کاربرد دینامیک سیالات محاسباتی در مدل سازی فرآیندهای حاکم بر انتقال و تحول آلاینده های فلزی ناشی از تولید زهاب اسیدی در معدن مس سرچشمه

امروزه زهاب اسیدی معدن (amd) را می توان بدترین مشکل زیست محیطی ناشی از فعالیت های معدنی به حساب آورد. معدن مس پورفیری سرچشمه یکی از معادن بزرگ پورفیری است که باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی زیادی شده است. روش های عددی به عنوان ابزاری مناسب جهت کمک به حل بسیاری از مشکلات زیست محیطی به کار می روند. در این میان، روش حجم های محدود یک تکنیک عددی مناسب برای مدل سازی مسائل انتقال جرم و انتقال حرارت است که به صورت گسترده در مطالعات زیست محیطی به کار گرفته می شود. هدف از مطالعه حاضر، مدل سازی انتقال آلاینده های فلزی در رودخانه شور، معدن مس سرچشمه است. برای این منظور، از نرم افزار phoenics استفاده شد. در همین راستا، ابتدا جهت کالیبراسیون مدل عددی دو مسئله به صورت جداگانه مورد مدل سازی قرار گرفت. مسئله اول مربوط به مدل سازی انتقال یک آلاینده فلزی در یک رودخانه فرضی و مسئله دوم مربوط به مدل سازی فرآیند جذب بیولوژیکی فلزات مس و منگنز از زهاب اسیدی معدن مس سرچشمه در یک رآکتور پیوسته بود. پس از اتمام مرحله کالیبراسیون ، انتقال آلاینده های فلزی در ارتباط با زهاب اسیدی در رودخانه شور با در نظر گرفتن کلیه مکانیسم های موثر بر انتقال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که فرآیند جذب عامل اصلی در حذف آلاینده ها از آب رودخانه می باشد. این فرآیند از ایزوترم غیر خطی لانگمویر تبعیت می کند. اعمال واکنش های مربوط به اکسایش آهن دو ظرفیتی و هیدرولیز آهن سه ظرفیتی تطابق بهتری را بین داده های صحرائی و پیش بینی مدل فراهم نمود. نتایج حاصل از این مدل سازی می تواند در توسعه برنامه های مدیریت زیست محیطی جهت پایش آلودگی آب رودخانه ها و درک بهتر مکانیسم های حاکم بر انتقال آلاینده ها موثر واقع گردد.