通过电驱动过程对含酚地下水进行原位修复，以实现渗透性反应屏障的再生

《Scientific Reports》：In-situ regeneration of permeable reactive barriers via the electrokinetic process for phenol-contaminated groundwater remediation

　　

摘要

酚类污染对地下水修复带来了重大挑战，而可渗透反应屏障（PRBs）的有限使用寿命仍然是其长期应用的主要障碍。本研究评估了一种原位电动（EK）再生方法，该方法用于在连续流条件下处理含有酚类的废水，并同时研究了再生效率、PRB的使用寿命以及中间产物的形成。实验使用了一个连续玻璃反应器进行，该反应器由位于两个石墨电极之间的颗粒活性炭（GAC）床组成。首先优化了初始酚浓度和进水流量对PRB性能的影响，随后评估了电动再生效果。在初始酚浓度为150 mg L^?1、流速为20 mL min^?1的条件下，实现了PRB的最佳运行状态。提高施加电压可以提高再生效率；综合考虑使用寿命和能耗，15 V的电压被确定为最佳选择，能够在5小时内恢复高达86%的吸附容量。通过扫描电子显微镜（SEM）成像和氮吸附-脱附分析证实了再生效果。在最佳条件下，电动再生技术使PRB的使用寿命延长了2.75倍。再生过程中检测到了苯醌作为中间产物，而未观察到氢醌。结果表明，原位电动再生技术有望延长PRB的使用寿命；然而，由于再生循环次数有限以及苯醌的生成，仍需进一步进行技术经济评估和现场规模验证。