酸性矿井水污染问题受到广泛关注,其危害在于低pH值、含有重金属离子和高浓度硫酸盐等其他污染物质。若不加以处理,直接排放到环境中,一方面会污染地表水,使得地表水中的浮游生物、藻类、鱼类等生物大量死亡,破坏区域内稳定的生态系统,另一方面若渗透到地下含水层等,污染物的扩散范围广、影响时间长。对该类污染学者提出利用可渗透反应墙固定化硫酸盐还原菌原位进行处理。前期试验研究表明,研究所提出的可渗透反应墙固定化硫酸盐还原菌原位对处理酸性矿井水效果良好。但是仍需要对反应墙中的降解机理进行更进一步的研究,因此本研究考虑对可渗透反应墙建立数值模型,包括水流运动模型和溶质运移模型,模拟研究可渗透反应墙降解高浓度硫酸盐。本研究主要实验及模拟结果如下：(1)本研究选取了一种填充可渗透反应墙介质,该填充介质均匀混合了四种物质,分别为直径5mm陶粒和玉米芯(按1：1配比),适量污泥和硫酸盐还原菌。对构建的柱体系统进行试验,得到有效孔隙度为0.305,渗透系数为1.12mm/s,纵向弥散度αL=0.01m,吸附分配系数Kd=8.89×10-4L/g。(2)实验室搭建可渗透反应墙水槽系统来处理模拟酸性矿井水,填充介质选用上述材料。采用蠕动泵进水和溢流出水,模拟水力停留时间为24h,硫酸盐入料浓度在3000mg/L左右。流体进入填充介质后pH迅速升高至中性,适宜硫酸盐还原菌生长。槽体内玉米芯软化为硫酸盐还原菌提供碳源,溶液电导率值持续稳定在5500～6000us/cm。根据4、5、6和7号取样点硫酸盐浓度值,线性拟合得到硫酸盐还原菌的一阶反应速率λ1=0.03(1/d),λ2=0.003(1/d)。(3)采用Fluent软件对自组装可渗透反应墙槽体进行水力学模拟研究发现：流体在进入多孔介质材料时存在涡流现象,多孔介质的宏观平均流速与实际流速相差不大。槽体内多孔介质材料的边界流量因受粘滞阻力作用比中心流量小,溢流出口下端存在死水区。陶粒介质间流速较大,能达到进水流速的3-4倍。(4)通过Visual Modflow软件核心方程,修正得到新型可渗透反应墙固定化硫酸盐还原菌水流运动方程和溶质运移方程。对比没有可渗透反应墙系统与有该系统得到,前者会导致污染区域将会扩散至很大范围,达到稳定状态(污染范围及浓度不增不减)需要的时间比较长,后者则随着污染物质的排放,填充介质将有效并迅速吸附降解污染物,改善下游环境,达到原位治理的效果。软件模拟显示其浓度衰减变化趋势较快,不向周围地质环境扩散。(5)基于对水流运动方程和溶质运移方程的敏感性因子分析,引入灵敏度分析方法。本文以渗透系数K、吸附分配系数Kd,固定相一阶反应速率λ2和流动相一阶反应速率λ1这4个参数为研究对象,分析这4个参数的灵敏度,得到λ1对可渗透反应墙处理酸性矿井水模型的影响最小,而λ2、K和Kd的影响相对较大,λ2与其他3个参数相关性不大。这4个参数在其他基本参数不变的情况下,增幅10%时分别为63.77mg/L、94.66mg/L和97.09mg/L,增幅20%分别为61.11mg/L、88.23mg/L和90.77mg/L。参数在增幅10%和20%时,总灵敏度变幅为63.45mg/L和60.54mg/L。