摘要：在現(xiàn)代社會中，隨著人們對水資源的需求量逐漸增加，使得人類面臨了嚴(yán)峻的水資源危機(jī)，然而這就迫使了加大了對水資源的開發(fā)力度。并且隨著工業(yè)的發(fā)展，水資源被破壞的問題日益嚴(yán)峻，因此，為了能夠使水資源能夠達(dá)到城市供水的標(biāo)準(zhǔn)，就需要采取一些合理的措施，對其進(jìn)行凈化處理。在當(dāng)前的水資源凈化過程中，通常會采用活性炭技術(shù)進(jìn)行城市自來水廠的給水深度處理。活性炭技術(shù)是利用活性炭的物理性質(zhì)，也即是強(qiáng)吸附性對水資源進(jìn)行處理。不僅能夠有效的清除水源中的雜質(zhì)，而且還不會對水質(zhì)造成影響，因此活性炭技術(shù)在現(xiàn)代的城市自來水廠給水深度處理中倍受青睞。
引言
隨著社會的發(fā)展，人們迫切的需要一種有效且無副作用的凈化處理方式，來提高現(xiàn)代對給水凈水的質(zhì)量，而活性炭技術(shù)就在這一時代背景下應(yīng)運(yùn)而生，隨著活性炭技術(shù)在給水深度處理中的應(yīng)用，其不僅大幅度提高了給水深度處理的凈水殺菌效率，并且還節(jié)約了大量的成本，從而提高了給水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。并且由于活性炭技術(shù)是一種物理凈水的方法，所以它不但具有很強(qiáng)的殺菌凈水能力，而且還不會對水體產(chǎn)生負(fù)面影響。從活性炭技術(shù)在給水深度處理中的應(yīng)用開始，通過這些年的發(fā)展應(yīng)用，活性炭技術(shù)已經(jīng)變成了一種更加有效環(huán)保的凈化處理方式，并且在當(dāng)前社會的各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，隨著社會的發(fā)展，目前活性炭技術(shù)已經(jīng)逐漸的取代了傳統(tǒng)的凈水方法，成為了現(xiàn)代凈水殺菌的主流技術(shù)。本文從活性炭凈水的原理出發(fā)，對活性炭技術(shù)在給水深度處理中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)闡述，希望能夠起到拋磚引玉的效果，使同行相互探討共同提高，進(jìn)而為我國今后活性炭技術(shù)在給水深度處理中的應(yīng)用起到一定的參考作用。
1 粉狀活性炭（PAC）
1.1 在常規(guī)水處理工藝中投加PAC
常規(guī)水處理工藝有三個主要工序——混凝、沉淀和過濾。PAC的投加點(diǎn)有混凝前、與混凝操作同時進(jìn)行、沉淀之后、砂濾之后等幾種，一般用于突發(fā)性水質(zhì)惡化時臨時投加PAC以保證出水水質(zhì)。
在常規(guī)水處理工藝中投加PAC，需要設(shè)法消除PAC的自凝聚結(jié)團(tuán)趨勢，否則將直接影響PAC的吸附能力發(fā)揮，造成水處理成本的無謂上揚(yáng)或處理效果不理想。
1.2 PAC懸浮床吸附過濾技術(shù)
所謂的PAC懸浮床吸附過濾給水就是應(yīng)用通過吸附和過濾的結(jié)合，來實(shí)現(xiàn)對水資源的凈化處理，從而使自來水達(dá)到城市用水的標(biāo)準(zhǔn)。而在應(yīng)用PAC懸浮床吸附過濾技術(shù)進(jìn)行自來水廠給水深度處理中，通常選用粒徑1~3mm的輕質(zhì)濾料作載體，用水泵使PAC炭漿在濾池中循環(huán)直至全部附著于載體表面，濾池水流采取向上流，當(dāng)PAC吸附效果降至預(yù)定值后，采用向下流沖洗法進(jìn)行部分再生。
1.3 PAC-硅藻土過濾聯(lián)用技術(shù)
簡稱為PDF技術(shù)，結(jié)合了硅藻土的有效除濁、除菌精濾能力和PAC對水中溶解性物質(zhì)的強(qiáng)吸附能力，采用自支撐濾膜形式進(jìn)行飲用水處理。選用適宜掛膜的固定支架填料填充濾器，將PAC和硅藻土按一定比例和用量配成漿液，用水泵進(jìn)行循環(huán)直至漿液變清濾膜形成，再開始濾水，當(dāng)過濾阻力增至預(yù)定值或出水水質(zhì)不符合要求時，采用反向水流將濾膜沖掉，再掛膜運(yùn)轉(zhuǎn)。PDF技術(shù)一般適用于小型水處理廠及飲水深度凈化。
2 粒狀活性炭（GAC）
粒狀活性炭因其適于填充固定床濾器的特點(diǎn)而被水處理工作者進(jìn)行了廣泛的研究。文獻(xiàn)中關(guān)于GAC的水處理應(yīng)用研究文章數(shù)量也遠(yuǎn)多于PAC的應(yīng)用研究文獻(xiàn)。但奇怪的是，在我國各大中型城市自來水廠中，GAC的應(yīng)用卻遠(yuǎn)比不上PAC那樣普及，原因可能有兩個，一是因GAC濾器固定投資和運(yùn)行成本較高，在我國尚未實(shí)施分質(zhì)供水之前，GAC的大量應(yīng)用勢必引起水價大幅上揚(yáng)，用戶難以承受；二是PAC的應(yīng)用具有靈活性，可隨時在出現(xiàn)高污染負(fù)荷時啟動，亦可隨時停用，被用作備用水處理劑，也就是說，建裝置的水廠多實(shí)際投運(yùn)的少。
2.1 側(cè)重于吸附作用的GAC的應(yīng)用研究進(jìn)展
由于活性炭屬于較昂貴的水處理劑，且目前水處理炭的低成本再生技術(shù)問題尚未完全解決，故GAC的應(yīng)用研究方向多以去除水中“三致”物及其前驅(qū)物為目標(biāo)，因?yàn)榇罅垦芯拷Y(jié)果表明，在此方面GAC是目前較好的處理劑。
針對飲用水源中的全溶解有機(jī)物（TOC）和致生物突變性有機(jī)物（Ames試驗(yàn)，陽性為具致突變性，陰性表示安全），水中可生物同化有機(jī)碳（AOC）是反映水中細(xì)菌生長的限制性營養(yǎng)水平，國外普遍采用該項(xiàng)指標(biāo)鑒定飲用水的生物穩(wěn)定性，盡可能低的AOC含量可避免供水管網(wǎng)中細(xì)菌的重新生長，從而避免飲用水的二次污染。
2.2 生物活性炭（BAC）
絕大部分的BAC水處理工藝都采用GAC作為生物膜的載體。大多數(shù)的BAC工序是與臭氧技術(shù)聯(lián)用的，即所謂的“O3-BAC水處理技術(shù)”。BAC技術(shù)多用于飲用水的深度處理，總體來講，BAC技術(shù)可去除的水中污染物的種類與PAC、GAC相同，但BAC對污染物的去除率更高，且因生化作用而使BAC不斷得到一定程度的再生，故使用壽命要比GAC和PAC長得多。
3 討論
探討含多種污染物的生活飲用水源中活性炭的選擇性吸附機(jī)理幾乎是不可能的，甚至是毫無意義的。之所以在此文中仍提此問題，是為了消除一些思維定勢。眾所周知，活性炭是一種非極性或弱極性的吸附劑，一般認(rèn)為其對非極性或弱極性且分子量不太大的吸附質(zhì)易于吸附，而對極性較強(qiáng)的吸附質(zhì)吸附效果較差甚至無效，這一論點(diǎn)用于氣相吸附領(lǐng)域一般是正確的。
4 結(jié)束語
隨著社會的發(fā)展，人們對水資源的需求量也不斷增加，因此就需要提高城市自來水廠給水深度處理的水平。就目前活性炭技術(shù)在給水深度處理中應(yīng)用的實(shí)際情況而言，該技術(shù)在不斷的應(yīng)用過程中得到了長足的發(fā)展，并且在發(fā)展的過程中進(jìn)行了改進(jìn)創(chuàng)新，從而使得活性炭技術(shù)能夠在自來水廠給水深度處理中發(fā)揮出更大的功效。并且由于活性炭技術(shù)在應(yīng)用過程中，不需要太多的經(jīng)費(fèi)和技術(shù)手段以及設(shè)備，使得其在現(xiàn)代的自來水廠給水深度處理中以及其他行業(yè)的凈水處理中都得到了廣泛的推廣應(yīng)用。并且隨著近代社會科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們的生活生產(chǎn)水平得到了明顯改善，人們的健康意識也不短提高，在現(xiàn)代的城市自來水廠給水深度處理中，活性炭的應(yīng)用更加頻繁和廣泛。通過本文對活性炭技術(shù)在給水深度處理中的應(yīng)用，相信讀者對其也有了進(jìn)一步的認(rèn)識，總而言之，活性炭技術(shù)是一種處理效果良好并且不會造成水體污染的技術(shù)，因此其應(yīng)該是給水深度處理中的首先選擇的技術(shù)。