20 08

牟10月

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，等：生物活性炭在饮用水处理中的应用

第2卷第5期

药。大多数有毒的有机分子具有低溶解性和大分子

量，是卤代化合物或者具有芳香烃结构，能稳定地吸

附在活性炭的微孔区域内。测量活性炭去除这些低

含量农药能力的最好方法是通过微量吸附能力试

验，以微孔区域内具有最强吸附能力的吸附点的数

量表示。过去曾采用复杂并且昂贵的真空系统中气

相吸附方法，后来开发出新的气相和液相微量吸附

能力的试验。具有均一活化度的压块破碎活性炭提

供了丰富的孔结构，能够有效防止“有毒”分子对细

菌的侵害。

．3活性炭的使用寿命

当决定活性炭更换或再生时，需要考虑几点因

素。最重要的标准是活性炭的剩余吸附能力。如果

以溶解有机碳( DOC) 作为去除目标，活性炭必须有

大的吸附能力，在这种条件下，粒状活性炭的使用寿

命在6到12个月左右。

用于控制臭和味的产生时，活性炭寿命在2～5

年。如果水中连续或偶尔含有微量污染物，如合成

有机化合物、杀虫剂等，活性炭可以使用1～2年。

但为了更好地预测活性炭寿命，应监测污染物的穿

透情况。

当原水水质较好，稍微降低溶解有机碳和消毒

副产物前质含量就可满足处理目标时，由于没有待

处理的微量污染物或产生臭味和气味的化合物，- 粒

状活性炭的生物活性可完全胜任处理工作，无需非

常强的物理吸附。在这种条件下，活性炭的使用时

间受金属累积量和可大大削弱生物活性的难溶有机

物含量限制。最后，金属的积累和高有机物含量会

对活性炭的质量和其后的再生产品产生负面影响。

因此，一般建议活性炭的使用寿命在2～5年。

生物活性炭工艺

生物活性炭工艺去除可生物降解有机物的最重

要参数是空床层接触时间，这取决于处理目标、媒介

种类和水温。例如法国几个主要水厂的接触时问在

～1 5

mi n

；在某些案例中，接触时问低于5

mi n

即

可有效去除可同化有机碳；在某些特定情况下，也有

采用15～30

mi n

的接触时间来降低天然有机化

合物。

生物活性炭过滤器中的微生物和高级生命形态会

导致压降的快速增加，从而需要更频繁和有效的反冲

洗。这一影响在温水中比在冷水中更加明显。生物活

性炭过滤器必须保持经常性的反洗以防止微生物在媒

介中的繁殖，并保持低营养水平。反冲洗可去除聚集

在粒状活性炭上的一部分细菌体。在冷水中，反洗后

可降解物质的去除效率会明显降低，但冬天不需要频

繁的反洗。如果用含氯的水进行反洗，去除效率的下

降更加明显。另外，如果进水已用氯、氯胺或二氧化氯

预杀菌，生物处理的效率也会降低。

在充足的接触时间条件下，可将现有的砂滤和

双媒介改造成生物活性炭过滤器。当活性炭既具有

过滤功能又具有吸附功能时，必须慎重选择活性炭

的均一系数和有效粒径。均一系数较小的活性炭在

具有双功能的深床层滤池中具有较长的停留时间，

而不会存在压降的问题和吸附性能的降低。

在考虑采用生物活性炭工艺时，必须对出水中

的细菌量进行风险评价。由于活性炭颗粒被发现可

以为生物提供避护场所，并保护其不被灭活。为防

止细小的活性炭流到产品水中，可增加15～25

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厚的砂滤作为补充。

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收稿日期：2008—07—28

保护自然

保护水源

人类共同的责任

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