生物活性炭用于水凈化

　　顆(ke)粒活(huo)(huo)性(xing)炭(廣泛(fan)用(yong)(yong)于從飲用(yong)(yong)水中去除(chu)溶(rong)解的(de)(de)有(you)機(ji)物。20世紀70年代初，顆(ke)粒活(huo)(huo)性(xing)炭過濾器(qi)中增(zeng)殖的(de)(de)細菌可(ke)能(neng)是(shi)過濾器(qi)中有(you)機(ji)物去除(chu)的(de)(de)一部分(fen)。預臭氧(yang)(yang)化(hua)顯(xian)著增(zeng)強(qiang)(qiang)了顆(ke)粒活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)生物活(huo)(huo)性(xing)。臭氧(yang)(yang)化(hua)與顆(ke)粒活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)結合通常稱為生物活(huo)(huo)性(xing)炭工藝或生物增(zeng)強(qiang)(qiang)活(huo)(huo)性(xing)炭工藝。在許多(duo)大型水處理廠實施生物活(huo)(huo)性(xing)炭。廣泛(fan)使用(yong)(yong)的(de)(de)原(yuan)因是(shi)地表水水質(zhi)普(pu)遍較差，注重氯化(hua)副(fu)產品。

　　在生物(wu)活性(xing)(xing)炭(tan)過(guo)(guo)濾器中生物(wu)消除(chu)(chu)溶(rong)解的(de)(de)有(you)機化合物(wu)提(ti)供了幾個(ge)完(wan)成的(de)(de)水質(zhi)優點(dian)。例(li)如，生物(wu)活性(xing)(xing)炭(tan)去除(chu)(chu)了大部分溶(rong)解的(de)(de)有(you)機碳(tan)(DOC)。通過(guo)(guo)吸附(fu)(fu)和生物(wu)活性(xing)(xing)炭(tan)去除(chu)(chu)DOC理(li)(li)論表(biao)示如圖所示。*初(chu)，大多數通過(guo)(guo)物(wu)理(li)(li)吸附(fu)(fu)去除(chu)(chu)(周期)A)，細菌處于(yu)馴化階段。在此期間(jian)，DOC去除(chu)(chu)率(lv)在40%到90%之(zhi)間(jian)。生物(wu)活性(xing)(xing)炭(tan)上10%至20%的(de)(de)等級(ji)是不可(ke)吸收的(de)(de)。

　　在B期(qi)間(jian)，吸附(fu)和生物降解并行運(yun)行。細菌現在適(shi)應，吸附(fu)位置飽和，吸附(fu)去(qu)除(chu)逐漸減(jian)少。周(zhou)期(qi)C稱為穩(wen)(wen)態周(zhou)期(qi)。生物氧化負責DOC去(qu)除(chu)的主要過(guo)程。大部分吸附(fu)能(neng)力(li)都耗(hao)盡了。在穩(wen)(wen)態條件(jian)下(xia)，DOC去(qu)除(chu)率在15%到(dao)40%之間(jian)。若在穩(wen)(wen)態條件(jian)下(xia)取(qu)得(de)的去(qu)除(chu)效率符合治療目標，則(ze)可(ke)顯(xian)著提(ti)高活(huo)性(xing)炭的使用壽命。

　　自然存在包括(kuo)表面水DOC已(yi)知化(hua)(hua)合物(wu)是消毒(氯(lv)化(hua)(hua)化(hua)(hua)合物(wu)(DBP)如三鹵甲烷(THM)和鹵代乙酸(HAAs)的(de)前體。THM和HAAs是D-DBP主要化(hua)(hua)合物(wu)在規則下。這(zhe)些(xie)(xie)DBP前體的(de)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)和去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)DOC相關。然而，對(dui)于總有(you)機鹵素，(TOX)，THM和HAA對(dui)前體，對(dui)DOC這(zhe)些(xie)(xie)氯(lv)反應性化(hua)(hua)合物(wu)的(de)生物(wu)處(chu)理(li)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)效率。在穩態條件下，THM和HAA前體的(de)去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)效率據報(bao)道為(wei)20%至(zhi)70%。在工藝的(de)初(chu)始階段(duan)(階段(duan))A)，去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)效率要高(gao)得多，通過物(wu)理(li)吸附去(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)75%到90%的(de)前體。

　　顆粒(li)活性炭過濾器中的(de)(de)生(sheng)物氧化也能(neng)有效去除(chu)氨等無機物。氨是一種促進生(sheng)物生(sheng)長和與氯反(fan)應(ying)的(de)(de)有毒化學物質。DOC和氨的(de)(de)組(zu)合(he)去除(chu)顯著降低了成品水的(de)(de)氯需求。降低氯需求DBP水的(de)(de)審(shen)美質量(liang)得(de)到了提高。

　　預臭(chou)氧(yang)化(hua)為(wei)水(shui)處理(li)過程(cheng)提供了許多好處(例如，不(bu)形成THM或HAAs優良消(xiao)毒、微絮凝(ning)、除色、，除鐵，除錳，減少味道和氣(qi)味，增強(qiang)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活性等。但臭(chou)氧(yang)化(hua)副產(chan)物(wu)(wu)(wu)通常(chang)容(rong)易生(sheng)物(wu)(wu)(wu)降解(jie)，并(bing)可(ke)能(neng)導(dao)致分配系統中的生(sheng)物(wu)(wu)(wu)生(sheng)長。在BAC去除這些(xie)(xie)可(ke)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)降解(jie)化(hua)合物(wu)(wu)(wu)會導(dao)致生(sheng)物(wu)(wu)(wu)再生(sheng)長的控制和殘留氯的穩定性增加。有機碳在穩態條(tiao)件下可(ke)吸收(shou)(AOC)有機碳和生(sheng)物(wu)(wu)(wu)降解(jie)(BDOC)在50%到100%之間報告了去除效率。此外，這一(yi)過程(cheng)還可(ke)能(neng)導(dao)致臭(chou)氧(yang)化(hua)副產(chan)品完全(quan)消(xiao)除健康問題(ti)，并(bing)對未來有規(gui)定。這些(xie)(xie)包括一(yi)些(xie)(xie)短鏈醛。

　　生物活性顆粒活性炭也可以(yi)(yi)有(you)(you)(you)效(xiao)消除合(he)成(cheng)有(you)(you)(you)機(ji)化學物質，如苯(ben)，甲苯(ben)，以(yi)(yi)及像莠去津這樣的農藥(yao)，這些都有(you)(you)(you)健康(kang)問題。該方法還(huan)可以(yi)(yi)降低味道和(he)(he)氣味化合(he)物如短鏈(lian)醛(水(shui)果(guo))，胺和(he)(he)脂族醛(魚腥味)和(he)(he)酚類和(he)(he)氯化酚(防腐(fu)/藥(yao)用)的濃度(du)。

　　*后，生(sheng)物(wu)活性炭可(ke)以通過消除競爭吸附點的物(wu)質來提高(gao)顆粒活性炭對非(fei)生(sheng)物(wu)或非(fei)生(sheng)物(wu)降解化合物(wu)的吸附能力(li)。這有時(shi)被稱為生(sheng)物(wu)再(zai)生(sheng)效應。