20世紀(jì)50年代后，工業(yè)得到迅速發(fā)展，全球人口增長(zhǎng)迅猛。一方面，人類對(duì)水資源的需求以迅猛的速度擴(kuò)大；另一方面，日益嚴(yán)重的水污染大量侵蝕原本已經(jīng)稀缺的可消費(fèi)水資源。有報(bào)告顯示，全球每日約有200噸垃圾倒入河流和湖泊。每升廢水能夠污染8升淡水。這些污水流經(jīng)的亞洲城市的河流均被污染。
氨氮是我國地表水體中出現(xiàn)頻率相當(dāng)高的超標(biāo)污染物之一，為保證飲用水安全，必須采取相應(yīng)的處理措施。國內(nèi)對(duì)飲用水的深度處理多采用生物活性炭處理技術(shù)，顆粒狀活性炭盡管吸附性能較佳，但其價(jià)格較貴，使用壽命短。以天然頁巖礦石為原料的頁巖陶粒因具有比表面積大，空隙率高、微生物生長(zhǎng)好、價(jià)格低廉的特點(diǎn)而倍受青睞。
用生物陶粒柱和粉末活性炭作淹沒式中空纖維膜過濾裝置的預(yù)處理工藝處理飲用水的實(shí)驗(yàn)研究表明生物陶粒柱-PAC-膜過濾裝置系統(tǒng)的組合工藝處理飲用水可達(dá)到很好的效果。
生物陶粒柱對(duì)濁度和細(xì)菌的有效去除，減輕了膜過濾裝置的負(fù)荷，生物陶粒柱和粉末活性炭聯(lián)合作為預(yù)處理，可較大幅度地增加淹沒式中空纖維膜過濾裝置去除有機(jī)物的能力，生物陶粒柱對(duì)去除含氮污染物質(zhì)起著最為關(guān)鍵的作用，生物陶粒柱氨氮和亞硝酸鹽氮平均去除率分別為91.51%和98.12%。生物陶粒柱屬于生物膜水處理方法，生物固體平均停留時(shí)間與水力停留時(shí)間無關(guān)，適于世代時(shí)間長(zhǎng)的硝化菌繁衍、增殖。而作為填料的陶粒具有粗糙的表面和大量大于0.5μm的不規(guī)則的孔洞，有利于硝化菌在陶粒上固定生長(zhǎng)，不易被水沖刷，從而保持較高濃度。
