概述

全氟和多氟烷基化合物（PFAS）是碳氢链上的氢原子全部或部分被氟原子取代的一类化合物，广泛应用于金属电镀、消防泡沫、皮革、润滑剂等工业生产及生活用品。 PFAS 具有高毒性、持久性、生物累积性和远距离迁移性等持久性有机污染物的特点。人类若长期暴露于PFAS环境下容易对肝功能、生殖及儿童发育功能造成影响，引发免疫系统功能下降、增加癌症风险等多种健康问题。

近年来，地表水、地下水、自来水中均检测到了 PFAS 的存在，水体中的PFAS 主要来源于生活污水和工业废水，尤其是大型氟工业园区。其中，全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）是使用时间长、环境残留量较高的两种 PAFS 化合物。美国对该两种污染物的最大污染物限值（MCLs）因州而异，要求2029年前水系统强制达标 (PFOA≤4ng/L,PFOS≤4ng/L) 。我国2022年发布的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）明确规定 PFOA 和 PFOS 的浓度限值分别为80 ng/L和40 ng/L，排放要求低于美国标准。

表1 国内外PFAS排放限值

目前，国内检测饮用水中 PFAS 的方法大多应用超高效液相色谱-串联质谱法，如《生活饮用水标准检验方法第8 部分：有机物指标》（GB/T 5750.8—2023）检测方法84.1。得益于超高效液相色谱的高柱效，可极大地提高全氟化合物检测的灵敏度和检出率。

01国内饮用水污染现状

表2 不同城市不同类型饮用水中PFOA与PFOS浓度水平

（NA表示数据缺项）

表2为不同城市不同水源地的饮用水进水、出厂水和用户末梢水，检测其水中的 PFOA 和 PFOS 指标，可知：除了长江水源的武汉饮用水受 PFOA 污染外，其他各城市饮用水中的 PFOA 和 PFOS 均符合我国生活饮用水卫生标准中的限值；武汉长江段超标可能与当地的化工园区多、含氟工业生产活动频繁有关；另外，饮用水常规工艺处理方法（混凝、沉淀、过滤、消毒）对水源中的含氟污染物去除率不高，甚至在供水管网末端出现了浓度增高的风险。

随着饮用水品质要求的提高，对 PFAS 排放限值越来越严苛。寻求经济而有效的控制新技术，势必成为新的增长点。

02饮用水中PFAS处理工艺选择

由于不同水源中的 PFAS 浓度和组成差异很大，为了选择合适的处理工艺，需要结合项目所在区域的实际情况，通过小试和中试装置确定最终的工艺路线。常规的工艺选用活性炭过滤（GAC）、离子交换（IX）、反渗透（RO），其技术特点比对见表3。

表3 不同处理技术的比对

活性炭（GAC）处理是迄今为止受欢迎的 PFAS 处理方法，因为它是一种成熟的技术。一般来说， GAC 处理去除 PFAS 需要10分钟的空床接触时间（EBCT)，导致占地面积比树脂大。如果 GAC 饱和，通常可以再生 GAC 。一旦 GAC 不能被再生，可以选择在废物能源设施或垃圾填埋场进行焚烧。

由于成本和性能的原因，离子交换（IX）方法也已被接受。树脂处理的优点是能够去除比 GAC 更广泛的 PFAS 。 IX 只需要2-5分钟的空床接触时间（EBCT），从而减少占地面积和所需资金。树脂介质通常比 GAC 介质更昂贵，但它通常具有更长的床层寿命。一旦树脂用完，离子交换树脂就会被送往废物能源设施进行销毁处理。

图1 选择最合适的PFAS处理工艺

03Xylem整体解决方案

赛莱默潜心研究 PFAS 解决方案已有十多年，仅在美国就为市政和工业客户部署了80多个 PFAS 治理项目。采用系统标准化的设计，可提供固定或移动式过滤装置，其吸附反应罐规格如下表。

表4 GAC/IX吸附反应罐规格

图2 GAC吸附反应罐

系统标准化设计优势：

预制标准化系统，单罐流量从110m³/h至500m³/h

集成紧凑的分配管阀组，可实现超越/过滤、并联/串联，运行操作灵活

全部可从外部进行维修，减少人工

撬块化设计，极大简化了安装流程

设计选型中，除了确认处理水量和PFAS去除率外，还需要评估进水其他水质参数。比如无机参数（TDS、碱度），影响水的结垢潜力； GAC 床层寿命受水中 TOC 含量影响，高 TOC 会缩短床层寿命；较高的阴离子、有机物或铁离子，会大大缩短 IX 床层的寿命。

04结语

在全球共同应对 PFAS 污染的严峻挑战中， Xylem 通过整合技术创新和大量工程经验，打造覆盖污染监测、高效去除及长效防控的全链条解决方案，从而实现无 PFAS 污染的健康安全高品质饮用水。

参考文献：

[1] 刘俊玲, 等. 武汉市饮用水中全氟辛烷磺酸和全氟辛酸健康风险评价.

[2] 施静, 等. 苏州市饮用水中全氟辛酸与全氟辛烷磺酸浓度分析及健康风险评估.

[3] 任洋洋, 等. 上海市饮用水中全氟化合物的污染现状及风险评估.