[ آب و فاضــــــلاب ] نكات مهـــــم و مفيـــــد

[M@hdi42]

پيش بيني تغييرات مکاني- زماني سطح آب زير زميني در دشت بيرجند به روش کريجينگ

صادقيان آزاده,واقعي يداله*,محمدزاده محسن

* گروه آمار، دانشكده علوم، دانشگاه بيرجند

با توجه به محدوديت منابع آبي و خطر بحران آب در ايران و اينکه سالانه مقدار زيادي از ذخاير منابع آبي کشور به دليل برداشت بيش از حد کاهش يافته و منجر به بحراني شدن دشت ها و در نتيجه ايجاد بيلان منفي مي شود، يافتن راههايي براي پيش بيني مقدار سطح آب قبل از حفر چاهها ضروري است. سطح آبهاي زير زميني متغيري است که در طول زمان و مکان تغيير مي کند بنابراين مي توان آن را به عنوان يک مجموعه داده فضايي- زماني در نظر گرفت. در تحليل اين نوع داده ها، مدل سازي ساختار وابستگي فضايي- زماني ابزاري مهم براي پيش بيني متغير مورد مطالعه در مکان ها و زمان هاي دلخواه است. ساختار وابستگي فضايي- زماني داده هاي فضايي- زماني به کمک تابع هم تغييرنگار يا تغييرنگار مشخص مي شود. در حالت کلي تعيين هم تغييرنگار فضايي- زماني داده ها بسيار پيچيده است اما تحت فرض تفکيک پذيري هم تغييرنگار، مدل بندي ساختار وابستگي فضايي- زماني را مي توان با ترکيبي از هم تغييرنگار صرفا فضايي و صرفا زماني انجام داد. در اين تحقيق ضمن شرح مختصري در خصوص انواع هم تغييرنگار فضايي- زماني تفکيک پذير و نحوه برآورد و مدل سازي آنها، ساختار همبستگي فضايي- زماني داده هاي مربوط به سطح آبهاي زير زميني مدل سازي شد. سپس منحني تراز پيش بيني سطح آبهاي زير زميني به روش کريجينگ عام تحت مدل هاي ضربي و جمعي- ضربي ارائه شده و دقت اين مدل ها براي پيش بيني فضايي- زماني سطح آبهاي زير زميني مورد ارزيابي قرار گرفت. با آنکه مدل جمعي- ضربي پيچيده تر از مدل ضربي است، نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد که مدل ضربي با دقت بسيار مطلوبي مي تواند براي پيش بيني سطح آبهاي زيرزميني در ناحيه مورد مطالعه مورد استفاده قرار گيرد.

[M@hdi42]

کاليبراسيون مدل هاي شبکه توزيع آب شهري با استفاده از روش بهينه يابي کلوني مورچه ها

فغفورمغربي محمود*,حسن زاده يوسف,يزداني سياوش

* گروه مهندسي عمران، دانشكده مهندسي، دانشگاه فردوسي مشهد

نشت آب يکي از معضلات اصلي شبکه هاي توزيع است و با توجه به محدوديتهاي موجود در منابع تامين آب و هزينه بالاي آن، کاهش ميزان نشت در شبکه هاي توزيع آب را مي توان يکي از اهداف عمده سازمان هاي تامين کننده آب دانست. يکي از روشهاي نشت يابي در شبکه توزيع آب، استفاده از کاليبراسيون فشارهاي گره اي با برداشت فشار در چند نقطه از شبکه است. فرايند کاليبراسيون به صورت انجام بهينه سازي يک تابع هدف با قيودي مطرح مي گردد. از اين رو علاوه بر تحليل هيدروليکي شبکه، نياز به استفاده از الگوريتم هاي بهينه يابي نيز است. در اين مقاله به مقايسه دو روش بهينه يابي الگوريتم ژنتيک و کلوني مورچه ها در کاليبراسيون فشارهاي گره اي و يافتن نشت پرداخته شد. به منظور بررسي کارايي و نحوه عمل اين دو روش در شناسايي نشت، تحليلها روي شبکه با ايجاد نشت فرضي صورت گرفت که نتايج به دست آمده، کارآمدي روش بهينه يابي کلوني مورچه ها را در شناسايي موقعيت و مقدار نشت درگره هاي شبکه نشان مي دهد

[M@hdi42]

مدل پيش بيني جريان رودخانه با استفاده از سيستم فازي FIS و الگوريتم بهينه سازي PSO

محمدرضاپورطبري محمود*,سلطاني جابر

* گروه مهندسي عمران، دانشكده فني و مهندسي، دانشگاه شهركرد

هدف از اين مطالعه پيش بيني رواناب به صورت مکاني با استفاده از اطلاعات ايستگاههاي هيدرومتري و هواشناسي بود. بررسي ها نشان مي دهد که معمولا ارتباطات مشخصي بين داده هاي هواشناسي و هيدرومتري بالادست حوضه با ميزان رواناب توليدي در خروجي حوضه وجود دارد و چنانچه بتوان قوانين نهفته در سابقه تاريخي داده هاي ثبت شده در اين ايستگاهها را استخراج نمود، مي توان به آساني بر پايه اطلاعات اندازه گيري شده به پيش بيني ميزان رواناب پرداخت. بر اين اساس از بين ابزارهاي موجود، تئوري فازي مي تواند با انعطاف پذيري خود در تدوين قوانين فازي، دانش نهفته در داده هاي مشاهده اي را به نحوه مطلوبي به منظور پيش بيني پارامترها در زمان واقعي ارائه نمايد. لذا در اين تحقيق سيستم استنتاج فازي به منظور برآورد ميزان رواناب در ايستگاهي واقع در پايين دست رودخانه طالقان رود با استفاده از آمار ايستگاههاي باران سنجي و هيدرومتري بالادست رودخانه به کار گرفته شد. اجراي سيستم فازي معمولي نشان دهنده عدم کارايي مناسب اين ابزار در ارائه مقادير صحيح پيش بيني است که علت آن را مي توان در نامناسب بودن مقادير بازه اي مرتبط با توابع عضويت هر يک از پارامترهاي موثر در فرايند مدل سازي جستجو نمود. با توجه به زمان بر بودن ساخت تابع عضويت متناسب با هر يک از پارامترها به دليل تعدد حالات مختلف توابع عضويت، اقدام به استفاده ترکيبي از الگوريتم بهينه سازي مبتني بر هوش جمعي به منظور تسريع و بهبود وضعيت مدل سازي گرديد. با اجراي مدل ترکيبي، مقادير بهينه مرتبط با هر يک از توابع عضويت متغيرهاي وابسته و مستقل، استخراج شده و بر پايه آن و با استفاده از سيستم فازي اقدام به پيش بيني رواناب در ايستگاه پايين دست رودخانه گرديد.نتايج نشان دهنده دقت بالاي استفاده از روش ترکيبي پيشنهادي در مقايسه با روشهاي کاربرد منفرد استنتاج فازي است به طوري که با استفاده از اين مدل پيشنهادي مي توان ميزان دقيق تري از رواناب را براي شرايط آينده برآورد نمود.

[M@hdi42]

بررسي کارايي فناوري نانو فيلتراسيون در حذف فلزات سنگين از فاضلاب

داعي نياكي سيدمجيد*,تكدستان افشين,ززولي محمدعلي,مرتضوي محمدصديق

* دانشگاه آزاد اسلامي، واحد بندرعباس

يکي از مهم ترين عوامل آلودگي محيط زيست، فاضلابهاي صنعتي حاوي فلزات سنگين است که در پساب بسياري از صنايع از جمله صنعت آبکاري وجود دارند. اين فلزات در صورت ورود به بدن انسان باعث بروز انواع بيماري ها از جمله سرطان و همچنين آلودگي منابع آب و خاک و مرگ آبزيان مي گردند. در اين تحقيق ميزان کارايي فناوري نانو فيلتراسيون در حذف سه فلز نيکل، روي و مس به عنوان شاخص فلزات سنگين در فاضلاب آبکاري مورد بررسي قرار گرفت. هدف از انجام اين تحقيق ارزيابي تاثير سه عامل فشار، غلظت و زمان بر حذف فلزات سنگين مذکور با استفاده از يک غشاي نانو فيلتراسيون بود. در بررسي اثر غلظت بر ميزان حذف از دو غلظت 25 و 50 ميلي گرم در ليتر نمکهاي سولفات مس، نيترات نيکل و سولفات روي استفاده شد و همچنين اثر فشارهاي 8، 6 و 4 بار مورد آزمايش قرار گرفت. همچنين عوامل pH و دما در طول آزمايش ها ثابت در نظر گرفته شدند. نتايج نشان داد که با افزايش فشار، ميزان حذف افزايش يافت که تاثير آن در فشار 8 بار براي فلز مس بيشتر از بقيه بود و موجب حذف 100 درصد آن گرديد. در خصوص تاثير غلظت، نتايج نشان دهنده کاهش ميزان حذف با افزايش غلظت بود به طوري که در مورد فلز روي از 99 درصد در غلظت 25 ميلي گرم در ليتر به 97.7 درصد در غلظت?? ميلي گرم در ليتر رسيد. همچنين فاکتور گذشت زمان نيز عامل مثبتي در افزايش ميزان حذف ارزيابي شد.

[M@hdi42]

ارزيابي کارايي فرايند فنتون در حذف کروم، COD و کدورت از فاضلاب صنايع آبکاري

ملكوتيان محمد*,جعفري منصوريان حسين,موسوي سميه,دانش پژوه محمد

* مرکز تحقيقات بهداشت محيط، گروه مهندسي بهداشت محيط، دانشگاه علوم پزشکي کرمان

استفاده وسيع از فلزات سنگين و ترکيبات آنها توسط صنايع، منجر به تخليه مقادير زيادي از اين آلاينده ها به آبهاي پذيرنده شده است. در صورتي که اين آلاينده ها وارد محيط شوند باعث ايجاد مخاطرات بهداشتي مي شوند. کروم يکي از مهم ترين فلزات سنگيني است که حضور آن در محيط هاي آبي نگراني بزرگي به دليل سميت بالا در غلظتهاي پايين و قابليت تجمع در بافتهاي ارگانيسم ها ايجاد کرده است. هدف از اين مطالعه ارزيابي کارايي فرايند فنتون در حذف کروم از فاضلاب صنايع آبکاري به عنوان آلاينده اصلي و موثر در حذف COD و کدورت بود. پژوهش از نوع توصيفي- مقطعي بوده که در بازه زماني 3 ماهه سوم سال 89 انجام گرديد. نمونه برداري از حوضچه متعادل سازي فاضلاب صنعت آبکاري واقع در شهرک صنعتي خضراء شهرستان کرمان انجام گرفت. جمع تعداد نمونه ها 110 بود. نمونه ها بعد از آماده سازي در شرايط مختلف (تنظيم pH در مقادير 2، 5، 7، افزودن H2O2 با درصد وزني 30 درصد در غلظتهاي 500، 1000، 1500، 2000، 2500 و 3000 ميلي گرم در ليتر و Fe2+ در غلظتهاي 100، 200، 400، 800، 1600 و 3200 ميلي گرم در ليتر) در مدت زمان هاي واکنش 10، 30 و 60 دقيقه مورد آزمايش قرار گرفتند. تمام آزمايش ها بر اساس روشهاي مندرج در کتاب روشهاي استاندارد براي آزمايش آب و فاضلاب انجام گرديد. نتايج نشان داد بيشترين ميزان حذف کروم در pH برابر 5، نسبت بهينه H2O2/Fe2+ برابر 2000/8000 ميلي گرم در ليتر و زمان واکنش 10 دقيقه حاصل شد که برابر با99.7 درصد بود. بالاترين بازدهي حذف COD در pH برابر 2، نسبت بهينه H2O2/Fe2+ برابر 2500/1600 ميلي گرم در ليتر و زمان واکنش 60 دقيقه به دست آمد که به ميزان 68 درصد حاصل شد. حداکثر حذف کدورت نيز در pH برابر 7، نسبت بهينه H2O2/Fe2+ برابر 1500/400 ميلي گرم در ليتر و زمان واکنش 10 دقيقه حاصل شد که برابر با 97.6 درصد بود. نتايج به دست آمده با نتايج مطالعاتي همچون تجزيه ميکروسيستين LR با استفاده از فرايندهاي فنتون و فتوفنتون، قابليت تصفيه فاضلاب آموکسيلين با ترکيب فرايندهاي استخراج و اکسيداسيون فنتون و اسمز معکوس، فرايند سونوالکتروفنتون به عنوان يک تکنولوژي جديد براي تخرب آلاينده هاي آلي در آب، اکسيداسيون RDX و HMX توسط فنتون و کاهش COD و حذف روي از فاضلاب صنعت ابريشم مصنوعي با استفاده از ترکيبي از فرايند الکتروفنتون و ترسيب شيميايي همخواني دارد. با توجه به نتايج حاصل شده از پژوهش، فرايند فنتون يک فرايند موثر در حذف آلاينده هايي همچون کروم،COD و کدورت از فاضلابهاي صنايع آبکاري بوده و مي تواند جايگزين مناسبي از نظر کارايي براي ساير روشهاي حذف اين آلاينده ها از فاضلاب باشد.

- - - به روز رسانی شده - - -

مقايسه کارايي سيستم هاي طبيعي تصفيه فاضلاب در حذف کيست تک ياخته و تخم انگل

درايت جمشيد,الماسي علي,شرفي كيومرث*,مسكيني حبيبه

* گروه مهندسي بهداشت محيط، دانشگاه علوم پزشکي کرمانشاه

يکي از مهم ترين خصوصيات کيفي که در ارتباط با استفاده مجدد پساب در کشاورزي مورد توجه قرار مي گيرد، کيفيت ميکربي آن است. هدف از اين مطالعه تعيين کارايي تصفيه خانه فاضلاب قصر شيرين (سيستم نيزار مصنوعي)، گيلانغرب (سيستم برکه تثبيت) و اسلام آباد غرب (سيستم برکه تثبيت) در حذف کيست تک ياخته و تخم انگل بود. در اين تحقيق در مدت 6 ماه و به صورت هفتگي از ورودي و خروجي تصفيه خانه ها نمونه برداري شد. جمعا 144 نمونه براي آناليز انگلي با روش جديد بيلنجر و با استفاده از لام شمارش مک مستر با حجم حفره اي 0.3ميلي ليتر مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد که ميانگين راندمان زدايش تخم انگل و کيست انگل در سيستم نيزار مصنوعي به ترتيب0.23±99.7 و 100 درصد است. با توجه به اينکه هيچ کيست تک ياخته و تخم انگلي در پساب خروجي هر دو سيستم برکه تثبيت مورد بررسي مشاهده نگرديد، در نتيجه راندمان حذف اين دو پارامتر در اين سيستم ها، 100 درصد برآورد شد. بيشترين تعداد تخم انگل در فاضلاب ورودي و پساب خروجي هر سه تصفيه خانه مربوط به تخم آسکاريس لمبريکوئيدس بود. با توجه به نتايج، کارايي هر سه تصفيه خانه از لحاظ حذف کيست و تخم انگل ها مطلوب بوده و بين آنها اختلاف معني داري وجود نداشت (Pvalue>0.05). همچنين کيفيت پساب خروجي آنها از نظر ميزان تخم نماتودها با شاخص انگلبرگ (تعداد تخم نماتود: 1? عدد در ليتر) مطابقت داشت.

[M@hdi42]

اثر تجمع فيتوپلانکتون ها بر کيفيت آب سد کرج

منوري سيدمسعود,نوري جعفر,سهراب نيا نوشين*

* دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات تهران

فيتوپلانکتون ها اهميت زيادي در کنترل وضعيت اکوسيستم هاي آب دارند. هدف از اين مطالعه، بررسي وجود رابطه بين تراکم فيتوپلانکتون ها و مواد مغذي به ويژه نيترات و فسفات و ساير عوامل موثر بود. بر اين اساس، درياچه سد کرج به عنوان مطالعه موردي در نظر گرفته شد. به اين منظور، يک سال نمونه برداري از درياچه سد کرج صورت گرفت و عوامل فيزيکي، شيميايي و بيولوژيکي آن اندازه گيري شدند. ميزان نفوذ نور خورشيد در عمق آب، با استفاده از ديسک سشي اندازه گيري شد. در اين مطالعه مشخص گرديد که درياچه سد کرج داراي لايه بندي حرارتي است. اين درياچه در ماههاي گرم سال داراي تراکم زيست توده جلبکي بوده و همچنين تعداد فيتوپلانکتون ها با افزايش عمق تغيير مي يابند. بيشترين تعداد فيتوپلانکتون در سال 1389 مربوط به دياتومه به ويژه سيکلوتلا بود. بررسي تعداد فيتوپلانکتون ها با عوامل شيميايي نشان داد ارتباطي بين کاهش و افزايش ميزان آنها و تعداد فيتوپلانکتون ها وجود ندارد.

[M@hdi42]

مقايسه کارايي عصاره دانه مورينگا اوليفرا و مگنافلاک (LT25) به عنوان کمک منعقدکننده در حذف کدورت آب (مطالعه موردي: تصفيه خانه آب شماره يک جلاليه)

خان احمدي مهدي*,برقعي سيدمهدي,حسني اميرحسام

* معاونت نظارت بر بهره برداري، شرکت مهندسي آب و فاضلاب کشور، تهران

انعقاد و لخته سازي يکي از واحدهاي فرايندي مهم در تصفيه آب است که کارايي اين واحد بر روي کيفيت آب تصفيه شده اثر مستقيم دارد. امروزه استفاده از کمک منعقدکننده ها در تصفيه آب رواج بيشتري يافته است. طي سالهاي اخير از مگنافلاک به عنوان کمک منعقدکننده در تصفيه خانه شماره يک تهران (جلاليه) استفاده مي گردد. مگنافلاک ال تي 25، کمک منعقدکننده سنتزي است که به صورت کريستاله يا پودري توليد مي شود. آزمايش ها نشان مي دهد بهترين مکان و زمان براي تزريق اين کمک منعقدکننده 10 دقيقه بعد از تزريق منعقدکننده اصلي يعني کلروفريک است. مورينگا اوليفرا يک درخت گرمسيري است که به طور گسترده اي در مناطق جنوب و جنوب شرق ايران رشد مي کند و با نام محلي گز روغني يا گاز رخ شناخته مي شود. شيره دانه گياه مورينگا اوليفرا حاوي پروتئين هاي محلول در آب است که قابليت انعقاد موثر مواد کلوئيدي موجود در آب را داراست. اين مطالعه در مقياس آزمايشگاهي بر روي آب خام ورودي به تصفيه خانه شماره يک تهران با هدف مقايسه کارايي مورينگا اوليفرا و مگنافلاک به عنوان کمک منعقدکننده در حذف کدورت از آب، انجام پذيرفت. آزمايش در محدوده کدورت5NTU ،20،100 و 200 و در سه محدوده 6pH،7 و 8 انجام شد و با استفاده از آزمايش جار، غلظت بهينه منعقدکننده و کمک منعقدکننده تعيين شد. عصاره دانه مورينگا اوليفرا در غلظت بهينه 14، 10، 25 و 35 ميلي گرم در ليتر وpH بهينه 8 به ترتيب قادر به حذف 96.5، 97.4، 98.5 و 99 درصد از کدورت 5NTU، 20، 100 و 200 در آب ورودي به تصفيه خانه بود. مگنافلاک در غلظت بهينه 0.015، 0.02، 0.025 و 0.03 ميلي گرم در ليتر وpH بهينه 8 در مراحل مختلف آزمايش قادر به حذف 97، 98.1، 98.4 و 99.4 درصد از کدورت آب ورودي در محدوده کدورت5NTU ، 20،100 و 200 به تصفيه خانه بود. بررسي ها نشان داد عصاره دانه مورينگا اوليفرا، تاثير کمي بر روي pH دارد و در حذف کدورتهاي بالا نسبت به کدورتهاي پايين کارايي بهتري از خود نشان مي دهد ولي مگنافلاک هيچ تاثيري بر pH ندارد و در کدورتهاي بالا به دليل ايجاد لخته هاي بزرگ و چسبنده، فاقد کارايي مناسب است.