活性炭由于其優良的吸附性能在飲用水處理中多有應用。活性炭對小分子有機物如嗅味物質等有較好的吸附作用。利用陶瓷膜與活性炭組合工藝可以實現污染物從水體中的吸附和分離[21、22],并可以防止膜污染,延長過濾時間和增加過濾通量。Lohwacharin等[21]利用非穩態過濾理論和阻力串聯模型,分析了超濾過程中膜通量的下降原因。膜孔的特殊結構導致過濾初期小分子質量的NOM(天然有機物)吸附在膜孔表面并能進入膜孔,使膜孔堵塞。添加PAC(粉末活性炭)可以吸附小分子量的NOM,從而減緩膜的堵塞。根據非穩態過濾理論預測,膜過濾過程以濾餅過濾為主,陶瓷膜與PAC組合工藝運行時,弱結合的濾餅阻力是總阻力的主要部分[2]。由于濾餅本身的密實程度和濾餅與膜的結合力都比較弱,因此在使用大顆粒PAC時,形成的濾餅層很容易進行水力清洗以恢復通量。而且由于PAC的存在使形成的濾餅較為松散,因此阻力較弱,有助于維持較高的過濾通量[21]。
日本的研究者利用SPAC(超級活性炭)和微濾陶瓷膜工藝處理水中的土臭素[22]。SPAC的粒徑遠小于普通粉末活性炭,在比普通PAC使用劑量低90%的情況下,其處理效果遠高于普通PAC。使用普通PAC去除嗅味物質時,需要較長的接觸時間,而且效果不理想。利用SPAC可將模擬原水中500ng/L的土臭素降至10ng/L,顯示了其強大的吸附能力[22]。但是當處理湖泊原水時效果明顯下降,說明SPAC與微濾陶瓷膜組合工藝在去除水中嗅味物質時受原水水質影響較大。PAC與陶瓷膜組合工藝能夠較好地實現污染物的吸附并從水體分離的效果。但是此工藝存在的問題是PAC存在吸附飽和的情況,吸附飽和的PAC后續處理是一項龐大的工程,而且PAC可能滋生微生物,雖然微生物可能對污染物的去除有一定貢獻,但是應注意其對出水水質的影響。