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硝酸盐（nitrate）作为一种典型的难去除的无机污染物,对人体的健康具有较大威胁。近年来,农村饮用水的水质安全问题逐渐受到人们的重视。硝酸盐超标问题是解决农村水质安全面临的重大难题。而一般的常规水处理技术很难将硝酸盐去除。所以本论文将采用电吸附（CDI）技术来处理农村地下水中超标的硝酸盐。为了优选对硝酸盐去除效果较好的电极,本论文采用三种不同的改性方法（即NaOH还原改性、HNO3氧化改性、TiO2负载改性）对活性炭纤维（ACF）进行改性处理。通过对硝酸盐的吸附结果表明,当硝酸钠浓度为200 mg/L时,三种改性方法的去除率分别由未改性前的14.9%变化为27.6%、24.86%、13.6%。进一步研究影响硝酸盐去除效果的影响因素,通过对三种改性ACF的表征结果表明,ACF表面的亲水性影响着ACF的吸附速率,亲水性越好,吸附速率越快。ACF微孔的孔径分布影响ACF电极的比电容,而比电容的大小决定ACF电极对硝酸盐的吸附容量。基于电容去离子技术,设计并制作了一套电容去离子（CDI）装置并对其运行参数进行探究,得到CDI装置的最优运行参数:极板间距采用3 mm、进水流量50mL/min、充电电流0.4 A,截止电压1.6 V。进一步探究影响CDI装置脱附时间的因素,实验得到CDI装置适合电极短接的方式进行脱附,但存在脱附困难,需要采用大流量冲洗的缺点。在最优的运行参数下,研究CDI装置在模拟配水中对硝酸盐的吸附性能。实验得到当硝酸盐氮的初始浓度为30 mg/L时,采用去离子水、自来水配水时,CDI装置的出水达标维持时间分别为42 min和48 min,最高的去除率均为60%,处理水量分别为2.1 L和2.4 L。在CDI装置的基础上,设计并制作了一套膜电容去离子（MCDI）装置,并对其运行参数进行探究,得到MCDI装置的最优运行参数:进水流量50 mL/min、充电电压1.8 V。进一步探究影响MCDI装置脱附时间的因素,实验得到MCDI装置适合反向电压的方式进行脱附,反冲洗流量为100 mL/min。在最优的运行参数下,对MCDI装置在模拟配水中对硝酸盐的吸附性能进行研究。实验得到当硝酸盐氮的初始浓度为30 mg/L时,采用去离子、自来水配水时,MCDI装置的出水达标维持时间分别为66 min和76 min,最高的去除率分别为80%和81.67%,处理水量分别为3.3 L和3.8 L。进一步对两套装置的成本进行研究分析可得,CDI、MCDI装置的运行成本分别为0.28元/吨和0.30元/吨。