电解污泥脱水中可溶性离子迁移分布动态过程特性的研究

吕航 [1], 吴旭 [1], 刘道广 [2], 王芳 [1],
[1] 华中科技大学,武汉,中国
[2] 上海同臣环保有限公司,上海,中国
Veröffentlicht in 2019

我国每年产生超过四千万吨含水率超过80%的工业污泥。污泥电解脱水(SED)是污泥减量化处理和资源化回收前的有效方法之一,该技术在脱水的同时也会伴随可溶性离子的迁移。为了理解和预测电解污泥脱水过程中可溶性离子迁移分布规律,利用Comsol Multiphysics软件中三次电流分布接口模拟了不同电场强度作用下SED过程中污泥脱水过程中金属离子Na+和K+的动态迁移分布变化过程。在模型设置中电极表面动力学符合Butle-Volmer方程,迁移率符合Nernst-Einstein关系,温度数据采用实验所得数据的插值函数,使用域探针计算泥饼上、中、下各层离子量。仿真结果显示,电场强度越高,Na+和K+离子迁移速度越快且形成的浓度梯度越大,Na+离子迁移速度明显快于K+的迁移速度,这与钠离子扩散率更大有关。该模型能够很好地模拟SED过程中Na+和K+的动态迁移分布变化过程,可以为污泥电解脱水机的开发和优化提供理论支持。

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