐、悬浮固体、无害有机物或其他令人担忧的污染物,会影响处理设备和工艺的选择。

处理水平,技术选择,如何管理捕获到的PFAS,其最终处置,以及更换废旧介质的任何相关成本,都会对生命周期成本产生影响。

与处置和处理和/或技术解决方案相关的场地限制。

在选择过程中,应认真权衡每个潜在解决方案的技术限制。

完成实验室分析测试      并确定厂站存在哪些物质后,有三种PFAS处理类别需要考虑。可以采用的分离处理技术包括各类成熟的膜技术,如反渗透 (RO) 和纳滤 (NF),此类技术正越来越多地用于解决PFAS问题。捕获处理技术则包括活性炭(迄今为止使用最为广泛)、阴离子交换树脂(正在受到越来越多的关注)和新型吸附剂。PFAS处置 可用技术包括热氧化和焚烧、电化学氧化和/或等离子等高能技术。

工业工厂可根据情况部署多种技术。颗粒活性炭 (GAC) 是一种在世界范围内使用的成熟技术,在捕获许多常见形式的PFAS方面非常有效,但它对较短链的捕获效果不佳。GAC还可以重新激活并再次使用。虽然 GAC重新激活的成本低于焚烧,但必须注意,不能在重新激活的过程中释放或产生PFAS。离子交换是一种对长链和短链化合物都有效的技术,并可保持高通量和适度的占地面积。尽管如此,这种技术需要大量的预处理,而且大多数应用都需要试验,工厂可能没有足够的时间或预算。相比之下,用膜技术处理PFAS则提供了更多的选择,尤其是高压膜(反渗透、纳滤),它们在去除PFAS方面非常有效,并具有面向未来的优势。实施解决方案后,需进行额外的测试和监控以确保持续合规。

 无论采用哪种技术,最重要的是要保持减少PFAS的整体意识,

PFAS处理方案并非放之四海而皆准。认识到这一点,工业公司便能够在不断发展的PFAS法规方面保持领先优势。制定一个具有灵活性的处理计划,是适应监管环境、减少PFAS和使工厂面向未来的关键。

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关于作者

John Peichel

全球市场开发员

John Peichel是Veolia水务技术与方案的全球市场开发人员,隶属于全球Veolia集团的工业水处理部门。John在工业水处理方面有超过30年的经验,专注于反渗透/纳滤膜的相关技术,他在应用、工程、产品管理和研发方面均有广泛的经验。最近,他专注于利用既有和新兴技术开发PFAS处理解决方案。