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生物膜污水處理技術的原理是：利用微生物通常會依附于填料的表層這一特征，由此形成膠狀的生物膜、這種生物膜擁有表面積大、微型小孔數量多、吸附能力較強的特征。利用這些特點來對水中的微生物進行處理，能夠有效的將水中所含有的有機物進行分解和再利用。污水廠在進行污水處理時，污水會不斷流動，而流動的污水會受到氣流的影響與生物膜之間不斷的進行接觸，這時生物膜會吸附污水中所含有的有機污染物和溶解在水中的氧氣，然后生物膜上的大量微生物就開始分解污水中所含有的污染物。
PACT技術又稱為生物炭法，國外認為該技術是污水處理技術中有發展前景的一個新型廢水生化處理技術。該技術的工作原理是：將粉末活性炭與回流的含碳污泥投入到生化進水池或曝氣池中，并對污泥濃縮池中排出的剩余污泥進行污泥脫水處理。在曝氣池內,活性污泥附著在粉末活性炭上，可大幅度提升污泥的吸附能力，有利于提高COD的降解去除率。與普通的顆粒活性炭處理技術相比，PACT技術的動態吸附容量遠遠高于顆粒活性炭處理技術，在降低了污水處理成本的同時，還能保證出水中的COD能夠達到排放標準。一般情況下，運用PACT技術可使活性炭吸附處理COD的動態吸附容量在。換言之，就是使用1kg粉末活性炭能夠去除1kg-3.5kg的COD。由此可以說明，PACT技術能夠有效處理難以降解的有毒有害污染物質。 

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首先，使用活性炭吸附。活性炭技術就是對石墨微晶表現出的不同孔徑結構所具有的物理吸附能力，并且其表面分子之間具有相應的作用力，對有機污染分子加以吸附。活性炭則具有穩定物化性能、容易得到、便宜以及比表面積大等顯著優勢，在污水處理中的應用具有顯著的特征。結合材料制備來分析，其包括煤質炭、果殼炭、骨質炭等，其中果殼炭因為孔徑小備受關注。結合材料存在的不同形態還能夠將活性炭劃分為纖維碳、顆粒碳、粉末活性炭等，通過將粒度、pH 值、表觀密度、漂浮率等作為具體的物理指標，并且將其對亞甲酸藍、碘等吸附質測定當成主要的化學指標。供水處理活性炭具有機械強度高、穩定化學性質等特征，滿足我國相關行業規定的標準，在實際使用過程中很少選擇單一活性炭來處理，大都是將活性炭和其他不同的深度處理技術聯合進行使用。例如比較成熟的臭氧生物活性炭處理技術，這一技術就是通過直接進行臭氧處理，將高分子有機物分解成分子較小的物質，然后利用生物活性炭濾池來對臭氧進行吸附，從而產生各種小分子產物，這就能夠彌補臭氧處理難以解決的小分子有機物缺陷，讓生物活性炭對有機物的吸附量得到提升，還能夠延長其工作壽命。