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对于除氟研究,国内外主要研究饮用水除氟和工业排放污水除氟,而对于循环水的除氟重视程度不深。氟是动植物必需的元素,动物摄入过多氟会引起多种并发症,土壤中氟含量过高对植物生长造成抑制,循环水中氟离子含量过高会腐蚀初冷器管路,造成有毒、有害物质泄漏造成人员中毒或环境事故。褐煤本身有一定孔隙结构和丰富的官能团,是一种天然吸附剂。为了达到高效去除氟离子的目的,可将褐煤有针对性的进行改性。本文对褐煤的改性条件和氟离子吸附条件进行优化试验,分析改性褐煤对氟离子的吸附机理,并将改性后的褐煤在现场含氟循环水中进行除氟试验,探究在现场含氟循环水处理中的除氟效果。褐煤的改性过程是将大块褐煤进行破碎、筛分、清洗和烘干,制成粒径为0.074-0.125mm的预处理褐煤（LE）。将LE在管式炉隔氧碳化,将碳化后的褐煤（LE-C）浸渍FeCl3溶液,浸渍后的褐煤用去离子水清洗数次来去除浸渍液残留,烘干后即得改性褐煤（LE-C-Fe）。对LE、LE-C、LE-C-Fe和LE-C-Fe-F（吸附氟离子后的改性褐煤）进行比表面积、形貌、表面元素、表面官能团和Zeta电位等分析,得到以下结论:碳化过程使得LE比表面积增加,总孔容增大,表面氧元素占比显著降低,表面官能团种类和数量都有较大变化。浸渍过程使得铁与氯元素均匀地分布在褐煤表面,并且从表面氧元素占比减小可以看出负载过程使得褐煤经历了化学键的断开以及新化学键的产生。LE-C-Fe-F表面有大量氟元素出现,同时氯元素占比减小,因此氟与氯之间发生了离子交换。当含氟溶液中氟离子初始浓度为200mg/L,投加量为8g/L,吸附平衡后,LE-C-Fe的吸附量达到21.14mg/g,是LE的8倍。LE-C-Fe的平衡吸附量受氟离子初始浓度、投加量、温度、溶液初始pH值和溶液中存在弱酸根等干扰离子的影响。当投加量为8g/L时,初始浓度从20mg/L升高到400mg/L,LE-C-Fe的吸附量增加36.5mg/g;投加量从0.5g/L升高到12g/L,LE-C-Fe的吸附量减小46.8mg/g;吸附温度从303K升高到323K,LE-C-Fe的吸附量增加3.83mg/g;初始溶液pH值从4升到11,LE-C-Fe的吸附量减小14.25mg/g;CO32-离子浓度从25mg/L升高到800mg/L,LE-C-Fe的吸附量减小17.25mg/g。通过LE-C-Fe吸附氟离子的吸附时间数据来进行动力学模型拟合,得到LE-C-Fe对氟离子的吸附与伪二级动力学模型和颗粒内部扩散模型拟合度较高,吸附以化学吸附为主,并且吸附速率受液膜扩散、颗粒内部扩散和吸附三个阶段共同控制。通过等温吸附模型拟合得到吸附符合Freundlich等温模型和Redlich-Peterson等温模型,吸附属于异质表面的多分子层吸附,受到大小不均的吸附作用力共同作用。综上,LE-C-Fe对氟离子的吸附机理为电子供体-受体相互作用、离子交换作用与静电引力作用。LE-C-Fe对现场含氟循环水中氟离子吸附试验结果得到,LE-C-Fe对溶液环境适应性较强,初始氟离子浓度相同的情况下,现场含氟循环水中的LE-C-Fe的氟离子吸附量比含氟溶液中的吸附量略微减小。在处理氟离子浓度为21mg/L的现场含氟循环水时,当LE-C-Fe投加量为4g/L时,可将现场含氟循环水中氟离子浓度降至小于10mg/L,降低循环管路被腐蚀的风险,符合我国的工业污水排放标准。该论文有图35幅,表15个,参考文献95篇。