ارزیابی عملکرد فرایند اکسیداسیون آب فوق بحرانی (SCWO) در تخریب ترکیبات پر و پلی فلوئوروآلکیل (PFAS)؛ مطالعه مرور نظام مند
Performance evaluation of supercritical water oxidation (SCWO) to destroy per- and polyfluorinated Substances (PFAS) ; A systematic review
مواد پر و پلی فلوروآلکیل (PFAS) ترکیبات مبتنی بر فلوئور هستند که برای اولین بار در دهه ۱۹۴۰ تولید شدند. PFAS از نظر حرارتی و شیمیایی پایدار هستند و می توانند مسافت های طولانی در آب شیرین و اکوسیستم های آبی طی کنند. این مواد کاربردهای مختلفی از قبیل: پوشش ضد آب و ضد زنگ، فیلم های عکاسی، محافظت از پارچه، آبکاری فلز، به عنوان سورفاکتانت برای سونش نیمه هادی ها، بسته بندی مواد غذایی، روان کننده ها، پوشش های نچسب، بازدارنده آتش، و فوم های تشکیل دهنده فیلم آبی(AFFF) دارند. PFAS در اکوسیستم های آبی را از طریق مسیر انتشار مستقیم در محیط (برای مثال استفاده از فوم های تشکیل دهنده فیلم آبی(AFFF) در آتش نشانی)، پساب های صنعتی تصفیه نشده، استفاده از کودهای آلوده در زمین های کشاورزی و رسوب گذاری جوی منتشر می شوند. اسید پر فلوروکتانوئیک(PFOA) و اسید پر فلوروکتان سولفونیک(PFOS) رایج ترینPFAS هستند. مشخص شده است که قرار گرفتن در معرض PFOS با کلسترول بالا و بیماری تیروئید و همچنین سرکوب سیستم ایمنی و کاهش باروری همراه است. همچنین قرار گرفتن در معرضPFOA با کلسترول بالا، افزایش آنزیم های کبدی، کاهش پاسخ به واکسیناسیون، اختلالات تیروئید، فشار خون بالا ناشی از بارداری و مسمومیت حاملگی، سرطان بیضه و کلیه مرتبط است. در حال حاضر چندین روش برای حذف PFAS از محیط های آبی موجود است که این روش ها عمدتاً بر اساس دو فرآیند جداسازی و یا تخریب این ترکیبات هستند. روش های جداسازی شامل انعقاد-لخته سازی، فیلتراسیون غشایی و جذب است. روش های تخریب شامل فرایند های ردوکس، سونوشیمیایی، الکتروشیمیایی و تصفیه حرارتی هستند. یکی از روش های موثر جهت تخریب ترکیبات PFAS اکسیداسیون فوق بحرانی آب (SCWO)است. نشان داده شده است کهSCWO مواد زائد هالوژنه از جمله بی فنیل های پلی کلره را تصفیه می کند. اکسیداسیون فوق بحرانی آب قادر است نه تنها فاضلاب ها، بلکه لجن ها را نیز به سرعت تصفیه کند. اگرچهSCWO برای رسیدن به دما و فشار مورد نیاز به انرژی اولیه نیاز دارد، اما واکنش‌های حاصل اغلب مقدار قابل توجهی گرما را تولید می‌کنند که می‌تواند برای ادامه فرآیند استفاده شود. در طی فرآیند اکسیداسیون، گونه های اسیدی زیادی مانند اسید سولفوریک و اسید هیدروکلریک تولید می شوند که منجر به کاهشpH در طول فرآیند می شود و در صورت عدم توجه می تواند باعث خوردگی قابل توجهی در راکتور شود. با افزودن قلیائیت به محلول ورودی تا حدودی می توان این مشکل را برطرف کرد که این کار ممکن است به تخریبPFAS کمک کند، زیرا محلول های قلیایی تخریب و معدنی شدنPFOS بیشتری را در شرایط زیر بحرانی نسبت به محلول های اسیدی یا خنثی نشان می دهند. بنابراین مطالعه مروری حاضر با هدف ارزیابی استفاده از اکسیداسیون آب فوق بحرانی(SCWO) به منظور تخریب ترکیبات پرفلوئوروآلکیل و پلی فلوئوروآلکیل (PFAS)انجام خواهد شد.
ارسال به دوستان