生物炭吸附廢水

A. 活性炭吸附法在廢水深度處理中有何優點

能活性炭吸附技術在國內用於醫葯、化工和食品等工業的精製和脫色已有多年歷史。70年代開始用於工業廢水處理。生產實踐表明，活性炭對水中微量有機污染物具有卓越的吸附性，它對紡織印染、染料化工、食品加工和有機化工等工業廢水都有良好的吸附效果。一般情況下，對廢水中以BOD、COD等綜合指標表示的有機物，如合成染料、表面性劑、酚類、苯類、有機氯、農葯和石油化工產品等，都有獨特的去除能力。所以，活性炭吸附法已逐步成為工業廢水二級或三級處理的主要方法之一。吸附是一種物質附著在另一種物質表面上的過程。吸附是一種界面現象，其與表面張力、表面能的變化有關。引起吸附的推動能力有兩種，一種是溶劑水對疏水物質的排斥力，另一種是固體對溶質的親和吸引力。廢水處理中的吸附，多數是這兩種力綜合作用的結果。活性炭的比表面積和孔隙結構直接影響其吸附能力，在選擇活性炭時，應根據廢水的水質通過試驗確定。對印染廢水宜選擇過渡孔發達的炭種。此外，灰分也有影響，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附質分子的大小與炭孔隙直徑愈接近，愈容易被吸附；吸附質濃度對活性炭吸附量也有影響。在一定濃度范圍內，吸附量是隨吸附質濃度的增大而增加的。另外，水溫和pH值也有影響。吸附量隨水溫的升高而減少，隨pH值的降低而增大。故低水溫、低pH值有利於活性炭的吸附
補充：
活性炭是黑色粉末或顆粒狀固體，活性炭的吸附作用比木炭要強，活性炭可以做防毒面具里的濾毒劑，製糖工業在也利用活性炭來脫色以製取白糖，也可以用來吸附有臭味的物質，比如，用作冰箱里的除臭。

B. 活性炭怎麼處理污水

有粉末炭和粒狀炭之分，前者用於廢水處理，通常採用混懸接觸吸附的方式；後者用於廢水處理，則採用過濾——吸附的方式。處理系統有兩種：一是用活性炭直接處理二級處理出水；二是二級處理出水經化學澄清、去除營養物、過濾以後用粒狀炭吸附。

應用粒狀活性炭床，必須對廢水進行預處理，去除油脂，減少懸浮固體,使懸浮物含量少於50毫克/升,以免堵塞炭層、增加水頭損失，並避免頻繁地進行反沖洗。
粉末活性炭處理法又稱生物-物理處理法、 投料曝氣法和加粉末炭曝氣法。它是在的基礎上將粉末活性炭投入曝氣池，這樣既充分利用了廢水處理設備，又提高了處理效果。
用這種方法去除污染物，一般認為是吸附和微生物氧化分解的協同作用。活性炭的大量微孔吸附了有機物和廢水中的氧氣，為微生物群的生長繁殖提供了高濃度的營養源，而微生物代謝過程中產生的酶和輔酶又被吸附和富集在活性炭的微孔中，加之炭上微生物和有機物接觸時間較長，使難以降解的有機物也有可能經生物氧化而分解。粉末活性炭處理法一般包括三個步驟：①劇烈混和,使炭迅速分散到污水中；②接觸吸附和氧化,使炭懸浮在污水中進行混懸吸附和氧化；③液-固分離,將炭從污水中分離出來，然後進行再生。
此法優點是：①處理效果好而且比較穩定；②提高了微生物對有機毒物和重金屬的抗性；③產生有凝聚力的炭體和微生物,形成堅實和稠密的污泥,改善了活性污泥法的操作條件；④活性炭能吸附表面活性物質，解決了曝氣池中的起泡沫問題；⑤能用於處理成分復雜、濃度和水量多變的廢水；⑥粉末炭成本低。但因粉末炭再生困難，至今尚未應用於實際。1972年用流化床再生爐再生粉末活性炭試驗成功，為粉末活性炭的應用提供了條件。
粉末活性炭用於廢水處理的最新技術是單級接觸系統，即混和、接觸反應、重力沉澱在同一個設備中完成，炭在設備中的停留時間為2～5天。這樣便於微生物活動，提高了處理效果。
在污泥消化池中投加一定量的粉末活性炭，能加速污泥沉澱，凈化返回到水處理系統的上清液，提高水處理系統的效率。此外，還可促進污泥固體的分解，消除惡臭，提高設備的生產能力。

C. 活性炭吸附法在廢水深度處理中有何優點若處理水是10m3/h，採用固定床，需多少m3活性炭

2. 3 活性炭水處理方法
近幾十年來,在水處理技術的發展過程中,各國在探索活性炭與其它方法結合使用時發現,在改善水
質方面,聯合法處理效果顯著,彌補了活性炭由於再生頻繁致使廢水處理成本較高的問題. 其處理方法大
致有以下幾種:
(1) 粉末活性炭處理(又叫生物—物理處理法,投料曝氣法或粉末曝氣法) .
一般認為,該法是在吸附和微生物氧化分解的協同作用下去除污染物的. 活性炭的大量微孔吸附了有機
物和廢水中的氧,為微生物的群體生長繁殖提供了高濃度的營養源,而微生物代謝過程中產生的酶和輔酶又
被吸附和富集在活性炭微孔中,加之炭上微生物和有機物接觸時間較長,使難以降解的有機物也有可能經生
物氧化而分解. 粉末活性炭處理法一般包括三個步驟:1) 劇烈混合,使炭迅速分布在污水中;2) 接觸吸附和
氧化,使炭懸浮在污水中進行懸吸附和氧化;3) 液—固分離,將炭從污水中分離出來,然後進行再生.
此法具有以下優點:穩定,處理效果好;提高了微生物對有機物和重金屬的抗性;活性炭能吸附表面活
性物質,解決了曝氣池中的氣泡問題;產生了有凝聚力的炭體和微生物,形成了堅實和稠密的污泥,改善了
第6 期 王愛平,劉中華:活性炭水處理技術及在中國的應用前景49
活性污泥法的操作條件;能用於處理成分復雜,濃度和水量多變的廢水;成本低.
(2) 臭氧氧化—活性炭處理法
該法是將臭氧氧化,活性炭處理二者結合起來使用的一種方法. 它使得COD ,BOD 更易被活性炭吸
附,對染料廢水的消毒,除臭,及脫色效果顯著且延長了活性炭的使用壽命.
(3) 活性炭吸附—生物膜處理法.
活性炭吸附,生物膜處理法是利用活性炭對有機物的富集作用和對水中溶解氧的選擇吸附性,在溫度
及營養物適宜的條件下,使活性炭表面上生長好氣微生物,將活性炭的吸附作用和微生物的分解氧化作用
協同起來. 採用此法,不僅可以提高廢水的處理效果,而且能夠較大幅度的延長活性炭的使用壽命,同時還
可以降低處理成本,簡化運轉操作管理. 這是一種新近發展起來的污水處理技術.
在此三種方法中,北京第三毛線廠曾採用活性炭生物膜法氧化處理染料廢水. 美國新澤西州的羅卡威
城1982 年採用曝氣和粒狀活性炭相結合的流程,有效的去除了地下水中的有機化合物. 美國杜邦
(DUPON) 公司使用PACT 法代替顆粒狀活性炭填充床處理法. 該法將粉狀活性炭處理和生物處理結合起
來使用,被列為美國工業廢水處理新技術中幾個極有前途的廢水處理新技術之一. 另外,在美國Cyanmid
公司的處理設施中,三級處理廢水時使用顆粒活性炭(GAC) . 據資料報道,美國環保署(USEPA) 的飲用水
標準的64 項有機污染物指標中,有51 項將粒狀活性炭(GAC) 列為最有效技術. 日本利用臭氧—活性炭配
合法處理含硫廢水. 法國利用活性炭—臭氧法凈化飲用水[1 ,11 ,12 ] .

另外。你沒有說明水中的污染物質是什麼含量多少，也沒有說明用的是那種活性炭，所以沒有辦法給你答案。
另外，就算知道了上述兩個問題的答案，你也必須用實驗的方法；來確定具體的工況和最終結果。

D. 用活性炭過濾處理廢水需要曝氣嗎

處理的方法：
應用粒狀活性炭床，必須對廢水進行預處理，去除油脂，減少懸浮固體,使懸浮物含量少於50毫克/升,以免堵塞炭層、增加水頭損失，並避免頻繁地進行反沖洗。

粉末活性炭處理法又稱生物-物理處理法、 投料曝氣法和加粉末炭曝氣法。它是在的基礎上將粉末活性炭投入曝氣池，這樣既充分利用了廢水處理設備，又提高了處理效果。

用這種方法去除污染物，一般認為是吸附和微生物氧化分解的協同作用。活性炭的大量微孔吸附了有機物和廢水中的氧氣，為微生物群的生長繁殖提供了高濃度的營養源，而微生物代謝過程中產生的酶和輔酶又被吸附和富集在活性炭的微孔中，加之炭上微生物和有機物接觸時間較長，使難以降解的有機物也有可能經生物氧化而分解。粉末活性炭處理法一般包括三個步驟：①劇烈混和,使炭迅速分散到污水中；②接觸吸附和氧化,使炭懸浮在污水中進行混懸吸附和氧化；③液-固分離,將炭從污水中分離出來，然後進行再生。

此法優點是：①處理效果好而且比較穩定；②提高了微生物對有機毒物和重金屬的抗性；③產生有凝聚力的炭體和微生物,形成堅實和稠密的污泥,改善了活性污泥法的操作條件；④活性炭能吸附表面活性物質，解決了曝氣池中的起泡沫問題；⑤能用於處理成分復雜、濃度和水量多變的廢水；⑥粉末炭成本低。但因粉末炭再生困難，至今尚未應用於實際。1972年用流化床再生爐再生粉末活性炭試驗成功，為粉末活性炭的應用提供了條件。

粉末活性炭用於廢水處理的最新技術是單級接觸系統，即混和、接觸反應、重力沉澱在同一個設備中完成，炭在設備中的停留時間為2～5天。這樣便於微生物活動，提高了處理效果。

在污泥消化池中投加一定量的粉末活性炭，能加速污泥沉澱，凈化返回到水處理系統的上清液，提高水處理系統的效率。此外，還可促進污泥固體的分解，消除惡臭，提高設備的生產能力。
具體參考：http://ke..com/view/1528370.htm

E. 活性炭具有吸附作用，它能吸附哪些物質被吸附的物質應具有什麼特點

根據活性炭的吸附特點,活性炭主要用於除去水中的污染物、脫色、過濾凈化液體、氣體，還用於對空氣的凈化處理、廢氣回收（如在化工行業里對氣體"苯"的回收）、貴重金屬的回收及提煉（比如對黃金的吸收）。

還用於去除生活用水的臭味。沼澤水常帶土味，湖泊和水庫水常帶藻類形成的臭味，用活性炭處理最為有效，並且只需在出現臭味時使用。大多用粉狀活性炭，直接投入混凝沉澱池或曝氣池內，隨污泥排除，不再回收利用。另外醫葯醫葯和化學品的提純，葡萄糖、果糖以及釀酒行業的精製脫色也需要粉狀活性炭的。

被吸附的物質應具有帶有生活污染元素的特點，

活性炭是用木材、煤、果殼等含碳物質在高溫缺氧條件下活化製成，它具有巨大的比表面積（500-1700m2/g）。水處理過程中使用的活性炭有粉末炭和粒狀炭兩類。

粉末炭採用混懸接觸吸附方式，而粒狀炭則採用過濾吸附方式。活性炭吸附法廣泛用於給水處理及廢水二級處理出水的深度處理。其主要優點是處理程度高，效果穩定。

(5)生物炭吸附廢水擴展閱讀：

粉狀活性炭以優質木炭為原料，經特殊生產工藝精製而成，有物理法、化學法兩種。經水蒸氣活化後，精製處理，粉碎而成。本品外觀為黑色粉末狀，在一般溶液下均不溶解。無臭無味，具有表面積大吸附為強、純度高、濾速快、質量穩定，具有絮凝效應和助濾效應等特點。

廣泛適用於食品、醫葯、味精化工等產品的脫色、除雜精製。也可以用於水的凈化處理。

粒狀活性炭吸附容量耗盡後再生，常用的方法是加熱法,廢炭烘乾後在850°C左右的再生爐內焙燒。顆粒活性炭每次再生約損耗5～10%,且吸附容量逐次減少。再生效率對活性炭濾池的運行費用（也就是對水處理成本）影響極大。

為了延長活性炭的再生周期，正在開發生物活性炭法。以臭氧作為有機物改性劑，而活性炭不但起吸附作用，還作為微生物載體，濾床成為生物床。

原水先加臭氧，使水中難降解有機物轉化為易降解有機物，然後流過活性炭濾池。由於活性炭的特性，生物床吸附水中有機物的能力特強，而微生物降解有機物的能力起了再生活性炭的作用。

F. 工業污水處理什麼叫生物炭法

工業污水有些難以生物降解的制葯廢水，其生化處理出水中的COD要達到國家一級排放標准（100mg/L）以下是比較困難的，因此生化處理出水應再採用顆粒活性炭吸附處理技術以保證出水達標是不可缺少的。但是，顆粒活性炭吸附處理法有一個致命的弱點即處理成本太高，其根本原因是顆粒活性炭吸附處理COD的動態吸附容量在10%左右（重量百分比），即一噸活性炭只能吸附處理廢水中的COD在100公斤左右。
由於顆粒活性炭再生困難，處理成本高，因此顆粒活性炭處理技術的應用推廣在國內還並不普遍。那麼是不是可以開發一種新的技術，這種技術可以大幅度地提高活性炭的動態吸附容量，有效地降低廢水的處理成本呢？
生物炭法簡稱「PACT法」，或「PACSBR生化法」，被國外認為是最有發展前途的新型的廢水生化處理工藝，在生化進水中（或在曝氣池內）投加粉末活性炭與迴流的含炭污泥一起在曝氣池內混合，從污泥濃縮池中排出的剩餘污泥進污泥脫水裝置。
在曝氣池內，活性污泥附著於粉末活性炭的表面，由於粉末活性炭巨大的比表面積及其很強的吸附能力，提高了污泥的吸附能力，特別在活性污泥與粉末活性炭界面之間的溶解氧和降解基質濃度有了很大幅度的提高，從而也提高了COD的降解去除率。
一般來說在PACT系統內，活性炭吸附處理COD的動態吸附容量在100-350%（重量百分比），即一公斤粉末活性炭可吸附去除1.0-3.5公斤COD。而且，PACT法能處理生物難以降解的有毒有害的有機污染物質。

G. 活性炭在廢水處理中可以吸附哪些物質

鞏義市明陽凈水填料廠為您解答。本廠常年生產活性炭等凈水材料。
由於活性炭對有機專物的吸屬附能力大，在廢水深度處理中得到廣泛的應用，具有以下優點：
①處理程度高，城市污水用活性炭進行深度處理後,BOD可降低99%,TOC可降到1～3mg/L。
②應用范圍廣，對廢水中絕大多數有機物都有效，包括微生物難於降解的有機物。
③適應性強，對水量及有機物負荷的變動有較強的適應性能，可得到穩定的處理效果。
④粒狀炭可進行再生重復使用，被吸附的有機物在再生過程中被燒掉，不產生污泥。
⑤可回收有用物質，例如用活性炭處理含酚廢水，用鹼再生吸附飽和的活性炭，可以回收酚鈉鹽。
⑥設備緊湊
、管理方便。

H. 生物活性炭的生物活性炭技術在水處理中的應用研究

跟著工業的開展，飲用水源的污染日益加劇，飲用水的 清潔和安全也遭到越來越廣泛的注重，水中所含污染物的種 類和數量不斷增多，污染成分也越來越雜亂。選用慣例的水 處置辦法已不能滿足要求，有必要進行深度處置，一些效果單 一的資料和辦法已不適用。所以，來歷廣泛且簡單再生，能 重復使用的活性炭倍受注重，其興旺的細孔布局和特異的表 面特性使它不只具有極強的吸附功能、氧化復原功能、電性 能，並且還可以與其它資料聯合使用，作為催化劑及催化劑 和生物的載體，所有這些布局特性使活性炭在水處置技能中 得以廣泛使用。
跟著顆粒活性炭（Granular Activated Carbon，GAC）廢水 處置技能的開展，大家發現GAC外表極易於微生物的繁衍， 並且，具有微生物繁衍的活性炭使用壽命比無微生物的 GAC要長。1978年，美國專家米勒（G.A.Miller）和瑞士R.W. Rice初次選用了「生物活性炭」（Biological Activated Carbon， BAC）這一術語。其實，從20世紀60年代開端，歐洲一些國 家就用到BAC技能來深度處置水，並獲得傑出的效果。我國 也於70年代開端對BAC進行研討，而在廢水處置方面， BAC技能才剛剛起步，但是，該技能的優越性在實踐使用當 中為眾所公認的。
1 BAC效果機理：
生物活性炭（BAC）技能以粒狀活性炭為載體，通過富集或人工固定化微生物，在活性炭外表構成生物膜，使用活性炭的吸附效果和生物膜的生物降解效果來去掉污染物。一起，生物膜通過生物降解活性炭吸附的有些污染物而再生計性炭，然後大大延伸活性炭的效果周期。
（1）活性炭的吸附效果：
活性炭的吸附效果是通過活性炭固體外表具有多孔性 的特色，吸附去掉污水或廢水中的有機物及有毒物質，使之 到達凈化的意圖。研討標明，活性炭對分子量500～1000規模 內的有機物具有較強的吸附才能。活性炭對有機物的吸附 受其孔徑散布和有機物的極性及分子巨細的影響。相同巨細 的有機物，溶解度越大、親水性越強，活性炭對它的吸附性越差，反之，對溶解度小，親水性差、極性弱的有機物如苯類化 合物、酚類化合物等具有較強的吸附才能。
（2）微生物的生物降解效果：
BAC憑借微生物集體的推陳出新活動，微生物通過對 污染物的氧化分化進程獲取養分和能量，一起水中污染物也 因而改變了其化學布局，然後改變了化學和物理功能，結尾 到達去掉水中污染物及活性炭獲得再生的意圖。
總歸，BAC通過活性炭與微生物的協同效果，進步了微 生物對水中污染物的降解才能，活性炭粒的外表成為微生物 的傑出培養基，並對微生物進行吸附。並且，其外表粗糙凹處 還具有遮擋水流剪斷力的效果。一起，好氧微生物可以進步活性炭的吸附容量，延伸其使用壽命。
2 BAC在水處置中的使用：
20世紀20年代末、30年代初，國外開端用粉末活性炭 去掉水中的臭味，並於1930年在美國費城樹立了第一個用 活性炭吸附池除臭的水廠。50年代後，歐美國家開端很多使 用活性炭處置城市飲用水和工業廢水。我國對BAC的研討 也已有30多年的前史。20世紀60年代末開端使用活性炭去掉受污染水源的臭味。80年代初，北京市政工程設計院在北京田村山水廠進行了活性炭吸附試驗，試驗標明,活性炭吸附去掉微污染水源水中的有機物、有毒物質是有用的。 近些年來，我國對活性炭的研討和使用越來越注重，同濟大學、哈爾濱修建大學都對活性炭做出了較為深化的研討，並已獲得實用性的效果。
2.1 BAC在微污染水源處置中的使用：
當前，國外使用BAC技能最廣泛的是對水進行深度處 理，它可以有用地去掉水中的有機物。歐洲使用BAC技能的 水廠已開展到70個以上。我國上海的楊樹浦水廠和南市水 廠於2002年10月開端也選用BAC技能處置原水，出廠水 質各項目標均到達國際先進水平。
因為對飲用水的色度、金屬含量（Fe、Al、Mn等） 及三鹵甲烷化合物（THM）的約束越來越嚴厲，使大家益發對 臭氧與生物過濾相聯系的工藝發生了愛好。
臭氧—生物活性炭技能以預臭氧化替代預氯化，可以使 水中一些本來不易生物降解的有機物變成可生物降解的有 機物，臭氧化的一起還可進步水中溶解氧的含量。此外，水中溶解臭氧的濃度很低，自分化速度又快，活性炭對溶解臭氧有催化分化效果，因而不會按捺床中微生物的成長，與預氯化時的狀況徹底不一樣。
國內外不少專家還研討使用BAC技能與臭氧相聯系處 理污染原水的辦法，均標明對微染原水的處置十分有用。呂 炳南等的研討成果標明，BAC技能大大削減出水 的有機物品種。日本Kanamachi水質凈化廠[7]1984年開端使 用粉末活性炭處置水中的發生的霉臭的物質2-甲基異龍腦 （MIB），獲得了傑出的效果。W.Nishijima等[8]研討了臭氧預 氧化後生物可降解溶解有機碳（BDOC）在BAC上的吸贊同 解吸特性，以及BDOC在BAC上被非生物可降解溶解有機 碳（non.BDOC）置換，試驗成果標明，臭氧預氧化後發生的 BDOC的吸附功能略低於生物降解後剩餘的non.BDOC。因 此，BAC之前的臭氧預氧化可以延伸活性炭的使用壽命，下降BAC段的有機負荷。
2.2 BAC在工業廢水處置中的使用：
國外一些大學研發的生物活性炭拌和池反應器，在處置 印染廢水上獲得了很好的效果，該研討對BAC、生物砂床、 單純活性炭吸附及單純生物降解進行了平行試驗，並對不一樣 類型染料廢水的處置效果進行了剖析。由表2可見BAC系 統的染料去掉速率比單純生物降解及單純活性炭吸附兩過 程染料去掉速率的和要高。
F.Nishimura等選用BAC—BZ（生物沸石）組合工藝處 理一起富含按捺硝化效果的有機物和高濃度氨氮的污泥干 化廢水。試驗成果顯現，按捺性有機物濃度通過BAC反應器 後大幅度下降，氨氮濃度在通過BZ反應器後大大下降，污 染物的下降均為介質吸附進程和生物降解進程一起效果的 成果。
荷蘭專家使用活性炭生物膜（BACF）法與反滲透法組合來處置含殺蟲劑的污染水，對殺蟲劑的去掉率高達99.5%，且臭氧-BACF的效果顯著減輕了反滲透膜的污染問題，處置效果優秀且安穩。
2.3 BAC在生計污水處置中的使用：
BAC技能在生計污水處置中也獲得了很好的效果，尤 其因為BAC法聯系了生物降解和吸附2個進程，關於去掉 非離子合成外表活性劑（NISS）十分有用。
德國的Schroder等專家在進行城市生計污水處置的研 究時，選用了新的總和參數剖析及質量光譜剖析來檢測污染 物的去掉率，證明了用臭氧-生物活性炭法處置城市生計污 水，對其間烷基苯灰化合物及其降解產品等極性化合物的去 除率更好，這類化合物對水體中生物群落的內分泌體系有很 強的毒害效果。
在芬蘭，大家研討了臭氧-雙級活性炭法，對可同化有 機碳(AOC)的處置效果更好(出水AOC<10μg/L)，因為經 BAC工藝處置，水質優秀。
A.S.Sirotkin等選用BAC工藝處置含非離子外表活 性劑的廢水，試驗成果標明，在體系運轉初始期間，活性炭的 物理吸附發揚首要效果，跟著吸附逐步到達飽滿以及微生物 活性的逐步增強，生物降解效果也逐步增強，結尾二者協同 效果，這種協同效果表現為微生物對活性炭吸附才能的再 生，再生度為20%～24%。
3 結語:
BAC技能處置微污染水源、工業廢水、生計污水，具有 許多的優勢，在將來的開展中將發揚著越來越重要的效果。 為進一步進步處置水的出水水質，添加去掉有機污染物的效 率，在今後BAC技能的開展中應當加強對BAC技能與臭 氧、膜技能，超濾技能等其他水處置工藝的聯系工藝的研討 和開發。一起，活性炭作為微生物群落集結地和降解污染物 的場所，對微生物的吸贊同樹立群落層次有著重要的效果， 因而活性炭材質對BAC的構成及降解才能強弱有無影響值 得咱們注重。

I. 活性炭在水處理中的作用

活性炭在水處理方面的應用是通過活性炭堆積出一定的厚度形成一個過濾炭層，內然後利用活性炭本身的吸附能力容將污水中的其它分子和污染物質吸附於活性炭中。而在使用了一定時間之後，活性炭的孔隙就會因為吸附了過多的污染物質而被堵滿，這個時候就需要通過反沖洗來清理孔隙，從而確保活性炭的繼續使用。通常反沖洗是需要一定溫度和壓強條件的