CN113680327A - 改性吸附活性炭和改性生物活性炭的制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了改性吸附活性炭和改性生物活性炭的制备方法及应用。改性吸附活性炭的制备方法，包括以下步骤：获取炭材料；对炭材料进行一级改性处理，通过一级改性处理在炭材料表面生成酸性基团，得到中间体；对中间体进行二级改性处理，通过二级改性处理在中间体表面生成磺酸基团，即得到改性吸附活性炭。改性生物活性炭的制备方法，包括以下步骤：采用上述第一方面的改性吸附活性炭的制备方法制备改性吸附活性炭；制备含有水处理菌种的培养液；将改性吸附活性炭浸渍于培养液中，一段时间后固液分离和干燥，即得到改性生物活性炭。本发明的工艺简单，所得材料的性能好。

Description

改性吸附活性炭和改性生物活性炭的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及活性污泥水处理的技术领域，具体而言，涉及改性吸附活性炭和改性生物活性炭的制备方法及应用。
背景技术
生活污水处理工艺目前已较为成熟，其核心技术为活性污泥法和生物膜法，以上两种方法为核心衍生和发展形成的不同生活污水处理工艺有A/O工艺、A2O工艺、多级AO工艺、氧化沟工艺、序批式活性污泥法(SBR)、CASS工艺、膜生物反应器(MBR)、生物流化床、生物接触氧化法、曝气生物滤池等。在实际生活污水处理过程中，为了使生活污水中污染物(SS、COD、BOD、氨氮、TN、TP等)被有效去除，确保处理后产水稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的标准，往往采用一种或多种工艺的组合。
随着我国水污染问题日益突显，城镇污水处理厂污染物排放标准的提高已是大势所趋。原有的污水处理厂排放出的达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A水，其水质仅相当于《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中的劣Ⅴ类水，即一级A水的水体中仍然含有很多引起水体富营养化的污染物质。这种一级A水排放到无自净能力的水体环境中，不仅不能使水体得到修复，反而会污染水体，导致出现“越治越脏”的现象。因此，我国多地已经出台新政策，要求现有达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A排放标准的城镇污水处理厂需要提标至《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅳ类标准，对于水源水域敏感地区如长江经济带流域等，逐步要求需达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中III类标准。
面对提标，传统生化处理工艺如需达新排放标准，需延长水力停留时间，或在后端增加深度处理单元(如臭氧氧化单元、硝化反硝化单元等)，会极大增加系统占地面积、投资成本和运行费用。
发明内容
为了使活性污泥法水处理的产水达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中的Ⅳ类标准，本申请的申请人在已经提交的申请号分别为2021105890086、2021105891869、2021211870329和2021211813858的四件中国专利申请中公开了污水处理系统和污水处理方法。
在传统方法和系统中，活性炭粉末应用于PACT(全称为：Powdered ActivatedCarbon Treatment Process)工艺，其中的活性炭粉末仅仅发挥吸附功能；上述方法和系统中首先采用了可替代传统PACT工艺的BACT(全称为：Biology Biological ActivatedCarbon Treatment Process)工艺，在BACT工艺中，投加的改性生物活性炭除了具有吸附功能之外，在投加到活性污泥中之前已固载有微生物(即菌种)，这些提前固载的微生物会显著提升污水处理效果；然后，进一步投加改性吸附活性炭与泥水混合物和除磷剂进行除磷反应以提升除磷效果。
上述方法和系统通过两次投加活性炭进行污水处理，简化了工艺和设备，并最终确保出水的COD、BOD、氨氮、TN、TP等污染物达标排放。
本申请的申请人在择料过程中发现，现有技术中的改性吸附活性炭和改性生物活性炭大部分存在吸附性能差、菌种数量有限、制备工艺复杂等缺点，而高度满足上述两级活性炭处理的材料售价又太高。
因此，第一方面，本发明的目的在于提供工艺简单、所得材料性能好的改性吸附活性炭的制备方法，制备得到的改性吸附活性炭具有优异的吸附性能，因此，既可以参与传统的PACT反应，也可以参与除磷反应。
第二方面，本发明的目的在于提供工艺简单、所得材料性能好的改性生物活性炭的制备方法，制备得到的改性生物活性炭不仅具有优异的吸附性能，而且，一方面可极大缩短活性污泥中菌种的驯化时间，提升污染物去除效率，另一方面可作为微生物的附着和生长的生物载体，有利于菌种特别是硝化菌种的繁殖与生长，丰富微生物种群数量，减少对异养微生物或硝化微生物的抑制，提高活性污泥的生化活性及污泥量，从而提高对COD、TN、TP等污染物的去除效果，非常适合于参与BACT反应。
第三方面，本发明的目的在于提供上述的改性吸附活性炭和改性生物活性炭的制备方法的应用。
为了实现上述第一方面的目的，本发明提供了改性吸附活性炭的制备方法。技术方案如下：
改性吸附活性炭的制备方法，所述改性吸附活性炭主要用于负载水处理菌种或者被投加到活性污泥法水处理的活性污泥中，制备方法包括以下步骤：获取炭材料；对炭材料进行一级改性处理，通过一级改性处理在炭材料表面生成酸性基团，得到中间体；对中间体进行二级改性处理，通过二级改性处理在中间体表面生成磺酸基团，即得到改性吸附活性炭。
进一步地是，所述炭材料由生物质原料经炭化和活化后得到；所述炭材料的粒度为100～400目。
进一步地是，所述一级改性处理采用酸液进行浸渍处理，固液分离、水洗和干燥后得到中间体；并且/或者，所述一级改性处理采用含有磺酸基团的阴离子表面活性剂进行浸渍处理，固液分离、水洗和干燥后得到改性吸附活性炭。
进一步地是，所述酸液为硝酸，硝酸的浓度为1～2mol/L，浸渍时间为1～3小时。
进一步地是，所述阴离子表面活性剂为木质素磺酸盐，中间体与木质素磺酸盐的质量比为1：(5～10)，浸渍时间为7～11小时，木质素磺酸盐溶液的pH为2～9。
为了实现上述第二方面的目的，本发明提供了改性生物活性炭的制备方法。技术方案如下：
改性生物活性炭的制备方法，所述改性生物活性炭主要用于被投加到活性污泥法水处理的活性污泥中，制备方法包括以下步骤：采用上述第一方面的改性吸附活性炭的制备方法制备改性吸附活性炭；制备含有水处理菌种的培养液；将改性吸附活性炭浸渍于培养液中，一段时间后固液分离和干燥，即得到改性生物活性炭。
进一步地是，培养液的制备方法包括步骤：制备培养基；在培养基中接种活性污泥，培养、驯化后即得到培养液。
进一步地是，每克改性生物活性炭中含有的有效活菌含量≥5*109个。
为了实现上述第三方面的目的，本发明提供了污水处理方法。技术方案如下：
污水处理方法，包括步骤：将由第一方面的改性吸附活性炭的制备方法制备得到的改性吸附活性炭和/或由第二方面的改性生物活性炭的制备方法制备得到的改性生物活性炭投加到活性污泥法水处理的活性污泥中。
进一步地是，包括步骤：采用改性吸附活性炭或改性生物活性炭与活性污泥和污水反应，输出泥水混合物；采用改性吸附活性炭与泥水混合物和除磷剂反应。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为实施例1的改性吸附活性炭的红外吸收光谱。
图2为实施例2中采用的污水处理系统的结构示意图。
图3为实施例3中采用的污水处理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：
本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
本发明的改性吸附活性炭的制备方法具体实施时包括以下步骤：
(1)获取炭材料，具体如下：
所述炭材料由生物质原料经炭化和活化后得到，具体为：将生物质原料在500～700℃下绝氧炭化，得到炭化料；将炭化料在800～900℃下用水蒸汽进行活化，即得到炭材料；其中，绝氧炭化可分两步进行，在第一次炭化后对材料进行成型，然后再进行二次炭化。
所述炭材料的粒度为100～400目，便于获得较高的比表面积和较大的硬度。
在进行改性之前，优选将炭材料在103℃中的烘箱中干燥至恒重，有利于后续工序中改性参数的控制。
(2)对炭材料进行一级改性处理，通过一级改性处理在炭材料表面生成酸性基团，得到中间体，具体如下：
所述一级改性处理采用酸液进行浸渍处理，固液分离、水洗和干燥后得到中间体；通过酸浸处理，炭材料的表面更加均匀，有利于分子扩散。
所述酸液为硝酸，硝酸相比于其它酸液而言具有更强的氧化性，能够使炭材料表面更多的含氧官能团转变为酸性基团，从而增加了亲水性；并且，更多的酸性基团数量有利于在与木质素磺酸盐反应中生成更多的磺酸基团，进一步提高亲水性，有利于负载菌种。
硝酸的浓度为1～2mol/L，浸渍时间为1～3小时，高于或低于上述数值范围的酸浸处理，会对酸性基团的数量以及强度造成不利影响。
(3)对中间体进行二级改性处理，通过二级改性处理在中间体表面生成磺酸基团，即得到改性吸附活性炭，具体如下：
所述一级改性处理采用含有磺酸基团的阴离子表面活性剂进行浸渍处理，固液分离、水洗和干燥后得到改性吸附活性炭；磺酸基团的亲水性比酚羟基、醇羟基、羰基的亲水性好，而磺酸盐又是阴离子表面活性剂的主要类别，由此，采用含有磺酸基团的阴离子表面活性剂进行浸渍处理，有助于改变中间体的表面性质。
所述阴离子表面活性剂为木质素磺酸盐，由此，价格便宜，易于获取。进一步地是，木质素磺酸盐优选为木质素磺酸钠，其化学式为C20H24Na2O10S2，无特殊异味，无毒，成本低、环境友好，在水中具有较强的分散能力，有助于均匀地与中间体反应。
中间体与木质素磺酸钠的质量比为1：(5～10)，浸渍时间为7～11小时；低于上述数值范围时，改性吸附活性炭表面的磺酸基团数量较少，对亲水性的提升不理想；高于上述数值范围时，改性吸附活性炭的亲水性趋于稳定，提升不再明显。
木质素磺酸钠溶液的pH为2～9，强酸条件导致木质素磺酸钠不易电离，与中间体表面电位反应几率小，导致其吸附常数小。溶液转变为碱性后，中间体表面负电性增加，与木质素磺酸钠更加不易反应。
以下通过实施例来说明本发明的改性吸附活性炭的制备方法的有益效果。
实施例1
首先，取重量为10g、粒度为200目、比表面积为785m2/g、n(O)/n(C)为6.43％的炭材料，在103℃下烘干至恒重后取出。然后，将炭材料加入到盛有1.5mol/L硝酸的烧杯中，常温下搅拌2小时后过滤，水洗至中性，90～100℃条件下烘干至恒重，得到中间体。再然后，将中间体和质量分数为0.5％的木质素磺酸钠溶液按照中间体与木质素磺酸钠的质量比为1：5的比例混合，反应9小时后过滤，在90～100℃条件下烘干8小时，即得到改性吸附活性炭。
表1显示了采用不同pH的木质素磺酸钠溶液制备得到的改性吸附活性炭的性能参数。
表1
Figure BDA0003229078180000061
从表1可以看出，pH增加，中间体对木质素磺酸钠的平衡吸附量在逐渐降低，吸附常数出现先上升后降低的趋势。
当pH为2时，改性吸附活性炭的比表面积为886.7m2/g、n(O)/n(C)为8.12％，由此可见，与炭材料相比，改性吸附活性炭的孔洞增多，比表面积增大，含氧官能团增加，因而吸附能力得到显著改进。
n(O)/n(C)的含义为：氧原子和碳原子的摩尔比。n(O)/n(C)的数值越高，说明含氧官能团越多。
当pH为2时，改性吸附活性炭的红外吸收光谱如图1所示。
图1中，在3425cm-1、1124cm-1、1043cm-1检测到的波峰分别对应于-OH、甲氧基中醚和磺酸基，在1655cm-1、1529、1447cm-1三处检测到苯环骨架峰，这几类基团的波峰为木质素磺酸钠特有波峰。在2922cm-1、1620cm-1、1385cm-1、1041cm-1检测到的波峰分别对应于-C-H、-C＝O、-C＝C和-C-O-H，这几个基团对应的波峰为活性炭的特有波峰。
上述的改性吸附活性炭的应用主要为：
(1)作为负载水处理菌种的载体，具体在下文中进行描述。
(2)参与PACT反应；
(3)在申请号分别为2021105890086、2021105891869、2021211870329和2021211813858的中国专利申请记载的污水处理方法和系统中，被第三加料装置投加到膜组件或沉降池中参与除磷反应。
本发明的改性生物活性炭的制备方法具体实施时包括以下步骤：
(1)采用上述的改性吸附活性炭的制备方法制备得到的改性吸附活性炭；
与传统的活性炭相比，本发明上述的改性吸附活性炭经过两次改性后不仅亲水性显著提升，能够强力吸附污水中的污染物，而且改性吸附活性炭表面具有丰富的含氧官能团，这些含氧官能团能够与菌种群之间形成化学键，从而将菌种牢牢固定在改性吸附活性炭的表面。
(2)制备含有水处理菌种的培养液，具体如下：
首先制备培养基，培养基的pH为6.8～7.2，含有质量分数为0.2％的牛肉膏、1.0％的蛋白胨、2％的琼脂、0.2％的NaCl；然后，将活性污泥加入到培养基中，在20～30℃、160rpm/min条件下富集，同时加入葡糖糖，磷酸二氢钾，碳酸氢铵中至少一种进行培养和驯化，固液分离即得到培养液。
所述活性污泥中含有菌种群，菌种群包括共生固氮菌，自身固氮菌、乳酸菌、硫细菌、硝化菌、亚硝化菌、反硝化菌、斯氏杆菌、甲烷菌、芽孢杆菌、硝酸菌、聚磷菌中的任意几种，可以但是不限于直接从现有污水厂中获取活性污泥。
(3)将改性吸附活性炭浸渍于培养液中，一段时间后固液分离和干燥，即得到改性生物活性炭。
干燥在20～30℃下进行，以保护菌种的活性。
改性吸附活性炭与培养液的质量比满足使制备得到的每克改性生物活性炭中含有的有效活菌含量≥5*109个为优，从而确保较好的生化作用。
所得改性生物活性炭的比重为1：(0.8～0.92)，即改性生物活性炭的比重比水小，因此，在将改性生物活性炭投入污水后，可以借助改性生物活性炭在污水中的浮力快速扩散，使得菌种高速繁殖膨胀，快速消耗废水中的污染物。
上述的改性生物活性炭的应用主要为在申请号分别为2021105890086、2021105891869、2021211870329和2021211813858的中国专利申请记载的污水处理方法和系统中，被第一加料装置投加到好氧区中参与BACT反应。
以下通过实施例来说明本发明的改性吸附活性炭的制备方法以及改性生物活性炭的制备方法在应用时取得的有益效果。
实施例2
图2为本实施例中采用的污水处理系统的结构示意图，采用的是申请号为2021105891869和2021211813858的中国专利申请中图1所记载的污水处理系统。
如图2所示，污水处理系统包括第一固液分离单元100、BACT反应单元、第二固液分离单元、污泥输送单元、脱水单元和消毒单元；其中，
所述第一固液分离单元100用于对污水进行固液分离处理并输出第一母液；所述第一固液分离单元100包括依次连接的粗格栅110、细格栅120和沉砂池130，粗格栅110的栅条间隙宽度为10～15mm，细格栅120的栅条间隙宽度为1～5mm，砂砾在沉砂池130中自然沉降，所得第一母液的SS≤200mg/L。
所述BACT反应单元包括具有厌氧区211、缺氧区212、好氧区213的BACT反应池210、向好氧区213中输入改性生物活性炭的第一加料装置220以及向缺氧区212中输入碳源的第二加料装置230，BACT反应池210内有活性污泥，第一母液在BACT反应池210中反应后输出泥水混合物。
为了促进好氧区213内改性生物活性炭的均匀分布以及提供好氧反应环境，好氧区213内设有第一曝气装置，在第一曝气装置的搅拌作用下，第一母液、活性污泥和改性生物活性炭充分混合，并随着混合物的流动，混合物在厌氧区211、缺氧区212、好氧区213中均匀分布直至动态平衡，第一母液中的大部分污染物(主要为COD、氨氮、TN)在被改性生物活性炭强化的生化作用与吸附作用下得以去除。
同样地，为了促进缺氧区212内碳源的均匀分布以及提供缺氧反应环境，缺氧区212内设有搅拌装置。
所述第二固液分离单元包括过滤器、向泥水混合物中输入改性吸附活性炭的第三加料装置320以及向泥水混合物中输入除磷剂的第四加料装置330，过滤器的过滤介质对泥水混合物与改性吸附活性炭和除磷剂反应后的混合物进行过滤，输出污泥和第二母液。
过滤器优选采用本申请的申请人已申请的名称为一种导流板及平板膜元件(公开号为CN110790367A)、名称为一种碟片式改性膜片(公开号为CN105413492A)或名称为一种新型水处理膜组件(公开号CN205216598U)的中国专利中所公开的膜组件310。
第二固液分离单元可以与BACT反应池210相互独立放置，也可以直接设置于BACT反应池210的好氧区213内部；当第二固液分离单元与BACT反应池210相互独立放置时，第二固液分离单元还具有第二曝气装置，第二曝气装置一方面能够使泥水混合物与改性吸附活性炭和除磷剂充分地混合，另一方面能够对膜组件310的膜片进行冲刷，延缓膜片的通量下降；当第二固液分离单元直接设于好氧区213时，不仅可以节约占地面积，而且由于好氧区213内设有第一曝气装置，因此可以不再设置第二曝气装置，可以显著节约设备投入成本。
污泥输送单元包括将第二固液分离单元输出的部分污泥回流至好氧区213的污泥回流泵410以及将第二固液分离单元输出的未回流的污泥输入脱水单元的污泥输送泵420。此外，污泥输送单元还包括将好氧区213的部分泥水混合物回流至缺氧区212的第一泥水回流泵430以及将缺氧区212的部分泥水混合物回流至厌氧区211的第二泥水回流泵440。
所述脱水单元用于对第二固液分离单元输出的未回流的污泥进行脱水处理，所述脱水单元包括依次连接的污泥浓缩池510和污泥脱水装置520，其中，污泥脱水装置520为板框压滤机或带式压滤机；脱水后的泥饼外运处置，可作为活性炭制作原料，也可以堆肥制成有机肥料。
所述消毒单元用于对第二母液进行消毒处理，所述消毒单元包括紫外消毒池600。
每克改性生物活性炭中含有的有效活菌含量≥5*109个；每吨改性吸附活性炭可吸附的COD含量为100～300千克。
表2为第一固液分离单元100进水和消毒池600出水的水质检测结果。
表2
水质参数 进水浓度(mg/L) 出水浓度(mg/L) 去除率(％)
COD 112.4 18.2 83.8
BOD<sub>5</sub> 65.3 3.2 95.1
氨氮 35.04 1.1 96.9
TN(以N计) 37.1 1.3 96.5
TP(以P计) 2.62 0.1 96.2
从表2可以看出，出水达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中的Ⅳ类标准。
实施例3
图3为本实施例中采用的污水处理系统的结构示意图，采用的是申请号为2021105890086和2021211870329的中国专利申请中图1所记载的污水处理系统。
图3所示，污水处理系统包括第一固液分离单元100、BACT反应单元、第二固液分离单元、污泥输送单元、脱水单元、第三固液分离单元和消毒单元；其中，
所述第一固液分离单元100用于对污水进行固液分离处理并输出第一母液；所述第一固液分离单元100包括依次连接的粗格栅110、细格栅120和沉砂池130，粗格栅110的栅条间隙宽度为10～15mm，细格栅120的栅条间隙宽度为1～5mm，砂砾在沉砂池130中自然沉降，所得第一母液的SS≤200mg/L。
所述BACT反应单元包括具有厌氧区211、缺氧区212、好氧区213的BACT反应池210、向好氧区213中输入改性生物活性炭的第一加料装置220以及向缺氧区212中输入碳源的第二加料装置230，BACT反应池210内有活性污泥，第一母液在BACT反应池210中反应后输出泥水混合物。
为了促进好氧区213内改性生物活性炭的均匀分布以及提供好氧反应环境，好氧区213内设有曝气装置，在曝气装置的搅拌作用下，第一母液、活性污泥和改性生物活性炭充分混合，并随着混合物的流动，混合物在厌氧区211、缺氧区212、好氧区213中均匀分布直至动态平衡，第一母液中的大部分污染物(主要为COD、氨氮、TN)在被改性生物活性炭强化的生化作用与吸附作用下得以去除。
同样地，为了促进缺氧区212内碳源的均匀分布以及提供缺氧反应环境，缺氧区212内设有搅拌装置。
所述第二固液分离单元包括沉降池310、向泥水混合物中输入改性吸附活性炭的第三加料装置320以及向泥水混合物中输入除磷剂的第四加料装置330，泥水混合物、改性吸附活性炭和除磷剂在沉降池310中反应并进行自由沉降，输出污泥和上清液；上清液经过沉降池310上的溢流堰排排入第三固液分离单元。
为了使泥水混合物与改性吸附活性炭和除磷剂充分地混合，第三加料装置320和第四加料装置330在沉降池310的泥水混合物进水管处投料，由此，依靠进水管管道内的流水动力，使泥水混合物与改性吸附活性炭和除磷剂充分地混合后进入沉降池310。
所述污泥输送单元包括将第二固液分离单元输出的部分污泥回流至BACT反应池210的厌氧区211的污泥回流泵410、将第二固液分离单元输出的未回流的污泥输入脱水单元的污泥输送泵410以及将好氧区213的部分泥水混合物回流至缺氧区212的泥水回流泵430。
所述脱水单元用于对第二固液分离单元输出的未回流的污泥进行脱水处理，所述脱水单元包括依次连接的污泥浓缩池510和污泥脱水装置520，其中，污泥脱水装置520为板框压滤机或带式压滤机；脱水后的泥饼外运处置，可作为活性炭制作原料，也可以堆肥制成有机肥料。
所述第三固液分离单元用于对上清液进行固液分离处理并输出第二母液；所述第三固液分离单元包括过滤器，所述过滤器优选为纤维转盘滤池700，其对粒度≥10μm的颗粒物的拦截率≥99.5％，所得第二母液的SS≤10mg/L。
所述消毒单元用于对第二母液进行消毒处理，所述消毒单元包括紫外消毒池600。
每克改性生物活性炭中含有的有效活菌含量≥6.2*109个；每吨改性吸附活性炭可吸附的COD含量为100～500千克。
表3为第一固液分离单元100进水和消毒池600出水的水质检测结果。
表3
水质参数 进水浓度(mg/L) 出水浓度(mg/L) 去除率(％)
COD 77 9.4 87.8
BOD<sub>5</sub> 38.2 2.3 94.0
氨氮 20.29 0.8 96.1
TN(以N计) 52 0.9 98.3
TP(以P计) 1.98 0.11 94.4
从表3可以看出，出水达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中的Ⅲ类标准。
部分符号和术语的定义如下：
COD：化学需氧量，指在一定条件下氧化水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，通常以每升水需要氧化剂的毫克数计算。
BOD5：生化需氧量(常记为BOD)是指在一定条件下，微生物分解存在于水中的可生化降解有机物所进行的生物化学反应过程中所消耗的溶解氧的数量，如果进行生物氧化的时间为五天就称为五日生化需氧量(BOD5)。
氨氮：指以氨或铵离子形式存在的化合氮，即水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4 +)形式存在的氮。
TP：总磷，指水中各种形态的无机磷和有机磷的总量，包括正磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐、聚合磷酸盐等无机盐和有机磷酸盐。
TN：总氮，指水中各种形态无机氮和有机氮的总量，包括NO3-、NO2-和NH4 +等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮，通常以每升水含氮毫克数计算。
SS：指悬浮在水中的固体物质，包括不溶于水中的无机物、有机物及泥砂、黏土、微生物等。
以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.改性吸附活性炭的制备方法，所述改性吸附活性炭主要用于负载水处理菌种或者被投加到活性污泥法水处理的活性污泥中，制备方法包括以下步骤：
获取炭材料；
对炭材料进行一级改性处理，通过一级改性处理在炭材料表面生成酸性基团，得到中间体；
对中间体进行二级改性处理，通过二级改性处理在中间体表面生成磺酸基团，即得到改性吸附活性炭。
2.如权利要求1所述的改性吸附活性炭的制备方法，其特征在于：所述炭材料由生物质原料经炭化和活化后得到；所述炭材料的粒度为100～400目。
3.如权利要求1所述的改性吸附活性炭的制备方法，其特征在于：所述一级改性处理采用酸液进行浸渍处理，固液分离、水洗和干燥后得到中间体；并且/或者，所述一级改性处理采用含有磺酸基团的阴离子表面活性剂进行浸渍处理，固液分离、水洗和干燥后得到改性吸附活性炭。
4.如权利要求3所述的改性吸附活性炭的制备方法，其特征在于：所述酸液为硝酸，硝酸的浓度为1～2mol/L，浸渍时间为1～3小时。
5.如权利要求3所述的改性吸附活性炭的制备方法，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为木质素磺酸盐，中间体与木质素磺酸盐的质量比为1：(5～10)，浸渍时间为7～11小时，木质素磺酸盐溶液的pH为2～9。
6.改性生物活性炭的制备方法，所述改性生物活性炭主要用于被投加到活性污泥法水处理的活性污泥中，制备方法包括以下步骤：
采用权利要求1-5之一所述的制备方法制备改性吸附活性炭；
制备含有水处理菌种的培养液；
将改性吸附活性炭浸渍于培养液中，一段时间后固液分离和干燥，即得到改性生物活性炭。
7.如权利要求6所述的改性生物活性炭的制备方法，其特征在于：培养液的制备方法包括步骤：制备培养基；在培养基中接种活性污泥，培养、驯化后即得到培养液。
8.如权利要求6所述的改性生物活性炭的制备方法，其特征在于：每克改性生物活性炭中含有的有效活菌含量≥5*109个。
9.污水处理方法，包括步骤：将由权利要求1-5之一所述的制备方法制备得到的改性吸附活性炭和/或由权利要求6-8之一所述的制备方法制备得到的改性生物活性炭投加到活性污泥法水处理的活性污泥中。
10.如权利要求9所述的污水处理方法，其特征在于：包括步骤：
采用改性吸附活性炭或改性生物活性炭与活性污泥和污水反应，输出泥水混合物；
采用改性吸附活性炭与泥水混合物和除磷剂反应。
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