水处理过程

GAC通常在凝结和沉淀过程之后用于水处理厂，并且通常在初步消毒步骤之后，在此期间可发生化学反应。此外，水通常在通过GAC吸附器之前进行消毒，以防止滋扰生物生长。在许多情况下，活性炭用作颗粒过滤介质以除去颗粒，尽管在美国的少数情况下和在欧洲的大多数情况下，GAC吸附器之前是用于除去颗粒的过滤器。

水通常向下通过GAC的填充床。反洗的频率取决于被除去的颗粒量和微生物生长的程度。GAC颗粒的一些混合在该步骤期间发生，尽管这种趋势通过反洗期间的粒度分层来抵消。尽管最常用的是并联的填充床下流式吸附器，但是可以使用许多其他流动模式，例如串联操作，上流式填充床和上流式膨胀床。

GAC的再生通常不在美国的水厂实施，就像在欧洲一样。如果GAC使用的目的是除了导致味道和气味的有机化合物之外还包括有机化合物的去除，那么再生在美国可能变得更加普遍。为GAC选择的接触器类型将受再生频率的影响。

在用GAC处理水供应之后，通常使用消毒后减少细菌的总数，其中一些细菌可能由于吸附器中的微生物生长而存在。通常使用足够的消毒剂以确保分配系统中的残留物以防止污染水。除了预先消毒之外还使用消毒后，因为通常通过与GAC反应消除在初步消毒步骤中使用的含水氧化剂。

在某些情况下，一些合成树脂可以用作GAC的替代物，或者它们可以与GAC结合使用以提供所需的水质。树脂和GAC之间的主要区别在于树脂通过施加酸，碱和/或盐，或非水溶剂或蒸汽的水溶液而再生，而GAC通常是热再生的。通常，树脂通常需要预处理步骤，该步骤取决于树脂的性质。

粉末状活性炭（PAC）现在在美国比GAC更常用。它通常用于控制水处理厂中各点的味道和气味，从供水入口到快速砂滤器之前。在沉淀池或快速砂滤器中移除PAC。在水处理过程中没有尝试再生它。PAC是否可用于除去那些引起令人不快的味道和气味的有机物，需要进一步检查。

由于原材料和制造工艺的变化，各种类型的GAC和PAC可商购获得。由于有机污染物的类型因地点而异，因此一种应用中最好的碳可能不是另一种应用中最好的。因此，必须对特定水源进行比较测试。

进入吸附水处理过程的化合物由高分子量腐殖质材料，天然或工业来源的低分子量有机化合物和先前处理的产物如氯化或臭氧化组成。一部分化学品可以通过澄清过程除去和/或被吸附剂或吸附床内的任何微生物絮凝物吸附。一些化合物可能是不可吸附的或仅非常弱的可吸附性。

离开吸附处理过程的化合物可以是进入植物的化学物质，或者它们可以是系统内的化学反应或微生物作用的产物。有机化合物可能出现在吸附柱的流出物中，因为可用的吸附位点是饱和的，或者因为它们被其他有机物从吸附位置取代。由于吸附通常是可逆的，当这些化合物的进水浓度降低时，吸附的化合物可能会解吸并出现在流出物中。这些现象可能导致流出物中化合物浓度高于流入物中出现的浓度。因此，进入吸附过程的有机物混合物的定性和定量变化都会影响由其产生的水的质量。

一般结论和建议

原水和消毒水供应可能含有有机化合物，这些化合物已被证明在实验动物或流行病学研究中具有致癌性或毒性。还存在大量未经鉴定的化合物或其对健康的影响尚未表征。适当操作的GAC系统可以去除或有效降低上述许多化合物的浓度。关于合成树脂的知识比关于GAC的知识少，但是已知它们可以用于去除某些类型的有机污染物。

截至目前，GAC处理水的信息未提供证据证明该过程在适当的操作条件下会产生有害的健康影响。然而，关于通过原始碳或再生碳可能产生这种效应的研究尚未完全

• 可能由GAC表面催化的反应;
• 消毒剂与GAC或吸附在其上的化合物的反应;
• 微生物介导的反应是过程的一部分;
  要么
• 通过在GAC上生长不需要的微生物。

还需要研究再生活性炭的性质以及吸附具有潜在健康影响的其他污染物。GAC再生的频率由水中的有机化合物及其竞争相互作用决定。有机化合物的种类和浓度可能在一年中不同的地点和季节之间有很大差异。竞争性相互作用是复杂的，并且如果没有来自待处理水的实验室和/或中试规模测试的数据，则目前无法预测。

虽然有充分证据表明GAC在消除许多健康问题有机物方面的有效性，但在量化与使用GAC有关的任何有害健康影响方面需要更多数据。但是，这种需要不应妨碍GAC目前在供水分析中明确表明存在潜在健康危害的地方，而这些危害可能大于使用GAC所产生的健康危害。

澄清过程（凝结，沉降，过滤）除去大量的一些有机物，尤其是某些类型的THM前体和可能与颗粒相关的相对不溶的化合物。在一些情况下，通过澄清除去THM前体可足以消除对吸附过程的需要。