生物炭改性技術(shù)及對重金屬去除研究進展

張 震，田 追，楊 斌，楊金輝，周書葵，于秀明，朱文韜

（南華大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 衡陽 421001）

0 引 言

隨著科學(xué)技術(shù)和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，添加劑和化工合成用品的用量急劇增加，導(dǎo)致水體中重金屬的種類和濃度日益增加，水體污染已經(jīng)成為全球關(guān)注的主要環(huán)境問題。因此，如何經(jīng)濟、有效的去除水體中的重金屬成為了環(huán)境治理的熱點問題。

目前，多采用混凝絮凝、沉淀等不同的處理技術(shù)以去除水體中的重金屬。

與其他技術(shù)相比，吸附技術(shù)是一種更好的選擇，但其吸附材料的種類較為復(fù)雜，而碳質(zhì)材料，特別是生物炭吸附劑的精制是最有希望的解決方案之一。

生物炭吸附劑是以生物質(zhì)為原料，在溫度為300～1 000 ℃下，經(jīng)過一系列復(fù)雜的反應(yīng)和轉(zhuǎn)化，包括解聚/再聚合、芳構(gòu)化、脫羧，脫水和氣化，以及形態(tài)變質(zhì)等工藝，形成具有高度發(fā)達孔隙度和表面積的碳質(zhì)塊體。

碳質(zhì)塊體能形成高比表面積（＞3 000 m2/g），已使用在實際污染物的去除過程中。截止目前，已發(fā)表了很多關(guān)于生物炭吸附劑去除水體污染物的研究，并且闡述了針對水體中重金屬的吸附效果和機理。

另外，因其可調(diào)節(jié)的表面結(jié)構(gòu)和功能性，生物質(zhì)可用作可再生能源。在經(jīng)過熱化學(xué)處理后，生物質(zhì)的高碳含量轉(zhuǎn)化為高能生物炭。

作為為數(shù)不多的成熟熱化學(xué)方法之一，用于處理生物質(zhì)和基于生物的廢物，以產(chǎn)生高能炭以及石油和天然氣產(chǎn)量。

近年來，熱解受到了最多的關(guān)注和討論。熱解產(chǎn)物的擴散和效率受到工藝因素的嚴(yán)重影響。……