硫化氢（H2S）是主要的气体污染物之一,广泛的存在于天然气、石油裂解气、焦炉煤气和沼气中。H2S具有强烈的毒性和腐蚀性,在一定浓度下,会危害人类身体健康,腐蚀金属管道、设备。在空气中,H2S容易被氧化为SO2,导致酸雨的形成。因此,去除工业气体中的H2S是十分必要的。目前,活性炭吸附法因其操作工艺方便、优良的孔隙结构,良好的再生性能,是最有潜力的脱硫方法之一。但由于原料的限制,其应用成本较高,限制了其大规模使用。生物质因其产量丰富、炭化后比表面积较高等特点,被视为活性炭的潜在替代品。相较于传统陆地生物质,微藻广泛存在于自然界水域中,培养周期较短;同时,微藻（小球藻和螺旋藻）被广泛地应用于制备生物质燃料,而微藻在制备生物质燃料后会产生大量的微藻生物炭副产物。有效利用这些副产物实现资源化利用对提高生物质燃料制备经济性和降低潜在的固废污染具有重要的科学意义和工业价值。因此,本文采用小球藻和螺旋藻为原料,KOH为改性试剂,采用传统热活化和微波辅助活化两种方式制备改性微藻基多孔炭脱除气态H2S,并使用脱硫废弃吸附剂进行脱汞研究。研究内容和成果如下:采用KOH热活化法对两种微藻生物炭（小球藻和螺旋藻）进行改性,并将获得的改性微藻基多孔炭用于H2S的脱除研究。使用多种表征方法对改性微藻基多孔炭表面的物理化学性质进行分析,在吸附反应系统中考察了制备参数和工艺参数对微藻多孔炭脱硫性能的影响,并基于表征分析、吸附动力学模型和热力学计算等手段对多孔炭吸附H2S的机理进行了深入的研究。此外,本章最后还对脱硫后的含硫废弃吸附剂脱除烟气中的单质汞的性能开展了初步的探索研究。结果表明,KOH改性优化了多孔炭的孔隙结构,增加了表面含氧基团,显著提高了多孔炭的脱硫性能。改性微藻基多孔炭（CK2和SK2）在25℃的吸附温度下达到最佳的脱硫性能。低浓度水蒸气可提高改性微藻基多孔炭的脱硫性能,而高浓度水蒸气抑制了改性微藻基多孔炭对H2S的吸附。H2S、SO2、NO和CO2浓度及气体流量的增加对改性微藻基多孔炭吸附H2S有负面影响。通过XPS和XRD分析,在多孔炭表面成功检测到元素硫和硫酸盐,这表明在吸附过程中存在着部分化学吸附,多孔炭表面的含氧官能团（C-O）促进了H2S的吸附。伪一阶动力学模型可以更好的拟合多孔炭脱硫过程,表明外部传质是多孔炭脱硫过程的主要控制步骤。热力学分析表明,物理吸附在改性微藻基多孔炭的H2S吸附过程中占据主导地位。脱硫废吸附剂（即含硫多孔炭）可以有效地从烟气中捕获Hg~0,且相同条件下脱汞性能优于商业活性炭。采用微波辅助KOH活化微藻生物炭,制备了两种多孔炭用于脱除H2S。利用表征手段考察了微波辅助改性微藻基多孔炭表面的物理化学性质,对比了两种活化方式（KOH热活化和微波辅助KOH活化）对多孔炭物理化学特性和吸附性能的影响。在吸附反应装置中考察了活化方法、浸渍比、吸附温度和气体组分对多孔炭脱硫性能的影响,并结合吸附动力学和热力学研究了微藻基多孔炭的脱硫机理。此外,本章最后还研究了脱硫后的含硫废弃吸附剂脱除烟气中单质汞的性能。研究发现,对于两种活化方式,微波辅助活化获得的改性微藻基多孔炭具有更好的脱硫性能,其对多孔炭脱硫性能的提高主要来源于比表面积和总孔隙体积的改善;25℃被发现是最佳的吸附温度。添加适当的水蒸气会提高多孔炭脱硫性能,而添加高浓度水蒸气抑制了H2S的吸附;H2S进口浓度和气体流量的增加对H2S的吸附有消极影响;SO2/CO2/NO和H2S之间产生了竞争吸附,降低了脱硫效果。伪一级动力学模型可以较好的描述微波辅助KOH活化微藻基多孔炭的脱硫过程,H2S的吸附过程以外部传质为主导。热力学分析表明,H2S吸附反应过程是一个自发的放热过程,低温有利于H2S的脱除,且脱硫过程以物理吸附为主、化学吸附为辅。脱硫后的废吸附剂成功的捕获了模拟烟气中的单质汞,且在相同实验条件下脱汞性能优于商业活性炭。