آب و فاضلاب
سال:1386 | دوره:18 | شماره:4 (مسلسل 64) |تعداد مقالات:11

کاربرد سیستم های رشد چسبیده در تصفیه فاضلاب با محدودیتهایی همراه است. یکی از این محدودیتها عدم وجود بستر پر کننده مناسب و ارزان در کشور است. هدف از این مطالعه، بررسی امکان استفاده از گیاه لوفا به عنوان یک بستر پرکننده طبیعی در تصفیه فاضلاب بود. در این مطالعه عملکرد راکتور رشد چسبیده هوازی مستغرق با بستر نگهدارنده از جنس گیاه لوفا در حذف مواد آلی از فاضلاب بررسی شد. به این منظور ستونی از جنس پلکسی گلاس به حجم 8  لیتر به عنوان راکتور استفاده شد. به منظور جلوگیری از تجزیه بیولوژیکی بستر از پوشش لاک الکل استفاده گردید. از گلوکز به عنوان منبع کربن مورد نیاز برای رشد میکروارگانیسم ها استفاده شد. بارگذاریهای 0.6، 1.2، 1.8، و 2.4 کیلوگرمCOD  بر مترمکعب در روز به کار گرفته شد و COD خروجی از سیستم به صورت روزانه پایش گردید. راندمان حذف COD در بارگذاریهای انجام شده به ترتیب 82.8، 93.4، 89.5 و 81.3 درصد بود. نتایج به دست آمده نشان داد که سیلندرهای گیاه لوفا می توانند در بارگذاریهای کم و در مدت زمان محدود استفاده شوند. بیشترین راندمان حذف COD (93.4 درصد) در بارگذاری 1.2 کیلوگرم COD بر مترمکعب در روز به دست آمد. نتایج مشخص ساخت که سیستم رشد چسبیده هوازی مستغرق با بستر نگهدارنده از جنس گیاه لوفا می تواند شوک های بارگذاری آلی را تحمل کند.

هدف از انجام این تحقیق بررسی تصفیه پذیری پسابها با استفاده از روش الکتروشیمیایی بوده است. به همین منظور از پارامتر کیفی COD به عنوان شاخص آلودگی استفاده گردید. در این تحقیق چگونگی حذف یا کاهش COD با استفاده از الکترودهای آهن، آلومینیم و استنلس استیل در زمانهای مختلف الکترولیز (0 تا 120 دقیقه) و نیز ولتاژهای مختلف (10، 20 و 30 ولت) و با فواصل میانی 2 سانتی متر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که راندمان حذف با جنس الکترود، زمان تماس و ولتاژ رابطه مستقیم دارد. در ولتاژ 30 ولت و با استفاده از الکترودهای آهن و آلومینیم می توان در فاصله زمانی 60 دقیقه حدود 74 درصد و با استفاده از الکترود استنلس استیل 53 درصد از بارCOD  را کاهش داد.

این تحقیق با هدف بررسی پتانسیل خوردگی و نشت تعدادی از مهم ترین فلزات سنگین (سرب، کادمیم، مس، روی، آهن و منگنز) در شبکه توزیع آب شهر اهواز با استفاده از روش استاندارد USEPA انجام گرفت. بر اساس اهداف این تحقیق 76 ایستگاه، شامل منبع آب خام ورودی و خروجی تصفیه خانه ها و شیرهای آب مصرفی در شبکه توزیع آب آشامیدنی اهواز به عنوان نقاط نمونه برداری انتخاب شدند. قبل از انجام اولین نمونه برداری، آب با زمان ماند حداقل 6 ساعت در لوله ها نگه داشته شد. نمونه برداریها طی مدت شش ماه و طبق روشهای استاندارد صورت پذیرفت. غلظت فلزات مذکور با استفاده از تکنیک های اسپکترومتری دستگاه جذب اتمی، اندازه گیری گردید. نتایج به دست آمده با استاندارد USEPA مقایسه شده و از لحاظ پتانسیل خوردگی و میزان نشت فلزات با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 11.5 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج میانگین شش مرحله، غلظت فلزات سرب، کادمیم، روی، مس، آهن و منگنز را به ترتیب 8.48، 0.97، 3180، 168، 257 و 30.6 میکروگرم بر لیتر در آب مصرفی نشان می دهد. بررسی بیشتر نتایج، موید این واقعیت است که شبکه های آب شهری اهواز، دارای پتانسیل خوردگی و نشت این فلزات به درون آب آشامیدنی هستند و روش استاندارد USEPA با دقتی قابل قبول و به سادگی برای تعیین خوردگی و میزان نشت فلزات در شبکه های توزیع آب آشامیدنی کاربرد دارد.

موقعیت حوضه زاینده رود در فلات مرکزی ایران که جز مناطق کم باران ایران محسوب می گردد، به همراه رشد روزافزون جمعیت و توسعه بخشهای کشاورزی و صنعتی در منطقه، موجب افزایش قابل توجه تقاضای آبی در حوضه مذکور شده است. وضعیت جغرافیایی این حوضه از یک سو و محدودیت منابع آبی موجود از سوی دیگر، لزوم بهره برداری بهینه از این منابع را دو چندان می کند. در این مقاله مدلی مبتنی بر سیستم استنباط فازی برای بهره برداری از مخزن سد زاینده رود توسعه داده شده است. مدل پایگاه قواعد فازی بر مبنای قاعده کلی «اگر - آنگاه» است که در آن «اگر»، بردار متغیرهای مستقل فازی یا مقدمات شرط و «آنگاه»، نتیجه شرط می باشد. این مدل شامل دو قسمت است که در قسمت اول، حجم جریان فصلی رودخانه به وسیله یک سیستم استنباط فازی پیش بینی می شود. شاخص نوسانات جنوبی، بارش، برف و حجم، ورودی های مدل و حجم آورد فصلی رودخانه، خروجی این قسمت می باشند. در قسمت دوم، مدل بهره برداری از مخزن ساخته شده است. ابتدا با استفاده از یک مدل بهینه یابی غیر خطی حجم بهینه جریانهای خروجی به دست آمده و سپس به منظور استخراج قواعد بهره برداری، از سیستم استنباط فازی استفاده شده است. حجم جریانهای پیش بینی شده، حجم ذخیره مخزن در ابتدای هر ماه و تقاضای ماهانه، به عنوان مقدمات شرط، و میزان خروج از مخزن در هر ماه به عنوان نتیجه شرط در نظر گرفته می شود. داده های تاریخی به منظور آموزش و سپس ارزیابی قواعد به دو قسمت تقسیم گردید، به این ترتیب که از داده های سالهای 1369 تا 1377 برای ساخت مدل و سالهای 1378 تا 1383 برای ارزیابی مدل استفاده شده است. در مرحله بعد نتایج حاصل از مدل استنباط فازی با نتایج روشهای سنتی از قبیل سیاست بهره برداری استاندارد و رگرسیون خطی مقایسه شد. بدین منظور از شاخصهای متفاوتی برای ارزیابی قواعد استفاده شد. نتایج این مقایسه نشان می دهد، سیستم استنباط فازی روش مناسبی برای ساخت قواعد بهره برداری از مخزن می باشد.

در سالهای اخیر طراحی بهینه سیستم های انتقال آب به طور قابل ملاحظه ای مورد توجه واقع شده است. در این تحقیق مساله طراحی بهینه قطر و ضخامت لوله های سیستم انتقال با استفاده از دو روش الگوریتم ژنتیک و بهینه سازی ریاضی به گونه ای که توقف ناگهانی پمپ به بروز پدیده جدایی ستون آب و افزایش فشار خط لوله منجر نشود مد نظر قرار گرفته است، همچنین قابلیتهای روشهای مورد نظر، بررسی و ارزیابی شده است. این مقایسه با فرض پیوسته بودن قطر و ضخامت لوله ها صورت گرفته که در مورد پروژه های بزرگ و خاص موضوعیت می یابد. بدیهی است در سیستم های با ظرفیت کم که امکان استفاده از لوله های تیپ موجود در بازار در فرآیند طراحی وجود دارد، روشهای برنامه ریزی ریاضی از قابلیت بالایی برخوردار نبوده و استفاده از الگوریتم ژنتیک موضوعیت بیشتری خواهد داشت. برای شبیه سازی جریان گذرا از روش خطوط مشخصه صریح که در آن، لوله ها به عنوان استخوان بندی و سایر تجهیزات همچون پمپ، به عنوان شرایط مرزی تعریف می شوند استفاده شده است. مساله طراحی بهینه سیستم انتقال همان گونه که از طبیعت آن مشخص است، مساله ای مقید است که حل آن نیازمند استفاده از روشهای بهینه سازی مقید است. در این تحقیق از روشی نامقید برای طراحی بهینه سیستم انتقال استفاده شده است که این امر نیازمند تبدیل مساله مقید مورد نظر به مساله ای نامقید است. به این منظور از توابع جریمه خارجی به عنوان روشی برای تبدیل مساله اصلی مقید به مساله ای نامقید استفاده شده است. مساله نامقید حاصل با استفاده از روشهای بهینه سازی ریاضی و الگوریتم ژنتیک حل شده و کارآیی روش با حل یک مثال عددی بررسی شده است. در فرآیند شبیه سازی نشان داده شد که با افزایش قطر لوله ها، اثرات توقف ناگهانی پمپ به ویژه مقدار فشار منفی ایجاد شده و جدایی ستون آب ناشی از آن، کاهش می یابد. همچنین بهینه سازی صورت پذیرفته، باعث جلوگیری از ایجاد موج منفی در محل پمپ، حرکت معکوس جریان آب، افزایش فشار در خط لوله رانش و کاهش فشار در خط لوله مکش سیستم شده است.

رودخانه زاینده رود با طول حدود 350 کیلومتر در جهت کلی غرب به شرق جریان دارد. این رودخانه از کوههای زاگرس (واقع در استان چهارمحال و بختیاری) سرچشمه گرفته و به تالاب گاوخونی (واقع در شرق اصفهان) ختم می گردد. این رودخانه نیازهای آبی کشاورزی، شهری و صنعتی را تأمین می کند. در این مقاله برخی پارامترهای کیفی آب شامل هدایت الکتریکی، کل جامدات محلول، اسیدیته، بی کربنات و کلراید در طول رودخانه زاینده رود (از ابتدا تا انتها) با سیستم شبکه های عصبی مصنوعی مورد بررسی و شبیه سازی قرار گرفته و تغییرات کیفیت آب در طول این رودخانه بررسی شده است. با توجه به اندازه گیری ها و پیش بینی های حاصل از شبکه عصبی، هدایت الکتریکی افزایش قابل ملاحظه ای را از خود نشان داده و این روند در مورد میزان کل جامدات محلول نیز صادق است. در مورد بی کربنات روند کلی مقادیر شبیه سازی شده تقریبا همانند سالهای گذشته بوده و دارای تغییرات عمده ای نبوده و برابر با میانگین درازمدت می باشد. در مورد کلراید روند افزایشی مقادیر شبیه سازی شده به خصوص در ایستگاههای بالادست وجود دارد و این روند در ایستگاههای پایین دست به میانگین درازمدت آنها شبیه است. پارامترهای آماری مورد استفاده برای مقایسه داده های مشاهده شده و شبیه سازی شده نشان می دهد که پیش بینی های کیفیت آب توسط شبکه عصبی برای پارامترهای هدایت الکتریکی، کل جامدات محلول، اسیدیته و بی کربنات در حد خیلی خوب و برای کلراید در حد خوبی صورت گرفته است.

بررسی عوامل موثر بر سیلابها و پیش بینی وقوع آنها از اهمیت بسیاری در مطالعات منابع آب برخوردار است. در سالهای اخیر، تاثیر پدیده های بزرگ مقیاس اقلیمی بر سیلابها بیش از پیش مورد توجه واقع شده است. در این مقاله نتایج بررسی تاثیر پدیده ال نینو - نوسان جنوبی (ENSO) بر وقوع سیلاب حداکثر سالانه (AMF) در جنوب غرب ایران در تعدادی از ایستگاههای بالادست سدهای دز و کارون گزارش می شود. تاثیر پدیده ENSO بر احتمال، بزرگی و شدت وقوع AMF (احتمال × بزرگی) در دوره اسفند - فروردین، به عنوان مهم ترین دوره وقوع AMF، بررسی گردیده است. نتایج نشان داد که برای ماههای اسفند و فروردین در حوضه های دز و کارون با وقوع پدیده ال نینو، احتمال وقوع مقادیر AMF بیشتر از متوسط حالت خنثی وجود دارد. این امر در مورد پدیده لانینا برعکس است. همچنین، شدت تغییرات AMF در حالت ال نینو بیش از لانینا است.

بر اثر تجمع ذرات روی بستر فیلترهای ماسه ای کند، لایه ای با ضخامت کم معروف به «اشموتسدک» تشکیل می شود. این لایه که از لحاظ بیولوژیکی فعال است، نقش مهمی در حذف ذرات توسط فیلتر دارد و عامل عمده افزایش افت هد در حین بهره برداری است. پس از مدتی با متراکم شدن «اشموتسدک» روی سطح بستر، فیلتر مسدود شده و باید تمیز شود. از آنجا که هزینه بهره برداری از فیلترها به تناوب تمیزکاری بستگی دارد، بنابراین هرچه فاصله دو مرحله تمیزکاری بیشتر شود، هزینه ها کاهش می یابند. در این مطالعه تاثیر اختلاط بستر بر عملکرد فیلترها، به خصوص بر زمان کارکرد آنها، مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور دو دستگاه فیلتر از لوله پی - وی - سی به قطر 24 و ارتفاع 160 سانتی متر، محتوی 60 سانتی متر ماسه با اندازه موثر 0.2 میلی متر و ضریب یکنواختی 2.3 ساخته شد. در طی 149 روز کارکرد فیلتر، 30 سانتی متر فوقانی فیلتر آزمایش، به طور یک روز در میان، بهم زده شد و عملکرد آن با فیلتر شاهد مقایسه گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با ایجاد اختلاط در بستر، افت هد به طور موثر کاهش یافته و مدت زمان کارکرد فیلتر بدون تاثیر منفی بر کیفیت آب خروجی به بیش از دو برابر افزایش پیدا می کند.

فاضلابهای بیمارستانی یکی از انواع فاضلابهای شهری است که با توجه به منبع تولید آن ممکن است حاوی عوامل پاتوژن و میکروارگانیسم های مختلف باشد. در صورتی که این فاضلابها به نحو مناسبی تصفیه شوند، می توان از پساب آنها برای مصارف آبیاری استفاده نمود. در این راستا امکان سنجی استفاده مجدد از پساب تصفیه خانه فاضلاب بیمارستان آتیه سازان در شهر همدان برای آبیاری فضای سبز بیمارستان مورد توجه قرار گرفت. سیستم تصفیه موجود، فرآیند لجن فعال از نوع هوادهی گسترده می باشد. دبی متوسط فاضلاب بیمارستان حدود 150 مترمکعب در روز است. در این تحقیق ضمن بررسی عملکرد تصفیه خانه فاضلاب بیمارستان آتیه سازان، پارامترهای کیفی فاضلاب خام و پساب اندازه گیری شده است. بر اساس آزمایش های به عمل آمده مقدار میانگین پارامترهای pH حدود 7.1، BOD حدود 238 میلی گرم بر لیتر،COD  در حدود 352 میلی گرم بر لیتر، MPN برای کل کلیفرم در حدود 5.5×106 عدد در 100 میلی لیتر و تخم انگل و نماتودها در فاضلاب خام 2340 عدد در لیتر بوده است. میانگین مقادیر پارامترهای pH حدود 7.5، BOD حدود 35میلی گرم بر لیتر،COD  حدود 77 میلی گرم بر لیتر، MPN برای کل کلیفرم 1561 عدد در 100 میلی لیتر، تخم انگل و نماتودها 575 عدد در لیتر و درصد سدیم برابر 61، در پساب خروجی بوده است. بر این اساس راندمان سیستم در حذف BOD، COD و MPN به ترتیب 85.3، 78.2 و 99.97 درصد بوده است. کیفیت فاضلاب تصفیه شده در مقایسه با استانداردهای موجود برای استفاده مجدد در فضای سبز از نظر کلیه پارامترها به جز درصد سدیم و MPN برای کل کلیفرم و تخم انگل و نماتود مطابقت دارد.