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什么是生物活性炭及生物活性炭技术

更新时间:2011-5-17 15:29:24  点击次数:4854

      活性炭通常是以木质、煤质果壳(核)等含碳物质为原料,经化学活化或物理活化过程制成。活性炭微孔发达,孔径10-105A°,拥有巨大的比表面积,一般700~1600m2/g。因此,活性炭具有很强的吸附能力,在净水过程中对水中有机物、无机物、离子型或非离子型杂质都能有效去除。同时,活性炭能与多种化学物质结合,从而阻止这些物质的吸收。活性炭能够滤除水中化学有机物、重金属、色度、异味、氯离子等,主要功能改善口感。   
      在长期使用的颗粒状活性炭滤池中,发现有浓集在活性炭表面的有机物,因此是微生物生长的良好基地。人们发现,活性炭滤池出水中,细菌菌落数较进水增多,同时滤床中有粘膜生成。造成出水水质变坏,滤床堵塞。人们采用频繁的滤池反冲洗、预氯化,以及使用加NaOH或氯化的水反冲洗等方法来抑制细菌的生长。采用上述方法,存在着操作麻烦,运行成本高,以及加氯杀菌方法造成水中有机氯含量增高等问题,因此60年代末、70年代初生物活性碳技术随着粒状活性炭和臭氧在净水中的应用也发展了起来。这里所指的生物活性炭法,即包括臭氧预氧化、沙滤池的活性作用、活性炭的生物作用和吸附作用,以及臭氧后氧化作用,组成的臭氧—活性炭联合工艺。
       生物活性炭(Biological Activated Carbon):臭氧和活性炭处理的结合,一种电解自由基氧化、生物活性炭水处理技术,将需要处理的原水进入处理单元的电解部分,首先经过阳极产生的羟基自由基的氧化和阴极产生的氢自由基在阴极表面的催化加成,使有机物降解脱毒;同时阳极产生的分子态氧供给下一步生物活性炭利用,经降解脱毒后的处理水再经过生物活性炭处理后,有机污染物进一步去除,达到深度处理的目的。使用该技术处理水源水,可以使原水中的挥发性有机物由原来的11种降解至7种,TOC减少85%以上。可以使生活污水的COD减少75%以上。是一种新型的给水或有机废水深度处理的技术,在饮用水深度处理与难降解有机废水处理领域有着广阔的应用前景。生物活性炭的运行周期一般都达3至4年(使用寿命与水源水质有关).  
       生物活性炭技术即臭氧活性碳技术,它是臭氧与颗粒活性炭相结合的臭氧生物活性炭净水处理工艺(BAC法),包括三个过程:臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解。BAC法能高效去除水中的有机物,延长活性炭使用寿命。 臭氧活性碳技术是目前国际上最先进的水处理工艺,在日、美、欧等发达国家已广泛采用,目前我国采用臭氧消毒处理是水处理消毒的发展趋势。
生物活性炭技术的优点:
(1)增加水中溶解氧,氧化分解水中有机污染物,特别是难以被生物降解的高分子有机物(如腐植酸),降低活性炭滤池的有机负荷,和使大分子的有机物变成小分子的有机物,易于被活性炭吸附。
(2)可使水中溶解性的锰和铁转化为难溶性的氧化物,易于在砂滤池中去除。
(3)预氧化使后面砂滤池及活性炭滤池能在好气条件下运转,防止出水发臭。而且由于好氧菌的作用,可以延长活性炭滤池的使用周期。
(4)水中的氨经生物作用转化为硝酸盐,取消了为了除氨的折点加氯法。因而避免水处理过程中有机氯的增加,节省了化学药剂费用。
(5)生物活性炭对氨的去除率较一般活性炭吸附高得多。
(6)活性炭的使用周期可以延长到2~3a不用再生。但对含有卤代甲烷的水,使用周期仅有几个月,对三卤代甲烷的使用周期就更短。
生物活性炭法的主要缺点是:由于去除水中氨的同时,水中硝酸盐含量升高,饮用水对硝酸盐含量有一定要求。因此使用时要根据具体水质而确定是否适用。生物活性炭法对水质的PH值、重金属含量有一定要求。因为生化作用最佳PH值在7.8~8.0。水中有抑制生物生长的重金属时也不宜采用。
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