水 質 護 理
介 紹
SuperOx®PFAS的完全銷毀
SCWO
超臨界水氧化
我們的模組化和工業規模 SuperOx®系統利用超臨界水氧化來摧毀如 PFAS 等高度有毒的毒素。
水有幾種形態：冰、液態水和蒸氣。超臨界水是指在 374°C 和 221 bar 以上存在的水的第四種狀態。
通過在超臨界條件下混合廢水和氧氣，SuperOx®可以在幾秒鐘內完全摧毀毒素，僅留下 H2O、CO2、N2和礦物質作為無害的副產品。
SuperOx®PFAS的完全銷毀
我們的模組化和工業規模 SuperOx®系統利用超臨界水氧化來摧毀如 PFAS 等高度有毒的毒素。
水有幾種形態：冰、液態水和蒸氣。超臨界水是指在 374°C 和 221 bar 以上存在的水的第四種狀態。
通過在超臨界條件下混合廢水和氧氣，SuperOx®可以在幾秒鐘內完全摧毀毒素，僅留下 H2O、CO2、N2和礦物質作為無害的副產品。
PFAS
環境中存在的全氟和多氟烷基物質（PFAS）是一個日益嚴重的全球性問題。 PFAS被稱為‘永恆化學品’，因為它們極具致癌性且在自然界中高度持久。 由於它們在家庭產品和工業中的廣泛使用，它們滲入我們的環境並在人體內累積多年，造成不良健康影響。
目前有幾種技術可以捕捉水中的PFAS。 不幸的是，許多傳統的PFAS銷毀方法都不夠充分 –例如，化學氧化、生物學和臭氧化。 高溫焚燒廠（>> 1000°C）可以摧毀PFAS，但其能源和二氧化碳足跡高，且PFAS的實際命運仍然存在疑問。
因此，Aquarden開發了一種名為SuperOx®的商業化且穩健的解決方案，基於超臨界水氧化（SCWO）來摧毀PFAS。使用SuperOx®可以實現PFAS的完全摧毀，並且沒有不受控的排放。
永恆化學品的終結離子交換樹脂和其他PFAS-選擇性吸附劑在從水中吸附PFAS方面非常有效。 當這些吸附劑飽和PFAS後，可以用新鮮的吸附劑替換，而飽和PFAS的吸附劑則送往我們的SCWO工廠SuperOx®進行完全摧毀。 下一頁的圖表展示了整個過程。
超臨界水氧化 (SCWO)
超臨界水是水的第四種狀態存在於374°C和221巴以上，是一種極佳的介質，可以在幾秒鐘內將有機微汙染物分解為其最基本的組成部分。Aquarden的模組化SCWO系統，SuperOx®，可以完全摧毀PFAS飽和的吸附劑或濃縮的PFAS流，無論是在現場還是離場，僅留下H₂O、CO₂、N₂和礦物質作為副產品。 下表顯示了SuperOx®的典型氧化效率，具有99.99%的破壞率。
如何捕捉和摧毀PFAS
引言
全氟和多氟烷基物質（PFAS）是一組自1950年代以來生產的超過5000種致癌人造化學物質。PFAS的開發主要是為了賦予產品耐熱、耐油、耐水和抗汙漬的特性，或在各種應用中減少摩擦。
如今，數百種不同的消費品類型和工業應用中都含有PFAS。以下是一些常見PFAS應用的部分列表：
| • 食品包裝：比薩盒、爆米花袋、速食/糖果包裝紙、防油紙。 | • 防水衣物 |
| • 食品生產線 | • 泡沫滅火劑 |
| • 不粘鍋具和烘焙器具 | • 表面塗層 |
| • 地毯 | • 潤滑劑和油脂 |
| • 化妝品 | • 農藥 |
| • 傢俱：沙發、床墊。 | • 滑雪打蠟 |
| • 牙線 | • 用於布料防護的氣霧劑 |
| • 油漆 | • 人造草 |
| • 航空航天 | • 醫療設備 |
| • 建築 | • 電子產品 |
PFAS極其持久，並且在我們的環境中不易降解。 由於數十年來許多工業部門對PFAS的無管制汙染，PFAS現在已成為我們環境中的普遍汙染物，幾乎每個人類的血液中都存在低水平的PFAS。 全球的水道和地下水正因無管制的工業排放PFAS汙染物而日益受到汙染，威脅到我們的飲用水供應和水生生物。 焚化廠每天通過其排氣將PFAS排放到我們呼吸的空氣中。垃圾填埋場產生PFAS頁|3汙染的滲濾液，無法使用傳統技術進行適當處理，只能被稀釋並排放到接收水體中。 機場和消防站因在常規消防演習中廣泛使用含PFAS的防火劑而汙染了土壤和地下水。
不幸的是，PFAS的生物累積性如此之高，以至於需要多年才能從體內排出，半衰期估計可達8年或更長。因此，它迅速通過食物鏈擴散，甚至通過母乳代代相傳。 由於PFAS在接觸日常產品後長時間留在體內，PFAS水平會累積，並可能導致嚴重的健康問題。 有許多證據顯示，PFAS暴露可能導致一系列不良健康影響，估計在歐洲每年的健康相關成本為520-840億歐元1。研究表明，長期接觸PFAS與以下情況有關：
• 膽固醇水平升高
• 嬰兒出生體重降低
• 荷爾蒙失調2
• 腎臟、卵巢、前列腺、肝臟、乳腺和睪丸癌3
• 非霍奇金淋巴瘤4
在美國，估計有2,500家工業設施被確定為向空氣和水中排放PFAS5。 表1列出了斯堪的納維亞地區和歐盟目前最佳估算的PFAS修復成本6，這證明瞭PFAS汙染的廣泛擴散：
當前的處理方法
由於PFAS是一種高度持久的物質，因此對傳統技術如生物處理非常抗拒。 即使是更具侵略性的化學氧化方法，如臭氧或芬頓氧化，通常也不足以完全分解PFAS為無毒的副產品。 在現場PFAS處理方面，大多數傳統技術僅僅是預防性的，PFAS通常被隔離但並未被摧毀。 在許多汙染地點，PFAS汙染的材料，如受汙染的土壤和用過的吸附劑，通常被直接填埋或送去焚燒。
然而，本白皮書並不認為將PFAS汙染的材料填埋是一個合適的解決方案，因為這僅僅是延遲問題——雨水滲透到填埋場會產生PFAS汙染的滲濾液，這些滲濾液會再次回到我們的環境中。 另一方面，焚燒在PFAS摧毀效率方面仍然缺乏文獻記載，據懷疑PFAS可能通過煙囪排放或因溫度不足而在焚燒灰燼中積累。 因此，迫切需要不僅捕捉PFAS，還要識別能夠永久摧毀這些化學物質的方法。 為此，評估了不同的技術。
PFAS捕捉
以下是一些當前商業上可用的有效捕捉和隔離PFAS的技術，這些技術能從受汙染的水中去除PFAS，並且在作為獨立的修復技術時面臨的挑戰。 這些相同的方法也可以用來處理從受汙染土壤清洗中收集的廢水。
分離技術：
吸附技術：
PFAS摧毀：
如前所述，PFAS對傳統的生物和化學處理過程具有高度的抗性。 因此，需要更先進的工藝來將PFAS分解為無毒成分並確保完全礦化。 以下是潛在的PFAS破壞技術列表：
PRAS處理列
處理列通常用於捕捉和摧毀PFAS，並根據廢水的複雜性進行定製。 Aquarden在設計處理列方面具有經驗，包括使用如離子交換樹脂（IER）等吸附劑來捕捉PFAS。某些IER對PFAS具有高度選擇性，能在飽和之前捕捉非常高的PFAS負荷，同時捕捉短鏈和長鏈PFAS。為了捕捉PFAS，廢水通常會通過兩個模塊化的吸附柱。 第一個吸附柱在去除有機物方面效率高，但PFAS選擇性低，讓PFAS通過。
第二個吸附柱具有高度的PFAS選擇性，並能將PFAS去除至檢測限以下。
然而，離子交換樹脂（IER）對廢水中其他有機物和礦物質的存在非常敏感，這些物質可能會汙染IER並降低其捕捉PFAS的能力。為了確保PFAS吸附柱的最佳性能，首先去除可能幹擾或與PFAS吸附過程競爭的其他問題礦物質和有機化合物的適當預處理過程是非常重要的。
當吸附劑飽和PFAS後，將用新鮮的吸附劑替換已使用的吸附劑，而飽和PFAS的吸附劑則送往我們的超臨界水氧化（SCWO）工廠進行完全銷毀。 下圖說明瞭完整的PFAS捕捉和摧毀過程的示例：
Aquarden認為SCWO和subCWO是目前PFAS摧毀的最佳可用技術，因為它可以確保在水基處理過程中以最小的有毒副產品排放來摧毀PFAS。 當處理像滅火泡沫（AFFF）這樣的高濃度PFAS廢物時，儘管SCWO處理的PFAS摧毀效率達到99.99%，仍可能檢測到微量的PFAS。 然而，SCWO和subCWO的優勢在於整個過程是水基的，這意味著在處理水中任何剩餘的PFAS可以簡單地用樹脂進行再精煉，以降低到檢測限以下。 所有處理過的水在排放前都可以安全分析，這與焚燒不同，焚燒會立即將任何不想要的排放物釋放到我們的氣氛中。
對許多人來說，PFAS的處理是一個重大挑戰，因為汙染的範圍廣泛。 Aquarden相信本地和可持續的PFAS處理，並通過SCWO和subSCWO的完全破壞來提供一個更安全的環境，造福未來世代。
