مناقشة اطروحة الدكتوراه ” ازالة ايونات الرصاص والنحاس باستخدام مفاعل الحشوة المتميعة من المحاليل المائية ” في قسم الهندسة البيئية

 

تم انجاز اطروحة الدكتوراه للطالبة  “هالة نصير عبد الكريم”  في قاعة المناقشات في قسم الهندسة البيئية عن بحثها الموسوم ” ازالة ايونات الرصاص والنحاس باستخدام مفاعل الحشوة المتميعة من المحاليل المائية ” وبأشراف الاستاذ المساعد لدكتورة عبير ابراهيم موسى في يوم الاربعاء الموافق 10/7/2019 وتألفت لجنة المناقشة برئاسة الاستاذ الدكتور احمد عبد محمد وعضوية كل من الاستاذ الدكتوراياد عبد الحمزة فيصل والاستاذ المساعد الدكتورة ياسمين عبد العزيز مصطفى والاستاذ المساعد الدكتور خالد مرشد عويد والاستاذ المساعد الدكتورة جذوة عبد الكريم ابراهيم. ركزت الباحثة في هذه الاطروحة على دراسة امكانية استخدام الكتلة الحيوية (algae) لازالة ايوني الرصاص والنحاص من المحاليل المائية حيث قامت الباحثة باستخدام نوعين من الطحالب ، النوع الاول من الطحالب كان خليط الاجناس (MA)حيث اظهر الفحص انه يتكون من (Chlorophyceae; Cyanophyceae, and Bacillariophyceae) والمأخوذة من بحيرة جامعة بغداد ومقارنتها مع النوع الثاني والذي كان طحالب نقية الصنف نوع  Chlorophyceae (CA)   تم استيرادها خصيصا لهذا الغرض وقامت الباحثة باستخدام الطحالب بحالتها العادية وبحالتها المقيدة (immobilized) باستخدام طريقة الدفعات ومفاعل الحشوة المتميعة ثلاثية الاطوار وقد تم دراسة مجموعه من العوامل مثل الدالة الحامضية وتركيز الابتدائي للملوث وتركيز المادة المازة وسرعة الخلط في النظام الدفعات بينما في مفاعل الحشوة المتميعة ثلاثية الاطوار فقد تم دراسة تاثير التركيز الاولي للملوث وارتفاع المادة المازة داخل العمود و سرعة تدفق الملوث باستخدام المفاعل ثلاثي الاطوار. كما اشارت قياسات فحص الzeta-potential  لطحالب خليط الاجناس والنقية بشكلها الحر إلى أن المواقع السلبية على سطح الطحالب تظهر عند درجة الحموضة أعلى من 4ايضا  استخدام فحص تحول الأشعة تحت الحمراء (FTIR) لتوصيف سطح الطحالب في كل من النوع والشكل قبل وبعد امتصاص أيونات المعادن كما اكدت النتائج أن مجموعات الأمين والعطرية وحمض الكربوكسيل والهيدروكسيل مقدمة على سطح الطحالب واظهرت نتائج SEM-EDX التغير الحاصل في مورفولوجيا الطحالب ومكونها قبل وبعد ملامسة أيونات المعاد. وقد توصلت الباحثة الى الحصول على نسبة ازالة جيدة عند الدالة الحامضية بين 4و 5 خلال 60 دقيقة من بدأ التشغيل ولكل انواع الطحالب بشكلها الحر والمقيد كما تضمن البحث تحليل نتائج الدفعات باستخدام ثلاث موديلات رياضية Langmuir, Freundlich and Temkin على النتائج العملية ووجد ان علاقة التوازن هي من النوع المفضل favorable type وان افضل موديل رياضي يمثل النتائج العملية هو Langmuir بمعامل ارتباط اكثر من 99% وقيمة عليا للامتزاز بلغت  43.47و23.23 و40.97  و 37.08 ملغ/غم لعنصر الرصاص باستخدام طحالب الكلوريلا المقيدة, طحالب الخليط المقيدة, الكلوريلا والخليط على التوالي و 36.24 و 25.89  و 30.73 و 30.7 ملغ/ غم لعنصر النحاس باستخدام طحالب الكلوريلا المقيدة, طحالب الخليط المقيدة, الكلوريلا والخليط على التوالي في حالة الخليط احادي العنصر اما في حالة الخليط ثنائي العنصر فقد انطبقت النتائج مع معادلة Extended Langmuir . كما بينت الدراسة وجود تطابق جيد بين النتائج العملية والنظرية المستحصله من موديل الامتزاز في تجارب الحركية عند استخدام موديل التفاعل الحركي الثنائي والذي يفترض حصول امتزاز كيميائي خلال عملية الازالة .تم تشغيل مفاعل الحشوة المتميعة بمعدل تدفق للمحاليل المائية 50 سم3 / دقيقة وارتفاع الحشوة 5سم ،وكانت اعلى كفاءة إزالة  خلال العمود 78%و69% لإزالة أيونات النحاس والرصاص على التوالي باستخدام طحالب الكلوريلا المقيدة وأصبحت هذه النسبة 77%و78% بالنسبة لأيونات النحاس والرصاص باستخدام طحالب الخليط المقيدة.كما تم دراسة الخواص الهيدروديناميكية لمفاعل الحشوة المتميعة كتأثير انخفاض الضغط ، والتمدد ، وتعطل الطور ، والحد الأدنى من سرعة التميع واظهرت النتائج بأن سرعة التميع الدنيا باستخدام طور الماء كانت بين (300 و 400) سم 3/ دقيقة وكانت بين (400 و 600) سم 3/ دقيقة باستخدام الطور الغازي ايضاً تم تطبيق البرنامج الديناميكي للسوائل (CFD) واعطى تماثل جيد مع الخواص الهيدروديناميكية.