城市污水处理厂处理污水会产生大量的剩余污泥，污泥的资源化利用可以充分利用污泥中的有用成分，变废为宝，产生较好的环保效果与经济效益，已成为当前污泥安全处理处置的热点之一。论文以上海市工业园区污水处理厂脱水污泥为原料，利用KOH、H₃PO₄以及ZnCl₂作为活化剂，采用化学活化法制备污泥活性炭，对制备工艺条件和相关机理进行了研究；同时根据污泥自身的性质，采用芦苇秸秆作为外加碳源，研究了秸秆投加量等对污泥基活性炭的影响，并对不同热解温度，不同活化剂活化的样品进行了N₂吸附等温线、BET比表面积、孔径分布、微观表面结构及表面官能团等进行了表征。通过与商业活性炭的对比研究，对污泥基活性炭以及秸秆掺杂污泥基活性炭的制备利用进行了可行性分析。以碘吸附值为衡量指标，筛选出了各活化剂制污泥活性炭的最佳工艺条件：经H₃PO₄活化的前躯体在最佳工艺条件下，即活化剂浓度为0.2moL/L，震荡速率60rpm以及热解活化温度为400℃时，制备出的污泥炭的碘吸附值为646.4mg/g；经KOH活化的前躯体在最佳工艺条件下，即活化剂浓度为0.8moL/L，震荡速率60rpm以及热解活化温度为800℃时，制备出的污泥炭的吸附碘值为524.5mg/g；经ZnCl₂活化的前躯体在最佳工艺条件下，即活化剂浓度为0.5moL/L，震荡速率为60rpm以及热解活化温度为800℃时，制备出的污泥炭的吸附碘值为571.1mg/g。优化比表面积取点，建立24+24取点法（吸附曲线0.01到0.05间均分5点，0.05到0.95间均分19点，额外取0.99一点。脱附曲线0.95到0.1间均分18点，0.4到0.6之间加密一倍，额外取0.99一点），控制单样测试速度在12h以内，同时取得更为精确合理的BET值和孔径分布。基于污泥制备活性炭含碳量低、灰分高等特点，采用秸秆与污泥掺杂制备复合基活性炭的方式研究了秸秆掺杂污泥比例对活性炭吸附碘值的影响，结果表明，当采用采用0.8moL/L KOH活化经600℃热解2h，污泥与秸秆的重量比为4:1时复合基活性炭的吸附碘值最高为575.5mg/g，碘吸附值随秸秆比例的增加反而降低。研究结果还发现，在相同条件下以秸秆为前躯体制备的活性炭其碘吸附值最高为585.5mg/g.比较了商业活性炭、KOH最优条件下制备的污泥活性炭以及秸秆与污泥重量比为1:1时制备出的复合基活性炭的比表面积及孔容、孔径分布，结果显示，商业活性炭的BET比表面积最高为715.5m²/g，经KOH活化600℃热解酸洗后的污泥活性炭比表面积为407.7，而复合基活性炭的比表面积为430.3。商业活性炭的孔径分布以微孔为主，其t-plot微孔孔容达0.238mL/g；污泥基以及复合基活性炭以属多孔吸附材料，其总孔容为0.504mL/g和0.367mL/g，其中微孔孔容分别占总孔容的13.3%和27.5%，证明秸秆的掺杂有利于污泥炭活化过程中微孔的生长。研究结果还表明，酸洗可大幅的增加污泥基活性炭的比表面积，经0.5moL/L KOH活化800℃热处理后的酸洗活性炭比没有经过酸洗相同条件下制备的活性炭其比表面积增加了80.3%，证明刻蚀在污泥孔内的无机灰分的污泥炭的孔吸附性能有巨大的影响。在25℃下对酸氧体的吸附等温线结果显示，经秸秆掺杂的复合基活性炭其吸附性能明显提高，最大吸附量为56.4mg/g，而同等条件下污泥基活性炭的最大吸附量仅为20.4mg/g，表明复合基活性炭对该染料具有较好的吸附性能。整个研究结果表明，城市污水厂污泥可以制备出性能良好的污泥活性炭，与秸秆的掺杂可以有效提高活性炭的含碳量，但应严格控制制备过程中的掺杂的比例。污泥活性炭作为多孔材料，可以成为一种高效、安全、经济的吸附材料，可以以废治废，用于其他工业污水的处理，这位城市污水处理厂的污泥资源化提供了有效途径。