生物改性竹炭对污水净化效果的研究
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展一、引言随着人口的增加和工业化的进步，废水的排放和有机污染物的含量也呈现出快速增长的趋势。
有机污染物对人类健康和环境造成了严重的威胁，因此寻找高效、低成本的污染物去除技术是当务之急。
生物质炭作为一种新兴的材料，其制备方法、功能改性及在有机污染物去除方面的研究引起了广泛关注。
二、生物质炭的制备方法生物质炭是指通过热解生物质材料制备得到的炭材料，其主要来源包括农林废弃物、食品加工废弃物、城市固体废弃物等。
生物质炭的制备方法有物理法、化学法和生物质质炭的制备方法有物理法、化学法和生物法。
物理法包括干燥、碳化等步骤，化学法主要通过化学浸渍、热解等过程制备，生物法则是通过微生物的作用将生物质材料转化为生物质炭。
三、生物质炭的功能改性为了增强生物质炭的吸附性能和稳定性，研究人员对生物质炭进行了功能改性。
常见的改性方法包括活化、氧化、改性剂浸渍等。
活化是一种常用的改性方法，通过活化剂对生物质炭表面进行处理，可以增大生物质炭的孔隙结构，提高吸附容量。
氧化则是通过物理或化学方法引入一些含氧官能团，提高生物质炭对有机污染物的亲和力。
改性剂浸渍则是将一些具有特定功能的物质浸渍到生物质炭中，如金属氧化物、复合材料等。
四、生物质炭在废水处理中的应用生物质炭在废水处理中的应用主要体现在有机污染物去除方面。
生物质炭具有孔隙结构丰富、比表面积大的特点，使其具有良好的吸附性能。
研究表明，生物质炭对废水中的有机污染物具有高效、快速的去除能力。
生物质炭的孔隙结构和表面官能团可以与有机污染物发生吸附或化学反应，从而将其从废水中去除。
五、生物质炭在有机污染物去除中的机制生物质炭对有机污染物的去除机制包括吸附、化学反应和生物降解。
吸附是生物质炭与有机污染物之间的物理过程，主要依靠其孔隙结构和表面官能团吸附有机污染物。
化学反应则是生物质炭的表面官能团与有机污染物发生化学反应，形成新的化合物，从而将其去除。
污水处理技术中竹炭的应用探讨
污水处理技术中竹炭的应用探讨摘要：我国的水体污染问题较严重，江河湖泊等的污染率已经达到了80.1%，污水处理问题是我国要解决的重要问题。
本文主要介绍竹炭在污水处理中对水体中的有机物、重金属离子等的吸附作用，说明了竹炭在污水处理中的重要作用，指出在污水处理中竹炭的应用问题。
关键词：污水处理；竹炭；吸附；应用引言我国地域广阔，总体水资源充足，但大部分水体被严重污染，据统计，江河湖库底质的污染率高达80.1%，污水处理问题是我国要解决的重要问题。
吸附法是解决污水问题的重要方法，此种方法具有经济、简便、效率高等优点。
竹炭是吸附法应用的重要材料，具有广泛的应用。
1 竹炭在污水处理应用中的优势（1）竹类植物具有很强的生长能力，我国竹炭资源丰富，成本较低，同时机械强度较高；（2）可以代替木质的活性炭，减少木材浪费，保护环境；同时有利于发展竹类等农业经济，促进经济发展；（3）竹炭的材质较硬，具有多孔的结构，比表面积较大，具有很好的吸附性能，完全可以在污水处理中应用。
1.1竹炭在吸附水中有机物方面的应用水中重要的有害的有机污染物包括：苯胺化合物、酚类化合物、有机的卤化物、硝基苯化物等，这些类污染物分部面积广阔，数量巨大，会造成人体健康的重大危害，并且对生态环境造成重大破坏。
竹炭在对水体中有机物的吸附方面具有很强的能力。
1.2 对苯胺化合物的吸附作用在酸性HAc-NaAc水体中，竹炭对苯胺化合物具有特别强的吸附能力，能很好的去掉水中的苯胺化合物，特别是在PH=5.9的环境下具有最强的吸附性能；在整个的吸附过程中，会释放出一定的热量；同时，对完成吸附过程的竹炭在一定浓度的硫酸中进行微波加热处理，可以帮助竹炭完成吸附能力的修复，可以恢复到原吸附能力的97%。
1.3 对酚类化合物的吸附作用（1）竹炭比面积较大，具有很好的吸附性能的主要原因在于竹炭的细胞壁微孔，可以通过掺氮氧化钛溶胶对竹炭进行改性，在竹炭的表面布满氧化钛颗粒，可以明显的提升竹炭的光催化性能；（2）研究表明，在30℃的情况下，竹炭对苯酚的吸收速度随着溶液中苯酚浓度的增多和竹炭颗粒直径的减小而提升；同时，活性竹炭在吸收苯酚溶液的过程中，最主要的速度控制方式为颗粒内扩散；（3）在吸附性和抗菌作用方面，载银活性炭具有很好的性能而得到广泛的应用。
竹炭对废水及土壤中镉、氟的吸附及形态影响研究
竹炭对废水及土壤中镉、氟的吸附及形态影响研究竹炭对废水及土壤中镉、氟的吸附及形态影响研究摘要：废水和土壤中的重金属镉以及有害物质氟被认为是严重污染物质，对环境和人类健康造成潜在威胁。
本文通过实验研究竹炭对废水和土壤中镉、氟的吸附效果，并分析竹炭吸附对镉和氟的形态变化。
结果表明，竹炭对废水中的镉具有很好的吸附性能，吸附率能达到90%以上。
而对于土壤中氟的吸附效果则较差，吸附率仅为50%左右。
此外，竹炭对吸附镉和氟的形态变化也产生一定影响，使其以非生物形式固定，降低了其在环境中的迁移和转化能力。
引言：随着工业化进程的加快，环境污染问题日益突出。
废水和土壤中的重金属镉以及有害物质氟的污染越来越引起人们的关注。
镉是一种高度有毒的金属元素，对生物体具有很强的蓄积和富集性，长期接触镉会导致严重的健康问题，如肝肾损害、癌症等。
氟是一种常见的无机污染物，过量摄入氟会引起齿骨病变和成年人骨质疏松等健康问题。
因此，寻找一种有效的方法去除废水和土壤中的镉和氟成为亟需解决的问题。
材料与方法：在实验中，我们选择了竹炭作为吸附剂。
竹炭是一种枯燥无水的吸附剂，具有孔隙结构发达、比表面积大等优点，被广泛应用于水处理领域。
首先，我们通过实验研究了竹炭对不同浓度的废水中镉的吸附率，并绘制了吸附率曲线。
然后，我们将竹炭与含有一定浓度氟的土壤进行接触实验，观察竹炭对土壤中氟的吸附情况。
最后，通过形态分析仪，分析竹炭对吸附的镉和氟的形态变化。
结果与讨论：实验结果显示，竹炭对废水中镉的吸附率随镉浓度的增加逐渐升高，当废水中镉浓度为10 mg/L时，吸附率达到了90%以上。
这说明竹炭在去除废水中镉污染方面具有较好的效果。
而对于土壤中的氟污染，竹炭的吸附能力不如预期，吸附率仅为50%左右。
这可能是因为竹炭的孔隙结构和化学成分无法有效吸附氟离子导致的。
通过形态分析仪的结果，我们发现竹炭对吸附镉和氟的形态变化具有一定影响。
竹炭吸附后的镉以难溶形式存在，即难以溶解到环境中，减少了其迁移和转化的能力。
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展首先，我们将介绍生物质炭的制备方法。
生物质炭可以通过两种主要方法制备：热解和活化。
在热解制备过程中，生物质经过高温加热，通过化学反应转化为炭。
而在活化制备过程中，炭材料经过化学活化处理，提高其孔隙结构和吸附性能。
这两种方法可以根据不同的实际需求选择，制备出具有不同性质和吸附能力的生物质炭材料。
其次，我们将介绍生物质炭的功能改性技术。
为了提高生物质炭的吸附性能和应用范围，研究人员对其进行了多方面的改性研究。
其中，物理改性主要包括结构调控、微波改性等方法，通过调节炭材料的孔隙结构和表面性质来改善其吸附性能。
化学改性主要涉及表面改性、功能化改性等方法，通过在炭材料表面引入不同的官能团，增加其与有机污染物的吸附亲和力。
这些改性方法不仅提高了生物质炭的吸附性能，还赋予了其更广泛的应用领域。
最后，我们将介绍生物质炭在废水中有机污染物去除方面的研究进展。
生物质炭具有良好的吸附性能和大孔道结构，可以有效去除废水中的有机污染物。
研究人员通过调控生物质炭的制备方法和改性技术，提高了生物质炭对废水中有机污染物的吸附能力和选择性。
同时，一些基于生物质炭的复合材料和新型吸附剂也被开发出来，有效提高了有机污染物的去除效率和处理能力。
此外，一些新颖的技术，如电化学氧化、光催化降解等，也与生物质炭结合应用在废水处理中，取得了显著的效果。
综上所述，生物质炭作为一种新型的吸附材料，在废水处理领域具有广阔的应用前景。
通过调控制备方法和改性技术，可以有效提高生物质炭的吸附性能和选择性，使其更好地应用在废水中有机污染物的去除中。
随着相关研究的不断深入和发展，相信生物质炭在环境保护和污染治理中将发挥越来越重要的作用综上所述，通过调节生物质炭的制备方法和改性技术，可以有效提高其吸附性能和选择性，从而使其在废水处理中更加广泛应用。
生物质炭具有良好的吸附性能和大孔道结构，能够有效去除废水中的有机污染物。
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展一、引言随着工业化进程的不断加速，废水中的有机污染物成为环境污染的主要源头之一。
有机污染物对自然环境和人体健康产生了严重威胁，因此，寻找高效、经济和环保的废水处理方法显得至关重要。
生物质炭作为一种可再生的吸附材料，近年来在去除废水中的有机污染物方面受到了广泛关注。
本文将从生物质炭的制备方法、功能改性以及在去除废水中有机污染物方面的研究进展进行综述和分析。
二、生物质炭的制备方法生物质炭的制备方法主要包括物理炭化法和化学炭化法两种。
物理炭化法是将生物质原料在高温下进行干燥、热解和炭化，如热解炭化、氧化炭化、催化炭化等。
化学炭化法则通过化学处理改变原料的结构，如酸活化法、碱活化法、氧活化法等。
不同的制备方法可以调控生物质炭的孔结构、比表面积和功能基团含量，从而影响其吸附性能和去除废水中有机污染物的效果。
三、生物质炭的功能改性为了提高生物质炭的吸附性能和去除废水中有机污染物的效果，研究人员进行了各种功能改性，包括物理改性、化学修饰和复合材料制备等。
物理改性主要通过改变生物质炭的孔结构和表面性质来提高其吸附性能，如孔径调控、焙烧和石墨化等。
化学修饰主要通过引入功能基团和有机修饰来增加生物质炭的亲水性和吸附性能，如酸碱改性、氧化改性和表面修饰等。
复合材料制备则通过将生物质炭与其他材料结合来提高其吸附能力和稳定性，如聚合物复合、金属氧化物复合和纳米材料包覆等。
四、生物质炭在去除废水中有机污染物方面的研究进展生物质炭在去除废水中有机污染物方面的研究主要包括吸附去除、催化氧化和生物吸附等方法。
吸附去除是最常见和有效的废水处理方法，生物质炭具有较高的比表面积和丰富的孔结构，能够高效吸附废水中的有机污染物。
催化氧化方法则是通过引入催化剂或光催化剂来增强生物质炭的氧化性能，从而使有机污染物更易被氧化降解。
生物吸附利用生物质炭的亲水性和亲菌性来吸附废水中的有机污染物，同时生物膜中的微生物也可以参与有害物质的降解和转化。
竹炭改性
生物竹炭的改性方法1、改性背景：对处理微污染水起作用最大的是废水中原有的自生微生物菌种，因为微污染水中污染物负荷超过了微生物的自净能力，故使水体无法得到净化，若能在填料上大面积的附着该微生物，使污水经过该填料，微生物便会对废水起到最大的净化作用。
因此，生物改性竹炭的出发点就是将处理水体中的微生物接种到竹炭上。
目前，对竹炭的生物改性主要有人工挂膜和自然挂膜两种方法，结合实际情况，在本项目中对竹炭的生物改性采用人工和自然方式相结合的方法进行。
2、改性原理：人工挂膜原理为不停的使真空箱内的压力在正负大气压之间变换，在正负压的作用下，装置内的挂膜水会不停的冲击竹炭内空隙，一方面可以排空竹炭空隙间的空气，另一方面，水流的冲击作用会打开竹炭内封闭的空隙，水流会停留在竹炭空隙内一段时间，以便使挂膜水中的微生物能生长在竹炭空隙内。
3、改性装置：改性装采用密闭有机玻璃结构，80c m×80cm×80cm的正方体结构，两天留有真空抽气孔和鼓风进气孔。
具体装置示意图如下：图1 生物竹炭改性装置4、改性步骤：（1）将待改性竹炭颗粒放置于真空接种箱内，同时接种箱内引进待处理原水至竹炭颗粒完全浸没。
（2）自然挂膜阶段，打开真空接种箱的空气阀门，使接种装置与大气相通，同时向接种箱内投加适合微生物生长的环境改良剂和一定的营养物质，静止培养7-10天。
（3）人工挂膜阶段，抽负压阶段：关闭接种箱空气阀门、阀门1和阀门3，打开阀门2，开启抽真空装置，由限压阀1控制接种箱内真空度为负5个大气压4小时。
抽正压阶段：打开阀门1和阀门3，关闭阀门2，向接种箱内压入空气由限压阀2控制接种箱内压力为正5个大气压4小时。
如此循环5次，持续人工挂膜时间是5天左右。
5、挂膜结果监测：采用PCR-DGGE，检测竹炭空隙内是否附着生长所需的微生物，检测见过如下：。
竹炭环境效应及作用机理的研究
竹炭环境效应及作用机理的研究竹炭环境效应及作用机理的研究引言：竹炭是一种在自然界中广泛存在的材料，它具有多孔结构、高比表面积和丰富的微量元素等特点。
近年来，随着人们对环境污染的关注日益增加，竹炭作为一种环保材料引起了广泛的关注。
竹炭被广泛应用于水处理、空气净化、土壤改良等领域。
本文将重点探讨竹炭在环境中的效应及作用机理。
一、竹炭在水处理中的环境效应及作用机理水污染是当前世界面临的一大环境问题，传统的水处理方法往往效果有限，而竹炭作为一种新型的吸附剂在水处理中具有很高的效果。
竹炭的多孔结构和高比表面积使其具有优越的吸附性能，可以吸附水中的重金属离子、有机物质和某些有害细菌等。
此外，竹炭还可以调节水质的酸碱度，提高水体的氧化还原电位，从而改善水质。
竹炭在水处理中的作用机理主要有以下几个方面：1. 吸附作用：竹炭的多孔结构使其具有优异的吸附性能，可以吸附水中的有机物质和重金属离子等。
竹炭的吸附作用主要是通过静电吸附、化学吸附和微生物附着等机理实现的。
2. 离子交换作用：竹炭表面带有大量负电荷，可以与水中的阳离子进行离子交换，实现对水中重金属离子的去除。
3. 活性作用：竹炭中富含的微生物能够通过氧化还原反应来分解有机物质和抑制有害细菌的生长。
二、竹炭在空气净化中的环境效应及作用机理现代社会空气质量日益恶化，空气污染成为一大威胁人们健康的因素。
竹炭作为一种新型的空气净化材料，被广泛应用于各种空气净化设备中。
竹炭通过吸附和分解有害气体，提高室内空气质量，减少空气污染对人体的危害。
竹炭在空气净化中的作用机理主要包括以下方面：1. 气体吸附作用：竹炭的多孔结构和高比表面积使其具有很强的吸附能力，可以吸附空气中的有害气体，如苯、甲醛等。
竹炭的吸附作用是通过物理吸附和化学吸附实现的。
2. 活性作用：竹炭中的微生物能够分解空气中的有机物质，如细菌、霉菌等，从而净化空气。
3. 负离子释放作用：竹炭中富含的负离子可以与空气中的颗粒物发生静电吸附，净化空气。
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展
生物炭对污水典型污染物的去除机理与应用研究进展生物炭是一种具有高孔隙度和大比表面积的炭材料，其在环境修复中有着广泛的应用前景。
生物炭的应用可以有效地去除污水中的各种有机和无机污染物，如溶解性有机物、重金属、营养物等。
本文将针对生物炭在污水处理方面的应用研究进展进行综述。
一、生物炭的制备方法生物炭是一种由生物质在缺氧条件下热解而成的炭材料。
其制备方法通常有两种，分别是裂解和碳化方法。
其中，裂解方法是通过加热生物质使其分解产生生物炭，而碳化方法则是使用沥青或煤焦油等有机化合物将生物质碳化。
二、生物炭的特性生物炭具有高孔隙度和大比表面积等特点，使其在污水处理方面有着独特的应用。
生物炭的孔隙结构可以为微生物提供适宜的生存环境，从而有助于降解污染物。
同时，生物炭还可以吸附污染物，从而实现污染物的去除。
生物炭对污水的去除机理主要包括吸附和生物降解两种方式。
其中，吸附是指污染物被吸附在生物炭表面的过程，而生物降解则是指通过微生物代谢使污染物分解为无害物质的过程。
生物炭的吸附能力主要与其孔径和表面化学性质有关。
较大的孔径和表面卤素含量使其具有较强的吸附能力。
另外，生物炭吸附污染物还受到溶液pH、温度和物质浓度等因素的影响。
生物炭在污水处理中的应用得到了广泛的研究。
研究表明，生物炭可以同时去除多种污染物，如重金属和有机物等。
同时，生物炭的应用也可以减少传统处理方法的能源消耗和有害废弃物产生。
生物炭-生物反应器是一种新型的污水处理方法，其结合了生物降解和吸附的优势。
该方法对于高浓度有机废水处理有着较好的效果，并且其处理过程具有较高的稳定性和重复性。
此外，生物炭还可以与其他材料结合使用，以提高其污染物去除效果。
例如，生物炭/活性炭结合体可以去除水中的氯苯等有机污染物，而生物炭/矿物材料复合体可以去除磷等营养物质。
总之，生物炭在污水处理中的应用具有广泛的前景。
随着其制备技术和应用技术的不断发展，生物炭在环境修复和污染防治方面的应用将会越来越广泛。
改性竹炭对含铅废水吸附处理的效果研究
文章编号:1006446X (2008)03002704改性竹炭对含铅废水吸附处理的效果研究王桂仙 张启伟(丽水学院化学化工系,浙江 丽水 323000)摘 要:研究了商用竹炭和改性竹炭对含铅废水的吸附处理的实验条件及效果。
结果表明,对一定质量浓度及一定量含铅废水处理时,只要条件和吸附剂竹炭的投放量合适,铅的去除率均可达9919%以上。
以我国饮用水卫生标准中铅含量≤0105mg /L 为标准,根据废水中铅的含量,给出了吸附处理所需吸附剂投料量的估算方法和实验验证结果,为竹炭在含铅废水处理中的应用提供理论依据。
关键词:竹炭;吸附;含铅废水;饮用水卫生标准中图分类号:X 70311 文献标识码:A废水中的许多重金属离子对人体有毒害作用。
铅是一种有毒的重金属元素,伴随着工业化和城市化的进程,铅中毒正危害着人们的健康,因此减少它在环境中的扩散是十分必要的。
目前从工业废水中吸附除铅已有相当多的研究,但是高成本要求人们寻找可替代的廉价吸附材料,如泥炭、活性炭、竹炭和含硫、氮或氧的高分子螯合树脂等都被发现有较强的吸附铅的潜能[14]。
竹炭是近几年研究较多的新型吸附材料。
由竹材热解后形成的竹炭具有较高的孔隙度,其孔隙度包括大孔、中孔和微孔,竹炭丰富的孔隙分布特征和高比表面积使其具有良好的吸附特性。
研究表明,竹炭对许多重金属离子也具有较好的吸附性,如铅(Ⅱ)、汞(Ⅱ)、锌(Ⅱ)和铬(Ⅵ)等[58]。
本文以商用竹炭和改性竹炭作吸附剂,以我国饮用水卫生标准限值0105mg/L 为标准[9],研究了一定质量浓度含铅废水处理的实验室吸附条件,以及根据废水中铅的含量和废水量,在吸附处理时所需投放的吸附剂量的估算方法和实验验证结果,为竹炭在含铅废水处理中的应用提供理论依据。
1 实验部分111 仪器及试剂美国热电M6型原子吸收分光光度计;THZ 82A 型水浴恒温水浴振荡器(±015℃);pH S3C 型酸度计;WD900S L232型格兰仕家用微波炉。
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展
生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展生物质炭的制备、功能改性及去除废水中有机污染物研究进展近年来，随着环境污染问题的严重性不断凸显，人们对于废水处理技术的需求与日俱增。
生物质炭因其独特的表面性质和良好的吸附能力，成为了一种备受研究关注的废水处理新材料。
本文将就生物质炭的制备方法、功能改性技术以及其在废水中有机污染物去除方面的研究进展进行综述。
一、生物质炭的制备方法生物质炭是通过热解处理生物质材料制得的一种炭材料。
热解过程中，生物质中的有机物会分解成炭质，而无机物则会以矿物质的形式保留在炭中。
生物质质料的种类、处理温度和处理时间等因素都会对炭材料的结构和性质产生一定的影响。
传统的生物质炭制备方法包括焙烧、炭化和碳化等。
此外，随着科技的不断发展，一些新兴的方法如微波热解、高压热解和化学热解等也被应用于生物质炭的制备中。
二、生物质炭的功能改性技术生物质炭的表面性质主要由其孔隙结构和化学性质决定，因此，通过改变其表面性质可以提高其吸附性能。
功能改性技术包括物理改性和化学改性两大类。
物理改性主要通过表面活性剂、离子交换和表面修饰等方式来调节生物质炭的表面活性和孔隙结构。
而化学改性则是通过引入一些活性基团，如羧基、氨基和亲水基等，来增强生物质炭的亲水性和特定吸附性能。
此外，生物质炭还可以与其他材料进行复合改性，如与金属氧化物、聚合物等进行复合来改变其物理和化学性质，提高其吸附能力和稳定性。
三、生物质炭在废水中有机污染物去除方面的研究进展生物质炭由于其独特的孔隙结构和高度的表面积，具有优异的吸附性能，能够有效去除废水中的有机污染物。
有机污染物的吸附行为主要受到生物质炭的孔隙结构、表面化学性质和溶液条件等因素的影响。
研究表明，生物质炭对于大部分有机污染物具有较好的吸附能力，如苯系化合物、酚类物质、染料和农药等。
此外，生物质炭还可以与其他材料如氧化石墨烯、纳米金和金属/金属氧化物复合材料等进行组合使用，以提高废水处理效果。
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生物改性竹炭对污水净化效果的研究周建斌1叶汉玲1张合玲1张齐生2*(1南京林业大学化学工程学院江苏南京2南京林业大学竹材工程研究中心210037)摘要:对不同最终炭化温度（300～700℃）的竹炭进行比表面的测定，结果表明炭化温度为700℃的竹炭具有较大的比表面积（385m2/g）。
将炭化温度为700℃的竹炭进行生物改性处理，利用竹炭本身的吸附能力及微生物菌群的生物降解作用，对污水进行处理，实验结果表明：生物改性竹炭对污水中COD去除率达到94.00%，氨氮的去除率达到96.67%，色度去除率达到88.73%，浊度去除率达到92.56%。
通过扫描电镜分析生物改性竹炭，观察到竹炭的表面和内部孔隙均分布着丰富的微生物菌群。
可见，以竹炭作为载体，为微生物聚集、繁殖生长提供了良好的场所，在适当的温度及营养条件下，能够同时发挥竹炭的吸附作用和微生物的生物降解作用，使水质得到净化。
关键词:生物改性竹炭；污水；净化Study of Biological Bamboo Charcoal in Waste Water Puri cationZhou Jianbin1,Y e Hanling1,Zhang Heling1,Zhang Qisheng2*(1College of Chemical Engineering,Nanjing Forestry University,Nanjing,China2Bamboo Engineering Research Center,Nanjing Forestry University210037)Abstr act:The specific surface area was tested for bamboo charcoals with different final carbonization temperature,and the result showed that when carbonization temperature of bamboo charcoal reached700℃, the bamboo charcoal had larger speci c surface area(385m2/g).After biologic treatment,the bamboo charcoal with the carbonization tempertature of700℃was used to treat water by makin use of the adsorption ability of bamboo charcoal and the biodegradation of microorganisms.The experiments showed that by using biological bamboo charcoal,the removal rate of COD,ammonia-nitrogen,chroma,and turbidity respectively reached 94.00%,96.67%,88.73%and92.56%.From the SEM,the surface and interior pores of bamboo provides with abundant microorganism.It can be proved bamboo charcoal provided a good place for the microorganism propagation and growth as a carrier,and it can be give play to adsorption ability of bamboo charcoal and bio-degradation of microorganism made at the same time at a proper temperature and nutrient condition,which help purify waster water.Key Wor ds:biological bamboo charcoal,waste water,puri cation竹炭是竹材热解的产物。
竹材生长快、繁殖能力强、容易更新，以竹材为原料生产的竹炭品质高、细密多孔、比表面积大、吸附力强[1-2]，是一种性能良好、有着广阔发展空间的多功能材料。
对竹炭进行改性，实现竹炭的吸附性能和其它物质特殊性能的有效结合，如负载微生物、生物酶、光催化剂等可用于废水处理[3-5]。
生物改性竹炭水处理技术以其高效去除水中溶解性有机物、出水安全、优质而备受瞩目。
在这种工艺中，竹炭起着生物膜载体的作用。
生物改性竹炭可以很快地把水体中有害物质分解掉，使水体中的溶解氧量增加，稳定微生物*基金项目：国家林业局示范项目：林科发（【2003】212）。
作者简介：周建斌（1965-），男，江西吉安人，副教授，博士，从事木材热解及炭材料研究。
*通讯作者：张齐生（3），男，浙江淳安人，教授，中国工程院院士，从事木材科学与技术研究。
的生息环境，为微生物的生长提供了保证[6-8]，同时发挥竹炭的吸附作用和微生物的生物降解作用，使水质得到净化。
此技术在欧洲水处理中应用很广，对多种废水显示出了良好的处理效果[9-11]。
本研究采用生物改性竹炭对南京林业大学紫湖溪污水进行处理，从水样的COD、氨氮、色度、浊度去除率等水质指标考察生物改性竹炭对污水的净化效果。
1材料和方法1.1材料选取5年生的竹材为炭化原料，锯成约200m m长的竹筒，每节破开成约大小相等200mm×30mm×30mm竹片，选取最终炭化温度分别为300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、℃、℃和℃进行竹炭的制备；199-8009001000EM （Effective Microorganisms ）是由日本株式会社EM 研究机构爱睦乐环保生物技术（南京）有限公司提供；污水样取自南京林业大学紫湖溪污水。
1.2测定方法采用Sorptomatic 1900型比表面积测定仪进行比表面积的测定；用荷兰PHILIP 公司制造的505型扫描电子显微镜进行微生物负载竹炭的测定；按照GB/T11914-1989采用重铬酸钾法，进行COD 的测定；采用德国Aqualytic 公司多参数自动测定仪配合原厂氨氮分析药剂以比色法进行NH4+的测定；用德国Aqualytic 公司色度单参数自动测定仪以比色法进行色度的测定；采用美国HACH 公司2100N 型浊度自动测定仪以比色法进行浊度的测定。
2结果与分析2.1竹炭比表面积的测定选取最终炭化温度分别为300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃和1000℃的竹炭试样粉碎至0.071mm ，进行比表面积的测定，结果如表1所示。
表1最终炭化温度对竹炭比表面积的影响Table1Effect of the carbonization temperature on speci c surface area最终炭化温度/℃carbonization temperature 3004005006007008009001000比表面积（m 2/g ）speci c surface area2313332636038523913335从表1中可以看出，当最终炭化温度在400℃以下时，竹炭的比表面积较小；随着炭化温度的升高，比表面积逐渐增大，说明竹炭中微孔的形成与变化是从500℃以后开始的，由于堵塞的孔打开结合微孔积聚变化，导致在600～700℃之间微孔急剧变化，到700℃时比表面积达到最大值（385m 2/g ）；当炭化温度在800～1000℃之间时，竹炭的比表面积迅速减少，可能是由于竹炭内部类石墨微晶边缘含氧官能团的显著减少，导致类石墨微晶之间的张力减少，从而使竹炭的微孔显著减少。
研究表明，炭化温度低于600℃时，竹材孔径分布随温度的升高逐渐从0.25～50μm 收缩到0.55～5.50μm ，这种变化在300～400℃表现最显著[12]。
可见，炭化温度对竹炭的性能有直接的影响。
2.2生物改性竹炭及其负载微生物的分析根据不同炭化温度的竹炭比表面积测定结果，选用炭化温度为700℃（比表面积最大）的竹炭进行生物改性处理，在35℃下，以1g/L 的竹炭添加量和1g/L 微生物菌群添加量，进行35h 的竹炭改性处理。
将生物改性竹炭进行扫描电镜分析，观察竹炭表面和内部负载微生物的情况，结果如图1和图2所示。
从生物改性竹炭的电镜照片纵切图和横切图中可以清晰的看到光合菌类、乳酸菌类、酵母图1生物改性竹炭的纵切图Fig1The vertical section bio-bamboocharcoal图生物改性竹炭的横切图F T y 2ig2he transversel section bio-bamboo charcoal菌类等菌群负载到竹炭的孔隙中，生物菌不仅分布于竹炭表面，而且渗透到竹炭的内部孔隙。
竹炭为微生物菌提供了理想的繁衍载体，而且在污水处理过程中不易流失，能够保持一定的密度，也使竹炭的孔隙不被污染物堵塞，发挥出持久的吸附作用和有效的生物降解能力。
所以竹炭的孔隙为生物活性菌提供良好的寄居场所，使竹炭尽可能多的吸附微生物活性菌，以达到最好的水处理效果。
2.3生物改性竹炭对污水COD的去除效果在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧的量用化学需氧量COD表示。
化学耗氧量越高，表示水中有机污染物越多。
水中有机污染物主要来源于生活污水或工业废水，此外，动植物腐烂分解后流入水体也会导致水中有机污染物的富集。
水体中有机物含量过高可降低水中溶解氧的含量，当水中溶解氧消耗殆尽时，则水质腐败变臭，导致水生生物缺氧，以至死亡。
用生物改性竹炭对污水进行处理，对污水中COD的去除率如表2所示。
由表2可看出，水样经生物改性竹炭处理的30h内，由于微生物生长的情况不充分，使得表2生物改性竹炭对污水COD的去除率Table2Biological bamboo charcoal on removal rate of COD处理时间/htreatment time0510152025303540去除率/%removal rate—36.6145.6358.0561.5673.8483.0894.0092.99COD的去除率较低。
当处理时间为5h时，COD 去除率仅为36.61%；随着处理时间的延续，生物改性竹炭对污水中COD的去除效果越来越明显，当处理时间为35h时，污水中COD去除率达到94.00%，说明微生物经过一段时间的污水处理后，适应性增强，不断增殖，在竹炭表面和内部形成生物膜，在污水处理过程中，使得竹炭的吸附性能和微生物菌群的降解作用有机结合起来，对COD去除率不断提高。