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近年来,地下水氟和砷污染已经逐渐成为世界性的问题,高氟地下水中往往存在着砷-氟共存的现象,严重威胁到动植物以及人类的健康。目前除氟除砷的方法有很多种,主要有吸附法、离子交换法等,但是这些技术都存在或多或少的缺陷。本研究以成本低的铝工业废矿渣(赤泥)为原材料,通过高温煅烧和酸化处理对赤泥进行活化,制备了除氟除砷吸附剂。采用静态试验方法,研究了反应时间、投加量、初始氟浓度、共存阴离子及pH值对活化赤泥除氟效果的影响,建立了吸附平衡热力学、动力学模型。结果发现,接触反应时间为18h时,吸附接近平衡。活化赤泥对氟离子的吸附符合Lagergren二级吸附动力学方程;与Freundlich相比,Langmuir吸附等温模型可以更好地描述氟离子的吸附特性,最大吸附量可达2.71mg/g。当SO42-、Cl-、和NO3-存在时(<1000mg/L),对氟离子的吸附几乎没有影响,然而,HCO3-和PO43-与F-共存时,会对氟离子吸附造成不利影响;在其他条件不变的情况下,pH为3.5~11.0时,活化赤泥均有很好的除氟效果。采用静态试验方法,研究活化赤泥同时吸附砷和氟离子时,反应时间、投加量、pH、初始浓度的影响以及砷和氟之间相互影响关系。结果表明,活化赤泥对F-、As(V)、As(III)的吸附平衡时间分别为18h、12h、48h。活化赤泥对三种离子的吸附均符合Lagergren二级吸附动力学方程。分别采用Langmuir和Freundlich吸附等温模型对活化赤泥吸附砷和氟的等温模型进行拟合,活化赤泥对F-、As(V)、As(III)的最大吸附量分别为3.947、5.165、2.15mg/g。在pH为3.5~11.0时,活化赤泥均有很好的除氟效果;pH小于10.0时,活化赤泥对As(V)和As(III)具有稳定的吸附效果。SEM、FTIR和BET结果表明,活化后,赤泥的比表面积增大到89.39m2/g,增加了大量的微孔隙,且表面增加了有利于吸附砷和氟的官能团。这是活化赤泥吸附砷和氟的主要机制。总之,活化赤泥,是一种吸附容量高、性能稳定的环境友好型除氟除砷材料。