مناقشة رسالة الماجستير ” نمذجة الحاجز التفاعلي النفاذ لمعالجة المياه الجوفية الملوثة بالاموكسلين باستخدام مواد واطئة الكلفة” في قسم الهندسة البيئية


 

تمت مناقشة رسالة الماجستير الموسومة (نمذجة الحاجز التفاعلي النفاذ لمعالجة المياه الجوفية الملوثة بالاموكسلين باستخدام مواد واطئة الكلفة) المقدمة من الطالبة ” زهراء عبد الصاحب هاشم” في قاعة المناقشات في قسم الهندسة البيئية يوم الخميس المصادف 25/2/ 2021  وباشراف  الاستاذ المساعد الدكتور زياد طارق عبد علي وتألفت لجنة المناقشة برئاسة الاستاذ الدكتور  فراس هاشم قمر وعضوية كل من الاستاذ المساعد الدكتورة جذوة عبد الكريم ابراهيم والاستاذ المساعد الدكتور حيدر محمد عب الحميد. ركزت الباحثة على دراسة إمكانية استخدام مواد منخفضة التكلفة ومنتجات ثانوية مثل البنتونيت الطبيعي (NB)والبنتونايت المعدل (MB) وحمأة الصرف الصحي المعدلة (MSS) كمواد تفاعلية في الحاجز التفاعلي النفاذ (PRB) ، وهو واحد من التقنيات المبتكرة الواعدة لمعالجة المياه الجوفية في الموقع المستخدمة في هذه الدراسة لمعالجة المياه الجوفية الملوثة بالأموكسيسيلين. تم إجراء عملية تعديل NB لإنتاج بروميد الميثيل من خلال تحضير عينات مختلفة من بروميد الميثيل واختبارها عن طريق خلط كميات مختلفة من خافض التوتر السطحي هيكساديسيل تراي ميثيل بروميد الأمونيوم (DK1) مع كمية محددة من NB 0.2-0.5 غم DK1 / جم من NB في ظل ظروف محددة ، بينما تم تعديل حمأة الصرف الصحي (SS) عن طريق خلط SS مع محلول ZnCl2 بنسب كتلة مختلفة (ZnCl2 / SS) متبوعًا بالتحلل الحراري عند 600 درجة مئوية في فرن لمدة ساعة واحدة. كانت أفضل النسب لعمليات التعديل للحصول على أعلى نسبة إزالة أموكسيسيلين هي 0.45 غم DK1 / NB و 0.45 ZnCl2 / SS لكل من MB و MS على التوالي. تم فحص خصائص المواد التفاعلية المختارة المستخدمة في هذه الدراسة من خلال عدة تحليلات مثل تحليل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FTIR) ، والتحليل المجهري الإلكتروني (SEM) ، المساحة السطحية، والطيف الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX). أكدت كل هذه التحليلات أن عمليات التعديل قد اكتملت بنجاح وأن المواد (DK1 & ZnCl2) التي تم استخدامها في عملية التعديل قد تداخلت مع مكونات المواد الأصلية (NB و SS ) لإنتاج المواد المعدلة ( MS وMB)

تم دراسة ، تأثير العديد من عوامل التشغيل بما في ذلك وقت التلامس (0-5 ساعات) ، ودرجة الحموضة الأولية للمحلول (2-12) ، وسرعة الخلط (0-250 دورة في الدقيقة) ، وتركيز الأموكسيسيلين الأولي50-250 ملغم / لتر تم دراسة جرعة المواد الماصة (0.1-0.8 غم / 100 مل) لجميع المواد التفاعلية المستخدمة. وكانت أفضل قيم لهذه المعلمات التي وفرت أعلى نسبة إزالة للأموكسيسيلين) 70٪ و 97٪ و 86.5) هي نفسها لثلاث مواد (4 ساعات ، 250 دورة في الدقيقة ، 50 ملجم / لتر ، 0.6 غم / 100 مل) باستثناء الأس الهيدروجيني ، والذي كان مختلفًا (3 و 11 و 7) لـ NB و MB و MS على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الموصلية الهيدروليكية للبنتونيت منخفضة مقارنة بالمواد الأخرى مثل MS ، لذلك تم خلط البنتونايت (NB & MB) بحبيبات نفايات الزجاج (NBG & MBG)  لزيادة التوصيل الهيدروليكي إلى أكثر من المستويات التقليدية وجعل محاكاة عملية المعالجة باستخدام    PRB أقرب إلى الواقع ، كانت نسبة الخلط )1 MB / GW = 1/1./NB)

خضعت بيانات الامتصاص الخاصة بالأموكسيسيلين التي تم الحصول عليها من التجارب الدفعية لنماذج متساوي الحرارة لانجموير وفريوندليش. أظهرت النتائج أن نموذج متساوي الحرارة Freundlich وصف بشكل جيد بيانات الامتصاص لجميع المواد المستخدمة NB و MB و MS و NBG و MBG. أيضًا ، تم تحليل البيانات الحركية باستخدام نموذجين حركيين ، خاصة Pseudo-First-Order و Pseudo-Second-Order. أثبتت النتائج أن تفاعلات ثلاث مواد تفاعلية NB وMB  و MS من المحتمل أن تكون من الدرجة الثانية مما يشير إلى أن الامتصاص الكيميائي كان سائدًا.

لتقييم أداء المواد التفاعلية المختارة نظريًا في PRB ، تمت صياغة نموذج الخزان الجوفي ثنائي الأبعاد في ظل حالة التوازن باستخدام COMSOL Multiphysics 3.5a بناءً على طريقة العناصر المحدودة. يوضح هذا النموذج أن عمود الأموكسيسيلين يعوقه PRB ، ووقت التشغيل يساوي 87 و 72 و 60 يومًا لحواجز MS و MBG و NBG ، على التوالي. بحيث تكون ترتيبات PRBs حسب العمر التشغيلي كما يلي:

MS-PRB> MBG-PRB ˃ NBG-PRB

بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع PRB المستمر (C-PRB) بعمر تشغيلي أعلى (87 يومًا) مقارنةً بالقمع والبوابة PRB (FG-PRB)  يوما (75 )

Comments are disabled.