生物活性炭技術(Biological Activated Carbon, BAC)是在活性炭上固定微生物,以提高活性炭的吸附容量,延長使用壽命,增強對水中有機物的降解能力。
物理結構
工藝原理
生物活性炭工藝始于20世紀70年代,是一種去除水中有機污染物的新工藝。該技術利用活性炭的巨大比表面積、發達孔隙結構和優良的吸附性能,構建生物膜,形成生物活性炭,實現對污染物質的降解。生物活性炭技術在國內外水處理領域得到廣泛應用并取得良好成果。國內研究主要集中在微污染原水有機物的去除、印染廢水與石油化工廢水等有毒或難降解有機廢水的深度處理。
技術方法
生物活性炭法是利用活性炭為載體,使其表面生成生物膜,發揮活性炭吸附和微生物氧化分解有機物的協同作用的廢水生物處理過程。常用工藝包括粉末炭活性污泥法、固定床催化氧化、流化床吸附、膨脹床吸附氧化等。操作方式可分為靜態和動態兩種,靜態操作采用粉末活性炭,動態操作則使用粒狀炭,常見形式有固定床、流化床和移動床。
作用機理
去除濁度
生物活性炭濾柱上部附著和懸浮大量微生物,生物絮凝和生物降解對濁度去除起到重要作用。砂濾層有精濾作用,通過顆粒的粘附作用使濁度進一步降低。過濾后期,上層濾料的截污量逐漸達到飽和,對濁度的去除率降低,下層濾料發揮作用,維持濾柱對濁度的基本去除效率。
對消毒副產物的去除
生物活性炭—砂過濾工藝能夠去除部分消毒副產物,有效減少或抑制消毒副產物的產生。CODCr和UV254的平均去除率為40.4%和48.9%,氨氮濃度在2mg/L以下時,平均去除率為82.5%。濁度平均去除率達82.4%,出水濁度約為0.51NTU。
應用研究
隨著工業發展,飲用水源污染日益嚴重,常規水處理方法難以滿足需求。活性炭因其來源廣泛、易再生的特點受到重視。生物活性炭技術以粒狀活性炭為載體,通過富集或人工固定化微生物,在活性炭表面形成生物膜,利用活性炭的吸附能力和生物膜的生物降解能力去除污染物。生物活性炭技術在國外用于受污染水源凈化、工業廢水處理及再生等領域,國內研究和應用相對較少,但其優越性已被公認。
參考資料 >