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我国多年的地下水水质检测结果表明,超标污染物质具有明显的离子型特征,其中氟离子和硬度为主要超标污染物。目前很多农村仍直接将地下水作为直饮水使用,长期饮用高氟高硬水会对人体健康造成伤害。我国《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）规定氟化物和硬度限值分别为1.0mg/L和450mg/L。在对氟离子和硬度的处理方法中,吸附法因其操作简单、成本较低引起人们的重视。本文利用焙烧Mg/Al水滑石（HTCs-400-MgAl）同时去除水中氟离子和硬度,探索其吸附机理。主要结论如下:通过共沉淀法制备Mg/Al水滑石（HTCs-MgAl）,并在400℃下焙烧得到其焙烧产物（HTCs-400-MgAl）,利用XRD、FT-IR和SEM对制备的材料进行表征,结果表明:制备的水滑石具有明显的层状结构,结晶度良好,具有典型的类水滑石特征。经高温焙烧后层状结构消失,变为金属氧化物结构。利用HTCs-400-Mg Al同时去除水中氟离子和总硬度,研究HTCs-400-MgAl投加量、反应时间、溶液初始pH值、初始浓度、温度、转速等因素对吸附效果的影响。结果表明:HTCs-400-MgAl投加量与氟离子和总硬度吸附量呈正相关关系。氟离子和总硬度吸附量分别在150min和240min达到吸附平衡,其平衡吸附量分别达到了1.57mg/g和47.5mg/g。随着溶液初始pH的增大,氟离子吸附量变化不大,总硬度吸附量升高。溶液中离子初始浓度与氟离子和总硬度吸附量呈正相关关系。利用Plackett-Burman实验筛选得出影响氟离子和总硬度去除率的主要因素为pH值、反应时间和HTCs-400-Mg Al投加量,温度和转速影响不大。通过Box-Behnken实验得到最佳吸附条件:p H 9.40,反应时间239.33min,HTCs-400-Mg Al投加量5.61g/L,在此最优条件下,氟离子和总硬度去除率分别达到97.55%和58.09%。围绕HTCs-400-MgAl对氟离子和总硬度的吸附动力学和等温吸附展开研究,并结合活化能探讨吸附性能。结果表明:HTCs-400-MgAl对氟离子和总硬度的吸附过程均更符合拟二级动力学模型,活化能如下:Ea氟离子=53.9kJ/mol,Ea总硬度=144.02kJ/mol,反映了吸附过程主要受化学反应控制。粒内扩散模型反映了HTCs-400-MgAl对氟离子和总硬度的吸附过程由氟离子或总硬度从溶液中扩散到吸附剂外表面、缓慢的内部扩散和平衡吸附三个阶段组成。HTCs-400-MgAl对氟离子的吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型,以化学吸附为主,HTCs-400-Mg Al对总硬度的吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型,属于不均匀的多层优惠吸附。对反应后的样品通过XRD、FT-IR和EDS表征分析,并将氟离子分别和镁、钙硬度混合形成共存溶液进行吸附动力学研究,结合反应前后pH值变化分析吸附机理。结果表明:HTCs-400-MgAl对氟离子和硬度的吸附均属于化学吸附,氟离子去除机理为利用焙烧水滑石的“记忆效应”,完成材料结构重建。当吸附剂去除氟离子和镁硬度时,镁离子的存在会促进氟离子的吸附,导致更多的氟离子被层间吸附,镁离子的去除形式一方面是与材料表面的镁铝离子形成金属氧化键而被吸附,另一方面通过嵌入吸附剂表面空隙而被去除。钙硬度的去除能力较镁硬度弱很多,pH值的变化表明钙硬度去除是利用氟离子进入材料层间后而产生的-OH,生成Ca（OH）2沉淀去除。