活性炭在二级与三级水处理的应用：生化、吸附单体工艺向耦合工艺的发展

二级与三级水处理工艺：生化、吸附单体工艺向耦合工艺的发展

在工业废水、垃圾渗滤液以及各种来源的生活污水中，污染物和与微量污染物已经越来越引起人们的重视，针对这些污水的排放标准也日益严格，在最近几十年里，各种废水中的微量有机污染物尤其受到关注。微量有机污染物，包括荷尔蒙、药物、个人护理用品、杀虫剂、溴系阻燃剂、工业产品、家庭用品、消毒剂、防腐剂等，通常与生物群系不相容，因此被称为异型生物质有机化合物。传统处理工艺对该类化合物的去除不彻 底，处理后污水回用或排放到天然水体会直接或间接对人类健康和环境造成威胁，要使水中该类污染物得到彻 底去除，须采用更加有效的废水处理方法。因此，活性炭吸附（PAC与GAC）开始得到广泛应用。活性炭的使用条件取决于废水的性质与流量。除了吸附废水中的微量有机污染物外，活性炭对废水处理还有许多其他的积极作用。

活性炭被广泛用于多种工业废水处理、卫生和有害垃圾填埋场渗滤液处理等，主要目的是将某些特定化合物的浓度降低到排入公共污水处理厂（POTWs）或其他受纳水体的规定标准以下。活性炭吸附也常用于生活污水处理厂（STP），尤其在进水中混入大量工业废水的情况下。

作为一种有效的污染物去除手段，吸附与生化降解相结合的技术在二级处理和三级处理中都有应用，从20世纪70年代就开始受到广泛关注。活性炭最初引进时，主要用于生活污水与工业废水的三级处理，关注的焦点是材料的吸附性能，然而，人们发现GAC吸附池处理二级出水时不可避免会发生生物作用，使GAC吸附池逐渐变成接触生物反应器，被称为生物活性炭（biological activated carbon，BAC）反应器。同样，人们发现在二级处理和工业废水处理中，通过向悬浮活性污泥反应器中投加PAC可以强化污染物去除作用。

吸附与生物降解耦合作用可通过PAC或GAC实现。目前，根据微生物的形态耦合系统基本上被分为以下两类。

①投加粉末活性炭的悬浮生长生物系统，即粉末活性炭处理（powered activated carbon treatment,PACT)工艺和活性炭-膜生物反应器工艺。

②投加颗粒活性炭的附着生长（生物膜）生物系统，即生物活性炭（biological activated carbon,BAC）工艺。