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，使得人類面臨了嚴峻的水資源危機，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峻，因此，為了能夠使水資源能夠達到城市供水的標準，就需要采取一些合理的措施，對其進行凈化處理。在當前的水資源凈化過程中，通常會采用活性炭技術(shù)進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)，也即是強吸附性對水資源進行處理。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運而生，隨著活性炭技術(shù)在給水深度處理中的應用，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的殺菌凈水能力，而且還不會對水體產(chǎn)生負面影響。從活性炭技術(shù)在給水深度處理中的應用開始，通過這些年的發(fā)展應用，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，并且在當前社會的各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應用，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用進行了詳細闡述，希望能夠起到拋磚引玉的效果，使同行相互探討共同提高，進而為我國今后活性炭技術(shù)在給水深度處理中的應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的投加點有混凝前、與混凝操作同時進行、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用通過吸附和過濾的結(jié)合，來實現(xiàn)對水資源的凈化處理，從而使自來水達到城市用水的標準。而在應用PAC懸浮床吸附過濾技術(shù)進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PAC吸附效果降至預定值后，采用向下流沖洗法進行部分再生。
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)的強吸附能力，采用自支撐濾膜形式進行飲用水處理。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，用水泵進行循環(huán)直至漿液變清濾膜形成，再開始濾水，當過濾阻力增至預定值或出水水質(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而被水處理工作者進行了廣泛的研究。文獻中關(guān)于GAC的水處理應用研究文章數(shù)量也遠多于PAC的應用研究文獻。但奇怪的是，在我國各大中型城市自來水廠中，GAC的應用卻遠比不上PAC那樣普及，原因可能有兩個，一是因GAC濾器固定投資和運行成本較高，在我國尚未實施分質(zhì)供水之前，GAC的大量應用勢必引起水價大幅上揚，用戶難以承受；二是PAC的應用具有靈活性，可隨時在出現(xiàn)高污染負荷時啟動，亦可隨時停用，被用作備用水處理劑，也就是說，建裝置的水廠多實際投運的少。
2.1 側(cè)重于吸附作用的GAC的應用研究進展
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的應用研究方向多以去除水中“三致”物及其前驅(qū)物為目標，因為大量研究結(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物（TOC）和致生物突變性有機物（Ames試驗，陽性為具致突變性，陰性表示安全），水中可生物同化有機碳（AOC）是反映水中細菌生長的限制性營養(yǎng)水平，國外普遍采用該項指標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，而對極性較強的吸附質(zhì)吸附效果較差甚至無效，這一論點用于氣相吸附領(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用的實際情況而言，該技術(shù)在不斷的應用過程中得到了長足的發(fā)展，并且在發(fā)展的過程中進行了改進創(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)在應用過程中，不需要太多的經(jīng)費和技術(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用。并且隨著近代社會科學技術(shù)的不斷進步，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用，相信讀者對其也有了進一步的認識，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)，因此其應該是給水深度處理中的首先選擇的技術(shù)。