Пять решений для очистки воды от ПФАС.

Современная наука имеет пять решений для борьбы с этими вредными химическими веществами.

Что такое PFAS?

По данным «Агентства по охране окружающей среды», полифторалкильные соединения (ПФАС) представляют собой группу искусственных химических веществ, в которую входят многие опасные для человека и окружающей среды химические вещества, использующиеся в промышленности по всему миру с 1940-х годов. Их воздействие на человека приводит к сильнейшим отравлениям и может осложнять течение многих заболеваний.

По состоянию на июль 2020 года в США насчитывается более 2200 подтвержденных мест заражения ПФАС. Полифторалкилы находят в пищевых упаковках, товарах для дома, в питьевой воде и даже в живых организмах, таких как рыба.

Эти вещества чрезвычайно трудно удалить и уничтожить, но есть несколько решений, которые доказали свою эффективность.

1. Угольная фильтрация

Безусловно, наиболее широко используемым методом очистки питьевой воды на муниципальном уровне является гранулированный активированный уголь. Это хорошо известная и широко используемая технология для очистки воды.

Поскольку картриджи фильтров можно легко заменить, а их стоимость гораздо ниже современных систем очистки при равнозначной эффективности, угольная фильтрация – самый оптимальный способ очистки воды. Кроме того, это один из самых древних инструментов по очистке воды, изобретённый человеком.

2. Ионообменная смола

Ионообменные смолы изготовлены из высокопористого полимерного материала, который не растворяется в кислотах, щелочах и воде. Крошечные гранулы с смолой состоят из углеводородов, и существует две широкие категории ионообменных смол: катионные и анионные.

Смолы представляют собой адсорбционную технологию, которая позволяет создавать среды, которые воздействуют на определенные соединения ПФАС и уничтожают их.

Хотя ионообменные смолы, как правило, дороже угольных фильтров, они имеют более длительный срок службы, снижают эксплуатационные расходы (операционные расходы) и занимают гораздо меньше места. Это делает их подходящими для небольших операций с меньшим объемом свободного места в водоочистной станции.

Ионообменные смолы действуют как крошечные магниты: притягивают загрязненные материалы и препятствуют их прохождению через систему водоснабжения. Отрицательно заряженные ионы ПФАС притягиваются к положительно заряженным смолам.

3. Обратный осмос

Обратный осмос известен тем, что удаляет ионы, химические вещества и фильтрует микроотложения через полупроницаемую мембрану.

Например, в Сингапуре систему обратного осмоса используют для очистки сточных вод, после чего они возвращаются в оборот питьевой воды. Практически все современные корабли также оснащены данной системой фильтрации – она позволяет отфильтровывать солёную морскую воду и переводить её в питьевую.

В нашем случае эта технология лучше всего подходит домовладельцам.

4. Технология «Плазменной Горелки»

Исследование, проведённое в США, показало, что вместо фильтрации химических веществ с помощью активированного угля или обратного осмоса лучший способ разобраться с ПФАС – это уничтожить их.

Исследователи из Университета Дрекселя в Пенсильвании разработали так называемую технологию "плазменной горелки", которая, по их утверждению, расщепляет, а не отфильтровывает загрязняющие вещества PFAS.

Они заявляют, что современные методы фильтрации, такие как угольные фильтры, просто собирают полифторалкилы, а не разрушают их, поэтому если фильтры не сжигают при высоких температурах, то они становятся новым источником ПФАС и при неправильном захоронении вновь загрязняют окружающую среду.

В ходе исследования было разработано устройство, которое создает вращающееся электромагнитное поле и расщепляет химические вещества в воде. Создатели утверждают, что этот процесс занимает не больше часа и потребляет меньше энергии, чем требуется для кипячения воды в чайнике. При этом из воды удаляется 90% ПФАС.

Александр Фридман, доктор философии и директор Института плазмы Найхейма, заявил, что технология может быть адаптирована для обработки загрязненной почвы, что в перспективе приведет к "почти полному уничтожению соединений ПФАС на Земле".

5. Сверхкритическое окисление воды

Сверхкритическое окисление водой - это технология, которая используется для обработки трудноизвлекаемых соединений с 1980-х годов.

Сверхкритическое окисление воды, впервые предложенное в Массачусетском технологическом институте, по сути является передовой технологией очистки, которую можно использовать для разложения органических веществ. Она включает в себя повышение температуры и давления таким образом, что это разрушает углерод-фторидную связь, которая является основой молекул ПФАС.

Чтобы расщепить эти сложные химические вещества, насосы-растворители всасывают загрязненные сточные воды в систему, где они смешиваются с перекисью водорода, изопропанолом в качестве вспомогательного топлива и гидроксидом натрия в качестве нейтрализующего агента.

После прохождения через теплообменник и удаления солей вода поступает в реактор при расчетной температуре и давлении с окислителем для разрушения углерод-фторидной связи.

Хотя окисление воды – это весьма дорогой способ очистки, он тем не менее находится на первом месте по эффективности.

Пока ученые разрабатывают все новые и новые технологии очистки питьевой воды от различных вредных примесей, понадобится время для внедрения новых технологий в обычную повседневную практику. Однако в арсенале доступных рядовому потребителю способов подготовки качественной питьевой воды, уже есть проверенные технологии микрофильтрации и ультрафильтрации. Для бытовой очистки водопроводной воды доступны пурифайеры , аппараты для домашнего или офисного применения.