טיפול ב-PFAS במי שתייה באמצעות פחם פעיל ייעודי ושרפים מחליפי יונים סלקטיביים

טיפול ב-PFAS במי שתייה באמצעות פחם פעיל ייעודי ושרפים מחליפי יונים סלקטיביים

רקע: בעיית ה-PFAS במי השתייה

חומרים פר- ופוליפלואורואלקיליים (PFAS) הם קבוצת כימיקלים סינתטיים הידועים בעמידותם הרבה במים, שמנים וחום. חומרים אלו נמצאים בשימוש תעשייתי ובמוצרים צרכניים שונים, כגון קצפים לכיבוי אש, ציפויים דוחי מים ושומנים, וכלי מטבח עם ציפוי טפלון. עקב עמידותם הגבוהה, PFAS מזהמים מקורות מים טבעיים ועלולים לגרום להשפעות בריאותיות שליליות, כולל בעיות הורמונליות, פגיעה במערכת החיסון וסיכון מוגבר לסרטן.

כיום, הסרת PFAS ממי שתייה היא אתגר מרכזי עבור תעשיות ומערכות לטיפול במים. שתי טכנולוגיות עיקריות לטיפול ב-PFAS הן פחם פעיל ייעודי מתוצרת Donau Carbon (גרמניה) ושרפים מחליפי יונים סלקטיביים מתוצרת Aldex Chemical (קנדה).

 

טיפול ב-PFAS באמצעות פחם פעיל ייעודי מתוצרת Donau Carbon 

עקרונות הפעולה של פחם פעיל ייעודי

 פחם פעיל הוא אחד הפתרונות היעילים ביותר להסרת PFAS ממי שתייה. פחם זה מיוצר בתהליך ייחודי המאפשר פיתוח שטח פנים גדול במיוחד עם נקבוביות מותאמות לספיחת מולקולות PFAS. פחם פעיל מתוצרת Donau Carbon נחשב לאחד המתקדמים בתחום זה בשל יכולתו לספוח בצורה ממוקדת את התרכובות הארוכות והקצרות של PFAS.

 

 יתרונות הפחם הפעיל של Donau Carbon

  ✔ בעל שטח פנים גבוה ונקבוביות מותאמות במיוחד לספיחת PFAS

 ✔ יעיל בספיחת PFOS ו-PFOA, שני סוגים עיקריים של PFAS

 ✔ ניתן לשימוש במערכות לטיהור מים עירוניות ותעשייתיות

 ✔ אפשרות לרגנרציה (חידוש) של הפחם הפעיל להארכת חיי המדף שלו

  

מגבלות הפחם הפעיל

 

 ✖ יעילותו מוגבלת בטיפול בריכוזים גבוהים מאוד של PFAS

 ✖ דורש תחזוקה והחלפה תקופתית של שכבות הפחם

 ✖ אינו מסיר באופן מלא חלק מהמזהמים הקצרים ממשפחת ה-PFAS

 

 

טיפול ב-PFAS באמצעות שרפים מחליפי יונים סלקטיביים מתוצרת Aldex Chemical

  

עקרונות הפעולה של שרפים מחליפי יונים סלקטיביים

שרפים מחליפי יונים הם פולימרים סינתטיים בעלי מבנה מולקולרי המאפשר ספיחה והחלפת יונים מזיקים במי השתייה. Aldex Chemical פיתחה שרפים ייחודיים בעלי סלקטיביות גבוהה כלפי PFAS, המאפשרים ספיחה יעילה של המולקולות המסוכנות מבלי להשפיע על הרכב המים הרצוי.

 

יתרונות השרפים מחליפי היונים של Aldex Chemical

  

✔ סלקטיביות גבוהה במיוחד להסרת PFAS, כולל שרשראות קצרות שאינן ניתנות להסרה בקלות באמצעות פחם פעיל

 ✔ אורך חיים גבוה יותר בהשוואה לפחם פעיל

 ✔ ניתן לשיקום ושימוש חוזר בתהליך רגנרציה מותאם

 ✔ מתאים במיוחד למי שתייה ולמערכות תעשייתיות

  

מגבלות השרפים מחליפי היונים

 

 ✖ דורשים שטיפת חידוש עם כימיקלים ייעודיים, דבר המוסיף לעלות התפעולית

 ✖ מחייבים תחזוקה מדויקת למניעת ירידה בביצועים

 ✖ עלות ראשונית גבוהה יחסית בהשוואה לפחם פעיל

 

 השוואה בין השיטות וטכנולוגיות משולבות

 

• קריטריון פחם פעיל (Donau Carbon) שרפים מחליפי יונים (Aldex Chemical)

•  סוג הזיהום המטופל PFAS בעלי שרשרת ארוכה (כגון PFOS, PFOA) PFAS בעלי שרשרת קצרה וארוכה

•  יכולת ספיחה גבוהה, אך עלולה לרדת עם הזמן גבוהה מאוד ויציבה יותר

•  רגנרציה (חידוש החומר) אפשרית, אך מורכבת אפשרית ויעילה יותר

•  עלות ראשונית נמוכה יחסית גבוהה יותר

•  תחזוקה ותפעול דורש החלפה תכופה של שכבות פחם דורש תחזוקה מדויקת ושחזור תקופתי

•  מתאים למערכות ביתיות כן, אך פחות אידיאלי להסרת PFAS קצרים מתאים יותר להסרת PFAS קצרים במערכות קטנות

 

 שילוב שתי השיטות – פתרון מיטבי

  

במקרים רבים, שילוב של פחם פעיל ייעודי עם שרפים מחליפי יונים סלקטיביים מספק פתרון מיטבי להסרת PFAS ממי שתייה:

 1. שלב ראשון – ספיחה ראשונית באמצעות פחם פעיל: מסיר את רוב ה-PFAS הארוכים והמזהמים האורגניים הנלווים.

 2. שלב שני – טיהור מתקדם עם שרפים מחליפי יונים: מבטיח סילוק PFAS קצרי שרשרת ושיפור איכות המים.

 

מודל זה נפוץ במיוחד בתחנות לטיהור מים עירוניות ותעשייתיות, שם נדרש מענה מקיף לבעיית ה-PFAS.

 

 סיכום

 טיפול ב-PFAS במי שתייה הוא אתגר משמעותי הדורש טכנולוגיות מתקדמות. פחם פעיל ייעודי מתוצרת Donau Carbon מספק פתרון טוב לספיחת PFAS בעלי שרשרת ארוכה, בעוד ששרפים מחליפי יונים סלקטיביים מתוצרת Aldex Chemical מציעים פתרון יעיל במיוחד לטיפול ב-PFAS בעלי שרשרת קצרה. שילוב שתי השיטות במערכות טיהור מים מספק פתרון מקיף, יעיל ובר-קיימא לשיפור איכות מי השתייה ולצמצום החשיפה למזהמים מסוכנים.