一种新型双功能树脂基纳米复合材料制备方法、复合材料及一种水体深度除三价砷的方法

摘要

本发明公开了一种新型双功能树脂基纳米复合材料的制备方法、复合材料及一种水体深度除三价砷的方法，属于饮用水和工业废水及环境功能纳米材料领域。该纳米复合材料以强碱性阴离子交换树脂为原料，以不同配比的(NH

说明书

技术领域

本发明属于饮用水与工业废水处理及环境功能材料领域，更具体地说，涉及一种新型双功能树脂基纳米复合材料的制备方法、复合材料及一种水体深度除As(III)的方法。

背景技术

砷，以无机化合物的形式广泛分布在土壤和岩石矿物中，最常见的含砷矿物包括毒砂 (FeAsS)、雄黄(AsS)和雌黄(As₂S₃)。这些含砷矿物受到自然演变和人为矿物开采的影响，逐渐从非游离态转化成游离态而在地下水中大量存在，造成地下水砷污染。据报道，全世界约有1.4亿人存在着饮用砷污染地下水的问题，受高砷地下水影响的国家包括美国、德国、中国、印度、孟加拉、墨西哥等。长期饮用高砷地下水会诱发皮肤角质化、结膜炎、心血管等疾病，甚至导致皮肤癌、肺癌和肾癌等癌症的发生，严重危害人体健康。因此，许多国家及世界卫生组织都对饮用水中砷的含量制定了严格标准。国际卫生组织、日本、德国、美国和我国先后将砷的饮用水卫生标准由原来的50μg/L调整到现在的10μg/L。饮用水中的砷主要以无机砷酸盐五价砷和亚砷酸盐三价砷的形式存在，与As(V)相比，As(III)是As(V)毒性的10>3AsO₃分子存在难以通过混凝沉淀、吸附等常规方法去除。因此，将三价砷氧化成五价砷是目前推行的去除方法。

化学氧化剂，例如二氧化氯、双氧水、高锰酸钾等被证明可以对三价砷实现氧化。中国专利申请号为03144232.3，申请公布日为2005年3月9日的专利申请文件公开了一种二氧化氯作为氧化剂去除地下水中三价砷的方法，通过投加二氧化氯先将三价砷氧化成五价砷，从而提升混凝或吸附对三价砷的去除。该方法虽然可以有效的氧化三价砷，但是二氧化氯氧化过程会产生大量的卤代消毒副产物，影响水体饮用安全。中国专利申请号为200310106665.2，申请公布日为2005年4月28日的专利申请文件公开了一种高锰酸钾作为氧化剂去除地下水中三价砷的方法，通过投加高锰酸钾将三价砷氧化成五价砷，再用常规方法去除同样实现三价砷的较好去除，然而高锰酸钾的投加会导致水体大量锰离子的存在，影响饮用水水质。中国专利申请号为200310107197.0，申请公布日为2005年6月8日的专利申请文件公开了一种双氧水作为氧化剂去除地下水中三价砷的方法，与二氧化氯和高锰酸钾相比，双氧水是更加绿色的氧化剂，但是单纯的双氧水氧化As(III)，效率太低，氧化剂投加量过大。

为了解决双氧水对As(III)氧化效率低的问题，很多关于双氧水的活化方式的报道开始出现。Fe²⁺的均相芬顿反应是典型的双氧水活化方式，Fe²⁺/H₂O₂体系不仅可以有效的对水体中的砷(III)实现氧化，氧化过程中产生的Fe³⁺离子还可以与砷酸根形成沉淀，使砷从水体中彻底去除，但是反应过程中大量含砷铁泥的产生和极窄的pH适用范围限制了其实际方法。中国专利申请号为201210561013.7，申请公布日为2013年4月10日的专利申请文件公开了一种光催化氧化饮用水中三价砷并吸附去除的方法，通过将铁锈掺杂二氧化钛整体式催化剂置于太阳光或者紫外光下光催化氧化三价砷转换成五价砷并同步被催化剂吸附。但是，光催化的效率受光源影响较大，一般需要能量较高的紫外光，并且粉末状的催化剂难以从水体分离，其实际方法能力受限。与上述两种方法相比，非均相类芬顿催化剂可以在较宽的pH范围内有效地活化双氧水并氧化三价砷，并且氧化过程中含砷泥渣产生量较少，是一种清洁高效的催化手段。纳米氧化铈是非均相类芬顿催化剂的一种，由于其独特的立方萤石晶型和稳定的固相价态转变，是一类稳定有效的催化剂，被广泛研究用于双氧水的催化。(Wen，Z.；Zhang，Y.；>

然而，粉末状的纳米氧化铈颗粒存在易流失和难分离的缺点，不利于实际方法。将纳米氧化铈负载到多孔载体上可以很好的克服这个缺点。离子交换树脂骨架结构稳定、水力学性能优秀，是优良的吸附剂载体，并且树脂骨架上的带电基团还存在类似Donna膜的预富集效应，可以强化对目标污染物的去除。目前，很多研究也有关于将纳米氧化铈负载到树脂上，但选择的树脂为阳离子交换树脂或螯合树脂，由于该类树脂基复合材料骨架带负电与水体中存在的砷电性相斥，所以除砷效果都不太理想。(He，Z.L.；Tian，S.L.；Ning，P.，Adsorption of arsenate and arsenite from aqueous solutions by cerium-loadedcation exchange resin.Journal of Rare Earths 2012，30(6)，563-572.)

中国专利申请号为200510095177.5，申请公布日为2006年5月17日的专利申请文件公开了一种树脂基除砷吸附剂的制备方法，通过将水合氧化铁负载到阴离子交换树脂上，制备出的吸附剂表现出优秀的除砷效果。但是该制备方法是将氯化铁混合液体持续流过吸附床，通过离子交换将铁负载到阴离子交换树脂上，该过程需要投加大量的含铁离子交换液，含铁离子交换液中只有5％左右的铁被成功交换到树脂上，交换液利用率不高。

中国专利申请号为201210524428.7，申请公布日为2013年2月27日的专利申请文件公开了一种新型聚合物基复合材料、该材料的制备方法与一种水体深度除氟的方法，通过将水合氧化锆负载到阴离子交换树脂上，制备出的复合材料在深度除氟效果上表现优异。但是该材料制备过程中需要70℃左右的高温加热，通过浓度扩散将锆负载到阴离子交换树脂上，操作过程限制条件较高、不适于批量制备。

总的来说，目前业内非常缺乏经济有效的三价砷去除技术。因此，我们期望合成出一种兼备催化和吸附能力的双功能树脂基纳米复合材料，应用于水体深度去除三价砷。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有除As(III)材料功能单一、除As(III)效果差，可工程化的除As(III)技术工艺复杂氧化剂投加量大，循环使用效果不佳的问题，本发明提供了一种新型双功能树脂基纳米复合材料的制备方法，该制备方法运用金属络合原理，使Ce(IV)与过量的硝酸根反应产生硝酸铈络合阴离子，从而改变Ce前驱物电性交换到强碱性阴离子交换树脂上，再通过碱沉使纳米氧化铈均匀地负载到强碱阴离子交换树脂基体内，实现了基体与纳米氧化铈的有机结合。

本发明又提供了一种新型双功能树脂基纳米复合材料的制备方法得到的复合材料，Ce的负载量为50-200mg/g，在H₂O₂的引入下去除As(III)过程中表现出兼具催化氧化和吸附两种功能，在投加一定浓度双氧水的水体中，负载于树脂孔道内部的纳米氧化铈颗粒发挥非均相催化剂功能，活化双氧水产生氧化能力更强的基团，将水体中存在的三价砷氧化成毒性更弱更易被吸附的五价砷，提升吸附材料本身对三价砷的去除能力。

本发明又提供了一种水体深度除As(III)的方法，引入H₂O₂做为氧化剂，通过与双功能树脂基纳米氧化铈复合材料的协同催化氧化和吸附作用，使水体中的As(III)实现一步法强化去除。

2.发明技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种新型双功能树脂基纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将(NH₄)₂Ce(NO₃)₆、NaNO₃、HNO₃溶解于水中，得到溶液，其中(NH₄)₂Ce(NO₃)₆的浓度为0.18-0.54mol/L，NaNO₃的浓度为2-5mol/L，HNO₃的浓度为3-5mol/L；该步骤是为了使溶液中NO₃^-离子浓度大于6mol/L，铈离子与硝酸根发生络合形成硝酸铈络阴离子>3)_m^3-m，m＝4，5，6)；

(2)取强碱性阴离子交换树脂加入上述步骤(1)中配制的溶液中，固液比为50-200g/L，在200-300rpm的条件下，持续搅拌8-10小时；该步骤加入强碱性阴离子交换树脂的目的是，让强碱性阴离子交换树脂通过骨架上带有正电性的官能基团吸附溶液中带负电的硝酸铈络阴离子；8-10小时的搅拌是为了让硝酸铈络阴离子充分的被强碱性阴离子交换树脂吸附；

(3)步骤(2)完成后，取出强碱性阴离子交换树脂，自然风干，然后转移至质量浓度为5-15％的NaOH溶液中，固液比为50-200g/L，在200-300rpm条件下持续搅拌8-10小时；步骤(3)的目的是让吸附到强碱性阴离子交换树脂孔道内部的铈盐与氢氧化钠在原位发生反应形成氢氧化铈沉淀；

(4)步骤(3)完成后，取出强碱性阴离子交换树脂，自然风干，然后转移至质量浓度为5-15％的NaCl溶液中，固液比为50-200g/L，在200-300rpm条件下持续搅拌8-10小时；步骤(4)的目的是将羟基化的纳米复合材料转变成稳定的氯型；

(5)滤出强碱性阴离子交换树脂颗粒，水洗至中性后用无水乙醇清洗3-5次，单次清洗无水乙醇用量体积为50-150mL，然后置于40-60℃烘箱中烘干8-12小时，即得新型双功能树脂基纳米复合材料。本步骤中水洗和醇洗的目的是为了清洗纳米复合材料表面、孔内残留的 OH^-和一些有机物；恒温烘干的目的为了使氢氧化铈脱水形成稳定的氧化铈晶体。图3即为孔道内的纳米氧化铈的XRD图，由该图可说明，恒温干燥脱水后的氧化铈为立方萤石晶型结构。

优选地，在步骤(2)中，所述强碱性阴离子交换树脂为D201树脂、201×7树脂和201×4树脂中的一种。

由上述方法得到的新型双功能树脂基纳米复合材料用于水体深度除As(III)的方法，其步骤为：

(a)过滤含三价砷的废水，去除悬浮颗粒物，并调节滤液pH至3.0-9.0之间；该步骤的目的主要是去除水中的悬浮颗粒物，并调节水体pH使其在新型双功能树脂基纳米复合材料可接受范围内；

(b)向步骤(a)中的滤液持续投加双氧水，吸附塔进水混合液中双氧水摩尔浓度为三价砷浓度的2-5倍；该步骤的目的主要是保证水体中双氧水的浓度，为催化反应的发生提供条件；

(c)将步骤(b)中的混合液通过填充有新型双功能树脂基纳米复合材料的吸附塔；该复合材料即为兼具催化和吸附功能的新型双功能树脂基纳米复合材料，当水体流经该复合材料时，三价砷便被该复合材料催化双氧水产生的氧化基团氧化并被该复合材料吸附；

(d)当出水砷浓度达到泄露点时停止吸附，利用NaOH-NaCl混合溶液对吸附塔内的上述新型双功能树脂基复合材料进行脱附再生，再生后供循环使用。

优选地，在步骤(a)中，所述含三价砷废水中三价砷浓度为100-500μg/L。

优选地，在步骤(b)中，所述双氧水摩尔浓度为三价砷浓度的2-5倍，双氧水摩尔浓度为2.67-3.33μmol/L。

优选地，在步骤(c)中，所述吸附塔的操作温度为10-30℃，混合液流速为5-15BV/h。

优选地，在步骤(d)中，所述泄露点为出水砷浓度为10μg/L，NaOH-NaCl混合溶液中NaOH和NaCl的质量浓度分别为5-15％，在50-65℃下以0.5-2.0BV/h进行脱附再生。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的新型双功能树脂基纳米复合材料的制备方法，制备过程在常温常压和一般器皿中进行，不需要升温操作；一次合成中，含铈离子交换液中70％左右的铈离子都可以成功交换到树脂上，降低了前驱物混合液的投加量，是一种高效经济的制备方法，该制备方法合出的新型双功能树脂基纳米复合材料Ce的负载量为50-200mg/g；

(2)本发明的方法得到的新型双功能树脂基纳米复合材料，在H2O2的引入下去除As(III) 过程中表现出兼具催化氧化和吸附两种功能，如图6所示机理；在投加一定浓度双氧水的水 体中，负载于树脂孔道内部的纳米氧化铈颗粒发挥非均相催化剂功能，活化双氧水产生氧化 能力更强的基团，将水体中存在的三价砷氧化成毒性更弱更易被吸附的五价砷，提升吸附材 料本身对三价砷的去除能力；

(3)本发明的方法得到的新型双功能树脂基纳米复合材料，基于Donnan膜理论，可将聚合物基体的预浓缩效应、纳米氧化铈的选择性除砷性能有机结合在一起，使氧化产物五价砷完全的被纳米复合材料吸附，不泄露到水体中；根据实验结果证实，本发明的新型双功能树脂基纳米复合材料，在投加双氧水后，与三价砷作用的水体中只检测到三价砷的存在，没有检测到五价砷的存在；

(4)本发明的方法得到的新型双功能树脂基纳米复合材料用于水体深度去除三价砷的的方法，将三价砷的氧化和吸附精简到一个工艺单元实现，简化了传统的先氧化后吸附的两段式除砷工艺，可以降低基建和人力成本，运行管理方便；

(5)本发明的方法得到的新型双功能树脂基纳米复合材料用于水体深度去除三价砷的的方法，在实际水体中，即使有其他共存离子(Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、HCO₃^-)和有机物影响的情况下，仍然可以在5000-6500BV范围内将水体中砷浓度从100-500μg/L降至10μg/L以下；该除砷方法所涉及的复合材料在吸附饱和后可通过NaOH和NaCl质量浓度分别为5-15％的混合溶液进行脱附再生，再生率高达95％以上，再生后的材料可以循环利用，从而有效地降低了使用成本。

附图说明

图1为本发明的水体深度除三价砷的方法的流程图；

图2为本发明的双功能树脂基纳米复合材料的构建方法示意图(圆形颗粒代表纳米氧化铈颗粒)；

图3为本发明的双功能树脂基纳米复合材料的XRD图；

图4为本发明的双功能树脂基纳米复合材料的TEM图；

图5为本发明的双功能树脂基纳米复合材料柱吸附效果图；

图6为本发明的双功能树脂基纳米复合材料在投加双氧水条件下的去除三价砷的机理 (催化氧化+吸附作用)示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

在500mL烧杯中，加入9.87g硝酸铈铵、20mL浓硝酸(重量含量65％)、17g硝酸钠，充分溶解并定容至100mL；该溶液A中硝酸铈铵的浓度为0.18mol/L，HNO₃的浓度为3mol/L，NaNO₃的浓度为2mol/L。

称取5gNaOH于100mL容量瓶中，定容可得溶液B；

称取5gNaCl于100mL容量瓶中，定容可得溶液C；

称取5gD201树脂(杭州争光树脂厂出品)，先投加到溶液A中，再以200rpm的速度搅拌8小时；然后，将树脂滤出自然风干，风干后的树脂投加到溶液B中，并以200rpm的速度搅拌8小时，混合完成后的树脂滤出自然风干，再投加到溶液C中，并以200rpm的速度下搅拌8小时，将搅拌完成后的树脂滤出，并用大量清水清洗直至pH呈现中性，用50mL 无水乙醇清洗3次后，将树脂置于40℃的干燥箱中热处理8h，即得该新型双功能树脂基纳米复合材料。该新型双功能树脂基纳米复合材料上的Ce的负载量为147.6mg/g。

实施例2

在500mL烧杯中，加入16.45g硝酸铈铵、25mL浓硝酸(重量含量65％)、26g硝酸钠，充分溶解并定容至100mL；该溶液A中硝酸铈铵的浓度为0.3mol/L，HNO₃的浓度为3.6>3的浓度为3mol/L。

称取10gNaOH于100mL容量瓶中，定容可得溶液B；

称取10gNaCl于100mL容量瓶中，定容可得溶液C；

称取10gD201树脂(杭州争光树脂厂出品)，先投加到溶液A中，再以250rpm的速度搅拌9小时；然后，将树脂滤出自然风干，风干后的树脂投加到溶液B中，并以250rpm的速度搅拌9小时，混合完成后的树脂滤出自然风干，再投加到溶液C中，并以250rpm的速度下搅拌9小时，将搅拌完成后的树脂滤出，并用大量清水清洗直至pH呈现中性，用100mL 无水乙醇清洗4次后将树脂置于50℃的干燥箱中热处理9h，即得该新型双功能树脂基纳米复合材料。该新型双功能树脂基纳米复合材料上的Ce的负载量为187.3mg/g。

实施例3

在500mL烧杯中，加入29.6g硝酸铈铵、35mL浓硝酸(重量含量65％)、42.5g硝酸钠，充分溶解并定容至100mL；该溶液A中硝酸铈铵的浓度为0.54mol/L，HNO₃的浓度为5>3的浓度为5mol/L。

称取15gNaOH于100mL容量瓶中，定容可得溶液B；

称取15gNaCl于100mL容量瓶中，定容可得溶液C；

称取15gD201树脂(杭州争光树脂厂出品)，先投加到溶液A中，再以250rpm的速度搅拌10小时；然后，将树脂滤出自然风干，风干后的树脂投加到溶液B中，并以300rpm的速度搅拌10小时，混合完成后的树脂滤出自然风干，再投加到溶液C中，并以300rpm的速度下搅拌10小时，将搅拌完成后的树脂滤出，并用大量清水清洗直至pH呈现中性，用150mL 无水乙醇清洗5次后，将树脂置于60℃的干燥箱中热处理10h，即得该新型双功能树脂基纳米复合材料。该新型双功能树脂基纳米复合材料上的Ce的负载量为207.3mg/g。

实施例4

在500mL烧杯中，加入25.8g硝酸铈铵、30mL浓硝酸(重量含量65％)、30g硝酸钠，充分溶解并定容至100mL；该溶液A中硝酸铈铵的浓度为0.47mol/L，HNO₃的浓度为4.32>3的浓度为3.53mol/L。

称取13gNaOH于100mL容量瓶中，定容可得溶液B；

称取13gNaCl于100mL容量瓶中，定容可得溶液C；

称取15g201×7凝胶树脂(杭州争光树脂厂出品)，先投加到溶液A中，再以300rpm的速度搅拌10小时；然后，将树脂滤出自然风干，风干后的树脂投加到溶液B中，并以250rpm的速度搅拌10小时，混合完成后的树脂滤出自然风干，再投加到溶液C中，并以250rpm的速度下搅拌10小时，将搅拌完成后的树脂滤出，并用大量清水清洗直至pH呈现中性，用100mL无水乙醇清洗3次后将树脂置于50℃的干燥箱中热处理8h，即得该新型双功能树脂基纳米复合材料。该新型双功能树脂基纳米复合材料上的Ce的负载量为68.3mg/g。

实施例5

在500mL烧杯中，加入20.8g硝酸铈铵、25mL浓硝酸(重量含量65％)、29g硝酸钠，充分溶解并定容至100mL；该溶液A中硝酸铈铵的浓度为0.38mol/L，HNO₃的浓度为3.6>3的浓度为3.41mol/L。

称取10gNaOH于100mL容量瓶中，定容可得溶液B；

称取15gNaCl于100mL容量瓶中，定容可得溶液C；

称取13g201×4凝胶树脂(杭州争光树脂厂出品)，先投加到溶液A中，再以280rpm的速度搅拌8小时；然后，将树脂滤出自然风干，风干后的树脂投加到溶液B中，并在280rpm的速度搅拌8小时，混合完成后的树脂滤出自然风干，再投加到溶液C中，并在280rpm的速度下搅拌10小时，将搅拌完成后的树脂滤出，并用大量清水清洗直至pH呈现中性，用 100mL无水乙醇清洗3次后将树脂置于60℃的干燥箱中热处理10h，即得该新型双功能树脂基纳米复合材料。该新型双功能树脂基纳米复合材料上的Ce的负载量为50.3mg/g。

实施例6

本实施例的水体深度去除三价砷的方法，包括以下步骤：

(a)配制含三价砷废水，三价砷浓度为100μg/L，Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、HCO₃^-、SiO₂含量分别为100mg/L、100mg/L、10mg/L、100mg/L、5mg/L，水体TOC为3mg/L，过滤后，将原水pH调节为3.0；

(b)向步骤(a)中配制的含砷废水中投加双氧水并维持双氧水摩尔浓度为三价砷浓度的5倍；

(c)吸附塔塔内填装新型双功能树脂纳米复合材料，将含砷废水在30℃的温度条件下通过吸附塔，流速为10BV/h；结合图1，本步骤(c)中所用的新型双功能树脂基纳米复合材料，其基体大孔D201强碱性离子交换树脂，粒径分布在0.7-0.9mm之间，孔径分布在5-50nm之间，内含丰富的纳米孔结构和季胺基团，在树脂孔道内部纳米氧化铈颗粒主要分布在1-40nm之间；

(d)在出水砷浓度达到泄露点10μg/L时，停止吸附，采用NaOH和NaCl质量浓度为5％的混合液，在50℃下以0.5BV/h进行脱附再生。

本发明的水体深度去除三价砷的方法，采用本实施例1中制得的新型双功能树脂基纳米复合材料，可将原水中砷浓度降至10μg/L以下，去除率达95％以上，其处理量在5800BV 左右。

实施例7

本实施例的水体深度去除三价砷的方法，包括以下步骤：

(a)配制含三价砷废水，三价砷浓度为500μg/L，Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、HCO₃^-、SiO₂含量分别为100mg/L、100mg/L、10mg/L、100mg/L、5mg/L，水体TOC为3mg/L，过滤后，将原水pH调节为9.0；

(b)向步骤(a)中配制的含砷废水中投加双氧水并维持双氧水摩尔浓度为三价砷浓度的3倍；

(c)吸附塔塔内填装新型双功能树脂纳米复合材料，将含砷废水在10℃的温度条件下通过吸附塔，流速为5BV/h。本步骤(c)中所用的新型双功能树脂基纳米复合材料，其基体大孔D201强碱性离子交换树脂，粒径分布在0.7-0.9mm之间，孔径分布在50-105nm之间，内含丰富的纳米孔结构和季胺基团，在树脂孔道内部纳米氧化铈颗粒主要分布在50-100nm之间。

(d)在出水砷浓度达到泄露点10μg/L时，停止吸附，采用NaOH和NaCl质量浓度为15％的混合液，在55℃下以2BV/h进行脱附再生。

本发明的水体深度去除三价砷的方法，采用本实施例2中制得的新型双功能树脂基纳米复合材料，可将原水中砷浓度降至10μg/L以下，去除率达95％以上，其处理量在6100BV 左右。

实施例8

本实施例的水体深度去除三价砷的方法，包括以下步骤：

(a)北方某地地下水砷含量为250-300μg/L，其中As(III)含量为70-80％，超过国家饮用水砷含量标准，该废水除含砷外，还含有Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、HCO₃^-、SiO₃^2-，原水pH为6.2；

(b)向步骤(a)中配制的含砷废水中投加双氧水并维持双氧水摩尔浓度为三价砷浓度的2.5倍；

(c)吸附塔塔内填装新型双功能树脂基纳米复合材料，将含砷废水在25±2℃的温度条件下通过吸附塔，流速为12BV/h；

(d)在出水砷浓度达到泄露点10μg/L时，停止吸附，采用NaOH和NaCl质量浓度为10％的混合液，在50℃下以1BV/h进行脱附再生。

本发明的水体深度除三价砷的方法，采用本实施例3中制得的新型双功能树脂基纳米复合材料，可将原水中砷浓度降至10μg/L以下，去除率达95％以上，其处理量在5500BV左右；当出水中砷浓度达到泄露点10μg/L时停止吸附，以NaOH和NaCl质量浓度分别为10％的混合液作为脱附液，在50℃下以1BV/h进行脱附再生，再生效率高达90％以上；三个批次的循环实验表明，该新型双功能树脂基纳米复合材料可重复使用。

实施例9

本实施例的水体深度去除三价砷的方法，包括以下步骤：

(a)河南某大河水，受工业含砷废水污染，砷含量为300-500μg/L，其中As(III)含量为 50％左右，超过国家饮用水砷含量标准，该废水除含砷外，还含有Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、HCO₃^-和有机物，原水pH为6.2；

(b)向步骤(a)中配制的含砷废水中投加双氧水并维持双氧水摩尔浓度为三价砷浓度的5倍；

(c)吸附塔塔内填装新型双功能树脂基纳米复合材料，将含砷废水在25±2℃的温度条件下通过吸附塔，流速为10BV/h；

(d)在出水砷浓度达到泄露点10μg/L时，停止吸附，采用NaOH和NaCl质量浓度为15％的混合液，在60℃下以1BV/h进行脱附再生。

本发明的水体深度去除三价砷的方法，采用本实施例4中制得的新型双功能树脂基纳米复合材料，可将原水中砷浓度降至10μg/L以下，去除率达95％以上，其处理量在3800BV 左右；当出水中砷浓度达到泄露点10μg/L时停止吸附，以NaOH和NaCl质量浓度分别为15％的混合液作为脱附液，在60℃下以1BV/h进行脱附再生，再生效率高达95％以上；三个批次的循环实验表明，该新型双功能树脂基纳米复合材料可重复使用。