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三价砷是目前致癌性最高的重金属，其毒性强、难吸附等问题成为急需解决的难题。厌氧生物产甲烷过程中产生大量的沼渣，将沼渣资源化利用是目前生物甲烷过程中首先要解决的问题之一，因此本文将沼渣活化后制备成生物炭和介孔生物炭以实现沼渣的资源化利用，并应用在水中三价砷的去除过程，迸一步分析生物炭和介孔生物炭对三价砷的吸附过程和吸附机理。主要研究成果如下: 1.通过绝氧热解法在700℃下制备了纯生物炭(BC)，并采用不同活化剂KOH，NaOH，FeCl3，AlCl3，ZnCl2制备了活化后的生物炭。考察这些生物炭对As(Ⅲ)的吸附过程和吸附机理。研究发现在As(Ⅲ)初始浓度为200μg/L，500μg/L进行吸附试验时，ZnCl2活化的生物炭吸附效果最好且接近100％。动力学实验表明其符合准二级动力学模型(R2＞0.993)且吸附平衡所需时间小于1.5 h，吸附等温线符合Freundlich模型(R2＞0.994)，最大吸附量为27.67mg/g。 2.氮气脱吸附等温线(BET)以及扫描电镜(SEM)分析，发现ZnCl2活化的生物炭具有最大的BET表面积(516.67cm2/g)和表面规律的孔分布，可见孔的吸附作用在As(Ⅲ)去除过程起着重要作用。进一步采用XRD分析表明ZnCl2活化的生物炭中Zn主要以Zn-OH形式存在。FT-IR表明ZnCl2活化的生物炭吸附As(Ⅲ)后在796cm-1出现新的As-O峰，并且羟基峰偏移明显。通过XPS分析表明，吸附反应后砷主要以三价的形式存在生物炭表面并且没有发生三价砷的氧化，且Zn(2p3/2)和Zn(2p1/2)的XPS峰吸附后发生偏移说明发生了配体交换置换出Zn-OH中的羟基并形成Zn-O-As(Ⅲ)结构。因此，ZnCl2活化的生物炭吸附As(Ⅲ)的机理为孔吸附以及表面Zn-OH的配体交换作用形成Zn-O-As(Ⅲ)结构。 3.通过绝氧热解法将猪粪沼渣制备成理想的介孔生物炭材料，采用NaOH、ZnCl2为活化剂，成功制备出介孔生物炭MC-2.5M-ZnCl2-600。BET分析表明其具有最大的介孔表面积671.02cm2/g，介孔比例达到了78.76％。XRD表征说明介孔生物炭MC-2.5M-ZnCl2-600表面主要是由无定型的SiO2组成。SEM电镜分析表明介孔生物炭MC-2.5M-ZnCl2-600表面存在着大量的介孔结构，并广泛的分布于介孔生物炭的表面。 4.通过吸附试验验证了介孔促进As(Ⅲ)的吸附，表现为孔吸附作用。通过FT-TR分析得知，介孔生物炭MC-2.5M-ZnCl2-600在吸附三价砷后SiO2基团发生显著的偏移，表明SiO2基团对As(Ⅲ)起静电吸引作用。因此，介孔生物炭MC-2.5M-ZnCl2-600吸附As(Ⅲ)为多机理共存的过程。其吸附动力学较符合Pseudo-second-order和Elovich方程(R2＞0.985);而其As(Ⅲ)的吸附等温线均较符合Langmuir模型和Freundlich数学模型(R2＞0.97)，其最大吸附量为2742μg/g。 本文将猪粪沼渣制备成氯化锌活化的生物炭和介孔生物炭吸附污水中的As(Ⅲ)，获得了较优的吸附效果，并详细阐述了二者的吸附机理，本文为沼渣资源化和三价砷污水处理提供了借鉴的方法。