针对水中的氟污染和砷污染，吸附法可谓是一种经济有效、切实可行的处理方法。以工业固体废弃物的粉煤灰为原材料合成吸附剂，去除水中的氟和砷，符合当前国家以废治废的环境保护产业政策，也是目前水处理领域研究的热点。本论文以粉煤灰中的漂珠为原材料，通过湿法+干法、湿法分别制备出漂珠载镁吸附材料和漂珠载锰吸附材料，并研究其对水中氟和砷的吸附性能。主要实验内容和结论如下:　　第一部分，吸附材料的优化和表征。通过正交试验对两种吸附材料的最佳制备条件进行优化，结果表明，漂珠载镁吸附材料的最佳合成条件为MgCl2溶液浓度0.6 mol/L+煅烧温度500℃+培养时间48h+粉煤灰漂珠粒径100-150μm。漂珠载锰吸附材料的最佳合成条件为MnCl2溶液浓度0.6 mol/L+MnCl2和KMnO4的摩尔比3∶2+反应时间24h+粉煤灰漂珠粒径100-150μm;材料的表征结果为两种吸附材料的后退接触角比粉煤灰漂珠小、比表面积比粉煤灰漂珠大等，说明改性过程在一定程度上改变了粉煤灰漂珠的组成、形貌及表面性能等，从而提高了粉煤灰漂珠的表面活性。　　第二部分，漂珠载镁吸附材料对水中氟离子的静态吸附性能。主要研究了氟离子溶液的初始浓度和pH值、反应时间、反应温度、吸附剂用量、共存阴离子等对漂珠载镁吸附材料除氟性能的影响，并对其吸附过程进行了吸附等温线和动力学拟合及热力学处理等。结果表明，氟离子溶液的pH值为3时最有利于对氟离子的吸附;最佳吸附剂用量为2.5 g/L;共存离子对吸附材料脱氟能力的影响顺序为混合离子＞磷酸二氢根离子＞硝酸根离子＞硫酸根离子;吸附过程符合Langmuir等温线和准二级动力学;吸附过程热力学参数ΔG0(标准自由能变化值，318 K)、ΔH0（标准焓变）和△S0（标准熵变）的值分别为-0.409 kJ/mol、20.04kJ/mol、63.80 J/(mol·K);漂珠载镁吸附材料的除氟能力＞＞粉煤灰漂珠。　　第三部分，漂珠载镁吸附材料对水中氟离子的动态吸附性能。主要研究了吸附剂用量、流速、共存阴离子、氟离子的初始浓度等因素对漂珠载镁吸附材料固定床反应器的性能指标如BV（床体积数）、qB（穿透点吸附容量）、qE（耗尽点吸附容量）、tB（从开始到穿透点止固定床反应器的工作时间）、rE（从开始到耗尽点止固定床反应器的工作时间）和AER（吸附剂耗尽率）等的影响，以及固定床反应器吸附饱和后的再生。结果表明，穿透点的BV数和qB均随着吸附剂量的增加而增加，AER值减少;随着流速的增加，qB、穿透点的BV数和qE增加，AER和EBCT减少;随着氟离子初始浓度的增加，tB、穿透点的BV数和tE减少，AER值增加，qE变化趋势不明显;共存阴离子影响固定床反应器吸附性能的顺序为混合离子＞磷酸二氢根离子＞硝酸根离子＞硫酸根离子;实验数据符合Bohart& Adams模型和Thomas模型。两个再生周期后，漂珠载镁吸附材料固定床反应器仍有一定的再生潜力。　　第四部分，两种吸附材料对水中砷的静态吸附实验。主要研究了吸附剂用量、砷溶液的pH值和初始浓度、反应时间、反应温度、共存阴离子及离子强度等因素对两种吸附材料去除水中As(Ⅴ)性能的影响，并对它们的吸附过程进行了吸附等温线和动力学拟合。此外，对两种吸附材料的除砷能力，还与粉煤灰漂珠进行了对比，同时对吸附机理也进行了讨论。结果表明，漂珠载镁吸附材料和漂珠载锰吸附材料的最佳吸附剂量分别为2.0和2.5 g/L; pH值和离子强度对两种吸附材料吸附As(Ⅴ)的影响均较小;SO42-、Cl-和NO3-对两种吸附材料吸附As(Ⅴ)的性能均没有太大影响，而CO32-和H2PO4-影响显著，H2PO4-对漂珠载镁吸附材料的影响远大于CO32-，而H2PO4-对漂珠载锰吸附材料的影响小于CO32-，腐殖酸对两种吸附材料吸附As(Ⅴ)均有一定的促进作用;漂珠载镁吸附材料对As(Ⅴ)的吸附到达平衡的时间为120 min，漂珠载锰吸附材料到达吸附平衡的时间为60min;温度升高有利于漂珠载镁吸附材料对As(Ⅴ)的吸附，而漂珠载锰吸附材料对As(Ⅴ)的吸附容量与反应温度并不是完全呈正相关关系，而是吸附容量(308K)＞吸附容量(318 K)＞吸附容量(298 K);两种吸附材料对As(Ⅴ)的吸附均符合Langmuir等温线和准二级动力学;同等反应条件下，漂珠载镁吸附材料的吸附容量＞漂珠载锰吸附材料的吸附容量＞＞粉煤灰漂珠的吸附容量。两种吸附材料对As(Ⅴ)的吸附机理有两种解释:一是酸碱作用;二是络合作用。　　第五部分，两种吸附材料对水中砷的动态吸附实验。主要研究了吸附剂用量、流速、共存阴离子和As(Ⅴ)溶液的初始浓度等因素对漂珠载镁吸附材料固定床反应器和漂珠载锰吸附材料固定床反应器吸附As(Ⅴ)的运行性能指标的影响，同时也研究了固定床反应器吸附饱和后的再生情况。结果表明，当吸附剂用量增加时，两种吸附材料的tB和qB均增加、AER均减少;随着流速的增加，漂珠载镁吸附材料的qB和穿透点的BV数相应增加、qE无明显变化趋势、AER和EBCT相应减少。漂珠载锰吸附材料的qE、qB和穿透点的BV数均增加、AER和EBCT减少;当As(Ⅴ)的初始浓度增大时，两种吸附材料的tB穿透点的BV数和tE均减少、qB、qE和AER值增加;腐殖酸对两种吸附材料吸附As(Ⅴ)都有一定的促进作用，磷酸二氢根离子和碳酸根离子的负面影响较大，硝酸根离子、硫酸根离子和氯离子的干扰相对较小。共存离子对漂珠载镁吸附材料固定床反应器吸附As(Ⅴ)的负面影响顺序为磷酸二氢根离子＞碳酸根离子＞硝酸根离子＞硫酸根离子＞氯离子＞腐殖酸，对漂珠载锰吸附材料固定床反应器的影响顺序为碳酸根离子＞磷酸二氢根离子＞硝酸根离子＞硫酸根离子＞氯离子＞腐殖酸。两个再生周期后两种吸附材料均仍有较大的再生潜力。