可滲透反應牆技術是地下水修復中的常用原位處理技術，通過可滲透的反應牆對地下水污染羽進行阻截和修復，反應牆的填充反應介質包括零價鐵、沸石和增強微生物活性的碳源等，處理中包括了物理、化學或生物作用過程。有連續牆型和漏斗-通道型兩種類型。
基本介紹
- 中文名：可滲透反應牆
- 外文名：Permeable reactive barrier，PRB
- 別名：可滲透反應格柵
- 學科：環境工程
定義,技術原理,填充介質,技術優缺點,類型及套用,
定義
通過在受污染地下水流經的方向建造由反應材料組成的反應牆，通過反應材料的吸附、沉澱、化學降解或生物降解等作用去除地下水中的污染物。
技術原理
通常在自然水力梯度下，地下水污染羽滲流通過反應介質，污染物與介質發生物理、化學或生物作用得到阻截或去除，處理後的地下水從PRB的另一側流出。
PRB技術對地下水中污染物的處理原理與填充的反應介質密切相關。如反應介質為零價鐵（ZVI）時，則主要利用其還原性降低重金屬的價態或降解有機物，從而降低污染物的遷移性或毒性。ZVI的反應性能受如下因素影響：比表面積、預處理及修復運轉操作過程、合金和雜質等。反應介質為磷灰石、沸石、熔渣（火山岩渣）或有機質黏土等礦物質時，則主要利用其吸附作用和沉澱作用。反應介質為碳源、營養物質或微生物載體等時，則主要利用其增強微生物反應活性，降解有機污染物。
填充介質
根據不同的污染物一般會選擇不同的填充介質，根據國外PRB技術套用經驗總結得出的地下水中不同污染物及PRB修復填充介質類型如下表。
污染物 | ZVI | 生物屏障 | 磷灰石 | 沸石 | 熔渣 | ZVI+碳混合物 | 親有機質黏土 |
氯代乙烯、乙烷類 | F | F | L | F | |||
氯代甲烷、丙烷類 | F | ||||||
氯代農藥 | P | ||||||
氟利昂 | L | ||||||
硝基苯 | P | ||||||
BTEX | F | ||||||
多環芳烴 | L | ||||||
能量有關化合物（TNT等） | P | F | P | ||||
過氯酸鹽 | F | F | L | L | |||
陽離子金屬（Cu、Ni、Zn等） | L | F | F | L | F | ||
砷 | F | L | F | F | |||
六價鉻 | F | L | L | F | |||
磷酸鹽 | F | ||||||
硝酸鹽 | F | F | F | ||||
銨鹽 | L | ||||||
硫酸鹽 | F | L |
註：F=實際套用，L=實驗室套用，P=中試套用。來源ITRC2011
技術優缺點
PRB技術可以用於地下水多種污染物的原位去除，在歐美已有很多成功的實際工程實例，其中既有有機污染場地，也有重金屬污染場地。PRB技術具有擾動小的優點，包括對地下水的擾動，以及在運行過程中的地表需求；為“被動”修復技術，一旦設定，不需要人為提供能量等。
PRB技術也有一定技術限制，如地下反應牆介質容量有限，不可能無限制地對污染物進行去除，對於高濃度的污染物，需要考慮污染物的去除能量和容量，有時會縮短PRB的使用壽命。此外，反應介質中的作用有可能導致物質的沉澱，使地下水在反應牆和其附近的流場發生變化，反應介質的堵塞可以導致PRB的失效。
類型及套用
PRB一般有2種類型：連續牆型和漏斗-通道型。連續牆型PRB，在垂直地下水流向上，設定反應牆；漏斗-通道型PRB，除了在垂直地下水流向上設定反應牆外，還需要在牆的兩側設計防止地下水滲流的阻隔牆，阻隔牆為不透水屏障，如泥漿牆、帷幕灌漿或板樁。漏斗-通道型PRB的反應牆長度可以比連續型的反應牆小一些。
