近年来,地下水与地表水中的硝酸盐污染在全世界范围内引起了关注。硝酸盐极易溶解在水中,过高的硝酸盐浓度会对人类健康构成严重威胁。目前,国家层面提出的污水一级A排放标准让我国污水处理厂全面提标改造工作更为迫切,其中过高浓度的NO₃^--N成为了制约TN达标的重要因素。离子交换法是目前水中NO₃^--N去除的主要方法之一。本文合成了吸脱附速率快、抗有机污染性能好的离子交换纤维并将其应用于实际污水厂二级出水的深度处理。本研究以聚丙烯腈纤维（PAN）为载体接枝聚乙烯亚胺（PEI）,通过溴代烷（溴丙烷、溴戊烷、溴辛烷和溴十二烷）对PEI聚合物进行N-烷基化改性,优化制备了四种具有不同功能基的阴离子交换纤维（PAN-PEI-B、PAN-PEI-W、PAN-PEI-X、PAN-PEI-S）。并对所制备的纤维吸附材料进行理化结构表征,分析了纤维吸附剂的表面形态、化学结构以及组成成分。研究了温度、NO₃^--N浓度、时间、溶液pH和共存无机阴离子和有机物等因素对NO₃^--N去除性能的影响。结果表明:单一体系下,吸附过程几乎不受溶液pH和温度的影响,吸脱附速率非常快,均在10²0min内即可完成,整个吸附过程均符合伪二级动力学模型,且四种纤维的吸附等温线数据可以通过Langmuir模型准确拟合,吸附热力学研究表明NO₃^--N的吸附过程是放热的且能够自发进行。对于脱附过程,NaCl溶液浓度为0.3mol/L时即可实现新型离子交换纤维的快速高效脱附,脱附性能良好,六次循环吸脱附后对NO₃^--N仍具有较好的吸附性能。无机盐和硝态氮共存体系下,硫酸钠和氯化钠的存在会影响纤维的吸附性能,干扰程度为:硫酸钠>氯化钠,阴离子共存条件下,Langmuir模型预测的四种纤维最大吸附量顺序依次为:PAN-PEI-S>PAN-PEI-X>PAN-PEI-W>PAN-PEI-B,说明随着烷基化纤维链长的增加,硝酸根离子的选择性更好。在综合考虑材料的合成条件、吸附容量以及选择性的条件下,优选综合性能最佳的PAN-PEI-W纤维,比较其与Purolite A520E树脂的抗有机污染性能,结果表明:PAN-PEI-W离子交换纤维能够高效再生,与A520E相比,抗有机污染能力更强。同时,PAN-PEI-W纤维在处理实际污水厂二级出水中NO₃^--N的动态实验中,吸-脱附速度快、性能稳定,可以重复利用,具有一定的应用前景。