活性炭在污水深度處理中的應用

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狀

在我國經濟迅速發展的同時，水資源開發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，加之我國化建設進程的加快，更使得水資源管理面臨更為嚴峻的挑戰。為有效提升水資源的利用效率，我國建設起了污水深度處理工程，通過對污水進行系統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階段我國污水深度處理問題，首要任務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已達到了較高水平，并且污水處理技術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展。

二、污水深度處理技術進展

現階段我國污水深度處理技術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處理后，還應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，如發現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的污染物，污水深度處理技術中利用了活性炭處理技術，即利用活性炭吸附和脫離子功能實現對污水中雜質的深度過濾。

三、活性炭利用技術在污水深度處理中的實際應用

（一）活性炭作用機理分析

由于活性炭中的微晶碳呈不規則排列，因此其結構疏松多孔，并且表面積較大。活性炭這種特殊的物理結構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相結合，并作為污水中有機物的載體，進而實現有機物和污水的脫離，因此被廣泛應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物質得到進一步濃縮，在實際應用中，其細孔結構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，應根據污水中的分子構成挑選結構合適的活性炭。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和溶解氧技術。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結構得到改變，加之活性炭良好的吸附作用，便能夠對降解后的有機物做進一步吸附，進而實現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與微生物不同，屬于化學吸附，是利用活性炭表層的溶解氧實現對污水中雜質的氧化，使得污水的酸堿性能夠得到有效穩定，為之后的污水處理奠定基礎。

（二）活性炭實際應用技巧

活性炭在污水深度處理的實際應用中，最為普及的是方法是BAC處理技術，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的吸附能力，還要注重其實際應用技巧。就BAC污水處理技術分析，為進一步提升活性炭的雜質吸附能力，最為有效的方法是將微生物技術與活性炭技術相結合，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對污水中的有機物進行更為全面的分解。為保證污水深度處理效果，還應在生物活性炭處理基礎上對污水處理系統進行檢測和維護，通過控制系統的穩定運行，為活性炭表層的生物提供穩定的生存環境，進而保證系統對污染物的有效處理。

此外，系統中溶解氧含量也需得到穩定控制。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，進而導致污水深度處理系統的工作效率降低。由于污水深度處理過程中產生的氨氮會在溶液中氧化劑的作用下轉變為亞硝酸鹽氮，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控，并及時加以補充。為實現對污水中氨氮含量的有效控制，應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，避免污水處理系統因氨氮處理效率降低而增加耗能，為保證污水處理系統的穩定運行，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，微生物的生化反應速率越快，而溶解氧的濃度過高，便會導致污水處理系統的電能消耗增加，進而影響到系統的除污效率。

四、結束語

總之，污水處理技術中生物活性炭的應用，使得我國污水深度處理技術更為高效，節能和環保，這也為活性炭技術的發展提供了廣泛的發展前景，加之我國日漸注重對水資源的合理開發與利用，更是為活性炭技術的發展奠定了發展基礎。