生物活性炭濾池的作用
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濾池里以不同大小顆粒的活性炭，（如：顆粒活性炭、煤質(zhì)活性炭、椰殼活性炭、果殼活性炭等）從上到下、由小而大依次排列。當(dāng)水從上流經(jīng)濾層時(shí).水中的固體懸浮物質(zhì)進(jìn)入上層濾料形成的微小孔眼.受到吸附和機(jī)械阻留作用被活性炭的表面S所截留。同吋.這些被截留的懸浮物之間又發(fā)生重疊和架橋等作用.就好像在濾層的表面形成一層薄膜.繼續(xù)過(guò)濾著水中的懸浮物質(zhì).這就是所謂活性炭表面層的吸附過(guò)濾效應(yīng)。這種過(guò)濾作用不僅活性炭的表面有.而當(dāng)水進(jìn)入活性炭?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)也有這種截留作用.為區(qū)別于表面層的過(guò)濾.稱為活性炭滲透過(guò)濾。此外，由于活性炭?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)彼此之間緊密地排列.水中的懸浮物顆粒流經(jīng)濾料層中那些曲曲彎彎的孔道時(shí)，就有著更多的機(jī)會(huì)及吋間與濾料表面相互碰撞和接觸.于是.水中的懸浮物在濾料的顆粒表面與凝絮體相互粘附.從而發(fā)生接觸混凝過(guò)程。綜上所述.活性炭濾池的過(guò)濾就是通過(guò)活性炭過(guò)濾、滲透過(guò)濾和接觸混凝過(guò)程.使水進(jìn)一步得到凈化。
目前，活性炭濾池的凈化效果顯而易見(jiàn)，被很多凈水公司和企業(yè)所接受，它的吸附凈化效果也得到了眾多業(yè)內(nèi)外人士的認(rèn)可。濾池原料可采用：椰殼活性炭、果殼活性炭、煤質(zhì)活性炭、木質(zhì)活性、粉狀活性炭等。
生物活性炭濾池的主要作用是水處理過(guò)程中的一種重要技術(shù)手段。它們通常由活性碳（活性炭）作為主要的過(guò)濾材料，通過(guò)以下幾種方式實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的改善和保護(hù)：
1.吸附功能：生物活性炭濾池能夠有效地吸附水中的有害物質(zhì)，如氯、氨等，以及有機(jī)污染物。這種物理吸附過(guò)程有助于去除水中的懸浮物，使得水質(zhì)更清澈。
2.生物氧化作用：隨著時(shí)間的推移，活性炭上的某些物質(zhì)可能會(huì)繁殖形成生物膜。這時(shí)，活性炭顆粒不僅作為有害物質(zhì)的載體，還支持生物活動(dòng)，促進(jìn)可生物降解的有機(jī)物的去除。這意味著生物活性炭濾池不僅能吸附，還能通過(guò)生物作用進(jìn)行部分降解。
3.維持水族箱水質(zhì)：在家庭養(yǎng)魚系統(tǒng)中，生物活性炭濾池用于去除水中的異味，保持水質(zhì)清新，這對(duì)于水族生物的健康生長(zhǎng)至關(guān)重要。
4.延長(zhǎng)活性炭使用壽命：生物活性炭濾池中的生物活動(dòng)可以促進(jìn)活性炭表面的再生，從而延長(zhǎng)活性炭的使用壽命，使其能夠在多次循環(huán)中使用，進(jìn)一步提高水處理的效率和經(jīng)濟(jì)性。
綜上所述，生物活性炭濾池在水處理中扮演著重要的角色，既可以通過(guò)物理吸附去除水中的污染物，也可以通過(guò)生物作用加速某些有機(jī)物的降解，并且能夠維護(hù)水族箱中的水質(zhì)，延長(zhǎng)活性炭的使用壽命。
生物活性炭濾池是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外發(fā)展起來(lái)的一種新型水處理裝置。它利用生物活性炭吸附作用去除水中懸浮物，有機(jī)物及膠體等雜質(zhì)，使出水水質(zhì)得到凈化。該技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、占地面積小、投資省和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
1、生物活性炭濾池在給水深度處理中的應(yīng)用
臭氧-生物活性炭是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外飲用水深度處理的主流工藝之一。臭氧-生物活性炭技術(shù)是將臭氧化學(xué)氧化、活性炭物理化學(xué)吸附、生物氧化降解進(jìn)行聯(lián)合使用。在生物活性炭吸附前增設(shè)臭氧預(yù)氧化，不僅可以初步氧化水中的有機(jī)物及其他還原性物質(zhì)，以降低生物活性炭濾池的有機(jī)負(fù)荷；還可以使部分難生物降解有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì)，從而提高生物活性炭濾池進(jìn)水的可生化性。
竹之韻活性炭廠家對(duì)飲用水進(jìn)行深度處理時(shí)采用了臭氧-生物活性炭工藝，研究結(jié)果表明：該工藝對(duì)CODMn、UV254、三鹵甲烷生成勢(shì)（THMFP）、藻類和濁度的平均去除率分別為46.5%、46.5%、45.6%、91.2%和98%，出水濁度為0.2NTU，CODMn≤3mg/L，明顯提高了飲用水的健康。
生物活性炭工藝對(duì)鹵乙酸前質(zhì)表現(xiàn)出較好去除效果，但對(duì)三鹵甲烷前質(zhì)的去除效果有限，該工藝有利于提高出水的生物穩(wěn)定性，并明顯降低水的致突變活性。臭氧-生物活性炭還被成功用于處理呈現(xiàn)高藻、高有機(jī)物、高氨氮“三高”特征的太湖水處理中，為類似水廠的深度處理改造提供經(jīng)驗(yàn)和示范。針對(duì)目前以黃河水為源水的自來(lái)水廠水質(zhì)不甚理想的情況，采用生物活性炭濾池對(duì)受污染黃河水中有機(jī)物進(jìn)行了深度處理。研究結(jié)果表明：該濾池對(duì)有機(jī)物的去除效果較好，其對(duì)CODMn、UV254、總藻、Chla、三氯甲烷生成勢(shì)、色度的去除率分別為15.7%~38.8%、24.7%~49.7%、24%~100%、30%~87.8%、20.6%~46.6%、25%~66.6%。
臭氧—生物活性炭深度處理工藝具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，但在應(yīng)用過(guò)程中也會(huì)發(fā)生活性炭濾池生物泄漏、溴酸鹽超標(biāo)、中間提升泵房運(yùn)行不穩(wěn)定等問(wèn)題，波濤凈水針對(duì)上述問(wèn)題提出了防止生物泄漏、溴酸鹽超標(biāo)等設(shè)計(jì)優(yōu)化和改進(jìn)措施，為臭氧—生物活性炭工藝更加科學(xué)合理的運(yùn)用提供依據(jù)。總之，臭氧—生物活性炭處理工藝充分發(fā)揮了臭氧化和生物活性炭?jī)煞N水處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并相互促進(jìn)和補(bǔ)充，是一種除污染技術(shù)，能夠充分保證飲用水的健康。
2、生物活性炭濾池在污水深度處理中的應(yīng)用
針對(duì)石化廢水中不同特征污染物，采用人工分離篩選去除COD和油工程菌6株、硝化工程菌10株（亞硝化細(xì)菌5株、硝化細(xì)菌5株）構(gòu)建混合菌群。通過(guò)臭氧固定化生物活性炭濾池除污染效能中試研究表明，該系統(tǒng)能同時(shí)去除COD、油類、NH3-N等污染物，對(duì)C0D、油類、NH3-N和色度的平均去除率分別為73.0%、90.5%、81.2%和90%，相應(yīng)的出水分別為33.2mg/L、0.4mg/L、4.5mg/L和10倍，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)家循環(huán)冷卻水的用水要求。該系統(tǒng)可用于深度處理石化難降解有機(jī)廢水，它的推廣應(yīng)用必將帶來(lái)顯著的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
為使廢紙紙漿造紙廢水的生化二沉池出水達(dá)到工業(yè)回用要求或生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)，采用Ca（OH）2和PAM進(jìn)行混凝，再利用O3/UV組合氧化技術(shù)進(jìn)行深度氧化，通過(guò)生物活性炭濾池處理，使出水CO0D<50mg/L，去除率達(dá)79.1%，達(dá)到城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，且出水pH無(wú)需調(diào)節(jié)，SS<10.mg/L，堿度< 100mg/L。在規(guī)模為36m3/d的中試基地，研究了臭氧投加量對(duì)臭氧/生物活性炭工藝深度處理某印染制革工業(yè)園區(qū)污水廠生化處理出水效果的影響。研究發(fā)現(xiàn)，臭氧的較佳投量為25mg/L，對(duì)COD、色度、TOC、UV254的去除率分別為17.4%、54.3%、14.7%和47.5%。在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行期間，當(dāng)進(jìn)水COD和色度平均值分別為100mg/L和112.5倍時(shí)，出水水質(zhì)分別為50mg/L和5倍，達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。生物活性炭濾池還可用于深處處理平絨印染廢水、二級(jí)生化后的紗線筒子染色廢水、制革廠的生化出水。
3、生物活性炭濾池中無(wú)脊椎動(dòng)物
探討了南方兩座臭氧-生物活性炭深度處理水廠生物活性炭濾池中無(wú)脊椎動(dòng)物的來(lái)源及其生長(zhǎng)繁殖特點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)生物活性炭濾池在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)孳生無(wú)脊椎動(dòng)物，無(wú)脊椎動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)類群為輪蟲(chóng)，其次是甲殼類浮游動(dòng)物。控制生物在水處理系統(tǒng)繁殖和穿透的重要措施是采用氯等化學(xué)藥劑在取水口或泵站滅活原水中的甲殼類動(dòng)物；解決甲殼類動(dòng)物穿透的根本途徑是優(yōu)化砂濾池的運(yùn)行參數(shù)并加強(qiáng)管理，控制生物進(jìn)入生物活性炭濾池。對(duì)于生物活性炭中孳生的甲殼類浮游動(dòng)物，可采用藥劑反沖洗和藥劑浸泡進(jìn)行去除和滅活。
4、生物活性炭濾池反沖洗
為了保證生物活性炭濾池的運(yùn)行，需要對(duì)其進(jìn)行適宜的反沖洗，通過(guò)研究，對(duì)不同反沖洗方式對(duì)傳統(tǒng)及新型中置生物活性炭濾池兩種系統(tǒng)運(yùn)行的影響。對(duì)于傳統(tǒng)O3-BAC工藝，反沖洗不僅能夠緩解和減少微型生物穿透，還利于工藝的優(yōu)化控制。在南方典型濕熱地區(qū)，當(dāng)縮短反沖洗周期至3~5d時(shí)濾池出水中的肉眼可見(jiàn)微型生物會(huì)大量減少，若反沖洗時(shí)加氯可進(jìn)一步控制微型生物滋生；在水沖洗階段采用低-高-低強(qiáng)度組合的水沖洗方式，可將炭濾池沖洗得更干凈，而且有利于改善初濾水水質(zhì)。對(duì)于新型中置生物活性炭濾池工藝，優(yōu)化的反沖洗方式能保證生物活性炭濾池運(yùn)行。研究表明，反沖洗方式為氣-水聯(lián)合反沖洗，反沖洗周期可延長(zhǎng)到7d，并且能有效控制水頭損失；反沖洗后炭濾池的初濾水被后置砂濾池處理，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)出水水質(zhì)造成影響。
5、生物活性炭濾池?fù)Q炭方式
活性炭具有一定的使用壽命，當(dāng)活性炭失效需要更換時(shí)，究竟是全部更換還是部分更換這將直接影響到經(jīng)濟(jì)成本和處理效果。為此，開(kāi)展了換炭方式的中試研究。 3根生物活性炭柱中分別裝填1/3新炭、2/3舊炭（1#炭柱）；2/3新炭、1/3舊炭（2#炭柱）；全新的云光炭（3#炭柱）。在1#和2#炭柱中，舊炭裝填在炭柱下層。結(jié)果表明：裝填1/3舊炭、2/3新炭的2#炭柱的處理效果接近于裝填全部新炭的3#炭柱。因而從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度考慮，可以考慮在保證處理效果的同時(shí)更換部分舊炭，這樣可降低制水成本。
活性炭濾池的構(gòu)成
活性炭濾池通常由濾池體、過(guò)濾介質(zhì)、上下水口、排污口等部件組成。其中，濾池體一般采用不銹鋼、玻璃鋼等材料制成，耐腐蝕、耐高溫、耐高壓。過(guò)濾介質(zhì)為活性炭，其分為粒狀、顆粒、粉末等不同形式。上下水口一般設(shè)在濾池體的頂部和底部，便于水的進(jìn)入和出去。排污口用于排放不良水質(zhì)，保持濾池的過(guò)濾效率。
三、活性炭濾池的使用注意事項(xiàng)
1.使用前應(yīng)對(duì)濾池進(jìn)行清洗、消毒，并進(jìn)行漏電保護(hù)。
2.在使用過(guò)程中，應(yīng)定期檢查濾池的工作情況，及時(shí)處理操作異常。
3.過(guò)濾介質(zhì)應(yīng)定期更換、清洗，保證其過(guò)濾效率和使用壽命。
4.在使用過(guò)程中，應(yīng)注意水源的選擇，避免使用污染嚴(yán)重的水源。
5.活性炭濾池應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)，檢查濾池的密封性、水流情況等。
總之，活性炭濾池在水處理中起著至關(guān)重要的作用，其使用能夠提高水質(zhì)量，保障人體健康。在使用時(shí)，應(yīng)注意使用安全、更換維護(hù)等問(wèn)題，確保其正常運(yùn)行。
結(jié)語(yǔ)
生物活性炭濾池利用活性炭高比表面積、高孔隙率的特點(diǎn)，能富集微生物、迅速吸附水中溶解性有機(jī)物，為微生物的聚集和繁殖提供了良好的場(chǎng)所，微生物吸附到活性炭上的有機(jī)污染物進(jìn)行降解，從而達(dá)到處理污水中有機(jī)污染物的目的。在具體應(yīng)用時(shí)還應(yīng)依據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)與其他工藝聯(lián)合使用以達(dá)到好的處理效果。