我国饮用水型氟污染情况严重，尤其是农村地区的饮用水中含氟量超标现象普遍，因此饮用水除氟是一项当务之急、势在必行的任务。在众多除氟技术中，电絮凝具有设备简单、易于操作、除氟效率高等优点，被认为是具有发展潜力的饮用水处理技术。但是，以往有关电絮凝及其除氟的研究多侧重于工程应用，基础理论研究方面较为欠缺，从而限制了电絮凝工艺的发展。鉴于此，本文通过对铝盐除氟机理以及电絮凝过程中的电场作用特性进行研究，对电絮凝除氟工艺进行了优化改进，探索组合电絮凝(CEC)除氟工艺，取得了满意的除氟效果。研究结果对饮用水除氟的理论和应用具有参考意义。 化学除氟机理的研究有助于深入理解电絮凝除氟机理。针对化学除氟机理探讨中关于Al(OH)<,3>(am)对F吸附作用研究的不足，本文根据表面络合理论，采用PHREEQC计算软件模拟了F在Al(OH)<,3>(am)上的吸附以及实际化学混凝除氟过程，计算得出F在Al(OH)<,3>(am)上的平衡常数为logK=10.625。F在Al(OH)<,3>(am)上吸附是和Al-F络合过程动态平衡的结果，吸附性质符合Langmiur曲线。吸附作用的控制因素为pH和F/Al比，最佳吸附pH范围为6.0～7.0，而通过吸附作用去除1gF<->至少需要消耗3.55gAl<3+>。共存的SO<,4><2->明显降低Al(OH)<,3>(am)对F<->的吸附能力。 电絮凝除氟机理研究需要考虑外加电场的作用。本文提出了描述氟离子分布的新方法，将电絮凝过程中初始的F分为溶液中、絮体吸附部分以及电极板表面凝胶层部分，并深入分析了电絮凝过程外加电场和化学混凝作用。结果表明，虽然电絮凝除氟过程符合Al(OH)<,3>(am)对F<->的吸附规律，但通过氟离子分布方法研究电絮凝除氟过程更能清楚的了解电絮凝除氟过程的内部机理。各种操作参数(如pH、电荷负荷、电流强度以及初始F浓度等)对总除氟效率的影响主要通过改变F在电极板表面和絮体中的分布比例得以实现。F<->优先分布在电极板表面上，表现了电絮凝除氟过程的电浓缩现象。通过对Al<,n>(OH)<,m>F<,k><3n-m-k>的分析及化学浓缩模拟实验，证明正是电场作用下离子在电极板周围的浓缩使电极板凝胶层部分具有较高的除氟率。相对而言，pH比电荷负荷对提高电絮凝除氟效率的贡献更大。电絮凝除氟过程的动力学常数k值的变化与电流强度呈线性关系，而直线斜率则与进水pH有关。以改进pH控制为目的对电絮凝工艺进行优化，提出组合电絮凝(CEC)除氟工艺。采用γ<,OH>(或γ<,OH+F>)作为工艺的设计指标，通过改变AICl<,3>以及电解投加Al<3+>数量的比例控制反应。实验表明，CEC除氟工艺应以γ<,OH+F>=3作为最优设计标准。HCO<,3><->作为初始碱度时，需要对HCO<,3><->的浓度进行矫正。实验得出HCO<,3><->与OH<->浓度的矫正系数α为常数(α=0．5961)，并通过PHREEOC模拟对HCO<,3><->的影响做出理论解释。电场作用仍然是使CEC具有高效除氟的主要因素，而Al<3+>总投加量的选择可以在满足γ<,OH+F>=3的条件下根据Y<,OH>进行计算。通过比较不同电絮凝除氟工艺以及对含氟地下水的连续操作，表明CEC除氟工艺能稳定、高效、快速的去除饮用水中氟离子，而且在能耗和材料消耗上都大为降低，具有很好的实际应用前景。