生物活性炭用于水凈化

　　顆(ke)粒(li)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(廣泛用(yong)于從飲用(yong)水中(zhong)去除溶解的(de)(de)(de)有機物(wu)。20世紀(ji)70年代初，顆(ke)粒(li)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)過濾(lv)器(qi)中(zhong)增殖的(de)(de)(de)細菌可(ke)能是過濾(lv)器(qi)中(zhong)有機物(wu)去除的(de)(de)(de)一(yi)部分(fen)。預臭氧(yang)化(hua)顯著(zhu)增強了(le)顆(ke)粒(li)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)生物(wu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。臭氧(yang)化(hua)與(yu)顆(ke)粒(li)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)結合通常稱(cheng)為生物(wu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)工藝或生物(wu)增強活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)工藝。在(zai)許多(duo)大型水處理(li)廠實施(shi)生物(wu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)。廣泛使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)原因(yin)是地表水水質普遍(bian)較(jiao)差，注重氯(lv)化(hua)副產品。

　　在(zai)(zai)生(sheng)物(wu)(wu)活(huo)性炭(tan)過(guo)濾器中(zhong)生(sheng)物(wu)(wu)消除(chu)(chu)溶解的有(you)機化合物(wu)(wu)提(ti)供(gong)了(le)幾個完成的水質優點。例如，生(sheng)物(wu)(wu)活(huo)性炭(tan)去除(chu)(chu)了(le)大部分溶解的有(you)機碳(DOC)。通(tong)過(guo)吸附和生(sheng)物(wu)(wu)活(huo)性炭(tan)去除(chu)(chu)DOC理(li)論表示如圖所示。*初，大多數通(tong)過(guo)物(wu)(wu)理(li)吸附去除(chu)(chu)(周(zhou)期(qi))A)，細菌(jun)處于(yu)馴化階段。在(zai)(zai)此期(qi)間(jian)，DOC去除(chu)(chu)率在(zai)(zai)40%到90%之間(jian)。生(sheng)物(wu)(wu)活(huo)性炭(tan)上10%至20%的等級是不可吸收的。

　　在(zai)B期(qi)(qi)(qi)間(jian)，吸(xi)(xi)附和生物(wu)降解并行運(yun)行。細菌現在(zai)適應，吸(xi)(xi)附位置(zhi)飽和，吸(xi)(xi)附去(qu)除(chu)逐漸減少(shao)。周期(qi)(qi)(qi)C稱為穩(wen)(wen)(wen)態(tai)周期(qi)(qi)(qi)。生物(wu)氧化負責DOC去(qu)除(chu)的(de)主要過程。大(da)部(bu)分吸(xi)(xi)附能力都耗盡了。在(zai)穩(wen)(wen)(wen)態(tai)條件下(xia)，DOC去(qu)除(chu)率(lv)在(zai)15%到40%之間(jian)。若在(zai)穩(wen)(wen)(wen)態(tai)條件下(xia)取得的(de)去(qu)除(chu)效率(lv)符(fu)合治療目標(biao)，則可(ke)顯(xian)著提高活性炭的(de)使用壽(shou)命。

　　自(zi)然(ran)存在包(bao)括表面水(shui)DOC已(yi)知化(hua)合物是消毒(du)(氯化(hua)化(hua)合物(DBP)如三鹵(lu)甲烷(THM)和(he)(he)(he)鹵(lu)代乙酸(HAAs)的(de)前體(ti)。THM和(he)(he)(he)HAAs是D-DBP主要(yao)(yao)化(hua)合物在規則下。這些(xie)DBP前體(ti)的(de)去除(chu)和(he)(he)(he)去除(chu)DOC相關。然(ran)而，對于總有機(ji)鹵(lu)素，(TOX)，THM和(he)(he)(he)HAA對前體(ti)，對DOC這些(xie)氯反應性(xing)化(hua)合物的(de)生物處(chu)理具有較高的(de)去除(chu)效(xiao)率。在穩態條件下，THM和(he)(he)(he)HAA前體(ti)的(de)去除(chu)效(xiao)率據(ju)報道為20%至70%。在工(gong)藝(yi)的(de)初(chu)始(shi)階段(階段)A)，去除(chu)效(xiao)率要(yao)(yao)高得多，通(tong)過物理吸附去除(chu)75%到90%的(de)前體(ti)。

　　顆粒活(huo)性炭(tan)過濾(lv)器中的(de)生物(wu)氧化(hua)也能(neng)有效去(qu)除(chu)氨等無機(ji)物(wu)。氨是一種促進生物(wu)生長和與氯反應(ying)的(de)有毒化(hua)學物(wu)質(zhi)。DOC和氨的(de)組(zu)合去(qu)除(chu)顯著降低(di)(di)了(le)(le)成(cheng)品水的(de)氯需求。降低(di)(di)氯需求DBP水的(de)審美質(zhi)量得到(dao)了(le)(le)提(ti)高(gao)。

　　預臭(chou)氧化為水處理(li)過程提供了許多好處(例如，不(bu)形成(cheng)THM或HAAs優良消毒、微絮(xu)凝(ning)、除(chu)(chu)色(se)、，除(chu)(chu)鐵，除(chu)(chu)錳，減少(shao)味(wei)道(dao)和氣味(wei)，增(zeng)強生(sheng)物(wu)(wu)活性(xing)等。但臭(chou)氧化副(fu)(fu)產物(wu)(wu)通常容(rong)易生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)，并可能導致(zhi)分配系統中的(de)生(sheng)物(wu)(wu)生(sheng)長。在BAC去(qu)除(chu)(chu)這些(xie)(xie)可生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)化合(he)物(wu)(wu)會(hui)導致(zhi)生(sheng)物(wu)(wu)再(zai)生(sheng)長的(de)控制和殘留氯的(de)穩定性(xing)增(zeng)加(jia)。有(you)機碳(tan)(tan)在穩態條件下可吸收(AOC)有(you)機碳(tan)(tan)和生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)(BDOC)在50%到100%之間報告了去(qu)除(chu)(chu)效率(lv)。此外，這一過程還可能導致(zhi)臭(chou)氧化副(fu)(fu)產品(pin)完(wan)全消除(chu)(chu)健康問(wen)題，并對未來有(you)規定。這些(xie)(xie)包(bao)括一些(xie)(xie)短鏈(lian)醛(quan)。

　　生(sheng)物(wu)活性顆粒活性炭也(ye)可(ke)以(yi)(yi)有效消除合成有機化學物(wu)質，如(ru)(ru)苯，甲苯，以(yi)(yi)及像(xiang)莠去(qu)津這(zhe)樣的農藥，這(zhe)些(xie)都有健康(kang)問題。該方法還可(ke)以(yi)(yi)降低(di)味道和(he)(he)氣味化合物(wu)如(ru)(ru)短鏈(lian)醛(水(shui)果)，胺和(he)(he)脂族醛(魚腥味)和(he)(he)酚類和(he)(he)氯化酚(防腐/藥用)的濃度。

　　*后(hou)，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活性炭可以(yi)通過消除競爭吸(xi)附(fu)點的(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi)來提(ti)高顆粒活性炭對非生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)或非生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降解化合物(wu)(wu)的(de)(de)吸(xi)附(fu)能力。這(zhe)有時被稱為生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)再生(sheng)(sheng)效應。