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PRB结构PRB有两种基本结构:(1)隔水漏斗导水门式结构。此种结构适用于埋藏浅的大型的地下水污染羽状体,地下水通过比较小的渗透反应门,优点是反应介质的装填量减少,缺点是干扰了天然地下水的流场;(2)连续墙式的结构。用于地下水污染的羽状体较小时,墙体垂直于污染羽状体的迁移途径,横切整个羽状体的宽度和深度,优点是对天然地下水流场干扰小,易于设计。PRB活性反应介质的选取活性材料的选择是地下渗滤墙修复效果良好与否的关键，地下水中的主要污染物质是重金属和有毒有害有机物，活性材料要求具有以下特性：（1）对污染物吸附降解能力强，活性保持时间长。（2）在水力和矿化作用下保持稳定变形较小。（3）抗腐蚀性较好。（4）粒度均匀，易于施工安装。（5）其渗透系数要是含水层渗透系数的2倍以上甚至更多，以保证墙体安装后不会影响当地的水文地质条件。在含水层渗透系数较好的地区，如果活性材料的渗透系数与含水层渗透系数的比值过高，会影响到活性材料的稳定性；在含水层渗透系数较差的地区，如果活性材料的渗透系数与含水层渗透系数的比值过低，则由于反应后的沉淀物又富集在反应墙的表面，又可造成地下水的滞留现象。所以对于活性材料的渗透系数与含水层渗透系数的具体倍数关系应根据当地的水文地质条件、污染物的种类、性质及浓度加以实验模拟分析确定，以便获得最佳去除率。（6）确保活性材料的长期使用。实验室研究中的活性材料有用于物理吸附的活性炭、沸石、有机粘土、煤炭用。于化学吸附的磷酸盐、石灰石、金属铁、铁氧化物以及微生物等材料，目前，活性渗滤墙体最常用的材料是金属铁铁粉或铁屑，有效吸附和降解多种重金属和有机物（如PCE和DCE），容易取材、价格便宜，得到了广泛的重视和实际运用。室内试验证明,金属铁与无机离子的化学反应可以很快完成。目前实验报道的可以被金属铁去除的重金属污染物有:铬、镍、铅、铀、锰、硒、铜、钴、镉、锌等。金属铁对地下水中一些其他的无机阴离子,如硫酸根、硝酸根、磷酸根等也可以通过生物降解反应有效清除,如在有机碳存在的条件下,厌氧微生物可以将硝酸根还原为氮气。催化降解反应机理采用比铁活性大的金属作为墙体材料,比铁具有更强的还原性,容易提供电子,铝硅酸盐可以作为缓冲溶液使pH值能保持在较低值(7～8),使金属铁更易被氧化。实验证明,金属铁中加入铝硅酸盐时,Cr6+的半衰期比铁和石英砂混合物作为反应材料减少一个数量级,比单纯铁作反应材料减小两个数量级。双金属系统(如Fe/Cu,Fe/Ni,Fe/Pd)也被证明可以加快污染物降解速率。PRB分类与应用(1)化学沉淀反应格栅,PRB的介质为沉淀剂(如羟基磷酸盐、CaCO3等),可使水中的微量金属产生沉淀。重金属是地下水重要的污染物之一,对人体危害较大。在过去十几年中,地下水中重金属的去除是研究的热点,以金属铁为反应介质的PRB已经广泛应用于去除地下水中的重金属。在加拿大一个工业地点,由于存储硫化物精矿,导致了地下水广泛的重金属污染。在污染羽状体流向上安装了小规模的灰泥硫酸盐还原PRB,使用硫酸盐还原细菌,以促进以可溶性金属硫化物形式存在的重金属沉淀出来。运行21个月后,Cu,Cd,Co,Ni,Zn的质量浓度分别从3630μg/L、153μg/L、53μg/L、131μg/L和2410μg/L降到10.5μg/L、0.2μg/L、1.1μg/L、33.0μg/L和136μg/L。(2)吸附反应格栅,介质为吸附剂,如沸石、颗粒活性炭、铁的氢氧化物、黏土矿物等。由于这种系统实际运行很容易达到饱和状态,处理效果难以长期维持,工程应用中采用的较少。但是这些具有较强吸附能力的介质可以和其它常用材料(如铁粉)混合使用来增强处理效果。张桂华的实验结论表明:混合材料比单一介质的效果好,由于吸附及离子交换作用,对氨氮以及重金属有很好的去除作用。(3)生物降解反应格栅,介质主要有两种,一种是含释氧化合物(如MgO2、CaO2等固态过氧化物)颗粒,向水中释氧作为电子受体,使有机污染物产生好氧降解。另一种是含NO3-的颗粒,向水中释放NO3-作为电子受体,使有机物在反硝化条件下产生厌氧降解。She-JiangLiuetal.采用2段式PRB处理系统去除水中的甲基叔丁基醚(MTBE),第一段采用CaO2、KH2PO4、(NH4)2SO4、砂和一些微生物生长所需的微量元素按一定比例配制的混合物为介质,依靠CaO2长期不断向水中释放氧气;第二段以膨化珍珠岩为介质,由于水中氧气充足该段维持在好氧状态,利用好氧微生物对MTBE进行降解。连续800h的试验结果表明,当出水pH值在8左右时系统可以达到最佳处理效果,MTBE去除率约为50%,如果反应停留时间足够长,MTBE及反应过程中产生的副产物叔丁醇(TBA)可以被完全去除。(4)氧化还原反应格栅,介质为还原剂,主要集中于零价铁、Fe2+矿物及双金属。此类型的PRB系统主要用于处理生物法极难降解的有毒化合物。1994年美国北卡罗莱纳州附近的沿海防卫空军基地做了一次小范围的PRB试验,采用2种不同来源的铁屑、含水层沉积物和砂等体积比混合而成的反应介质,用于去除地下水中的Cr6+。试验发现,该系统成功地将1～3mg/L的Cr6+降至0.01mg/L,远远小于饮用水标准的规定值。另外,三氯乙烯(TCE)也能够得到较好的去除率。反应生成的Cr3+无毒且难溶而沉淀下来,有效防止了二次污染的发生。所谓双金属系统就是指在Fe0颗粒上镀上第二种金属,如镍和钯,称为Ni/Fe和Pd/Fe双金属系统。研究发现,铁与其它金属混合增加了三氯乙烯的还原速率,有学者用Ni/Fe和Cu/Fe处理三氯乙烷,也有Pt/Fe、Ag/Fe用于氯代芳烃的报道。