渗透性反应墙去除地下水中硝酸盐的试验研究
可渗透反应墙(PRB)技术综述
可渗透反应墙(PRB)技术综述可渗透反应墙（PRB）技术是一种用于处理地下水和土壤中污染物的 passi ve 污染治理技术，它通过在地下水流路径上建造可渗透的墙体来截留和处理地下水中的污染物。
PRB 技术已经被广泛应用于处理地下水和土壤中的有机污染物和重金属，是一种成本低、效果好的地下水治理方法。
本文将对PRB技术的原理、应用领域、工程案例、技术发展趋势等方面进行综述，旨在为读者提供全面的了解和参考。
一、PRB技术的原理PRB技术的原理基于地下水流动路径的截留和污染物的去除。
通常情况下，PRB由可渗透的材料构成，例如砂土、砾石、活性炭等，这些材料允许地下水自由流动并与其中的污染物发生反应。
当地下水经过PRB时，其中的有机污染物和重金属等污染物会受到吸附、化学反应、生物降解等作用，从而得到去除或降解。
通过对污染物的吸附和去除，PRB技术能够有效地净化地下水，达到治理地下水污染的目的。
PRB技术主要应用于以下领域：1. 地下水污染治理：PRB技术可以被用来处理地下水中的各种有机污染物和重金属。
地下水中的苯、甲苯、二氯乙烷、三氯乙烯、铬、镍、铅等污染物都可以通过PRB技术进行有效地截留和处理。
2. 土壤修复：PRB技术也可以被用来修复受到污染的土壤。
通过在地下水和土壤的界面上构建PRB，可以有效地减少地下水对土壤污染的影响，从而达到净化土壤的目的。
3. 工业污水治理：PRB技术可以被用来处理工业污水中的有机废水和重金属废水，使废水中的污染物得到去除和降解，达到净化废水的目的。
4. 地下水防护：PRB技术还可以被用来构建地下水防护墙，阻止地下水中的污染物向周围地区扩散，起到防护和治理地下水污染的作用。
PRB技术已经在全球范围内得到广泛的应用，以下是一些典型的PRB工程案例：1. 美国底特律地区PRB工程：在底特律地区，PRB技术被成功地用来处理地下水中的三氯乙烯和铬。
通过构建PRB墙，底特律地区的地下水得到了有效地净化，为当地环境保护做出了重要贡献。
地下水硝酸盐去除技术进展
Zhang Lihui, Cao Guomin, Sheng Mei, Liu Yongdi, Zhang Zijian （Research Institute of Environmental Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China）
随着人口的增长和社会经济的快速发展，对水 资源的需求量也大幅度增长。地下水被广泛用于各 种用途，是许多国家和地区的主要饮用水源[1]。在美
[收稿日期] 2010-02-03 [基金项目] 水 体 污 染 控 制 与 治 理 科 技 重 大 专 项 子 课 题 （编 号 ：
2008ZX07425－001－04） [作者简介] 张立辉（1980-），女，博士研究生，研究方向是水污染控制
净水技术 2010，29（5）：4-10
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Water VPuorl.ifi2c9a,tiNono.T5e,c2h0n1o0logy !!!!!!"
专题与综述
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地下水硝酸盐去除技术进展
张立辉，曹国民，盛 梅，刘勇弟，张子间
（华东理工大学环境工程研究所，上海 200237）
摘 要 硝酸盐是地下水中最常见的污染因子，给饮水安全带来了较大的威胁，因此世界上很多国家和地区都非常重视地下 水硝酸盐脱除技术的研究与开发，取得了很多有价值的研究成果和应用经验。离子交换、反渗透和生物反硝化是研究和应用最 广的地下水硝酸盐脱除技术。离子交换法具有投资小、运行管理简便的优点，比较适合中小规模供水需求，但其再生废液的处 理或处置非常困难。反渗透法具有脱硝效果好、易于自动控制等优点，可满足各种规模供水需求，但反渗透会产生大量浓缩水， 必须妥善处理或处置。在我国华北地区，反渗透浓缩水可用于浇灌农作物，其中较高浓度的硝酸盐是良好的氮肥。至于生物反 硝化脱氮技术，虽然具有运行费用低的优点，但现阶段还不能很好地解决残留反硝化碳源和微生物代谢产物的二次污染问题， 用此法生产的饮用水安全性还有待进一步评估。 关键词 地下水 硝酸盐 离子交换 反渗透 反硝化 中图分类号：X523 文献标识码：A 文章编号：1009-0177（2010）05-0004-07
两种PRB反应介质去除地下水中硝酸盐效果对比
两种PRB反应介质去除地下水中硝酸盐效果对比杨维;施爽;李璇;封金利;沈爱莲【摘要】[目的]研究可渗透反应屏(PRB)技术不同介质对地下水中硝酸盐的去除效果.[方法]模拟地下水环境,以硝酸盐污染的地下水为研究对象,设计2个PRB反应器,分别采用负载生物介质、零价铁-活性炭两组反应材料作为PRB装置的反应介质,考察其对污染的地下水中硝酸盐的去除效果.[结果]当水温为13～15℃、PH值7.2～7.5时,负载生物介质硝酸氮去除率可持续达到90%左右,COD的去除率也稳定保持在80%左右;零价铁-活性炭反应介质硝酸氮去除率稳定停留在50%左右,COD得去除率保持在15%～30%之间.[结论]负载生物介质的去除效果更稳定,相对较好,以负载生物介质作为反应材料的PRB用于原位浅层地下水中硝酸盐污染的治理具有潜在的应用价值.%[ Objective] The aim was to research the removal effects on nitrate in groundwater for different reaction medium of PRB. [ Method] According to the simulated groundwater and with the nitrate contamination of groundwater as material, the removal effects on nitrate in groundwater for immobilized microorganisms and zero-valent iron and activated carbon reaction mediums of PRB were reviewed.[ Result ] The results showed that when the water temperature is 13 - 15 C and pH 7.2 -7.5, nitrate removal rate of immobilized microorganisms could sustainably achieve 90％, COD removal rate was also maitained at 80％; nitrate removal rate of zero-valent iron and activated carbon reaction medium maitained 50％, COD removal rate was 15 ％ -30％. [ Conclusion ] The removal rate of Immobilized microorganisms was higher and better. sothe PRB with immobilized microorganisms as reaction media had potential applications for the treatment of nitrate polluted groundwater.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)009【总页数】3页(P5172-5174)【关键词】可渗透反应墙;硝酸盐;反应介质;去除效果【作者】杨维;施爽;李璇;封金利;沈爱莲【作者单位】沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳,110168;沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳,110168;辽宁省环境科学研究院,辽宁沈阳,110168;沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳,110168;沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳,110168【正文语种】中文【中图分类】X52地下水系统水循环更替慢，一般由第四纪松散岩石构成的浅层地下水因自身埋藏条件决定了其防污性能差，位于地下水位埋藏5～12 m处，主要表现为包气带厚度薄、透水性好，含水层导水性能好(渗透系数40～96 cm/d)［1］，一旦受到污染则难以处理，硝酸盐即为其中一种棘手的污染物［2］。
反渗透法脱除地下水中硝酸盐
生物反硝化
化学法
离子交换
地下水脱硝技术
more 反渗透
项目背景1 项目背景
脱硝技术
离子交换法
具有设备简单、投资小、运行管理方便等 具有设备简单、投资小、 IE技术是让含硝酸盐水通过充填有阴离子 IE技术是让含硝酸盐水通过充填有阴离子 优点 交换树脂的树脂床， 交换树脂的树脂床，硝酸盐被氯离子或碳酸 氢根离子交换，直到树脂的交换容量耗尽。 氢根离子交换，直到树脂的交换容量耗尽。 会产生含盐量很高的再生废液， 会产生含盐量很高的再生废液，且该废液 缺点 很难处置
实验难点： 实验难点：浓水处理
研究内容及目标
反渗透装置
本实验用反渗透装置由上海佳 尼特净水设备有限公司生产， 尼特净水设备有限公司生产， 型号为RO 500GPD（见图1 RO型号为RO-500GPD（见图1）， 浓水回 其中装载的是聚酰胺复合卷式 流 低压反渗透膜，其型号为LP LP低压反渗透膜，其型号为LP5µ 1µ 活性炭 反渗透 原水箱 原水泵 高压泵 3020（见图2）。该反渗透装 3020（见图2）。该反渗透装 PPF过 过滤器 PPF过 膜组件 滤器 置的设计纯水产量为500GPD 500GPD， 置的设计纯水产量为500GPD， 图滤器 反渗透膜组件 2 79L/h（25℃），其流程框 或79L/h（25℃），其流程框 纯水回 流 图如图3所示。 图如图3所示。为了能在实验 图 3 反渗透脱硝酸盐工艺流程简图 室内较长时间地运行反渗透试 验装置， 验装置，反渗透产生的纯水和 图1 反渗透试验装置 浓水除少量作为样品用于分析 测试外， 测试外，其余全部回流至原水 箱。
研究内容及目标
研究内容
项目研究内容
1、反渗透装置的设计与加工 、 2、反渗透脱硝酸盐效果的评价 、 3、反渗透工艺条件的优化 、 4、延缓反渗透膜表面结垢的措施 、 5、反渗透浓水处理技术研究 、
以甘油为碳源去除地下水中硝酸盐的试验研究
降解碳 源 匮乏 问题 。
硝酸盐对人体健康 的危害较大 ， 它被摄人人体后部分
可被 还原 成亚 硝 酸 盐 。亚 硝 酸 盐 与 血 液 中 的铁 血 蛋 白结 合 ， 后 者被 氧 化 成 高铁 血 蛋 白 ， 而失 去 输 送 使 从 氧 的能力 ， 胃中与氨 氮结 合形 成亚 硝基 氨或 其 它化 在 合物 ， 具有 致 癌 作 用［ 。世 界 各 国对 饮 用 水 中硝 酸 ８ ＿
况下所加碳 源的最佳投放量 ， 大效率 去除硝 酸盐 的同时 ， 在最 可避免造成二次污染 。
关键词 ： 油 ； 源； 甘 碳 生物反硝化 ； 地下水 ； 硝酸盐 ； 脱氮时效性 中图分 类号： ２ Ｘ５ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ３５ ８ （０ １０ —５ ３０ １ ７— ７ １２ １ ）４０ ０—３
以甘油 为碳 源 去 除地 下水 中硝 酸盐 的试 验研 究
胡 明 明 ， 汪 家权 ， 阴 娟 ， 张 立敏
（ 肥工业大学 资源 与环境工程学 院， 合 安徽 合肥
摘
２００） ３０ ９
要： 文章研究了以甘油为碳 源的生物反应 器 ， 在相同的硝酸盐 氮浓度和甘 油浓度梯度下 ， 别投加 纯反硝化 菌种和土 著反硝 分
甘油 为反 硝化碳 源 ， 图解决 目前 地下 水硝 酸盐 生物 试
药和化肥 的不合理使用 ， 使得中国 目 前大量湖泊水体 均 受 到不 同程 度 的 氮污 染 ， 部 水 域 已 十分 严 重 ［ 。 局 ３ ］ 水体氮污染不仅会对人体和水生动物产生不 良影响 ， 同 时也是 引 发 水 体 富 营养 化 的重 要 原 因［ 。硝 酸 盐 ４ ］
可渗透反应墙(PRB)技术综述
可渗透反应墙(PRB)技术综述1. 引言1.1 PRB技术概述可渗透反应墙（Permeable Reactive Barrier, PRB）技术是一种被广泛应用于地下水和土壤污染治理的技术。
PRB技术通过在地下埋设可渗透的隔离墙，使地下水在墙体中通过时发生化学反应，达到污染物去除的效果。
PRB技术的主要原理是通过墙体中填充的特定材料，例如铁、活性炭等，来吸附、还原、氧化或中和地下水中的有害物质，从而达到净化地下水的目的。
PRB技术具有快速、高效、可控的优点，被广泛应用于处理多种地下水和土壤污染，如重金属、有机物、氯化物等。
相比于传统的治理方法，PRB技术不仅能够减少治理周期和成本，还能够在地下水流动的同时进行污染物去除，降低了二次污染的风险。
由于PRB技术的独特优势和高效性能，越来越多的环境工程领域开始采用这种技术进行地下水和土壤修复。
随着技术的不断创新和完善，PRB技术有望在未来在环境修复领域发挥更加重要和广泛的作用。
1.2 PRB技术应用范围1. 地下水污染治理：PRB技术可以有效阻挡地下水中的有害物质迁移，避免地下水进一步受到污染。
2. 土壤修复：PRB技术可以在土壤中形成一道阻隔带，阻止有害物质向健康土壤迁移，从而实现土壤修复的效果。
3. 河流湖泊水体治理：PRB技术可以被应用于河流、湖泊等水体的治理中，阻止有害物质向水体迁移，维护水体生态环境。
5. 矿山环境修复：PRB技术可以被用于矿山环境的修复工作，有效隔离矿山废弃物中的有害物质，减少对周围环境的影响。
2. 正文2.1 PRB技术原理可渗透反应墙（PRB）技术原理主要是基于地下水流动及化学反应原理。
PRB通过安排一系列带有特定吸附性和反应性材料的墙来拦截和处理地下水中的有害物质。
当地下水流经PRB时，有害物质被吸附、降解或转化为无害物质，从而净化地下水。
PRB技术的主要原理包括吸附、生物降解、还原/氧化、沉淀和阴离子交换等机制。
吸附是指有害物质通过空气或水被固定在固体表面上的过程，例如活性炭可以吸附有机物质。
污染地下水可渗透反应墙(PRB)技术
污染地下水可渗透反应墙(PRB)技术近年来，我国工业化进程的加速导致城市地下水受到严重污染。
原环境保护部公布的《2013年中国环境状况公报》表明，全国200个城市地下水水质监测点中较差-极差水质的比例为59.6%，地下水污染问题日趋严峻。
人群长期饮用受污染的地下水会造成健康危害，工业活动采用污染地下水会降低产品质量，影响正常生产，农业生产使用污染地下水将影响土壤性质，抑制农作物生长。
因此，地下水污染的治理修复和风险管控工作迫在眉睫。
地下水污染修复技术和风险管控措施主要包括抽出处理技术、化学氧化∕还原技术、生物技术、曝气技术、可渗透反应墙(permeablereactivebarrier，PRB)技术、监测自然衰减技术、双∕多相抽提技术等。
其中，PRB技术不涉及地下水的抽提，避免了传统抽出处理(pump-and-treat)的地下水泵取和处理工程消耗大，费用昂贵以及需定期维护和监测等问题，是一种基于原位的被动系统，具有无需外源动力，不占用地面空间，造价低廉，修复填料可更换，对污染物的去除具有普适性，安装完毕后几乎不需要运行费用，对生态环境影响较小等特点。
美国国家环境保护局(USEPA)于1982年提出PRB技术，并于1998年发布了?污染物修复的PRB技术?手册。
加拿大Waterloo大学于1989年创建一套完整的PRB系统，并采用该技术成功修复了污染地下水。
此后，欧美一些国家和地区对PRB技术做了大量的试验研究和工程探索，有效地去除了污染地下水中的重金属、有机物、放射性核素和无机离子。
一、PRB技术简介1.1 PRB技术及其原理PRB技术是在地下含水层安装填充透水反应介质的连续墙体，当地下水流在天然水力梯度作用下通过该反应介质时，利用物理、化学和生物降解等方法将地下水中的污染组分转化为环境可接受的形式或直接截留在墙体内，达到处理或阻隔污染羽的一种地下水原位修复技术。
PRB技术去除污染物的原理主要分为降解、沉淀和吸附。
地下水中硝酸盐脱除技术的研究进展
地下水中硝酸盐脱除技术的研究进展作者：汪亚楠，刘永德来源：《现代食品》 2018年第10期汪亚楠，刘永德（河南工业大学化学化工与环境学院，河南郑州450001）摘要：世界范围内地下水硝酸盐的污染已越来越严重。
被硝酸盐污染的地下水会以直接或间接的方式危害人们的健康，由于硝酸盐会在水体中沉积并不断地累积，饮用后会导致婴儿患上高铁血红蛋白症，故硝酸盐污染已成为世界性的环境问题。
随着硝酸盐污染的日益恶化，水体中硝酸盐污染问题不容乐观。
根据使用方法的不同，硝酸盐氮常规去除技术大体分为物理方法、生物脱氮法及化学还原法。
利用一系列方法将水中的硝酸盐还原为氮气是水中硝酸治理的根本方法。
关键词：地下水；硝酸盐；污染现象；危害；脱除技术中图分类号：X521 水中硝酸盐污染现状地球上每年的固氮量远远超过反硝化作用所释放的氮素量，从而导致硝酸盐氮在地下水中的积累，使自然界的各种水体硝酸盐大大超标。
世界范围内地下水硝酸盐的污染已越来越严重。
例如，意大利的 PRIN研究报告表明，国家虽然努力从集约型农业方面减少硝酸盐的排放，但硝酸盐仍然是托斯卡纳地区重要污染物之一，约 35% 的井水硝酸盐浓度都超过 50 mg/L。
美国亚拉巴马州两年的地下水调查报告指出该州中部和东北部大部分地区硝酸盐都超过了 63 mg/L，其他地区有的甚至超过了 112 mg/L。
德国 50% 的农用井水硝酸盐浓度已经超过 60 mg/L，法国巴黎附近部分地区硝酸盐浓度已经高达 180 mg/L。
欧美地区水体硝酸盐超标现象如此严重，亚洲地区也不例外，集约化农业生产地区尤为严重。
印度克什米尔地区的地下水调查中，夏季85% 的水样，冬季 67% 的水样硝酸盐浓度都超过了世界卫生组织的水质标准（50 mg/L），污染主要来源于氮肥的大量施用。
通过采集孟加拉国中、东部地区的地下水和河水水样分析发现，中部浅层和深层地下水中硝酸盐浓度最低为 0.10 mg/L，最高为 75.12 mg/L；而西部最低为0.10 mg/L，最高 40.78 mg/L [1] 。
污染地下水可渗透反应墙(prb)技术研究进展
测自然 衰 减 技 术、 双∕多 相 抽 提 技 术 等 [２￣３] ꎮ 其 中ꎬ
ＰＲＢ 技术不涉及地下水的抽提ꎬ避免了传统抽出处
理( ｐｕｍｐ￣ａｎｄ￣ｔｒｅａｔ) 的地下水泵取和处理工程消耗
大ꎬ费用昂贵以及需定期维护和监测等问题 [４￣６] ꎬ是
水污染问题日趋严峻ꎮ 人群长期饮用受污染的地下
水会造成健康危害ꎻ工业活动采用污染地下水会降
低产品质量ꎬ影响正常生产ꎻ农业生产使用污染地下
水将影响土壤性质ꎬ抑制农作物生长ꎮ 因此ꎬ地下水
污染的治理修复和风险管控工作迫在眉睫ꎮ 地下水
污染修复技术和风险管控措施主要包括抽出处理技
术、化学氧化∕还原技术、生物技术、曝气技术、可渗
ｏｆ ｐｏｌｌｕｔｅｄ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｉｓ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｕｒｇｅｎｔ. Ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｂａｒｒｉｅｒ ＰＲＢ ｉｓ ａ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ
ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｓｉｔｅｓ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｍｏｖｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｌｏｒｉｄｅｓ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ａｎｄ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｉｏｎｓ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ａｎｄ ｋｅｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ＰＲＢ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｅｒｅ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｓｏ ａｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ
ｆｏｒ ｔｈｅ Ｒ＆Ｄ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＲＢ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｌｕｔｅｄ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｉｎ Ｃｈｉｎａ.
海绵铁作为渗透反应墙介质去除地下水中NO3^- -N的初步研究
关 键 词 海 绵 铁 硝 酸 盐
地 下 水 渗 透 反 应 墙
Ｐｒ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｒ ｙ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｎｉ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｖａ ｌ ｆ ｒ ｏ ｍ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎｄｗａ ｔ ｅ ｒ ｂ ｙ ｐ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｂｌ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｂａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｓ ｐｏ ｎｇ ｅ ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｓ ｔ ｈｅ ｍｅ ｄｉ ａ Ｇ Ｕ
ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ４ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｓｐ ｏｎ ｇｅ ｉ ｒ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｏｒ ｏｃ ｉ ｔ ｙ ａ ｎｄ ｌ ａ ｒ ｇｅ ｓ ｐｅ ｃ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｒ ｅ ａ ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｏ ｆ ｐｅ ｒ ｍｅ ａ ｂｌ ｅ ｒ ｅ ～
Ｐ ＲＢ动 态 实 验 ， 填充海绵铁＋锰砂单层介质、 海 绵 铁 ＋ 锰 砂 ＋ 活性 炭 单 层 介 质 、 海 绵 铁 ＋ 锰 砂 与 活 性 炭 双 层 介 质 的 反应 器 的 ＮＯ — Ｎ
去除率分别达到了 ７ ０ ． ６ ５ 、 ８ ４ ． ２ ２ 、 ８ ８ ． Ｏ ９ ， 采 用 海 绵 铁 与 活性 炭 的单 层 介 质 或 双 层 介 质 的 反 应 器 对 地 下 水 中 Ｎｏ — Ｎ和 Ｔ Ｎ 的 去 除 效果 显 著增 强 ， 出 水 中 ＮＨ４ ＋ － Ｎ浓 度 相 对 也 有 所 降 低 ； 扫 描 电镜 和 ｘ 射 线 衍 射 分 析 结 果 表 明 ， 经过 Ｐ ＲＢ动 态 实 验后 ， 海 绵 铁表 面 覆盖了厚厚的膜 ， 微孔隙被许多新的物质堵塞 ， 这会导 致海绵铁 的氧化 还原反 应能力 减弱 ， 阻 碍 地 下 水 中 Ｎ０ — Ｎ的 进 一 步 还 原 去 除， 这也是以后实际应用中需要解决的问题 。
PRB技术修复受硝酸盐污染地下水
PRB技术修复受硝酸盐污染地下水随着社会经济的进展、农业化肥的过度使用、生活污水和工厂污水的违规排放，我国不少地区地下水中存在着硝酸盐污染。
国内外讨论表明，饮用受到硝酸盐污染的地下水会严峻危害人类的健康，导致听视觉反应迟钝、高铁血红蛋白症甚至诱发癌症。
常见的地下水硝酸盐污染修复技术主要有电渗析法、离子交换法、活泼金属还原法、可渗透反应墙(permeablereactivewall，PRB)法。
其中，PRB技术由于技术相对成熟且具有建设运行成本低、处理力量长期有效、环境扰动小的优点而被广泛运用在工程实践中。
它的原理是通过在受污染区域安装可渗透被动反应墙体，当受污染的地下水流经反应墙体时，与墙内充填介质发生物理、化学、生物反应，达到去除污染物质的目的。
生物脱氮是PRB法中去除硝酸盐的重要途径。
在缺氧条件下，反硝化细菌能够以硝酸盐中的化学结合氧作为最终电子受体，将硝酸盐还原为无害的氮气。
地下水中有机碳含量不足以满意PRB技术生物脱氮中反硝化作用对电子供体的要求，因此，需要在可渗透墙体中加入足量碳源材料作为强化反硝化作用的充填介质，这可以加快硝酸盐污染水体的修复速率，提高污染物质的去除率。
由于干净的地下水中溶解氧浓度一般较高，不利于反硝化所需的缺氧环境，可通过部分碳源在异养菌的作用下被消耗的同时使水中溶解氧得到消耗，从而为反硝化营造缺氧的环境。
本文主要争论PRB修复受硝酸盐污染地下水的碳源材料，其中以可生物降解塑料为骨架的新型缓释碳源材料将会是将来特别重要的讨论和应用方向，以期为PRB修复受硝酸盐污染地下水的碳源选择供应指导，且为受硝酸盐污染地下水的修复供应科学依据。
一、PRB技术的工艺简介PRB是指通过在受污染区域下游与地下水流淌垂直方向上构筑一个填充有反应材料的渗透性墙体，墙体组成一般包括滤层、筛网和反应材料。
墙体的渗透系数通常要求大于等于污染区域含水层渗透系数的2倍，但在实际状况中，为了达到最佳的去除效果，往往会达到污染区域含水层渗透系数的数十倍以上。
PRB技术修复地下水硝酸盐污染研究进展
PRB技术修复地下水硝酸盐污染研究进展
覃海富;张卫民;马文洁;钱程;熊霞;樊晓燃
【期刊名称】《工业安全与环保》
【年(卷),期】2018(044)008
【摘要】针对地下水中硝酸盐污染,可渗透反应墙(PRB)技术是一种高效、低能耗的修复手段.阐述了PRB原理、结构及不同介质去除地下水中硝酸盐的反应机理,介绍了不同反硝化微生物、新型碳源材料等研究进展,分析对比了Fe0/AC体系及生物修复过程,指出了各修复手段的不足和研究方向,并提出了现有PRB技术去除硝酸盐存在的问题及展望.
【总页数】4页(P65-68)
【作者】覃海富;张卫民;马文洁;钱程;熊霞;樊晓燃
【作者单位】东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013;东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013;东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013;东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013;东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013;东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013【正文语种】中文
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5.PRB技术修复地下水硝酸盐污染的研究进展 [J], 李倩倩;杨曦;陈金楠;张颖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于离子交换树脂的可渗透反应墙去除地下水硝酸盐污染研究
基于离子交换树脂的可渗透反应墙去除地下水硝酸盐污染研究张满成;吕宗祥;付益伟;邱成浩;王水
【期刊名称】《环境科技》
【年(卷),期】2022(35)1
【摘要】针对地下水硝酸盐污染,开展基于树脂的可渗透反应墙(PRB)技术应用研究。
研究结果表明:树脂对硝酸盐的吸附平衡时间为4 h,吸附速率快,平衡吸附量为125.01 mg/g;吸附动力学符合准一级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型;浓度为1.2 mol/L的氯化钠溶液对树脂中硝酸盐的脱附效率可达90.91%,经过14次吸附-再生重复利用后树脂再生率仍大于87.08%。
当PRB柱试验的进水质量浓度为100 mg/L,流速为2.44 mL/min时,PRB柱运行稳定,穿透体积为339.74 BV(BV为树脂床体积),树脂的吸附容量为153.99 mg/g.研究表明ND2树脂能够应用于地下水硝酸盐去除。
【总页数】6页(P7-11)
【作者】张满成;吕宗祥;付益伟;邱成浩;王水
【作者单位】江苏省环境工程重点实验室;江苏省环境科学研究院;江苏省环境工程技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】X5
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4.Fe0可渗透反应墙处理地下水污染的研究现状与展望
5.污染地下水可渗透反应墙(PRB)技术研究进展
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地下水原位治理的渗透性反应墙技术
（ 5）
3Fe + C2 HCL3 + 3H + →C2 H4 + 3CL － + 3Fe2 +
上述几个反应都产生 OH － ，所以会使反应单元
中水的 pH 值升高，pH 值升高会导致 TCE 降解速率 的降低［28］。其间 接 影 响 是 易 形 成 氢 氧 化 物 沉 淀 而
1. 3 反应介质
反应介质的种类很多，主要包括零价铁、双金属和
反应介质是渗透性反应墙最主要的构成要素。 新型反应介质（ 如陶瓷状铁泡沫、胶状铁等） 。在研
·75·
第 35 卷第 9 期 2010 年 9 月
朱敬涛等·地下水原位治理的渗透性反应墙技术
Vol. 35 No. 9 Sep． 2010
究地区的背景资料基础上，包括地下水渗流特征、地 下水中有机物的组成与浓度、含水层类型、地质结构 等，选择合适的反应介质，同时受下列因素控制：
中图分类号： X703． 1
文献标识码： A
Permeable Reactive Barrier Technology of Groundwater in Situ Treatment
Zhu Jingtao1 ，Han Zhiyong2 ，Wei Xiangjun3 ，Han Ruihong4
（ 1． Gansu Research Institute of Environmental Science，Lanzhou 730010，China； 2． College of Petrochemical Technology，Lanzhou Univ． of Tech． ，Lanzhou 730050，China； 3． College of Civil Engineering，Lanzhou Univ． of Tech． Lanzhou 730050，China； 4． Management Bureau of Xiashan Reservoir，Weifang 261300，China）
PRB渗透性反应墙修复地下水技术学习资料
2 PRB主要结构类型
Ⅰ、连续墙式PRB 当地下水污染羽状体影响范围较小时,渗透反应墙体放置于垂 直于污染羽状体迁移途径的位置, 墙体的宽度及高度要保证整个 污染羽状体都能通过。
适用情况 ：地下水污染羽状体影响范围较小时，这种结构对
原来流场的影响较小
• Ⅱ、 隔水漏斗-导水门式PRB
隔水漏斗-导水门 式PRB由不透水 的介质、 导水门及渗透反应介质组成。 隔水漏斗嵌入 到隔水 层中,以防止 污染羽 状体 通过渗流 进入下 游未污 染区。 隔水漏 斗由封闭的片 桩或泥 浆墙组 成, 引导或汇 集地下水流进入 导水门, 然后再 通过渗透反应介质进行处理。
3 微生物修复机理
微生物的活动可影响氮、硫、铁、锰等元素的 淀金属离子。
例如， 2CH2OSO42 2H H2S 2CO2 2H2O
4 PRB技术应用案例
• 1995年，一个由细铁粉充当反应介质的渗透性反应墙在美国纽约 实施，用于修复受含氯的挥发性有机物污染的地下水。这个项目 进行了长达两年的连续监测，包括水位测量，示踪试验，现场流 速测定、水质指标等方面。实验表明，含氯挥发性有机物降解水 平与实验室预期基本吻合，其次，碳酸盐沉淀大部分发生在铁矿 区。整个试验中，最困难的地方在于准确测定地下水通过PRB的 流速，这对于实验产生较大的困扰。
适用情况 ： 这种PR B系统应用 于潜水埋藏浅的大型地下水污染羽状体。
3 常用PRB技术反应机理
1. 无机离子去除机理 金属铁与无机离子发生氧化还原反应,将重金属以不溶性化 合物或单质的形式从水溶液中析出。
2 脱卤反应去除卤代有机物机理
使用反应介质为铁粉的PRB处理含有氯代烃类的地下水， Fe 提供电子，氯代烃类为电子受体，从而达到脱氯的处理目的。 例如，PCE有两条脱氯过程 (1) C2Cl4-->C2HCl3-->C2H2Cl2-->C2H3Cl-->C2H4-->C2H6 (2) C2Cl4-->C2HCl-->C2H2-->C2H4-->C2H6
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２ ． Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｎ ｅ ａ ｒ ｓ ｈ ｏ ｒ ｅ Ｍａ ｉ ｆ ｎ ｅ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ， Ｄ ａ ｌ ｉ ａ ｎ １ １ ６ ０ ２ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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表 明， 在３ ０ 条件下 ， 通入硝态氮浓度 为 ６ ５ ｍ ｇ 门 Ｌ 的地下水， 以锯 末和 玉米秸秆 的混合物作为碳源 ， 沸石作 为进 一步的
修复反应 能有效的去除模 拟地 下水 中的硝 酸盐． 在 １ ５ ｄ的运行 时间 内， 模拟装置对水 中的硝 态氮去 除率 为 ９ ０ ％￣ ２ 上， 试验过程 中出现亚硝 酸盐和氨 氮的积 累， 其 中出水 中亚硝酸盐 氮浓度 为 ０ ． ０ ２ ０ ０ ． １ ２ ０ｍｇ ／ Ｌ ， 氨氮浓度 为 ０ ． ７ ２ ． ５ ｍｇ ／ Ｌ ，
第 ３ Ｏ卷
第 ６期
天 津 理 工 大 学 学 报
Ｊ ｏＵＲＮＡＬ ｏＦ ＴＩ Ａ ＮＪ Ｉ Ｎ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ ＴＹ ｏＦ ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ
Ｖｏ １ ． ３ ０ Ｎｏ ． ６
Ｄｅ ｅ． ２ ０１ ４ ６ ７ ３ — ０ ９ ５ Ｘｆ ２ ０ １ ４） ０ ６ － ０ ０ ６ １ — ０ ４
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ａ ｃ ｏ ｓ ｔ — ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｎ ｉ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ － ｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ｅ ｄ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ， ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｉ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ，
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渗 透性反应墙去 除地 下水 中硝酸盐 的试验研 究
张 琳 ，郑丽娜 ，陈 禹娜 ， 肖景霓 ，张 蕾 ， 一 ，王 荦１ ， ２
（ １ ． 大连海洋大学 海洋科技 与环境学 院， 大连 １ １ ６ ０ ２ ３ ；
２ ． 辽 宁省高校近岸海洋环境科学与技术重点实验室 ， 大连 １ １ ６ ０ ２ ３ ）
出水 ｐ Ｈ值 介 于 ６ ． ７ ￣ ７ ． ７之 间． 关键词 ： 硝酸盐 ； 地 下水 ； 混 合碳 源 ； Ｐ Ｒ Ｂ ； 沸 石 墙 中 图分 类 号 ： Ｘ ７ １ ２ １ 文献标识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ — ０ ９ ５ Ｘ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ６ ． ０ １ ３
摘 要： 通 过 柱 试验 模 拟 地 下 水环 境 ， 研 究 了在 最适 温度 条 件 下 ， 利 用 混 合 碳 源为 介 质 的 生 物 反 应 墙 与 模 拟 沸 石 墙 串
联 的组合反应 器 ， 考察其对地下水 中硝酸 盐氮的去 除效果 ， 为受硝酸盐 污染的地 下水提供 经济有效的修复方 法． 结果