用于销毁全氟及多氟烷基物质(PFAS)的湿式空气氧化方法与电氧化方法的集成与流程

本公开涉及用于销毁全氟及多氟烷基物质(pfas)的方法和系统。更具体地，本公开涉及一种包括位于电氧化处理步骤上游的湿式空气氧化(wao)处理步骤的水处理方法。所公开的方法和系统能够破坏水流和/或吸附介质中存在的pfas，包括地下水、饮用水或者工业或城市废水中存在的pfas。

背景技术：

1、包括地下水、饮用水或废水在内的水源经常包括不期望的污染物。日益引起关注的污染物中的一类为全氟及多氟烷基物质（“pfas”），俗称“永久化学品”。具体而言，通过防止摄入pfas来减轻这样的污染物对人类群体的影响，在美国国内和国外已成为公共卫生优先事项。

2、可以使用常规吸附性介质技术（包括

例如活性炭或离子交换）从水流中去除pfas。然而，吸附介质仅提供一种从水流中去除（而非破坏）pfas的方式。被所收集的pfas污染的吸附介质此后必须被处置。

3、已发现处置受污染的吸附介质的常规方法是不够的。例如，关于焚烧是否有效地破坏pfas尚无确凿证据，因为从燃烧pfas吸附介质的焚烧炉附近的样本收集的数据已显示，在原本假定已被销毁之后，仍残留有偏高浓度的pfas。由于地下水中pfas污染的危险性和普遍性，在垃圾填埋场处置受污染的吸附介质的更常见的常规方法已受到越来越多的审查。例如，注意到随着时间的推移，来自垃圾填埋场的渗滤液开始积累pfas。

4、因此，需要破坏水流或其他受pfas污染的吸附介质的源中存在的pfas的有效方法。

技术实现思路

1、本文所公开的是用于销毁全氟及多氟烷基物质(pfas)的方法和系统。这些方法和系统包括湿式空气氧化(wao)单元101、电氧化单元102和经捕获pfas吸附介质单元103。

2、根据本公开的第一方面，公开了一种破坏可流动的流中的全氟及多氟烷基物质(pfas)的方法。方法包括：(a)将入口流20引导至湿式空气氧化(wao)单元101中，入口流20包括水、固体和pfas，其中wao单元101溶解入口流20中的固体中的一部分以提供wao流出物流22；(b)将所述wao流出物流22引导至电氧化单元102；(c)向所述电氧化单元102施加电流以氧化所述wao流出物流22中的pfas中的至少一部分以提供电氧化流出物流26；以及(d)将电氧化流出物流26引导至经捕获pfas吸附介质单元103，其中经捕获pfas吸附介质单元103从电氧化流出物流中去除pfas中的至少一部分以产生经处理的出口流34。

3、在本公开的第二方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，入口流20的固体包括吸附性介质。

4、在本公开的第三方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，方法进一步包括将wao流出物流22的至少一部分引导回到wao单元101作为wao处理的再循环流24。

5、在本公开的第四方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，wao流出物流22的大部分被引导回到wao单元101作为wao处理的再循环流24。

6、在本公开的第五方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，该方法进一步包括将电氧化流出物流26的至少一部分引导回到wao单元101作为电氧化处理的再循环流28。

7、在本公开的第六方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，电氧化处理的再循环流28与wao处理的再循环流24组合。

8、在本公开的第七方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，该方法进一步包括将经捕获pfas吸附介质流32从经捕获pfas吸附介质单元103引导至wao单元101。

9、在本公开的第八方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，该方法进一步包括将wao流出物流22引导至分离器单元504，其中分离器单元504位于wao单元101下游和电氧化单元102上游。

10、在本公开的第九方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，分离器单元504从wao流出物流22中分离pfas的至少一部分，并且其中分离器单元504提供包括浓缩电氧化入口流52和萃余液流54的单独的出口流。

11、在本公开的第十方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，浓缩电氧化入口流52被引导至电氧化单元102。

12、在本公开的第十一方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，萃余液流54被引导至经捕获pfas吸附介质单元103。

13、在本公开的第十二方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，电氧化处理的再循环流28的至少一部分被引导用于在分离器单元504中进行加工。

14、根据本公开的第十三方面，公开了一种用于破坏全氟及多氟烷基物质(pfas)的系统。该系统包括：(a)湿式空气氧化(wao)单元101，其被配置为溶解入口流20中的固体中的一部分，该入口流20包括水、固体和pfas；(b)电氧化单元102，其位于该wao单元101下游，其中该电氧化单元102被配置为接收wao流出物流22并提供电氧化流出物流26；(c)用于向该电氧化单元102提供电流的器件，其中该电流足以促进该电氧化单元102内该wao流出物流22中的pfas中的至少一部分的氧化；以及(d)经捕获pfas吸附介质单元103，其位于电氧化单元102下游，其中经捕获pfas吸附介质单元103被配置为从电氧化流出物流26中去除pfas的至少一部分以产生经处理的出口流34。

15、在本公开的第十四方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，入口流20的固体包括吸附性介质。

16、在本公开的第十五方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，该系统进一步包括wao处理的再循环流24，wao处理的再循环流24被配置为从wao单元101下游的点流至wao单元101上游的点。

17、在本公开的第十六方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，该系统进一步包括电氧化处理的再循环流28，电氧化处理的再循环流28被配置为从电氧化单元102下游的点流至wao单元101。

18、在本公开的第十七方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，该系统进一步包括经捕获pfas吸附介质流32，经捕获pfas吸附介质流32被引导以从经捕获pfas吸附介质单元103流至wao单元101。

19、在本公开的第十八方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，该系统进一步包括位于电氧化单元102上游和wao单元101下游的分离器单元504。

20、在本公开的第十九方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，分离器单元504被配置为从wao流出物流22中分离pfas的至少一部分。

21、在本公开的第二十方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，浓缩电氧化入口流52被配置为从分离器单元504流至电氧化单元102。

22、在本公开的第二十一方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，萃余液流54被配置为从分离器单元504流至经捕获pfas吸附介质单元103。

23、在本公开的第二十二方面中，除非另外说明，否则其可以与本文列出的任何其他方面组合，用于进一步分离的电氧化处理的再循环流56被配置为从电氧化单元102下游的点流至分离器单元504。