『壹』 生物活性炭生物活性炭技术在水处理中的应用研究
随着工业的不断发展，饮用水源的污染问题日益严重，饮用水的清洁和安全受到了广泛的关注。水中含有的污染物种类和数量不断增加，成分也越来越复杂。传统的水处理方法已不能满足要求，需要进行深度处理，单一的材料和方法已不再适用。因此，来源广泛、易于再生、可重复使用的活性炭受到了高度关注。活性炭独特的孔隙结构和表面特性使其具有极强的吸附功能、氧化还原功能、电性能，并且还可以与其他材料结合，作为催化剂和催化剂的载体。所有这些结构特性使得活性炭在水处理技术中得到广泛应用。
随着颗粒活性炭（GAC）废水处理技术的发展，人们发现GAC表面易于微生物的繁殖，并且具有微生物繁殖的活性炭使用寿命比无微生物的GAC要长。1978年，美国专家米勒（G.A.Miller）和瑞士R.W. Rice首次使用“生物活性炭”（BAC）这一术语。实际上，从20世纪60年代开始，欧洲一些国家就使用BAC技术进行深度水处理，并取得了良好的效果。中国也于70年代开始对BAC进行研究，但在废水处理方面，BAC技术才刚刚起步，但该技术的优越性在实际应用中已被广泛认可。
BAC的作用机理：
生物活性炭（BAC）技术以粒状活性炭为载体，通过富集或人工固定化微生物，在活性炭表面形成生物膜，利用活性炭的吸附效果和生物膜的生物降解效果来去除污染物。同时，生物膜通过生物降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭，从而大大延长了活性炭的使用寿命。
（1）活性炭的吸附效果：
活性炭的吸附效果是通过活性炭固体表面具有多孔性的特点，吸附去除污水或废水中的有机物及有毒物质，以达到净化的目的。研究显示，活性炭对分子量在500～1000范围内的有机物具有较强的吸附能力。活性炭对有机物的吸附受其孔径分布、有机物的极性和分子大小的影响。相同大小的有机物，溶解度越大、亲水性越强，活性炭对它的吸附性能越差，反之，对溶解度小、亲水性差、极性弱的有机物如苯类化合物、酚类化合物等具有较强的吸附能力。
（2）微生物的生物降解效果：
BAC凭借微生物群体的新陈代谢活动，微生物通过污染物的氧化分解过程获取营养和能量，同时水中的污染物也因此改变其化学结构，从而改变化学和物理特性，最终达到去除水中污染物及活性炭获得再生的目的。
总之，BAC通过活性炭与微生物的协同作用，提高了微生物对水中污染物的降解能力，活性炭颗粒的表面成为微生物的良好培养基，并对微生物进行吸附。同时，其表面粗糙凹处还具有遮挡水流剪切力的效果。同时，好氧微生物可以提高活性炭的吸附容量，延长其使用寿命。
2. BAC在水处理中的应用：
20世纪20年代末、30年代初，国外开始使用粉末活性炭去除水中的异味，并于1930年在美国费城建立了第一个使用活性炭吸附去除异味的水厂。50年代后，欧美国家开始大量使用活性炭处理城市饮用水和工业废水。中国对BAC的研究已有30多年的历史。20世纪60年代末开始使用活性炭去除受污染水源的异味。80年代初，北京市政工程设计院在北京田村山水厂进行了活性炭吸附试验，试验表明，活性炭吸附去除微污染水源水中的有机物、有毒物质是有效的。近年来，由于对饮用水的色度、金属含量（Fe、Al、Mn等）及三卤甲烷化合物（THM）的限制越来越严格，使得大家对臭氧与生物过滤相结合的工艺产生了兴趣。
臭氧—生物活性炭技术以预臭氧化替代预氯化，可以使水中原本不易生物降解的有机物变成可生物降解的有机物，臭氧化的同时还可以提高水中的溶解氧含量。此外，水中溶解的臭氧浓度很低，自分解速度又快，活性炭对溶解臭氧有催化分解效果，因此不会抑制床中微生物的生长，与预氯化时的情况完全不同。
国内外许多专家还研究使用BAC技术与臭氧相结合处理污染水源的方法，均表明对微污染水源的处理非常有效。吕炳南等的研究结果表明，BAC技术大大减少了出水中的有机物种类。日本Kanamachi水质净化厂[7]1984年开始使用粉末活性炭处理水中产生的霉臭物质2-甲基异龙脑（MIB），取得了良好的效果。W.Nishijima等[8]研究了臭氧预氧化后生物可降解溶解有机碳（BDOC）在BAC上的吸附与解吸特性，以及BDOC在BAC上被非生物可降解溶解有机碳（non.BDOC）置换，实验结果显示，臭氧预氧化后产生的BDOC的吸附能力略低于生物降解后剩余的non.BDOC。因此，BAC之前的臭氧预氧化可以延长活性炭的使用寿命，降低BAC段的有机负荷。
2.2 BAC在工业废水处理中的应用：
国外一些大学研发的生物活性炭搅拌池反应器，在处理印染废水上获得了很好的效果，该研究对BAC、生物砂床、单纯活性炭吸附及单纯生物降解进行了平行试验，并对不同类型的染料废水的处理效果进行了分析。由表2可见BAC系统的染料去除速率比单纯生物降解及单纯活性炭吸附两个过程染料去除速率的和要高。
F.Nishimura等采用BAC-BZ（生物沸石）组合工艺处理同时含有抑制硝化效果的有机物和高浓度氨氮的污泥干化废水。实验结果显示，抑制性有机物浓度通过BAC反应器后大幅度下降，氨氮浓度在通过BZ反应器后大大下降，污染物的下降均为介质吸附过程和生物降解过程共同作用的结果。
荷兰专家使用活性炭生物膜（BACF）法与反渗透法组合来处理含杀虫剂的污染水，对杀虫剂的去除率达到99.5%，且臭氧-BACF的效果明显减轻了反渗透膜的污染问题，处理效果优秀且稳定。
2.3 BAC在生活污水处理中的应用：
BAC技术在生活污水处理中也取得了很好的效果，特别是由于BAC法结合了生物降解和吸附两个过程，对于去除非离子合成表面活性剂（NISS）非常有效。
德国的Schroder等专家在进行城市生活污水处理的研究时，采用了新的总和参数分析及质量光谱分析来检测污染物的去除率，证明了使用臭氧-生物活性炭法处理城市生活污水，对其中烷基苯灰化合物及其降解产物等极性化合物的去除率更好，这类化合物对水体中生物群落的内分泌系统有很强的毒性作用。
在芬兰，人们研究了臭氧-双级活性炭法，对可同化有机碳（AOC）的处理效果更好（出水AOC<10μg/L），因为经过BAC工艺处理，水质优良。
A.S.Sirotkin等采用BAC工艺处理含非离子表面活性剂的废水，实验结果显示，在系统运行初期，活性炭的物理吸附发挥主要作用，随着吸附逐渐达到饱和以及微生物活性的逐渐增强，生物降解效果也逐渐增强，最终两者协同作用，这种协同作用表现为微生物对活性炭吸附能力的再生，再生度为20%～24%。
3 结语:
BAC技术处理微污染水源、工业废水、生活污水具有许多优势，在未来的发展中将发挥越来越重要的作用。为了进一步提高处理水的出水水质，增加去除有机污染物的效率，在今后BAC技术的发展中，应加强对BAC技术与臭氧、膜技术、超滤技术等其他水处理工艺的联用工艺的研究和开发。同时，活性炭作为微生物群落集结地和降解污染物的场所，对微生物的吸附与建立群落层次有着重要的影响，因此活性炭材质对BAC的形成及降解能力的强弱值得我们关注。
『贰』 活性炭什么作用
活性炭的作用
活性炭具有多种重要功能，主要表现在水处理、空气净化、工业应用及医疗领域等方面。
一、水处理领域
活性炭在水处理中的主要作用是吸附水中的异味、色素、有机物以及部分重金属离子。其强大的吸附能力能够有效净化水质，提高水的纯净度。在饮用水、工业用水及废水处理领域，活性炭均发挥着不可替代的作用。
二、空气净化领域
活性炭在空气净化领域的应用也十分广泛。它能够有效去除空气中的有害气体，如苯、甲醛等，同时还能去除空气中的异味。在新装修的房屋或封闭环境中，使用活性炭能够有效改善空气质量，保障人们的健康。
三、工业应用
在工业上，活性炭被用于各种化学反应的催化剂载体。此外，其优秀的吸附性能使其可用于某些特定的工业生产过程中，如糖的脱色、油脂的提纯等。在工业废气的治理方面，活性炭也发挥着关键作用。
四、医疗领域
活性炭在医疗领域也被广泛应用。利用其强大的吸附能力，活性炭能够吸附肠道内的有害物质，从而起到排毒的作用。此外，活性炭还可用于解毒，如缓解某些药物中毒的情况。
综上所述，活性炭因其出色的吸附性能，被广泛应用于水处理、空气净化、工业应用以及医疗领域等多个方面。其强大的功能为人们的生活和工作带来了诸多便利。
『叁』 活性炭的作用是什么
活性炭的作用包括：
1. 去除气味：活性炭以其出色的吸附能力，能有效清除室内空气中的有害气体，如甲醛、苯和氨，同时也能消除衣物上的异味。
2. 水处理：活性炭在水处理过程中扮演重要角色，能够去除水中的杂质、重金属和放射性物质，提高水质。
3. 催化剂载体：由于活性炭具有发达的孔隙结构，它常用作催化剂的载体，增强催化剂的效果。
4. 净化水质：在水净化过程中，活性炭能去除水中的异味、颜色和不必要的矿物质。
5. 食品加工：在食品加工行业，活性炭被用作过滤材料，例如在防毒面具中。
需要注意的是，活性炭的吸附能力有限，需要定期更换。活性炭的质量和性能也受其来源和制造方法的影响。
使用活性炭时应注意的问题包括：
1. 运输与装卸：在运输和装卸过程中，要避免活性炭受到剧烈振动、摩擦或撞击，以防炭粒破碎。
2. 储存：活性炭应存放在阴凉干燥的地方，防止包装损坏和吸附空气中的其他物质。
3. 防水浸：活性炭的多孔结构容易吸水，因此在运输、储存和使用中必须防止水浸，以免影响其吸附效果。
4. 防止焦油类物质：在使用活性炭时，避免让焦油类粘稠物质进入活性炭床，这些物质可能会堵塞孔隙。
5. 防火：活性炭在储存或运输时，要远离火源，以防着火。在活性炭再生过程中，确保彻底降至800℃以下，防止自燃。
6. 装填：在装填活性炭时，要筛去碎粒和粉尘，并确保层层均匀铺开，避免装填不均导致气体偏流。