活性炭在污水深度處理中的應(yīng)用

張得位

（鄭州市污水凈化有限公司，河南 鄭州 450000）

一、我國污水深度處理現(xiàn)狀

在我國經(jīng)濟迅速發(fā)展的同時，水資源開發(fā)與利用危機卻在逐漸加深。從水資源總量角度分析，我國的水資源總量十分豐富，居世界第六位，而人均占有量卻很少，加之我國化建設(shè)進程的加快，更使得水資源管理面臨更為嚴峻的挑戰(zhàn)。為有效提升水資源的利用效率，我國建設(shè)起了污水深度處理工程，通過對污水進行系統(tǒng)化處理以有效控制水資源的存儲和使用。為有效緩解和解決現(xiàn)階段我國污水深度處理問題，首要任務(wù)是讓居民深刻到污水深度處理和回用的重要性，并配合污水處理工程的工作，使得我國污水處理工程能夠得到有效開展和迅速普及。從全國范圍的污水處理工程分析，我國一些的污水處理技術(shù)已達到了較高水平，并且污水處理技術(shù)也在一定程度上得到了提升和完善。而與此同時仍有部分城市的污水深度處理工程尚未得到有效開展，我國北方缺水地區(qū)的污水回用率均處于較低水平，污水深度處理效果也有待進一步完善，這也在一定程度上限制了我水資源深度處理工程的普及與發(fā)展。

二、污水深度處理技術(shù)進展

現(xiàn)階段我國污水深度處理技術(shù)通常分為三個處理階段，第一階段的污水處理主要是對污水中的雜物進行過濾，而僅僅依靠雜質(zhì)過濾的污水是無法達到污水排放標準的，因此在完成第一階段的污水預(yù)處理后，還應(yīng)對污水做進一步處理。污水的第二階段處理通常作為污水處理過程的主體，是通過對污水進行化學(xué)處理以有效消除污水中的可降解有機物和可溶性無機物，如發(fā)現(xiàn)第二階段處理后的污水仍無法達到污水排放標準，則要對污水中的污染物采取針對性措施，如通過調(diào)配特定的處理試劑以消除污水中的污染物磷和氮等，這便屬于第三階段的污水處理。

我國污水的深度處理在污水回用工程中占有很大的比例，物化和生化處理方式的使用也有效提升了污水深度處理效率，為進一步去除污水中的不同物理性質(zhì)的污染物，污水深度處理技術(shù)中利用了活性炭處理技術(shù)，即利用活性炭吸附和脫離子功能實現(xiàn)對污水中雜質(zhì)的深度過濾。

三、活性炭利用技術(shù)在污水深度處理中的實際應(yīng)用

（一）活性炭作用機理分析

由于活性炭中的微晶碳呈不規(guī)則排列，因此其結(jié)構(gòu)疏松多孔，并且表面積較大?；钚蕴窟@種特殊的物理結(jié)構(gòu)使其具有良好的吸附特性，能夠與污水中極性較弱的某些溶質(zhì)相結(jié)合，并作為污水中有機物的載體，進而實現(xiàn)有機物和污水的脫離，因此被廣泛應(yīng)用于污水的非極性有機化合物處理中。從活性炭與污水有機物之間的作用機理角度分析，由于活性炭對水中污染物的吸附屬于物理范疇，因此這種吸附方式使得水中的營養(yǎng)物質(zhì)得到進一步濃縮，在實際應(yīng)用中，其細孔結(jié)構(gòu)和分布情況的不同也會在一定程度上影響到污水中有機物的處理，所以為保障活性炭在污水深度處理中的有效性，應(yīng)根據(jù)污水中的分子構(gòu)成挑選結(jié)構(gòu)合適的活性炭。為進一步提升活性炭的污水處理能力，在污水的活性炭處理中還采用了微生物技術(shù)和溶解氧技術(shù)。微生物和活性炭之間的相互作用利用了生物的氧化分解功能，微生物通過對污水中的有機物進行分解和能量攝取，使水中污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu)得到改變，加之活性炭良好的吸附作用，便能夠?qū)到夂蟮挠袡C物做進一步吸附，進而實現(xiàn)對水中污染物的有效處理。溶解氧與活性炭之間的吸附性質(zhì)與微生物不同，屬于化學(xué)吸附，是利用活性炭表層的溶解氧實現(xiàn)對污水中雜質(zhì)的氧化，使得污水的酸堿性能夠得到有效穩(wěn)定，為之后的污水處理奠定基礎(chǔ)。

（二）活性炭實際應(yīng)用技巧

活性炭在污水深度處理的實際應(yīng)用中，最為普及的是方法是BAC處理技術(shù)，即利用生物活性炭完成污水的深度處理。為有效提升活性炭對污水中雜質(zhì)的吸附能力，還要注重其實際應(yīng)用技巧。就BAC污水處理技術(shù)分析，為進一步提升活性炭的雜質(zhì)吸附能力，最為有效的方法是將微生物技術(shù)與活性炭技術(shù)相結(jié)合，利用微生物降解污水中的有機物，進而有效提升污水處理的效率。在生物活性炭進行污水處理過程中，微生物的吸附與生長能夠在活性炭表層形成生物膜，進而使得活性炭上的微生物能夠?qū)ξ鬯械挠袡C物進行更為全面的分解。為保證污水深度處理效果，還應(yīng)在生物活性炭處理基礎(chǔ)上對污水處理系統(tǒng)進行檢測和維護，通過控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，為活性炭表層的生物提供穩(wěn)定的生存環(huán)境，進而保證系統(tǒng)對污染物的有效處理。

此外，系統(tǒng)中溶解氧含量也需得到穩(wěn)定控制。由于水中的溶解氧是保持微生物活性的必備條件，一旦溶解氧含量不足，微生物的活性會在一定程度上受到影響，進而導(dǎo)致污水深度處理系統(tǒng)的工作效率降低。由于污水深度處理過程中產(chǎn)生的氨氮會在溶液中氧化劑的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}氮，進而氧化成硝酸氮，影響到污水處理中溶液的堿度和PH值，所以在污水深度處理過程中還要對污水中的氨氮含量進行實時監(jiān)控，并及時加以補充。為實現(xiàn)對污水中氨氮含量的有效控制，應(yīng)做好對氨氮氣體和水的比例控制，當氣水比例小于2.86時，便要及時向水中添加氨氮氣體，避免污水處理系統(tǒng)因氨氮處理效率降低而增加耗能，為保證污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，通常將污水中的氣水比控制在3.3左右。由于氨氮氣體能夠擴散到活性炭的內(nèi)部，而污水中的溶解氧卻無法到達，因此溶解氧的濃度能夠在一定程度上限制水中的氨氮含量，水中的氨氮含量越高，微生物的生化反應(yīng)速率越快，而溶解氧的濃度過高，便會導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)的電能消耗增加，進而影響到系統(tǒng)的除污效率。

四、結(jié)束語

總之，污水處理技術(shù)中生物活性炭的應(yīng)用，使得我國污水深度處理技術(shù)更為高效，節(jié)能和環(huán)保，這也為活性炭技術(shù)的發(fā)展提供了廣泛的發(fā)展前景，加之我國日漸注重對水資源的合理開發(fā)與利用，更是為活性炭技術(shù)的發(fā)展奠定了發(fā)展基礎(chǔ)。