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氟（Fluoride）是人体正常生长所必需的微量元素之一,适量的氟能够预防龋齿,而过量摄入高浓度的氟会导致氟斑牙和氟骨症。自然界的氟通常存在于岩石矿质中,但受到雨水浸蚀时会进入地表水和地下水中,造成饮用水的氟污染。目前,除氟方法以吸附法最为普遍,但传统吸附剂大多数存在吸附容量低、吸附缓慢、最优吸附pH值范围较窄以及吸附后有残留等问题,使它们的应用受到了很大限制。因此迫切需要开发安全、高效、廉价以及较宽最优吸附pH值范围的除氟吸附剂。针对这一问题,本文研究利用茶渣及淀粉为原料制备了一系列除氟生物吸附剂,并对降氟剂的特性及机理等进行考察。其主要研究内容包括:（1）本研究采用球磨粉碎技术,制得超微茶渣（UTP）,通过氯氧化锆改性制备除氟生物吸附剂（UTP-Zr）。研究了不同料液比（0.4-4.8 g/L）、吸附时间（1-360min）、溶液初始pH（3.0-12.0）、氟离子初始浓度（5-200 mg/L）以及共存阴离子(Cl-、NO3-、SO42-和HCO3-)对UTP和UTP-Zr吸附溶液中氟离子的影响。结果表明,UTP-Zr的吸附效果明显优于UTP,且UTP-Zr的添加量从0.4 g/L增加到3.2 g/L时,氟的去除率由52%增加到93%;在前40 min UTP和UTP-Zr对氟离子的吸附容量随吸附时间延长均迅速增加,在120 min时基本达到饱和状态;在pH值3.0到9.0范围内UTP-Zr具有稳定的吸附能力,UTP随着pH值增加无显著变化;溶液初始氟离子浓度从5 mg/L增加到200 mg/L,UTP和UTP-Zr对氟离子的吸附量均呈快速增长趋势,并逐渐达到饱和状态。（2）吸附剂UTP-Zr在溶液初始pH值3.0到11.0范围内吸附后溶液中析出的锆离子含量均低于电感耦合等离子发射光谱仪（ICP）检测限（0.01 mg/L）,不会造成二次污染。除了HCO3-外其他共存离子(Cl-、NO3-和SO42-)对UTP-Zr吸附效果没有显著影响。Freundlich吸附等温线模型能很好的描述UTP对氟的吸附过程,而UTP-Zr对氟的吸附过程符合Langmuir吸附等温线模型,且理论最大吸附量为12.43 mg/g。UTP和UTP-Zr吸附过程均符合伪二级动力学模型。扫描电镜（SEM）,能谱（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）等表征表明UTP-Zr吸附氟离子主要通过氟离子与氢氧根离子发生离子交换,而不是简单的物理吸附。（3）以玉米淀粉为原料,酶解成多孔淀粉后,经ZrOCl2、AlCl3、FeCl3、La（NO3）3改性分别制得新型生物吸附剂（PS-Zr,PS-Al,PS-Fe和PS-La）。研究不同料液比（0.4-4.8 g/L）、吸附时间（1-360 min）、溶液初始pH（3.0-12.0）、氟离子初始浓度（5-400 mg/L）对四种生物吸附剂吸附溶液中氟离子的影响。实验表明:四种吸附剂对氟的去除率均随着吸附剂用量的增加而增加,且在相同吸附剂用量时,吸附剂PS-Zr相对于PS-Al、PS-Fe和PS-La吸附能力更好,吸附剂用量从0.4 g/L增加到1.6 g/L时,PS-Zr对氟的去除率由30%增加到96%;吸附前40 min四种吸附剂的吸附量均迅速增加,且在120 min达到饱和状态;在相同的pH条件下,PS-Zr的吸附容量要大于PS-Al,PS-Fe和PS-La,且在pH 3.0-9.0范围内PS-Zr均具有非常稳定的吸附能力,在pH值为4.0时具有最大的吸附容量6.16 mg/g;PS-Zr,PS-Al,PS-Fe和PS-La四种生物吸附剂的吸附量均随着氟离子初始浓度的增加而增加并趋于平衡状态,且PS-Zr对氟的吸附容量最大。（4）吸附剂PS-Zr在pH值3.0-11.0范围内吸附后Zr的残留量均低于ICP检测限（0.01 mg/L）。PS-Zr和PS-Al对氟的吸附过程符合Langmuir吸附等温线模型。且理论吸附容量分别为25.41和16.40 mg/g。PS-Fe和PS-La对氟的吸附符合Freundlich吸附等温线模型。吸附剂PS-Zr,PS-Al,PS-Fe和PS-La的伪二级动力学模型的拟合系数均大于0.97,吸附过程均符合伪二级动力学模型。SEM,EDS,FTIR,XPS等表征表明Zr、Al、Fe和La改性多孔淀粉后,金属均参与了吸附过程,且吸附原理主要是吸附剂表面的-OH与氟离子的交换,而不是简单的物理吸附。本文采用茶渣和淀粉为原料,改性制备的生物吸附剂可以广泛应用于氟超标的饮用水中,具有低成本、高效率、处理简单且无二次污染等显著优点。