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含硝酸盐氮（NO3-N）废水（如稀土废水）的不合理排放,导致各类水体中氮污染问题日渐突出。为减小NO3-N污染对水体环境和人类健康的损害,寻求经济有效技术控制水中NO3-N浓度具有十分重要的意义。为处理以稀土废水为代表的废水中NO3-N,本研究以市售商品椰壳生物炭（CSHB）、玉米秸秆生物炭（CSTB）及木屑生物炭（SDB）为炭基材料,对三种原始生物炭分别进行铁改性、铝改性及铁铝改性,将得到的九种改性生物炭分别用于处理模拟废水（即NO3-N溶液,记为NS,两种浓度,分别记为NS1和NS2）和稀土废水（经预处理,记为REW）中NO3-N,从中筛选出性能最好的两种改性生物炭,并通过单因素批量实验探究影响两种改性生物炭对NS1、NS2及REW中NO3-N处理效果的因素,采用动力学、等温吸附及热力学吸附模型对单因素批量实验结果进行拟合,并结合改性前后及吸附前后生物炭的相关表征,对改性生物炭吸附NS和REW中NO3-N的机理进行探讨,以上实验研究主要得出如下结论:（1）铁改性、铝改性及铁铝改性等金属改性大大提高了原始生物炭对NO3-N吸附能力,铁铝改性椰壳生物炭（Fe-Al/CSHB）和铝改性秸秆生物炭（Al/CSTB）相比其他改性生物炭对NS1、NS2和REW中NO3-N均表现出良好吸附性能。（2）XRF结果表明,Fe-Al/CSHB中Fe、Al元素及Al/CSTB中Al元素所占百分比增加,这证明铁铝改性（Fe-Al/CSHB）及铝改性（Al/CSTB）的成功;SEM和BET表征结果发现,Fe-Al/CSHB和Al/CSTB相比原始生物炭颗粒结合均更为紧密,但孔隙度降低,比表面积减小,CSHB和Fe-Al/CSHB均含有大量微孔结构,CSTB具有丰富大孔结构,Al/CSTB含有丰富介孔结构;XRD结果表明,Fe-Al/CSHB及Al/CSTB均具有无定型性质;结合FTIR及XPS表征结果发现,Fe-Al/CSHB中铁元素以Fe2+、Fe2O3及Fe OOH形式存在,Fe-Al/CSHB和Al/CSTB中铝元素均以Al2O3形式存在。（3）Fe-Al/CSHB和Al/CSTB吸附NS1、NS2和REW中NO3-N均可在20 min内达到吸附平衡。准二级动力学模型可较好描述所有情况下NO3-N吸附过程;当吸附剂投加量充足时Fe-Al/CSHB对REW中NO3-N去除率相比其他情况达到最大;不同温度下Fe-Al/CSHB和Al/CSTB对NS中NO3-N等温吸附过程均更为符合Freundlich等温吸附模型;Fe-Al/CSHB和Al/CSTB对NS中NO3-N吸附为自发熵增吸热反应;酸性条件下有利于Fe-Al/CSHB和Al/CSTB对NS1、NS2和REW中NO3-N吸附;Fe-Al/CSHB对REW中NO3-N吸附量随着温度升高而减小,而Al/CSTB对REW中NO3-N吸附量随着温度升高而增大;共存阴离子对Fe-Al/CSHB和Al/CSTB去除NO3-N具有抑制作用,且n（共存离子/NO3-）越大,抑制效果越明显,Fe-Al/CSHB相比Al/CSTB受共存阴离子影响较小。（4）Fe-Al/CSHB对NS中NO3-N去除机制主要有2种:分别是（1）Fe2O3、Fe OOH及Al2O3中M-O（M为Fe或Al）、-OH与NO3-N中N-O进行配体交换;（2）Fe2+与NO3-N发生氧化还原反应。Al/CSTB对NS中NO3-N的去除机制为:Al2O3中Al-O与NO3-N中N-O发生配体交换。Fe-Al/CSHB对REW中NO3-N的去除机制主要有3种:分别是（1）Fe2O3、Fe OOH中Fe-O与Ca2+形成带正电荷的铁钙配合物,通过与NO3-发生静电吸引而去除NO3-N;（2）Fe2+与NO3-N发生氧化还原反应;（3）Al2O3中Al-O与NO3-N中N-O发生配体交换。Al/CSTB对REW中NO3-N的去除机制为:Al2O3中Al-O与NO3-N中N-O之间的配体交换。（5）去除REW中NO3-N最佳条件为:使用Fe-Al/CSHB,在其投加量为5.3mg/L,p H值为1.0,温度为35℃的条件下,REW中NO3-N去除率最大,可达到80.79%。