高氯酸盐能够通过水和食物进入人体中，由于其与碘离子有着相似的电荷和离子半径，并且其结合能力强于碘离子，因此会优先被甲状腺吸收，影响甲状腺激素的正常分泌，阻碍人体正常的生长和发育。此外，高氯酸盐可以通过母体作用于胎儿，给胎儿的生长发育带来更大的危害。活性炭作为一种优良的多孔性材料广泛应用于污染物处理的各个方面，但是研究发现原始的颗粒活性炭对高氯酸盐的去除能力有限。污泥活性炭具有与活性炭相似的表面结构，且其以污水处理厂的剩余污泥为原材料，成本十分低廉，开发污泥活性炭高氯酸盐吸附剂，能够同时实现污泥的无害化处理和高氯酸盐的去除，具有重大的经济效益和环境效益。本课题中，将剩余污泥在氨气气氛下热解得到初级污泥活性炭材料，再通过氮官能化法对其进行改性处理得到能够有效去除高氯酸盐的污泥活性炭。氮官能化处理包含三个步骤：氧化活化、氨氧化、甲基化。硝酸或者双氧水的活化处理能够很大程度上增大污泥活性炭的比表面积和孔体积，提高污泥活性炭表面的氧含量。氨化处理能够更进一步地改善污泥活性炭表面的孔径结构，特别是增加微孔体积。最重要的是氨化处理能够提高污泥活性炭中吡啶（N-6）和季铵盐(N-Q)的含量，N-6和N-Q能够与高氯酸根特异性结合，在污泥活性炭去除去除高氯酸盐过程中起着关键的作用。甲基化处理虽然会稍微降低污泥活性炭的比表面积和孔体积，却将吡啶转化为烷基吡啶，同时提高N-Q的含量。经过热解得到的初级污泥活性炭比表面积和孔体积分别为22.14m2/g、0.039cm3/g，其表面的N-6含量较低，不含N-Q，对浓度为80ppb的高氯酸盐溶液进行去除时，其穿透体积仅为600BV。经过氮官能化处理后，去除能力得到显著提高。硝酸氧化得到的氮官能化污泥活性炭对高氯酸盐的去除能力提高到原来的的6.5倍，双氧水活化得到的氮官能化污泥活性炭的去除能力是原来的5.8倍。总体来说，硝酸氧化效果要优于双氧水。氨化温度和氨化时间的改变影响着污泥活性炭的表面特征和其对高氯酸盐去除能力。当氨化温度为750℃时，延长氨化时间可以得到更大的比表面积和孔体积，获得更高含量的N-6和N-Q，得到的污泥活性炭具有更高的高氯酸盐去除能力。当氨化时间定为90min时，温度的升高有利于生成更多的N-Q，温度超过750℃后，过高的温度会破坏污泥活性炭的表面孔径结构，导致其比表面积和孔体积减少。对于氮官能化法处理中采用硝酸活化得到的污泥活性炭，其高氯酸盐去除能力随着氨化温度的升高而增强，而对于氮官能化法处理中采用双氧水活化得到的污泥活性炭当氨化温度为750℃时，对高氯酸盐的去除能力最强。实验证明，污泥活性炭通过物理吸附和化学吸附的共同作用去除水体中的高氯酸盐，且起主导作用的是化学吸附。氮官能法制备的污泥活性炭吸附高氯酸盐的适宜pH范围为6.3~8.1，强碱性的条件会大大减弱污泥活性炭对高氯酸盐的吸附能力。在溶液的pH值为7.4，高氯酸钠的浓度为80ppb，氨化处理温度为750℃，氨化时间为120min时，经过硝酸活化或双氧水活化的氮官能化污泥活性炭对高氯酸盐的去除能力最强，其穿透体积分别达到4400BV，4200BV。通过微波再生的污泥活性炭重复利用10次以上依然具有较好的去除效果。