مدل سازی حذف سولفید هیدروژن از آب ترش در راکتور ناپیوسته | ||
| پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر | ||
| Article 2, Volume 3, Issue 1 - Serial Number 7, 1398, Pages 29-46 PDF (680.83 K) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| مجتبی فصیحی1; محمد حسن فضائلی پور* 2 | ||
| 1دانشگاه شهید با هنر کرمان | ||
| 2دانشگاه یزذ | ||
| Abstract | ||
حذف سولفیدهیدروژن از آب ترش قبل از استفاده یا رها سازی آن در محیط زیست ضروری است. با توجه به هزینه بالا روشهای متداول برای حذف آن، روش های زیستی به عنوان یک جایگزین مناسب برای حذف سولفید هیدروژن از آب ترش می تواند مورد استفاده قرار گیرد. حذف زیستی سولفیدهیدروژن از آب ترش در راکتور ناپیوسته و با استفاده از گونه تیوباسیلوس بهعنوان گونه غالب در جامعه میکروبی، مورد بررسی قرار گرفت. مدلی مفهومی بهمنظور توصیف فرایند تجزیه زیستی سولفید توسعه داده شد. مدل، انتقال بین فازی اکسیژن و سولفیدهیدروژن، اکسایش زیستی سولفید به گوگرد عنصری و سولفات و همچنین اکسایش شیمیایی سولفید به تیوسولفات را در فاز مایع در نظر میگیرد. معادلات مورد استفاده در مدل با استفاده از مفاهیم بقای جرم و واکنشهای زیستی استخراج شد. چندین آزمایش برای بهدست آوردن مقادیر تجربی تغییرات غلظت پیشماده (سوبسترا) و محصولات، نسبت به زمان انجام و کالیبره کردن مدل با استفاده از این دادههای تجربی صورت گرفت. برای کالیبره کردن مدل از کمینهکردن اختلاف دادههای تجربی و پیشبینیهای مدل بهوسیله روش بهینهسازی، ازدحام ذرات و حل همزمان معادلات دیفرانسیل حاکم بر سامانه استفاده شد. آزمایش اضافه برای اعتبارسنجی مدل (استفاده نشده در کالیبره کردن مدل) انجام و نتایج آن با پیشبینیهای مدل، مقایسه شد که نشاندهنده دقت بالای مدل ارائه شده بود. یکی از نوآوریهای مدل در نظر گرفتن مسیرهای متفاوت برای اکسایش سولفیدهیدروژن است که در حقیقت مفهوم انتخابپذیری محصول را در خود گنجانده است. یکی از مهمترین مولفهها در تعیین میزان فعالیت باکتریها، نرخ ویژه مصرف اکسیژن است. مقدار تخمین زده شده برای این مولفه در تمامی آزمایشهای اکسایش سولفیدهیدروژن، تقریباً ثابت و برابر با 16 (میلیگرم اکسیژن بر گرم زیستتوده بر دقیقه) بود که نشاندهنده مستقل بودن این مولفه از غلظت ماده اولیه و باکتری است. نتایج بهدست آمده نشان داد که باکتریها بیشتر تمایل به اکسایش ناقص سولفیدهیدروژن به گوگرد را دارند؛ اگرچه میزان تمایل برای انتخاب مسیر اکسایش به میزان در دسترس بودن پیشماده و اکسیژن محلول بستگی دارد. علاوه براین مشخص شد که باکتریها قادر به اکسایش کل پیشماده به گوگرد حتی در غلظتهای بالای پیشماده نیستند و در هر شرایط، بخشی از پیشماده به سولفات تبدیل خواهد شد. | ||
| Keywords | ||
| آب ترش; سولید هیدروژن; مدل سازی; حذف بیولوژیک; بهینه سازی ازدحام ذرات | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 180 PDF Download: 94 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,163 |
| Number of Articles | 24,582 |
| Article View | 20,557,530 |
| PDF Download | 16,333,494 |