城市剩余污泥作为污水处理的副产物,是一种固液混合的絮状物质。我国每年大约产生6000万吨污泥,污泥中含有大量重金属和有毒有害物质,若得不到妥善处置不仅会对环境可持续发展带来阻碍还会威胁人体健康。目前污泥的处理处置方式有填埋、焚烧、农用,但填埋占用了大量土地,焚烧会产生有毒有害气体,污泥中的重金属含量过高也阻止了污泥农用。因此目前学者们更倾向于将污泥进行资源化利用。污泥中含有大量的碳和活性成分是制备生物炭的良好材料。这种生物炭材料不仅制备简单、用途广泛还具有成本效益。与此同时,温室效应也是一个急需解决的环境问题。工业革命以来,煤石油等化石燃料的燃烧以及人类活动产生大量温室气体导致全球气温不断升高,其中贡献最大的温室气体为CO2。目前二氧化碳减排的方式主要有三种:使用清洁能源,提高能源利用效率以及开展CO2捕集利用及封存技术（CCUS）。CCUS技术在碳减排上可贡献14%的力量,被认为是最有前景的碳减排技术。捕集技术作为其中的一环至关重要。现有的炭捕集技术主要有吸收、吸附和膜分离,从成本以及对设备的腐蚀性等方面分析,采用固体吸附剂是目前研究的热点,也是更可能在未来得到商业化应用的技术。炭基吸附剂是一种常见的固体吸附剂,因其具有多孔结构且含有很多官能团及活性点位有利于CO2吸附。因此将污泥制备为生物炭材料用于捕集CO2具有重大的理论意义和工业价值。为了提高生物炭对于CO2的捕集能力,常用化学试剂对生物炭进行改性,但改性会增加成本带来二次污染。在污泥处理环节为了降低外运成本会加入破解剂和絮凝剂降低污泥含水率。若将污泥脱水破解剂和絮凝剂与生物炭制备结合起来,不仅不会带来额外的风险还可能提高污泥生物炭对于CO2的捕集能力。本研究以污泥为原材料,首先利用两种常见的污泥脱水絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）和聚合氯化铝（PAC）调理污泥,将调理后的污泥制备为生物炭（B-CPAM,B-PAC）,以原污泥生物炭（B-SS）作为对照组,对生物炭的捕集性能进行对比研究,筛选出最利于生物炭捕集CO2的絮凝剂。其次利用污泥脱水破解剂高铁酸钾（K2Fe O4）,絮凝剂阳离子聚丙稀酰胺（CPAM）和壳聚糖（CTS）调理污泥后制备为生物炭,以原污泥生物炭（RSB）为参照,泥饼含水率、污泥热解气热值、药剂投加量、制备温度、捕集温度为主要参数,对比分析破解剂以及破解剂+絮凝剂在整个调理-热解工艺中对污泥生物炭捕集CO2的影响。通过生物炭的表面积、表面结构、表面官能团、表面元素阐明生物炭捕集CO2的机理。研究结果如下:（1）与B-SS（28.36 mg/g）相比,B-PAC（31.86 mg/g）和B-CPAM（48.54 mg/g）的CO2容量有所提高,其中B-CPAM具有最高的CO2容量。在生物炭捕集CO2的过程中,生物炭的微孔体积和表面积发挥着极其重要的作用,B-CPAM拥有最高的微孔体积（0.019639 cm~3/g）和微孔表面积（37.9357 m~2/g）是其捕集容量显著高于B-SS和B-PAC的主要原因之一。生物炭的表面元素和官能团对于CO2的捕集也起到了积极的作用,含氧官能团可与生物炭表面氢键发生反应,氨基团可与CO2发生缩合反应,从而提高生物炭对于CO2的捕集性能。（2）与RSB比较,加入高铁酸钾的生物炭（K2Fe O4-B）对于CO2的捕集容量由75.69 mg/g提高到81.68 mg/g,加入K2Fe O4+CPAM后的生物炭（K2Fe O4-CPAM-B）对于CO2的捕集容量为94.81 mg/g,加入K2Fe O4+CTS后的生物炭（K2Fe O4-CTS-B）对于CO2的捕集容量为85.56 mg/g。加入破解剂和絮凝剂后生物炭表面积下降,导致其物理吸附能力下降,但增加了有利于CO2捕集的氨基官能团,吡咯氮以及碳含量。化学吸附能力的增加大大提高了生物炭对于CO2的捕集能力,表明化学吸附在污泥生物炭捕集CO2过程中起着比物理吸附更为重要的作用。10次循环捕集CO2的结果表明对比K2Fe O4-CTS-B,K2Fe O4-CPAM-B循环捕集性能更佳,并且经济分析表明其具有更低的成本。该研究为污水处理厂选择脱水调理剂提供了参考意见,为污泥处置提供了新的解决思路。