铀矿加工、矿山开采、电池行业等都会排放氟废水,使水中的氟离子浓度超标,将会对人或动物的健康带来严重的威胁,因此,除去废水中的氟离子是必要的。吸附法以其工艺简单、去除率高、出水稳定、费用低而受到广泛的关注,但是除氟效果受到吸附剂的制约。因此,需要寻找一种成本低、吸附效果好、可多次重复使用的吸附剂。本文设计制备了Al₂O₃-ZrO₂粉末吸附剂和果胶/Al₂O₃-ZrO₂核壳微球吸附剂。并系统的研究了两种吸附剂对氟离子的吸附特性,对吸附机理进行了讨论,研究了其再生特性、后处理等,结果如下:1、研究了果胶的浓度、pH值、不同的金属离子对其流变性能的影响。结果表明,果胶的黏度随浓度的增加而增大,表现出假塑性流体的性质;随着pH的增大而逐渐降低;一定量的酸或金属离子的添加使低酯果胶凝胶。在金属离子浓度相同情况下,黏度增大顺序为Ca2+>Al3+>Zr4+,Ca2+的果胶交联能力最强,在其他条件相同的情况下Ca2+交联所制备的微球结构较为疏松,成球效果较好。2、采用共沉淀法制备了Al₂O₃-ZrO₂粉末吸附剂,对Al/Zr摩尔比及煅烧温度进行了研究,并研究了其吸附氟离子的特性。得出制备吸附剂的最佳条件为:1:4的Al/Zr摩尔比及700℃的煅烧温度;吸附的优化条件为:pH为2,温度为25℃,吸附时间为240min;并用Langmuir与Freundlich等温吸附模型及动力学模型对实验数据进行了拟合,结果表明,Al₂O₃-ZrO₂吸附剂吸附氟离子的过程符合Langmuir等温吸附模型及准二级动力学模型,最大吸附量为114.54mg/g,从计算的热力学数据可知,Al₂O₃-ZrO₂吸附剂吸附氟离子的过程是自发的放热的。对吸附剂进行了XRD、EDX及XPS的表征结合模型,推测Al₂O₃-ZrO₂吸附剂吸附氟离子的机理包括配体交换及离子交换。3、采用同轴电喷法制备了果胶/Al₂O₃-ZrO₂核壳微球,对制备的条件及吸附性能进行了研究。结果表明:核壳微球制备的优化条件为6%的果胶,2%的氯化钙、3kV的电压;吸附氟离子的优化条件为:pH为4,吸附剂质量为0.05g,温度为25℃,吸附时间为480min。并对等温吸附模型、动力学模型及热力学进行了研究,结果表明,吸附的过程符合Langmuir与Freundlich等温吸附模型,及准二级动力学模型,最大吸附量为91.372mg/g。溶液中存在HCO3-、PO43-、SO42-离子时会影响核壳微球除氟的效果,焚烧后减容率能达到90%,循环4次后,再生率还在70%以上。对吸附剂进行了XRD、EDX及XPS的表征,结合吸附模型,推测了果胶/Al₂O₃-ZrO₂核壳微球吸附剂吸附氟离子的机理。4、研究了初始浓度、流速和填料高度对果胶/Al₂O₃-ZrO₂吸附剂动态吸附的影响。结果表明,穿透点和耗竭点随着填料高度的增加而往后推迟;穿透时间和耗竭时间随着流速和初始浓度的增加而缩短。