Xử lý chất PFCs bằng ozone

Các hợp chất Perfluorinated (PFCs) như axit alkyl Perfluorinated (PFAA), là các nhóm cấu trúc hóa học tổng hợp đa dạng với các đặc tính độc đáo, chẳng hạn như ổn định nhiệt và tạo ra các bề mặt nhẵn giúp đẩy lùi nước, dầu và bụi bẩn. Điều này làm cho PFC trở thành thành phần hữu ích trong nhiều loại sản phẩm tiêu dùng và công nghiệp, bao gồm chất bảo quản, chất bôi trơn, sơn, dụng cụ nấu ăn chống dính, bao bì thực phẩm, quần áo chống thấm nước, chất bảo vệ vết bẩn trên vải, …

PFOA và PFOS là một trong những hợp chất được biết đến nhiều nhất, thường được định nghĩa là các phân tử perfluorinat có chứa tám nguyên tử cacbon được flo hóa.

Một lượng lớn PFC đã được sản xuất từ ​​những năm 1950 và trong những năm gần đây, việc sản xuất đã chuyển hướng nhiều hơn sang các hợp chất chuỗi ngắn và các axit perfluoroether cacboxylic và sulfonic, vốn đã có mặt trong môi trường nước. Tuy nhiên, các hợp chất này chỉ là một phần nhỏ của PFAS được bán trên thị trường thế giới. Một số sản phẩm cũng đã được thay thế bằng các hợp chất flo hóa cao khác như rượu fluorotelomer có thể phân hủy từ từ thành PFOA.

PFCs được sản xuất với khối lượng lớn đã dẫn đến sự phân phối rộng rãi của chất này trong môi trường, đặc biệt là trong nước – nơi chúng được vận chuyển dễ dàng nhất. Các đặc tính ổn định hóa học kết hợp với khả năng hòa tan trong nước đã góp phần khiến PFASs có mặt trong toàn bộ môi trường nước, bao gồm cả trong nước mặt, nước thải và nước uống.

PFOA có tác động tiêu cực đến cơ quan sinh sản và bị nghi ngờ là chất gây ung thư cho con người, được đánh giá là tồn tại dai dẳng và tích lũy sinh học lâu dàu (vPvB) và do đó được đưa vào danh sách các chất cần quan tâm của Liêm minh châu Âu.

PFCs được ngày càng nhiều thành viên trong cộng đồng khoa học công nhận là chất gây ô nhiễm môi trường vì tính ổn định hóa học và tác dụng độc hại cùng với sự xuất hiện phổ biến trong môi trường, quần thể sinh vật và con người. Các con đường tiếp xúc trực tiếp của những hóa chất này với con người không thực sự rõ ràng nhưng  sự nguy hại về các nguồn nước ô nhiễm PFC đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây. Nước máy và nước đóng chai là hai nguồn tiềm ẩn của PFC, điều này giúp giải thích một phần sự xuất hiện của chúng trong máu người.

Giải pháp

Các hợp chất PFC có thể được khử, phân huỷ hoặc loại bỏ hoàn toàn bằng nhiều phương pháp khác nhau nhưng sự oxy hóa là giải pháp được lựa chọn hàng đầu. Trong nhiều trường hợp, sự kết hợp của các kỹ thuật là giải pháp cuối cùng để giải quyết vấn đề.

Công nghệ AOP được lựa chọn để xử lý các hợp chát PFC

Các hợp chất PFC rất ổn định về mặt hóa học khiến việc xử lý gặp nhiều khó khăn. Nhiều phương pháp khác nhau đã được nghiên cứu trong phương pháp phân hủy và / hoặc loại bỏ PFC khỏi nước, và các chất oxy hóa mạnh là giải pháp hàng đầu được nêu ra. Để phá vỡ các hợp chất PFC trong nước, người ta thường cần các chất oxy hóa mạnh hơn các chất oxy hóa “thông thường”.

Các kỹ thuật oxy hóa tiên tiến (AOP) được đề xuất. Phương pháp này có sự kết hợp giữa máy ozone và sự hình thành hydroxyl có xúc tác. Tuy nhiên, trong quá trình áp dụng, quá trình oxy hóa có thể bị tác động bởi các yếu tố bên ngoài như: nước giàu các phần tử hữu cơ hoặc TOC (Tổng hàm lượng hữu cơ) gây ra các vấn đề cho việc loại bỏ PFAA do xu hướng của chất oxy hóa phản ứng chủ yếu với các hợp chất hữu cơ kém ổn định hơn.