基于Z型辐射流分离器的微塑料高吞吐量加工:流体流动特性
Qi Wei1, Hongpeng Ma2, Wanting Feng1
1National Engineering Research Center of Industrial Wastewater Detoxication and Resource Recovery, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, PR China.
Journal of hazardous materials
|September 19, 2025
概括
一种新型的Z型辐射流分离器 (ZRS) 有效地从水中去除微塑料 (MP). 这种创新设备改善了流动动力学和吸附,为废水处理中的各种MP大小提供了卓越的分离效率.
科学领域:
- 环境工程 环境工程
- 水处理技术水处理技术
- 分离科学 分离科学
背景情况:
- 传统的轴流快速沙子过器面临着诸如小过面积和高压下降等局限性.
- 高通量流的不稳定性阻碍了传统过方法的微塑料去除效率.
研究的目的:
- 开发和评估一种创新的Z型辐射流分离器 (ZRS),用于增强微塑料分离.
- 通过改善流动动力学和分离性能来解决传统过器的局限性.
主要方法:
- 开发了一种Z型辐射流分离器 (ZRS),具有引导结构,用于修改流场.
- 利用活性化来吸附,并将其与辐射螺旋复合物流量状态相协同.
- 为了评估性能,在5m3/h的流速下进行了试点实验.
主要成果:
- 与A型相比,D型ZRS配置的最大压力下降幅度降低了62.4%,MPs分布不均性减少了63.1%.
- 10微米以下和10微米以上的微塑料 (MP) 的分离效率分别为87.65%和86.4%,优于轴流模式.
- 在广泛的度范围 (10-200 mg/L) 中实现了1-20 μm MPs的稳定排斥,在低度 (10-20 mg/L) 中,其去除效率为92-96%.
结论:
- 该ZRS显示出高通量和微塑料深度分离的巨大潜力.
- 该设备提供了改进的压力下降特性和更均的MP分布.
- 在废水处理厂的三级处理阶段,ZRS显示出很大的应用前景.
