粉末活性炭素技術、または協定プロセスは、Dupontによって最初に開発されました。粉末作動性炭素（PAC）を活性汚泥反応器に追加することにより、プロセスは活性炭の吸着特性と微生物の分解能力を使用して、生分解が困難な化合物を除去し、進行した治療の効果を達成できます。バイオフィルムに付属しているキャリアとしての粉末作動炭素は、高スラッジ濃度を維持できるため、システムの衝撃負荷抵抗が大幅に改善されます。
協定プロセスの流れとメカニズム
フローチャートから、このプロセスは本質的に活性炭素吸着生体酸化法であることが確認されています。活性炭の吸着と生化学的作用の利点を組み合わせることで、活性炭だけの高価なコストの問題を解決するだけでなく、生物学的方法だけが有機汚染物質の除去にのみ適しているという制限を破ります。
以下の図に示すように、粉末作動性炭素PACは、生化学治療システムに入る前に、粉砕された炭素PACを継続的または断続的にエアレーションタンクに比例して断続的に添加したり、一次沈降タンクから排水と混合したりすることができます。
協定プロセスの誕生以来、その作用のメカニズムは継続的に議論されており、2つの主要な代表理論があります。
1、吸着 - 分解 - 生物学的再生 - 有機物を除去するための吸収、PACおよび微生物の相乗効果
活性炭によって提供される巨大な表面積は、水中に有機物と酸素を吸着させることができます。微生物はPACの表面に付着し、分泌された細胞外酵素といくつかの酵素の活性中心が活性炭のマイクロポアに入り、吸着抵抗性の耐衝撃性有機物を小分子に分解し、吸着部位を再生し、PACの吸着機能を回復させることができます。分解後、小分子の有機物は微生物に栄養素とエネルギーを提供し、微生物の活性を改善し、したがって有機物の除去をより助長することができます。酵素分子がマイクロ孔に入ることができなくても、濃度の違いの存在のために、大部分と中の細孔の有機物が分解された場合、ミクロポアから大きな細孔と中の細孔に拡散した有機物は、微生物によって分解される可能性があることに言及する価値があります。
2、微生物分解と活性炭の吸着の単純な重ね合わせ
言うまでもなく、この理論は明らかに理論に反しています
1.いくつかの吸着サイクルの後、活性炭素が徐々に飽和した後、吸着能力が低下し、有機物の除去が下降傾向を示したため、PAC表面が飽和し、生物学的再生がなかったことを示しました。協定法は、活性汚泥法だけよりも優れています。実際、理論1または理論3に関係なく、PACバイオリージェネレーションの存在に関係なく、PACT法は活性汚泥法だけよりも優れています。
生物学的酸化は有機物の濃度に依存し、吸着は炭素粒子の表面に固定された有機物の濃度を増加させ、反応をより徹底的にします。
PACと活性汚泥は、スラッジの年齢に相当する曝気タンクに一緒にとどまり、耐火性の有機物は劣化する可能性があります。
炭素吸着は、耐衝撃性の有機物と微生物を同時に吸着させるため、生物と有機物の接触時間は延長されます。さらに、PACの細胞外酵素の吸着は、有機物の微生物分解を助長します。
協定プロセスのアプリケーションと注意
PACT法は、経済と治療効率の利点があるため、石油精製、石油化学、印刷、染色廃水、廃水の発生、有機化学廃水処理など、工業用廃水の治療に広く使用されています。
さらに、都市下水処理のためのPACT法は、活性汚泥法よりも優れている硝化効果を大幅に改善し、システムの全体的な除去効率を改善し、排水の品質を大幅に改善することができます。
1、産業廃水における協定プロセスの適用
PACTプロセスは、主にわが国の実際の産業廃水処理に適用されます。たとえば、PACTプロセスを使用して事前に処理されたPAM廃水を処理すると、酸素の利用効率が改善され、スラッジの沈降性能が向上し、有機物の80％以上を除去できます。化学産業公園では、PAC強化された活性汚泥を使用して、「3つの高」耐火性包括的な化学廃水を処理しました。 CODの除去効果はほぼ2倍になり、クロマの除去率は60-70％に達しました。 A2/O（PACT）プロセスを使用して、加水分解と酸性化後に染色および染色廃水を治療し、システムの冬の動作効果を効果的に改善し、ベンゼン環、厚い環、異種、およびその他の特徴的な有機汚染物質の治療効果を強化し、高分子質質の除去を著しく促進します。たとえば、国内の医薬品会社は、PACTプロセスを使用してベンゾチアゾールを含む医薬品廃水を治療し、活性炭のない活性汚泥法と比較して、PACTプロセスによるTOCおよびCODの除去率は54.8％および{8}}。衝撃負荷に対するシステムの耐性が改善され、システム内のベンゾチアゾール分解細菌がスクリーニングされました。
2、協定プロセスの適用は問題に注意を払う必要があります。
（1）スラッジ処理機器の選択を考慮する必要があります。 PACTは、活性汚泥曝気タンクに粉末作動炭素を加え、残りのスラッジは排出されたPACであり、耐摩耗性があり、ポンプボディ、タンクボディ、二次堆積タンクのスラッジスクレイピング機械、およびスラッジ処理機器に耐摩耗性が高い生物学的スラッジがあります。
（2）プロセスによって生成されるスラッジの高密度により、二次堆積タンクのスラッジスクレイピング機構とスラッジ処理装置の設計には、より高いねじれモーメント制限を採用する必要があります。
（3）炭素の量が大きい場合、出力水には高いPAC粒子が含まれています。この状況を改善するには、SBRシステムを使用するか、3段階フィルターを追加するか、二次堆積タンクの代わりに膜分離ユニットを使用することをお勧めします。
（4）PACTシステムにおけるPACの吸着能力は、断続的な等温吸着テストによって予測されるものとは異なり、関連するデータは、設計用の連続フロー処理テストによって取得する必要があります。
（5）PACの吸着能力は非常に強いため、空気に直接さらされると、周囲の環境で物質を吸収するのは簡単であるため、吸着部位がPAC障害を占めるため、生産またはテストでは気密保管に注意を払う必要があります。
協定プロセスの利点と短所
1、総窒素の除去効果を改善します
2、水処理の過程で、硝化細菌と硝化細菌は、水中のアンモニア窒素を硝酸窒素に酸化する可能性があり、窒素の作用下で炭素源が提供する炭素源が提供するエネルギーを使用して、窒素窒素を窒素に変換し、窒素中の窒素の除去を達成するために使用します。活性炭は、微生物の活性を高め、水中の硝化細菌と脱窒細菌の阻害物質を吸収することにより、スラッジの濃度を増加させ、総窒素の除去効果を改善します。
3、スラッジの沈降性能と脱水性能を改善し、スラッジ濃度を増やす
微生物のキャリアとして、スラッジシステムに加えられた活性炭は、フロックの形成と微生物の伝播を助長します。活性炭の吸着により、凝集剤と有機物がより密接に結合し、スラッジの密度が増加し、沈降性能と脱水性能が向上します。
生体系が困難な有機化合物の除去率を改善する
活性汚泥プロセスでは、汚染物質と微生物の間の接触時間は油圧滞在時間であり、その後、汚染物質がシステムから排出されます。協定プロセスでは、活性炭によって吸着された有機物は、スラッジと生物学的タンクと堆積タンクで継続的に循環することができ、これらの有機物と微生物の接触時間はスラッジの年齢と同等であるため、長い間生分解される可能性のある有機物質を分解するのが難しいです。
衝撃負荷の下でのプロセスの安定性を改善します
物質に対する活性炭の吸着能力は、水中の物質の濃度と密接に関連しています。汚染物質の濃度が高い場合、活性炭は汚染物質の吸着量を増加させ、水中の汚染物質の濃度を減少させます。汚染物質の濃度が低い場合、活性炭素は吸着された汚染物質を脱着を通して廃水に放出し、水中の汚染物質の濃度を増加させます。したがって、活性炭は、システム内の汚染物質の濃度を調節し、システムの安定性を高めるのに役割を果たすことができます。特に、衝撃負荷に耐性のないいくつかの微生物に対して良い保護的役割を果たすことができます。衝撃負荷抵抗の向上により、スラッジ生体の家畜化にも好ましい役割を果たします。
5、色の除去を改善し、臭気を排除し、発泡現象を排除します
石炭化学廃水の色、臭気、泡は、窒素ヘテロサイクル、フェノール化合物、ベンゼン系列などの有機化合物の酸化によって引き起こされます。活性炭はこれらの有機物を選択的に吸着させる可能性があるため、クロマの除去を改善し、臭気を排除し、発泡現象を排除できます。もちろん、PACTプロセスには、スラッジ処理施設に排出される飽和活性炭とスラッジの吸着など、いくつかの客観的な欠点もあり、スラッジ処理荷重が増加します。同時に、活性炭はスラッジで排出されるため、資源の無駄を引き起こします。この段階での活性炭の再生技術は、残りのスラッジで活性炭を再生し、活性炭の吸着能力を回復できることに言及する価値があります。 PACTプロセスと組み合わせて、スラッジリサイクルが実現できます。これには、優れた開発の見通しがあります。
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