CN111573813A - 一种负载零价铁的生物炭在废水处理中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于环境保护和工业减排技术领域，提供了一种负载零价铁的生物炭在废水处理中的应用，将负载零价铁的生物炭加入到含有金属离子的废水中，废水为电镀废水或电镀废水与有机废水混合物，金属离子的还原电势高于零价铁的还原电势，纳米零价铁将金属离子还原成单质，与生物炭上的单质铁形成多金属复合材料，高效催化使有机物降解。同时电镀废水与有机污染废水相互稀释，达到了以废治废的目的。负载零价铁的生物炭具有磁性，能够用电磁铁方便地回收利用，重复利用后，仍具有较好的处理能力。本发明的负载零价铁的生物炭在废水处理中的应用，在废水处理中取得了良好的效果，且材料具有磁性，易于回收利用，因此具有较好的应用前景。

Description

一种负载零价铁的生物炭在废水处理中的应用

技术领域

本发明属于环境保护和工业减排技术领域，具体涉及一种负载零价铁的生物炭在废水处理中的应用。

背景技术

电镀废水按离子种类主要包括：含氰废水、含镍废水、含铬废水、酸碱废水、综合废水、含镉废水、含铜废水、含金废水和含银废水等。除含有各种重金属以外，还含有各种表面活性剂、柠檬酸、EDTA、氰化物、炔二醇、香豆素等。这些物质进入环境后难以被降解，会长期存在自然界中，并通过食物链富集在生物体内，导致中毒、癌症、畸变、突变等。因此电镀废水的处理一直受到国家和人民群众的高度重视，必须经过严格处理，达到《电镀污染物排放标准》(GB21900—2008)的污染物排放限值之后，才能进行排放。

氯代有机物是环境的又一大威胁，对包括人类在内的动物和植物具有显著的毒性，氯代有机物中所含氯离子数越多其毒性越高。这种化合物稳定性好，在环境中很难分解或降解，在环境中的持久性强而且有强烈的致癌、致畸和致突变的影响，容易通过食物链被生物摄入在体内积累浓度，危害人体和其他动物的健康。

近年来，纳米零价铁在环境中的应用备受关注，因为其具有化学性质活泼，价格低廉，来源广泛等优点，能够有效的去除环境中的重金属和有机污染物。但纳米零价铁的颗粒本身易团聚，氧化形成沉淀，从而降低了其在环境中应用的机会。因此，近年来，众多学者研究将纳米零价铁加入其它物质进行改性，提高活性，最普遍的有加入沸石，壳聚糖，膨润土，生物炭等方法。

虽然纳米零价铁对重金属或者有机污染物去除效果显著，但将纳米零价铁协同处理重金属和有机污染物的研究较少。有学者提出将纳米零价铁和过硫酸盐同时加入重金属与有机污染废水中能取得较好去除效果，但其处理的重金属和有机物的浓度范围低，且加入了过硫酸盐，导致成本的上升。此外，很少有人能够在治理重金属和有机废水过程中，将水中的重金属利用起来，减少成本，提高去除效率，达到以废治废的目的。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种负载零价铁的生物炭在废水处理中的应用，能够单独处理电镀废水或者同时处理电镀废水与有机污染废水。

本发明提供了一种负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用，具有这样的特征，包括：将负载零价铁的生物炭加入到废水中，调节废水的pH＝3～5，其中，负载零价铁的生物炭中含有零价铁，废水中含有金属离子，零价铁的还原电势低于金属离子的还原电势，废水为电镀废水或由电镀废水与有机废水混合得到。

在本发明提供的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用中，还可以具有这样的特征：其中，金属离子为Cu²⁺、Ni²⁺或Co²⁺中的任意一种或几种。

在本发明提供的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用中，还可以具有这样的特征：其中，有机废水中含有难降解有机物，难降解有机物为氯代有机物、亚硝胺类污染物或酚类有机污染物中的任意一种或几种。

在本发明提供的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用中，还可以具有这样的特征：其中，按照有机污染废水：电镀废水＝10：1～30：1的体积比进行混合得到废水。

在本发明提供的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用中，还可以具有这样的特征：其中，电镀废水中的金属离子为Cu²⁺，浓度为4000mg/L，有机污染废水中的氯代有机物为2,4-二氯苯酚，浓度为20mg/L。

在本发明提供的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用中，还可以具有这样的特征：其中，负载纳米零价铁的生物炭由生物炭及吸附在生物炭中的零价铁组成，零价铁与生物炭的质量比为1:2-1:1。

在本发明提供的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用中，还可以具有这样的特征：其中，负载纳米零价铁的生物炭与金属离子的质量比为1:1-1:4。

在本发明提供的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用中，还可以具有这样的特征：其中，负载纳米零价的生物炭的粒径为30nm～60nm。

在本发明提供的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用中，还可以具有这样的特征：其中，生物炭为600℃制得的木屑生物炭、稻壳生物炭或玉米秸秆生物炭中的任意一种。

在本发明提供的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用中，还可以具有这样的特征：其中，负载零价铁的生物炭由以下方法制备得到：

在惰性气体条件下，将生物炭加入到含有铁盐的溶液中搅拌均匀，然后加入还原剂，该还原剂将铁盐的溶液中的二价铁离子或三价铁离子还原成零价铁，该零价铁负载到生物炭上，得到黑色固体即负载零价铁的生物炭。

发明的作用与效果

根据本发明所提供的负载零价铁的生物炭在废水处理中的应用，将负载零价铁的生物炭加入到废水中，该废水可以为电镀废水或电镀废水与有机废水混合物，含有一种或多种金属离子，这些金属离子的还原电势高于零价铁的还原电势。利用零价铁还原电势低于这些金属离子的性质，生物炭上负载的纳米零价铁将金属离子还原成单质，这些单质被吸附在生物炭上，并与生物炭上的单质铁形成多金属复合材料。当水体中存在难以降解的有机物时，金属复合材料作为催化剂，高效催化使有机物降解，实现重金属-有机污染复合污染水体的协同处理。

本发明利用电镀废水成为有机污染废水的稀释剂，有机污染废水也成为了电镀废水的稀释剂，达到了以废治废的目的，使得两者共同达标排放。而生物炭负载零价纳米铁，解决纳米铁的团聚效应，同时生物炭本身具有吸附和降解的作用，该负载零价铁的生物炭得到了充分利用。并且负载零价铁的生物炭具有磁性，能够用电磁铁方便地回收利用，并且重复利用后，仍具有较好的处理废水的能力。

因此，本发明的负载零价铁的生物炭在废水处理中的应用，在电镀废水处理或者电镀废水与有机污染物废水中均取得了良好的效果，且材料本身具有磁性，易于回收利用，在环境治理中具有较大的应用前景。

附图说明

图1是本发明中的不同污染物的体积比对Cu²⁺和2,4-DCP去除效果的影响；

图2是本发明中的不同的负载零价铁的生物炭的投加量对Cu²⁺和2,4-DCP去除效果的影响；以及

图3是本发明中的负载零价铁的生物炭的重复利用效果图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明一种负载零价铁的生物炭在废水处理中的应用作具体阐述。

在本发明的实施例及对比例中，除实验室自制原料外，其他试剂及原料均通过市售途径购买。

在本发明的实施例、实施例及对比例中，水样中Cu²⁺浓度采用二乙基二硫代氨基甲酸钠分光光度法测定(GB/T7474-87)，水样中的Ni²⁺采用丁二酮肪分光光度法测定(GB11910-89)，2,4-DCP采用高效液相色谱(HPLC测定)。紫外检测器波长为285nm，安捷伦Extend-C18分析柱，流动相为甲醇:水＝60:40(v/v)。pH值用pH计测定。

负载零价铁的生物炭的制备方法为：

在惰性气体条件下，将生物炭加入到铁盐的溶液中搅拌均匀，然后加入还原剂，该还原剂将铁盐中的二价或三价铁离子还原成零价铁即单质铁，该零价铁负载到生物炭上，得到黑色固体即负载零价铁的生物炭，将黑色固体用乙醇清洗，然后保存在氮气氛围的棕色瓶子中。

其中，溶液中的溶剂为蒸馏水。生物炭与铁盐中的铁元素的质量比为1:1-2:1，一方面保证纳米零价铁能够充分负载到生物炭上，另一方面保证制得的材料中纳米零价铁的含量较高。

黑色固体用乙醇清洗，以防止纳米零价铁氧化，并除去剩余的硼氢化物，得到更加纯净的负载零价铁的生物炭，然后保存在氮气氛围的棕色瓶子中，防止材料被氧化。

还原剂为硼氢化钠，硼氢化钠与铁盐中的铁元素的摩尔比为2:1-4:1。铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁、氯化铁等。生物炭为600℃制得的木屑生物炭、稻壳生物炭、玉米秸秆生物炭等。

在本发明的实施例中，选用氮气作为惰性气体，FeSO₄·7H₂O作为亚铁盐，硼氢化钠作为还原剂，加入过量的硼氢化钠(NaBH₄)，确保二价铁全部还原为零价铁。在实际应用中，其他铁盐和还原剂能够达到同样的技术效果。

负载零价铁的生物炭的制备方法具体如下：

在200ml烧杯中，加入40ml乙醇和10ml的水，随后在氮气的保护下，加入9.9g的FeSO₄·7H₂O和2g的生物炭(即Fe与生物炭的质量比为1:1)，持续搅拌20min。随后继续在氮气的保护下，将100ml的NaBH₄(0.9M)滴加到混合液中，继续搅拌20min，使NaBH₄与FeSO₄·7H₂O充分反应，确保Fe²⁺还原为Fe⁰⁺。反应完成后，利用真空抽滤回收黑的固体，并用乙醇清洗干燥后，得到零价铁与生物炭的质量比为1:1的负载零价铁的生物炭，然后将其保存在氮气氛围的棕色瓶中。

得到的黑色固体即负载零价铁的生物炭具有磁性。对该黑色固体进行扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱分析(XPS)检测可知，此黑色固体的粒径为30nm～60nm，由生物炭及吸附在生物炭中的零价铁组成，零价铁呈颗粒状，均匀分布在生物炭的空隙内。

该方法通过液相还原法将纳米零价铁负载到生物炭上，得到具有磁性的负载零价铁的生物炭，且负载零价铁的生物炭粒径为30nm～60nm。

得到的负载零价铁的生物炭应用在处理废水中，废水为电镀废水或电镀废水与有机废水混合后的废水。电镀废水中含有重金属离子，如Cu²⁺、Ni²⁺等。有机废水中含有或者不含有难降解有机物。难降解有机物为氯代有机物、亚硝胺类污染物、酚类有机污染物等。

混合废水时，按照有机污染废水∶电镀废水＝10∶1～30∶1的体积比进行混合，用酸或碱调节pH＝3～5，然后按照0.40g/L～0.80g/L的比值将负载零价铁的生物炭加到在废水中，然后搅拌反应。酸为硫酸(H₂SO₄)或盐酸，碱为氢氧化钾或氢氧化钠(NaOH)。

以Cu²⁺为例来说明负载零价铁的生物炭还原金属离子的原理：

Fe²⁺+2e^-＝Fe，E(Fe²⁺/Fe)＝-0.440V

Cu²⁺+2e^-＝Cu，E(Cu²⁺/Cu)＝0.337V

Fe⁰+Cu²⁺→Fe²⁺+Cu⁰

在本发明中，以电镀废水中含有Cu²⁺，有机废水中含有2，4-二氯苯酚(2，4-DCP)为例进行说明，在实际应用中，该负载零价铁的生物炭对其他的重金属离子和有机污染物具有同样的处理效果。

以下对负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用进行详细阐述。以下实施例及对比例中的重金属离子以Cu²⁺为例，其他还原电势比零价铁高的离子均能够被铁单质还原成金属单质，并且被生物炭吸附形成多金属复合材料，作为有机物降解的催化剂。其他重金属离子可以为Ni²⁺、Co²⁺等。

<实施例1>

采用负载零价铁的生物炭对电镀废水和有机废水协同处理，即向Cu²⁺或Ni²⁺与2，4-DCP混合水体加入负载零价铁的生物炭，以去除重金属和有机污染物。

具体步骤为：采用1000ml烧杯为反应器，处理对象为20ml的Cu²⁺(4000mg/L)与380ml的2,4-DCP(20mg/L)混合溶液(有机污染废水：电镀废水＝19：1，v:v)，最终混合溶液中Cu²⁺和2,4-DCP浓度分别为200mg/L和19mg/L，将混合水体的pH调节至5。随后加入实验室制备的负载零价铁的生物炭，使其在混合水体中的含量为0.6g/L。将反应器中的溶液进行搅拌，转速150rpm，反应时间60min。具体结果见表1。

<实施例2>

采用1000ml烧杯为反应器，处理对象为400ml的Cu²⁺(200mg/L)，将水体的pH调节至5。随后加入实验室制备的负载零价铁的生物炭，使其在混合水体中的浓度为0.6g/L。将反应器中的溶液进行搅拌，转速150rpm，反应时间60min。具体结果见表1。

<对比例1>

采用1000ml烧杯为反应器，处理对象为20ml的Cu²⁺(4000mg/L)与380ml的2,4-DCP(20mg/L)混合溶液(有机污染废水：电镀废水＝19：1，v:v)，最终混合溶液中Cu²⁺和2,4-DCP浓度分别为200mg/L和19mg/L，将混合水体的pH调节至5。随后加入生物炭(该生物炭为制备负载零价铁的生物炭中使用的生物炭原料)，使其在混合水体中的含量为0.6g/L。将反应器中的溶液进行搅拌，转速150rpm，反应时间60min。具体结果见表1。

<对比例2>

采用1000ml烧杯为反应器，处理对象为400ml的2,4-DCP(19mg/L)，将水体的pH调节至5。随后加入实验室制备的负载零价铁的生物炭，使其在混合水体中的浓度为0.6g/L。将反应器中的溶液进行搅拌，转速150rpm，反应时间60min。具体结果见表1。

表1：实施例1、2及对比例1、2中的Cu²⁺和2,4-DCP去除效果比较

由表1可知，在实施例1、2及对比例1、2采用不同的工艺去除Cu²⁺和2,4-DCP，在不同的工艺条件下，Cu²⁺和2,4-DCP的去除效果不同。在对比例1中，Cu²⁺和2,4-DCP在单纯的生物炭存在下，被去除效果分别为30％和15％。这说明仅用生物炭，虽能产生污染物的去除效果，但效率有限。在实施例2中，利用负载零价铁的生物炭处理只含有Cu²⁺的水体，其被去除率达到99.8％。将实施例1与实施例2进行比较可知，在有无2,4-DCP存在的情况下，Cu²⁺的被去除率都能达到99.0％，说明复合污染不影响负载零价铁的生物炭对Cu²⁺的去除。在对比例2中，用负载零价铁的生物炭处理只含有2,4-DCP的水体，其被去除率只有46.2％。将实施例1与对比例2进行比较可知，负载零价铁的生物炭含有2,4-DCP的水体时，有Cu²⁺的存在的效果更好，75.3％的2,4-DCP被降解。这是因为水体中的Cu²⁺被负载零价铁的生物炭吸附，然后被零价铁还原成金属单质，形成被吸附在生物炭的上Fe/Cu金属复合材料，该复合材料作为催化剂，能够有效的降解2,4-DCP，将2,4-DCP降解率从46.2％提高到了75.3％，因此，水体中的Cu²⁺和2,4-DCP在纳米零价铁的存在下实现了协同处理。

将纳米零价铁负载到生物炭上，不仅解决了纳米零价铁的团聚问题，还充分的利用了生物炭本身的吸附降解功能。例如实施例1中，将材料即负载零价铁的生物炭投加到Cu²⁺和2,4-DCP混合污染水体中，去除99.6％的Cu²⁺的同时，也在材料上形成了Fe/Cu双金属负载在生物炭上的催化剂，使得75.3％的2,4-DCP降解，材料在反应中得到了充分的利用。

<实施例3>

采用1000ml烧杯为反应器，处理对象为Cu²⁺(4000mg/L)与2,4-DCP(20mg/L)的体积比分别等于1:5、1：10、1:20、1:30、1:40、1:60的六种混合溶液，将此六种混合水体的pH均调节至5。随后分别加入实验室制备的负载零价铁的生物炭，使其在每种混合水体中的含量均为0.6g/L。将反应器中的溶液进行搅拌，转速150rpm，反应时间60min，去除结果如图1所示。

图1是本发明中的不同污染物的体积比对Cu²⁺和2,4-DCP去除效果的影响。其中，横坐标为Cu²⁺与2,4-DCP的体积比，纵坐标表示去除率。

如图1所示，当Cu²⁺与2,4-DCP的比值为1：5时，Cu²⁺的被去除率能够达到约90％，2,4-DCP的被去除率能够达到约75％。随着Cu²⁺与2,4-DCP的体积比的减小，2,4-DCP被去除率逐渐下降，而Cu²⁺的被去除率在1:5～1:20之间逐渐增大，在Cu²⁺与2,4-DCP的比值为1:20时达到99.0％以上，之后稳定在此水平。因此，最优选择是Cu²⁺(4000mg/L)与2,4-DCP(20mg/L)的体积比在1:20，此时Cu²⁺与2,4-DCP的被去除率最大。

<实施例4>

采用1000ml烧杯为反应器，处理对象为20ml的Cu²⁺(4000mg/L)与380ml的2,4-DCP(20mg/L)混合溶液(有机污染废水：电镀废水＝19：1，v:v)，最终混合溶液中Cu²⁺和2,4-DCP浓度分别为200mg/L和19mg/L，将混合水体的pH调节至5。随后加入实验室制备的负载零价铁的生物炭，使其在混合水体中的含量为0.2g/L,0.4g/L,0.6g/L,0.8g/L,1g/L。将反应器中的溶液进行搅拌，转速150rpm，反应时间60min，去除效果见图2。

图2是本发明中的不同的材料的投加量比对Cu²⁺和2,4-DCP去除效果的影响。其中，横坐标为负载零价铁的生物炭即材料的投加量，纵坐标为去除率。

如图2所示，当材料的添加量为0.2g/L时，Cu²⁺的被去除率约为88％，2,4-DCP的被去除率约为70％，之后随着负载零价铁的生物炭投加量的增加，Cu²⁺和2,4-DCP的被去除率均呈现上升趋势。当投加量为0.6g/L时，Cu²⁺和2,4-DCP的被去除率几乎达到最大值，Cu²⁺几乎被全部去除，2,4-DCP的被去除率约为75％。当投加量继续增加时，Cu²⁺的被去除率已趋稳定，而2,4-DCP的被去除率反而逐步降低。

由以上可知，负载零价铁的生物炭在废水中的添加量应依据水中金属含量来决定，过多的催化剂加入废水中，会减少有机污染物与生成的多金属催化剂反应的机会，降低有机污染物的降解率。因此投加量与混合液中金属离子摩尔比为1:1-1:4较为适合。

<实施例5>

采用1000ml烧杯为反应器，处理对象为20ml的Cu²⁺(4000mg/L)与380ml的2,4-DCP(20mg/L)混合溶液(有机污染废水：电镀废水＝19：1，v:v)，最终混合溶液中Cu²⁺和2,4-DCP浓度分别为200mg/L和19mg/L，将混合水体的pH调节至5。随后加入实验室制备的负载零价铁的生物炭，使其在混合水体中的含量为0.6g/L。将反应器中的溶液进行搅拌，转速150rpm，反应时间60min。

然后回收水体中的负载零价铁的生物炭作为下一轮的加入到水体中的材料使用以去除Cu²⁺和2,4-DCP。投加量与水体等实验条件均与第一次相同，如此重复4次，每次测定反应前后水体中的Cu²⁺和2,4-DCP的浓度，计算被去除率，去除效果见图3。

图3是本发明中的负载零价铁的生物炭的重复利用效果图。其中，横坐标表示利用次数，纵坐标表示去除率。

如图3所示，第一次时，使用实验室制备的负载零价铁的生物炭，Cu²⁺的被去除率达到了99％以上，2,4-DCP的被去除率约为75％。随着重复利用的次数增加，Cu²⁺及2,4-DCP的被去除率均略有下降，但是当使用5次时，仍然有较高的活性，Cu²⁺和2,4-DCP的被去除率分别能达到91.6％和68.3％。

实施例的作用与效果

根据本发明的实施例提供的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用，将实验室制备的负载零价铁的生物炭加入到废水中，废水可以为电镀废水或电镀废水与有机废水混合物。生物炭负载的纳米零价铁，利用零价铁还原电势低于Cu²⁺，能够将Cu²⁺还原成单质铜并且被吸附在生物炭上，并与生物炭上的单质铁形成Fe/Cu金属复合材料。当水体中存在难以降解的有机物时，金属复合材料作为催化剂，高效催化使有机物降解，实现重金属-有机污染复合污染水体的协同处理。

此外，负载零价铁的生物炭在废水中的添加量应依据水中金属含量来决定，投加量与混合液中金属离子摩尔比为1:1-1:4较为适合。因为过少，不能完全降解废水中的金属离子，达不到较好的降解效果；而过多的时候，当废水中不含有机污染物时，没必要过量添加，当废水中含有有机污染物时，会减少有机污染物与生成的多金属催化剂反应的机会，降低有机污染物的降解率。

另外，利用了电镀废水成为有机污染废水的稀释剂，有机污染废水也成为了电镀废水的稀释剂，达到了以废治废的目的，使得两者共同达标排放。

此外，生物炭负载零价纳米铁，解决纳米铁的团聚效应，同时生物炭本身具有吸附和降解的作用，该负载零价铁的生物炭得到了充分利用。

另外，负载零价铁的生物炭具有磁性，能够使用电磁铁进行回收利用，在重复利用4次后，仍具有较好的处理废水的能力。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

本发明的负载零价铁的生物炭使用范围广，不仅适用于含有Cu²⁺或Ni²⁺和2,4-DCP的污染水体，还适用于其他高价重金属离子和其他难降解的有机污染物水体。

Claims (10)

1.一种负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用，其特征在于，包括：

将负载零价铁的生物炭加入到废水中，调节所述废水的pH＝3～5，

其中，所述负载零价铁的生物炭中含有零价铁，所述废水中含有金属离子，所述零价铁的还原电势低于所述金属离子的还原电势，

所述废水为电镀废水或由所述电镀废水与有机废水混合得到。

2.根据权利要求1所述的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用，其特征在于：

其中，所述金属离子为Cu²⁺、Ni²⁺或Co²⁺中的任意一种或几种。

3.根据权利要求2所述的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用，其特征在于：

其中，所述有机废水中含有难降解有机物，所述难降解有机物为氯代有机物、亚硝胺类污染物或酚类有机污染物中的任意一种或几种。

4.根据权利要求3所述的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用，其特征在于：

其中，按照所述有机污染废水：所述电镀废水＝10：1～30：1的体积比进行混合得到所述废水。

5.根据权利要求4所述的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用，其特征在于：

其中，所述电镀废水中的所述金属离子为Cu²⁺，浓度为4000mg/L，

所述有机污染废水中的所述氯代有机物为2,4-二氯苯酚，浓度为20mg/L。

6.根据权利要求1所述的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用，其特征在于：

其中，所述负载纳米零价铁的生物炭由生物炭及吸附在所述生物炭中的零价铁组成，所述零价铁与所述生物炭的质量比为1:2-1:1。

7.根据权利要求6所述的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用，其特征在于：

其中，所述负载纳米零价铁的生物炭与所述金属离子的摩尔比为1:1-1:4。

8.根据权利要求6所述的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用，其特征在于：

其中，所述负载纳米零价的生物炭的粒径为30nm～60nm。

9.根据权利要求6所述的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用，其特征在于：

其中，所述生物炭为600℃制得的木屑生物炭、稻壳生物炭或玉米秸秆生物炭中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的负载零价铁的生物炭在处理废水中的应用，其特征在于：

其中，所述负载零价铁的生物炭由以下方法制备得到：

在惰性气体条件下，将生物炭加入到含有铁盐的溶液中搅拌均匀，然后加入还原剂，该还原剂将所述铁盐的溶液中的二价铁离子或三价铁离子还原成零价铁，该零价铁负载到所述生物炭上，得到黑色固体即负载零价铁的生物炭。

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