آب و فاضلاب
سال:1389 | دوره:21 | شماره:2 (مسلسل 74) |تعداد مقالات:15

در این تحقیق کاربرد پراکسیداز ترب کوهی (HRP) تثبیت شده در کپسول های آلژینات به منظور حذف فنل و نیز شرایط بهینه برای تثبیت HRP در آلژینات تعیین شد. شرایط بهینه برای ژله ای شدن به ترتیب 75/0 و 5/4 درصد حجمی وزنی برای آلژینات سدیم و کلسیم کلرید شش آبه به دست آمد. بر اثر تثبیت آنزیم، منحنی فعالیت آنزیمی بر اساس pH به گونه ای تغییر کرد که مقادیر فعالیت نسبی در pHهای اسیدی و بازی بیشتر شد. همچنین نتایج نشان داد که درصد فعالیت باقیمانده آنزیم محبوس شده مستقل از غلظت آنزیم مورد استفاده است. علاوه بر این، نتایج نشان داد که غلظت آنزیم برای حذف فنل در غلظت فنلی مشخصی دارای مقدار بهینه است که با فراتر رفتن از این مقدار تغییر چندانی در بازده حذف مشاهده نشود. بررسی پیشرفت واکنش با زمان برای آنزیم محبوس شده و آنزیم آزاد نشان داد که در غلظتهای برابر، حذف فنلی برای آنزیم محبوس شده اندکی کمتر است. با این حال، نتایج نشان داد که کپسول ها تا چهار دوره بدون تغییر قابل ملاحظه در فعالیت باقیمانده آنها قابل استفاده هستند. نسبت بهینه پراکسید هیدروژن به فنل برای غلظت فنل 2 تا 10 میلی مولار، 94/0 تا 15/1 به دست آمد و نشان داده شد که این نسبت وابسته به غلظت فنل است.

هدف از این تحقیق، تصفیه پساب کارخانه های تولید الکل (ویناس) در فرآیند ترکیبی ازن و کربن فعال گرانوله (GAC) در سیستم پیوسته بود. سیستم پیوسته توسط ازن و کربن فعال گرانولی به تنهایی و در فرآیند توام GAC/O3 برای تعیین میزان اثر هم افزایی GAC و ازن بر حذف رنگ و COD ویناس حاصل از فرآیند تولید آزمایشگاهی اتانول از ملاس نیشکر بررسی گردید. آزمایش های پیوسته با میزان ازن 240 میلی گرم بر ساعت و در دمای محیط و میزان دز GAC معادل 100 گرم انجام گرفت. کارایی ازن در حذف رنگ (74 درصد) بیشتر از حذف COD (25 درصد) در شرایط بهینه بود. فرآیند GAC/O3 اثر هم افزایی بر حذف رنگ و  COD ویناس نداشت، بلکه اثر منفی داشت که البته این اثر منفی با افزایش pH ویناس ورودی کاهش یافت. مطالعات نشان داد که تغییر pH اثر زیادی در هر سه فرآیند تصفیه دارد.

در این مطالعه عملکرد یک راکتور بافلدار بی هوازی به منظور حذف سولفات از فاضلاب شهرک صنعتی امیرکبیر بررسی شد. راکتور شامل یک پایلوت 100 لیتری و شش اتاقک بود. راه اندازی راکتور با زمان ماند هیدرولیکی 25 ساعت و دمای 35 درجه سلسیوس آغاز شد و سرانجام زمان ماند به تدریج تا 33/3 ساعت کاهش یافت. بهترین عملکرد راکتور در زمان ماند هیدرولیکی 4 ساعت و نرخ بارگذاری سولفات 318/3 کیلوگرم سولفات بر مترمکعب در روز با راندمان حذف سولفات 15/89 درصد مشاهده شد. در این شرایط بیشترین درصد حذف سولفات 08/69 درصد در اتاقک اول بود. اتاقک اول به علت رخ دادن فازهای اسیدزایی و استات زایی دارای کمترین pH بود. این نتیجه نشان داد که سولفیدزایی در فاز اسیدزایی فرآیند تصفیه بی هوازی رخ می دهد. سپس در زمان ماند هیدرولیکی 4 ساعت، دما تا 20 درجه سلسیوس کاهش یافت و حداکثر درصد حذف سولفات 11/66 درصد به دست آمد. در این شرایط حداکثر درصد حذف سولفات 98/28 درصد در اتاقک چهارم بود که این اتاقک دارای پایین ترین pH نیز بود. این پدیده نشان می دهد که کاهش دمای راکتور موجب انتقال مرحله اسیدزایی به اتاقکهای بعدی راکتور می شود. همچنین این یافته ها دلیلی دیگر بر توانایی فاز اسیدزایی در حذف سولفات است.

آگاهی از گسترش و تخمین مواد نفتی نشت شده در پالایشگاهها، از مهم ترین اطلاعاتی است که در مطالعات زیست محیطی به منظور مقابله با آلودگی های محیط های آبی و خاکی باید در دسترس محققان باشد. به دلیل نشت مواد نفتی و فرآورده های آن از لوله ها و مخازن رو زمینی پالایشگاه آبادان در طول جنگ تحمیلی و فرسودگی سیستم های ذخیره، انتقال و پالایش نفت به دلیل قدمت این واحد و همچنین واقع شدن بین دو رودخانه مهم که آب شهری، صنعتی و کشاورزی منطقه را تامین می نماید، بررسی و انجام مطالعات در راستای شناسایی گسترش و مقدار آلودگی نفتی در آبهای زیرزمینی ضروری به نظر می رسد. در این پروژه، موقعیت سنجی حفر 20 چاه آبی مشاهده ای از نظر نشت مواد نفتی در زمان جنگ و بعد از آن انجام گردید. طی دوره یک ساله، گسترش و ضخامت نفت شناور بر روی آبهای زیرزمینی پالایشگاه، اندازه گیری شد. با استفاده از اطلاعات تراز آبهای زیرزمینی، مدل حرکت آبهای زیرزمینی نیز در پالایشگاه آبادان طراحی گردید. مواد نفتی فقط در دو حلقه چاه که ناشی از فعالیتهای اخیر پالایشگاه بوده اند مشاهده گردید. نتایج نشان داد که اغلب مواد نفتی پخش شده در زمان جنگ و بعد از آن جذب رس موجود در لایه های زیرسطحی شده اند.

در طول جنگ بیش از 6 تا 8 میلیون بشکه نفت خام در خلیج فارس ریخته شد و مقادیر عظیمی از این آلودگی ها به خاک خوزستان منتقل گردید. وجود این خاکهای آلوده یک خطر جدی برای محیط زیست به شمار رفته و اصلاح آنها امری ضروری است. برای دستیابی به این مهم روش زیست پالایی شامل کنترل، کاهش و حذف آلودگی از محیط زیست با استفاده از افزایش فعالیتهای بیولوژیکی محیط، مورد مطالعه قرار گرفت. در این بررسی نفت خام با غلظت 1000 میلی گرم بر کیلوگرم بر سطح خاک اسپری شد و سپس لجن فاضلاب به عنوان تیمار غذایی در 3 سطح 0، 50 و 100 تن در هکتار یا به ترتیب 0، 100 و 200 گرم در 5 کیلوگرم خاک اضافه شد. نمونه برداری از ظروف پس از مدت زمان 5 و 10 هفته ماندگاری در شرایط رطوبتی و هوادهی مناسب انجام شد. شمارش باکتری های هتروتروفیک تجزیه کننده هیدروکربن با استفاده از روش MPN، درصد کاهش نفت از طریق استخراج به وسیله دستگاه سوکسیله و اندازه گیری به وسیله گروماتوگرافی گازی انجام شد. نتایج نشان داد که جمعیت باکتری های هتروترفیک تجزیه کننده در نمونه شاهد از مقدار 6×103 کلونی در واحد بر گرم خاک به حدود 2×1010 رسید و نسبت C/N در خاک از 6 به کمتر از 3 کاهش یافت. تیمارهای اعمال شده منجر به تجزیه 45 تا 60 درصد آلودگی نفتی خاک شدند و نتایج کروماتوگرافی گازی نیز کاهش در کلیه مقادیر نرمال آلکان ها و ایزوپرنوئیدها مانند فیتان و پریستان را نشان داد. همچنین نتایج حاکی از آن بود که اعمال تیمار لجن فاضلاب با غلظت 50 تن در هکتار (100 گرم لجن فاضلاب در 5 کیلوگرم خاک) به خاکهای آلوده به نفت به مدت زمان 5 هفته، یک تیمار بهینه برای خاکهای آلوده به نفت منطقه محسوب می شود.

جذب سه عنصر سمی در نمونه های آبی شامل سرب، کروم و کادمیم با استفاده از دو جاذب فسفاتی معدنی مورد آزمایش قرار گرفت. ابتدا تبادلگرهای فسفاتی مورد نظر تهیه شد وMg2+ ، pb2+، فسفر و نیتروژن اندازه گیری شدند. برای تعیین ظرفیت تبادلی، نسبت های متفاوتی از محلول با نمونه های فسفاتی مورد آزمایش قرار گرفت و سپس غلظت کاتیون های pb2+، Cd2+ و Cr3+ اندازه گیری شد. اندازه گیری pb2+، Cd2+ و Cr3+ توسط اسپکتروفتومتر جذب اتمی انجام شد. انحراف استاندارد نسبی به ترتیب 7/4 و 17/2 و 61/1 درصد و حد تشخیص آنها به ترتیب 5 میکروگرم در لیتر و 05/0 و 1/0 میلی گرم در لیتر بود. نشان داده شد که این ترکیبات استعداد بالایی در تصفیه آلاینده های فلزی دارا هستند. دو جاذب فسفاتی Mg3(PO4)2.6H2O و MgNH4PO4.H2O در تصفیه محلولهای آلوده به سرب و کروم و کادمیم تحت شرایط ایستا کارایی بالایی نشان می دهند به طوری که ظرفیت جذبی آنها در عمل برای یون سرب، به ترتیب 8/9 و 9/8 میلی مول بر گرم، برای یون کادمیم، 5/10 و 9 میلی مول بر گرم و برای یون کروم 6/6 و 3/5 میلی مول بر گرم است. Mg3(PO4)2.6H2O بهترین جاذب تحت حالت پویا است. کارایی این دو ترکیب در شرایط متحرک نیز مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت. جذب pb2+، Cd2+ و Cr3+ با این جاذبهای فسفاتی با تبدیلات شیمیایی پیچیده ای در ماده جاذب همراه است. نتایج جذب تحت شرایط ایستا و نیز شرایط متحرک، به صورت جدول و نمودار ارایه شد. منظور از شرایط ایستا تماس 24 ساعته محلول کاتیون های Pb2+، Cd2+ و Cr3+ با MgNH4PO4.H2O و Mg3(PO4)2.6H2O در دمای 20 درجه سلسیوس است.

در این تحقیق به منظور پیش بینی میزان غلظت مواد آلی و آمونیوم موجود در فاضلاب دفنگاه زباله با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی، دو سیستم در آزمایشگاه مدل شد. برای آموزش و تست مدل شبکه عصبی، از نتایج آزمایشگاهی به دست آمده استفاده شد. سیستم 1، فقط شامل راکتور حاوی زباله تازه بود. در این سیستم فاضلاب پس از تولید، بر روی زباله تازه بازگردانده می شد. سیستم 2، شامل راکتور حاوی زباله تازه و راکتوری حاوی زباله خوب تجزیه شده بود. در این سیستم، فاضلاب پس از خروج از زباله تازه بر روی راکتور حاوی زباله خوب تجزیه شده، تخلیه و سپس بر روی زباله تازه بازگردانده می شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که در سیستم 1، انباشتگی مواد آلی و NH4+-N رخ داد، اما حذف مواد آلی و NH4+-N در سیستم 2 به خوبی صورت گرفت به طوری که در طول مدت آزمایش، میانگین راندمان حذف مواد آلی در سیستم 2، معادل 85 درصد و میانگین راندمان حذف NH4+-N معادل 34 درصد بود. همچنین پیش بینی میزان غلظت مواد آلی و NH4+-N به وسیله شبکه عصبی مصنوعی، با توجه به شاخصهای آماری با کارایی بالایی صورت گرفت.

رفع آلودگی آبهای زیرزمینی هزینه زیادی دارد، از اینرو لازم است از ابزار مناسبی برای پیشگیری از آلودگی استفاده شود. یکی از ابزارها، پهنه بندی پتانسیل آسیب پذیری آبخوان است که در این مقاله این ابزار برای دشت هشتگرد مورد بررسی قرار گرفت. آبخوان این دشت که همواره در معرض آلودگی ناشی از آبهای برگشتی آبیاری آغشته به کودهای شیمیایی، فاضلاب شهری و روستایی و پسابهای صنعتی است، با استفاده از شاخص دراستیک مورد ارزیابی قرار گرفت. با آنالیز حساسیت به دو روش از صحت وزن های اعمال شده بر پارامترهای موثر اطمینان حاصل شد و مشخص شد بیشترین وزن مربوط به محیط غیراشباع خاک و تغذیه آبخوان است. سپس پهنه بندی پتانسیل آسیب پذیری آبخوان این دشت با نقشه نیترات آب زیرزمینی مقایسه شد که تطابق نسبتا خوبی را نشان داد. با انجام این تحقیق مشخص شد که بیشترین درصد پتانسیل آسیب پذیری مربوط به کلاس متوسط است و مناطق شمالی دشت از پتانسیل آسیب پذیری زیادی برخوردار بوده و نواحی جنوبی دشت کمترین پتانسیل آسیب پذیری را دارند.

روش ارایه شده توسط شیونو و نایت (SKM) قادر به تخمین توزیع سرعت متوسط عمقی و تنش برشی در کانال های باز است. SKM نیاز به کالیبره شدن دارد. پارامترهایی که باید کالیبره گردند عبارت اند از فاکتور اصطکاک f، لزجت چرخشی عرضی λ و جریان ثانویه Γ. از بین این پارامترها، λ=0.07 به عنوان مقدار استاندارد لزجت چرخشی در مسایل کاربردی درنظر گرفته می شود. بنابراین، دقت تخمین توزیع سرعت متوسط عـمقی و تنــش برشی با SKM  به نحوه تعیین f وΓ  مرتبط خواهد بود. در این مقاله، الگوهای سلول های جریان ثانویه (Γ) و توزیع فاکتور اصطکاک (f) در یک کانال مستقیم منشوری مثلثی با زبری یکنواخت ارایه شد. در تعیین بهترین ساختار توزیع فاکتور اصطکاک از روش سعی و خطا استفاده گردید تا با استفاده از SKM بهترین نتایج حاصل گردد. نتایج به دست آمده از مقایسه توزیع سرعت متوسط عمقی و تنش برشی تخمین زده شده توسط SKM و اطلاعات آزمایشگاهی نشان می داد که اگر دو پارامتر f و Γ بر اساس الگوهای صحیحی انتخاب شوند، SKM می تواند توزیع سرعت و تنش برشی را به درستی تخمین بزند.

در این مقاله حل معادلات آبهای کم عمق توسط روش تفکیک تفاضل فلاکس ارایه شد. معادلات حاکم با بهره گیری از روش دستگاه مختصات منحنی الخط منطبق بر مرز، از دامنه فیزیکی به دامنه محاسباتی منتقل گردید تا حل معادلات در مسایل با مرزهای پیچیده تر نیز امکان پذیر گردد. برای به دست آوردن فلاکس عددی از روش حل تقریبی رو استفاده شد. معادلات مربوطه با استفاده از روش حجمهای محدود جداسازی شدند. برای متوازن کردن بردار ترم چشمه با گرادیان بردار فلاکس از روش ساده و قدرتمند گرادیان تراز آب (SGM) استفاده شد تا حل عددی بر روی بستر ناهموار نیز امکان پذیر گردد. روش ارایه شده قابلیت تسخیر شوک را نیز داشت. مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی های عددی مسایل کلاسیک با نتایج حاصل از جوابهای تحلیلی و سایر روشهای عددی، دقت و قابلیت مناسب این روش را نشان داد.

هدف از این تحقیق، تخمین توابع تقاضا و تعیین عوامل موثر بر مصرف آب و تعیین حساسیت خانوارها برای مصرف آب نسبت به ابزار قیمت در فصول مختلف در شهر مرودشت استان فارس بود. به منظور برآورد توابع از روش تحلیل رگرسیونی و نرم افزار TSP استفاده شد. برای تعیین معنی دار بودن پارامترها از آماره t استفاده گردید. طبق نتایج مدل خطی، در فصل بهار، تابستان، پاییز و زمستان، متغیرهای توضیحی به کار رفته در مدل توانستند به ترتیب 4/90، 84، 6/85 و 5/91 درصد از تغییرات متغیر وابسته تقاضای آب خانگی را توجیه نمایند. در کل دوره، متغیرهای توضیحی به کار رفته در مدل 89 درصد از تغییرات متغیر وابسته را توضیح داد. بر اساس کشش قیمتی برآورد شده، با افزایش 10 درصد قیمت آب، میزان تقاضا برای آب 6/11 درصد کاهش یافت. در روش لگاریتمی در فصل بهار، تابستان، پاییز و زمستان، متغیرهای توضیحی به کار رفته در مدل توانستند به ترتیب 89، 5/85، 5/87 و 9/89 درصد از تغییرات متغیر وابسته را توجیه نمایند. کشش قیمتی تقاضای آب در فصل بهار، تابستان، پاییز و زمستان به ترتیب 9/0-، 86/0-، 87/0- و 92/0 - برآورد شد. در کل دوره، متغیرهای توضیحی به کار رفته در مدل 2/89 درصد از تغییرات تقاضای آب خانگی را توجیه نمود. کشش قیمتی محاسبه شده در کل دوره برای خانوارهای نمونه 88/0- برآورد شد.

به منظور طبقه بندی و بررسی کیفی آب زیرزمینی مصرفی فضای سبز شهر اصفهان، تعداد 10 چاه آبیاری در امتداد خیابان چهارباغ و حاشیه زاینده رود انتخاب شد. نمونه برداری به صورت ماهانه انجام گرفت و نتایج آنالیز به صورت میانگین فصلی مورد تحلیل قرار گرفت. آنالیزهای مختلفی نظیر pH، EC، Na+، Cl-، HCO3- و Fe2+ طبق روشهای استاندارد انجام شد و نتایج حاصل با استفاده از نرم افزارSurfer  به صورت خطوط هم مقدار ترسیم شد. همچنین با استفاده از نرم افزارهای آماری بر اساس تشابه موجود بین کیفیت آب چاههای مختلف، طبقه بندی فصلی چاهها صورت گرفت. نتایج نشان داد به دلیل تخلیه فاضلابهای صنعتی و شهری و کودهای شیمیایی، کیفیت آب برخی از چاهها وضعیت نامطلوبی دارند. همچنین بررسی روند تغییرات کیفیت آب در طی یک دهه یعنی از سال 1374 تا سال 1383 حاکی از کاهش کیفیت آب آبیاری و افزایش میزان محدودیتها برای مصرف فضای سبز بود.