非均匀磁场对零价铁吸附性能影响的计算流体动力学模拟分析

摘要

针对零价铁（ZVI）易钝化性限制了其吸附能力的问题。利用计算流体动力学（CFD）实现磁场和流场的耦合，通过仿真模拟分析磁场对ZVI分布特征和吸附特性的影响机理，同时优化磁场条件以提高ZVI的吸附效率，并进行实验验证。模拟结果表明：与均匀磁场相比，效用距离为0 mm的两段式非均匀磁场中磁梯度力的存在提高了反应器内的流体压力，有利于降低ZVI的钝化率，对磁性颗粒的防沉积效果明显，可进一步提高ZVI对于4-氯苯酚（4-CP）的去除能力。验证实验表明：均匀磁场下4-CP降解率为13.05%，非均匀磁场下4-CP降解率为20.55%，非均匀磁场降解能力是均匀磁场的1.57倍，与模拟分析结论一致。

关键词

零价铁 / 非均匀磁场 / 计算流体力学 / 4-氯苯酚 / 吸附性能