吸附法是污水深度处理的常用技术,该技术中吸附剂性能的好坏是决定性因素。水合氧化锆包覆磁铁矿纳米颗粒磁性吸附剂（Fe₃O₄@ZrO₂）制备方法简单,具有高磁性易于从水体中分离,同时在低浓度磷溶液中具有很强的吸附除磷能力,近年来受到广泛关注。但Fe₃O₄@ZrO₂的形成机理尚未明确,其在含高浓度磷的污水中的吸附及磷回收能力尚不清楚,同时其在水体中对非含氧酸根阴离子污染物的吸附性能尚不了解。本研究深入探讨了制备条件对该吸附剂形成过程的影响,提出了得到磁性和除污能力双丰收的优化条件,在此基础上进一步研究了该吸附剂在尿液（高磷污水）中的磷（含氧酸根阴离子）回收性能,并对该吸附剂去除氟（非含氧酸根阴离子）的性能开展了初步研究。Fe₃O₄@ZrO₂的形成机理研究表明,随着终点pH的增加,Fe₃O₄@ZrO₂的饱和磁化强度几乎呈线性增加,但终点pH高于9.6后饱和磁化强度稳定在32.0-34.0 emu·g^-1左右。搅拌速率对饱和磁化强度的影响也很大,搅拌速率越高,饱和磁化强度越低。通过XRD图谱和TEM图像研究了Fe₃O₄@ZrO₂的矿物组成,发现该吸附剂的磁化行为与磁铁矿的形成密切相关,在低终点pH和高搅拌速率条件下,磁铁矿的形成受到阻碍。与磁化作用相反,该吸附剂的最大磷吸附容量随着终点pH的升高而降低,而搅拌速率对磷吸附性能的影响不大。结果表明,在磷酸根的吸附过程中,非晶相的水合氧化锆占主导地位,而不是氧化铁。Fe₃O₄@ZrO₂进行尿液磷回收的研究表明,在pH 4时,合成尿液中的磷被Fe₃O₄@ZrO₂选择性吸附从而脱离水体。吸附在Fe₃O₄@ZrO₂纳米颗粒上的磷酸根可用≥1 mol·L^-1Na OH溶液脱附,脱附率超过97.5%。在pH 12,Ca/P摩尔比为3时,往脱附液中加入CaCl₂,～100%的磷酸根被成功转化成固态磷酸钙。处理后的Fe₃O₄@ZrO₂纳米颗粒可以通过外加磁场分离并再次利用。通过5个循环的吸附—解吸过程,证实了Fe₃O₄@ZrO₂纳米颗粒在合成尿液中吸附磷的可重复利用性,并用实际尿液验证了该吸附剂的磷回收性能。对Fe₃O₄@ZrO₂除氟性能的初步研究表明,Fe₃O₄@ZrO₂对氟的Langmuir最大吸附量为35.46 mg·g^-1,远高于磁铁矿、活性氧化铝和活性炭。Fe₃O₄@ZrO₂对氟的吸附过程较快且吸附动力学数据契合准二级动力学模型,属吸热反应。Fe₃O₄@ZrO₂对氟的吸附量随pH升高而降低。Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-的共存对Fe₃O₄@ZrO₂除氟没有明显影响,而HCO₃^-和CO₃^2-明显抑制氟的吸附。Fe₃O₄@ZrO₂吸附的氟可通过1 mol·L^-1 Na OH成功脱附,脱附率99.5-99.6%。脱附后的Fe₃O₄@ZrO₂经过再生处理可继续使用。Fe₃O₄@ZrO₂对实际井水中的氟的去除效果低于纯水,但适当增加投加量仍可以达到饮用水标准对氟浓度的要求。综上所述,本文研究得到了Fe₃O₄@ZrO₂的最佳制备条件,即采用相对低的终点pH和较低的搅拌速率,从而使该吸附剂兼具高磁分离性能和高磷吸附性能。提出了从尿液中回收磷的全新策略,即在酸性（pH 4）尿液中投加Fe₃O₄@ZrO₂实现磷回收。验证了Fe₃O₄@ZrO₂具有良好的除氟性能。因此,Fe₃O₄@ZrO₂在水处理领域具有良好的应用前景。