per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
2
14
3184
Research Paper
تحلیل ریسک کمیت و کیفیت آب در سیستمهای تأمین آب شهری با در نظر گرفتن عدم قطعیتها
Water Quantity and Quality Risk Assessment of Urban Water Supply Systems with Consideration of Uncertainties
عباس روزبهانی
roozbahany@ut.ac.ir
1
بنفشه زهرایی
bzahraie@ut.ac.ir
2
مسعود تابش
mtabesh@ut.ac.ir
3
دکترای مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران
دانشیار و عضو قطب علمی مهندسی و مدیریت زیرساختهای عمرانی، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران
استاد و عضو قطب علمی مهندسی و مدیریت زیرساختهای عمرانی، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران
تأمین آب شرب کافی با کیفیت مناسب همواره از مهمترین چالشهای پیش روی مدیران و تصمیمگیرندگان حوزه آب شهری بوده است. وقوع تهدیدات مختلف طبیعی، غیر طبیعی و عملکردی همواره بخشهای مختلف سیستم های آب شهری را تهدید نموده و ممکن است در قابلیت اطمینان کمّی و کیفی آبی که در اختیار مصرف کنندگان قرار میگیرد، اثرات جبران ناپذیری بگذارد. در این تحقیق مدل تحلیل ریسک سلسله مراتبی فازی برای در نظر گرفتن پیچیدگیها و عدم قطعیتهای حاکم بر این سیستم ها ارائه شد. گامهای مختلف این مدل عبارت از شناسایی اجزای سیستم، شناسایی خطرات، دریافت اطلاعات مربوط به خطرات مختلف شامل احتمال وقوع، شدت وقوع و آسیبپذیری هر بخش از سیستم تحت تأثیر وقوع این خطرات بهصورت فازی، و نهایتاً ترکیب ریسک بخشهای مختلف و محاسبه ریسک نهایی سیستم و بخشهای مختلف آن است. در کنار معرفی این مدل، روش ارزیابی ریسک سلسله مراتبی بر مبنای تحلیل مونت کارلو و استفاده از دادههای صریح نیز ارائه شد و نتایج هر دو مدل در قالب یک مثال کاربردی از سیستمهای آب شهری با یکدیگر مقایسه شدند. رویکرد ارائه شده در این تحقیق، کمک شایانی به ساختار تصمیمگیری مبتنی بر ریسک در سیستمهای تأمین آب شهری با در نظر گرفتن خطرات محتمل خواهد نمود.
Sufficient drinking water supply with acceptable quality has been one of the important challenges that decision makers in urban water systems have always faced. Different natural, non-natural and operational hazards, may threaten different components of urban water systems and they may lead to irreversible consequences. In this research, Fuzzy Hierarchical Risk Assessment model has been presented which is capable of considering the complexities and uncertainties in urban water systems. Different stages of the proposed modeling process include systems components and threatening hazards identification, analyzing the information (i.e. probability of hazard, consequences of hazard and components vulnerabilities) in a fuzzy environment and finally aggregation of estimated risks in different parts of water supply systems and ranking them. Another risk analysis method has been introduced which is based on Monte Carlo simulation using crisp numbers and then results of these models have been compared together for an example of urban water supply system. Presented approaches in this paper, can be very useful for real world risk-based decision making in urban water supply management with respect to the probable hazards.
https://www.wwjournal.ir/article_3184_5704cab7d8c53c0ef69568dafa1b6934.pdf
سیستمهای آب
Urban Water Systems
Hierarchical Risk Assessment
Fuzzy Operators
vulnerability
Monte Carlo Analysis
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
15
27
3185
Research Paper
طراحی بهینه چندهدفه سیستم احیای بیولوژیکی آلودگی آبهای زیرزمینی با استفاده از الگوریتم چندجامعه مورچهها
Multi-objective Optimal Design of Groundwater Bioremediation Using Multi-objective and Ant Colony Algorithm
حجت حسین زاده
hosseinzadeh@iust.ac.ir
1
عباس افشار
a_afshar@iust.ac.ir
2
محسن سعیدی
msaeedi@iust.ac.ir
3
دانشجوی دکترای مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
دانشیار، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
احیای درجای بیولوژیکی، فناوری رایج برای پاکسازی آبخوانهای آلوده به ترکیبات نفتی محلول است. فرایند کنترل چنین سیستمی بسیار پیچیده است و بررسی جامع آن نیاز به در نظر گرفتن بیش از یک هدف دارد. این تحقیق به توسعه یک مدل شبیهسازی-بهینهیابی میپردازد که بهصورت چندهدفه رویکردهای مدیریتی را با در نظر گرفتن هزینه، زمان عملیات احیا و استانداردهای کیفیت آب، مورد بررسی قرار داده است. برای این منظور از الگوریتم بهینهیابی چندهدفه چندجامعهای مورچهها در قالب دو مدل مدیریتی پیشنهادی هزینه-زمان احیا و همچنین هزینه-تخطی از غلظت مجاز در پایان زمان احیا در تمامی نقاط آبخوان، استفاده شد. مدل بیوفلوم نسخه 2 برای شبیهسازی کمّی و کیفی آب زیرزمینی، در نظر گرفته شد. متغیرهای تصمیم در مسئله دبی پمپاژ در چاههای تزریق اکسیژن و مواد مغذی، دبی تخلیه و همچنین مکان این چاهها است. آبخوان شبیهسازی شده، فرضی و همگن بود. خروجی مدل منجر به ایجاد منحنیهای مصالحهای شد که بر اساس آنها تصمیم گیرنده قابلیت انتخاب جوابهای بهینه مختلف را خواهد داشت. منحنی مصالحه هزینه–زمان بهدست آمده حداقل زمان ممکن را برای انجام عملیات احیا در اختیار تصمیم گیرنده قرار میدهد. حداکثر زمانی که فرصت انجام عملیات احیا تا قبل از رسیدن توده آلودگی به چاههای کنترلی وجود دارد، از جمله نتایج بهدست آمده است. همچنین منحنی مصالحة هزینه-تخطی، چگونگی تغییرات هزینه با آزادسازی قید غلظت مجاز را ارائه میدهد. نتایج نشان از مفید بودن مدلهای پیشنهادی و قابلیت الگوریتم چند جامعهای مورچهها در حل مسائل چند هدفه طراحی سیستم احیای آلودگی آبهای زیرزمینی دارد.
In situ bioremediation is one of the most regular technologies to clean up petroleum contaminated aquifers. Control process of such a complicated system is difficult and needs more than one management target. This study develops multi objective simulation/optimization model that consider cost and time of remediation process, and concentration violation from standard value as model objectives. For this propose two multi objective ant colony optimization (ACO) models have been developed, cost-time and cost-violations. The BIOPLUMEII model applies to simulate aquifer hydraulics and bioremediation. Injection rate of oxygen and nutrient, extraction rate in wells and well locations are decision variables. Simulated groundwater model is hypothetic and homogenous. For the case studies, the Pareto front is derived which enhances the decision maker to choose one which more suitable for him/her according to the priorities. The results of time-cost trade off curve showed minimum possible time for remediation process. Also, It was found maximum time for remediation before contamination plume reaches to downstream monitoring wells. The results of cost-violation trade off curve showed how to decrease cost of process with relaxation of standard concentration constraint. The following research shows the proposed multi objective models are useful for decision makers and also reveals the capability of ACO in multi objective optimization of groundwater bioremediation system design.
https://www.wwjournal.ir/article_3185_d3c701de9e4edbe6a920e87a6776e00e.pdf
آلودگی
آبهای زیرزمینی
بهینهیابی چندهدفه
احیای بیولوژیکی
الگوریتم چندجامعه مورچهها
Contaminant
Groundwater
Multi-Objective Optimization
Bioremediation
Multi-colony
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
28
39
3186
Research Paper
مدلسازی پویایی سیستم منابع آب دشت مشهد برای تحلیل استراتژیهای توسعه پایدار
System Dynamics Modeling of the Water Resources System in Mashad Plain to Analyze Strategies for Sustainable Development
سید احمد حسینی
1
علی باقری
2
کارشناس ارشد مهندسی منابع آب، مدیر سایت مدیریت پایدار آب، تهران
استادیار گروه مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
استفاده فزاینده از منابع آبهای سطحی و زیرزمینی دشت مشهد در نتیجه توسعه کشاورزی و صنایع وابسته در این دشت منجر به تشدید روند نزولی سطح آبخوان آن شده است. در این مقاله با هدف بیان چگونگی عملیاتیکردن ارزیابی یکپارچه منابع آب، ارزیابی سیستم منابع آب دشت مشهد در نتیجه اقدامات و سیاستهای اتخاذ شده در فرایند برنامههای توسعه اقتصادی کشور مورد بررسی قرار گرفت. در طی فرایند مدلسازی با رویکرد پویایی سیستمها، با شناخت از سیستم و استفاده از شاخصهایی که مبتنی بر ایده حلقههای کارایی تحت عناوین تنش منبع، بهرهوری اقتصادی منبع و متوسط نیاز آّبی دشت معرفی گردیدند، به تبیین استراتژیهای دشت در راستای پایداری منطقه اقدام گردید. در ادامه متناسب با راهبردهای سهگانه (رشد اقتصادی با رویکرد محدودیت منابع آب؛ تخصیص منابع آب با رویکرد ارزش افزوده؛ و تغییر الگوی کشت) بستههای سیاستی تدوین شد و تأثیر آنها بر شاخصهای انتخابی شامل: تراز آبخوان، تنش منبع، بهرهوری اقتصادی منبع، کمبود آب، و متوسط نیاز آبی دشت مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل مشاهده شد که تأثیر کاهش یا افزایش همه فاکتورها، برابر با مجموع تأثیر کاهش یا افزایش تکتک آنها بر پایداری منطقه نیست. همچنین تغییر الگوی کشت به کشت پیشنهادی (در این تحقیق کشت گندم با نیاز آبی 3000 مترمکعب در هر هکتار) بهعنوان یک سیاست برتر میتواند گامی اثربخش در جهت بهبود وضعیت منابع آب دشت مشهد بردارد.
The growing exploitation of surface and ground water resources in Mashad Plain due to agricultural and related industrial development has resulted in a continuous fall in the local groundwater level. Aiming to show a practical way of integrated water resources assessment, the present paper will assess the water resources system in Mashad Plain uner policies in the process of the economic growth programs. Adopting a system dynamics modeling to better identify the system under study, the paper goes further to suggest local sustainability strategies using the "resource stress", "resource economic productivity", and the "local average water need" indicatiors based on the idea of viability loops. According to the suggested three strategies (the economic growth acknowledging limiting water resources, water allocation based on its value added, and altering to crop pattern) different policy pakcages were designed. The effects of policies on the selected indicators including "groundwater level", "resource stress", "resource economic productivity", "water scarcity", and "the local average water need" were investigated. The results showed that the superposed effect of the all strategies
together on the local sustainability will not be as much as the summation of the effects of separate strategies. It was also shown that changing the crop pattern to the one suggested one which is equivalent to wheat with 3000 m3/hr water need per hectare can serve as an effective policy on the local sustainability.
https://www.wwjournal.ir/article_3186_fb5f738c197ee9de0456a517d6c76d44.pdf
پویایی سیستمها
مدلسازی یکپارچه سیستمهای منابع آب
دشت مشهد
آبهای زیرزمینی
توسعه پایدار
system dynamics
Integrated Modeling of Water Resources Systems
Mashhad plain
Groundwater
sustainable development
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
40
48
3187
Research Paper
بررسی کارایی فرایند انعقاد الکتریکی در حذف رنگ از فاضلاب صنایع نساجی پلی آکریلیک
Investigation of Electrocoagulation Process Efficiency for Color Removal from Polyacrylic Textile Industrial astewater
رنگها بهدلیل ماهیتشان از آلایندههای ظاهری بوده و حتی در غلظتهای نسبتاً پایین شفافیت و کیفیت زیبایی شناختی آبهای سطحی را از بین میبرند. تا کنون از فرایندهای متعددی برای حذف رنگ از پساب استفاده شده است. در سالهای اخیر از روشهای الکتروشیمیایی بهطور موفقیت آمیزی برای تصفیه فاضلاب رنگی استفاده شده است. در این مطالعه فرایند انعقاد الکتریکی با الکترودهای آلومینیوم بهمنظور تصفیه فاضلاب نساجی با COD برابر 1400 میلیگرم در لیتر بهکار گرفته شد. این مطالعه در مقیاس آزمایشگاهی انجام گردید. نمونه مورد نظر به درون راکتور الکتروشیمیایی حاوی 4 عدد الکترود آلومینیوم وارد شد. سپس به حالت تک قطبی به یک منبع جریان برق مستقیم متصل گردید و اثر 3 پارامتر عملیاتی زمان الکترولیز از 20 تا 60 دقیقه، شدت جریان الکتریکی 5/0 تا 5/2 آمپر و pH از 4 تا9 ، بر کارایی حذف رنگ و COD مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از مطالعه نشان داد که کارایی حذف رنگ و COD با افزایش جریان الکتریکی و زمان واکنش رابطه مستقیم و با افزایش pH رابطه عکس دارد. شرایط بهینه عملیاتی در شدت جریان 5/1 آمپر، زمان واکنش 60 دقیقه و pH طبیعی فاضلاب خام حاصل شد که در آن 86 درصد از رنگ و 85 درصد از COD حذف گردید. این مطالعه نشان داد که فرایند انعقاد الکتریکی با الکترودهای آلومینیوم میتواند بهعنوان یک روش مؤثر و کارآمد برای تصفیه فاضلاب نساجی پلی آکریلیک باشد.
Dyes due to coloring nature are appearance pollutants and destroys the transparency and aesthetic quality of surface waters even at relatively low concentration. Several processes have been used for dye removal from wastewater. In recent years, electrochemical methods have been successfully employed to treat dying wastewater.In this study, the electrocoagulation method with aluminum electrodes were used for polyacrylic textile wastewater treatment. COD of wastewater was 1400mg/l. This study was conducted in laboratory scale. The sample was placed in to the electrochemical reactor contains 4 electrodes. The electrodes were connected to a DC power supply. Then the effect of the three operational parameters, electrolysis time (20-60 minutes), electrical applied current (0.5-2.5 Ampere) and pH (4-9) on color and COD removal efficiency has been investigated. The results showed that the color and COD removal efficiency is a direct relation with increasing of the reaction time and inverse relation with increase of pH. Optimum operation conditions were in applied current of 1.5 A, the retention time of 60 minutes and pH of 4. In this condition, color and COD removals were 86% and 85%, respectively. This study showed that electrocoagulation process is an effective and efficient method to treatment of polyacrylic textile wastewater.
https://www.wwjournal.ir/article_3187_e1f95e0b1fb18d06b1e38b3e48c04aee.pdf
حذف رنگ
COD
انعقاد الکتریکی
پلی آکریلیک
الکترود آلومینیوم
Color Removal
COD
Electrocoagulation
Polyacrylic
Aluminum Electrode
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
49
58
3188
Research Paper
مدلسازی تصفیه الکتروشیمیایی فنل و پیشبینی میزان مصرف انرژی
Modeling of Electrochemical Treatment of Phenol and Prediction of Specific Energy Consumption
نجمه خبازی
1
سوسن روشن ضمیر
rowshanzamir@iust.ac.ir
2
دانشآموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
دانشیار، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
فنل آلایندهای سرسخت در مقابل تصفیههای فیزیکی-شیمیایی و بیولوژیکی است که در پساب بسیاری از صنایع وجود دارد و بهشدت محیط زیست را به خطر میاندازد. لذا، فرایندهای اکسایش پیشرفته بهعنوان فرایندهای مؤثر برای تصفیه پسابهای دارای آلایندههای سمّی و آلایندههای آلی مقاوم توسعه یافتهاند. هدف از این تحقیق ارائه یک مدل ریاضی برای اکسایش الکتروشیمیایی فنل با توجه به تغییرات COD با زمان در راکتور ناپیوسته بود. در این مدل با توجه به نسبت دانسیته جریان عملی به دانسیته جریان حدی، رژیمهای عملیاتی مختلفی برای کنترل فرایند در نظر گرفته شد. به این ترتیب که در دانسیته جریان پایین و غلظت اولیه بالا، به گونهای که شرایط فرایند همواره پایینتر از شرایط حدی باشد، COD با زمان بهصورت خطی کاهش مییابد و فرایند توسط جریان کنترل میگردد اما در دانسیته جریانهای بالاتر از شرایط حدی و غلظت کم آلاینده، فرایند تحت کنترل انتقال جرم است که در این رژیم COD بهصورت نمایی با زمان تغییر میکند. پارامترهای مدل عبارتاند از دانسیته جریان، غلظت اولیه فنل و مساحت الکترود. با توجه به اهمیت مقدار انرژی الکتریکی مورد نیاز، محاسبه میزان مصرف انرژی فرایند اکسایش الکتروشیمیایی فنل در مدل ریاضی مورد توجه قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که افزایش دانسیته جریان و پتانسیل عملی منجر به افزایش میزان مصرف انرژی الکتریکی میگردد و با کاهش غلظت اولیه فنل میزان مصرف انرژی نیز کاهش مییابد. در بخش اعتبارسنجی مدل، نتایج حاصل از مدل با مقادیر آزمایشگاهی ارائه شده در منابع مورد مقایسه قرار گرفتند. تطابق خوبی بین نتایج تجربی و پیشبینی شده از مدل در همه شرایط آزمایشگاهی با محاسبه ریشه متوسط مربعات خطاRMSE) ) در محدوده 41/0 تا 22/1 و ضریب تعیین بالاتر از 91/0 مشاهده شد.
Phenol belongs to the recalcitrant pollutants to conventional physical chemical and biological treatments. These compounds are released in the surface water by a considerable number of industries, constituting an environmental hazard. On the other hand, the advanced oxidation processes (AOPs) have been defined as effective processes for treatment of wastewater containing toxic and persistent organic pollutants. In this work, a mathematical model is developed to quantify the variation of chemical oxygen demand (COD) as a function of time during electrochemical oxidation of phenol for a batch system. Depending on applied current density (iappl) with respect to limiting current density (ilim), which decreased during treatment, different operating regimes were identified. In particular, for high organic concentrations or low current densities (iappl ilim), COD decreased linearly over time, indicating a kinetically controlled process. Conversely, for low organic concentrations or high current densities, electrolysis was under mass-transport control and COD removal followed an exponential trend. Model parameters were: current density, initial phenol concentration and electrode area. The present purpose is to use the model as a design tool for the prediction of specific energy consumption for the elimination of a given organic loading (kg COD h-1). The results showed that the increase of density and applied potential caused increase of specific energy consumption of initial phenol concentration decrease in energy consumed . In the mathematical model validation, the model results were compared with experimental results published in the literature. The good agreement between experimental and model predicted data was obtained in all the examined conditions by accounting root mean square error (RMSE) between 0.013-1.22 and R2>0.91.
https://www.wwjournal.ir/article_3188_fe7988dabb2efa915864c9b418dc01e8.pdf
مدلسازی ریاضی
تصفیه پسابهای فنلی
دانسیته جریان حدی
COD
مصرف ویژه انرژی
Mathematical Modeling
Phenolic Wastewater Treatment
Limiting Current Density
COD
Specific energy consumption
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
59
65
3189
Research Paper
بررسی پتانسیل کرمهای توبیفکس در کاهش جرم و حجم لجن تصفیهخانههای فاضلاب در مقیاس آزمایشگاهی
Investigation of Tubifex Worms Potential in Mass and Volume Reduction of Sludge Wastewater Treatment Plants in Laboratory Scale
سمانه پاشا زانوسی
1
بیتا آیتی
ayati_bi@modares.ac.ir
2
حسین گنجی دوست
h-ganji@modares.ac.ir
3
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
دانشیار دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
استاد دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
در تصفیهخانههای فاضلاب حجم زیادی از لجن مازاد بیولوژیکی تولید میشود که هزینه فرایند تصفیه و دفع آن تقریباً نیمی از کل هزینه بهرهبرداری از تصفیهخانه است. در این تحقیق سعی بر آن شد تا در مقیاس آزمایشگاهی بهکمک روشی نسبتاً کم هزینهتر و با صرف انرژی کمتر، میزان حجم و جرم لجن کاهش داده شود. لذا با ایجاد شرایط زیستی مطلوب و رشد و تکثیر کرمهای نوع توبیفکس در بستر لجن که نوع متداول کرم در تصفیهخانه فاضلاب است، سپس با اندازهگیری TSS، VSS و میزان رشد کرمها، مقدار کاهش جرم و حجم تعیین شد. در این روش با حضور کرمها با ضریب رشد 05/0 بر روز، روند کاهش VSS معادل 26 میلیگرم در لیتر در روز، کاهش TSS و حجم لجن با مقدار اولیه 2850 میلیگرم در لیتر و 2000 لیتر بهترتیب معادل 40 و 20 درصد مشاهده شد. همچنین COD محلول با مقدار اولیه 500 میلیگرم در لیتر تا 50 درصد در شرایط آزمایش کاهش یافت.
Large amount of excess waste from activated sludge is generated in wastewater treatment plants which its treatment, transportation and disposal costs are estimated to be over 50 percent of total plant cost operation. In this research it was tried to decrease the amount of sludge volume and its mass by using relative low cost and low energy consumed process in laboratory scale. By developing suitable environmental conditions and population increase and growth of aquatic Tubifex worms in sludge (conventional kinds of worms in wastewater treatment plants) and with measurement of TSS, VSS and worms growth rate, sludge mass and volume reduction were determined. According to the results, in specific growth rate of 0.05 d-1, VSS reduction of 26 mg/l.d and with initial sludge amount of 2850 mg/l and 2000 mg/l, TSS and sludge volume reduction of 40 and 20 percent were observed, respectively. 50 percent of soluble COD with initial amount of 500 mg/l was also removed in the laboratory conditions.
https://www.wwjournal.ir/article_3189_8d98d3a594ca037b83d242998ab5a0db.pdf
توبیفکس
لجن
COD
TSS
VSS
Tubifex
Sludge
COD
TSS
VSS
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
66
73
3190
Research Paper
حذف زیستی فنل بهکمک باکتری بومی جداسازی شده از خاک منطقه ذوب آهن اصفهان
Biodegradation of Phenol by Indigenous Bacterium Isolated from Contaminated Soil of Esfahan Steel Company Zone
سمیه اسکندری
eskandary.s@gmail.com
1
مهران هودجی
2
آرزو طهمورث پور
3
دانشجوی دکترای خاکشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خوراسگان، اصفهان
دانشیار گروه خاکشناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خوراسگان، اصفهان
استادیار میکرب شناسی گروه علوم پایه پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان، اصفهان
فرایندهای صنعتی از جمله فعالیتهای بشر هستند که سبب تولید حجم بالایی از پساب حاوی آلایندههای آلی از جمله فنل و مشتقات آن میشوند. این آلایندهها از جمله موادی هستند که برای سلامت محیط زیست، خاک و انسان تهدید جدی بهحساب میآیند. برای پاکسازی منابع خاکی آلوده به فنل روشهای زیادی وجود دارد که از جمله این روشها حذف زیستی آن است. این تحقیق با هدف حذف زیستی فنل به جداسازی باکتری های تجزیه کننده از خاک آلوده به فنل در مجاورت استخر ایزوله کارخانه ذوب آهن اقدام شد. پس از نمونه برداری اسیدیته، مقدار مواد آلی، هدایت الکتریکی و غلظت فنل با هدف امکان وجود شرایط مساعد برای رشد باکتری تعیین گردید. همچنین اقدام به غنیسازی، جداسازی، شناسایی و بررسی روند تجزیه فنل توسط جدایه برتر گردید. نتایج نشان داد بهترین گونه در خاک مورد مطالعه، گونهای از انتروباکتر است که توانایی حذف 400 میلیگرم در لیتر فنل را در طی مدت زمان 72 ساعت دارد. نتایج این تحقیق میتواند تأکیدی بر استفاده باکتریها برای تصفیه آلایندههای آلی مانند فنل از محیط خاک باشد.
Industrial processes produce high volumes of wastewater containing organic pollutants such as phenol and its derivatives. These contaminants include materials that are serious threats for environmental, human and soils characteristics . There are lots of methods for phenol removing from contaminated soils that one of them is biodegradation. In this study with the aim of phenol biodegradation, take action to isolation of bacteria from contaminated soil of Esfahan steel factory. Some properties of soil such as pH, organic matters, electrical conductivity and phenol concentration were determined. Enrichment of isolated bacteria was done. The best indigenous bacterium was selected according to its growth in presence of 400 mg.L-1 of phenol during 24h for further biodegradation studies and molecular identification. Results showed that according to phylogenetic analysis, the best isolated bacterium was the strain of Enterobactersp. that could remove 400 mg.L-1phenol during 72 hours. The results of this study shown that indigenous bacterium can remove organic pollutant such as phenol from contaminated soil.
https://www.wwjournal.ir/article_3190_926888d55668484e79d1d8d8a16a1acb.pdf
خاک آلوده
صنایع ذوب فلز
فنل
باکتری بومی
تجزیه زیستی
Contaminated Soil
Steel Company
Phenol
Indigenous Bacterium
Biodegradation
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
74
79
3194
Research Paper
بررسی عملکرد تصفیهخانه فاضلاب شمال اصفهان در حذف گونه بیماریزای لیستریا مونوسیتوژنز
Performance of Isfahan North Wastewater Treatment Plant in the Removal of Listeria monocytogenes
ناهید نویدجوی
n.navidjouy@gmil.com
1
محمد جلالی
2
حسین موحدیان عطار
3
کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط و عضو هیئت علمی دانشگاه علوم پزشکی ارومیه
دانشیار مرکز تحقیقات امنیت غذایی، دانشکده تغذیه و علوم غذایی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان
استاد و عضو هیات علمی گروه مهندسی بهداشت محیط و دانشکده بهداشت و دانشگاه علوم پزشکی اصفهان
باکتری لیستریا از جمله باکتریهایی است که در محیط طبیعی پراکندگی گستردهای دارد و مهمترین گونه این باکتریها لیستریا مونوسیتوژنز است که عامل بیماری لیستریوزیس در انسان و حیوان است. در موارد حاد بیمار ممکن است منجر به مننژیت، مننگوآنسفالیت، سپتی سمّی و سقط جنین شود. همچنین ممکن است باکتری بهطور مستقیم یا غیر مستقیم از طریق محیط به انسان یا مواد غذایی منتقل شود تاکنون در ایران مطالعه ای در زمینه شناسایی باکتری لیستریا در فاضلاب شهری صورت نگرفته، لذا در این مطالعه باکتری لیستریا مونوسیتوژنز از نمونههای فاضلاب و لجن تصفیهخانه فاضلاب شمال اصفهان که برای مصارف کشاورزی کاربرد دارد، جداسازی و شمارش شده و عملکرد آن در حذف این باکتری مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق نمونهبرداری از فاضلاب ورودی، پساب خروجی، لجن خام، لجن تثبیت شده و لجن خشک شدة آماده فروش تصفیهخانه فاضلاب شمال اصفهان، به تعداد 65 نمونه در 13 بازدید از 5 نقطه انجام گرفت. برای جداسازی باکتری از روش USDA و برای شمارش لیستریا مونوسیتوژنز از روش سه لولهای MPN با محیط کشت فریزربراث ساپلیمنتدار استفاده شد. گونههای لیستریامونوسیتوژنز جدا شده هم بهروش بیوشیمیایی و PCR نیز تایید شدند. گونه بیماریزای لیستریا مونوسیتوژنز از نمونههای فاضلاب ورودی، پساب خروجی، لجن خام، لجن تثبیت شده و لجن خشک شده بهترتیب 9/76، 5/38، 6/84 ، 2/69 و 2/46 درصد جداسازی شد و کارایی فرایندهای تصفیه فاضلاب، تانک هاضم و بسترهای خشک کننده لجن برای حذف باکتری لیستریا مونوسیتوژنز بهترتیب 6/69، 7/64 و 4/73 درصد محاسبه گردید. تمامی موارد لیستریا مونوسیتوژنز شناسایی شده با آزمونهای بیوشیمیایی با انجام آزمون PCR مورد تایید قرار گرفتند. نتایج بهدست آمده نشان داد که گونه بیماریزای لیستریا مونوسیتوژنز در پساب خروجی و لجن خشک شدة آماده برای فروش تصفیهخانه شمال اصفهان وجود دارد. بنابراین میتواند باعث انتشار این باکتری در زمینهای کشاورزی و محیط گردد. بهعبارت دیگر محصولات کشاورزی ممکن است با توجه به قدرت بقاء باکتری در محیط، منشأ آلودگی انسان و دام باشند.
Listeria and in particular Listeria monocytogenes is considered a ubiquitous foodborne pathogen which can lead listeriosis in human and animals. Listeriosis can be serious and may cause meningitis, septicemia and abortion in pregnant women. Although wastewater or sludge may contaminate foods of plant origin, there are no data on occurrence of Listeria spp. in wastewater and sludge in Iran. The purpose of current investigation was to study the occurrence of Listeria spp. in various samples of wastewater and sludge in Isfahan North wastewater treatment plant. Influent, effluent, raw sludge and dried sludge samples were collected from Isfahan North municipal wastewater treatment plant. L. monocytogenes were enumerated by a three–tube most probable number (MPN) assay using enrichment Fraser broth. A total of 65 various samples from five step in 13 visits were collected. The presence of Listeria spp. also was determined using USDA procedure. Then, phenotypically identified L. monocytogenes were further confirmed by Polymerase Chain Reaction amplification. L. monocytogenes isolated from 76.9%, 38.5%, 84.6%, 69.2% and 46.2% of influent, effluent, raw sludge, stabilized sludge and dried sludge respectively. The efficiency of wastewater treatment processes, digester tank and drying bed in removal L. monocytogenes were 69.6%, 64.7% and 73.4% respectively. All phenotypically identified L. monocytogenes were further confirmed by Polymerase Chain Reaction. The results of present study have shown that Listeriaspp. and L. monocytogenes in particular, were present in wastewater treatment plant effluents and sludge at high level. The bacteria may spread on agriculture land and contaminate foods of plant origin. This may cause a risk of spreading disease to human and animals.
https://www.wwjournal.ir/article_3194_d9db1bc0cd44073eba91e613e364e009.pdf
حذف لیستریا مونوسیتوژنز
تصفیهخانه فاضلاب
پساب خروجی
لجن فاضلاب
تصفیه¬خانه فاضلاب شمال اصفهان
Removal of Listeria Monocytogens
Wastewater Treatment Plant
Effluent
Sludge
Isfahan North Wastewater Treatment Plant
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
80
89
3195
Research Paper
تأثیر دورههای مختلف کاربرد لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهری بر میزان کادمیم و نیکل خاک و گیاه گاوزبان
Effect of Different Periods of Application of Sewage Sludge and Municipal Solid Wastes Compost on the Amount of Cadmium and Nickel
Content of Soil and Borage (Borago officinadis)
افسانه قاسمیان سوربنی
a.gh.sorboni@gmail.com
1
محمدعلی بهمنیار
2
مهدی قاجار سپانلو
3
دانشجوی کارشناسی ارشد علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری
دانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری
دانشیار گروه علوم خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری
بهمنظور بررسی کادمیم و نیکل در اندامهای مختلف گیاه گاوزبان کاشته شده در خاک همراه با کاربرد کودهای آلی لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهری، آزمایشی بهصورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سال 1388 در شرایط مزرعه اجرا شد. فاکتور اصلی در پنج سطح شاهد، 20 و 40 تن لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهری در هکتار و فاکتور فرعی، تیمار سال در شش سطح (مصرف در سال 85 ، سالهای 85 و 86 ، سالهای 85 و 88 ، سالهای 85 الی 87 ، سالهای 85 ، 86 ، 88 و سالهای 85 الی 88) در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که مصرف 40 تن لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهری در هکتار سبب افزایش کادمیم و نیکل قابل جذب خاک بهترتیب حدود 2 و 5/2 برابر و مقدار کادمیم و نیکل در ریشه گیاه به میزان 5 و 5/2 برابر نسبت به شاهد میگردد. بالاترین میزان کادمیم در برگ و گل گاوزبان در تیمار 40 تن لجن فاضلاب در هکتار مشاهده شد. ضمناً سطوح 40 تن لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهری در هکتار نیز بیشترین تجمع نیکل را بهترتیب در برگ و گل گاوزبان موجب شدند. بهعلاوه بیشترین میزان انتقال کادمیم در تیمار 40 تن لجن فاضلاب در هکتار به قسمت گل در مورد نیکل نیز در همین تیمار کودی به قسمت برگ گاوزبان بوده است.
In order to study, the amount of cadmium and nickel in different plant organs of borage planted in calcareous, following the application of sewage sludge and municipal solid wastes compost, an experiment was conducted in split-plot design based on complete randomized block design in 2009. The main plot was sewage sludge and municipal solid wastes compost at five levels (control, 20, and 40 ton/ha) and the sub plot was years in six treatments (2006, 2006 and 2007, 2006 and 2008, 2006-2008, 2006 and 2007 and 2009, and 2006-2009). The amount of available Cd and Ni in soil and Cd and Ni accumulated in the roots, leaves and flower of Borage were compared with the control. Results indicated that the application of 40 ton/ha sewage sludge and municipal solid wastes compost increased the available Cd and Ni in soil (about 2 and 2.5 times, respectively) and the amount of Cd and Ni in the roots of Borage by 5 and 2.5 times compared to control. The maximum amount of Cd in leaves and flowers of borage was observed in the 40 ton/ha sewage sludge treatment. Furthermore, the treatment of 40 ton/ha sewage sludge and municipal solid wastes compost produced the most amount of Ni in leaves and flowers of Borage, respectively. Meanwhile, the maximum amount of Cd translocated to the shoots was observed in the flower in the 40 ton/ha sewage sludge and Ni in the same organic fertilizer treatments to leaves of borage.
https://www.wwjournal.ir/article_3195_0dcc3de8d8fc21387a1f684553d1a3bb.pdf
لجن فاضلاب
کمپوست زباله شهری
کادمیم
نیکل
گاوزبان
sewage sludge
Municipal Solid Wastes Compost
Cadmium
nickel
Borage
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
90
102
3196
Research Paper
پیشبینی خشکسالی با نمایه SPI بهروش مدلسازی ANFIS بر مبنای خوشهبندی C-mean فازی
Drought Forecasting by SPI Index and ANFIS Model Using Fuzzy C-mean Clustering
مهدی کماسی
1
محمدتقی اعلمی
2
وحید نورانی
vnourani@yahoo.com
3
دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی عمران، دانشکده تبریز
دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز
دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز
خشکسالی نتیجه اندرکنش بین محیط زیست و چرخه آب در طبیعت است که تهدیدی مخاطره آمیز برای محیط زیست و حیات گونههای زیستی محسوب میشود. لذا یافتن نمایههای اندازهگیری خشکسالی برای پیش بینی و ارزیابی مکانی و زمانی این پدیده بهمنظور مدیریت بحران آن ضرروی و حیاتی بهنظر میرسد. در این مقاله ابتدا به بیان مفهوم خشکسالی و مقایسه نمایههای اندازهگیری آن پرداخته شد و سپس از مبانی شبکههای عصبی- فازی بههمراه آنالیز خوشهبندی برای پیش بینی خشکسالی با نمایه بارش استاندارد استفاده شد. نتایجی حاکی از آن است که نمایه SPI قابلیت بیشتری در پیشبینی نسبت به نمایههایی چون پالمر، پالفی و دیگر نمایهها دارد و از سویی راهبرد شبکه عصبی- فازی تطبیقی بر مبنای روش خوشهبندی C-mean در امر مدلسازی برای پیشبینی خشکسالی از کارایی بالایی برخودار است.
Drought is the interaction between environment and water cycle in the world and affects natural environment of an area when it persists for a longer period. So, developing a suitable index to forecast the spatial and temporal distribution of drought plays an important role in the planning and management of natural resources and water resource systems. In this article, firstly, the drought concept and drought indexes were introduced and then the fuzzy neural networks and fuzzy C-mean clustering were applied to forecast drought via standardized precipitation index (SPI). The results of this research indicate that the SPI index is more capable than the other indexes such as PDSI (Palmer Drought Severity Index), PAI (Palfai Aridity Index) and etc. in drought forecasting process. Moreover, application of adaptive nero-fuzzy network accomplished by C-mean clustering has high efficiency in the drought forecasting.
https://www.wwjournal.ir/article_3196_7203226c188c199588a9672dc2eb3621.pdf
خشکسالی
نمایه SPI
شبکههای عصبی- فازی تطبیقی
C-mean
لیقوان چای
Drought
SPI
adaptive neuro-fuzzy inference system
C-mean
Lighvanchai
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
103
111
3197
Research Paper
بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر هیدروگراف سیل رودخانه زایندهرود در محدوده شهری اصفهان
Evaluation of Impacts of Land Use Changes on Zayandehroud River Flood Hydrograph in Isfahan Region
پگاه بهنام
p.behnam96@yahoo.com
1
حسین صمدی
2
محمد شایان نژاد
shayannejad@cc.iut.ac.ir
3
عطااله ابراهیمی
4
کارشناس ارشد سازههای آبی، دانشگاه شهرکرد
استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه شهرکرد
دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان
استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه شهرکرد
کاربری اراضی از جمله عواملی است که بر چرخه طبیعی آب در اکوسیستم اثر میگذارد. تحقیق حاضر با هدف تعیین اثر تغییر کاربری اراضی بر هیدروگراف سیل رودخانه زایندهرود در محدوده شهری اصفهان انجام شد. نقشه کاربری اراضی حوضه با استفاده از تصاویر ماهوارهای لندست (TM+) 1990، تصویر IRS سال 2008 و بهکمک نرم افزار ENVI تعیین گردید. در مرحله بعد شبیهسازی وقایع بارش-رواناب بهکمک روش SCS انجام گرفت و پارامترهای هیدرولوژیکی زیر حوضهها واسنجی گردید. نتایج نشان داد که متوسط ضریب تلفات اولیه در حوضه مطالعاتی 21/0 است. همچنین هیدروگراف بارشهای طرح شبیهسازی شده از تلفیق GIS و مدل HEC-HMS نشان داد که اثر تغییر کاربری اراضی در دبی پیک سیلاب با افزایش دوره بازگشت سیل، کاهش مییابد بهطوری که در دوره بازگشت 5 ساله، دبی اوج کل حوضه در محل خروجی از سال 1369 تا 1387، 9/39 درصد افزایش یافته ولی در دوره بازگشت 200 ساله تنها 3/10 درصد افزایش داشته است.
Land use is one of the most important that effect on the natural cycle of water. The present study evaluates land use changes effect on Zayandehroud river flood hydrograph in Isfahan region. The land used map of the studied basin was obtained from ETM(+) 1990 Landsat and IRS 2008 satellite images using ENVI software. Runoff-rainfall events were also simulated using SCS model and the model was calibrated based on the measured hydrographs. The results showed that the coefficient of the SCS model should be considered by 0.21 for the basin. Also the hydrograph obtained from the coupled HEC-HMS model and GIS tools showed that effect of the land use change in the flood peak flow may be decreased with increasing the return period of the floods. For example for 5 year flood, the peak discharge from year 1990 to 2008 to be increased by 39.9 % but for the 200 year flood, the value was obtained at 10.3 %.
https://www.wwjournal.ir/article_3197_0ec25ca1bc9c3587a06f6fc9299b51aa.pdf
کاربری اراضی
هیدروگراف سیل
زایندهرود
مدل HEC-HMS
land use
flood hydrograph
Zayandehroud River
HEC-HMS model
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
112
119
3198
Research Paper
جذب مس از محلولهای آبی با پسماند چای اصلاح شده با نانو ذرات مگنتیت
Removal of Cu(II) from Aqueous Solution by Modified Tea Waste with Magnetic Nanoparticles
سیده معصومه حسینی
1
احمد فرخیان فیروزی
a.farrokhian@scu.ac.ir
2
علی اکبر بابایی
ababaei52@gmail.com
3
فریبا حیدری زاده
4
دانشجوی کارشناسی ارشد خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران، اهواز
استادیار گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران، اهواز
استادیار گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت و عضو مرکز تحقیقات فناوریهای محیط زیستی، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور، اهواز
استادیار گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران، اهواز
آلودگی آب و خاک به فلزات سنگین تهدیدی جدی برای محیط زیست و سلامت بشر است. یافتن روشی مؤثر برای پالایش این فلزات از آب اهمیت فراوانی دارد. هدف از انجام این پژوهش امکانیابی اصلاح پسماندهای چای با نانو ذرات مگنتیت و بررسی کارایی آن برای حذف فلز مس از محلولهای آبی بود. به این منظور جاذب طبیعی از پسماند چای تولید و با نانو ذرات مگنتیت اصلاح گردید. ویژگیهای جاذب با استفاده از SEMو طیف سنجی مادون قرمز تعیین شدند. اثر پارامترهای مختلف مانند زمان تماس، pH محلول مس، غلظت فلز و غلظت جاذب بر شدت حذف مس بررسی گردید. نتایج نشان داد با افزایش pH از 2 تا 5 ، درصد حذف مس از 87 به 98 درصد افزایش یافت و حداکثر جذب در pH برابر 5 حاصل شد. با افزایش غلظت اولیه مس، درصد حذف آن از 5/98 به 89 درصد کاهش و با افزایش مقدار جاذب، درصد حذف به 6/94 درصد افزایش یافت. همچنین نتایج نشان داد که جذب فلز مس از هر دو مدل همدمای لانگمیر و فروندلیچ پیروی میکند. ظرفیت جذب لانگمیر 4/22 میلیگرم بر گرم بهدست آمد. بهطور کلی نتایج این پژوهش نشان داد پسماندهای چای اصلاح شده با نانو ذرات مگنتیت توانایی بالایی در حذف مس از آبهای آلوده دارند. همچنین جداسازی جاذب پس از حذف فلزات آسان است.
Water and soil pollution by heavy metals is a serious threat to environment and human health. Therefore finding an effective method for removing heavy metals from water is very important. Removal of heavy metals from water by adsorption method has increasingly received much attention in recent years because it is simple relatively low-cost and effective method. The main objective of this research is to investigate the possibility of removing Cu(II) from aqueous solution using modified tea waste with magnetite nanoparticles. Consequently, modified tea waste with magnetite nanoparticles were prepared and characterized by Atomic Force Microscopy (AFM) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The effects of various parameters, such as contact time, pH, Cu concentration and adsorbent dosage were studied. The adsorption isotherm data were fitted to Langmuir and Freundlich equation. The results indicated that the sorption data can be represented by both Langmuir and Freundlich isotherm models, and the Langmuir adsorption capacity, was found to be 22.4 mgg−1. The results indicated that Cu(II) adsorption increased with increasing solution pH. Maximum removal of Cu(II) was obtained at pH=5.5. The results also showed the adsorption were decreased by increasing of initial Cu(II) concentration. An increase in adsorbent dosage increased the removal of Cu(II). The results also revealed that modified tea waste with magnetite nanoparticles can be an attractive option for metal removal from contaminated water.
https://www.wwjournal.ir/article_3198_39b8ed6b7da5dae20e4b2d5d7a039722.pdf
حذف مس
پسماندهای چای اصلاح شده
ایزوترم جذب
نانو ذرات مگنتیت
محلول آبی
Removal of Cu
Modified Tea Waste
Adsorption Isotherm
Magnetite Nanoparticle
Aqueous solution
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
120
128
3206
Research Paper
حذف کادمیم از محلولهای آبی با استفاده از رس پیلارد (PILC) سنتز شده توسط گل قرمز تعدیل شده (MRM) و بنتونیت سدیمدار
Cadmium Removal from Aqueous Solutions Using Pillared Clay with Modified Red Mud and Na-Bearing Bentonite
حسین کریمی
h_karimi1398@yahoo.com
1
مرتضی رزم آرا
razmaramorteza@gmail.com
2
نسرین محمدیاری
3
دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی زیست محیطی، دانشگاه فردوسی، مشهد
عضو هیئت علمی دانشکده زمین شناسی، دانشگاه فردوسی، مشهد
مدیر دفتر محیط زیست، ایمنی و بهداشت شرکت شهرکهای صنعتی خراسان رضوی، مشهد
در این تحقیق برای پیلارینگ رس مورد نظر از عناصر Al ، Cu ، Ti و Fe استفاده گردید. این عاملهای پیلارینگ برای تعدیل مونتموریلونیت توسط بر هم کنشهای تبادل کاتیونی مورد استفاده قرار گرفت. فاصلههای بین صفحهای هنگامی که مونتموریلونیت سدیمدار شد، توسط این عاملهای پیلارینگ تا حد قابل توجهی افزایش یافت. گل قرمز حاصل از تولید بوکسیت با استفاده از روشهای مختلف تیمار و تعدیل میتواند به یکی از جاذبهای قوی آلایندهها تبدیل گردد. در این تحقیق از گل قرمز تعدیل شده به اضافه رس پیلارد شده برای حذف کادمیم از آب استفاده شد. کمپلکس قرمز تعدیل شده و رس پیلارد با استفاده از XRD ، SEM و XRF مشخص و جذب کادمیم در این کمپلکس بهعنوان تابعی از pH ، زمان و دما توسط AAS مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین میزان جذب در این مطالعه در pH برابر 6 و دمای 40 درجه سلسیوس بود که میزان جذب تا 69/96 درصد رسید. رابطه ایزوترمهای لانگمیر و فروندلیچ بهمنظور تطابق ایزوترمهای جذب، مورد بررسی قرار گرفت. این مطالعه بهخوبی نشان داد که کمپلکس گل قرمز تعدیل شده و رس پیلارد یک جاذب مناسب بهمنظور حذف کادمیم از محلولهای آبی است.
A series of clay pillaring agents with Ti, Cu, Al and Fe elements were synthesized. These pillaring agents were used to modify montmorillonite clay by ion-exchange reactions. Clay d-spacings increased modestly when Na+-MMT clay was intercalated with these pillaring agents. The modified red mud (MRM) and pillared clay (PILC) complex can be used as a strong absorbent pollutant. In this study, MRM and PILC complex was used for the removal of cadmium from water. The complex was characterized using XRD, SEM and XRF microanalysis and adsorption of cadmium was studied as a function of pH, time, and temperature by AAS method. The maximum adsorption efficiency reached 96.69% when the pH was 6 at 40 ºC. Langmuir and Freundlich isotherms equation were used to fit the adsorption isotherms. It is evident from this study that MRM and PILC complex is a suitable material for the uptake of Cd (II) from aqueous solutions.
https://www.wwjournal.ir/article_3206_3f6592e6396fb60b5dca3fad94fbe5cd.pdf
گل قرمز تعدیل شده (MRM)
رس پیلاردشده (PILC)
کادمیم
بنتونیت سدیمدار
میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)
Modified Red Mud (MRM)
Pillared Clays (PILC)
Cadmium
Na-Bentonite
Scanning electron microscopy (SEM)
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2013-08-01
24
4
129
134
3224
Technical Note
تعیین ابعاد بهینه مخازن ذخیره آب با استفاده از مدل دینامیکی در سیستمهای آبرسانی شهری
The Optimum Dimension of Water Storage Tanks in Urban Water Supply Systems using a Dynamic Model
مهرداد شمشادی
m.shemshadi@korc.ir
1
فرزاد ویسی
veysi@razi.ac.ir
2
کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، شرکت پالایش نفت، کرمانشاه
استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه
ایستگاههای پمپاژ در سیستمهای آبرسانی شهری بهعنوان یکی از مصرف کنندگان اصلی انرژی محسوب میگردند لذا مهم است تا حد امکان از اتلاف انرژی در اینگونه سیستمها جلوگیری شود. از طرفی پمپهای صنعتی به مرحلهای از توسعه رسیدهاند که راندمان تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی هیدرولیکی در آنها بالا است، بنابراین باید صرفهجویی انرژی را در دیگر عناصر سیستم بررسی کرد. در میان عناصر اصلی تشکیل دهنده شبکههای آبرسانی شهری، مخازن ذخیره نقش مهمی را ایفا میکنند که میتوان با بهینهسازی طراحی آنها، در مصرف انرژی صرفهجویی نمود. در این تحقیق با استفاده از مدل دینامیکی یک سیستم انتقال سیال، ظرفیتها و ابعاد مختلف مخازن در شرایط متفاوت بهرهبرداری در یک ایستگاه پمپاژ آب شرب واقعی در محیط نرمافزار شبیهسازی متلب بررسی شد. از نتایج این تحلیل میتوان بهمنظور ارائه پیشنهادهایی برای بهینهسازی طراحی مخازن ذخیره آب با دید حداقل مصرف انرژی در ایستگاههای پمپاژ، تعداد پمپهای در مدار قرار گرفته، مقدار ذخیرهسازی آب در مخزن و غیره با توجه به شرایط بهرهبرداریی آنها استفاده نمود.
The pump stations are on of the main energy consumers in urban water supply systems, Therefore, it is very important to minimize waste of energy in these stations. Today, pumps are running at their highest possible mechanical efficiency due to their matured technology; As a result, efficiency improvement should be considered in other elements of the network. Among the constituting elements of urban water supply systems, storage tanks play an important role and significant energy saving can be achieved by optimizing their design. In this paper, capacities and dimensions of water storage tanks in different operating conditions in an actual water pump station have been simulated by dynamic modeling in Simulink/MATLAB software. The results could be used as recommendations for optimization of energy saving in water storage tanks in pump stations, the number of operating pumps in the network, the volume of stored water and so on in different operating conditions.
https://www.wwjournal.ir/article_3224_abc2789129a628685ed800e5e6af91e4.pdf
ابعاد مخازن
انرژی
دینامیکی
مدلسازی
فضای حالت
Tank Dimension
Energy
Dynamic
Modeling
state space