مدل سازی ریاضی عملکرد بیوفیلترها برای حذف سولفید هیدروژن از گاز

بیوفیلتراسیون یکی از روش های موًثر در حذف آلاینده ها از جریان های گازی می باشد. هدف از انجام این تحقیق، مدل سازی ریاضی رفتار بیوفیلتر جهت پیش بینی حذف سولفید هیدروژن از جریان گاز و بررسی تاً ثیر پارامترهای مدل نظیر ضریب نفوذ پذیری در بیوفیلم و ضخامت بیوفیلم بر دقت پیش بینی مدل می باشد. در مقاله حاضر معادلات دیفرانسیل توزیع غلظت سولفید هیدروژن در فاز گاز و بیوفیلم مورد بررسی قرار گرفته است و رفتار بیوفیلتر با حل این معادلات پیش بینی شده است. در این مدل تغییرات ضخامت بیوفیلم با زمان، که در اثر رشد و از بین رفتن باکتری ها و همچنین کنده شدن بیومس از سطح بیوفیلم می باشد، در نظر گرفته می شود. نتایج مدل سازی افزایش بازده حذف سولفید هیدروژن را با افزایش ضریب نفوذ و افزایش سطح ویژه پرکن ها و کاهش سرعت گاز ورودی نشان می دهد. همچنین نتایج مدل افزایش بازده حذف سولفید هیدروژن با افزایش ضخامت بیوفیلم، برای مقادیر ضخامت پائین بیوفیلم (20-5 میکرومتر)، را نشان می دهد که نشان دهنده کنترل کننده بودن سرعت واکنش در سیستم است. افزایش بیشتر در ضخامت بیوفیلم (100-20 میکرومتر) باعث کاهش بازده حذف سولفید هیدروزن می شود، به نظر می رسد در این حالت نفوذ کنترل کننده سیستم است. مقایسه نتایج به دست آمده از مدل سازی با داده های تجربی توافق خوبی را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

بیوفیلتراسیون ، مدل سازی ریاضی ، ضخامت بیوفیلم ، آلاینده ، سولفید هیدروژن