生物活性炭用于水凈化

　　顆(ke)(ke)粒(li)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(廣泛(fan)(fan)用于從飲用水(shui)中去除(chu)溶解的有機物。20世紀70年(nian)代初，顆(ke)(ke)粒(li)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭過濾器(qi)中增殖的細菌可能是過濾器(qi)中有機物去除(chu)的一部分。預(yu)臭氧化顯著增強(qiang)了顆(ke)(ke)粒(li)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭的生(sheng)物活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)。臭氧化與顆(ke)(ke)粒(li)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭的結(jie)合(he)通常稱為生(sheng)物活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭工(gong)藝或生(sheng)物增強(qiang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭工(gong)藝。在許(xu)多大型(xing)水(shui)處理廠實(shi)施(shi)生(sheng)物活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭。廣泛(fan)(fan)使用的原因是地表水(shui)水(shui)質普遍較差(cha)，注重氯化副(fu)產品。

　　在生(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)性炭過濾(lv)器中生(sheng)(sheng)物(wu)消(xiao)除溶(rong)解的(de)(de)有機(ji)化合物(wu)提供(gong)了(le)幾個完成的(de)(de)水質優點。例如，生(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)性炭去(qu)(qu)除了(le)大(da)部分溶(rong)解的(de)(de)有機(ji)碳(DOC)。通過吸附(fu)和生(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)性炭去(qu)(qu)除DOC理論表示(shi)如圖所示(shi)。*初，大(da)多數通過物(wu)理吸附(fu)去(qu)(qu)除(周期(qi))A)，細(xi)菌處于(yu)馴化階段。在此期(qi)間，DOC去(qu)(qu)除率(lv)在40%到90%之間。生(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)性炭上10%至20%的(de)(de)等級是不可吸收的(de)(de)。

　　在(zai)B期(qi)(qi)間，吸(xi)附(fu)和生物(wu)降解并(bing)行(xing)運行(xing)。細菌現在(zai)適應，吸(xi)附(fu)位置飽和，吸(xi)附(fu)去(qu)(qu)除(chu)逐漸(jian)減少。周期(qi)(qi)C稱為(wei)穩(wen)態(tai)(tai)周期(qi)(qi)。生物(wu)氧化(hua)負責DOC去(qu)(qu)除(chu)的主(zhu)要過程。大部分吸(xi)附(fu)能力(li)都(dou)耗盡了。在(zai)穩(wen)態(tai)(tai)條(tiao)件(jian)(jian)下，DOC去(qu)(qu)除(chu)率在(zai)15%到40%之間。若在(zai)穩(wen)態(tai)(tai)條(tiao)件(jian)(jian)下取得的去(qu)(qu)除(chu)效率符合治(zhi)療目標，則可顯著提高活性炭的使用壽(shou)命。

　　自然(ran)存在包括(kuo)表面水DOC已知(zhi)化合(he)(he)物(wu)是消毒(氯(lv)化化合(he)(he)物(wu)(DBP)如三鹵甲烷(THM)和(he)鹵代乙酸(suan)(HAAs)的前(qian)體。THM和(he)HAAs是D-DBP主要化合(he)(he)物(wu)在規則下。這(zhe)些(xie)DBP前(qian)體的去除(chu)(chu)和(he)去除(chu)(chu)DOC相關。然(ran)而，對于總(zong)有機鹵素，(TOX)，THM和(he)HAA對前(qian)體，對DOC這(zhe)些(xie)氯(lv)反應(ying)性化合(he)(he)物(wu)的生物(wu)處理具有較高(gao)的去除(chu)(chu)效率。在穩態條件下，THM和(he)HAA前(qian)體的去除(chu)(chu)效率據報道為20%至70%。在工藝的初始階段(階段)A)，去除(chu)(chu)效率要高(gao)得多，通過物(wu)理吸附去除(chu)(chu)75%到90%的前(qian)體。

　　顆粒活(huo)性(xing)炭過濾器(qi)中的(de)生物氧化(hua)也能有效(xiao)去除氨(an)等(deng)無機(ji)物。氨(an)是(shi)一種促進生物生長和與氯(lv)反(fan)應的(de)有毒化(hua)學物質(zhi)。DOC和氨(an)的(de)組(zu)合去除顯著降(jiang)低了(le)成品水的(de)氯(lv)需求。降(jiang)低氯(lv)需求DBP水的(de)審美質(zhi)量得到了(le)提高。

　　預臭氧(yang)化(hua)(hua)為水(shui)處(chu)理(li)過(guo)程提供了許多(duo)好處(chu)(例如，不(bu)形成THM或HAAs優良消毒、微絮(xu)凝、除(chu)色(se)、，除(chu)鐵，除(chu)錳(meng)，減少味道和(he)氣味，增強生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)活性等(deng)。但臭氧(yang)化(hua)(hua)副產物(wu)(wu)(wu)通(tong)常(chang)容易生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)，并可(ke)能(neng)導致分(fen)配系統中的生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)長。在BAC去(qu)除(chu)這(zhe)些可(ke)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu)會導致生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)再(zai)生(sheng)(sheng)長的控制和(he)殘留氯的穩定性增加。有(you)機碳在穩態(tai)條件下可(ke)吸收(AOC)有(you)機碳和(he)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)(BDOC)在50%到100%之間報告了去(qu)除(chu)效率。此外，這(zhe)一(yi)過(guo)程還可(ke)能(neng)導致臭氧(yang)化(hua)(hua)副產品完全消除(chu)健康(kang)問題，并對(dui)未來(lai)有(you)規定。這(zhe)些包(bao)括一(yi)些短鏈醛。

　　生物(wu)活性顆粒活性炭也可以(yi)(yi)有(you)(you)(you)效(xiao)消(xiao)除(chu)合(he)成有(you)(you)(you)機化學物(wu)質(zhi)，如苯(ben)，甲苯(ben)，以(yi)(yi)及像莠去津(jin)這(zhe)樣的農藥(yao)，這(zhe)些都有(you)(you)(you)健康問題。該方法還可以(yi)(yi)降低味(wei)道和(he)氣味(wei)化合(he)物(wu)如短鏈醛(水果(guo))，胺和(he)脂族醛(魚腥味(wei))和(he)酚(fen)類和(he)氯化酚(fen)(防(fang)腐/藥(yao)用)的濃度。

　　*后，生(sheng)(sheng)物(wu)活(huo)性炭可以通(tong)過消除(chu)競(jing)爭吸附(fu)點的物(wu)質來提高(gao)顆粒活(huo)性炭對非(fei)(fei)生(sheng)(sheng)物(wu)或非(fei)(fei)生(sheng)(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)化合物(wu)的吸附(fu)能力。這(zhe)有時(shi)被稱為生(sheng)(sheng)物(wu)再生(sheng)(sheng)效應。