[发明专利]处理地下水的系统和方法

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及处理水的方法和系统，特别是涉及从地下水中去除氟 代烃。

2.相关技术

使用粒状活性炭处理水的方法和系统已有公开。例如Cannon等人 在美国专利US7,157,006中公开了从地下水中去除高氯酸盐的方法。

发明概述

本申请公开了处理水，特别是地下水的系统和方法。

本发明的一或多个方面涉及处理地下水的方法，包括提供含有至 少一种浓度小于约十亿分之250份的氟代烃物种的地下水，和使所述待 处理地下水与具有疏水性聚合物基体的离子交换介质接触。

本发明的一或多个方面涉及处理地下水的系统，包括含有至少一 种浓度小于约十亿分之250份的氟代烃物种的地下水源，与所述待处理 地下水源呈液体连通的装有离子交换介质的容器，其中所述离子交换 介质具有疏水性聚合物基体，和设于所述容器下游某处用于提供至少 一种氟代烃在水中的浓度的传感器。

本发明的一或多个方面涉及处理水的系统，包括含有至少一种浓 度小于约十亿分之250份的氟代烃物种的地下水源，与所述地下水源呈 液体连通的包含离子交换介质的离子交换床，其中所述离子交换介质 具有位于疏水性聚合物基体上的官能结构部分，以及与饮用水源、家 庭用水源和工业用水源中的至少一种呈液体连通的出口。

附图说明

附图不是按比例绘制的。其中，在不同附图中各个相同或近似相 同的部件用相同数字表示。为清楚起见，可能并未在每个附图中都标 明所有部件。在附图中：

图1是根据本发明一个方面的方法的流程图；

图2是说明可以实施本发明的一或多个实施方案的处理器或控制 系统的示意图。

详细说明

本发明的应用并不仅限于在以下说明书或附图中给出的构造细节 和部件布置。本发明还具有其它实施方案并能以不同方式实施或执行。 同时，本文所用的措辞和术语也仅用于说明目的，不应被当作限制。 本文所用的″包含″、″包括″、″具有″、″含有″、″涉及″及其变体是指包 括其后所列项及其等价物，以及附加项。

全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)是地下水源中可能存在的 污染物。人们怀疑这些化合物在被摄入后会对人体健康有不利影响。 实验室动物研究发现，高水平的PFOA会具有不利发育的影响，可能对 肝脏有毒，且可能与某些类型的癌症危险提高相联系。

PFOA是具有通式F(CF₂)₇CO₂H的含氟聚合物处理助剂。由于其化 学稳定性、降低表面张力的能力及其产生稳定泡沫的能力，PFOA具有 许多应用。PFOA和各种衍生物被用于含氟聚合物的制造、含氟聚合物 分散体的制造、金属电镀、各种清洗和涂覆配方以及防火泡沫配方。 PFOA还作为杂质存在于PFOS基产品如某些织物保护剂、防污剂、用于 纺织品、纸和皮革的浸渍剂以及通用清洗产品中。

美国环保署(EPA)在2003年进行了一项初步危险评估，发现PFOA 是普遍存在的，且在环境和人体内都长时间耐降解。PFOA在人体内的 半衰期为约3.8年。PFOA可能会从存放了含PFOA或PFOS废物的垃圾掩 埋场或从含氟聚合物生产厂的废水中浸入地下水。通过摄入受污染的 水或摄入装在含全氟丁基乙烯(fluorotelemer)化合物的抗油包装内的 食品如微波爆米花，其中所述全氟丁基乙烯化合物在被摄入后可以形 成PFOA，从而PFOA会进入人体血液。

EPA和各州机构确定了在饮用水中PFOA和PFOS的最高推荐浓度 水平。例如，明尼苏达州卫生局在2007年3月确定的PFOA和PFOS的最 高可接受水平分别为十亿分之0.5份和十亿分之0.3份。

令人关注的另一种地下水污染物是高氯酸盐，特别是高氯酸根离 子(ClO₄^-)。高氯酸盐也是许多管辖区域内限制的饮用水污染物。例如， 在一个州，好的饮用水中高氯酸盐的最高允许污染水平(MCL)为6微克 每升。