非线性吸附下的填埋场渗滤液运移数值模拟及其影响因素

本文探讨了CCL（Chlorinated Compounds Layer, 非线性平衡吸附层）条件下填埋场渗滤液的运移过程，这是针对城市生活垃圾填埋处理中一个重要问题的研究。研究者利用Langmuir等温吸附方程来模拟黏土对渗滤液中特定污染物的非线性吸附行为，这种非线性吸附相比于传统的线性吸附模型，能更准确地反映污染物在多孔介质中的实际行为。 文章首先构建了一维数学模型，基于污染物在多孔介质中的扩散和吸附原理，考虑了实际填埋场中的具体条件，如压实黏土衬里的防渗效果、垃圾生物降解产生的新污染物以及填埋场下存在的含水层。在这些复杂条件下，有限差分法被用来求解控制方程，以预测渗滤液的动态迁移。 研究结果显示，非线性吸附增强了污染物的穿透能力，导致污染物浓度随时间的变化曲线更加陡峭且集中，峰值浓度提前出现，尾部扩散效应显著。一个关键参数Sl在此过程中起着重要作用，当其值增大时，能够减缓污染物的浓度上升，起到“挫峰”作用，使曲线更接近线性吸附的特点。相比之下，参数K1的影响较小。 当压实黏土衬里的渗透系数较低时，渗滤液的运移主要受到弥散控制，弥散系数的大小直接影响到污染物的迁移行为：弥散系数较大时，曲线呈现出非线性吸附特性，而较小的弥散系数则使曲线表现出线性吸附的特性。 本研究对于理解和优化填埋场渗滤液管理具有重要意义，它揭示了非线性吸附对污染物迁移的影响，为设计更有效的污染控制策略提供了理论依据。关键词包括填埋场、渗滤液、非线性吸附、穿透曲线、Langmuir等温线以及污染物运移，这些都反映了文章的核心研究内容和领域归属，即环境卫生科学和技术中的土壤和地下水污染防治。