粉末活性炭处理（Powdered activated carbon treatment, PACT）工艺是一种向活性污泥系统中投加粉末活性炭，形成复合式生物反应器的新型水处理工艺，其工艺特点是粉末活性炭（PAC）颗粒包裹在活性污泥絮体中，通过活性炭吸附和生物降解的有机结合，强化活性污泥絮体的净化功能，提高系统的处理能力。陈莉荣等对PACT法处理煤制油废水的效果和工艺条件作了研究。
1、试验废水和方法
（1）试验废水
试验废水取自某煤制油厂低浓度含油废水储罐，废水中各项指标的平均值：COD为172mg·L-1，BOD5为27.5mg·L-1，NH3-N质量浓度为24.0 mg·L-1，SS质量浓度为36 mg·L-1，油质量浓度为16.0 mg·L-1；pH为9.3。
（2）试验方法
本试验分为静态试验和动态试验2部分。静态试验确定PACT处理煤制油低浓度含油废水的最佳曝气时间、最佳pH和最佳活性炭投加量。动态试验以静态试验为基础，工艺流程见下图，
进水箱的体积为150L，曝气池和二沉池的体积分别为22L和4L，运行时，首先将静置沉淀30min的驯化成熟的污泥10L加入到曝气池中，开启蠕动泵，调整蠕动泵的转速和鼓风机的流量计，使反应器的进水量为1.3~1.4L·h-1，反应器中S0为2~3 mg·L-1，运行30d，每天早上8点半从反应器出水箱取样，测定COD、SS、NH3-N、油等各项水质指标，取样0.5h后向反应器中加入粉末活性炭10g，2h后从反应器中排出剩余污泥670mL。
2、静态试验
（1）曝气时间对COD去除率的影响
用硫酸调节原水的pH为7，用一个2500mL的生物反应器，加入1200mL原水和1200mL沉淀30min后的驯化活性污泥，活性炭投加量为1.5g，放置在生物反应装置平台上，连续曝气20h，取不同曝气时间时的废水用中速定性滤纸过滤后测定COD，COD去除率如图所示。
由图可知，曝气从开始到16h时，随着HRT的延长，COD去除率逐渐增加。当HRT大于16h时，COD的去除率逐渐趋于稳定，说明此时绝大部分可降解物质已降解完毕，PAC吸附一些难于降解有机物已达到平衡，因此确定最佳HRT为16h。
（2）废水pH对COD去除率的影响
取6个2500mL的生物反应器，分别加入1200mL原水，分别用酸调节pH为6.5、7、7.5、8、8.5、9，每个反应器加入1200mL沉淀30min后的驯化活性污泥，分别向各个反应器中投加1.5g活性炭，同时开始曝气。到16h停止曝气，每个反应器分别取50mL混合液，用中速定性滤纸过滤后测定COD，废水pH对COD去除率的影响如图所示。
由图可知，当pH<7和pH>7.5时，COD去除率都比较低，尤其是废水呈碱性，对COD去除率影响很大，所以煤制油的低浓度含油废水用生物法处理时，需用中和法调节pH为7~7.5。
（3）活性炭投加量对COD去除率的影响
取6个2500mL的生物反应器，分别加入1200mL原水，用酸调节各个反应器中的原水pH为7，加入1200mL沉淀30min后的活性污泥，放置在生物反应装置平台上，分别投加0.2、0.5、0.75、1.0、1.3、1.5g活性炭至各个反应器中，曝气16h，用中速定性滤纸过滤后测定COD，COD去除率与投加量的关系如下图所示。
由图可知，随着活性炭用量的增加，COD去除率逐渐增加，但当投加量达到1.3g以上时，COD的去除率增加量逐渐变缓，所以考虑到经济成本，推荐粉末活性炭的投加量在1.3~1.5g，此时PACT法相对于普通活性污泥法COD的去除率已提高26%。
3、动态试验
（1）运行效果
试验从3月25日到4月22日，运行周期为1个月左右，COD、SS、NH3-N、油各项水质指标的去除效果如下图所示。
由图可知，PACT法对COD、SS、NH3-N、油的去除率的平均值分别为75%、62%、59%、78%，出水中COD为43mg·L-1；SS、NH3-N、油的质量浓度分别为14、9、3.5 mg·L-1，均达到污水综合排放的一级标准，PACT法提高了不可降解COD的去除率，同时也提高了SS、NH3-N、油等其他指标的去除率。
（2）PACT法的污泥特性
试验期间同步也对活性污泥进行了显微观察，同时也测定了描述活性污泥量和沉降性能的各项指标。结果表明，PACT法系统中活性污泥的浓度高、活性强且污泥沉降性能佳。从显微镜观察可知，PACT系统中污泥结构通透、有层次感，活性炭上覆盖较多的丝状细菌和钟虫，活性炭作为载体对微生物进行了固定，强化了生化降解效果。
4、结论
PACT法处理煤制油废水最佳操作工艺条件为：pH为7~7.5，HRT为16h，PAC的投加量0.5g·L-1，此时COD、SS、NH3-N和油的去除率分别为70%~75%、60%~63%、58%~60%和75%~80%，出水水质浓度达到了污水综合排放的一级标准。
投加活性炭，强化了处理系统的生化降解效果，同时也改善了污泥的沉降性能。
