（一）基本原理

氢还原产电生物反应栅技术即PREPRB（Cathodic Proton Reduction Electricigenic Permeable Reactive Barrier）技术，以低压稳定电源为动力，驱动水中的H+接受电子使其成为有机物污染降解反应的电子受体。主要由生物阳极、氢还原阴极和直流电源三个技术单元构成。直流电源的正极与生物阳极相连，负极与氢还原阴极相连。其中生物阳极和阴极设置在被污染土壤地下含水层下游的横截面上，完全截断地下水流并使被污染的水流只能从阳极区通过。该关键技术创新性地采用微生物的产电呼吸作用机制，通过电压补偿的方式建立了以水中质子为电子受体的有机污染物氧化降解方法，实现了有机污染地下水修复过程中电子受体的零添加，突破了现有修复技术通过持续投加或预埋缓释来进行电子受体补充的技术思路。主要研发内容包括：反应单元结构优化、电极材料性能测试与制备研究；影响因素与运行条件优化研究以及针对地下水中特征污染物的降解性能研究等。

（二）工艺流程

针对海河流域浅层地下水污染尤其是有机污染严重的现状，以近河浅层地下水水质安全保障为核心，通过资料调研和现场调查，分析海河流域典型河流近岸浅层地下水污染现状和污染特征，研究流域内非常规补水河流向浅层地下水的污染转移和转化的动力学过程；以地下水有机污染物去除为主要目标，利用产电细菌可以降解有机污染物的特性，通过多种电极材料的性能测试和复合材料的制备，研发氢还原产电生物可渗透反应栅技术，为近河浅层地下水污染控制和水质安全提供技术支撑。