PRB颗粒填料对Cd^(2+)的吸附特征及其孔隙结构动态演变规律

作     者：江杰 王树飞 罗豪豪 苏建 曹斐姝 廖长君 陈俊霖 JIANG Jie;WANG Shufei;LUO Haohao;SU Jian;CAO Feishu;LIAO Changjun;CHEN Junlin

作者机构：广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 广西博世科环保科技股份有限公司广西南宁530001 自然资源部南方石山地区矿山地质环境修复工程技术创新中心广西南宁530028 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2024年第55卷第7期

页      面：2504-2515页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2019YFC1803500) 南宁市重点研发计划项目(20223040) 广西研究生教育创新计划项目(YCBZ2022008) 

主　　题：可渗透反应墙(PRB) 动态吸附 填料消蚀 孔隙堵塞 最大球算法 

摘      要：以PRB复合颗粒填料(CGF)开展动态吸附试验,探究其对Cd^(2+)的动态吸附规律与主要影响因素;借助可视化手段与孔隙网络模型(PNM),探究吸附前后CGF的几何特征与孔隙结构演变规律,明确填料消蚀与孔隙堵塞的动态平衡关系。研究结果表明:当泵速为10 r/min、质量浓度为50 mg/L时CGF的平衡吸附量最大,达到了1.81 mg/g;泵速对穿透曲线的影响最大,且低流量更有利于CGF对Cd^(2+)的吸附。吸附后孔隙率提高了7.79%,分形维数最多下降了7.95%,孔隙堵塞对分形维数影响较大;CGF溶蚀降低了表面积与平均等效直径,但球度在1.4~1.6范围的颗粒占比提高到75.9%。吸附后平均配位数由10.43降低至8.65,降低了17.07%;同时参与配位的“棍体与“球体数量分别降低了43.28%与31.63%。CGF消蚀导致动态柱中部发生堵塞,降低了孔隙与喉道的连接,但并未出现“实质性堵塞,PNM仍保持良好的连通性能。