CN102951754A - 一种去除饮用水中全氟辛烷磺酸基化合物的方法 - Google Patents

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张健
栾兆坤
王涛
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Abstract

一种去除饮用水中全氟辛烷磺酸基化合物的方法：在饮用水中加入混凝剂搅拌，调节混凝出水pH为3-9，进行纳滤膜分离。本发明将混凝预处理与纳滤进行耦合集成，提出一种利用混凝-纳滤来处理饮用水中PFOS的方法，不但可为饮用水中PFOS的高效去除提供一种可行的处理方法，同时还可有效减缓分离过程中纳滤膜污染问题。

Description

一种去除饮用水中全氟辛烷磺酸基化合物的方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体地涉及一种混凝-纳滤组合工艺去除饮用水中全氟辛烷磺酸基化合物的方法。
背景技术
全氟辛烷磺酸基化合物(perfluorooctane sulfonate，PFOS)是一种重要的全氟化表面活性剂，也是其他许多全氟化合物的重要前体。已有研究表明它具有引起机体脂质过氧化、致畸、致癌及神经毒性等多种毒性效应；而且在环境中难降解，可远距离传输，并随食物链在动物和人体中累积、放大，被认为是新的一类具有内分泌干扰特性的持久性有机污染物。目前，世界范围内被调查的水体、沉积物和生物体内都检测出存在PFOS等全氟类化合物污染的踪迹。由于具有持久稳定性、生物累积性、致癌性，已成为当今最令人关注的新兴环境污染物之一，其安全性已受到广泛关注，已对人体构成了潜在的危害。然而目前关于PFOS的研究主要集中在分析、检测及毒性等方面，而对如何控制和去除饮用水中PFOS在国际上刚刚引起关注，并成为目前水处理领域研究的热点，因此寻找一种高效方法来有效去除饮用水中PFOS十分必要。
膜技术被认为是21世纪水处理领域的高新技术，尤其近年随着膜材料制备技术的发展，价格逐年下降，膜技术已越来越成为水质净化处理的发展方向和必然趋势。其中，纳滤作为一项新型的膜分离技术，纳滤膜的孔径范围介于反渗透膜和超滤膜之间，其对二价和多价离子及分子量在200～1000之间的有机物有较高的脱除效果，纳滤膜本体带有电荷性。其独特的分离性能使其在去除水中天然有机物、环境内分泌干扰物、药物和个人护理品等低浓度有机物中发挥重要作用，可实现“最大程度地去除原水中的有毒有害物质”。但是在具体应用时发现水中存在的天然有机物会在膜表面和膜孔内吸附沉淀，造成膜通量下降，膜污染是制约膜技术应用的关键因素。因此，有效减缓膜污染的发生，可以大幅提高膜的使用寿命。
混凝作为预处理能有效的减轻膜污染的发生，将混凝预处理与纳滤相结合可发挥二者协同作用效能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种去除饮用水中全氟辛烷磺酸基化合物的方法，利用混凝、纳滤单元技术的优势，将混凝预处理与纳滤进行耦合集成，充分发挥二者的协同作用效能，为饮用水中PFOS的高效去除提供一种可行的方法。
为实现上述目的，本发明提供的去除饮用水中全氟辛烷磺酸基化合物的方法：在饮用水中加入混凝剂搅拌，调节混凝出水pH为3-9，进行纳滤膜分离。
所述的方法中，混凝剂为无机铝盐、铁盐的一种。
所述的方法中，纳滤膜为NF270、NF200或NF90的任意一种。
所述的方法中，纳滤膜分离的压力为0.3MPa-1.2MPa。
所述的方法中，饮用水中加入有机物，能与混凝剂中的金属离子作用形成胶体类的复合物，可以提高全氟辛烷磺酸基化合物的沉淀。
所述的方法中，有机物为腐殖酸，加入量为0-50mg/L。
本发明将混凝预处理与纳滤进行耦合集成，提出一种利用混凝-纳滤来处理饮用水中PFOS的方法，不但可为饮用水中PFOS的高效去除提供一种可行的处理方法，同时还可有效减缓分离过程中纳滤膜污染问题。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作详细描述。
实施例1
配置含有20mg/L腐殖酸，100ppb的全氟辛烷磺酸，首先投加0.1mM的AlCl3，依次进行250r/min搅拌0.5min，200r/min搅拌1min和60r/min搅拌15min，混凝出水后进纳滤膜处理系统，选择NF270纳滤膜，调节操作压力为0.6MPa，调节pH＝7，进行纳滤分离性能实验，对PFOS的截留率为98％。
实施例2
配置含有10mg/L腐殖酸，100ppb的全氟辛烷磺酸，首先投加0.1mM的AlCl3，依次进行250r/min搅拌0.5min，200r/min搅拌1min和60r/min搅拌15min，混凝出水后进纳滤膜处理系统，选择NF200纳滤膜，调节操作压力为0.3MPa，调节pH＝3，进行纳滤分离性能实验，对PFOS的截留率为97％。
实施例3
配置含有20mg/L腐殖酸，500ppb的全氟辛烷磺酸，首先投加0.1mM的FeCl3，依次进行250r/min搅拌0.5min，200r/min搅拌1min和60r/min搅拌15min，混凝出水后进纳滤膜处理系统，选择NF270纳滤膜，调节操作压力为0.6MPa，调节pH＝9，进行纳滤分离性能实验，对PFOS的截留率为98.7％。
实施例4
配置含有10mg/L腐殖酸，500ppb的全氟辛烷磺酸，首先投加0.1mM的AlCl3，依次进行250r/min搅拌0.5min，200r/min搅拌1min和60r/min搅拌15min，混凝出水后进纳滤膜处理系统，选择NF90纳滤膜，调节操作压力为1.2MPa，调节pH＝7，进行纳滤分离性能实验，对PFOS的截留率为99.2％。

Claims (6)

1.一种去除饮用水中全氟辛烷磺酸基化合物的方法：
在饮用水中加入混凝剂搅拌，调节混凝出水pH为3-9，进行纳滤膜分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，混凝剂为无机铝盐、铁盐的一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，纳滤膜为NF270、NF200或NF90的任意一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，纳滤膜分离的压力为0.3MPa-1.2MPa。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，饮用水中加入有机物，以提高全氟辛烷磺酸基化合物的沉淀。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，有机物为腐殖酸，加入量为0-50mg/L。
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