本文以对环境和人类健康产生巨大影响的物质之一砷为研究对象,针对目前高砷水处理方法和处理材料中所存在的问题,在对比和分析的基础上,综合前人的研究成果,制备改性沸石、改性膨润土以及改性螯合树脂三种改性除砷材料,研究了三种除砷剂附着载体、改性条件以及所制备的除砷剂对水中As(V)去除的性能,对三种除砷剂除砷条件、干扰条件及吸附机理等进行了讨论,并对除砷剂的除砷工艺进行了初步设计。实验结果表明:Fe(Ⅲ)负载型螯合树脂除砷剂对砷的吸附容量最大,改性沸石和改性膨润土次之;三种除砷剂对砷的吸附容量受其他共存离子的影响都较小;Fe(Ⅲ)负载型螯合树脂可在较宽的pH值范围内(3-7)处理含砷水均有较好的处理效果,处理含砷水的浓度范围也较宽,可通过稀盐酸较为方便地再生,再生后的树脂可循环使用,其机械强度和除砷效果未受大的影响;改性沸石和改性膨润土对含砷水也有一定的处理效果,三种除砷剂均便于固液分离;几种方法在除砷过程中均不带入二次污染,出水的水质较好。综合以上实验结果推测了三种除砷剂的除砷、洗脱和再生机理,建立并验证了除砷剂除砷过程的动力学模型,通过初步计算,设计了集中式含砷水除砷工艺装置,为新的深度固液分离除砷方法提供了有应用价值的理论指导和实践依据。