果，故處理速度快，反應(yīng)30min后對(duì)溶液中全氟化合物的回收率為99.9%以上。本發(fā)明采用電絮凝法，具有工藝流程簡(jiǎn)單、操作方便、反應(yīng)條件溫和、能耗低、處理效果好并且穩(wěn)定可靠，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用；另外，所采用對(duì)產(chǎn)生的含全氟化合物的污泥進(jìn)行無害化處理，無需添加化學(xué)試劑，并且在無害化處理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的脫水處理，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。
[0034]實(shí)施例1
[0035]電絮凝法處理含高濃度的全氟辛酸溶液。
[0036]量取500mL、濃度為200mg/L的全氟辛酸溶液置于電解槽中，陽極鋅板、陰極為鈦板，在電流密度為lOmA/cm2、極板間距為15mm的條件下采用直流電源在室溫下進(jìn)行電解，定時(shí)采樣分析。電解反應(yīng)30min后，溶液中PFOA的回收率為99%以上。
[0037]實(shí)施例2
[0038]電絮凝法處理含低濃度的全氟辛酸溶液。
[0039]量取500mL、濃度為500 μ g/L的全氟辛酸溶液置于電解槽中，陽極采用鋅板、陰極為鈦板，在電流密度為5mA/cm2、極板間距為15mm的條件下采用直流電源在室溫下進(jìn)行電解，定時(shí)采樣分析。電解反應(yīng)1min后，溶液中PFOA的回收率為90%以上。
[0040]實(shí)施例3
[0041 ] 電絮凝法處理含高濃度的全氟辛烷磺酸溶液。
[0042]量取500mL、濃度為200mg/L的全氟辛烷磺酸溶液置于電解槽中，陽極為鋅板、陰極為鈦板，在電流密度為15mA/cm2、極板間距為15_的條件下采用直流電源在室溫下進(jìn)行電解，定時(shí)采樣分析。電解反應(yīng)30min后，溶液中PFOS的回收率為99.0%以上。
[0043]實(shí)施例4
[0044]電絮凝法處理含低濃度的全氟辛烷磺酸溶液。
[0045]量取500mL、濃度為800 μ g/L的全氟辛烷磺酸溶液置于電解槽中，陽極為鋅板、陰極為鈦板，在電流密度為10mA/cm2、極板間距為15mm的條件下采用直流電源在室溫下進(jìn)行電解，定時(shí)采樣分析。電解反應(yīng)1min后，溶液中PFOS的回收率為95.0%以上。
[0046]實(shí)施例5
[0047]電絮凝法處理同時(shí)含幾種PFCs的混合液。
[0048]量取500mL含PFOA、PFOS、PFNA和PFDA的溶液置于電解槽中，其中每一 PFCs的濃度均為100mg/L，陽極為鋅板、陰極為鈦板，在電流密度為20mA/cm2、極板間距為20mm的條件下采用直流電源在室溫下進(jìn)行電解，定時(shí)采樣分析。電解反應(yīng)30min后，溶液中各組分的回收率均為98.0 %以上。
[0049]實(shí)施例6
[0050]采用脈沖電源的電絮凝法處理全氟辛酸溶液。
[0051]量取500mL、濃度為200mg/L的全氟辛酸溶液置于電解槽中，陽極為鋅板、陰極采用1060型純鋁材料，極板間距為15mm，采用脈沖電源的占空比為80%、脈沖頻率為0.5Hz、脈沖電流為2.0mA/cm2，在室溫下進(jìn)行電解，在電解反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)刻時(shí)取樣進(jìn)行分析。電解反應(yīng)30min后，溶液中PFOA的回收率為99.0%以上。
[0052]實(shí)施例7
[0053]采用脈沖電源的電絮凝法處理全氟辛烷磺酸溶液。
[0054]量取500mL、濃度為500 μ g/L的全氟辛烷磺酸溶液置于電解槽中，陽極為鋅板、陰極采用1060型純鋁材料，極板間距為15mm，采用脈沖電源的占空比為40%、脈沖頻率為
0.1Hz、脈沖電流為0.5mA/cm2，在室溫下進(jìn)行電解，在電解反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)刻時(shí)取樣進(jìn)行分析。電解反應(yīng)1min后，溶液中PFOS的回收率為90.0%以上。
[0055]實(shí)施例8
[0056]電絮凝法處理含全氟辛酸的水-有機(jī)溶劑混合溶液。
[0057]量取500mL、全氟辛酸濃度為200mg/L、含質(zhì)量濃度為5 %的異丙醇的水-有機(jī)溶劑混合溶液置于電解槽中，陽極為鋅板、陰極為鈦板，在電流密度為15mA/cm2、極板間距為15mm的條件下采用直流電源在室溫下進(jìn)行電解，定時(shí)采樣分析。電解反應(yīng)30min后，溶液中PFOA的回收率為90.0%以上。
[0058]實(shí)施例9
[0059]電絮凝法處理含全氟辛烷磺酸的水-有機(jī)溶劑混合溶液。
[0060]量取500mL、全氟辛烷磺酸濃度為500 μ g/L、含質(zhì)量濃度為5%的異丙醇的水-有機(jī)溶劑混合溶液置于電解槽中，陽極為鋅板、陰極為鈦板，在電流密度為10mA/cm2、極板間距為1mm的條件下采用直流電源在室溫下進(jìn)行電解，定時(shí)采樣分析。電解反應(yīng)1min后，溶液中PFOS的回收率為85.0%以上。
[0061]實(shí)施例10
[0062]電絮凝法處理全氟丁烷磺酸(PFBS)溶液。
[0063]量取500mL、濃度為200mg/L的全氟丁烷磺酸溶液置于電解槽中，陽極為鋅板、陰極為鈦板，在電流密度為10mA/cm2、極板間距為1mm的條件下采用直流電源在室溫下進(jìn)行電解，定時(shí)采樣分析。電解反應(yīng)30min后，溶液中PFBS的回收率為95.0%以上。
[0064]實(shí)施例11
[0065]電絮凝法處理全氟辛烷磺酰氟(POSF)溶液。
[0066]量取500mL、濃度為200mg/L的全氟辛烷磺酰氟溶液置于電解槽中，陽極為鋅板、陰極為鈦板，在電流密度為15mA/cm2、極板間距為15mm的條件下采用直流電源在室溫下進(jìn)行電解，定時(shí)采樣分析。電解反應(yīng)30min后，溶液中POSF的回收率為98.0%以上。
[0067]實(shí)施例12
[0068]電絮凝法處理全氟辛基乙基醇(8:2FTOH)溶液。
[0069]量取500mL、濃度為200mg/L的全氟辛基乙基醇溶液置于電解槽中，陽極為鋅板、陰極為鈦板，在電流密度為15mA/cm2、極板間距為1mm的條件下采用直流電源在室溫下進(jìn)行電解，定時(shí)采樣分析。電解反應(yīng)30min后，溶液中全氟辛基乙基醇的回收率為97.0%以上。
[0070]根據(jù)本發(fā)明，適應(yīng)濃度范圍廣，能夠有效去除溶液中濃度為I μ g/L?100g/L、甚至以上濃度的全氟化合物；絮體具有比表面積大、活性高的特點(diǎn)，因此，具有強(qiáng)化絮凝的效果，故處理速度快，反應(yīng)30min后對(duì)溶液中全氟化合物的回收率為99.9%以上。本發(fā)明采用電絮凝法，具有工藝流程簡(jiǎn)單、操作方便、反應(yīng)條件溫和、能耗低、處理效果好并且穩(wěn)定可靠，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用；另外，所采用對(duì)產(chǎn)生的含全氟化合物的污泥進(jìn)行無害化處理，無需添加化學(xué)試劑，并且在無害化處理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥的脫水處理，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。同時(shí)，電絮凝原位產(chǎn)生的Zn(OH)2絮體對(duì)全氟化合物吸附容量極高、吸附速率快，可以從污水中的回收高濃度及低濃度全氟化合物，同時(shí)凈化污水。由于電絮凝處理成本低、污泥產(chǎn)生量少，大規(guī)模應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)上完全可行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種從污水中回收全氟化合物的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 電絮凝步驟，采用電絮凝法，使水溶液或水-有機(jī)溶劑混合溶液中的全氟化合物吸附于電絮凝產(chǎn)生的絮體表面形成污泥； 洗脫步驟，對(duì)上述含全氟化合物的污泥進(jìn)行有機(jī)溶劑洗脫處理，使全氟化合物從污泥中分離，并生成濃縮的全氟化合物溶液； 蒸餾步驟，對(duì)生成的全氟化合物濃縮液進(jìn)行蒸餾獲得全氟化合物固體和餾液，并將餾液作為上述洗脫步驟使用的洗脫液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從污水中回收全氟化合物的方法，其特征在于，全氟化合物在水溶液或水-有機(jī)溶劑混合溶液中的質(zhì)量濃度為I μ g/L?100g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從污水中回收全氟化合物的方法，其特征在于，所述水溶液或水-有機(jī)溶劑混合溶液的pH值范圍為3?11。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從污水中回收全氟化合物的方法，其特征在于，所述電絮凝步驟中，電極的陽極材料為鋅及其合金材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從污水中回收全氟化合物的方法，其特征在于，所述電絮凝步驟中，電解方式為直流電解或脈沖電解。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從污水中回收全氟化合物的方法，其特征在于，所述洗脫液選自異丙醇、乙醇中至少一種有機(jī)溶劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從污水中回收全氟化合物的方法，其特征在于，所述全氟化合物選自碳原子數(shù)為4?20的全氟烷基酸(鹽)、及其它們的前驅(qū)體中至少一種化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的從污水中回收全氟化合物的方法，其特征在于，所述全氟化合物選自全氟辛酸、全氟辛烷磺酸、全氟壬酸、全氟癸酸、全氟辛烷磺酰氟和全氟辛基乙基醇中至少一種以上化合物。
9.一種污水處理方法，通過權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的回收全氟化合物的方法實(shí)施。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的污水處理方法，其特征在于，所述水體包括飲用水、地表水、地下水及工業(yè)污水。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從污水中回收全氟化合物的方法，屬于電化學(xué)技術(shù)及環(huán)保領(lǐng)域，該方法包括以下步驟：電絮凝步驟，采用電絮凝法，使水溶液或水-有機(jī)溶劑混合溶液中的全氟化合物吸附于電絮凝產(chǎn)生的絮體表面形成污泥；洗脫步驟，對(duì)上述含全氟化合物的污泥進(jìn)行有機(jī)溶劑洗脫處理，使全氟化合物從污泥中分離，并生成濃縮的全氟化合物溶液；蒸餾步驟，對(duì)生成的全氟化合物濃縮液進(jìn)行蒸餾獲得全氟化合物固體和餾液，并將餾液作為上述洗脫步驟的洗脫液。電絮凝原位產(chǎn)生的Zn(OH)2絮體對(duì)全氟化合物吸附容量極高、吸附速率快，可以從污水中的回收高濃度及低濃度全氟化合物，同時(shí)凈化污水。由于電絮凝處理成本低、污泥產(chǎn)生量少，大規(guī)模應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)上完全可行。
【IPC分類】C02F9-10, C02F1-463
【公開號(hào)】CN104529031
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410743235
【發(fā)明人】牛軍峰, 林輝
【申請(qǐng)人】北京師范大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月8日