脱水污泥作为一种城市污水处理厂的生物质废弃物,它的主要成分是有机化合物,无机化合物,微生物以及一些微量的杂质。由于城市污水处理厂产生脱水污泥的量迅速上升,脱水污泥的处理也成为当今社会所面临的严重环境问题之一。因为脱水污泥原料非常的丰富,且生物炭是一种对环境友好的绿色材料,所以脱水污泥被制备成脱水污泥生物炭;同时脱水污泥生物炭作为一种低成本的生物炭吸附剂,其被用于去除废水中的重金属离子例如Pb²⁺,Cu²⁺,Cr⁶⁺和Cd²⁺等。然而,原始的脱水污泥生物炭对废水中的重金属离子的吸附效果仍有待提高,原因在于一方面原始的脱水污泥生物炭的比表面积不够大,另一方面是原始的脱水污泥生物炭表面的官能团较少。为了提高脱水污泥生物炭对重金属离子的去除效率,对原始的脱水污泥生物炭进行改性处理是至关重要的。本研究以城市污水处理厂的脱水污泥作为原料,一方面,以脱水污泥直接作为原材料制备脱水污泥生物炭（DSBc）;另一方面,使用10wt%的ZnCl₂对脱水污泥原材料进行预处理后,再以20wt%的H₃PO₄氧化改性脱水污泥原材料,并进一步通过真空管式炉制备氧化改性的脱水污泥生物炭（MDSBc）。本实验探究了氧化改性的脱水污泥生物炭对重金属离子Cu²⁺和Pb²⁺的吸附特性,H₃PO₄的加入极大地影响了脱水污泥生物炭的碳化度以及含氧官能团的数量,进一步影响Cu²⁺和Pb²⁺在脱水污泥生物炭材料上的吸附机制。通过BET和FTIR的表征结果表明,与原始的脱水污泥生物炭相比,氧化改性后的脱水污泥生物炭有较大的比表面积和更多的含氧官能团,如羧基（-COOH）和羟基（-OH）,这也进一步增强了氧化改性的脱水污泥生物炭对重金属Cu²⁺和Pb²⁺的吸附。原始的脱水污泥生物炭对Cu²⁺和Pb²⁺的吸附能力分别为51.59 mg·g^-1和39.597 mg·g^-1,而氧化改性的脱水污泥生物炭对重金属Cu²⁺和Pb²⁺的吸附能力则分别大幅增强到108.31 mg·g^-1和216.2mg·g^-1。吸附动力学研究表明DSBc和MDSBc对重金属Cu²⁺和Pb²⁺满足伪二级动力学,MDSBc对重金属Cu²⁺和Pb²⁺的吸附等温拟合满足Freundlich模型。总的来说,本研究成功制备了H₃PO₄氧化改性的脱水污泥生物炭,证实了其高效吸附重金属的能力,为脱水污泥应用于水环境重金属污染治理提供了有益的参考。