生物活性炭用于水凈化

　　顆(ke)(ke)粒活性炭(tan)(廣泛(fan)用(yong)于從飲用(yong)水(shui)中去(qu)除溶解的有機物(wu)。20世紀70年代初(chu)，顆(ke)(ke)粒活性炭(tan)過濾器中增殖的細菌可(ke)能是(shi)過濾器中有機物(wu)去(qu)除的一部分。預(yu)臭氧(yang)化顯著增強了顆(ke)(ke)粒活性炭(tan)的生物(wu)活性。臭氧(yang)化與顆(ke)(ke)粒活性炭(tan)的結合(he)通常(chang)稱為(wei)生物(wu)活性炭(tan)工(gong)(gong)藝或(huo)生物(wu)增強活性炭(tan)工(gong)(gong)藝。在許(xu)多大(da)型水(shui)處理(li)廠實施生物(wu)活性炭(tan)。廣泛(fan)使用(yong)的原因是(shi)地表水(shui)水(shui)質(zhi)普遍較(jiao)差(cha)，注重氯化副產品(pin)。

　　在(zai)(zai)生物(wu)(wu)(wu)活性炭(tan)(tan)過(guo)濾器(qi)中生物(wu)(wu)(wu)消除(chu)(chu)溶(rong)解的(de)有機(ji)化(hua)合物(wu)(wu)(wu)提供(gong)了幾(ji)個完成的(de)水質(zhi)優點。例如，生物(wu)(wu)(wu)活性炭(tan)(tan)去(qu)除(chu)(chu)了大部分(fen)溶(rong)解的(de)有機(ji)碳(tan)(DOC)。通過(guo)吸(xi)附(fu)和生物(wu)(wu)(wu)活性炭(tan)(tan)去(qu)除(chu)(chu)DOC理論(lun)表示如圖所(suo)示。*初，大多數通過(guo)物(wu)(wu)(wu)理吸(xi)附(fu)去(qu)除(chu)(chu)(周期)A)，細菌處于馴化(hua)階段。在(zai)(zai)此期間，DOC去(qu)除(chu)(chu)率在(zai)(zai)40%到(dao)90%之間。生物(wu)(wu)(wu)活性炭(tan)(tan)上10%至20%的(de)等級是不可(ke)吸(xi)收的(de)。

　　在(zai)(zai)B期間，吸(xi)(xi)附和(he)生(sheng)物降解(jie)并行(xing)(xing)運行(xing)(xing)。細菌現在(zai)(zai)適(shi)應(ying)，吸(xi)(xi)附位置飽和(he)，吸(xi)(xi)附去(qu)(qu)除逐(zhu)漸減少。周(zhou)期C稱為(wei)穩態(tai)周(zhou)期。生(sheng)物氧化負責DOC去(qu)(qu)除的主(zhu)要過程。大部分吸(xi)(xi)附能力都耗盡(jin)了。在(zai)(zai)穩態(tai)條件(jian)(jian)下，DOC去(qu)(qu)除率(lv)在(zai)(zai)15%到(dao)40%之間。若在(zai)(zai)穩態(tai)條件(jian)(jian)下取得(de)的去(qu)(qu)除效率(lv)符(fu)合(he)治療目(mu)標，則(ze)可顯著提高活(huo)性炭(tan)的使用壽命(ming)。

　　自然存在包括表(biao)面(mian)水DOC已(yi)知(zhi)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)是(shi)消毒(氯化(hua)(hua)(hua)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)(DBP)如三鹵(lu)(lu)(lu)甲烷(THM)和(he)鹵(lu)(lu)(lu)代乙酸(HAAs)的前體。THM和(he)HAAs是(shi)D-DBP主要化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)在規(gui)則下。這些DBP前體的去(qu)除和(he)去(qu)除DOC相關(guan)。然而，對于總有機鹵(lu)(lu)(lu)素，(TOX)，THM和(he)HAA對前體，對DOC這些氯反(fan)應性化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)的生物(wu)(wu)(wu)處理具有較高(gao)的去(qu)除效率。在穩態條(tiao)件(jian)下，THM和(he)HAA前體的去(qu)除效率據(ju)報道為20%至70%。在工藝的初始階段(階段)A)，去(qu)除效率要高(gao)得多，通過物(wu)(wu)(wu)理吸附去(qu)除75%到90%的前體。

　　顆粒活性炭過濾器(qi)中的生物(wu)氧化也能有(you)效去(qu)除氨(an)等無機物(wu)。氨(an)是一種促進生物(wu)生長和與氯反(fan)應的有(you)毒化學物(wu)質。DOC和氨(an)的組(zu)合去(qu)除顯著降低了成品(pin)水(shui)的氯需求(qiu)。降低氯需求(qiu)DBP水(shui)的審美質量(liang)得到了提高(gao)。

　　預臭(chou)氧化為水處(chu)理過程(cheng)提供了(le)(le)許多好處(chu)(例如，不形成THM或(huo)HAAs優良消(xiao)毒、微絮凝、除色(se)、，除鐵，除錳，減(jian)少味(wei)道和(he)氣味(wei)，增強生物活性(xing)(xing)等。但(dan)臭(chou)氧化副(fu)產(chan)物通常容(rong)易生物降(jiang)解，并(bing)(bing)可(ke)能(neng)導致分配(pei)系統(tong)中(zhong)的生物生長。在BAC去除這些(xie)可(ke)生物降(jiang)解化合物會導致生物再(zai)生長的控(kong)制和(he)殘(can)留氯(lv)的穩定性(xing)(xing)增加。有機(ji)碳(tan)(tan)在穩態條(tiao)件(jian)下可(ke)吸收(AOC)有機(ji)碳(tan)(tan)和(he)生物降(jiang)解(BDOC)在50%到100%之間(jian)報告了(le)(le)去除效(xiao)率。此外，這一過程(cheng)還可(ke)能(neng)導致臭(chou)氧化副(fu)產(chan)品(pin)完全消(xiao)除健康(kang)問題(ti)，并(bing)(bing)對未來有規定。這些(xie)包括一些(xie)短(duan)鏈醛(quan)。

　　生物活(huo)(huo)性顆(ke)粒活(huo)(huo)性炭也可(ke)以有(you)(you)效消除合(he)成有(you)(you)機化(hua)(hua)學物質，如苯，甲苯，以及(ji)像(xiang)莠(you)去津(jin)這樣(yang)的農(nong)藥(yao)，這些(xie)都有(you)(you)健康問題(ti)。該方法(fa)還可(ke)以降低味(wei)道和(he)(he)氣味(wei)化(hua)(hua)合(he)物如短鏈醛(水果)，胺和(he)(he)脂族醛(魚腥味(wei))和(he)(he)酚(fen)類和(he)(he)氯(lv)化(hua)(hua)酚(fen)(防腐(fu)/藥(yao)用)的濃(nong)度。

　　*后，生(sheng)物(wu)活性炭可以通過消除競爭吸附(fu)(fu)點的物(wu)質來提高顆粒活性炭對非生(sheng)物(wu)或非生(sheng)物(wu)降解(jie)化合物(wu)的吸附(fu)(fu)能(neng)力。這有時被稱(cheng)為生(sheng)物(wu)再生(sheng)效應。