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随着生产的发展和人民生活水平的提高，产生的固体、气体及液体废物越来越多，从不同途径对地下水环境造成污染。氯代烃因其使用量大，应用范围广，其对地下水的污染更为普遍。随着人们对有机氯代烃危害认识的逐步加深，寻求一种有效、经济地去除地下水中有机氯代烃的方法，已成为全球环护领域迫在眉睫的艰巨任务。
目前国内外众多学者及其科研团队在地下水、土壤等的有机污染物测试及污染修复等方面开展了大量卓有成效的研究。探索开发出了多种修复氯代烃污染的技术方法，如抽出处理、水力学方法处理等，这些方法或成本太高、或处理效果欠佳。而渗逶反应墙(PRB)因其实用、成本较低、效果较好，已成为目前研究的热点，同时它也是一种简单、实用和有效的处理方法。但是用来填充渗透性反应墙中最常用的活性介质主要为活性炭或Fe0，而单独采用这两种介质存在或反应慢，或效率不高等不足。本文以铁炭作为渗透性反应墙(PRB)的混合反应介质，考察渗透性反应墙对地下水中氯代烃的去除效果，试图为渗透性反应墙这一技术，探索一条效率更高、实用性更强的新途径，为实际应用提供了理论依据。
本论文通过选取两种典型氯代烃，即三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)为研究对象，采用室内实验条件和柱实验的方法，对零价铁、活性炭以及铁炭混合介质分别进行去除氯代烃的效果、机理和影响因素的初步研究。最后通过正交试验设计方法，将铁炭混合介质对氯代烃的去除率作为考察目标，研究反应水样初始pH值、零价铁的粒径、铁炭混合质量比(Fe/C)和反应时间等因素对氯代烃去除率的影响。通过统计分析后确定影响去除率的显著性因素，得到最优因素水平，并进行实验论证。在此基础上，利用柱实验来模拟动态PRB系统对氯代烃的去除效果。
通过一系列实验与模拟，得到以下主要结论：
(1)通过正交试验研究各种影响因素对氯代烃去除率影响程度的大小。以零价铁的粒径、铁炭质量比、反应时间以及反应水样初始pH值为影响因素，以氯代烃的去除效果为评价指标。结果表明：它们的影响程度由大到小依次为：Fe/C质量比、反应时间、零价铁的粒径和初始pH值。
(2)正交试验的结果显示，初始pH值越小、铁炭质量比越大、反应时间越长和零价铁粒径越小，越有利于对氯代烃的降解。但是从柱实验长期的运行结果看，所有影响因素都有一个度，因此综合考虑经济因素和去除效率，最终选择初始pH值为6，铁炭质量比为2:1，炭的粒径为1mm-2mm，零价铁的粒径为60-80目，设定振荡速率为50r/min，作为最佳条件组合。
(3)铁炭介质PRB是一种非常经济的修复技术，其反应机理是利用低电位的零价铁和高电位的炭形成原电池反应，作为电极物质具有很强的活性，能与氯代烃等有机物等发生氧化还原反应，从而达到降解有机物的作用。PRB中常用的阴极材料为活性炭，阳极材料可选用锻造或切割铁屑，都是价廉易得的材料。因此本实验研究利用了活性炭和零价铁作为PRB介质来处理含氯代烃的废水，为实际工程应用探索出了一条更经济有效、安全稳定的修复氯代烃污染的地下水的新途径。
本文的创新之处在于，首次以铁炭混合介质作为PRB的填料，修复被氯代烃污染的地下水为目标，通过实验研究了铁炭介质对氯代烃的去除效果和主要影响因素。