活性炭吸附組合工藝:
活性炭吸附技術能夠有效去除水中污染物,但其制水成本相對較高,而且其微孔結構不利于大分子有機污染物的去除,其廣泛應用受到了一定的限制。因此,活性炭吸附與其他水處理技術的聯合應用,往往能夠產生更好的處理效果。下面將介紹幾種常見的活性炭吸附組合工藝。
(1)臭氧-活性炭組合工藝
臭氧作為強氧化劑,能使水中大分子有機物分解為小分子有機物,提高有機物進入活性炭微孔內部的可能性,充分發揮活性炭的吸附表面,延長活性炭的使用周期。同時臭氧還發揮了活性炭所不具備的殺菌作用。而活性炭則能有效吸附臭氧在氧化過程中產生的大量中間產物,包括解決臭氧無法去除的三鹵甲烷及其前驅物質,并保證了后出水的生物穩定性。因此,臭氧-活性炭組合工藝自1961年開始使用以來,在世界發達國家得到了廣泛應用。
(2)高錳酸鉀-活性炭組合工藝
高錳酸鉀也是強氧化劑,能降解有機物、抑制藻類生長,隨著投加量的增加和接觸時間的延長,其水處理效果較為理想。而粉末活性炭對水中小分子有機物(分子量<3000)有很好的吸附作用,有利于凈水過程中去除色味。故常將兩者組合用于常規凈水工藝流程中。
(3)生物活性炭法
生物活性炭技術是以粒狀活性炭為載體,通過富集或人工固化微生物,在活性炭表面形成生物膜,利用活性炭的吸附作用和生物膜的生物降解作用共同去除水中污染物。與普通生物法相比,在相同的HRT下污染物停留時間更長,因而處理效果更好。同時,微生物的降解也能使活性炭再生,再生率高達20%左右。而活性炭也可減輕廢水中有害物質對微生物的影響,從而消除微生物降解的不利影響。但是,在使用該技術進行飲用水深度處理時應避免預氯化處理,否則微生物不能在活性炭上生長。
(4)粉末活性炭-活性污泥組合工藝
該工藝是將粉末活性炭投加到活性污泥曝氣池中,形成生物活性炭,利用吸附、降解協同作用去除有機污染物。它一方面可去除活性污泥法難以去除的有機物,提高活性污泥的去除效率;另一方面使活性污泥具有優良的壓密性,從而克服了污泥膨脹。
(5)活性炭-超濾組合工藝
超濾膜過濾工藝的顯著優點是能有效去除水中的病原菌,但其棘手的問題是膜阻塞和膜污染。活性炭-超濾膜組合工藝克服了單一處理方法的弱點:在組合工藝中,利用活性炭對進水前處理,能夠去除各類有機化合物、水中大部分的濁度和色度,這為后續膜過濾提供了保障,從而緩解膜阻塞和膜污染問題,延長膜的使用壽命;用膜進行后處理則能有效解決出水中的細菌問題,保障出水水質。
(6)活性炭電解法
活性炭電解法是利用活性炭的導電性將其作為電極,先使活性炭吸附污染物,再通過其電解作用進行氧化降解以去除水中雜質,是絮凝反應與自由基反應相結合的過程。活性炭的強吸附能力能大大提高氧化性產物的利用效率,在相同條件下,活性炭固定床電解槽與普通電解槽相比,可節省電耗30%~40%。
活性炭吸附在水處理應用中主要具有如下優點:
(1)活性炭對水中污染物有卓越的吸附能力,對用生物法和其他方法難以去除的有機污染物和重金屬有較好的吸附去除效果;
(2)活性炭對水質、水溫及水量變化具有較強的抗沖擊負荷能力,因而易于控制與管理;
(3)活性炭吸附的“貴重”有機污染物和重金屬易于回收利用,且活性炭本身也能脫附再生。