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化粪池系统广泛应用但常失效，释放污染物。研究人员开展 “Adsorptive removal of organics and nutrients from septic tank effluent using oak wood chip biochar” 研究。结果显示，特定条件制备的生物炭可高效去除污水中化学需氧量（COD）和硝酸盐（NO3--N），ANN 模型能准确预测。该研究为污水处理提供新方法。
在全球范围内，约 19 亿人依赖化粪池系统处理生活污水。然而，化粪池系统存在诸多问题，如高故障率、对污水中有机负荷和营养物质去除率低等。一旦排水场失效，化粪池污水中的有机物、营养物质和病原体就会释放到环境中，对地表水和地下水造成污染，引发水体富营养化等一系列环境问题。因此，寻找一种高效、可持续的化粪池污水处理方法迫在眉睫。
来自国外的研究人员开展了关于橡木木片生物炭吸附去除化粪池污水中有机物和营养物质的研究，相关成果发表在《Cleaner Water》。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先是批次吸附试验，采用 2×3×3 析因设计，研究热解温度、时间和生物炭颗粒大小对污染物去除效率的影响。其次是对化粪池污水进行采样和分析，包括测定污水的 pH、电导率（EC）、化学需氧量（COD）和硝酸盐（NO3--N）浓度等指标。此外，还运用了数据分析方法，如多因素方差分析（ANOVA）评估各因素对去除效率的影响，以及构建人工神经网络（ANN）模型预测生物炭去除污染物的效率。
研究结果如下：
- 生物炭的理化性质：热解温度和时间影响生物炭的多种性质。热解后，生物炭的水分含量、挥发物质减少，固定碳和灰分含量增加，pH 升高，表面变得更粗糙多孔，芳香性增强，含氧官能团减少。
- 生物炭处理效率：热解温度、时间和生物炭颗粒大小均显著影响 COD 和 NO3--N 的去除效率。700°C 热解的生物炭去除效率更高；热解时间从 3 小时增加到 5 小时，去除效率上升；细颗粒（<0.5mm）生物炭比粗颗粒生物炭去除效果更好。且热解温度和时间之间存在显著的协同作用，最佳条件为 700°C、5 小时和细颗粒生物炭。
- 吸附动力学：COD 和 NO3--N 在生物炭上的吸附随时间逐渐增加，12 小时达到平衡，最大吸附容量分别为 235mg/g 和 23.86mg/g，吸附过程符合准一级模型，主要通过物理吸附进行。
- 人工神经网络建模结果：ANN 模型能有效预测生物炭去除 COD 和 NO3--N 的效率，R2值接近 1，均方根误差（RMSE）低，表明模型拟合良好。
研究结论和讨论部分指出，本研究明确了制备高效去除化粪池污水中污染物的生物炭的最佳条件，ANN 模型的成功应用为预测生物炭性能提供了有力工具。然而，在实际应用中仍面临一些挑战，如高温热解在某些地区可能不实用，细颗粒生物炭易堵塞等问题。未来可探索低温优化、生物炭混合等解决方案，还需开展固定床柱和中试规模研究进一步验证。该研究为化粪池污水处理提供了创新的方法，推动了可持续水管理领域的发展，为解决全球污水处理问题提供了新的思路和方向。
