在利用微生物进行水处理的体系内,无论厌氧型微生物还是好氧型微生物都可以使用活性炭作为载体与之联用,现在比较成熟的技术主要有两种:活性炭厌氧流化床和生物活性炭。厌氧流化床反应器适用于高浓度有机废水的处理。例如,应用于对含酚质量浓度为1000mg/L的废水的处理效果就很好,通过活性炭吸附,微生物分解,酚、CODCr和TOC的去除率可以分别达到99%,96%和97%。近年来也有人研究出一种新型载体———多孔聚合物载体,虽然处理效果稍好于单纯活性炭,但其造价太高,所以目前活性炭厌氧流化床方法仍有一定应用研究空间。 生物活性炭是指具有巨大比表面积及发达孔隙结构的活性炭,对水中有机物及溶解氧有很强的吸附特性,将其作为载体,使其成为微生物聚集、繁殖生长的良好场所,在适当的温度及营养条件下,同时发挥活性炭的吸附作用和微生物的生物降解作用的水处理技术,称为BAC法。BAC法是活性炭吸附与生物降解的协同作用,微生物活动对活性炭起到再生作用,能使20%~24%的活性炭得到再生。因此,生物活性炭大大延长了活性炭的再生周期。而活性炭也可减轻废水中有害物质对微生物的影响。目前,采用的BAC法多为好氧活性炭装置,所以,为保护装置内良好的好氧条件,可采用臭氧预氧化。此技术在欧洲水处理中应用很广,对多种废水的处理显示出了良好的处理效果。
总之活性炭应用于水处理至今,已有了很大发展,从开始单一活性炭吸附转变为现在的多种工艺方法联合应用。通过两种甚至多种材料之间的相互促进协同作用,可以取得更好的处理效果,这种联合所起到的作用往往要好于各种单一方法所起作用的加和。但目前存在的联合工艺并不是每种都很完善,有的虽然提高了污染物的去除率,可成本偏高或者操作程序上比较烦琐,这些都给活性炭联合工艺的推广带来一定的困难。所以,今后活性炭的研究应该从高效能、低成本、易操作等各方面综合考虑,也就是环境效益与经济效益的统一。
随着水体污染的日益加剧和水质标准的提高,各国对活性炭的应用方法的深入研究更为重视。活性炭与其他材料的联合也并不是都会取得理想的处理效果,成功的组合需在大量的试验中摸索。不过,可以预见,活性炭作为水处理中不可缺少的材料,必将得到更广泛地研究和应用。