PFAS faollashtirilgan uglerod - bu yuqori toksiklik, yomon parchalanish va hokazolarga ega bo'lgan doimiy organik ifloslantiruvchi moddalarning yangi turi. Ular ko'plab hududlarda ichimlik suvi uchun ustuvor nazorat ifloslantiruvchi moddalar sifatida tasniflangan. Faollashtirilgan uglerod adsorbsiyasi arzonligi va oddiy ishlashi tufayli PFASni suvdan olib tashlashning asosiy texnologiyasiga aylandi. Ammo uning tozalash ta'siri uchta jihatdan har tomonlama baholashni talab qiladi: adsorbsiya samaradorligi, standart talablar va amaliy qo'llash muammolari.
PFAS faollashtirilgan uglerodning adsorbsion qobiliyati uning gözenek tuzilishi va sirt kimyoviy xususiyatlariga bog'liq. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, boy mikrog'ovak va mezoporlarga ega bo'lgan zarralar PFASda qisqa{1}}zanjir va uzun{2}}zanjir uchun turli adsorbsion sig'imlarga ega. Masalan, hindiston yong'og'i qobig'iga asoslangan faol uglerod PFOA uchun 120 mg/g gacha adsorbsiya qobiliyatiga ega, ammo PFBS uchun bu atigi 35 mg/g. Bundan tashqari, sirt{8}}o‘zgartirilgan faol uglerod elektrostatik tortishish yoki vodorod bog‘lash orqali PFAS ning tanlab adsorbsiyasini kuchaytirishi mumkin. Azot kislotasi oksidlanishi bilan ishlov berilgan faol uglerod{10}}PFOS uchun adsorbsiya darajasi oʻzgartirilmagan namunalarga qaraganda 40% yuqori va ichimlik suvining anʼanaviy pH diapazonida barqaror boʻlib qoladi.
Ichimlik suvini tozalash standartlari nuqtai nazaridan mamlakatlar PFASga tobora qattiqroq cheklovlar qo'ymoqda. AQSh EPA 2023 yilda ichimlik suvida PFOA va PFOS kontsentratsiyasi mos ravishda 0,004 ng/L va 0,02 ng/L dan past bo'lishi kerakligi haqidagi talablarni e'lon qildi; Evropa Ittifoqining "Ichimlik suvi direktivasi" PFASning umumiy kontsentratsiyasi bo'lishi kerakligini belgilaydi<0.5 μg/L. Laboratory static adsorption experiments show that when the activated carbon dosage is 5 g/L and the contact time is 60 minutes, the removal rate of a PFAS solution with an initial concentration of 1 μg/L can reach 99.5%, and the effluent concentration can be reduced to below 5 ng/L, meeting the EU standards. However, in practical applications, dynamic flow conditions can lead to a decrease in the utilization rate of activated carbon adsorption sites and a shortened penetration time. For example, when a water treatment plant using an activated carbon filter treats groundwater containing PFAS, when the filtration speed is increased to 10 m/h, the operating time for PFOA penetration concentration decreases from 72 hours to 48 hours, and activated carbon needs to be frequently replaced to maintain compliance.
Amaliy ilovalarda faollashtirilgan uglerod adsorbsion texnologiyasi ham uchta asosiy muammoga duch keladi: birinchidan, PFAS va tabiiy organik moddalar o'rtasidagi adsorbsiya uchun raqobat; NOM faollashtirilgan uglerod yuzasida faol joylarni egallaydi, natijada PFASni olib tashlash tezligi 20% -30% ga kamayadi; ikkinchidan, uglerod regeneratsiyasini faollashtirishdagi qiyinchilik, garchi yuqori{3}}harorat regeneratsiyasi adsorbsiya samaradorligini tiklashi mumkin bo'lsa-da, u PFAS parchalanish mahsulotlarini chiqaradi va ikkilamchi ifloslanishni keltirib chiqaradi; uchinchidan, PFAS izi uchun aniqlik chegarasi cheklangan, mavjud aniqlash usullari ultra-iz PFAS uchun katta miqdoriy xatolikka ega, bu tozalash effektining standartlarga mos kelishini aniq tekshirishni qiyinlashtiradi. Kelajakda PFAS faollashtirilgan uglerodini "gözenekli struktura{6}}yuza funktsional guruhi" bilan birgalikda optimallashtirish, oldindan tozalash va chuqur regeneratsiya texnologiyalari bilan birgalikda ishlab chiqish va faollashtirilgan uglerodni adsorpatsiya texnologiyasi orqali ichimlik suvini tozalash standartlariga barqaror erishishga yordam berish uchun yanada sezgir PFAS aniqlash usullarini yaratish kerak.