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活性炭吸附及微生物再生在污水处理中作用摘 要：活性炭―生物膜法处理污水就是通过活性炭吸附和微生物降解的协同作用进行的，不但能较好的提高污水的处理效果，而且可使活性炭的使用周期延长，降低处理成本。活性炭吸附已广泛用于给水的净化处理，同时活性炭吸附―生物膜法用于某些工业污水后期净化处理。本文论述了活性炭的使用方法及再生方法，阐述了科学地推广和应用活性炭技术，在水处理厂有广泛前景 关键词：活性炭；再生；应用 中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 活性炭对水中的溶解氧、可溶性有机物颗粒具有很强的吸附能力和很高的吸附容量,被吸附在活性炭孔隙中的有机物质,可以被微生物及其分泌的胞外酶进行降解,使得部分孔隙恢复吸附能力(再生),比表面积再生率可达69%。活性炭-生物膜法处理污水就是通过活性炭吸附和微生物降解的协同作用进行的，不但能较好的提高污水的处理效果，而且可使活性炭的使用周期延长，降低处理成本 活性炭吸附已广泛用于给水的净化处理，同时活性炭吸附-生物膜法用于某些工业污水后期净化处理 1 不同载体吸附性能对比 1.1 溶解氧富集试验 试验用水为自来水，水温18℃-22℃，进水溶解氧为7-8Mg/L。试验共进行14小时，通过测定进出水溶解氧的变化计算各种载体对溶解氧的吸附量。对水中溶解氧的累计吸附量分别为：活性炭3.33 Mgo2/gc、焦碳0.96 Mgo2/gc、无烟煤1.19Mgo2/gc。活性炭对溶解氧的富集程度要比煤和焦碳高1.8-2.5倍 1.2 有机物富集试验 有机物选用一种水溶性的活性染料XBR-艳蓝，为蓝色粉末，溶解度（50℃）70g/L，分子量642.39。配XBR-艳蓝溶液浓度为3×10-4Mol/L，水温15℃-20℃，pH值中性，染料溶液与吸附剂接触时间约为2小时，测定出水的光密度变化，计算在一定通水量时载体的吸附容量。其结果是：当通过填料柱的XBR-艳蓝的重量为填料重量1.2倍时，活性炭对XBR-艳蓝的吸附量近似零 2 活性炭的正确使用 活性炭在污水处理中主要是利用化学吸附的性质去除有机物和进行脱氧，由于活性炭受到原料生产工艺多方面因素的影响而使其本身的吸附性能和成品的价格有较大的差异，因此正确使用是至关重要的 活性炭在装入过滤设备前必须进行预处理，方法是将活性炭用清水浸泡搅拌，去除漂浮物直至清洁为止。如炭中污物较多，清洗之后用5%HCL溶液浸泡1小时，再用清水冲洗至PH为6-7，装柱后用5%HCL及4%NaOH溶液交替动态处理1-3次，流速为18-21m/h，用量为活性炭体积的3倍左右，然后清洗至中性 活性炭在使用中须定期反洗和再生，其方法是： ①用清水进行反洗，反洗强度一般可采用10-14L/so?，反冲洗时间采用15-20分钟 ②蒸汽吹洗：用294kPa的饱和蒸汽吹洗15-20分钟 ③NaOH淋洗：NaOH浓度一般采用6-8%，温度40℃，NaOH的用量可为活性炭体积的1.2-1.5倍 ④正洗：用原水顺流到出水水质合格后方可投入运行使用 采用上述方案运行的污水处理厂，需要定期定量补充一些新炭，去除有机物近50%，浊度除去率和除氧率都达70%，活性炭的吸附率不断下降。说明当前处理厂运行一般清洗不能完全解决问题。较大颗粒的胶体物质对活性炭的吸附带来极为有害的影响。因此活性炭吸附过滤在预处理中应在粗滤之后进行 3 微生物再生活性炭的探讨 利用微生物的活性，是否能使失效的活性炭恢复吸附能力，其再生过程是如何进行的，通过试验分析结果，提出以下看法： 3.1 在微生物的作用下，可使失效的活性炭部分恢复吸附能力 活性炭有巨大的表面积（1000M2/gc）和发达的孔隙结构，其中95%的表面积是由孔径40A0的微孔提供的，中孔（40-2000 A0）约占总表面积的5%，大孔（2000-4000 A0）的表面积仅有0.5-2 M2/gc.而大多数细菌大于1?滋m,少数细菌为5?滋m,因而细菌只能进入活性炭的大孔,而不能进入微孔内,只有细菌所分泌的胞外酶能够降解吸附在微孔内有机物.胞外酶是由蛋白质组成的生物催化剂,可将细胞外的大分子有机物和不溶性有机物分解成小分子物质和可溶性物质,供微生物吸收和利用。酶的大小，按其呈球形时的直径计算，为0.01-1?滋m。在适宜的条件下，许多酶都能被活性炭大量吸附，一些较小分子量的酶或具有活性基团的酶的碎片可进入活性炭的微孔内，催化分解吸附在微孔内的有机分子化合物，由于活性炭对低分子量物质的吸附能力差，这些小分子物质就可以从炭的孔隙表面解吸下来，向外扩散，进入到大孔中和炭表面的微生物细胞体内，在细胞内酶催化下一部分合成细胞物质,一部分进一步氧化分解,最终以CO2、H2O及其它简单物质形