آب و فاضلاب
سال:1399 | دوره:31 | شماره:3 |تعداد مقالات:14

روش تحلیل معکوس جریان گذرا (ITA)، یکی از روش های موفق در زمینه شناسایی نشت در شبکه های آبرسانی است. با این وجود دستیابی به پارامترهای مجهول نشت مانند تعداد، مکان و مساحت نشت ها در این روش به دلیل استفاده از الگوریتم های فراکاوشی مانند الگوریتم ژنتیک (GA) نیازمند صرف هزینه و زمان محاسباتی زیادی است. هدف از این پژوهش ارایه راهکاری است که با حفظ ساختار محاسبات ITA، دقت و سرعت دسترسی به نتایج نیز افزایش یابد. در این پژوهش راهکار استفاده از مدل های جایگزین در فرایند بهینه سازی روش ITA مطرح شد. این مدل ها با تقلید از رفتار تابع هدف اصلی، تلاش می کنند با هزینه محاسباتی اندک، تا حد امکان بیشترین شباهت رفتاری را نسبت آن داشته باشند. در همین راستا الگوریتم بهینه سازی جدیدی بر پایه مدل جایگزین کریجینگ تحت عنوان الگوریتم GA-Kriging معرفی شد. در این الگوریتم با استفاده از ویژگی ساختاری مدل جایگزین کریجینگ و ارایه شاخصی به نام EI اصلاحاتی در انتخاب فرزندان الگوریتم GA انجام شد. به منظور ارزیابی الگوریتم GA-Kriging و مقایسه عملکرد آن با الگوریتم GA، از یک شبکه آبرسانی مرجع با هدف یافتن نشت استفاده شد. نتایج نشان داد که الگوریتم GA-Kriging با 52 درصد دقت بیشتر نتایج به دست آمده و صرفه جویی زمان محاسباتی به اندازه 75 درصد، نسبت به الگوریتم GA کارایی محاسباتی بیشتری دارد. این پژوهش نشان داد که استفاده مناسب از مدل های جایگزین در فرایند بهینه سازی می تواند سبب هوشمندتر شدن محاسبات، کاهش محاسبات تکراری و در نهایت، افزایش کارایی محاسباتی شود.

در این پژوهش با استفاده از تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات، بهینه سازی تامین آب نوبتی با هدف بیشینه سازی یکنواختی توزیع آب در شبکه و قابلیت اطمینان انجام شد. در ادامه با محاسبه برگشت پذیری به عنوان یک معیار کارایی به ارزیابی عملکرد سیستم پرداخته شد و نتایج حاصل از تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار با تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا مقایسه شد. به این منظور الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات و مدل تحلیل هیدرولیکیEPANET تلفیق شد و با اعمال تغییراتی در روند محاسبات هیدرولیکی، امکان تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار نیز مهیا شد. مدل ارایه شده، بر روی یک شبکه نمونه در چندین سناریوی کم آبی بررسی شد. مطابق نتایج به دست آمده، تابع هدف و یا به عبارتی یکنواختی توزیع آب برای سناریوهایی با تنش آبی کمتر، مقدار بیشتری دارد، به طوری که بیشترین مقدار، در حالت بدون کمبود حاصل شد. همچنین مقدار تابع هدف برای سناریوهای با تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار در حدود 20 درصد بیشتر از مقدار آن برای سناریوهای با تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا به دست آمد. با مقایسه مقدار به دست آمده برای معیار های کارایی سیستم، مشاهده شد که میزان برگشت پذیری شبکه ای و گرهی در اکثر سناریوهای با تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا بیشتر از سناریوهای با تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار بود که در توجیه آن می توان گفت که در تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا از آنجایی که تامین آب، بدون در نظرگیری مقدار فشار گرهی انجام می شود، بنابراین مقدار دبی ها واقعی نیست و حالت شکست در تامین آب مورد تقاضای گره ها به ندرت رخ می دهد. همچنین معیار برگشت پذیری، با بیشترین مقدار در حدود 99 درصد برای آستانه کارایی 70 درصد و در حالت گرهی به دست آمد. با استفاده از مدل های بهینه سازی، یکنواختی و عدالت توزیع آب بین گره های مصرف و در نتیجه رضایت ذی نفعان بیشینه می شود. در این راستا، استفاده از مدل های تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار، امکان شبیه سازی واقعی تر رفتار شبکه های توزیع آب را مهیا می کند.

توسعه اجتماعی و اقتصادی جوامع با آب گره خورده است و برای نیل به این هدف، در کشور خشک و نیمه خشک ایران سازگاری با شرایط کم آبی یکی از راه کارهای تسهیل کننده مدیریت بحران آب به شمار می رود. هدف پژوهش حاضر ارایه مدلی مبنی بر استراتژی رسانه به منظور سازگاری با کم آبی است. به این منظور، ابتدا از روش شناسی کیفی مبتنی بر روش نظریه برخاسته از داده ها با رویکرد سیستماتیک استراوس و کوربین استفاده شد و در نهایت به منظور وزن دهی به شرایط علی و استراتژی های به دست آمده، از تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، مهم ترین شرایط علی با وزن دهی به این ترتیب است: 1-پنهان کاری و دروازه بانی سلیقه ای، 2-اعتماد به رسانه های جایگزین، 3-فقدان دموکراسی رسانه ای. مهم ترین استراتژی ها پس از وزن دهی نیز به این صورت به دست آمد: 1-ارتقای سرمایه اجتماعی از طریق رسانه، 2-اعتماد آفرینی رسانه ای، 3-برقراری ارتباطات اثربخش، 4-رویکرد علم محور رسانه ای و استفاده از تاکتیک های رسانه ای.

میزان زیاد تبخیر از سطح آب، باعث کاهش قابل توجه استفاده بهینه از مخازن آب می شود. یکی از بزرگ ترین مشکلات آب سدها در ایران، از دست رفتن مقدار زیادی از آب از طریق تبخیر سطحی، به علت بالا بودن سرعت تبخیر است. در این پژوهش، کارایی گیاه عدسک آبی به عنوان یک پوشش دوستدار محیط زیست روی آب در کاهش تبخیر سطحی آب مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، یک سیستم پایلوت طراحی شد که شامل دو حوضچه شیشه ای (آکواریوم) بود. یک حوضچه (حوضچه گیاهی) به عنوان آکواریوم کشت گیاه و ایجاد پوشش گیاهی از آب سد بدون هیچ گونه افزودنی از مواد مغذی گیاهی پر شد و یک حوضچه دیگر (حوضچه غیر گیاهی) از آب سد بدون گیاه پر شد. دیواره آکواریوم ها با ورق آلومینیومی پوشانده شد تا نور فقط از بالای آکواریوم به آن تابیده شود. دو لامپ فلورسنت به عنوان منبع نور در بالای هر حوضچه قرار گرفت. دمای اتاق در 25 درجه سلسیوس ثابت و مدت زمان نوردهی در طول یک شبانه روز، روی 14 ساعت تنظیم شد و به مدت یک ماه، هر 24 ساعت میزان تبخیر آب با استفاده از مقدار تغییر ارتفاع آب در حوضچه ها اندازه گیری شد و اثر پوشش گیاهی، هوادهی و مقایسه پوشش زنده و غیرزنده عدسک آبی بررسی شد. نتایج نشان داد که میزان تبخیر در حوضچه گیاهی کمتر از حوضچه غیر گیاهی است. میزان تبخیر در حوضچه گیاهی و غیر گیاهی به ترتیب برابر با 75/23 و 60/32 درصد بود. همچنین اثر هوادهی بر کاهش تبخیر بررسی شد. هوادهی، رشد عدسک آبی را افزایش و میزان تبخیر را کاهش داد. همچنین نتایج نشان داد که عدسک آبی غیر زنده می تواند به عنوان پوشش روی آب برای کاهش تبخیر استفاده شود. مقایسه نتایج به دست آمده در محیط آزمایشگاه و هوای آزاد نشان داد که میزان تبخیر در هر دو آکواریوم گیاهی و غیر گیاهی در هوای آزاد نسبت به محیط آزمایشگاه بیشتر است.

تصفیه خانه های فاضلاب به منظور انجام عملیات تصفیه و دفع آلودگی ها در کنار سرمایه گذاری اولیه، نیازمند مصرف مواد و انرژی و نیروی انسانی هستند. در پژوهش حاضر با استفاده از شاخص اکو-بهره وری به ارزیابی جنبه های اقتصادی و محیط زیستی تصفیه خانه های فاضلاب التیمور و خین عرب پرداخته شد. نتایج نشان داد که مقدار شاخص اکو-بهره وری تصفیه خانه خین عرب برپایه مقدار بار آلی و مواد مغذی حذف شده و همچنین اثرات محیط زیستی چرخه عمر بزرگ تر از تصفیه خانه التیمور است. به منظور بهبود پایداری، سه سناریوی احداث واحد تولید کمپوست کشاورزی، کاهش مصرف انرژی و کاهش کلرزنی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که اگر بار آلی و یا مواد مغذی حذف شده به عنوان شاخص محیط زیستی انتخاب شود، سناریوی اول با شاخص اکو-بهره وری 09/0 و 14/0 میلیون ریال بر بار آلی حذف شده و یا 22/1 و 48/1 میلیون ریال بر مواد مغذی حذف شده، به ترتیب برای تصفیه خانه های التیمور و خین عرب، مناسب ترین گزینه است. همچنین اگر شاخص اکو-بهره وری با اثرات محیط زیستی چرخه عمر مورد توجه قرار گیرد، سناریوی دوم با شاخص اکو-بهره وری 103×44/2 و 103×90/2 میلیون ریال بر شاخص اثرات محیط زیستی چرخه عمر به ترتیب برای تصفیه خانه های التیمور و خین عرب بهترین گزینه است. این مطالعه نشان می دهد که تصفیه خانه های فاضلاب، نه تنها از منظر محیط زیستی، بلکه باید از دیدگاه اقتصادی نیز مورد توجه قرار بگیرند؛ در نتیجه، به منظور ارایه یک تحلیل و تجزیه جامع از تصفیه خانه های فاضلاب، این دو جنبه باید با یکدیگر در نظر گرفته شوند.

بیمارستان ها نقاط کانونی برای باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک ها هستند که از طریق سیستم فاضلاب به بیرون دفع می شوند. در این پژوهش شیوع آنزیم های بتالاکتاماز وسیع الطیف (ESBLs) در گونه های انتروباکتریاسه جداسازی شده از فاضلاب های بیمارستانی و شهری کرج بررسی شد. 100 ایزوله انتروباکتریاسه از فاضلاب های بیمارستانی و شهری کرج در طول تابستان سال 1397 جداسازی شدند. باکتری ها به وسیله تست های بیوشیمیایی و میکروبیولوژیکی شناسایی شدند. تست حساسیت آنتی بیوتیکی به وسیله روشKirby Baur انجام شد. تولیدکنندگان ESBLs با استفاده از آزمون دابل دیسک دیفیوژن توسط دیسک های ترکیبی مشخص شدند و با استفاده از پرایمرهای اختصاصی، شیوع ژن های blaTEM و blaSHV بررسی شد. در میان ارگانیسم های کشت شده بعد از اشریشیا کلی (73 درصد)، کلبسیلا اوکسی توکا (7 درصد) شایع ترین ارگانیسم بود. الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی به صورت زیر مشاهده شد: سفوتاکسیم 26 درصد، سفتازیدیم 15 درصد، سفتریاکسون 21 درصد و سفپیم 9 درصد. در مجموع 13 درصد از ایزوله ها مولد ESBLs بودند، که بر اساس نتایج حاصل ازPCR، 12 ایزوله (3/92 درصد) واجد ژن blaTEM و تمامی 13 ایزوله (100 درصد) واجد ژن blaSHV بودند. مقاومت آنتی بیوتیکی امروزه باید به عنوان یک آلودگی محیط زیستی در نظر گرفته شود و توانایی فرایندهای جدید تصفیه فاضلاب در از بین بردن باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک، به ویژه از پساب های بیمارستانی، ارزیابی شود.

کروم (VI) از طریق صنایع متالورژی، رنگسازی، آبکاری و دباغی به منابع آب وارد می شود. تجمع کروم در بافت های حیوانی و گیاهی می تواند موجب ایجاد خطرات جدی شود. کروم در انسان باعث ایجاد اختلال در کار کبد، کلیه و ریه می شود. هدف از انجام این پژوهش، حذف کروم (VI) از آب توسط جاذب نانوساختار مغناطیسی هسته/پوسته Fe3O4/CoO است. در این پژوهش، نانوذرات مغناطیسی هسته/پوسته Fe3O4/CoO با روش هم رسوبی ساخته شدند و به عنوان جاذب در حذف کروم (VI) از آب، به کار برده شد. جاذب Fe3O4/CoO با روش های ICP، XRD، TEM و VSM شناسایی شد. اثر pH محلول روی جذب سطحی کروم (VI) بر روی جاذب Fe3O4/CoO بررسی شد. نوع ایزوترم و سینتیک جذب سطحی کروم (VI) بر روی Fe3O4/CoO نیز بررسی شد. تصاویر TEM، تشکیل نانوذرات با ساختار هسته/پوسته را تایید کرد. آزمایش VSM خاصیت مغناطیسی نانوذرات را نشان داد. نتایج تجربی برازش بهتری با مدل ایزوترم فروندلیچ داشت. در یک عملیات جذب سطحی ناپیوسته، با به کاربردن 5/1 گرم از جاذب Fe3O4/CoO، 100 میلی لیتر محلول کروم (VI) با غلظت 50 میلی گرم در لیتر و pH برابر 3 و بعد از گذشت 24 ساعت، کارایی حذف کروم (VI) برابر با 04/89 درصد به دست آمد. نانوذرات هسته/پوسته مغناطیسی Fe3O4/CoO، علاوه بر این که جاذب خوبی برای حذف کروم (VI) از آب هستند، قابلیت جداسازی آسان از آب به وسیله یک نیروی مغناطیسی خارجی را نیز دارند.

تتراسایکلین از رایج ترین آنتی بیوتیک های مورد استفاده در درمان بیماری های عفونی است. ورود این ترکیب دارویی به محیط زیست می تواند منجر به مشکلات عدیده ای شود. این پژوهش با هدف بررسی کارایی حذف تتراسایکلین با فرایند سونوکاتالیزوری توسط سولفید روی دوپه شده با ساماریوم (Sm-ZnS) انجام شد. نانوذرات Sm-ZnS با روش هم رسوبی به کمک امواج فراصوت سنتز و استفاده شدند. آزمایش های سونوکاتالیزوری در بالن مجهز به حمام آب و تحت امواج فراصوت حاصل از پروب در شرایط عملیاتی مختلف انجام شدند. نتایج نشان داد که کارایی تخریب با افزایش مقدار کاتالیزور (از 2/0 تا 1 گرم در لیتر)، قدرت و زمان اعمال امواج فراصوت (به ترتیب از 30 تا 50 وات و 10 تا 30 دقیقه) افزایش می یابد، در حالی که با افزایش غلظت اولیه دارو (از 10 تا 30 میلی گرم در لیتر) کاهش می یابد. مدل سازی و بهینه سازی فرایند با طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ نشان داد تحت شرایط بهینه (غلظت اولیه تتراسایکلین برابر 15 میلی گرم در لیتر، مقدار Sm-ZnS برابر 4/0 گرم در لیتر قدرت امواج برابر 45 وات و مدت زمان 15 دقیقه) کارایی تخریب بیش از 97 درصد است. از بررسی های سینتیکی معلوم شد که فرایند سونوکاتالیزوری از مدل سینتیکی درجه اول ظاهری با ثابت سرعت min-1223/0 پیروی می کند. بر اساس یافته های به دست آمده می توان نتیجه گرفت که فرایند سونوکاتالیزوری با استفاده از کاتالیزور Sm-ZnS می تواند به عنوان روشی موثر و قابل دسترس برای حذف تتراسایکلین از فاضلاب و پساب صنایع دارویی استفاده شود.

با توجه به کمبود شدید منابع آب در کشور، بهره برداری از فاضلاب های تصفیه شده شهری در بخش کشاورزی، روش موثری در برطرف نمودن نیاز آبی گیاهان و همچنین کاهش آلودگی محیط زیست است. گیاه پالایی، به عنوان روشی طبیعی، با مخاطرات زیست محیطی کمتر برای رفع بسیاری از آلاینده ها، معرفی شده است. گیاه وتیور گراس (Vetiver zizanioides L. Nash) و گیاه نی (Phragmites australis) را می توان به عنوان دو گیاه مناسب به سبب ویژگی های فیزیولوژیک و مورفولوژیک دارای پتانسیل بالا در زمینه تصفیه فاضلاب ها و احیای زمین های با ارزش نام برد. پژوهش حاضر در راستای بهبود کیفیت شیرابه زباله با استفاده از گیاهان وتیورگراس و نی و کشت آن به صورت هیدروپونیک در محیط شیرابه زباله و ارزیابی کارایی آن در حذف و پالایش آلاینده ها انجام شد. به این منظور، پایلوتی به حجم کلی 200 لیتر از جنس فایبرگلاس تهیه شد. همچنین در تیمارها از دو تراکم گیاهی (2 تایی و 4 تایی بر960 سانتی متر مربع) و تیمار شاهد (بدون گیاه) و چهار زمان ماند (3، 7، 14 و21 روز)، در قالب طرح کاملا تصادفی استفاده شد. در پایان هر دوره، COD، نیترات و فسفات اندازه گیری و بررسی شد. نتایج نشان داد که میزان کاهش COD، BOD، فسفات و نیترات پس از مدت 21 روز برای مخزن حاوی گیاه وتیور به ترتیب 68، 60، 82 و 83 درصد و برای مخزن حاوی گیاه نی به ترتیب 65، 30، 60 و 63 درصد بود. همچنین، بهترین تراکم در انجام پالایش توسط گیاه وتیورگراس و گیاه نی در محیط بسته، تراکم 4 تایی بوده است. بر اساس نتایج این پژوهش، گیاهان وتیورگراس و نی پتانسیل خوبی در بهبود کیفیت شیرابه محل دفن پسماند دارند.

کادمیم یکی از فلزات سنگین تجزیه ناپذیر و بسیار سمی است که از منابع مختلف وارد محیط های آبی می شود. دستیابی به ذخایر آب پاک و سالم مستلزم در نظر گرفتن تمهیداتی برای حذف کادمیم از پساب ها، پیش از تخلیه در محیط زیست است. در این پژوهش، نانوکامپوزیت مغناطیسی NiFe2O4-CS با واکنش ایجاد اتصال عرضی میان کیتوزان و نانوذرات نیکل فریت (NiFe2O4) با استفاده از گلوتارآلدیید به عنوان عامل ایجادکننده اتصال عرضی تهیه شد. ساختار، مورفولوژی، و رفتار مغناطیسی NiFe2O4-CS با آنالیزهای FTIR، XRD، FE-SEM، EDX، و VSM مشخص شد. ویژگی جذب سطحی یون های کادمیم روی کامپوزیت CS-NiFe2O4 و عوامل موثر بر آن نظیر pH، زمان تماس، غلظت اولیه کادمیم، و حضور یون های فلزی خارجی به طور کامل بررسی شد. بازده حذف کادمیم با غلظت اولیه 10 میلی گرم در لیتر درpH برابر 7 و زمان 60 دقیقه با NiFe2O4-CS به 95 درصد رسید. چگالی بالای آمین و هیدروکسیل در کیتوزان، تشکیل کی لیت با یون های کادمیم را تسهیل می سازد و بازده فرایند جذب سطحی را افزایش می دهد. مدل سینتیکی شبه مرتبه اول، برازش بهتری با داده های تجربی جذب داشت و داده های تعادلی با همدمای جذبی لانگمیر به خوبی توصیف شدند. نتایج جذب/واجذب نشان داد که NiFe2O4-CS تهیه شده قابلیت استفاده مجدد در فرایند جذب سطحی را دارا است. مطابق نتایج این پژوهش، NiFe2O4-CS می تواند به عنوان یک جاذب بالقوه موثر در حذف کادمیم از پساب مورد استفاده قرار گیرد.

امروزه دفع پساب های حاوی جیوه یکی از مشکلات اساسی است. روش گیاه پالایی به دلیل مقرون به صرفه بودن و عدم نیاز به تجهیزات پیشرفته و افراد متخصص، بسیار رواج پیدا کرده است. ریحان از موثرترین گیاهان استفاده شده برای حذف آلودگی فلزات سنگین است که می تواند به عنوان یک گیاه ذخیره کننده در خاک مناطق آلوده استفاده شود. هدف از این پژوهش، بررسی امکان کاهش و حذف فلز سنگین جیوه از پساب های آلوده با استفاده از روش گیاه پالایی توسط گیاه ریحان است. در این پژوهش آزمایش ها در پنج سطح نیترات جیوه (5/0، 3، 5 و 10 میلی گرم در لیتر) بر روی گیاه ریحان و با 3 بار تکرار انجام شد. سپس نمونه برداری از آب زیر گلدان ها، اندام های گیاه ریحان (ریشه، ساقه، برگ) و خاک گلدان ها انجام شد و نمونه های برداشت شده آنالیز شد. با افزایش غلظت فلز جیوه، میزان درصد حذف جیوه در آب زیر گلدان ها افزایش یافت به طوری که بیشترین میزان درصد حذف در غلظت 10 میلی گرم در لیتر به میزان 97 درصد بود. بیشترین درصد باقیمانده جیوه در خاک، مربوط به غلظت 10 میلی گرم در لیتر جیوه و برابر 98 درصد و کمترین درصد مربوط به غلظت 5/0 میلی گرم در لیتر فلز جیوه معادل 13 درصد بود. در غلظت 10 میلی گرم در لیتر، بیشترین درصد باقیمانده فلز جیوه مربوط به ساقه گیاه با 92 درصد و کمترین درصد باقیمانده در این غلظت، مربوط به برگ گیاه با 42 درصد بود. به طور کلی میانگین درصد باقیمانده جیوه در اندام های ساقه و برگ کمتر از ریشه گیاه بود. در نتیجه امکان سنجی حذف فلز جیوه توسط گیاه ریحان توجیه می شود و می تواند به عنوان راهکاری نوین و نویدبخش در حذف یون فلز جیوه از پساب های صنعتی استفاده شود.

به دلیل افزایش انتشار پساب های نفتی و همچنین آلودگی های محیط زیستی نفت خام، جداسازی نفت و آب یک موضوع محیط زیستی جهانی محسوب می شود. در این پژوهش، غشاهای نانوکامپوزیت با اضافه نمودن مقدار مختلف از نانوبلورهای سلولزی (CNC) به غشای پلی سولفون (PSF) با هدف افزایش خاصیت ضدرسوبی غشا در مقابل تجمع ذرات نفت، سنتز شدند و سپس مشخصات غشای سنتز شده توسط آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) و تست زاویه تماس (CA) بررسی شد. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان داد که تخلخل و آب دوستی غشای ترکیبی PSF/NC به طور چشمگیری بهبود یافت. نتایج آزمایش های مرتبط با عملکرد سیستم اولترافیلتراسیون پساب های نفتی نشان دادند که غشای نانوکامپوزیت با 1 درصد CNC موجب افزایش 60 درصدی شار آب، دفع حدود 100 درصد ترکیبات نفتی و بازیابی مطلوب جریان آبی تا 4/94 درصد می شود. این یافته ها نشان داد که غشای نانوکامپوزیت ساخته شده، یک انتخاب مناسب برای تصفیه فاضلاب نفتی با غلظت کم نفت است.

از مشکلات مهم صنعت سنگ بری، مصرف زیاد آب، تصفیه و بازیافت پساب این صنعت است. در این پژوهش، امکان بازیافت و استفاده مجدد از پساب صنعت سنگ بری با استفاده از روش جداسازی ذرات جامد از مایع در هیدروسیکلون در شرایط عملیاتی مختلف بررسی شد. تاثیر پارامتر های عملیاتی نظیر افت فشار و غلظت سوسپانسیون بر عملکرد جداسازی، توسط دو نوع هیدروسیکلون با هندسه های متفاوت در شرایط آزمایشگاهی بررسی شد. آزمایش ها به روش سطح پاسخ RSM، مدل CCD با استفاده از نرم افزار Design Expert طراحی شد. قطر ذرات با استفاده از دستگاه Particles size analysis اندازه گیری شد و شکل ذرات با دستگاه SEM تصویربرداری شد. با افزایش فشار ورودی، شدت جریان عبوری از هیدروسیکلون افزایش یافت که برای هیدروسیکلون نوع اول بیشترین دبی، 203 میلی لیتر در ثانیه و هیدروسیکیون نوع دوم، 268 میلی لیتر در ثانیه به دست آمد. نتایج نشان داد که با افزایش فشار ورودی، بازده جداسازی افزایش می یابد. با تحلیل نتایج، بهترین بازده جداسازی برای هیدروسیکلون نوع اول 90 درصد و برای هیدروسیکلون نوع دوم 4/90 درصد به دست آمد. با توجه به مقایسه روش هیدروسیکلون نسبت به روش های موجود می توان به این نتیجه رسید که روش هیدروسیکلون، یک روش کاملا اقتصادی و بهینه برای بازیافت پساب و استفاده مجدد آب برای صنعت سنگبری است.

روش های تحلیل هیدرولیکی شبکه های توزیع آب به دو نوع تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر تقاضا (DDSM) و تحلیل هیدرولیکی مبتنی بر فشار (PDSM) تقسیم می شوند. در تحلیل DDSM فرض بر این است که دبی موجود در گره های مصرف، مستقل از فشار گرهی و همواره با دبی درخواستی در آنها برابر است. اما در تحلیل PDSM که نتایج بسیار واقعی تری نسبت به روش قبلی دارد، فرض استقلال بین دبی موجود و فشار در گره رد شده است. در جدیدترین روابط فشار-دبی استفاده شده در تحلیل PDSM، دبی گرهی به دو قسمت دبی حجمی و دبی وابسته به فشار تقسیم بندی شده است. در این روابط سهم دقیق دبی های حجمی و وابسته به فشار مشخص نیست و سهمی 50 درصدی برای هر کدام از آن ها در نظر گرفته شده است. در این پژوهش با انجام اندازه گیری های میدانی، میزان مصارف آب شرب حجمی و وابسته به فشار، تعیین و رابطه فشار-دبی اصلاح شد. سپس تاثیر اصلاح رابطه فشار-دبی در خروجی مدل تحلیل هیدرولیکی PDSM بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که مقدار سهم در نظر گرفته شده برای مصارف آب حجمی و وابسته به فشار در روابط فشار-دبی پیشین با واقعیت مطابقت ندارد. استفاده از رابطه فشار-دبی اصلاح شده منجر به افزایش کل دبی خروجی از مخزن در مدل هیدرولیکی می شود. در شهرهایی نظیر اشنویه، مصارف حجمی حدودا 13 درصد و مصارف وابسته به فشار حدودا 87 درصد مصرف کل آب شرب را تشکیل می دهند.