生物炭與水質(zhì)凈化中的應(yīng)用

生物炭具有巨大的比表面積，發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和豐富的含氧官能團(tuán)（羧基、酚/氫醌類(lèi)物質(zhì)），同時(shí)又富含礦物質(zhì)，如鉀、鈣、鎂、鐵磷等物質(zhì)，特有理化特性使其通過(guò)表面吸附、絡(luò)合反應(yīng)、離子交換以及形成沉淀等對(duì)水中的污染物進(jìn)行富集而達(dá)到去除的效果。

碳源對(duì)污水生化處理工藝的重要作用

碳源不足導(dǎo)致生化處理單元的脫氮除磷效果不能達(dá)到理想狀態(tài)，從而影響出水水質(zhì)的穩(wěn)定。生化處理為什么需要碳源，要從生化過(guò)程理解。生物脫氮，是反硝化細(xì)菌利用亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌聯(lián)合作用生成的硝酸鹽混合液，在缺氧條件下分解碳源產(chǎn)生的能量，將硝酸鹽轉(zhuǎn)換成氮?dú)猓簧锍祝蔷哿拙趨捬鯒l件下分解進(jìn)水中的碳源等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成自身的能量同時(shí)釋放體內(nèi)的磷，再在好氧條件下利用合成的能量超量吸收磷，通過(guò)排除剩余污泥，達(dá)到除磷的效果。

所以，碳源是影響生化過(guò)程脫氮除磷能力與效率的主要因素，碳源不足，將影響脫氮除磷最佳效果的實(shí)現(xiàn)。在污水處理工藝中，如果碳源不足，通過(guò)外加碳源來(lái)提升水質(zhì)凈化效果。常用的外加碳源有甲醇、乙酸、酒業(yè)廢水、乙酸鹽、淀粉、葡萄糖、乙酸鈉、復(fù)合碳源和食品加工廢水等。另一種方式是內(nèi)加碳源，指的是在污水處理凈化中直接借助污水處理中的自身性元素進(jìn)行污水處理凈化，常見(jiàn)的污水處理內(nèi)加碳源凈化選擇有污水水解和污泥水解兩種。

活性炭在水質(zhì)凈化作用

在水質(zhì)凈化中使用的活性炭主要有顆粒活性炭和粉末活性炭?jī)煞N形式，目前使用較多的是顆粒活性炭。由于活性炭特有的高比表面積，使其具有很強(qiáng)的吸污去污能力。

除了顆粒活性炭外，目前還出現(xiàn)了活性炭纖維，它是一種纖維狀活性炭，比表面積大、孔徑窄、微孔容積大，比顆粒活性炭具有更佳的吸附容量和更快的吸附動(dòng)力學(xué)性能，可再生循環(huán)使用，是一種理想環(huán)保材料，在凈水領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

隨著材料領(lǐng)域的不斷發(fā)展，越來(lái)越多具有新性能、新結(jié)構(gòu)、能夠滿(mǎn)足不同需求的新型生物炭復(fù)合材料， 通過(guò)負(fù)載材料能夠改善生物炭基本的理化性質(zhì)， 給予生物炭更多的表面活性位點(diǎn)， 同時(shí)還能增強(qiáng)生物炭的回收利用率，其綜合性能通常優(yōu)于單一生物炭材料的材料被開(kāi)發(fā)和利用。所以生物炭在水質(zhì)凈化領(lǐng)域上還具有較大的應(yīng)用潛力。