本文以提高颗粒活性氧化铝的吸附量和扩大其pH适用范围为主要目标,研究了ZrOCl2·8H2O对颗粒活性氧化铝(GAA)的改性和改性后吸附剂Zr-GAA的吸附性能,并探讨了粒径对Zr-GAA吸附性能的影响。以氧氯化锆溶液为改性液,改性液中锆浓度为改性浓度,探讨改性浓度、改性时间、固液比对Zr-GAA吸附量的影响。结果发现,改性浓度为2.0g/L、改性时间为12h、固液比为1：20是最优的改性条件。Zr-GAA在平衡浓度为1.0mg/L时的吸附量为3.50mg/g,是GAA的2.69倍；由ICP分析可得,锆的负载量为32.58mg/gGAA。通过间歇实验探讨了接触时间、投加量、pH、初始氟浓度、共存离子等因素对Zr-GAA吸附性能的影响,并对吸附过程的动力学、吸附等温线和控制步骤进行了分析。结果表明：Zr-GAA对F-的吸附主要发生在前60min,在180min时趋于稳定,吸附速率比GAA提高了至少25%；要使初始氟浓度为5.15mg/L溶液中氟的浓度降到1.0mg/L以下,GAA的投加量需为Zr-GAA的4倍,Zr-GAA的吸附量有了很大的提高,尤其是在处理低浓度含氟水时更有优势；初始pH为4.5～9.7的溶液,经Zr-GAA处理后仍符合饮用水对pH的要求,而GAA的范围为4.5～7.8, Zr-GAA适用范围更广；SO42-、HCO3对Zr-GAA的吸附具有抑制作用。Zr-GAA对F-的吸附符合拟二级动力学方程、Langmuir和D-R吸附等温线模型,液膜扩散过程为控制步骤。通过连续实验探讨了Zr-GAA填充高度对吸附柱穿透时间的影响,并通过分析得到单位体积Zr-GAA的吸附量。结果表明：Zr-GAA填料越高,穿透时间越长,对F-的吸附量和去除率越大。Zr-GAA填充高度为25.4cm时,穿透时间为196h,对F-的吸附量是2.80mg/g,去除率是97.68%。经Bohart-Adams模型分析可知,Zr-GAA对F-的吸附量为45.45mg/L。对比0.513、0.338、0.178mm三种粒径的Zr-GAA的吸附性能发现,随着粒径的减小,吸附速率、吸附量、扩散系数均逐渐增大；吸附位能E值也与粒径有关,粒径越小,E值越大,化学吸附越明显。经本文分析可知,Zr-GAA的除氟性能优良,而且在吸附量和pH适用范围两方面的改善十分明显,其具有很好的实际应用性。