地下水除砷的核心逻辑可以概括为一句话：先把难去除的三价砷氧化成易去除的五价砷，再用吸附、共沉淀或膜分离把它从水里剥离出来。几乎所有制水工艺路线都围绕这个"氧化—分离"两段式展开，区别只在于用什么手段完成这两步。
形态决定路线
地下水中的砷以无机形态为主，分 As(Ⅲ)(亚砷酸盐)和 As(V)(砷酸盐)。As(Ⅲ) 的 pKa₁ 约为 9.2，在中性 pH 下主要以不带电的
H₃AsO₃ 分子存在，既不容易被吸附剂捕获，也难以被常规铁盐/铝盐混凝去除;As(V) 在中性水中则以 H₂AsO₄⁻、HAsO₄²⁻
阴离子形态存在，带负电、易与铁铝氧化物表面络合。因此，未经预氧化直接处理高砷地下水的工艺，往往对总砷去除率大幅打折。这是选型时最先要盯住的环节。
主流工艺路线
氧化+吸附/过滤是当前工程应用最广、最成熟的一族。预氧化剂可选氯、次氯酸钠、高锰酸钾、二氧化氯、臭氧，也可用锰砂、TiO₂光催化等非化学方式;随后由铁基吸附剂(粒状氢氧化铁
GFH、铁锰复合氧化物、纳米零价铁)、活性氧化铝、钛基材料等完成吸附。铁基材料因对砷亲和力高、pH 适应面宽，是主流选择;活性氧化铝吸附容量可观，但最佳 pH
偏酸性(约 5.5–6.5)，需配套调 pH。
混凝共沉淀+沉淀/过滤适合规模较大、水质波动明显的场合。投加三氯化铁或硫酸铁后，铁水解产物对新生成的 As(V)
进行吸附共沉淀，再经沉淀池和滤池截留。关键在于铁砷摩尔比，工程上通常要维持较高倍数才能把出水压到限值以下，代价是污泥量大、需妥善处置。
膜法与离子交换去除率高(反渗透对砷去除率一般超过
95%)，但投资和运行成本高，反渗透还会产生含砷浓水，处理处置是绕不开的问题，多用于小规模或对水质要求极高的场景。
生物法与电化学法是近年的活跃方向。铁氧化菌、砷氧化菌可在滤池中形成含铁生物膜，边氧化边吸附，无需持续投加化学药剂;电絮凝则利用电解释放的铁/铝离子原位混凝，适合分散式供水。
此外，利用地下水自身铁锰的"曝气+砂滤"是一条低成本路线：许多高砷含水层同时含铁锰，曝气后铁锰氧化物的原位生成即可共沉淀砷，农村小型供水工程常采用，效果取决于原水铁砷比是否足够。
选型的几个决定性因素
砷的初始浓度与价态分布直接决定是否需要强化预氧化;共存离子的干扰同样关键——磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐会与砷竞争吸附位点，磷酸盐的竞争尤其明显，会显著缩短吸附剂穿透时间、降低有效容量;pH
决定吸附与共沉淀效率，多数铁基体系在中性偏酸区间表现更好;硫化物的存在则可能使砷以硫化物形式沉淀，改变整个工艺设计。此外还要考虑供水规模、药剂供应与运行维护能力，以及含砷污泥、废吸附剂和膜浓水的安全处置——除砷不是把砷消灭，而是把它从水相转移到固相，残渣去向必须与工艺同步设计。
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