饱和多孔介质中胶体沉淀释放过程的数值模拟

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1、2010年3月，第l6卷，第1期，26—3l页March2010，Vo1．16，No．1，P．26-31饱和多孔介质中胶体沉淀释放过程的数值模拟徐绍辉，刘庆玲。(1．青岛大学化学化工与环境学院，青岛266071；2．江苏省理化测试中心，南京210042)摘要：地下环境中可移动的胶体能够促进强烈吸附的污染物质的运移，而胶体自身在运移过程中也会伴随发生沉淀、释放。根据高岭石胶体的土柱出流实验，对不同离子强度条件下胶体在饱和多孔介质中的沉淀和释放行为进行分析，并采用不同模型对其过程进行数值模拟。结果表明，离子强度是影响胶体沉淀和释放过程的重要因素，随着离子强度的增加，胶体的出流峰值逐渐降低，即胶

2、体在多孔介质中的沉淀量逐渐增大，且沉淀速率系数与离子强度成正相关；模型拟合的释放系数与NaC1浓度显著相关，Grolimund模型可以很好地模拟胶体的沉淀过程(月>O．95)，但不能准确地模拟释放过程；而胶体运移方程耦合溶质运移方程能够模拟不同离子强度影响下胶体的释放过程(>O．9)。关键词：胶体；沉淀一释放；运移；对流一弥散方程；离子强度；多孔介质中图分类号：P641；S152文献标识码：A文章编号：1006—7493(2010)0l一0026—06ColloidDepositionandReleaseinSaturatedPorousMedia：ExperimentsandSimula

3、tionsgaXUShao—hui’LIUQing-ling，高(1．CollegeofChemistry,ChemicalEngineering&EnvironmentalSciences，QingdaoUniversity,Qingdao266071，China；2．Physical&ChemicalTestCenterofJiangsuProvince，Nanjing210042，China)校tCAbs电tract：Colloidtransporthasbeenshowntofacilitatethetransportofthecontaminantsinthesubsurface

4、andthisprocessisaaffectedbytheattachmenl／detachmentofthecolloid．Twomodelswereusedinthisstudytosimulatethecolloidattachment／质Udetachmentbehavior，puttingfoCHSoncolloidtransportunderdifferentionicstrengths．Torepresentthecolloidattachment／detachmentprocess．thekaolinitesuspensionswithdifferentNaClconce

5、ntrationswereappliedtosot1columnsandthendeionized学Swaterwasusedtoflushthecolumns．Theexperimentalresultsindicatedthattheamountofcolloidattachmentincreasedalong报withtheincreasingionicstrengths，whichisrevealedbythebreakthroughcurves(thedecreasedpeakvalues)．Theattachmentrateconstanlispositivelyrelated

6、totheionicstrength．ThesimulatingresultsshowedthatthedetachmentratecoeficientissignificantlyrelatedtotheionicstrengthandthecalculatedresultsfromtheGrolimund’Smodelfortheattachmentprocessagreewellwithexperimentaldata>0．95)．However，thismodelCallnotexactlyinterpretthedetachmentprocess．Reasonablefitswe

7、reobtainedwhenthecolloidtransportmode1iscoupledwithNaClsolutetransportequationswhichareusedtorefecttheinfluenceofionicstrengthondetachmentofcolloid>0．91．Keywords：colloid；deposition·-release；transport；advection·di