生物活性炭用于水凈化

　　顆粒活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(廣泛用(yong)(yong)于從飲用(yong)(yong)水中去除溶(rong)解的(de)有機物(wu)(wu)。20世紀70年代初，顆粒活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)過濾器中增殖(zhi)的(de)細菌可能(neng)是過濾器中有機物(wu)(wu)去除的(de)一部分。預臭氧化顯著增強了顆粒活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)。臭氧化與顆粒活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)結合通常稱為(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)工(gong)(gong)藝(yi)或生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)增強活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)工(gong)(gong)藝(yi)。在許多大型水處理廠實(shi)施(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)。廣泛使用(yong)(yong)的(de)原因是地表水水質普遍較(jiao)差，注重氯(lv)化副產品。

　　在生物(wu)活(huo)性(xing)炭(tan)過(guo)濾(lv)器中(zhong)生物(wu)消除(chu)溶(rong)解的(de)(de)有機化合物(wu)提供了(le)幾個完成的(de)(de)水質優點。例如(ru)，生物(wu)活(huo)性(xing)炭(tan)去除(chu)了(le)大(da)部分溶(rong)解的(de)(de)有機碳(DOC)。通過(guo)吸(xi)附和生物(wu)活(huo)性(xing)炭(tan)去除(chu)DOC理(li)論表示(shi)如(ru)圖(tu)所示(shi)。*初，大(da)多數通過(guo)物(wu)理(li)吸(xi)附去除(chu)(周期(qi))A)，細菌處(chu)于馴化階段。在此期(qi)間(jian)(jian)，DOC去除(chu)率在40%到(dao)90%之(zhi)間(jian)(jian)。生物(wu)活(huo)性(xing)炭(tan)上10%至20%的(de)(de)等(deng)級是(shi)不可(ke)吸(xi)收的(de)(de)。

　　在B期間(jian)，吸(xi)附和(he)生(sheng)物(wu)降解并行(xing)(xing)運(yun)行(xing)(xing)。細(xi)菌現在適應，吸(xi)附位置飽和(he)，吸(xi)附去(qu)除(chu)逐(zhu)漸減少。周期C稱(cheng)為穩(wen)態周期。生(sheng)物(wu)氧化負責DOC去(qu)除(chu)的主要過程。大部分(fen)吸(xi)附能力都耗盡了。在穩(wen)態條件(jian)下，DOC去(qu)除(chu)率在15%到40%之間(jian)。若在穩(wen)態條件(jian)下取(qu)得的去(qu)除(chu)效率符合治(zhi)療目標，則可顯著(zhu)提高活性炭的使用(yong)壽(shou)命(ming)。

　　自然(ran)存(cun)在(zai)(zai)包(bao)括表面(mian)水DOC已知化(hua)合物(wu)是消毒(氯化(hua)化(hua)合物(wu)(DBP)如三鹵甲烷(THM)和鹵代乙(yi)酸(HAAs)的(de)(de)(de)前(qian)(qian)體(ti)。THM和HAAs是D-DBP主要化(hua)合物(wu)在(zai)(zai)規則下。這些(xie)DBP前(qian)(qian)體(ti)的(de)(de)(de)去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)和去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)DOC相關。然(ran)而，對(dui)(dui)(dui)于總有機(ji)鹵素(su)，(TOX)，THM和HAA對(dui)(dui)(dui)前(qian)(qian)體(ti)，對(dui)(dui)(dui)DOC這些(xie)氯反應性化(hua)合物(wu)的(de)(de)(de)生物(wu)處理具有較高(gao)的(de)(de)(de)去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)效率。在(zai)(zai)穩態條件下，THM和HAA前(qian)(qian)體(ti)的(de)(de)(de)去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)效率據報道(dao)為20%至70%。在(zai)(zai)工藝的(de)(de)(de)初(chu)始(shi)階(jie)段(duan)(duan)(階(jie)段(duan)(duan))A)，去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)效率要高(gao)得(de)多，通過物(wu)理吸附去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)75%到90%的(de)(de)(de)前(qian)(qian)體(ti)。

　　顆粒(li)活(huo)性炭過濾器中的生(sheng)物(wu)(wu)氧化也能有效去(qu)除氨(an)等無機物(wu)(wu)。氨(an)是一種促進生(sheng)物(wu)(wu)生(sheng)長和(he)與(yu)氯(lv)反應的有毒化學物(wu)(wu)質(zhi)。DOC和(he)氨(an)的組(zu)合去(qu)除顯著降低了成品水的氯(lv)需求(qiu)。降低氯(lv)需求(qiu)DBP水的審美質(zhi)量得到了提高。

　　預臭氧(yang)化為水處理過(guo)程提供(gong)了許多(duo)好(hao)處(例如(ru)，不形成THM或(huo)HAAs優良(liang)消毒、微絮凝(ning)、除(chu)(chu)(chu)色(se)、，除(chu)(chu)(chu)鐵，除(chu)(chu)(chu)錳，減少味道和氣味，增強生(sheng)(sheng)(sheng)物活(huo)性等。但臭氧(yang)化副產物通(tong)常容易生(sheng)(sheng)(sheng)物降解(jie)，并可(ke)能(neng)導(dao)致分配系統中的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物生(sheng)(sheng)(sheng)長。在(zai)(zai)(zai)BAC去(qu)除(chu)(chu)(chu)這(zhe)些可(ke)生(sheng)(sheng)(sheng)物降解(jie)化合物會導(dao)致生(sheng)(sheng)(sheng)物再生(sheng)(sheng)(sheng)長的(de)控制(zhi)和殘留氯的(de)穩定性增加。有(you)機碳在(zai)(zai)(zai)穩態條件(jian)下可(ke)吸收(AOC)有(you)機碳和生(sheng)(sheng)(sheng)物降解(jie)(BDOC)在(zai)(zai)(zai)50%到100%之間報告了去(qu)除(chu)(chu)(chu)效率(lv)。此外，這(zhe)一過(guo)程還可(ke)能(neng)導(dao)致臭氧(yang)化副產品完全消除(chu)(chu)(chu)健康問(wen)題(ti)，并對未來有(you)規定。這(zhe)些包括一些短鏈(lian)醛。

　　生物活(huo)性顆(ke)粒(li)活(huo)性炭也可以(yi)(yi)有效消除(chu)合(he)成有機化學(xue)物質(zhi)，如苯，甲苯，以(yi)(yi)及像莠去津這樣(yang)的(de)農(nong)藥(yao)(yao)，這些都有健康問題。該方法還可以(yi)(yi)降低味(wei)道(dao)和(he)氣味(wei)化合(he)物如短鏈醛(quan)(水果)，胺和(he)脂族(zu)醛(quan)(魚腥味(wei))和(he)酚(fen)類和(he)氯化酚(fen)(防腐/藥(yao)(yao)用)的(de)濃度。

　　*后，生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活(huo)性炭可以通(tong)過消除競爭吸附(fu)(fu)點的物(wu)(wu)(wu)質來提高(gao)顆粒活(huo)性炭對(dui)非(fei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)或(huo)非(fei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)降解化(hua)合物(wu)(wu)(wu)的吸附(fu)(fu)能力。這有時被稱為(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)再生(sheng)效應。