هیدرودینامیک و انتقال اکسیژن در راکتورهای ستونی حبابی با تأثیر آلاینده های نفتی و ماده فعال سطحی

هدف از این پژوهش بررسی اثر آلاینده های نفتی و مواد فعال سطحی بر پارامترهای هیدرودینامیک و انتقال اکسیژن به عنوان پارامترهای کلیدی در فرآیندهای تصفیه زیستی هوازی آب های آلوده با روغن و نفت خام می باشد. نگهداشت کلی گاز (εg)، توزیع اندازه حباب و ضریب حجمی انتقال اکسیژن (kla) برای آلاینده های نفتی شامل برش های نفتی 13c و 16c در آب با درصدهای حجمی 1/0 و 5 /0 در بازه­ی سرعت هوادهی m/s) 3-10 × 52 /23-18/1(ug =  در یک راکتور ستونی حبابی ارزیابی شد. یک نوع ماده فعال سطحی آنیونی sdsدر آزمایش­ها برای بررسی تأثیر مواد فعال سطحی برروی پارامترهای تصفیه مورد استفاده قرار گرفت. با افزایش سرعت هوادهی توزیع اندازه حباب به ­صورت دو قله ای بوده و مقدارهای نگهداشت گاز، قطر متوسط حباب و ضریب انتقال اکسیژن افزایش می یابند. آلاینده های نفتی و مواد فعال سطحی با کاهش کشش سطحی و جلوگیری از پدیده به ­هم پیوستن حباب ها باعث تأخیر در انتقال الگو از همگن به ناهمگن شده و همچنین قطر متوسط حباب باحضور آلاینده های نفتی کاهش می یابد. البته این تغییرات با حضور مواد فعال سطحی بیشتر است. همچنین آلاینده های نفتی باعث افزایش در نگهداشت گاز و ضریب انتقال اکسیژن به ویژه در سرعت های هوادهی بالاتر می شوند. در غلظت های بالاتر آلاینده ها، این افزایش بیشتر می شود. همچنین حضور مواد فعال سطحی برروی سطح حباب، با افزایش مقاومت انتقال جرم، باعث کاهش در انتقال اکسیژن می شوند. بر اساس نتیجه­ های این پژوهش رابطه ­های تجربی برای پیشنهاد نگهداشت گاز و ضریب حجمی انتقال اکسیژن به عنوان تابعی از سرعت ظاهری هوادهی و کشش سطحی ارایه شد.