本文针对木屑、工业固体废弃物等劣质资源的特性,采用催化热解、碱熔合成的方法对其进行提质,创新性提出生物质与工业固体废弃物的协同资源化利用的技术新路线。因不同污染物其物理化学性质存在较大差异,生物炭对污染物的去除率以及吸附机制机理也各不相同。采用比表面（BET）、红外光谱分析（FTIR）、扫描电镜（SEM/EDX）和X射线衍射（XRD）等多种检测方法对生物炭及合成沸石进行表征,探索亚甲基蓝、重金属Cu²⁺、磷酸盐和氮氧化物等污染物在生物炭及合成沸石上的吸附机理,揭示工业固体废弃物中的活性组分对污染物吸附的促进机制。粉煤灰、煤矸石分别与木屑进行催化热解实验。500°C条件下,制备的生物炭孔隙结构较发达,含有丰富的官能团,如羟基、氨基、羧基、酚羟基等。因受吸附容量的限制,还需要通过后续的提质改性来提升生物炭的品位。首先,选用碱性溶液NaOH对生物炭进行改性,可增大其比表面积,同时碱性溶液可以激活粉煤灰和煤矸石中的活性位点,有助于提高吸附容量。改性后生物炭对溶液中重金属Cu²⁺的吸附特点是:pH对NaOH改性的生物炭去除Cu²⁺的效率影响显著,初始溶液pH为7时,改性的粉煤灰基的生物炭去除率达到最大值,去除率可达86.76%。其次,根据生物炭对亚甲基蓝吸附结果,若将上述工业固废催化热解制备的生物炭作为吸附剂用于磷的去除,则还需要进一步提高生物炭的吸附容量。有研究表明铁离子能够吸附在粉煤灰和煤矸石表面,则表面正电性增加,可以提高对溶液中阴离子的吸附,Fe³⁺在溶液中会可形成Fe（OH）₃絮凝剂,具有一定的絮凝沉淀的作用。基于上述原因,采用铁盐对生物炭进行改性。此外,工业固废催化制备的生物炭富含矿物组分,其中主要为金属氧化物。研究表明在炭还原NO过程中,矿物组分如K、Ca、Na、Mg和Fe等具有一定的催化效果。为此本文考察了生物炭种类、温度、含氧量等因素对生物炭还原NO的影响,以及可能存在的作用机理。工业固废的另一个应用途径是用其作为原料通过碱熔方式合成沸石。研究结果表明:粉煤灰合成的Y型沸石用于处理亚甲基蓝染料废水时有一定的去除能力,其吸附容量还需进一步提高。Y型沸石对NO的还原率高于粉煤灰。