使用引力驱动的陶膜净化收集的雨水:结合微CT和COMSOL模拟的可视化研究.
Mingfei Yang1, Yaohui Cai2, Juan Yu1
1College of Water Resources and Architectural Engineering, Northwest A&F University, Yangling, Shaanxi, 712100, China; Institute of Water-saving Agriculture in Arid Areas of China, Northwest A&F University, Yangling, Shaanxi, 712100, China.
Journal of environmental management
|December 2, 2024
概括
生物膜通过改变表面孔隙,显著减少通过重力驱动陶膜 (GDCMs) 的水流量. 当生物膜存在时,GDCM中的均孔结构在维持水流方面更有效.
科学领域:
- 水的净化水的净化方法
- 膜科学是一种科学.
- 环境工程环境工程
背景情况:
- 雨水收集为缺水地区提供了解决方案,但收集的水需要净化.
- 重力驱动的陶膜 (GDCMs) 对于净化雨水来说是节能的.
- 生物膜对GDCM性能的影响尚不清楚.
研究的目的:
- 研究生物膜在GDCM上的污染机制.
- 了解生物膜如何影响GDCM的孔隙和透特性.
- 为了确定最佳的GDCM孔结构,以保持在污染条件下的流量.
主要方法:
- 集成的室内透实验与微型计算机断层扫描 (微型CT).
- 利用COMSOL模拟来模拟生物膜的影响.
- 分析了表面孔隙结构和漏流量的变化.
主要成果:
- 生物膜生长改变了GDCM表面毛孔结构,增加了小毛孔大小.
- 表面孔隙收缩导致透流量迅速减少.
- 模拟显示了高压区域和由于生物膜附着而阻碍的流道.
结论:
- 生物膜主要影响GDCM的表面毛孔,而不是内部毛孔.
- 统一的GDCM毛孔喉通道在维持流量方面比复杂的更有效.
- 了解生物膜污染对于优化雨水净化系统至关重要.


