一、凈化工藝三階段

臭氧-生物活性炭水體深度處理工藝的凈化原理是活性炭吸附與生物降解共同作用，整個過程可以分為三個階段。

第一階段為新活性炭剛投加時期，此階段由于活性炭表面生物掛膜未形成，且活性炭比表面積較大、孔隙發(fā)達，此階段以活性炭吸附作用為主，生物分解性能較小；

第二階段為吸附-生物降解階段，此時新活性炭已運行一段時間，表面形成了一層生物掛膜，生物降解在活性炭表面開始作用，同時活性炭依然保持較強的吸附能力，此階段為活性炭吸附與生物降解共同作用階段；

第三階段以生物降解為主，此階段由于活性炭使用時間較長，活性炭孔隙接近飽和，吸附性能衰減嚴重，主要依靠表面生物降解作用完成凈水深度處理。

臭氧生物活性炭技術借助于臭氧氧化以及活性炭的聯(lián)合，構建起集約化的水資源凈化機制，活性炭的性能直接影響著該工藝的實際應用效果。

二、活性炭性能影響

 1、吸附性能

活性炭的吸附性能可分為靜態(tài)吸附及動態(tài)吸附。靜態(tài)吸附性能指的是碘吸附值和亞甲藍吸附值；動態(tài)吸附性能主要為評價進出水的有機物UV254及COD、TOC等指標去除效果。碘吸附值及亞甲藍吸附值總和與有機物吸附去除能力有顯著相關性。

根據(jù)實驗及活性炭工業(yè)應用運行監(jiān)測結果，隨著活性炭運行時間的延長，碘吸附值及亞甲藍吸附值值均呈下降趨勢，運行初期的降幅遠大于中后期。這也證明了初期活性炭以吸附為主，而中后期的吸附作用減弱，則以生物作用為主?；钚蕴客都映跗?，對于有機物UV254及COD的處理效果較好，能夠達到40%以上的去除率，隨著活性炭使用年限增長，由于處理環(huán)境差異，一般在使用3~7年后有機物去除率降至20%以下并逐漸趨于穩(wěn)定，證明在活性炭吸附能力減弱時，有機物的處理主要為表面生物降解穩(wěn)定作用。國內(nèi)有臭氧-生物活性炭濾池中活性炭投入未更換已超過7年仍能穩(wěn)定運行的實例。盡管其活性炭的吸附性能已經(jīng)較低(碘值小于400 mg/g)，說明生物降解為主的凈化仍能起到相應的作用。但是，市政自來水供應涉及千家萬戶的用水安全，所處理水源也深受季節(jié)及氣候的變化，還是建議盡量保證臭氧-生物活性炭在吸附-生物降解階段為宜，達到一定的使用年限后需要及時更換活性炭。

由于碘吸附值及亞甲藍吸附值為煤質顆?；钚蕴抗逃刑卣鳎c其破碎粒徑無明顯關聯(lián)，但是粒徑較大、表面粗糙的活性炭可以更快速的形成表面生物掛膜，有利于凈水廠深度處理過程中有機物的去除。

 2、物理性能

壓塊破碎顆?；钚蕴恐饕ぷ魑锢硇阅苡袕姸?、漂浮率、裝填密度、水分等。在活性炭使用期間，由于水流的不斷沖洗及反沖洗，會造成顆?；钚蕴恐g相互碰撞，對其物理性能造成影響。如果活性炭強度降低，會造成顆粒活性炭的擠壓、磨損破碎，使漂浮率升高，造成活性炭的流失以及處理能力的下降。

實驗結果表明，隨著活性炭投放時間增長，確實存在強度和平均粒徑下降的趨勢，但是一般強度下降區(qū)間也僅在1%~3%左右，如果新活性炭強度能夠達到95%左右，長時間使用后的活性炭依然能夠完全滿足標準要求。不過由于碰撞磨損因素，粒徑組成比例可能會達到標準臨界值附近，需要對其運行狀態(tài)進行關注。

壓塊破碎顆?；钚蕴砍跏紡姸?、含水量、裝填密度等基本指標與其破碎粒徑無明顯關聯(lián)，但是考慮到使用過程中的粒徑變化因素，在不影響其處理性能的前提下，選用較大粒度的顆粒活性炭有利于維持活性炭處理系統(tǒng)的穩(wěn)定。

3、可再生能力

活性炭的可再生能力是目前各活性炭應用廠家較為關注的性能，再生性能直接影響到廠家的用炭經(jīng)濟效益。如果綜合考慮凈水能力及出水指標，按照3年周期，使用再生活性炭能夠比全部使用新炭降低40%~50%的成本。目前主要的活性炭再生方式是熱再生法，采用轉爐或者多膛爐再生，一些即將報廢的斯列普活化爐也可以用于熱再生。活性炭再生會造成活性炭平均粒徑縮小、強度降低、炭損失等。因此，選用較大粒度的壓塊破碎顆粒炭有利于保證再生炭的性能指標，降低企業(yè)運行成本。

 (1)通過活性炭自身特性及凈水用活性炭相關標準分析，各項高指標的活性炭有利于提高水凈化處理效果，但是高指標的凈水用活性炭產(chǎn)品也使得企業(yè)成本增加，因此各水廠應根據(jù)自身水源狀況、水處理工藝特點、出廠水要求、制水成本等因素進行選炭實驗，選用符合標準及自身運行狀況的活性炭。

(2)綜合考慮到活性炭吸附處理性能、出水水質穩(wěn)定性、物理性能及可再生性能，同等條件下建議選用符合標準的粒度較大的壓塊破碎顆?；钚蕴浚?/span>8×30目(粒徑0.6~2.3 mm)。

(3)水廠應當加強在臭氧生物活性炭深度處理運行階段的管理，積極監(jiān)測出水水質，通過活性炭取樣檢測及出水水質監(jiān)測相結合的判定方式，判斷活性炭是否需要更換或再生。