Modeling and simulation of cadmium removal from the groundwater by permeable reactive barrier technology

Other Title(s)

نمذجة و محاكاة معالجة المياه الجوفية الملوثة بالكادميوم باستخدام تقنية الحاجز التفاعلي النفاذ

Joint Authors

Abd al-Hamzah, Iyad
Hammud, Zamn Ujayl

Source

Journal of Engineering

Issue

Vol. 20, Issue 4 (30 Apr. 2014), pp.134-159, 26 p.

Publisher

University of Baghdad College of Engineering

Publication Date

2014-04-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

26

Main Subjects

Engineering & Technology Sciences (Multidisciplinary)

Topics

Abstract AR

إزالة ايونات الكادميوم من المياه الجوفية باستخدام حاجز تفاعلي نفاذ من الزيولايت تم التحري عنها بالدراسة الحالية.

حيث أجريت العديد من فحوصات الدفعة لتوصيف خواص امتزاز ملوث الكادميوم من المحاليل المائية على مادة الزيولايت.

تم دراسة تأثير العديد من المتغيرات التشغيلية مثل زمن التماس، الدالة الحامضية الابتدائية للمحلول، التركيز الابتدائي للمعدن، كمية المادة المازة و سرعة الاهتزاز.

إن أفضل قيم لتلك المتغيرات و التي تحقق كفاءة إزالة لملوث الكادميوم تصل إلى 99.5% كانت 60 دقيقة، 6.5، 50 ملغم / لتر، 0.25 ملغم /100 مليلتر و 270 دورة / دقيقه على التوالي.

تم إعداد نموذج رياضي أحادي البعد باستخدام طريقة الفروق المحددة و الذي يأخذ الامتزاز الحاصل في منطقة الحاجز التفاعلي النفاذ بواسطة معادلة لانكمير بنظر الاعتبار.

و من ثم استخدام برنامج الماتلاب و الذي استطاع أن يعبر بنجاح عن ذلك النموذج و الذي يهدف إلى رسم قيم تراكيز الكادميوم زمانيا و مكانيا.

أظهرت النتائج العددية بدء عملية تشبع الحاجز الفعال النفاذ بعد فتره زمنية تصل إلى (120 ساعة) بفعل تناقص معامل الاحتجاز و الذي يشير إلى تناقص الأداء لذلك الحاجز.

على العموم يوجد تطابق بين النتائج النظرية و النتائج المختبرية لتوزيع تراكيز الكادميوم على طول التربة الملوثة بوجود الزيولايت كحاجز تفاعلي نفاذ.

Abstract EN

The removal of cadmium ions from simulated groundwater by zeolite permeable reactive barrier was investigated.

Batch tests have been performed to characterize the equilibrium sorption properties of the zeolite in cadmium-containing aqueous solutions.

Many operating parameters such as contact time, initial pH of solution, initial concentration, resin dosage and agitation speed were investigated.

The best values of these parameters that will achieved removal efficiency of cadmium (=99.5%) were 60 min, 6.5, 50 mg/L, 0.25 g/100 ml and 270 rpm respectively.

A 1D explicit finite difference model has been developed to describe pollutant transport within a groundwater taking the pollutant sorption on the permeable reactive barrier (PRB), which is performed by Langmuir equation, into account.

Computer program written in MATLAB R2009b successfully predicted meaningful values for Cd+2 concentration profiles.

Numerical results show that the PRB starts to saturate after a period of time (~120 h) due to reduce of the retardation factor, indicating a decrease in percentage of zeolite functionality.

However, a reasonable agreement between model predictions and experimental results of the total concentration distribution of Cd2+ species across the soil bed in the presence of zeolite permeable reactive barrier was recognized.

Keywords: cadmium removal, sorption process,

American Psychological Association (APA)

Abd al-Hamzah, Iyad& Hammud, Zamn Ujayl. 2014. Modeling and simulation of cadmium removal from the groundwater by permeable reactive barrier technology. Journal of Engineering،Vol. 20, no. 4, pp.134-159.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-377040

Modern Language Association (MLA)

Abd al-Hamzah, Iyad& Hammud, Zamn Ujayl. Modeling and simulation of cadmium removal from the groundwater by permeable reactive barrier technology. Journal of Engineering Vol. 20, no. 4 (Apr. 2014), pp.134-159.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-377040

American Medical Association (AMA)

Abd al-Hamzah, Iyad& Hammud, Zamn Ujayl. Modeling and simulation of cadmium removal from the groundwater by permeable reactive barrier technology. Journal of Engineering. 2014. Vol. 20, no. 4, pp.134-159.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-377040

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 148-159

Record ID

BIM-377040