生物活性炭用于水凈化

　　顆粒(li)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(廣泛(fan)用于從飲用水(shui)中去除(chu)溶解的有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)。20世紀70年代初，顆粒(li)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭過濾器中增殖的細(xi)菌可能是(shi)過濾器中有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)去除(chu)的一部分。預臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)化顯著增強了(le)顆粒(li)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)。臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)化與顆粒(li)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的結合通(tong)常稱為(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭工(gong)藝或(huo)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)增強活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭工(gong)藝。在(zai)許多大型水(shui)處理廠(chang)實(shi)施生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭。廣泛(fan)使用的原因(yin)是(shi)地表水(shui)水(shui)質(zhi)普遍(bian)較差，注重(zhong)氯(lv)化副產品。

　　在生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活性炭過濾器中生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)消除(chu)(chu)溶解(jie)的有機(ji)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)提供了幾個(ge)完成(cheng)的水質優(you)點。例如(ru)，生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活性炭去(qu)(qu)除(chu)(chu)了大(da)部(bu)分溶解(jie)的有機(ji)碳(DOC)。通過吸附(fu)(fu)和生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活性炭去(qu)(qu)除(chu)(chu)DOC理論表(biao)示(shi)如(ru)圖所示(shi)。*初(chu)，大(da)多(duo)數通過物(wu)(wu)理吸附(fu)(fu)去(qu)(qu)除(chu)(chu)(周期)A)，細菌處于馴化(hua)(hua)階段。在此期間(jian)(jian)，DOC去(qu)(qu)除(chu)(chu)率在40%到90%之間(jian)(jian)。生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活性炭上10%至20%的等(deng)級是不可吸收的。

　　在(zai)(zai)B期間(jian)，吸附和生(sheng)物降解(jie)并行(xing)運行(xing)。細菌現(xian)在(zai)(zai)適應，吸附位置飽(bao)和，吸附去除(chu)逐漸減少。周期C稱為穩(wen)態周期。生(sheng)物氧化負責DOC去除(chu)的(de)主(zhu)要(yao)過程。大部分吸附能力都耗盡了。在(zai)(zai)穩(wen)態條(tiao)(tiao)件下，DOC去除(chu)率(lv)在(zai)(zai)15%到40%之間(jian)。若在(zai)(zai)穩(wen)態條(tiao)(tiao)件下取(qu)得的(de)去除(chu)效率(lv)符(fu)合治療目(mu)標，則可顯(xian)著提高活性炭(tan)的(de)使(shi)用壽命。

　　自然(ran)存(cun)在(zai)(zai)包括表面水DOC已知化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)是(shi)消毒(氯化(hua)(hua)(hua)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(DBP)如(ru)三鹵甲烷(THM)和鹵代乙(yi)酸(HAAs)的前(qian)體(ti)。THM和HAAs是(shi)D-DBP主要(yao)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)在(zai)(zai)規則下。這些DBP前(qian)體(ti)的去(qu)除和去(qu)除DOC相關(guan)。然(ran)而，對于總有機(ji)鹵素，(TOX)，THM和HAA對前(qian)體(ti)，對DOC這些氯反(fan)應性化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)的生物(wu)處理具有較(jiao)高的去(qu)除效率(lv)。在(zai)(zai)穩(wen)態(tai)條件下，THM和HAA前(qian)體(ti)的去(qu)除效率(lv)據報道(dao)為20%至70%。在(zai)(zai)工藝的初(chu)始階段(階段)A)，去(qu)除效率(lv)要(yao)高得多(duo)，通過物(wu)理吸(xi)附去(qu)除75%到90%的前(qian)體(ti)。

　　顆粒(li)活性炭過濾器中的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)氧化也能有(you)效(xiao)去除氨(an)等無機物(wu)。氨(an)是一種促進(jin)生(sheng)(sheng)物(wu)生(sheng)(sheng)長和(he)與氯(lv)反應(ying)的(de)(de)有(you)毒化學(xue)物(wu)質(zhi)。DOC和(he)氨(an)的(de)(de)組合去除顯(xian)著降(jiang)低了(le)成(cheng)品水的(de)(de)氯(lv)需求(qiu)。降(jiang)低氯(lv)需求(qiu)DBP水的(de)(de)審美質(zhi)量得到(dao)了(le)提高。

　　預臭(chou)氧(yang)化為水(shui)處理(li)過(guo)程(cheng)(cheng)提供(gong)了許多(duo)好處(例如，不形(xing)成THM或(huo)HAAs優(you)良消毒、微絮凝(ning)、除(chu)(chu)(chu)(chu)色(se)、，除(chu)(chu)(chu)(chu)鐵，除(chu)(chu)(chu)(chu)錳，減少味(wei)道和氣味(wei)，增強生(sheng)物(wu)(wu)活(huo)性等。但臭(chou)氧(yang)化副產物(wu)(wu)通常(chang)容(rong)易生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)(jiang)解(jie)，并(bing)可(ke)能(neng)導(dao)致分配系統中(zhong)的生(sheng)物(wu)(wu)生(sheng)長(chang)。在BAC去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)這些(xie)可(ke)生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)(jiang)解(jie)化合物(wu)(wu)會導(dao)致生(sheng)物(wu)(wu)再生(sheng)長(chang)的控制(zhi)和殘留氯的穩(wen)定性增加。有(you)機(ji)碳在穩(wen)態條件下可(ke)吸收(shou)(AOC)有(you)機(ji)碳和生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)(jiang)解(jie)(BDOC)在50%到100%之(zhi)間報告了去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)效率(lv)。此外(wai)，這一過(guo)程(cheng)(cheng)還可(ke)能(neng)導(dao)致臭(chou)氧(yang)化副產品(pin)完全消除(chu)(chu)(chu)(chu)健康問題，并(bing)對未來有(you)規定。這些(xie)包括一些(xie)短鏈(lian)醛。

　　生物(wu)(wu)活性(xing)顆粒活性(xing)炭也(ye)可以(yi)有(you)效消除合成有(you)機化(hua)學物(wu)(wu)質，如(ru)苯，甲苯，以(yi)及像莠去津這樣的農藥，這些都有(you)健(jian)康問題。該(gai)方法還可以(yi)降(jiang)低味道(dao)和(he)氣(qi)味化(hua)合物(wu)(wu)如(ru)短鏈(lian)醛(水果(guo))，胺和(he)脂族醛(魚腥(xing)味)和(he)酚類和(he)氯化(hua)酚(防腐/藥用(yong))的濃度。

　　*后，生(sheng)物(wu)活性(xing)炭(tan)可以通過消除競(jing)爭吸附點的物(wu)質來提(ti)高顆粒活性(xing)炭(tan)對非(fei)生(sheng)物(wu)或非(fei)生(sheng)物(wu)降解化合物(wu)的吸附能力。這(zhe)有時被稱為生(sheng)物(wu)再生(sheng)效應。