烷磺酸的污泥，将其倒入体积为50mL的离心管中，将离心管放入型号为RJ-TDL-50A的低速台式大容量离心机中，在离心力为3150G的条件下离心5min，离心处理后污泥的含水率为84.2%。用浓度为0.lmol/L的氢氧化钠溶液对离心处理后的污泥进行溶解，分析离心处理后的污泥中全氟辛酸的含量。结果表明，离心可以将全氟辛酸和污泥有效分离，离心1min后污泥中全氟辛酸的去除率为99.0%以上。
[0120]实施例22
[0121]离心法处理电絮凝法产生的含全氟辛酸的污泥，并从污泥中分离全氟辛酸。
[0122]量取10L、浓度为500 μ g/L的全氟辛酸溶液置于电解槽中，阳极采用1060型纯铝材料、阴极为钛板，在电流密度为lOmA/cm2、极板间距为30mm的条件下采用直流电源在室温下进行电解，电解反应30min后，取产生的含全氟辛酸的污泥置于体积为50mL的离心管中，将离心管放入型号为RJ-TDL-50A的低速台式大容量离心机中，在离心力为17150G的条件下离心lOmin，离心得到65mL的溶液，离心处理后污泥的含水率为80.3%。用浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液对离心处理后的污泥进行溶解，分析离心处理后的污泥中全氟辛酸的含量。结果表明，离心可以将全氟辛酸和污泥有效分离，离心1min后污泥中全氟辛酸的去除率为99.0%以上，含全氟辛酸溶液的浓缩倍数约150倍。
[0123]实施例23
[0124]不同离心力条件下离心法处理电絮凝法产生的含全氟辛酸的污泥，并从污泥中分离全氟辛酸。取5份实施例5中电絮凝法产生的含全氟辛酸的污泥，分别将其倒入体积为50mL的离心管中，将离心管放入型号为RJ-TDL-50A的低速台式大容量离心机中，依次在离心力为350G、3150G、8750G、17150G和28350G的条件下离心lOmin，离心处理后污泥的含水率为80.1%。用浓度为0.lmol/L的氢氧化钠溶液分别对离心处理后的污泥进行溶解,分析离心处理后的污泥中全氟辛酸的含量。由图14可知，通过离心处理，均可以将全氟辛酸和污泥有效分离，离心1min后污泥中全氟辛酸的去除率为90.0%以上。
[0125]实施例24
[0126]离心法在不同离心时间条件下处理电絮凝法产生的含全氟辛烷磺酸的污泥，并从污泥中分离全氟辛烷磺酸。
[0127]取5份实施例9中电絮凝法产生的含全氟辛烷磺酸的污泥，分别将其倒入体积为50mL的离心管中，将离心管放入型号为RJ-TDL-50A的低速台式大容量离心机中，依次在离心力为3150G条件下离心5min、lOmin、15min、20min和30min,离心处理后污泥的含水率为85.0%。用浓度为0.lmol/L的氢氧化钠溶液分别对离心处理后的污泥进行溶解,分析离心处理后的污泥中全氟辛烷磺酸的含量。由图15可知，离心均可以将全氟辛烷磺酸和污泥有效分离，污泥中全氟辛烷磺酸的去除率均为90.0%以上。
[0128]实施例25
[0129]电絮凝处理水成膜泡沫灭火剂(AFFF)溶液。
[0130]取水成膜泡沫灭火剂溶液500mL置于电解槽中，其中，水成膜泡沫灭火剂溶液中含质量浓度为0.3%的PF0S，阳极采用1060型纯铝材料，阴极为钛板，在电流密度为20mA/cm2、极板间距为30mm的条件下采用直流电源在室温下进行电解，电解30min后采样分析。结果表明，AFFF溶液中PFOS的去除率为80%以上。
[0131]实施例26
[0132]电絮凝法处理含全氟化合物污水。
[0133]量取500mL半导体工业产生的含全氟化合物的污水置于电解槽中，测定PFBS、PFOS的浓度分别为8.3mg/L和17.5mg/L,污水pH值为6.3 ；阳极采用1060型纯铝材料、阴极为钛板，在电流密度为lOmA/cm2，极板间距为20mm的条件下采用直流电源在室温下进行电解，定时采样分析。结果表明，经过1min电解处理，污水中PFBS及PFOS的去除率分别达到92%及96% ；电解处理20min，污水中PFBS及PFOS的去除率均为99%以上。
[0134]根据本发明的⑴适应浓度范围广，能够有效去除溶液中浓度为I μ g/L?10g/L、甚至以上浓度的全氟化合物；(2)絮体具有比表面积大、活性高的特点，因此，具有强化絮凝的效果，故处理速度快，反应30min后对溶液中全氟化合物的去除率为99.9%以上；(3)采用10?100000G的离心力即可对产生的含全氟化合物的污泥进行无害化处理，经离心处理I?30min后，污泥中被吸附的全氟化合物即可释放出来，同时完成污泥脱水。本发明采用电絮凝法，具有工艺流程简单、操作方便、反应条件温和、能耗低、处理效果好并且稳定可靠，易于实现工业化应用；另外，所采用对产生的含全氟化合物的污泥进行无害化处理的离心分离技术新颖，无需添加化学试剂，并且在无害化处理的同时实现对污泥的脱水处理，所需设备简单，易于实现自动化操作。
【主权项】
1.一种全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 电絮凝步骤，采用电絮凝法，使水溶液或水-有机溶剂混合溶液中的全氟化合物吸附于电絮凝产生的絮体表面形成污泥； 离心步骤，对上述含全氟化合物的污泥进行离心处理，使全氟化合物从污泥中分离，并生成浓缩的全氟化合物溶液。2.根据权利要求1所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，全氟化合物在水溶液或水-有机溶剂混合溶液中的质量浓度为I μ g/L?100g/L。3.根据权利要求1所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，所述水溶液或水-有机溶剂混合溶液的pH值范围为3?11。4.根据权利要求1所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，所述电絮凝法中，电极的阳极材料为铝、铁、锌，或者其中任意一种以上金属的合金材料。5.根据权利要求1所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，所述电絮凝法中，电解方式为直流电解或脉冲电解。6.根据权利要求5所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，上述直流电解方式中，电流密度范围为5?20mA/cm2,电极间距为5?50mm,电解时间为10?30min。7.根据权利要求5所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，所述脉冲电解方式中，电流密度范围在0.5?2.0mA/cm2,电极间距为5?50mm，占空比为0.2?0.8，频率为0.1?0.5Hz,电解时间为10?30min。8.根据权利要求1所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，所述离心力大小为10?100000G，离心时间为I?30min。9.根据权利要求1所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，所述全氟化合物选自碳原子数为4?20的全氟烷基酸(盐)、及其它们的前驱体中至少一种化合物。10.根据权利要求1?9中任一项所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，所述全氟化合物选自全氟辛酸、全氟辛烷磺酸、全氟壬酸、全氟癸酸、全氟辛烷磺酰氟和全氟辛基乙基醇中至少一种以上化合物。11.根据权利要求1所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，该方法还用于多氟烷基化合物。12.根据权利要求11所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，所述多氟烷基化合物为选自碳原子数为4?20的多氟烷基化合物。13.根据权利要求11或12所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法，其特征在于，所述多氟烷基化合物选自N-乙基全氟辛烷磺酰氟、N-乙基全氟辛烷磺氨基乙酸、1H,1H, 2H, 2H-全氟辛基磺酸中至少一种以上化合物。14.一种水处理方法，通过权利要求1?13所述的全氟化合物的浓缩分离去除方法实施。15.根据权利要求14所述的水处理方法，其特征在于，所述水体包括饮用水、地表水、地下水及工业污水。
【专利摘要】本发明公开了一种全氟化合物的浓缩分离去除方法，该方法包括以下步骤：电絮凝步骤，采用电絮凝法，使水溶液或水-有机溶剂混合溶液中的全氟化合物吸附于电絮凝产生的絮体表面形成污泥；离心步骤，对上述含全氟化合物的污泥进行离心处理，使全氟化合物从污泥中分离，并生成浓缩的全氟化合物溶液。本发明采用电絮凝法，具有工艺流程简单、操作方便、反应条件温和、能耗低、处理效果好并且稳定可靠，易于实现工业化应用；另外，所采用对产生的含全氟化合物的污泥进行无害化处理的离心分离技术新颖，无需添加化学试剂，并且在无害化处理的同时实现对污泥的脱水处理，所需设备简单，易于实现自动化操作。
【IPC分类】C02F1/58, C02F11/12, C02F1/463
【公开号】CN104944533
【申请号】CN201410115444
【发明人】牛军峰, 林辉, 黄庆国, 陈志芳
【申请人】北京师范大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年3月26日
【公告号】US20150360975, WO2015143747A1