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近年来,随着电镀、制药、造纸、有色金属冶炼和加工等行业的迅猛发展,重金属离子在水体中的污染越来越严重。由于重金属具有较高的毒性和不可降解性,其排入水体后会产生很大危害。锰是自然界中较丰富的元素之一,也是一种生物体所必需的微量元素,过量锰的摄入对人体有害。治理含锰重金属废水,受到工业界的重视,也日渐成为环境科学与工程学科的热点课题。用常规的碱化除锰、氧化除锰以及生物除锰方法处理水中锰离子难以达到稳定的排放标准。研究表明,活性炭吸附法可以很好的吸附水中的Mn2+,但其颗粒状或者粉末状在振荡时易产生填装松动或者过分紧密,操作时易形成凹沟或沉降等。活性炭纤维具有比活性炭更大的吸附容量和更佳的吸附动力学性能,本文拟采用以聚丙烯腈基为前驱体制备的聚丙烯腈基活性炭纤维(PAN-ACF),研究其改性后对水中Mn2+的吸附性能。PAN-ACF具有大的比表面积、独特的微观结构和表面化学特性,可以根据需要制成各种形态,并有一定的强度,克服了颗粒状和粉末状活性炭在操作过程中易形成沟槽和沉降等问题。本文就是利用聚丙烯腈基活性炭纤维的上述特点,并通过一定程度的改性优化其对水中Mn2+的静态吸附效果,研究利用改性活性炭纤维吸附Mn2+的动力学特性。首先用未改性的PAN-ACF对水中的Mn2+进行吸附性实验,研究了时间、温度、吸附剂用量、pH值、Mn2+初始浓度等因素对吸附效果的影响,并用Langmuir方程和Freundlich方程对实验数据进行拟合分析。通过实验确定最佳吸附条件为：吸附饱和平衡时间3h,吸附温度30℃,溶液pH值4.5,PAN-ACF用量1.0g。吸附过程符合准一级吸附动力学模型,Langmuir方程和Freundlich方程都能很好的对数据进行拟合,Langmuir吸附等温线更合适,表明PAN-ACF对Mn2+的吸附主要是物理吸附的结果。然后采用HN03浸渍、H202浸渍以及微波加热等方法对PAN-ACF进行改性,在温度为30℃、pH为4.5时,分别用1.0g通过不同改性方法获得的PAN-ACF对水中的锰离子吸附3h,以确定最佳改性方法,并对最佳改性PAN-ACF进行了表面微观结构、BET、FT-IR及Boehm滴定表征。研究结果表明：在80℃的水浴中,用68%HN03浸渍3h改性得到的PAN-ACF3对Mn2+的吸附效果最好。PAN-ACF3与未改性的PAN-ACF相比表面沟槽的结构更加清晰,粗糙程度也有所增加。这表明,表面活化改性有利于提高PAN-ACF的吸附能力；PAN-ACF3的比表面积较未改性的PAN-ACF有所提高,也形成了丰富的空隙结构。Boehm滴定结果表明PAN-ACF3的酚羟基官能团数量、羧基数量、内酯基数量都有所增长,酸性官能团含氧量越高,PAN-ACF3的酸性也就越强,含有酸性官能团的PAN-ACF3具有阳离子交换特性,能有效的去除水中锰离子等阳离子。对吸附饱和的改性PAN-ACF进行微波辐射再生,再生过程采用正交试验探讨微波功率、辐射时间、PAN-ACF用量三个主要因素对再生效果的影响,得到PAN-ACF再生率最高的工艺条件为：微波功率500W,微波辐照时间6min,PAN-ACF用量5g。经4次微波辐射再生后的PAN-ACF对Mn2+的吸附量减少不明显,表明微波辐射再生对PAN-ACF的结构、性质改变很小,有利于PAN-ACF的多次循环利用。