蒸汽爆破制备烟梗生物炭对Cr（Ⅵ）废水处理性能研究

来源：水处理技术杂志2026年第5期北京时间：

作者：敖翔, 宋晨浩, 陈玉保, 张伟*

单位：云南师范大学能源与环境科学学院,云南 昆明 650500

摘要：本研究探讨了蒸汽爆破预处理所制备生物炭对废水中Cr（VI）的去除效果的提升机制。研究以废弃烟梗为原料,采用响应面法优化蒸汽爆破制备生物炭的条件,结果表明,当蒸汽爆破压力为0.5 MPa,维压时间为5 min,炭化温度为500 ℃,炭化时间为3 h,升温速率为15 ℃/min时,所获得的生物炭（QBBC-5）对Cr（VI）的去除效果最佳。与未经处理的生物炭（BC）相比较,QBBC-5在pH为2,投加量大于0.1 g,吸附温度为35 ℃,吸附时间超过200 min的条件下,对Cr（VI）的去除率超过90%。通过SEM、BET和FTIR表征分析可知,蒸汽爆破显著改善了生物炭的孔隙结构和比表面积,具有优越的多层吸附特性。吸附等温线与热力学分析结果表明,该吸附过程为非自发性和吸热反应,同时伴随熵减。该研究为废弃烟梗的利用及水污染治理,尤其是水中铬的去除,提供了新思路和方法。

关键词：烟梗,蒸汽爆破,生物炭,六价铬废水,响应面优化

基金资助：国家自然科学基金项目（21868014）; 云南省重点研发计划基金项目（202403AK140056）; 云南省教育厅科学研究基金项目（024J0138）; 云南省环境科学学会科学研究基金项目（XHKYKT006）; 云南省基础研究计划重点项目（202301AS070011）; 云南省马隆龙专家工作站平台项目（202205AF150024）; 云南省科技人才平台计划（202105AC160058）; 云南省2021年低碳发展指导项目（135）