مناقشة أطروحة الدكتوراه في قسم الهندسة البيئية الموسومة ب(الانتزاع التنافسي لخليط المركبات العضوية من الماء الملوث باستخدام بــرج الفقاعات)
تم في قسم هندسة البيئة مناقشة أطروحة الدكتوراه الموسومة ب (الانتزاع التنافسيلخليط المركبات العضوية من الماء الملوث باستخدام بــرج الفقاعات) للطالب ياسين رشيد حسن وباشراف : أ.د.وليد محمد صالح و أ.م.د.أحمد عبد محمد وقد ضمت لجنة المناقشة كل من أ.د.عادل الحميري (رئيسا) وعضوية كل من أ.د. رافع هاشم السهيلي و ا.م.د. قصي فاضل الصالحي و أ.م.د.خالد محمد عويد و د.طالب رشيد عباس وقد دار البحث حول الانتزاع الهوائي لازالة مركبات الترتيكلورواثيلين (TCE )، الكلوروفورم(CF ) والدايكلوروميثلين(DCM ) من الماء الملوث قد تمت دراسته باستخدام برج فقاعاتبقطر 0.07 م وارتفاع 1.08 م، ؤالبرج مصنوع من مادة البلكسكلاس و مجهز بسبعة مخارج لآخذ العينات على امتداد ارتفاع البرج ,ومجهز بموزع الفقاعات (Sparger ) في قاعدة البرج. تم تحضير المحلول الملوث من الموادالعضوية المتطايرة (VOCs) بمساعدة محلولالميثانول وتضاف الى الماء المقطر، وبعد ان يحضر المحلول يوضع في خزان التغذية .
ان مركبات الـ (VOCs ) المذكورة تحضر على شكل ثلاثة انظمة، فردي (single )، او ثنائيbinary) ) او ثلاثي ternary) ). اما التراكيز المحضرة فتتراوح قيمته بين 50 ملغ/لتر الى 250ملغ/لتر.
لقد تم اجراء نوعين من التجارب : (1) تجارب شبه ساكنه(semibatch ) والذي يعتبر فيها برج الفقاعات كخزان خلط (Stirred Tank ) و فقاعات الهواء تتحرك فيه من الاسفل الى الاعلى فقط في الماءالساكن. تم اجراء قياسات متعددة لتراكيز (VOCs ) في الطور السائل (Liquid phase ) في فترات مختلفة. (2 ) تجارب الجريان المستمر(Continues flow ) والتي يعتبر فيها عمود الفقاعات كـ (plug flow ) للطورين السائلوالغاز، وتم اخذ قياسات التراكيز فيه على اساس الطور السائل واخذت كدالة باتجاه محور البرج على امتداد ارتفاع العمود.
في حالة الجريان الساكن تم احتساب تراكيز الـ (VOCs ) حسب النموذج الرياضي للفقاعات الهوائية (ABM ) بفرض عمود الفقاعات ا لهوائية كخزان خلط (Stirred tank ). اما بالنسبة للتجارب المستقرة للجريان المستمر تم افتراض ان عمود الفقاعات الهوائية كنظام (Plug flow ) للطورين السائل والغازي والتراكبز قيست على اساس النموذج الرياضي للتشتت المحوري (ADM ) والذي تم اشتقاقه من قبل هذه الدراسة. معادلة التوازن الكمي لكل طور اخذت بالاعتبار الانتقال (Convection ) والتشتت (Dispersion ) وانتقال المادة (Mass Transfer ) وفي كلا النموذجين (ABM &ADM ) وجد ان القيم التجريبية مطابقة بشكل جيد لنموذجين.
ان النتائج المستحصلة في كلا النوعين من التجارب اظهرت ان نسبة كفاءة ازالة المواد العضوية المتطايرة تزداد بزيادة معدل جريان الهواء او زيادة معدل التغيرالحجمي للهواء(Gas Holdup )، ولكن الكفاءة تقل بزيادة معدل جريان السائل. واما عند تغيير قيمة التركيز الابتدائي فاظهرت تاثيرابسيطا. واما قيمة الاس الهيدروجيني (pH ) فوجد ان افضل كفاءة ازالة عند Ph= 10.
ان كلا النوعين من التجارب اظهرت ان مركب التراكلورواثيلين (TCE ) يزال اسرع من المركبين الاخريين سواءا كان نظام التشغيل احادي او ثنائي او ثلاثي، وانه في النظام الاحادي يزال اسرع من النظامين الثنائي والثلاثي.
ان قيم معامل انتقال المادة الحجمي (KLa ) والتي تحدد معدل انتقال مادة الـ (VOCs ) من الطور السائل الى الطور الغازي قد تم ايجادها لكل الحالات التي تم دراستها. فبالنسبة لتجارب الحالة شبه الساكنة (semi-batch ) فان قيم الـ (KLa ) اوجدت بواسطة ضبط الـنموذج الرياضي BAM مع البيانات التجريبية،بينما في حالة نظام الجريان المستمر(continuous ) فان قيم KLa اوجدت بواسطة ضبط الـنموذج الرياضي ADM مع البيانات التجريبية. وبشكل عام فقد وجد ان قيم KLa تزداد بزيادة معدل جريان الهواء وتقل بزيادة معدل جريان السائل.
ان المركب TCE اظهر اعلى قيم لـ KLa مقارنة مع المركبين CF و DCM . وهذا بسبب الاختلاف في قيم معامل هنري
