长期饮用高氟水可能导致不同程度的“氟中毒”现象。我国是世界上典型的遭受饮用水氟污染的国家之一，有数千万人通过饮用水途径暴露于氟。另一方面，国内外迄今为止仍缺乏成熟的、稳定的除氟工艺与技术。研究开发高效经济、方便可行的饮用水除氟技术成为我国当前面临的重大难题。　　 以铝盐为基础的铝系絮凝剂混凝除氟技术较为可行，但是在不同形态铝盐与氟的反应过程、作用机制、絮凝剂水解形态调控与强化除氟方法，国内外仍缺乏深入系统的研究。本论文围绕上述关键问题，以氯化铝、聚合铝为依据，探讨了铝盐形态与除氟效果之间的对应关系，确定了不同pH值条件下除氟的优势铝形态；研究了影响除氟效果的关键水质因素，发现Zeta电位是影响除氟效果的重要界面特性参数；揭示了不同形态铝及其水解产物与氟的界面反应过程与结合机制。　　 通过对强制水解生成的铝氢氧化物in situ AlOxHy除氟影响因素的研究发现，pH7.0时将F-由10mg/L降至1mg/L所需in situ AlOxHy的投量为F-的10倍；最佳除氟的pH范围为5.0～7.0；反应10min除氟效率可达到70％，2h可基本达到平衡；水中SO42-、PO43-等阴离子的存在会严重影响除氟效率。　　 采用两大类絮凝剂普通铝盐(AC)和聚合铝(PACl)作为研究对象，对其除氟效果的对比研究发现，AC最佳除氟范围为pH5.0～7.0，PACl为pH6.0～8.0，且在酸性范围内AC除氟效果优于PACl，碱性范围内PACl优于AC。　　 通过对铝盐与氟反应后水样的Zeta电位以及絮体的红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及ESI-MS等的表征发现铝系絮凝剂除氟作用的主要机理为吸附、离子或配位体交换、络合沉降等。　　 铝系絮凝剂与氟的主要作用机制为：在低pH条件下，F-是与低聚合体铝与氟生成铝氟的络合产物；在高pH条件下，以Al(OH)3絮体的吸附和卷扫作用为主；当可溶性铝形态与氢氧化铝同时存在时两种机理会同时作用。