地下水中氟污染是一个世界性的问题。高氟地下水在我国分布广泛，受影响人群大，如何安全有效地去除超标氟离子是关系到居民身体健康的重要问题。本论文在综合分析总结国内外赤泥特性以及吸附除氟技术研究与发展的基础上，以开发高效除氟吸附材料为目的，采用氧化铝工业生产过程中排放的废矿渣-赤泥作为原料，通过铝盐改性处理，制备了以赤泥为基料的新型铝改性赤泥吸附剂和表面负载该吸附剂的球形瓷砂滤料，并运行多种现代分析检测手段对吸附材料进行了物相表征与理化性能测试。开展了铝改性赤泥吸附剂及其负载瓷砂水中除氟静态和动态实验研究，详细考察了pH值、投加量、吸附时间、共存物等因素对吸附效果的影响，探讨了铝改性赤泥吸附剂吸附除氟机理，主要取得如下研究成果：　　 (1)以铝工业废矿渣-赤泥作为吸附剂制备原料，通过铝盐改性处理，成功制备了对水中氟离子具有高吸附量(饱和吸附容量可达91.28 mg/g)的新型铝改性吸附剂，并将其负载于球形瓷砂滤料表面，制备了表面负载铝改性赤泥的球形瓷砂吸附滤料(MRMA-FBS)。作为一种颗粒吸附剂，MRMA-FBS性能稳定，对氟离子具有较强的吸附能力(饱和吸附容量为2.42 mg/g)，并克服了粉末吸附剂固液分离的难题。　　 (2)通过控制pH和碱液回调等方法成功地解决了吸附剂制备过程中硅溶出的问题，使制备出的铝改性赤泥吸附剂pH保持在中性，有利于处理饮用水。　　 (3)应用离子交换机理和络合反应机理对铝改性赤泥的吸附现象进行了解释。　　 (4)毒性特性溶出实验(TCLP)浸出液达到国家GB5749-2006饮用水标准，具有使用安全性。MRMA-FBS吸附剂制备成本低廉(约2000元/吨)，在生产与应用方面不仅具有显著经济效益，而且具有良好的社会环境效益。