[發明專利]一種用于從水中去除和濃縮全氟和聚氟烷基物質(PFAS)的可持續系統和方法

有效

• 申請號: 201780031606.3
• 申請日: 2017-04-03
• 公開（公告）號: CN109195922B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: M·G·尼克爾森;S·E·烏達德
• 申請（專利權）人: 新興化合物處理技術股份有限公司
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;C02F1/58
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉學媛

一種用于從水中去除和濃縮全氟和聚氟烷基物質(PFAS)的可持續系統。該系統包括具有配置為從水中去除PFAS的所選擇的陰離子交換樹脂的陰離子交換容器。連接到該容器的管線引入被PFAS污染的水流，使得該PFAS結合到莖選擇的陰離子交換樹脂上并由此從水中去除。一種再生劑溶液管線結合到該陰離子交換容器上以將優化的再生劑溶液引入該陰離子交換容器，以從該陰離子交換樹脂去除PFAS，由此再生該陰離子交換樹脂和產生包含所去除的PFAS的用過的再生劑溶液和優化的再生劑溶液。一種分離和回收子系統回收了該優化的再生劑溶液來用于再使用和分離和濃縮所去除的PFAS。

相關申請

本申請要求2017年4月3日在§§119，120，363，365，和37C.F.R.§1.55和§1.78下提交的美國專利申請系列No.15/477350的權益和優先權，并且那個申請和本申請還要求2016年4月13日在35U.S.C.§§119，120，363，365，和37C.F.R.§1.55和§1.78下提交的美國臨時申請系列No.62/321929的權益和優先權，并且美國專利申請系列No.15/477350和美國臨時申請系列No.62/321929每個在此通過參考引入本文。

發明領域

本發明涉及一種用于從水中去除和濃縮全氟和聚氟烷基物質(PFAS)的可持續系統和方法。

發明背景

全氟和聚氟烷基物質(PFAS)是一類已經用于制造消費品和工業化學品的人造化合物，尤其是包括含水成膜泡沫體(AFFF)等。AFFF已經是全球軍隊消防和城市消防訓練基地的選擇產品。AFFF還已經廣泛用于油氣精煉，來用于消防訓練和消防演習二者。AFFF通過覆蓋溢出的油/燃料，冷卻表面和防止重新點燃而起效。在許多的這些基地和精煉廠中，AFFF中的PFAS污染地下水，包括大于100個美國空軍基地。

PFAS可以用作消費品例如地毯，室內裝潢，防污服，炊具，紙張，包裝材料等中的表面處理/涂層，并且還可以用于化學電鍍、電解質、潤滑劑等的化學品中，最后可能終結于供水中。

PFAS是在野生動植物和人體內生物積累的，因為它們通常長期保留在體內。對動物的實驗室PFAS曝露研究已經顯示了與生長和發育、繁殖和肝臟損傷相關的問題。在2016，美國環保署(EPA)發布了關于全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的下面的健康警示(HA)：對于PFOS和PFOA單個成分和濃度總和二者分別都是0.07μg/L。此外，PFAS在水中是高度水溶性的，導致大的稀釋的羽流并具有低揮發性。

PFAS是非常難以大量處理的，這歸因于它們是包括碳-氟鍵的極其穩定的化合物。碳-氟鍵是自然界已知的最強的鍵，并且非常耐降解。

絕大部分可利用的常規水處理系統和從水中去除PFAS的方法已經被證實是無效的。參見例如Rahman等人，Behaviour and Fate of Perfluoroalkyl andPolyfluoroalkyl Substances(PFASs)in Dr inking Water Treatment，Water Research50，第318-340頁(2014)，在此通過參考引入本文。常規的活性炭吸附系統和用于從水中去除PFAS的方法已經顯示出對于長鏈PFAS具有某些效果，但是難以去除支化和短鏈化合物，參見例如Dudley，Master的論文：Removal of Perfluorinated Compounds by PowderedActivated Carbon，Superfine Powdered Activated Carbon，and Anion ExchangeResins，North Carolina State University(2012)，在此通過參考引入本文。