per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2017-05-22
28
2
1
11
10.22093/wwj.2017.16227
16227
Research Paper
اصلاح سطح کربن فعال گرانوله با روش تصفیه نهایی با هدف نیتراتزدایی آب آشامیدنی
Modification of Granular Activated Carbon with Post-Treatment to Enhance Nitrate Removal from Drinking Water
محمود مزرجی
mahmoudmazarji@gmail.com
1
محمد صبوحی
m.sabouhi@ut.ac.ir
2
بهنوش امین زاده
bamin@ut.ac.ir
3
مجید بغدادی
m.baghdadi@ut.ac.ir
4
علیرضا پرداختی
arparda@yahoo.com
5
دانشجوی دکترای مهندسی محیط زیست آب و فاضلاب، دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران
دانشجوی دکترای مهندسی محیط زیست آب و فاضلاب، دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران
استادیار گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران
استادیار گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران
استادیار گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده تحصیلات تکمیلی محیط زیست، دانشگاه تهران، تهران
حضور نیترات در آبهای زیرزمینی در دو دهه گذشته، نگرانیهای زیادی را برای مدیران و نیز مصرفکنندگان آب بهویژه در بخش شرب و بهداشت ایجاد کرده است. از میان روشهای مختلف حذف نیترات، استفاده از روش جذب بهعلت بازدهی بالا و همچنین ملاحظات اقتصادی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، از کربن فعال صنعتی با اندازه دانههای 4/0 تا 59/0 میلیمتر (مش 30-40) بهعنوان جاذب اولیه بهمنظور حذف نیترات از محیط آبی استفاده شد. بهمنظور افزایش راندمان حذف نیترات این جاذب، چند مرحله بهینهسازی شیمیایی مختلف- شامل اسیدشویی، شستشو با سدیمهیدروکسید، اصلاح با پلیمر کاتیونی- در نظر گرفته شد. شستشو با سدیم هیدروکسید به همراه اصلاح با سورفکتانت کاتیونی سیتیل تریمیتیل بروماید بیشترین راندمان حذف نیترات را در بین دیگر روشهای بهکار رفته از خود نشان داد. پس از مشخص شدن مؤثرترین روش تصفیه نهایی، آزمایشهای جذب-واجذب گاز نیتروژن، FTIR، SEM برای تعیین مشخصات فیزیکی- شیمیایی و ویژگی سطح کربن فعال انجام شد. آزمایشهای سینتیک نشان داد که جذب در مدت زمان 120 دقیقه به حالت تعادلی خود رسیده و معادله سینتیکی شبه درجه دوم بیشترین مطابقت رابا دادهها داشت. بیشترین جذب نیترات در حدود 34/15 میلیگرم برگرم با پیروی از ایزوترم لانگمیر بهدست آمد. ارتباط زیادی بین جذب نیترات و تغییرات pH مشاهده نشد. بیشترین کاهش در جذب نیترات در حضور یون سولفات و سپس بهترتیب برای یونهای کلراید، فسفات و کربنات مشاهده شد. میتوان گفت که جاذب تصفیهشده با روش شستشو با سدیم هیدروکسید به همراه اصلاح سورفکتانت کاتیونی دارای توانایی قابل ملاحظهای به منظور جذب نیترات است.
The presence of nitrate in groundwater resources has instigated increasing concerns among both managers and users of, especially, drinking and sanitation water. From among the different nitrate removal methods, the adsorption method has attracted more attention thanks to its high removal efficieny and economical operation. Commercial activated carbon ranging in mesh size from 30‒40 was utilized to remove nitrate from an aqueous solution. In order to enhance nitrate uptake, different acid, alkaline, and cationic surfactant post-treatments were examined. Alkaline post-treatment followed by cationic surfactant modification was found to yield the best efficiency. FTIR, SEM, and N2 adsorption/desorption were carried out to determine the physical and chemical properties of activated carbon. Kinetic tests revealed that adsortption reached its equilibrium state after 12 hiurs and that the pseudo-second order and Freundlich models. Based on the Langmuir model, maximum adsorption capacity was found to be 15.34 and pH had an insignificant effect on nitrate adsorption. Moreover, the highest decline in nitrate adsorption was observed in the presence of sulfate followed by chloride, phosphate, and carbonate. Based on the results obtained, the modified activated carbon accompanied by washing with sodiuym hydroxide and modified cationic surfactant post-treatment might be recommended for use in adsorption processes as a promising innovative technology for nitrate removal from drinking water.
https://www.wwjournal.ir/article_16227_30cd32a6ed316062827737d98561fe45.pdf
جذب
نیترات
تصفیه نهایی
سورفکتانت کاتیونی
کربن فعال
تصفیه نهایی قلیایی
Adsorption
Nitrate
Cationic
Post-Treatment
Surfactant
Activated carbon
Alkaline Post-Treatment
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2017-05-22
28
2
12
21
10.22093/wwj.2017.17353
17353
Research Paper
بهینهسازی حذف ترکیب دارویی سیپروفلوکساسین با فرایند انعقاد الکتروشیمیایی با مدل آماری رویه پاسخ از محیطهای آبی
Optimization of Electrocoagulation via Response Surface Methodology to Remove Ciprofloxacin from Aqueous Media
محمد رضا سمرقندی
mr_samarghandi@umsha.ac.ir
1
قباد احمدی دوست
ahmadidoust@yahoo.com
2
امیر شعبانلو
shabanlo_a@yahoo.com
3
صبا مجیدی
saba.majidi44@yahoo.com
4
هادی رضایی وحیدیان
hrvahidian_1984@yahoo.com
5
سعید معروفی
marofi.saeed@yahoo.com
6
مصطفی شاه مرادی
7
جمال مهرعلی پور
jamalmehralipour@yahoo.com
8
دانشیار، گروه مهندسی بهداشت محیط و عضو مرکز تحقیقات علوم بهداشتی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، ایران
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی همدان، ایران
دانشآموخته کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، عضوء کمیته تحقیقات دانشجویی دانشگاه علوم پزشکی همدان، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران
دانشجوی دکترای پژوهشی شیمی، دانشکده شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه مالک اشتر تهران
دانشجوی دکترای پژوهشی شیمی، دانشکده شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه مالک اشتر تهران
دانشجوی کارشناشی ارشد شیمی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین
کارشناس رشته بهداشت محیط، عضو کمیته تحقیقات دانشجویی دانشگاه علوم پزشکی همدان، دانشگاه علوم پزشکی همدان، ایران
دانشآموخته کارشناسی ارشد رشته مهندسی بهداشت محیط، عضو کمیته تحقیقات دانشجویی دانشگاه علوم پزشکی همدان، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان
مدل آماری رویه پاسخ، با انجام طراحی مرکزی ترکیبی باعث بهینهسازی فرایندها تولید میشود. از طرف دیگر حذف ترکیبات دارویی قبل از تخلیه به محیط زیست امری ضروری است. هدف از این مطالعه،بهینهسازی حذف ترکیب دارویی سیپروفلوکساسین با فرایند انعقاد الکتروشیمیایی با مدل آماری رویه پاسخ از محیط آبی بود. در این مطالعه، از یک راکتور بههمراه دو الکترود آهن بهعنوان آند و دو الکترود تیتانیم بهعنوان کاتد استفاده شد. الکترودها بهصورت مونوپلار به دستگاه جریان مستقیم وصل بودند. پارامترهای pH در محدوده 4 تا 8، جریان 5/0 تا 5/1 آمپر DC، غلظت سیپروفلوکساسین 15تا40 میلیگرم در لیتر و زمان واکنش 15 تا 30 دقیقه بهعنوان پارامترهای اصلی طراحی با نرمافزارDesign Expert لحاظ شدند. آنالیز FT-IR، تصاویر SEM، میزان حذف COD و تغییرات ایجاد شده در طیف UV- VIS در شرایط بهینه تعیین شد. نتایج مدلسازی، بازده 91/85 درصدی به ازای غلظت اولیه سیپروفلوکساسین برابر 15 میلیگرم در لیتر در pH برابر 68/7 ، جریان مستقیم الکتریکی برابر 50/1 آمپر و زمان واکنش برابر 30 دقیقه را بهعنوان بهترین شرایط آزمایش مشخص نمود. میزان حذف COD در این شرایط 64 درصد بهدست آمد. نتایج بهدست آمده بر اساس آنالیز FT-IR و تصاویر SEM نشان دهنده انجام تغییرات در طی فرایند است. اسکن طول موج نیز نشان دهنده کاهش غلظت و معدنیسازی آلاینده است. بهینهسازی با مدل آماری رویه پاسخ باعث کاهش تعداد آزمایشها و افزایش دقت شد. فرایند انعقاد الکتروشیمیایی دارای کارایی مناسبی در حذف سیپروفلوکساسین و COD میباشد و میتوان از این فرایند برای کاهش بار آلودگی فاضلاب قبل از ورود به محیط استفاده کرد.
The response surface statistical model developed via the central composite design (CCD) is a tool for optimizing manufacturing processes. Phrmaceutical plants depend on many such processes and i is essential to remove medicinal compounds from their effluents before they are discharged into the environment. The objective of the present study was to employ the response surface model for the optimization of the removal of the pharmaceutical compound ciprofloxacin from aqueous media via the electrochemical coagulation process. In this study, a reactor containing two iron electrodes used as the anode and two titanium ones used as the cathode was employed to remove ciprofloxacin from municipal effluents. The electrodes were connected in a monopolar fashion to a DC power supply. Parameters such as pH (4‒8), current (0.5‒1.5 A), initial ciprofloxacin concentration (15‒40 mg/L), and reaction time (15‒30 min) were introduced into the Design Expert software as the main design parameters. FT-IR analysis was conducted and SEM images were prepared while COD removal and changes in UV-VIS spectrum were determined under optimum conditions. Process modeling was accomplished using the response surface methodology (RSM) which is a statistical model for process optimization drawing upon central composite design (CCD). Modeling results showed that process efficiency was affected by the above parameters and that the optimum conditions for a process efficiency of 85.91% at an initial CIP concentration of 15mg/L would include pH=7.68, a current of 1.5 A, and a reaction time of 30 min. Under these conditions, COD removal efficiency would be 64%. FT-IR analysis and SEM images indicated changes during the process. Wavelength scanning also indicated reducing concentration of the contaminant due to mineralization. The results of the study indicate that optimization by RSM reduces the number of tests required and enhances their accuracy. It was also found that electrocoagulation has a high CIP and COD removal efficiency which makes it capable of being successfully exploited for the removal of organic pollutants from effluents before their discharge into the environment
https://www.wwjournal.ir/article_17353_e9025cbf104defc98abe428bac911d88.pdf
بهینهسازی
انعقاد الکتروشیمیایی
سیپروفلوکساسین
رویه پاسخ
محیطهای آبی
optimization
Electrocoagulation
Ciprofloxacin
Response Surface
Aqueous
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2017-05-22
28
2
22
28
10.22093/wwj.2017.17555
17555
Research Paper
بررسی عملکرد نانوذرات آهن در کاهش بار آلی فاضلاب
Performance of Iron Nanoparticles in Removing BOD from Wastewater
امیر حسام حسنی
ahh1346@gmaile.com
1
علی ترابیان
atorabi@ut.ac.ir
2
سید مصطفی خضری
khezri m@yahoo.com
3
مریم محمدی نیا
maryammohamadiniya@gmail.com
4
رضا سرهادی
reza_sarhadi@yahoo.com
5
دانشیار، دانشکده مهندسی محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
استاد، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران
استادیار، دانشکده مهندسی محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم وتحقیقات تهران
دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم وتحقیقات همدان
امروزه فناوریهای نانو در علوم مختلف کاربرد پیدا کرده و بهویژه برای تصفیه فاضلابهای صنعتی بهکار میرود. در این تحقیق نانوذرات آهن بهروش احیای کلرید فریک توسط بوروهیدرید سدیم سنتز شد و تأثیر تغییرات زمان ماند، غلظت نانوذره، غلظت BOD و pH بر راندمان حذف BOD از فاضلاب بررسی شد. برای تعیین زمان تماس بهینه، در دو غلظت فاضلاب با BOD5های مشخص، مقدار معینی از نانوذره آهن در زمانهای 15 تا 180 دقیقه اضافه شد و زمان تماس بهینه تعیین شد. پس از آن در زمان تماس بهینه، مقادیر متفاوتی از نانوذره آهن در دو مرحله به فاضلاب با BODهای ثابت اضافه شد و راندمان حذف BOD فاضلاب بررسی شد. سپس در زمان تماس بهینه، مقادیر ثابت نانوذره آهن به فاضلاب با BODهای مختلف اضافه شد و راندمان حذف BOD فاضلاب بررسی شد. در آخر نیز در زمان تماس بهینه، مقادیر متفاوت نانوذره به فاضلاب با BODهای مختلف اضافه شد و اثر تغییرات pH در هر مرحله بر راندمان حذف BOD از فاضلاب مشخص و pH بهینه تعیین شد. زمان تماس بهینه 45 دقیقه، میزان نانوذره بهینه در نمونههای با BOD5 معادل 116و 35 میلیگرم در لیتر، 3 گرم و در نمونههای باBOD5 معادل 289 میلیگرم در لیتر، 5 گرم، غلظت BOD بهینه 289 میلیگرم در لیتر و میزان pH بهینه 3 تعیین شد. در زمان تماس بهینه هرچه بار آلودگی بالاتر باشد و میزان نانوذرات نیز بالاتر رود، در pH اسیدی بهترین میزان حذف آلودگی را میتوان داشت.
Nanotechnology has nowadays found applications in a wide variety of fields including industrial effluent treatment. In this study, iron nanoparticles were synthesized via Ferric choloride reduction using sodium burohydrate to investigate the effects of retention time, nanoparticle concentration, BOD concentration, and pH on the efficiency of BOD removal from wastewater. To determine the optimum contact time, known quantities of the nanoparticles thus prepared were added to wastewater samples of two different concentrations with known values of BOD5 over peirods ranging from 15 to 180 minutes. In a second stage of the study, varying amounts of iron nanoparticles were added in two steps to wastewater samples with a fixed BOD5 concentration and allowed to remain over the optimum contact time to determine the BOD removal efficiency. Subsequently, fixed amounts of iron nanoparticles were added to wastewater samples with varying BOD levels and the BOD removal efficiency was determined. Finally, varying amounts of iron nanoparticles were added to wastewater samples with varing BOD levels over the optimum retention time to investigate the effects of pH variations in each stage on BOD removal efficiency and to determine the optimum pH level. Results indicated an optimum contact time of 45 minutes, an optimum iron nanoparticle content of 3 g for samples with BOD5 concentrations of 35 and 116 mg/l, and an optimum nanoparticle quantity of 5 g for samples with a BOD5 of 289 mg/l. The optimum BOD5 concentration was found to be 289 mg/l and the optimum pH was determined to be 3. At the optimum contact time and at high pollution loads, an acidid pH yields the highest contaminant removal with increasing nanoparticle additions.
https://www.wwjournal.ir/article_17555_d6283c487bf22c9bde476c9672dcb45c.pdf
نانوذرات آهن صفر
BOD
فاضلاب
Ziro Valent Iron Nanoparticles
BOD
Wastewater
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2017-05-22
28
2
29
36
10.22093/wwj.2017.17355
17355
Research Paper
بررسی تأثیر شدت و روند اختلاط، بر کارایی فرایند انعقاد و لختهسازی و ارتقاء پساب تصفیهخانه SBR فاضلاب شهر یزد
Effects of Intensity and Mixing Speed on the Efficiency of Coagulation and Flocculation Processes and Improving Effluent Quality from Yazd SBR Wastewater Treatment Plant
علی نیکونهاد
nikoonahad_ali_n@yahoo.com
1
محمدحسن احرامپوش
2
محمد تقی قانعیان
mtghaneian@yahoo.com
3
عبدالمجید قلیزاده
gholizadeh_eng@yahoo.com
4
سید وحید غلمانی
ghelmani55@yahoo.com
5
دانشجوی دکترای مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
استاد گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط، مرکز تحقیقات علوم و فناوری محیط زیست، دانشگاه، علوم پزشکی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
دانشجوی دکترای مهندسی بهداشت محیط ، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
مدیر تصفیهخانههای آب و فاضلاب، شرکت آب و فاضلاب یزد
ارتقاء کیفیت پسابهای خروجی از تصفیهخانههای فاضلاب به روش انعقاد و لختهسازی میتواند روشی مناسب برای بهبود کیفیت پساب و دستیابی به استانداردهای بالاتر برای استفاده مجدد باشد. در این تحقیق با استفاده از ماده منعقد کننده PAC، تأثیر شدت اختلاط در مرحله اختلاط تند و کند و مقایسه سرعت اختلاط ثابت با سرعت کاهشی، در مرحله لختهسازی برای بهبود کارایی فرایند انعقاد و لختهسازی در تصفیه پیشرفته پساب خروجی از تصفیهخانه SBR یزد مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور، از دستگاه جارتست بهعنوان یک سیستم پایلوت منقطع استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد از میان سه سرعت همزن برای اختلاط تند (rpm200 و 150 و 100)، راندمان حذف کدورت،BOD ، COD و TSS در سرعت اختلاط تند rpm150 بیشتر از سایر سرعتها بود. مقایسه سرعتهای ثابت همزن در مرحله اختلاط دور کند rpm 40، 30 و 20 با سرعت اختلاط کاهشی دور کند (rpm 10 تا rpm40) نشان داد راندمان حذف کدورت، BOD، COD و TSS در حالت سرعت اختلاط کاهشی بالاتر از هر سه حالت سرعت ثابت دور کند است. کمترین حجم لجن تولیدی در میان حالتهای سرعت ثابت اختلاط کند، مقدار 34 میلیلیتر بر لیتر و مربوط به سرعت اختلاط rpm 30 بود. مادامی که از لختهسازی کاهشی استفاده شد، وضعیت تولید لجن بهبود یافته و میزان این پارامتر به اعداد 26 میلیلیتر بر لیتر تغییر یافت.
Coagulation and flocculation techniques are appropriate methods for improving the quality of efflunets from wastewater treatment plants that help achieve higher standards of water reuse. In this study, PAC was used as the coagulant in the SBR treatment system of Yazd Wastewater Treatment Plant and the effects of mixing intensity during rapid and slow mixing steps were investigated on the improved efficiency of coagulation and flocculation processes. Meanwhile, constant and declining mixing speeds during the flocculation step were compared. For the purposes of this study, the Jar test unit was employed as a batch reactor. Results showed that from among the three mixer speeds of 100, 150, and 200 rpm in the rapid mixing tank, the 150 rpm mixing speed yielded higher removal efficiencies for turbidity, BOD, COD, and TSS. In addition, comparison of the constant speeds (20, 30, and 40 rpm) and the declining speeds (40 to 10 rpm) in the slow mixing stage showed that the declining speed yielded higher turbidity, BOD, COD, and TSS removal efficiencies than each of the three fixed speeds. Moreover, the lowest volume of sludge produced was 34 ml/L at a slow mixing speed of 30 rpm from among the constant speeds used in the slow mixing tank. Finally, it was found that the declining speed flocculation led to an improved sludge production of 26 mg/L.
https://www.wwjournal.ir/article_17355_0c5d6c286691b8c68a8e3ec391ab26df.pdf
انعقاد و لختهسازی
سرعت اختلاط کاهشی
تصفیه پیشرفته پساب
یزد
Coagulation
flocculation
Decreasing Mixing Speed
Enhanced Treatment Plant
Yazd
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2017-05-22
28
2
37
46
10.22093/wwj.2017.32633
32633
Research Paper
اصلاح جاذب میان- حفره سیلیکاته MCM-48 وکاربرد آن در حذف یونهای فلزی سرب وکادمیم
Modification of MCM-48 Mesoporous Silica for the Removal of Lead and Cadmium Metal Ions from Aqueous Solutions
هادی وطن دوست
hadiwatandoust@yahoo.com
1
حبیب اله یونسی
hunesi@modares.ac.ir
2
زهرا مهربان
he_mehraban@yahoo.com
3
آوا حیدری
ava.heidari@yahoo.com
4
دانشآموخته کارشناسی ارشد محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور
دانشیار گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور
عضو هیئت علمی سازمان پژوهش و برنامهریزی آموزشی، تهران
هیئت علمی گروه محیط زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد
استفاده از جاذبهای سیلیکاته میان- حفره بهدلیل کارایی بالا برای حذف فلزات سنگین از آب و فاضلاب مورد توجه واقع شده است. MCM-48 یک جاذب سیلیکاته میان - حفره است که با اصلاح سطح آن بهوسیله گروههای عاملی، میتوان ظرفیت جذب فلزات سنگین را بهبود بخشید. در این مطالعه با عاملدار کردن میان- حفره MCM-48 با گروه عاملی آمین و سنتز NH2-NH-NH-MCM-48، حذف یونهای فلزی سرب و کادمیم از محلولهای آبی بررسی شد. مشخصات جاذب سنتز شده با پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی پیمایشی آنالیز شد. بررسی جذب در مقدار جاذب از 125/0 تا 10 گرم در لیتر، pH اولیه محلول از 2 تا 6 و غلظت اولیه محلول 5 تا 60 میلیگرم در لیتر انجام گرفت. دادههای آزمایش با استفاده از همدمای لانگمیر و فروندلیچ و با آنالیز رگرسیون غیر خطی، تجزیه و تحلیل شد. طبق پارامترهای همدمای لانگمیر، حداکثر ظرفیت جذب NH2-NH-NH-MCM-48 برای هر دو یون فلزی کادمیم و سرب نسبت به MCM-48 بالاتر بود و برای یونهای فلزی کادمیم و سرب بهترتیب 7/82 و 24/119 میلیگرم بر گرم محاسبه شد. نتایج نشان داد که با اصلاح MCM-48 با گروه عاملی آمین و تهیه NH2-NH-NH-MCM-48 میتوان ظرفیت جذب آن را بهطور قابل توجهی بهبود بخشید و بهعنوان یک جاذب مؤثر در حذف یونهای فلزی سرب و کادمیم از محلولهای آبی مورد استفاده قرار داد.
Mesoporous silica adsorbents have been gaining increasing importance in the removal of heavy metal ions from water and wastewater. MCM-48 is a mesoporous silica adsorbent whose adsorption capacity of heavy metal ions can be drastically improved when it is modified by functional groups. The present study investigated the removal of lead and cadmium metal ions from aqueous solutions using the modified NH2-NH-NH-MCM-48. The nanoparticles were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray Diffraction (XRD). The adsorption process was optimized by varying adsorbent doses from 0.125 to 10 g/l, the initial solution pH from 2 to 6, and the initial metal ion concentration from 5 to 60 mg/l. The equilibrium data were analyzed using the Langmuir and Freundlich isotherms using a nonlinear regression analysis. According to the parameters of the Langmuir isotherm, NH2-NH-NH-MCM-48 recorded a higher maximum adsorption capacity for both Cd(II) and Pb(II) than MCM-48. The maximum adsorption capacities of NH2-NH-NH-MCM-48 for Cd(II) and Pb(II) were calculated to be 82.7 and 119.24 mg/g, respectively. The results suggest that MCM-48 modified with the amine functional group to synthesize NH2-NH-NH-MCM-48 significantly improves its adsorption capacity so that it can be recommended as an effective adsorbent for the efficient removal of Cd(II) and Pb(II) metal ions from aqueous solutions.
https://www.wwjournal.ir/article_32633_6b6346deb89d4508fccd7478da4d8f25.pdf
کادمیم
سرب
فلز سنگین
جاذب
MCM-48
Cadmium
Lead
Heavy metal
Adsorbent
MCM-48
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2017-05-22
28
2
47
54
10.22093/wwj.2017.40796
40796
Research Paper
بهینهسازی فرایند تصفیه پساب کارخانجات لبنی با استفاده از لختهکنندههای طبیعی و شیمیایی
Optimization of COD Removal from Dairy Plant Effluents Using Natural and Chemical Coagulants
الهام سادات حسینی
elhamsadat_hosseini65@yahoo.com
1
فاطمه اردستانی
f.ardestani@ghaemshahriau.ac.ir
2
مازیار شریف زاده
mazyar.sharifzadeh@gmail.com
3
دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه مهندسی شیمی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران
استادیار و عضو هیئت علمی گروه مهندسی شیمی، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران
استادیار و عضو هیئت علمی گروه مهندسی شیمی، واحد آیت اله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران
پسابهای لبنی، با کاهش اکسیژن محلول در آب، اکوسیستمهای فعال آب را غیرفعال کرده و باعث از بین رفتن موجودات آبزی میشوند. این تحقیق با هدف بهینهسازی فرایند کاهش COD در پساب کارخانجات لبنی با استفاده از ترکیبات لختهکننده انجام شد. فرمولاسیون ترکیبی بهینهای از ترکیبات لختهکننده طبیعی و شیمیایی شامل پکتین، آلژینات سدیم، سولفات آلومینیوم و کلرید آهن و همچنین دمای لختهسازی بهمنظور کاهش شاخص مورد نظر، تعیین شد. طراحی آزمایشها با روش آماری کسری از فاکتوریل کامل و نرمافزار Qualitek-4 و تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشگاهی با آنالیز سیگنال به نویز انجام شد. شرایط بهینه با غلظت سولفات آلومینیوم، آلژینات سدیم، کلرید آهن و پکتین بهترتیب برابر با 5/1، 03/0، 5/1 و 1 گرم در لیتر و دمای 30 درجه سلسیوس حاصل شد. مقدارکاهش COD تحت شرایط بهینه، 411/28 درصد تخمین زده شد. کاهش 29 درصد در COD آب پنیر در آزمایشهای انجام شده تحت شرایط بهینه بهدست آمد. مؤثرترین فاکتور در کاهش بار آلی پساب، تغییرات غلظت کلرید آهن با سهم 35درصد بود. تغییر در غلظت پکتین، کمترین تأثیرگذاری (8/1 درصد) و تغییرات غلظت آلژینات سدیم نیز اثر ناچیزی در حد 8/8 درصد داشت. تغییرات غلظت سولفات آلومینیوم و دمای لختهسازی به ترتیب 8/30درصد و 3/23 درصد در کاهش میزان COD مؤثر بودند. نتایج نشان داد که لختهکنندههای طبیعی نسبت به لختهکنندههای شیمیایی دارای اثرات کمتری در کاهش اکسیژن مورد نیاز شیمیایی در پساب صنایع لبنی میباشند.
Effluents from dairy plants inactivate the active water ecosystem as a result of reducing their dissolved oxygen content, thereby leading to the loss of aquatic life. The objective of this work was to use coagulants for optimizing the chemical oxygen demand (COD) reduction process employed in treating dairy effluents. An optimized composite formulation comprising natural and synthetic coagulants including pectin, sodium alginate, aluminum sulfate, and iron chloride was prepared and the coagulation temperature required to reduce the intended index was determined. Experiment design was accomplsihed using both the fraction of the full factorial statistical method and the Qualitek-4 software. The signal to noise approach was employed for data analysis. Optimum conditions were achieved at aluminum sulfate, sodium alginate, iron chloride, and pectin concentrations of 1.5, 0.03, 1.5, and 1 g L-1, respectively, as well as a temperature of 30 °C. While the COD reduction efficiency under optimal conditions was estimated to be 28.411%, a COD reduction efficiency of 29% was obtained in experiments under optimal conditions. Variation in iron chloride concentrations was identified to be the factor with the greatest contribution of 35% to reducing the effluent organic load. This is while changes in pectin concentration showed a lower contribution (1.8%) and sodium alginate had only a negligible impact of 8.8%. Finally, changes in aluminum sulfate concentration and coagulation temperature had impacts of 30.8 and 23.3%, respectively, on COD reduction. Compared to chemical coagulants, the natural ones exhibited lower effects on COD removal effiecincy.
https://www.wwjournal.ir/article_40796_06f59b9864972985b06f58a5d2c0ecb5.pdf
COD
پساب لبنی
تصفیه
کسری از فاکتوریل کامل
لختهکنندههای طبیعی
COD
Dairy Plant Effluent
Fraction of the Full Factorial
Natural Coagulants
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2017-05-22
28
2
55
64
10.22093/wwj.2017.16401
16401
Research Paper
بهینهسازی کیفیت آب در شبکههای توزیع بر اساس وضعیت دور پمپ، نحوه تزریق کلر و نوع روش تحلیل
Optimization of Water Quality in Distribution Networks Based on Variable Chlorine Injection Regime, Pump Speed, and Analytical Methods Used
نادیا بابائی
nadia_babaei@ut.ac.ir
1
مسعود تابش
mtabesh@ut.ac.ir
2
سارا نظیف
snazif@ut.ac.ir
3
کارشناس ارشد مهندسی عمران-آب، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران
استاد، دانشکده مهندسی عمران و عضو قطب علمی مهندسی و مدیریت زیر ساختهای عمرانی، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران
استادیار، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران
امروزه ارتقای کیفیت و اطمینانپذیری شبکههای توزیع آب با در نظر گرفتن محدودیتهای اقتصادی در راستای تضمین بهرهبرداری بهینه از آنها، امری مهم تلقی میشود. به این منظور در این تحقیق برای تأمین اهداف حداقل نمودن هزینه کلرزنی و حداکثر نمودن قابلیت اطمینان کیفیت آب در شبکههای توزیع، بهینهسازی دوهدفه عملکرد این شبکهها با استفاده از الگوریتم جامعه مورچگان بررسی شد. با منظور نمودن حالات مختلف، تأثیر ثابت یا متغیر بودن نحوه تزریق کلر و وضعیت دور پمپ با در نظر گرفتن انواع روشهای تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا (DDSM) و مبتنی بر فشار (HDSM)، مورد بحث واقع شد. نتایج بررسی نشان داد که استفاده از پمپ دور متغیر و نرخ متغیر تزریق کلر در مقایسه با حالت ثابت آنها منجر به کاهش هزینه کلرزنی و تأمین قابلیت اطمینان کیفی در حد قابل قبول بدون نیاز به بوستر پمپ میشود. همچنین نتایج مقایسه کاربرد انواع روش تحلیل هیدرولیکی نشان میدهد که استفاده از روش تحلیل مبتنی بر فشار، کاهش هزینه کلرزنی و افزایش قابلیت اطمینان کیفی را بهدنبال خواهد داشت.
Recent years have witnessed a growing interest in the optimal operation of water distribution networks (WDNs) as a result of their enhanced quality and reliability with due regard for the economic limitations faced. For this purpose, the present study was designed and implemeted to realize the two objectives of minimizing disinfection costs and maximizing reliability of water quality in water distribution networks using the multi-objective form of ACO algorithm as the optimization method. Different system analysis methods based on DDSM (demand driven simulation method) and HDSM (head driven simulation method) were also employed to investigate and compare the effects of constant versus time-dependent chlorine injection and pump speed. Results indicated that, compared to the condition with constant parameters of chlorine injectuion and pump speed, great improvements could be achieved in enhancing the reliability of water quality and reducing disinfection costs by using variable speed pumps (vsp) and time-dependent chlorine injection regimes without the need for buster pumps. Comparison of the analytical methods employed also indicated that application of HDSM led to reduced chlorine injection costs and improved reliability of water quality.
https://www.wwjournal.ir/article_16401_b17b4a3edf2dfe02205c39e3ad24df4d.pdf
شبکههای توزیع آب
بهرهبرداری بهینه
الگوریتم جامعه مورچگان
هزینه کلرزنی
قابلیت اطمینان کیفی
water distribution networks
Optimal Operation
ACO Algorithm
Disinfection Costs
Quality Reliability
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2017-05-22
28
2
65
77
10.22093/wwj.2017.17601
17601
Research Paper
کاربرد روش بهینهسازی نیروی مرکزی در طراحی سامانههای توزیع آب
Central Force Optimization Method Used to Optimize Water Distribution Networks
آزاده جباری
jabary.az@gmail.com
1
حسن ترابی پوده
torabi1976@gmail.com
2
حجت اله یونسی
yonesi.h@lu.ac.ir
3
امیر حمزه حقی آبی
haghiabi@yahoo.com
4
دانشجوی دکترا، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرمآباد، ایران، و عضو باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرمآباد، ایران
استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرمآباد، ایران
دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرمآباد، ایران
شبکههای آبرسانی از جمله تأسیسات زیربنایی شهرها و با هزینههای اجرا و بهرهبرداری زیاد است، لذا بسیاری از پژوهشگران بر روی حل مسئله بهینهسازی شبکههای توزیع آب متمرکز شدهاند. در اغلب پژوهشهای اخیر در این زمینه، الگوریتمهای بهینهسازی فرا ابتکاری تصادفی برای حل این مسئله استفاده شده است. در پژوهش حاضر، بهمنظور رهایی از نقاط ضعف الگوریتمهای تصادفی، کاربرد یک الگوریتم جدید غیرتصادفی و قطعی بهمنظور کمینهسازی هزینه لولههای سامانههای آبرسانی بررسی شد. الگوریتم بهکار برده شده در این پژوهش، در واقع روش بهینهسازی نیروی مرکزی (CFO) اصلاح شده بهمنظور حل شبکههای توزیع آب است که CFOnet نامیده شده است. عملکرد روش پیشنهادی از طریق بهینهسازی قطر لولهها در دو شبکه مرجع آبرسانی (شبکه دو حلقهای و شبکه کادو) بررسی شد. به این منظور هر دو روش CFO و CFOnet در برنامه متلب برنامهنویسی و با نرمافزار هیدرولیکی ایپانت ارتباط داده شد. با اجرای این دو روش بهمنظور حل دو شبکه مورد نظر، بهبود عملکرد روش پیشنهادی CFOnet نسبت به CFO نشان داده شد. به این وسیله، با اجرای CFOnet پاسخ بهینه برای طرح شبکه دو حلقهای معادل 419،000 دلار پس از 12،432 مرتبه ارزیابی تابع هدف حاصل شد. همچنین طرح بهینه شبکه کادو با هزینهای معادل 126،535،915 روپیه پس از 259،476 مرتبه ارزیابی تابع هدف، بهدست آمد. مقایسه پاسخهای بهدست آمده با نتایج الگوریتمهای بهینهسازی تصادفی در ادبیات این موضوع، نشان داد که روش پیشنهادی نتایج خوبی برای حل مسئله شبکههای آبرسانی یافته است و در عین حال مزایای قطعی بودن یک روش بهینهسازی را نیز دارد.
Water supply networks account for a major portion of the urban infrastructure requiring sizable funds for their construction and operation. This has encouraged many researchers to focus their efforts on optimizing water distribution networks. In most recent research in the field, stochastic meta-heuristic algorithms have been employed to address the problem. Given the many inadequacies of stochastic algorithms, the present study explored the application of a novel deterministic algorithm for minimizing pipe-sizing costs in water distribution systems (WDS). Methods: The algorithm used in this study is a modified version of the central force optimization algorithm called CFONet which is used for solving water distribution system problems. The performance of the proposed method was evaluated by optimizing pipe-sizing in two benchmark WDSs. For this purpose, both CFO and CFONet methods were written in MATLAB and interfaced with the hydraulic simulation model EPANET. Results and discussion: Application of the two methods mentioned above to two different water supply systems revealed the superior performance of the proposed CFOnet over its CFO counterpart. Thus, CFOnet yielded an optimum response for the deisgn of a double ringed system equal to US$419,000 after 12,432 runs of objective function estimations. Moreover, the optimum design of a CAdo system was obtained to cost 126,535,915 In. Ruppes after 259,476 runs of objective function estimations. Conclusion: Comparison of the results obtained in this study with those reported in the literature on other stochastic optimization algorithms showed that the proposed method yields satisfactory solutions for WDSs optimization problems while it also enjoys the merits of a deterministic optimization method.
https://www.wwjournal.ir/article_17601_a8b99f62edf0caec64575560b9f0c293.pdf
بهینهسازی فرا ابتکاری
شبکههای توزیع آب
CFOnet
متلب
ایپانت
Meta-heuristic Optimization
CFOnet
MATLAB
EPANET
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2017-05-22
28
2
78
88
10.22093/wwj.2017.17354
17354
Research Paper
بررسی مقایسهای شاخصهای کیفیت آب دریاچه سد شهید رجایی (استان مازندران-ساری)
Comparative Study of Water Quality Indices in Shahid Rajaee Dam Reservoir (Sari, Mazandarn Province)
حسن نصراله زاده ساروی
hnsaravi@gmail.com
1
آسیه مخلوق
asieh.makhlough@gmail.com
2
زهرا یعقوب زاده
za_yaghoub@yahoo.com
3
مریم قیاسی
ghiasimaryam4@gmail.com
4
دانشیار بخش اکولوژی، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، پژوهشکده اکولوژی دریای خزر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری
کارشناس ارشد آزمایشگاه پلانکتون، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، پژوهشکده اکولوژی دریای خزر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری
مربی پژوهشی بخش بیوتکنولوژی، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، پژوهشکده اکولوژی دریای خزر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری
استادیار بخش بهداشت و بیماریهای آبزیان، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، پژوهشکده اکولوژی دریای خزر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری
دریاچهها و مخازن سدها برای اهداف مختلفی از جمله کنترل سیلاب، تولید انرژی، تأمین آب شرب، کشاورزی و صنعت، کشتیرانی، پرورش ماهی و تفریحات آبی مورد استفاده قرار میگیرد. لذا حفظ کیفیت آب، بهرهبرداری مناسب و پایدار سدها را امکانپذیر میسازد. براین اساس مطالعه حاضر با هدف تعیین و مقایسه کیفیت آب دریاچه سد شهید رجایی (مازندران- ساری) با استفاده از پارامترهای غیر زیستی (فیزیکوشیمیایی) و زیستی (کلروفیلa، شانون، ساپروپی، میکروب و قارچ) انجام شد. در این تحقیق چهار ایستگاه اندازهگیری کیفی آب انتخاب شد و در ماههای مختلف سال 1391 بررسی شد. شاخص کیفیت آب براساس هفت متغیر فیزیکوشیمیایی، شاخص تروفیکی TSI براساس مواد مغذی، شفافیت آب و کلروفیل آ و شاخص شانون و ساپروبی بررسی شد. نتایج این مطالعه نشان داد حداقل سطح تروفیکی در ماههای شهریور و بهمن (اولیگوتروف) و حداکثر آن در ماههای تیر و مرداد (یوتروف) بوده است. بر اساس شاخص کیفیت آب، آب این مخزن در همه ماهها در طبقه خوب قرار گرفت. کیفیت آب بر اساس شاخص شانون و ساپروبی نشان داد که آب در ماههای تیر و مرداد نسبت به ماههای دیگر دارای کیفیت پایینتری بوده و در حد آلودگی متوسط تا شدید قرار داشته است. همچنین میزان شمارش عوامل قارچی و میکربی در ماههای گرم سال (تیر و مرداد) بهطور معنیداری در تمامی ایستگاهها بیشتر بوده است. این مطالعه نشان داد که بررسی تعیین کیفیت آب (خصوصاً منابع آب شرب) با استفاده توأم از پارامترهای زیستی و غیر زیستی نتایج کاملتر و قابل اطمینانتری را ارائه میدهد. در مجموع، بهمنظور پیشگیری از وقوع پرغذایی، شکوفایی جلبکی و کنترل بار میکربی، قارچی و منابع فسفری و آلی سد، کنترل فعالیتهای جوامع انسانی در اطراف و یا در مسیر رودخانههای منتهی به سد بهخصوص در ماههای فصل تابستان از نکات کلیدی محسوب میشود.
Dam reservoirs are commonly used for a variety of purposes including flood control; supplying drinking, irrigation, and industrial water; marine transport; fish culture; and recreation. It is therefore, essential to safeguard water qulity in order to ensure the sustianble and economical operation of dmas. This study was conducted to identify the relevant water quality indices for Shahid Rajaee Dam Reservoir (Mazandaran-Sari) and compare them based on abiotic (some of the physico-chemical) and biotic (Chlorophyl-a, Shannon, Saproby indices, microbes, and fungi) parameters. Sampling was carried out at four stations during different months in 2012-2013. The Water Quality Index was investigated using seven physicochemical parameters; the TSI trophic index based on nutrients, water turbidity, and chlorophyll-a; and the Shannon and Saproby indices. Maximum monthly values of TSI were obtained in July and August (eutrophic status) while minimum values belonged to September and February (oligotrophic status). Based on, water quality in the reservoir was classified in the “good” category in all the study months. Water quality assessment using Shannon and Saproby indices showed that July and August had the lowest water quality (moderately to highly polluted). The maximum fungal colony and coliform counts were observed in August and September at all the sampling stations. The study revealed that more reliable and comprehensively illuminating results can be achived if, especioally in the case of drinking water supplies, water quality investigations are conducted using both biotic and abiotic parameters. Overall, it is recommended that all human activities around the dam or upstream river tributaries be controlled and checked during the warm months of the year in order to prevent eutrophication, algal blooms, microbial activities, and organic phosphorus loading.
https://www.wwjournal.ir/article_17354_eb51501cda7146573b68bcc15f85edb6.pdf
کیفیت آب
شاخصهای زیستی
شاخصهای غیر زیستی
سد شهید رجایی
ساری
مازندران
Water Quality
Biotic and abiotic indices
Shahid Rajaei Dam Reservoir
Sari
Mazandaran
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2017-05-22
28
2
89
96
10.22093/wwj.2017.23933
23933
Research Paper
مکانیابی مؤلفههای مؤثر بر کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت شیرامین و بررسی شاخص اشباع شدگی آن
Locating Parameters Affecting Groundwater Resources Quality at the Shiramin Plain and Assessment of their Saturation Indices
محمددردی محمودی
m.mahmoudi1391@gmail.com
1
عطااله ندیری
nadiri@tabrizu.ac.ir
2
اصغر اصغری مقدم
(moghaddam@tabrizu.ac.ir
3
مجتبی پوراکبر
pourakbarr@gmail.com
4
جمیل روزرخ
jamilrozrokh@yahoo.com
5
کارشناس ارشد هیدروژئولوژی، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
استادیار، گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
استاد گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران
کارشناس ارشد هیدروژئولوژی، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
به دلیل قرارگیری ایران در منطقه خشک و نیمه خشک توجه به منابع آب ضروری بهنظر میرسد. در این میان توجه به منابع آب زیرزمینی بهدلیل ماهیت پنهان و نیز هزینههای استخراج و نیز پایش کمی و کیفی آن از اهمیت ویژهای برخوردار است. بهدلیل اهمیت موضوع منابع آب در منطقه دریاچه ارومیه به بررسی کیفی آب زیرزمینی در یکی از آبخوانهای مجاور این دریاچه پرداخته شده است. بهعلت نیاز روزانه انسان به آب جهت مصرف شرب، کشاورزی، صنعت و بهداشت اهمیت ویژه آن به وضوح قابل لمس است. منطقه شیرامین با دارا بودن آبخوانی به مساحت تقریبی 34 کیلومترمربع یکی از دشتهای حاشیه دریاچه ارومیه است. بهمنظور بررسی آبهای زیرزمینی منطقه شیرامین از 18 نقطه از سراسر دشت، با در نظر گرفتن بهترین توزیع، نمونهها جمعآوری و برای 12 پارامتر آنالیز شدند. در این پژوهش از روش تحلیل چندمتغیره آماری (تحلیل مولفههای اصلی و نمره عاملی) با تلفیق GIS و شاخص اشباع شدگی استفاده شد. اعمال تحلیل مولفههای اصلی منجر به استخراج چهار عامل شد. مولفه اول ناشی از تأثیر سازندهای کربناته، مولفه دوم ناشی از تغذیه آب باران، مولفه سوم ناشی از تأثیر سولفات و فلوراید و مولفه چهارم بهعلت بار عاملی بالا برای نیترات ناشی از فعالیتهای بشری است. درونیابی نمرههای عاملی با GIS نشانی داده که بیشترین مساحت نمرههای عاملی مثبت مربوط به مولفه اول بوده و از مولفه اول به ترتیب به سمت مولفه چهارم مساحت نمرههای عاملی مثبت پوشش داده شده کاهش یافته است. بهطور کلی عواملی همانند کاهش بارش، افزایش برداشت و فعالیتهای شدید کشاورزی باعث افت کیفیت آب منطقه شیرامین شده است، بهطوری که نمونههای بالادست و انتهای دشت بهترتیب دارای شاخص اشباع شدگی مثبتتر از نظر سنگهای کربناته و هالیت بود.
Located in an arid/semi-arid region, Iran calls for special attention to its water resources. More importance should, however, be attached to the groundwater resources due to their hidden nature and the excessive costs associated with their extraction as well as qualitative and quantitative monitoring. Due to the significance of the water resources for activities in the neighborhood of the Urumia Lake, the present study was designed to conduct a qualitative investigation of an aquifer in the area adjacent to the lake. Teh importance of water is especially foregrounded by the increasing daily human demands for drinking, irrigation, industrial activities, and home use. Shiramin area has an aquifer of approximately 34 square kilometers in area and is one of the plains bordering the Urmia Lake. The groundwater resources in Shiramin plain were evaluated by collecting samples from 18 points well distributed across the plain and subjected to analysis to determine 12 water quality parameters. A multivariate statistical analysis (namely, principal components analysis and factor score) was used and GIS and saturation index were also integrated. Four components were extracted as a result of applying Principal Components Analysis, one resulting from the impact of carbonate formations, one caused by water recharge, one due to the effects of sulfate and fluoride, and the fourth one due to the high factor loading of nitrate caused by human activities. Interpolation of the factor scores with GIS showed that the greatest area with positive factor scores was related to the first component and that the area covered by positive factor scores reduced moving from the first to the fourth component. Generally speaking, such factors as reduced rainfall, increased water extraction, and intensive agricultural activity accounted for the degradation observed in the water quality in Shiramin area so that samples collected upstream the plain and those from the plain end exhibited more positive values of saturation index with respect to their carbonate and halite rocks.
https://www.wwjournal.ir/article_23933_f6a4c2f0452027d0eec5b4de41bd7776.pdf
آب زیرزمینی
نمرههای عاملی
شاخص اشباع شدگی
تحلیل عاملی
دشت شیرامین
Groundwater
Factor Scores
saturation index
Factor analysis
Shiramin Plain
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2017-05-22
28
2
97
103
10.22093/wwj.2017.17614
17614
Technical Note
تعیین ضرایب بیوسینتیکی فرایند بیولوژیکی واحد لجن فعال با هوادهی گسترده در شرایط آب و هوایی گرم در تصفیه فاضلاب بیمارستانی
Determination of Biokinetic Coefficients for the Extended Aeration Activated Sludge System Treating Hospital Effluents in Hot Climate Conditions
افشین تکدستان
afshin_ir@yahoo.com
1
بهاره کردستانی
bahar.kd99@yahoo.com
2
عبدالکاظم نیسی
akneisi@ajuns.ac.ir
3
رضا جلیل زاده ینگجه
jalilzadehreza@yahoo.com
4
دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط و عضو مرکز تحقیقات فناوریهای زیست محیطی دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران
کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط ، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران
استادیار گروه مهندسی بهداشت محیط و عضو مرکز تحقیقات فناوری های زیست محیطی دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران
استادیار گروه مهندسی محیط زیست، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی اهواز، اهواز، ایران
فاضلاب بیمارستانی جزو فاضلاب شهری ناخالص محسوب میشود که با توجه به گستردگی بیمارستان و تنوع بخشهای درمانی آن و در نتیجه آلایندههای مختلف موجود در فاضلابهای بیمارستانی، تعیین ضرایب سینتیکی و راهبری تصفیهخانه فاضلاب بیمارستان از اهمیت زیادی برخوردار است. یکی از مهمترین روشهای تصفیه فاضلاب بیمارستانی، سیستم لجن فعال با هوادهی گسترده است. این پژوهش با هدف انتخاب مناسب ضرایب سینتیکی و راهبری تصفیهخانه فاضلاب بیمارستان در شرایط آب و هوای گرم انجام شد.در این پژوهش نمونهبرداری در طی 6 ماه در فاصله دی 1392 تا خرداد 1393 انجام شد و پارامترهای TSS، COD، BOD5، pHوکدورت در فاضلاب خام ورودی و خروجی از تصفیهخانه و MLVSS و MLSSو اکسیژن محلول در حوض هوادهی و میزان لجن برگشتی به راکتور اندازهگیری و با تعیین پارامترهای راهبری و بهرهبرداری از قبیلSVI، F/M، qcدرحوضچه هوادهی، در نهایت ضرایب سینتیکی Kd، KS، Yو µmaxبا استفاده از معادلات اصلاح شده مونود محاسبه شد. نتایج این مطالعه نشان داد که میانگین ضرایب سینتیکی در فرایند بیولوژیکی لجن فعال با هوادهی گسترده در فاضلاب بیمارستانی مورد مطالعه برابر با : K=2.19d-1، Ks= 9.74(mg/L) ، Y=0.39gBiomass/gBOD5، Kd=0.06d-1،mmax=0.85d-1محاسبه شد. از ضرایب سینتیکی بهدست آمده در این تحقیق میتوان بهمنظور طراحی و همچنین راهبری و بهرهبرداری تصفیهخانههای فاضلاب بیمارستانها به روش لجن فعال هوادهی گسترده بهویژه در مناطق گرمسیری استفاده نمود.
Hospital effluents are regarded as a kind of municipal wastewater laden with additional pollutants due to the variety of wards and therapeutic activities in a hospital. This makes the determination of kinetic coefficients and parameters of utmost importance for the successful operation and maintenance of hospital wastewater treatment facilities. Extended aeration activated sludge is one of the most important processes employed in such facilities. The present study is an effort to determine these parameters for the operation of such a facility operating in hot climate conditions. For this purpose, samples of both hospital raw wastewater and plant effluent were taken during a 6-month period from January to June 2014 to determine their BOD5, COD, TSS, PH, and Turbidity. Moreover, MLSS, MLVSS, and DO in the aeration tank as well as the sludge return ratios were measured. Such operation and maintenance parameters as θc, F/M, and SVI were then calculated and the equations of the modified Monod Model were used to calculate the values of the kinetic coefficients such as Y, K, KS, Kd, and µmax for the extended aeration activated sludge process at the hospital wastewater treatment plant as follows: K= 2.19 d-1, Ks=90.74 mg/l, Y = 0.39 g Biomass/g BOD5, Kd = 0.06 d-1, and µmax =0.85 d-1. The results obtained can be usefully exploited for designing similar extended aeration activated sludge processes for the treatment of hospital effluents, especially for those operating in hot climates.
https://www.wwjournal.ir/article_17614_df66fbc5b6df65b9654239be86a867eb.pdf
تصفیه فاضلاب بیمارستانی
لجن فعال
هوادهی گسترده
ضرایب سینتیکی
Hospital Wastewater Treatment
Activated sludge
Extended Aeration
Kinetic Coefficients