PRB技術又稱可滲透反應牆技術，是通過在地下構築可透水的反應牆或是反應帶，當污染地下水流經反應牆或是反應帶時，污染物得以去除的一種地下水污染原位修復技術。
基本介紹
- 中文名：PRB技術
- 外文名：Permeable Reactive Barriers Technology
- 套用：地下水原位修復技術
- 特點：成本低、無二次污染
- 填料：活性填料
- 學科：環境工程
簡介,活性填料的選擇,PRB技術的分類,PRB技術的優缺點,PRB技術的發展,
簡介
美國國家環保局（USEPA）1998年發行的《污染物修復的PRB技術》手冊將PRB定義為：在地下安置活性材料牆體以便攔截污染羽狀體，使污染羽狀體通過反應材料後，其污染物能轉化為環境接受的另一種形式，從而實現使污染物溶度達到環境標準的目標。由定義可以看出，PRB是一個阻截性的反應材料原位處理區，反應材料是其核心，它將反應材料垂直於地下水中污染羽狀體的流動方向放置，當這種羽狀體流經反應牆時，與反應材料發生物理、化學及生物等作用而使污染羽狀體得到處理。
PRB技術是目前較為成熟、廣泛採用的污染地下水原位修復技術。PRB是由滲透性反應介質（包括：零價鐵、微生物、活性炭、泥炭、蒙脫石、石灰、鋸屑或其他物質）構成的反應阻截裝置，置於地下水污染羽流下游，並與地下水流動方向垂直。通過污染物與介質作用（沉澱、吸附、氧化-還原、固定、生物降解），實現地下水中污染物的去除。用於溶解性有機和無機污染物的去除，如氯代溶劑、石油烴、有毒微量金屬組分、硝酸鹽、磷酸鹽和硫酸鹽等的去除。適於埋深較淺、含水層較薄、含水層基底條件優越的地方。
活性填料的選擇
活性填料的選擇決定了PRB技術的修復效果。活性填料要求具有以下特徵：① 對污染物具有較強的吸附降解能力；② 在地下水環境中穩定、活性保持長；③ 不產生二次污染；④ 變形小、抗腐蝕性；⑤ 粒度均勻，易於安裝；⑥材料來源廣泛、價格便宜。目前常用的活性填料有活性炭、沸石、有機粘土、磷酸鹽、石灰石、金屬鐵等。
PRB技術的分類
按結構分類，PRB有以下兩種基本形式：① 連續牆式PRB（continuous wall PRB），②隔水漏斗-導水門式PRB（funnel-and-gate PRB）。連續牆式PRB也常被稱作原位反應牆，就是在污染羽狀體的下游建立一個連續的反應牆，這個反應牆能夠控制整個的污染羽狀體。但這種反應牆有一個缺點，就是為了成功地處理一個污染羽狀體，反應牆要做得足夠大以確保整個污染羽都通過反應牆。一旦所要處理的污染羽很寬或延伸很深，那么連續反應牆就要做得很大，相應的安裝費用就相當昂貴，這就限制了連續反應牆的現場套用。為了解決上述問題，使用低透水率的隔斷牆來引導污染羽，使其流經較小的反應牆，這種隔斷牆和較小反應牆的組合被稱為隔水漏斗-導水門式PRB。根據原位反應器的多少，隔水漏斗-導水門式PRB又可以分為單通道系統和多通道系統，多通道又分並聯多通道和串聯多通道兩類，並聯多通道系統主要處理寬污染地下水羽的情況；對於不同類型污染物混合情況下的地下水處理，經常需要不同種類的原位反應器，這時一般採用串聯多通道系統。同時，還有學者把PRB分成4種形式：連續牆式PRB、裝填式PRB、隔水漏斗-導水門與沉箱聯合布置PRB、隔水漏斗-導水門式PRB。按反應性質分類，可分為化學沉澱反應牆、吸附反應牆、氧化-還原反應牆和生物降解反應牆，主要是反應牆內填充的反應材料不同。如果填充的反應材料是活性炭、沸石、有機黏土等吸附材料，則此反應牆按性質分，屬吸附反應牆；如果反應材料是零價鐵等還原性金屬，則屬氧化-還原反應牆。
PRB技術的優缺點
優點：PRB可以實現在地下的原位修復，對地表構築物影響小。可處理的地下水污染物的種類比較多，根據目標污染物不同以及反應原理不同，PRB技術可以採用多種反應介質。反應介質具有長期有效性，無二次污染等。
缺點：有可能產生堵塞，影響PRB工程的實施效果，因此必須保障反應介質有足夠的透水性。
PRB技術的發展
相對於傳統的抽出-處理技術，可滲透反應牆技術填料選擇靈活，處理組分的範圍廣，對人類活動影響小，建設運行成本較低，在地下水污染修復領域顯示出良好的發展前景。隨著活性滲濾牆技術在世界各國的逐漸套用，目前技術水平的不足也逐漸顯現出來。由於PRB的套用與研究涉及物理學、化學、生物學、水文地質學、環境學、材料學、水力學等多學科知識，需要各學科研究人員聯合攻關，推動PRB相關理論和實踐的不斷發展，確保PRB技術的有效性、安全性、長期性、穩定性和經濟性。
