以電混凝浮除法去除水中之全氟辛酸（PFOA）

Abstract

"全氟辛酸（Perfluorooctanoic acid , PFOA）為全氟化合物（Perfluorinated chemicals , PFCs）的一種，在1950年代大量被使用，所以其不只在環境中存在，動植物體內、蔬菜水果甚至人體血漿內均存在，因其具有環境持久性及生物累積性而逐漸被重視。流行病學相關研究指出，暴露全氟辛酸可能會造成肝毒性、發育毒性、生殖毒性甚至癌症。 2017年歐盟將全氟辛酸、其鹽類及相關化合物列入REACH法規附17。 2019年舉辦第九屆斯德哥爾摩公約會議，將全氟辛酸、其鹽類及相關化合物列入關於持久性有機污染物的《斯德哥爾摩公約》附件A。 本研究使用電混凝浮除技術（ECF）為電混凝（EC）和電浮除（EF）之結合達到去除含全氟辛酸之廢水，並使用不同種類之界面活性劑為蒐集劑，探討不同條件對全氟辛酸之去除效率影響。研究結果表示，在單極鋁板條件下加入初始濃度為1 mM PFOA，使用癸基三甲基溴化銨（Decyltrimethylammonium Bromide , DTAB）僅需10分鐘反應時間PFOA可達98% 去除，加入加入ZnCl2後可達100%去除。將實驗最佳添加濃度使用於實廠廢水並與自製廢水結果相比較，結果顯示，最佳界面活性劑濃度之添加量及濃度適用於實廠廢水PFOA之去除。 為了解PFOA在電混凝浮除之去除機制，將浮除膠羽使用傅立葉轉換紅外光譜（FTIR）、場發射掃描電子顯微鏡（SEM）、化學分析影像能譜儀（XPS）及X光繞射儀（XRD）進行分析觀察膠羽特徵。從膠羽結果可看到具有Al-F鍵結及Al-O鍵結，推斷膠羽為氫氧化鋁之化合物。最後將探討電混凝浮除之能效（G50），加入DTAB之G50值為2882 g/kWh，其效能遠高於過去文獻的1000倍以上，具經濟可行性。"