آب و فاضلاب
سال:1387 | دوره:19 | شماره:2 (مسلسل 66) |تعداد مقالات:12

صافیهای درشت دانه با جریان افقی در نرخهای فیلتراسیون کمتر از 1.5 متر بر ساعت توانایی قابل قبولی در کاهش جامدات معلق و بار میکربی منابع آب سطحی، بدون استفاده از مواد منعقد کننده دارند و از گزینه های مطرح پیش تصفیه قبل از صافی شنی کند محسوب می شوند. در محل ایستگاه پمپاژ پساب تصفیه خانه فاضلاب شهر قم یک واحد پایلوت صافی درشت دانه با جریان افقی نصب گردید. طراحی این صافی با اقتباس از نمونه های مورد استفاده از این نوع در پیش تصفیه آبهای سطحی انجام گرفت. صافی مزبور به صورت استوانه ای به شعاع قاعده 0.25 متر و طول 4 متر همراه با سه لایه ساخته شد. عملیات نمونه برداری در سه نرخ فیلتراسیون 1, 0.5 و 1.5 متر بر ساعت انجام شد و شامل برداشت همزمان روزانه از ورودی و خروجی صافی به منظور انجام آزمایش های تعیین کل کلیفرم و کلیفرم مدفوعی بود. تحلیل آماری آنالیز کوواریانس داده های جمع آوری شده نشان می دهد که نرخ فیلتراسیون دارای تاثیر معنی داری بر مقادیر خروجی کل کلیفرم و کلیفرم مدفوعی است. در حالت عملکرد بهینه صافی، میانگین حذف کل کلیفرم ها در هر سه نرخ فیلتراسیون بیش از 90 درصد گزارش شد.

شیرابه محل دفن، یکی از آلوده ترین انواع فاضلاب می باشد که به دلیل استفاده وسیع از لندفیل های شهری برای دفع نهایی پسماندها، نگرانیهای بهداشتی و زیست محیطی فراوانی ایجاد کرده است. در این تحقیق، شیرابه محل دفن شیراز با موفقیت و با استفاده از راکتور ABR چهار محفظه ای با حجم 64 لیتر و زمان ماند هیدرولیکی 4 روز، مورد تصفیه بیولوژیکی قرار گرفت. راکتور در بارگذاری های آلی 5, 3, 2, 1.2 و 7.75 کیلوگرم COD بر مترمکعب در روز، به ترتیب 82.22, 82.53, 85.19, 82.38 و 80.12 درصد COD را تصفیه کرد. با نمونه گیری و انجام آزمایش مشخص شد که فعالیت اسیدسازی در محفظه اول راکتور حداکثر بوده و کمترین میزان pH برابر با 6.54 در این محفظه اندازه گیری شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که میزان قلیاییت شیرابه در ABR به دلیل شکل گیری قلیاییت آمونیاکی افزایش یافته و به مقدار خروجی حداکثر 6291 میلی گرم در لیتر (برحسب کربنات کلسیم) در بارگذاری آلی 7.75 کیلوگرم COD بر مترمکعب در روز رسید. در این تحقیق، خصوصیات هیدرودینامیکی و قابلیت بیولوژیکی راکتور چند محفظه بی هوازی (ABR) نیز مورد بررسی قرار گرفت. با انجام آزمایش های توزیع زمان ماند (RTD) به روش پله ای بر روی راکتور، پس از رسم نمودار و مقایسه آزمایش با مدل نظری، نتایج نشان داد که تعداد راکتورهای CFSTR متوالی مدل، برابر با تعداد محفظه های ABR می باشد (N=4).

فنل یکی از ترکیبات معمول در فاضلاب صنایع مختلفی همچون تصفیه نفت و پتروشیمی، تولید آفت کشها، رنگ و نقاشی، تولید مواد شیمیایی آلی، تهیه پلاستیک و رزین و غیره است. آلوده شدن منابع آب به فنل یک مشکل جدی و تهدیدی برای سلامتی انسان، به دلیل سمیت بالای فنل محسوب می شود. در این مطالعه سمیت فنل و محصولات حاصل از تجزیه آن توسط روشهای سونوشیمیایی، فتوشیمیایی و فتوسونوشیمیایی بررسی شده است. آزمایش های زیست آزمونی با استفاده از نشانگر زیستی دافنیا مگنا، آزمایش های سونوشیمیایی با استفاده از یک دستگاه مولد امواج فراصوت (500 وات) در دو فرکانس 35 و 130 کیلو هرتز، و آزمایش های فتوشیمیایی توسط یک لامپ 400 وات از نوع بخار جیوه با فشار متوسط انجام شد. غلظت فنل در تمام آزمایش ها، 100 میلی گرم در لیتر بود. نتایج آزمایش های زیست آزمونی نشان داد که دافنیا مگنا متاثر از سمیت فنل می باشد. مقایسه سمیت فنل با سمیت محصولات ناشی از تجزیه فنل توسط فرایندهای مورد مطالعه نشان داد که سمیت برای محلول خروجی از راکتور فتوسونولیز کمتر از سمیت به دست آمده برای فنل و محلولهای خروجی از راکتورهای سونولیز و فتولیز است. بنابراین بر اساس آزمون سمیت حاد توسط دافنیا مگنا، فرایندهای فتوسونولیز و فتولیز قادر هستند که سمیت محصولات حاصل از تجزیه فنل را کاهش دهند و لذا امکان استفاده از فرایندهای فتوسونولیز و فتولیز به عنوان یک گزینه برای تصفیه فاضلابهای حاوی ترکیبات فنلی وجود دارد.

تخلیه پسابهای ناشی از فعالیتهای کشاورزی و صنعتی در منابع آب سطحی، باعث پایین آمدن کیفیت آب می شود. فسفات و نیترات از جمله عوامل آلوده کننده موجود در این پسابها می باشند. استفاده از صدف برای حذف این عوامل از جمله روشهای تصفیه بیولوژیکی است. صدف آنودونتا سیگنه آ (Anodonta cygnea) در میان صدفهای آب شیرین، یکی از انواع مهم صدفهای فیلتر کننده می باشد. هدف اصلی انجام این پژوهش، بررسی میزان جذب ذرات معلق و حذف مواد محلول توسط این صدف بود. به منظور بررسی توانایی صدف آنودونتا سیگنه آ در کاهش غلظت فسفات و نیترات چندین صدف از این گونه، در درجه حرارت 19 تا 20 درجه سانتی گراد و در دو سیستم باز و بسته مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج به دست آمده در سیستم باز نشان داد که با افزایش تعداد جلبکها، میزان قابل توجهی از مواد محلول یعنی فسفات و نیترات توسط این جلبکها به منظور تامین نیازهای حیاتی، کاهش یافت. همچنین نتایج نشان داد که متوسط کارایی در سیستم تلفیقی صدف و جلبک در مورد جذب نیترات 76.3 درصد و در مورد جذب فسفات 75.3 درصد بوده است. با توجه به نتایج به دست آمده احتمال دارد که بتوان صدف آنودونتا سیگنه آ را به عنوان یکی از عوامل تصفیه کننده طبیعی در فاضلابها مطرح نمود و به شکل عملی از نتایج این آزمایش ها استفاده کرد.

رشد سریع جمعیت در شهرها و افزایش تقاضای آب شهری (شرب و بهداشتی) نیازمند اجرای طرحهای بلند مدت تامین آب شهری است. بنابراین استفاده از مدل های تصمیم گیری چندشاخصه در ارزیابی طرحهای تامین آب شهری ضروری است. روشهای متعددی برای تصمیم گیری چندشاخصه بسط داده شده اند. هدف از این مطالعه، بررسی کاربرد تصمیم گیری چندشاخصه در تامین آب شهری و تاثیر انتخاب روش تصمیم گیری در رتبه بندی نهایی گزینه هاست. سه روش تصمیم گیری میانگین گیری وزنی مرتب شده استقرایی، تخصیص خطی و TOPSIS برای بررسی طرحهای تامین آب شهری زاهدان، به عنوان یک مطالعه موردی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج بررسی نشان می دهد که انتخاب روش تصمیم گیری تاثیر بسزایی در رتبه بندی گزینه ها داشته و برای یک مساله یکسان، انتخاب هر روش از روشهای موجود ممکن است نتایج متفاوتی در برداشته باشد. لذا ضروری است روش مناسب تصمیم گیری با توجه به شرایط مساله، نوع داده ها و ارزیابی های صورت گرفته اتخاذ و گزینه نهایی پس از بررسی نتایج حاصل از روشهای مختلف انتخاب گردد.

در بسیاری از نقاط خشک و نیمه خشک جهان رواناب شهری به عنوان یکی از منابع آب قابل احیا و با ارزش مطرح است. در این مقاله به بررسی کیفیت رواناب شهری و امکان احیای آن در قسمتهای مختلف شهر شیراز پرداخته شده است. در شیراز عمده رواناب شهری به وسیله کانال های منتهی به رودخانه خشک جمع آوری و بدون هیچ گونه تصفیه و احیایی به دریاچه مهارلو انتقال می یابد. کیفیت رواناب از اولین دقایق ایجاد رواناب در سه زیر حوضه شهری بزرگ، متوسط و کوچک با کاربریهای متفاوت، مطالعه شده است. یک ایستگاه در پایین دست، نزدیک به انتهای حوضه شهری رودخانه خشک با حوضه ای به نسبت بزرگ، ایستگاه بعدی در وسط شهر جایی که قسمت عمده رواناب حاصل از خیابان می باشد و سومین ایستگاه در محدوده غرب شهر یک حوضه به نسبت کوچک با کاربری عمدتا مسکونی در نظر گرفته شد. نتایج تحقیق نشان داد که بسیاری از آلودگیهای رواناب جذب مواد معلق موجود می گردند و غلظت مواد معلق در رواناب این مناطق از حد مجاز تخلیه به منابع آبی بیشتر است. در عین حال، امکان احیای رواناب شهری در مناطق با کاربری مسکونی، با جداسازی شست و شوی اولیه و حذف آلودگیهای آن از جمله مواد معلق و فلزات سنگین جذب شده به آنها وجود دارد. مهم ترین فلز موجود در روانابهای قابل احیای شهر شیراز، فلز آهن بود که در محدوده 0.1 تا 9.6 میلی گرم در لیتر با حداکثر مقدار محلول مشاهده شده 4.4 میلی گرم در لیتر اندازه گیری شد. بعد از آهن، فلز روی دارای بالاترین غلظت با محدوده تغییرات 0.001 تا 2.7 میلی گرم در لیتر بود.

امروزه انرژی نقش بسیار مهمی در زندگی بشر دارد. با افزایش جمعیت و کمبود منابع انرژی استفاده و بهره وری بهینه از منابع انرژی از اهمیت خاصی برخوردار شده است. از جمله این منابع انرژی، انرژی الکتریسیته است که در ایستگاههای پمپاژ نقشی اساسی ایفا می کند. گاهی اوقات طولانی بودن مسیر انتقال آب و یا اختلاف ارتفاع زیاد در طول مسیر ایجاب می کند که ایستگاههای پمپاژ به صورت متوالی طراحی گردند. در این مقاله با استفاده از الگوریتم PSO مدل جدیدی برای بهره برداری بهینه از ایستگاههای پمپاژ متوالی ارایه شده است. با توجه به محدودیتهای موجود، دستورالعمل بهره برداری از پمپ های موجود در هر ایستگاه به گونه ای ارایه شده که هزینه بهره برداری کمینه شود. مدل پیشنهادی در مورد طرح آبرسانی از سد درودزن به شهر شیراز استفاده و دستورالعمل بهره برداری بهینه از ایستگاههای پمپاژ موجود آن استخراج و ارایه شده است. نتایج حاصل، بیانگر ضرورت استفاده از مدل های بهینه سازی در بهره برداری از ایستگاههای پمپاژ و قابلیت بالای مدل پیشنهادی است.

مدل سازی محدوده غیر اشباع خاک و به طور مشخص تعیین منحنی مشخصه آب- خاک نقشی اساسی در مکانیک خاکهای غیر اشباع ایفا می کند. این منحنی به عوامل متعددی از جمله اندازه و منحنی دانه بندی ذرات بستگی دارد. یک روند محاسباتی قابل قبول در ارزیابی منحنی مشخصه آب- خاک، مدل سازی منحنی توزیع حفرات خاک بر اساس منحنی دانه بندی می باشد. در این مقاله، یک مدل برای در نظر گرفتن تخلخل موضعی متغیر در خاکهای دانه ای ریز با منحنی های مختلف دانه بندی ارایه گردیده و تاثیر آن در ارزیابی منحنی مشخصه آب- خاک بررسی شده است. مقایسه نتایج مدل حاضر با داده های آزمایشگاهی نشان داد که مدل ارایه شده، و به طور خاص وابستگی مستقیمِ تخلخل موضعی با اندازه ذرات در خاکهای دانه ای ریز، پیش بینی دقیق ترِ منحنی مشخصه آب-خاک از طریق منحنی دانه بندی آن را امکان پذیر می سازد.

در این تحقیق، اثر مداخله ای پرسولفات پتاسیم و پراکسید هیدروژن در آزمایش اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) در حضور رنگ راکتیو آبی 19 بررسی شد. آزمایش COD به طور گسترده برای تخمین میزان مواد آلی کربنه موجود در آب و فاضلاب استفاده می شود. این آزمایش می تواند تحت تاثیر عوامل مداخله گر معدنی نظیر کلراید، نیتریت، یون آهن 2 ظرفیتی و سولفید قرار گیرد. مزاحمت کلراید و نیتریت به ترتیب به وسیله سولفات جیوه و اسید سولفامیک پیشگیری می شود. تا به حال به اثر مداخله ای پرسولفات و پراکسید هیدروژن در منابع استاندارد آزمایش های آب و فاضلاب اشاره ای نشده است. نتایج این مطالعه نشان داد که نمونه های فاقد مواد آلی در حضور غلظتهای متفاوت پرسولفات پتاسیم و پراکسید هیدروژن دارای مقادیر مختلفی از COD هستند. بنابراین توصیه می شود تا به اثر مداخله ای پرسولفات پتاسیم و پراکسید هیدروژن در آزمایش اکسیژن مورد نیاز شیمیایی توجه گردد.

امروزه در ایران، منعقدکننده هایی که بیشترین کاربرد را در تصفیه خانه های آب دارند، سولفات آلومینیم (آلوم) و کلرید فریک می باشند. این در حالی است که در کشورهایی نظیر کانادا، ایتالیا، امریکا، چین، فرانسه و انگلستان و به تازگی در ایران در تصفیه خانه بابا شیخ علی اصفهان، ماده ای به نام پلی آلومینیم کلراید (PACl) جایگزین گردیده است. هدف از این پژوهش بررسی و مقایسه عملکرد ماده منعقد کننده PACl با کلرید فریک و آلوم، بررسی تاثیر شرایط متغیر دمایی، و مطالعه عملکرد توام آن با کمک منعقدکننده نشاسته، برای حذف کدورت از آب کدر شبیه سازی شده با کائولین، بوده است. نتایج مشاهدات، علاوه بر آشکارسازی روند ته نشینی توسط هر یک از منعقدکننده های مذکور، نشان از سرعت بالای ته نشینی فلاک ها با پلی آلومینیم کلراید داشت. بر خلاف دو منعقدکننده آلوم و کلرید فریک، پلی آلومینیم کلراید به تغییرات دمایی آب حساس نبوده و نوسانات کدورت باقی مانده دیده نشد. در غلظتهای بالای PACl، افزودن نشاسته تاثیری بر میزان کدورت باقی مانده نداشت؛ در حالی که در غلظتهای پایین تر، نشاسته به خوبی به عنوان کمک منعقدکننده وارد عمل شده و به طور قابل توجهی باعث کاهش کدورت باقی مانده گردید.