1- پژمان فتحي، 2- علي اكبر روستا، 3- جعفر جوانمردي
دانشگاه صنعتي شيراز، دانشكده مهندسي شيمي، نفت و گاز
aa.roosta@sutech.ac.ir
1- دانشجوي كارشناسي ارشد مهندسي شيمي دانشگاه صنعتي شيراز
2- استاديار دانشكده مهندسي شيمي نفت و گاز دانشگاه صنعتي شيراز
3- دانشيار دانشكده مهندسي شيمي، نفت و گاز دانشگاه صنعتي شيراز
چكيده
جذب بيولوژيكي به عنوان يك تكنولوژي اميدوار كننده، ارزان قيمت، جديد و بسيار موثر در فن آوري تصفيه فاضلاب مي باشد. در ميان توده هاي زيستي مختلف، جلبكها داراي ظرفيت جذب نسبتا بالا بوده كه ميتوانند به عنوان جاذبي ايده آل، با توجه به در دسترس بودن و قابليت جذب سريع، راندمان بالا، هزينه كم و استفاده مجدد، مورد استفاده قرار گيرند. در اين پژوهش داده هاي تجربي مورد استفاده پيرامون 4 پارامتر تعيين كننده غلظت هاي تعادلي يعني متغير دما، غلظت اوليه فلز، PH و غلظت جلبك بعلاوه غلظت هاي تعادلي فلز نيكل در فاز مايع و فاز جلبك مورد بررسي قرار گرفت. همچنين از شبكه هاي عصبي مصنوعي جهت تعيين غلظت هاي تعادلي فلز نيكل موجود در فرآيند در فاز جامد و مايع در اين پژوهش استفاده گرديد. در محاسبه اين مدل، 109 داده آزمايشگاهي مورد استفاده قرار گرفت. از بين تمام شبكه هاي عصبي آزمايش شده، بهترين
نتيجه شامل يك لايه مياني با 9 نرون مي باشد. تابع انتقال لايه مياني تانژانت هايپربوليك و تابع لايه خارجي تابع خطي بدست آمد. كه ميانگين انحراف متوسط براي 109 داده در فاز جامد 2/4 ميلي گرم بر گرم و در فاز مايع 2/66 ميلي گرم بر ليتر بدست آمد.
واژه هاي كليدي: جلبك، فلز نيكل، جذب، شبكه عصبي
مقدمه
توسعه فناوري و افزايش روز افزون فعاليت هاي صنعتي به توليد آلاينده هاي سمي مانند فلزات سنگين، رنگ ها و آفت كش ها، فنل ها، تركيبات آلي و غيره منجر شده است. فلزات سنگين يكي از مهمترين آلاينده هاي پايدار و گروهاي سمي كه زنجيره غذايي از طريق دفع زباله به گيرنده هاي آب يا زمين مي رسد، شناخته شده است. از مهمترين فلزات سنگين موجود در فاضلاب ها، آرسنيك، كادميوم، سرب، روي، مس و نيكل مي باشد. نيكل دو ظرفيتي يكي از فلزات سنگين كه غالبا در فاضلاب صنايع مانند آبكاري، توليد باتري، مواد معدني، پتروشيمي، نيروگاه بخار برقي و غيره ديده مي شود. نيكل به عنوان يكي از مواد آنزيم ها و شركت كننده در واكنش هاي مهم سوخت و ساز بدن شناخته شده است. مصرف نيكل فراتر از حد مجاز باعث انواع مختلفي از اختلالات حاد و مزمن در انسان از جمله آسيب شديد به ريه ها و كليه ها، ناراحتي دستگاه گوارش و پوست مي شود. روش هاي مختلفي براي حذف فلزات سنگين از پساب ها وجود دارند كه عبارتند از استفاده از پديده تعويض يوني، استفاده از فرآيند انعقاد و لخته سازي الكتريك، جداسازي غشايي و روش بيولوژيكي جذب مي باشد. بيو جذب، جذب فيزيكوشيميايي فلزات سنگين توسط ميكرو ارگانيسم هاي غير زنده (زيست توده) مانند باكتري ها، قارچ ها و جلبك ها و ساير اجرام آلي مي باشد كه مزاياي آن مقرون به صرفه بودن، قابليت احياي جذب، بازيافت فلزات و غيره مي باشد. در ميان توده
دما، غلظت يون هاي فلزي، دوز جاذب بر روند ،PH زيستي جلبك داراي ظرفيت جذب نسبتا بالا است كه عوامل خارجي مانند جذب يون هاي فلزي توسط جلبك اثر مي گذارد. جلبك ها از دو نوع متفاوت ميكرو و ماكرو جلبك تشكيل شده اند. توانايي آنها در تركيب ديواره سلولي كه شامل كتين، چربي پلي ساكاريدها و پروتين ها متمركز شده است. در اين مقاله از شبكه هاي عصبي مصنوعي جهت تعيين غلظت هاي تعادلي فلز نيكل موجود در فرآيند در فاز جامد و مايع استفاده شده است. مدل شبكه عصبي مصنوعي يك شبيه سازي از سيستم عصبي واقعي است و در بردارنده ي مجموعه اي از واحدهاي نروني است كه از طريق ارتباط دهنده هاي اكسون به يكديگر متصل شده اند. الگوريتم هاي ياد گيري متفاوتي وجود دارد كه رايج ترين آن ها در بين محاسبات صورت گرفته تا به حال، الگوريتم پس انتشار است.
