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随着我国污水处理设施建设规模扩大和污水处理率的提高,污水处理厂的污泥处理处置问题日趋严峻。污泥炭化技术是实现生物处理污泥减量化、稳定化、无害化和资源化的新途径。本文考察了脱水污泥Fenton活化法制备污泥炭的制备工艺及影响因素,采用热重分析、氮气吸附、X射线衍射分析、红外光谱分析等分析方法对污泥炭化产物进行了结构表征,探索了污泥炭化机理,并研究了污泥炭对重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附能力和吸附机理。研究结果对污水污泥处理和安全处置具有重要的现实意义和参考价值。研究结果如下：(1)以南宁市琅东污水处理厂脱水污泥为原料,采用Fenton活化法对其进行活化处理,高温炭化制备污泥炭。采用正交实验、单因素实验,探究了不同制备条件对Fenton活化污泥炭碘吸附值的影响,得出了最佳制备条件：污泥与H2O2质量比为1:3,H2O2与FeSO4·7H2O配比为2.5：1,活化初始pH值为3,活化时间2.5h,炭化温度为350℃,炭化时间为1h,升温速率为20℃/min,在该制备条件下得到的污泥炭碘吸附值为331.90mg/g。(2) Fenton活化作用改变了污泥的物相组成。采用热重分析、氮气吸附、X射线衍射分析、红外光谱分析等手段对污泥炭进行了表征。结果表明,最佳制备条件下制备的Fenton活化污泥炭BET比表面积为24.265m2/g,总孔容为0.146cm3/g,微孔率为17%。与未活化污泥炭相比,经Fenton活化法制备的污泥炭中增加了四氧化三铁、碳化铁等成分,芳构化程度变大。(3) Fenton活化方法提高了污泥炭对Cr(Ⅵ)的吸附效果。在pH为3,污泥炭投加量为3g/L的最佳吸附条件下,制得的Fenton活化污泥炭对Cr(VI)的吸附量为9.93 mg/g。Fenton活化污泥炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附机制符合准二级动力学模型和颗粒内部扩散模型描述,以外部液面扩散和颗粒内部扩散为吸附的主要控速步骤。Fenton活化污泥炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附机制符合Langmuir 和 Tempkin等温吸附模型描述,其吸附过程发生在均匀的炭粉末表面上,其表面对Cr(Ⅵ)具有相同的吸附点位和吸附能,其吸附热受吸附质相互作用的影响。吸附热力学分析表明吸附反应能自发进行,吸附方式以物理吸附为主。