揭示毛孔特征在污泥脱水中的作用:纳米CT和微型模型研究的可视化
Yue Wang1, Jiawei Li1, Fan Feng1
1Institute of Environmental Engineering, School of Metallurgy and Environment, Central South University, Changsha 410083, China.
Water research
|February 3, 2024
概括
通过了解其孔隙结构,改善了泥脱水. 分析污泥毛孔特征揭示了无效毛孔如何阻碍水的去除,为更好的污泥处理技术提供了洞察力.
科学领域:
- 环境工程 环境工程
- 材料科学 是一种材料科学.
- 流体动力学 流体动力学
背景情况:
- 固体-液体分离对于污泥处理和处置至关重要.
- 之前关于污泥脱水的研究忽视了内部孔隙结构和水的迁移.
- 了解毛孔尺度现象是提高除水效率的关键.
研究的目的:
- 在孔尺度上可视化和分析污泥中的水迁移行为.
- 调查污泥结构转变对脱水能力的影响.
- 确定毛孔特征,特别是无效连接毛孔在污泥脱水中的作用.
主要方法:
- 利用纳米-CT来获得真正的三维污泥孔结构.
- 开发了一个孔隙尺度异质污泥微型模型.
- 进行了水淹没实验,以观察水的迁移.
主要成果:
- 污泥在无氧氨氧化过程中从板状转化为微球颗粒,然后变成球状颗粒.
- 相当孔径从342微米增加到617微米,提高了污泥的脱水能力 (减少了毛细管吸收时间).
- 识别了无效连接的孔隙,因为循环流的能量消耗对脱水有害.
结论:
- 泥的结构转变显著影响了脱水能力.
- 不正确的连接孔极大地降低了污泥脱水效率.
- 调节污泥结构为开发先进的脱水技术提供了一种新的方法.
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