以浮除法回收廢水中的全氟化合物(PFCs)-新收集劑及新浮除程序之開發

全氟辛酸（Perfluorooctanic acid, PFOA）及全氟辛烷磺酸(Perflurooctane sulfonic acid, PFOS)等全氟化合物(Perfluorinated chemicals, PFCs)為持久性有機化合物(Persistent organic pollutants, POPs)及陰離子界面活性劑。它們已經被廣泛的應用於半導體製造的光微影術程序(photolithography)及其他工業領域。半導體光微影術製造程序的廢水中PFOS的濃度可能超過1000mg/L。由於碳氟鍵的化學能非常高(110 kcal/mole)，全氟化合物難以用生物或化學反應加以破壞降解。浮除法(Flotation)是一種有效的界面活性劑去除或回收的方法，李等人已經成功的利用泡沫浮除法(Foam flotation)搭配金屬離子(鐵離子)為收集劑(Collector)回收全氟化合物。兩種化合物均可在5分鐘內分離完成並達到80%以上的回收率。但為避免金屬氫氧化物種的形成，本方法必須在酸性環境下(pH = 2.3)進行反應。本研究第一年計畫開發新型態的收集劑如陽離子界面活性劑、非離子界面活性劑、正電顆粒及混合型收集劑，使浮除反應能在中性水環境下進行。第二年則將嘗試以電混凝浮除法(electrocoagulation flotation, ECF)搭配新型收集劑或金屬螯合劑回收全氟化合物，並對各種操作因子(包含電極種類、收及劑或螯合劑的種類與濃度、初始酸度、離子強度、電流密度及初始污染物濃度等)對回收效果的影響進行探討以得到最佳的操作參數。最後，本研究將對各種新的回收法進行能量消耗評估以檢驗其可行性。