生物活性炭的原理及其应用方式和范围介绍
发布人:管理员 发布时间：2012-01-12 浏览次数：3150
在活性炭上固定微生物, 提高活性炭的吸附容量,椰壳活性炭,延长活性炭的使用寿命,增强对水中有机物的降解能力,这是生物活性炭技术(Biological ActivatedCarbon, BAC )
由于饮用水处理系统中机械和再生的要求以活性炭的物化性质不同，在选用活性炭时必须考虑一些其它特性，包括堆密度，硬度和磨损值，化学反应性，灰份和灰份组成。这些特性因活性炭原料煤、木和椰壳)的不同而不同。
生物活性碳工艺兼有吸附、触媒和化学反应活性的多功能载体，微生物附着其上形成生物活性炭以后，活性炭的吸附催化作用提高了微生物的活性，增进了微生物的代谢活动；而活性炭、微生物和基质之间互相作用也可以发挥生化和物化处理的协同作用，优化和强化处理效果。生物活性碳工艺对有机物的去除所独有的优越性主要有以下几个方面：1）活性炭表面对有机物的富集。常规工艺出水中所含有有机物浓度很低且种类较多，在溶液中一般都低于其对应的临界最小浓度，而不能被微生物降解利用，活性炭吸附使有机物在炭粒表面富集，形成了有利于微生物降解的条件，使生物活性碳处理微污染水体具有很强的适用范围。2）活性碳的有机物负荷调节器功能。活性碳巨大的有机物吸附容量，可在水中污染物负荷过高和过低时通过吸附和解析过程，调节微生物营养状况，为微生物创造了稳定的生长环境，使生物活性碳具有更大的适应性。3）活性炭表面的催化作用。水中很多化合物可在活性碳表面上具有催化活性的官能团和金属氧化物的作用下生成新的化合物，从而有可能把一些难生物降解的化合物转化成易降解的，促进生化处理的进行。4）活性碳对氧的吸附。活性碳对水中溶解氧的吸附容量为10～40mg/L，活性炭对养的富集作用，可在水中溶解氧浓度变化幅度较大时，起有限的调节作用，满足微生物降解有机物对氧的正常要求。5）微生物的代谢活动延长了活性炭的工作周期，改善了活性炭吸附条件。生物炭上的固化细菌主要集中在炭颗粒的外表及邻近的大孔、过渡孔中，炭粒深处的微孔由于直径太小无法容纳细菌个体；因此吸附在活性炭表面。大孔和过渡孔中的有机物可以直接被附着在这些部位的微生物降解去除，儿吸附在微孔区的有机物则主要通过：一方面，大孔和过渡孔中微生物降解有机物后，在活性炭空隙中形成的由内向外减少的浓度梯度而引起的解析作用，脱附并扩散至活性炭表面被微生物降解；另一方面，微生物分泌的胞外酶和细菌死亡后细胞解体而释放出来的酶类由于个体较小能直接进入炭粒内部的微孔中，与孔隙内媳妇的有机物作用，使其从吸附位上解脱下来，并被微生物利用。活性炭上吸附的这些有机物被微生物讲解后会使原有被占据的吸附位又重新释放出来，继续吸附水中的有机物，进而重复上述生物降解过程；这一生物降解过程使自身的吸附能力不断得到恢复的过程称为活性炭的生物再生，通过这种生物再生的方式活性炭的使用寿命可以大大延长。<
活性炭的堆密度影响反洗的效率，热再生收率和产品数量，以粒状活性炭过滤器的单位体积的重量为基础。高堆密度的活性炭可以承受更快的反洗水流速度，热再生过程具有更大的灵活性;即单位体积中有更多的活性炭产品，因此，对吸附能力相同的产品，寿命更长。
具有高硬度值和磨损值的活性炭在处理，反洗，运输和热再生(高再生率)过程中的损失较低(即活性炭粉末)。
低化学活性对于高温热再生产率非常重要，可以减少补充产品的数量，节省了成本。灰份和灰份组成决定产品的使用安全性。
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