在许多国家和地区，可作为饮用水水源的地下水遭到硝酸盐的污染，由此可能带来诸多的危害。利用生物反硝化作用的渗透性反应墙（PRB）是去除地下水中硝酸盐的一种效率高且二次污染少的方法，本试验致力于研究地下水中硝酸盐反硝化处理过程的碳源问题，通过正交试验综合考察固态碳源、温度、pH及硝酸盐浓度对反硝化的促进作用，并在此基础上，通过柱试验进一步考察流速对反硝化作用的影响。在模拟生物墙下游串联一个模拟沸石墙，考察它对反硝化作用的影响，尤其是对氨氮的吸收作用。最后，采用实际地下水作为试验用水，检测该组合模拟生物反应器去除地下水中硝酸盐的效果，为原位修复技术提供重要理论依据。主要成果如下：选定反硝化作用的几种影响因素，运用四因素三水平的正交试验确定渗透性反应墙的最佳运行条件，即为在环境温度为30℃，pH=7的条件下以玉米秸秆和锯末混合物为固态碳源，进水硝酸盐浓度为30mg/L，该体系支持下的反硝化反应中硝酸盐氮去除效果最好，且亚硝酸盐氮和氨氮的积累最少，可以应用于实际地下水。以该组合为基础进行柱试验，比较混合填料的填装方式对反硝化作用的影响，混合式填装较分段式填装在反应效果持久性方面表现出明显的优势，另外通过混合式填装的柱试验发现进水流速对反硝化有重要影响。当进水流速由150mL/h降低到90mL/h时，反应柱出水硝酸盐氮浓度逐渐降低，并且反硝化系统内亚硝酸盐氮积累也一直处于低水平，但氨氮的积累只有在流速为90mL/h时才开始明显减弱；当流速又从90mL/h提高到210mL/h时，出水中硝酸盐氮浓度、亚硝酸盐氮浓度和氨氮浓度均明显增高。在反应柱后串联模拟沸石柱的组合反应器在去除硝酸盐氮效果，亚硝酸盐氮和氨氮的积累及反应体系pH方面都优于单一的生物反应器，且沸石柱的连接可明显减少氨氮的积累，反应体系进行的更加稳定。另外通过改变进水流速为50mL/h、90mL/h、70mL/h可知，在进水流速为90mL/h的范围以内，硝酸盐氮的去除效果、亚硝酸盐氮的积累和出水的pH均受其影响不大，但改变进水流速明显影响着反应体系中氨氮的积累，进水流速越小，氨氮的积累越少。取大连市某地区的地下水作为试验用水，结果显示组合反应器的硝酸盐氮去除率很高，且去除效果很稳定；出水亚硝酸盐氮含量可低于0.02mg/L，符合国家《地下水环境质量标准》（GB/T14848-93）的Ⅲ类水质标准中亚硝酸盐要求（≤0.02mg/L）；沸石吸氨作用明显，达到了组合反应器的预期效果；组合反应器出水pH介于6.8-7.5之间，满足国家《地下水环境质量标准》（GB/T14848-93）的Ⅰ类水质标准中pH要求（6.5-8.5）。