فهرست مطالب

آب و فاضلاب - پیاپی 112 (بهمن و اسفند 1396)

مجله آب و فاضلاب
پیاپی 112 (بهمن و اسفند 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/10/12
  • تعداد عناوین: 10
|
  • ابوالفضل فرزی، سید مهدی برقعی، منوچهر وثوقی صفحات 1-9
    هالوفیت ها گیاهانی هستند که قادراند غلظت های بالای نمک را تحمل کنند. این گیاهان کاربردهای متعددی دارند که یکی از آن ها گیاه پالایی آلاینده های مختلف از محیط زیست است. گیاه پالایی نمک توسط گیاهان هالوفیت اخیرا مورد توجه محققان واقع شده است. در این مقاله گیاه پالایی نمک از محلول ها با استفاده از گیاه هالوفیتی سالیکورنیا اروپایی مورد مطالعه قرارگرفت. گیاه سالیکورنیا اروپایی با استفاده از سیستم کاشت هیدروپونیک و در سه سطح شوری مختلف (هدایت الکتریکی تقریبا برابر با 2000، 6000 و 10000 میکروزیمنس بر سانتی متر) با زمان ماند 7 روز و با سه تکرار برای هر سطح شوری کشت داده شد و پارامترهای هدایت الکتریکی (EC)، غلظت یون های کلسیم، منیزیم، سدیم و کلراید و نیز نسبت جذب سدیم (SAR) قبل و بعد از تصفیه توسط گیاه مذکور اندازه گیری و درصدهای متوسط کاهش پارامترهای مذکور محاسبه شد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که این گیاه مقادیر EC را در سطوح شوری EC~2000 μs/cm ، EC~6000 μs/cm و EC~10000 μs/cm به ترتیب 75/16، 05/17 و 11/18 درصد، یون کلسیم را 71/28، 18/27 و 43/40 درصد، منیزیم را 64/31، 35/25 و 46/17 درصد، سدیم را 41/20، 29/17 و 89/23 درصد و کلراید را 24/23، 84/18 و 16/22 درصد کاهش داده است. براساس نتایج این تحقیق گیاه سالیکورنیا اروپایی که به عنوان یکی از گزینه های استفاده زراعی با قابلیت آبیاری توسط آب های شور مطرح است، می تواند به عنوان گزینه مناسبی برای گیاه پالایی نمک نیز مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: گیاه پالایی نمک، هیدروپونیک، شوری، سالیکورنیا، هالوفیت
  • سونا چاوشی، قربان عسگری، عبدالمطلب صید محمدی صفحات 10-20
    چکیده
    2 و 4 دی کلروفنل یکی از فراوان ترین و رایج ترین آلاینده هایی است که به طور گسترده در پساب صنایع مختلف یافت می شود. میزان تجزیه این آلاینده قبل از تخلیه فاضلاب به آب های پذیرنده اثرات متفاوتی بر سلامت و محیط زیست دارد. از این رو در این پژوهش حذف 2 و 4 دی کلروفنل از محیط های آبی با استفاده از فرایند UV-LED/TiO2 مورد بررسی قرارگرفت. در این مطالعه تجربی، حذف 2 و 4 دی کلروفنل با استفاده از اشعه ماوراء بنفش LED در حضور TiO2 در یک راکتور با مقیاس آزمایشگاهی بررسی شد. تاثیر پارامترهای بهره برداری از جمله pH محلول، در بازه 3 تا 11، غلظت اولیه 2و4 دی کلروفنل 50 تا 200 میلی گرم در لیتر، غلظت TiO2 003/0 تا 025/0 مول بر لیتر و تاثیر شدت یونی بررسی شد. غلظت نهایی ماده آلی با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری
    DR 5000 در طول موج 500 نانومتر تعیین شد. نتایج این پژوهش نشان داد که حذف 2 و4 دی کلروفنل تحت تاثیر پارامترهای مختلف بهره برداری بوده و بیشترین کارایی حذف در pH برابر 3 با اضافه کردن 012/0 مول در لیتر دی اکسید تیتانیم و در غلظت اولیه 50 میلی گرم در لیتر ماده آلی و به میزان 82/95 درصد به دست آمد. در استفاده مجزا از UV-LED و TiO2 کارایی حذف به ترتیب 11/32 و 56/36 درصد بود. همچنین، حداکثر کارایی حذف COD در شرایط بهینه بهره برداری 5/71 درصد به دست آمد و نتایج بیانگر عدم تاثیر گذاری به تغییرات شدت یونی در حذف ماده آلی بود. نتایج این پژوهش نشان داد که فرایند ترکیبی UV-LED/TiO2 در شرایط بهینه بهره برداری، امکان استفاده به عنوان یک فناوری نوظهور به منظور تصفیه فاضلاب های صنعتی حاوی 2 و 4 دی کلروفنل را دارد.
    کلیدواژگان: UV-LED، TiO2، 2 و4 دی کلروفنل، محیط های آبی
  • صادق قاسمی، رویا مافی غلامی صفحات 21-29
    فلز سرب کاربردهای زیادی در صنایع گوناگون دارد. به دلیل سمی بودن این فلز، تخلیه پساب های صنعتی حاوی آن، خطرات جبران ناپذیری برای محیط زیست و اکوسیستم های زنده دارد. این پژوهش با هدف بررسی استفاده از خاک اره درخت اوکالیپتوس به عنوان جاذبی ارزان قیمت برای حذف سرب از پساب انجام شد. آزمایش ها در سیستم ناپیوسته انجام شد و تاثیر پارامترهای pH، مقدار جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه سرب مورد بررسی قرار گرفت. باتوجه به نتایج، حداکثر راندمان جذب سرب 25/96 درصد بود که در pH و زمان تماس 7 و 30 دقیقه و مقدار جاذب 10گرم در لیتر به دست آمد. با افزایش غلظت اولیه سرب مقدار فلز جذب شده و درصد حذف افزایش یافت. داده های این مطالعه تطابق خوبی با ایزوترم لانگمیر نشان دادند. آنالیز سینتیک نشان داد که جذب سرب با مدل سینتیکی جذب مرتبه دوم مطابقت دارد (998/0=R2). با توجه به راندمان بالای حذف سرب توسط خاک اره درخت اوکالیپتوس می توان از این روش به عنوان روشی کارآمد و ارزان قیمت برای جذب سرب استفاده نمود.
    کلیدواژگان: حذف سرب، خاک اره درخت اوکالیپتوس، جذب سطحی، جاذب های ارزان قیمت
  • طاهره دهداری، لاله دهداری صفحات 30-38
    با توجه به بحران خشکسالی در ایران و لزوم صرفه جویی در مصرف آب و شناخت عوامل تعیین کننده آن، در این پژوهش تلاش شد کارایی متغیرهای تئوری رفتار برنامه ریزی شده در پیش بینی رفتار دانشجویان برای صرفه جویی در مصرف آب مورد مطالعه قرار گیرد. برای انجام پژوهش از روش پیمایش استفاده شد و طی آن پرسشنامه آن در میان 122 دانشجوی دختر ساکن در خوابگاه های دانشگاه یزد توزیع شد. در نهایت داده ها توسط روش های آماری SPSS تحلیل شدند. نتایج پژوهش نشان داد که متغیرهای قصد رفتاری و کنترل رفتاری درک شده، توانستند 44 درصد تغییرات رفتار دانشجویان برای صرفه جویی در مصرف آب را توضیح دهند. ضمنا دو سازه هنجارهای ذهنی و کنترل رفتاری درک شده توانستند 34 درصد تغییرات قصد دانشجویان برای صرفه جویی در مصرف آب را توضیح دهند. بنابراین آن دسته از دانشجویانی که قصد بیشتر برای انجام رفتار صرفه جویی در مصرف آب داشته و معتقد بودند که تسلط بهتری بر رفتار خود برای صرفه جویی دارند، در نهایت رفتار بهتری برای صرفه جویی در مصرف آب داشتند.
    کلیدواژگان: صرفه جویی در مصرف آب، تئوری رفتار برنامه ریزی شده، دانشجو، یزد
  • نیلوفر صبوری، جوانشیر عزیزی مبصر، اسدالله اسدی صفحات 39-47
    آرسنیک یکی از خطرناک ترین آلاینده های منابع آب است که سلامت انسان و سایر موجودات را تهدید می کند. بنابراین حذف آرسنیک از منابع آب در اولویت برنامه های بهداشتی قرار دارد. راه های مختلفی برای حذف آرسنیک وجود دارد. در این پژوهش از دو روش اسمز معکوس و نانوذرات آهن صفر ظرفیتی در مقیاس آزمایشگاهی استفاده شد. برای انجام آزمایش، متغیرهای دما، غلظت آرسنیک، pH، غلظت نانوذره آهن و زمان اختلاط در نظر گرفته شد. نتایج پژوهش نشان داد در هر دو روش اسمز معکوس و استفاده از نانوذره آهن، با افزایش غلظت آرسنیک کارایی حذف افزایش یافته است. برای غلظت 5/1 میلی گرم در لیتر به ترتیب با 98 و 2/95 درصد حذف آرسنیک، بیشترین راندمان به دست آمد. در روش اسمز معکوس تاثیر دما وpH مشابه بود و با افزایش این دو متغیر درصد حذف آرسنیک نیز افزایش یافت. در روش اسمز معکوس درصد حذف آرسنیک در pH برابر9 و دمای 30 درجه سلسیوس، به ترتیب برابر 98/95 و 56/96 به دست آمد. نتایج پژوهش نشان داد که افزایش زمان اختلاط و دما در روش حذف آرسنیک با نانوذره آهن باعث افزایش کارایی حذف آرسنیک و افزایش pH باعث کاهش آن می شود.
    کلیدواژگان: آرسنیک، اسمز معکوس، نانوذره آهن صفر ظرفیتی، حذف، محیط آبی
  • پروین ناهید، حمیدرضا کریمی نیا، احسان بنایان اصفهانی، محدثه خراسانی زاده صفحات 48-54
    در بین روش های تصفیه فاضلاب، روش های بیولوژیکی به دلیل هزینه های پایین تر و راندمان مناسب تر، کاربرد گسترده تری دارند. راکتورهای زیستی غشایی در برخی از تصفیه خانه های فاضلاب به کار می روند که گرفتگی غشاء آنها موضوع بسیار مهمی است. در میان کمیت های موثر در کنترل گرفتگی غشاء، تاثیر شار بحرانی اثبات شده است. شار بحرانی تحت تاثیر سه گروه اصلی متغیر شامل متغیرهای لجن، متغیرهای عملیاتی و نوع غشاء است. در این تحقیق اثرات برخی فاکتورها روی شار بحرانی در یک بیوراکتور غشایی مستغرق آزمایش شد. متغیرهای اختلاف فشار دو سر غشاء، میزان غلظت پروتئین و کربوهیدرات موجود در ترکیبات پلیمری خارج سلولی و تولیدات میکربی محلول، همچنین تاثیر بعضی از متغیرهای عملیاتی مانند حالت مکش متناوب و مکش پیوسته در دو محدوده از غلظت لجن که مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با افزایش میزان شار، نرخ گرفتگی غشاء افزایش می یابد. نتایج اثرات EPS روی CF نیز نشان می دهد که هیچ رابطه ای بین این دو دیده نمی شود، شاید به این دلیل که EPS بیشتر به صورت فلاک ها یا لخته های بزرگ تر موجود است. همچنین نتایج حاکی از ارتباط معکوس شار بحرانی با غلظت بخش کربوهیدرات از تولیدات میکربی محلول می باشد و به عنوان نتیجه اصلی، اثر مثبت حالت های استراحت در مکش متناوب روی کنترل گرفتگی غشاء نیز مشاهده شد.
    کلیدواژگان: گرفتگی غشا، شار بحرانی، تولیدات میکربی محلول
  • پیمانه عطابخش، محمد مهدی امین، مجید هاشمی، اسماعیل گرجی زاده صفحات 55-61
    یکی از دلایل عملکرد ضعیف فیلترها ناشی از شستشوی معکوس آنهاست. این پژوهش با هدف ارزیابی فرایند فیلتراسیون و عملکرد فیلترهای شنی تصفیه خانه آب اصفهان پس از شستشوی معکوس و با بررسی کدورت و شمارش زئوپلانکتون ها انجام شد. مدت زمان این بررسی چهار ماه بود و در فیلترهای شنی فاز 1 و 2 تصفیه خانه انجام شد. به منظور بررسی عملکرد پس از فیلتراسیون، میزان کدورت و شمارش میکروسکوپی بررسی شد. میانگین تغییرات کدورت و شمارش زئوپلانکتون های نماتد و روتیفر در زمان های مختلف بعد از شستشوی معکوس مورد بررسی قرار گرفت. نقطه شکست کدورت و کاهش زئوپلانکتون ها بعد از زمان 15 تا 20 دقیقه شستشوی معکوس رخ داد. تعداد نماتدها و روتیفرها در فاز 1 تا زمان 10 دقیقه، به ترتیب 13 و 12 عدد در لیتر افزایش یافت و در زمان 20 دقیقه، به ترتیب به 7 و 9 عدد کاهش پیدا کرد. در فاز 2 نیز در زمان 20 دقیقه تعداد نماتدها و روتیفرها به ترتیب به 8 و 6 عدد در لیتر کاهش یافت. این تغییرات بر اساس آزمون t معنی دار بود (p<0.001). کدورت آب خروجی فیلترها نیز بعد از زمان 15 تا 20 دقیقه به کمتر ازNTU 2/0 رسید. برای محدود شدن تعداد ذرات معلق و ارگانیسم ها در آب خروجی بهتر است فیلتر 20 دقیقه بعد از شستشوی معکوس در مدار قرار گیرد.
    کلیدواژگان: تصفیه خانه آب اصفهان، شستشوی معکوس، فیلتراسیون، کدورت، زئوپلانکتون
  • مرضیه فتاحی، کیانا پیوندی، فرشاد ورامینیان صفحات 62-70
    به دلیل افزایش جمعیت و گسترش فعالیت های صنعتی و محدود بودن منابع آب، بسیاری از کشورها با مشکل کمبود آب شیرین مواجه هستند. در این شرایط رویکرد استفاده از آب های شور و شیرین سازی آنها اجتناب ناپذیر است. در سراسر جهان برای نمک زدایی از آب شور دریا از دو نوع فناوری اصلی غشایی و گرمایی استفاده می شود. در این مطالعه، شیرین سازی آب شور با استفاده از روش انجمادی مستقیم و روش هیدرات انجام شد. مواد مورد استفاده در آزمایش آب مقطر، نمک های سدیم کلراید و سدیم برماید می باشند. برای یافتن مدت زمان مناسب برای آزمایش انجمادی و هیدرات، رشد کریستال توسط دوربین میکروسکوپی مورد بررسی قرار گرفت. دستگاه آزمایشی شامل یک راکتور ساکن با دو استوانه هم محور بود. با ایجاد سرمایش درون استوانه داخلی، کریستال های یخ در جداره بیرونی آن تشکیل می شود، به این ترتیب غلظت نمک در شورابه باقیمانده افزایش می یابد. میزان حذف نمک در آب شور با استفاده از دستگاه هدایت سنج الکتریکی اندازه گیری شد. نمک در غلظت پایین به عنوان ایجاد سایت برای هسته زایی عمل می کند، در نتیجه می تواند به عنوان تسریع کننده در نظر گرفته شود. نتایج نشان می دهد که در روش انجمادی با افزایش غلظت نمک، میزان حذف نمک از آب شور کاهش می یابد. ولی در روش هیدرات روند متفاوتی مشاهده شد به گونه ای که در غلظت های بسیار پایین درصد حذف کمتری مشاهده شد و در غلظت های بالاتر درصد حذف نمک بیشتر شد تا در نهایت به مقدار ثابتی نزدیک شد. نتایج نشان داد که در مجموع راندمان جداسازی نمک در روش هیدرات بالاتر از روش انجمادی است. به منظور بررسی اثر اندازه آنیون در راندمان جداسازی، آزمایش انجمادی و هیدرات بر روی دو نمک NaCl وNaBr که کاتیون مشترک و آنیون مختلف دارند در غلظت های مختلف انجام گرفت تا علاوه بر تاثیر غلظت نمک، افزایش اندازه آنیون بر بازدهی فرایند حذف نمک نیز مورد بررسی قرار گیرد. نتایج نشان می دهد که در مجموع راندمان جداسازی نمک در روش هیدرات بالاتر از روش انجمادی است و همچنین هر چه شعاع یونی بیشتر شود، احتمال حضور یون در شبکه کریستالی کمتر می شود و در نتیجه راندمان جداسازی نمک افزایش می یابد. از طرف دیگرنمک در غلظت پایین به عنوان ایجاد سایت برای هسته زایی عمل می کند، در نتیجه می تواند به عنوان تسریع کننده در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: جداسازی یون، روش انجمادی، روش هیدرات، راکتور ساکن، آب شور
  • علی دهنوی، ثمانه توکلی امینیان، مسعود روحبخش معیاری صفحات 71-79
    از هیدروسیکلون برای جداسازی جامدات معلق سنگین تر از آب از جمله ماسه و سیلت استفاده می شود. در این تحقیق پس از شناسایی تمام فاکتورهای موثر بر عملکرد هیدروسیکلون ها، نسبت به بهینه سازی متغیرهای تاثیر گذار با روش طراحی آزمایش تاگوچی اقدام شد. با هدف بهینه سازی عملکرد هیدروسیکلون در حذف ماسه از آب، 18 هیدروسیکلون بر اساس متغیرهای تاثیرگذار شامل قطر ورودی، قطر سرریز، قطر ته ریز، قطر بدنه هیدروسیکلون، ارتفاع بخش استوانه ای، ارتفاع کل و نیز ارتفاع دیافراگم، طراحی، ساخته و مورد آزمایش قرار گرفت. برای بهینه سازی این هیدروسیکلون ها، از دو غلظت حداقلی و حداکثری جامدات معلق (شن و ماسه) اخذ شده از نمونه های چا ه های سطح شهر مشهد به ترتیب معادل20 و 100 میلی گرم در لیتر و با توزیع مشاهده شده، استفاده شد. نتایج آنالیزهای آماری نشان داد که در شرایط بهینه، نسبت قطر ورودی و قطر سرریز به قطر هیدروسیکلون، مشابه و معادل 225/0 و قطر ته ریز به آن معادل 15/0 است. همچنین نسبت ارتفاع بخش استوانه ای و ارتفاع دیافراگم به ارتفاع کل هیدروسیکلون نیز به ترتیب 12/0 و 08/0 تعیین شد. علاوه براین، راندمان جرمی حذف ماسه ها در شرایط بهینه و بسته به تکرارهای مختلف، بین 9/95 تا 4/98 درصد پیش بینی شد. این در حالی است که با ساخت هیدروسیکلون بهینه و آزمایش آن در سه تکرار، این رقم بالغ 1/1±2/97 درصد بود. مقایسه نتایج راندمان جرمی پیش بینی شده توسط روش تاگوچی نسبت به مقادیر واقعی اندازه گیری شده که با ساخت هیدروسیکلون بهینه انجام شد، نشان داد که نتایج مورد نظر بسیار به هم نزدیک هستند. نسبت های هندسی تعیین شده در این تحقیق نیز عموما در محدوده بین حداقل و حداکثر نسبت های ارائه شده در هیدروسیکلون های به کار رفته در معدن کاری است. از این نسبت ها و پس از افزایش مقیاس، می توان در ساخت هیدروسیکلون های خاص ماسه زدایی از آب استفاده نمود.
    کلیدواژگان: عملکرد هیدروسیکلون، نسبت های هندسی هیدروسیکلون، حذف ماسه، بهینه سازی هیدروسیکلون
  • محمدرضا فدایی تهرانی، فرهاد شفیعی، راحله فیضی صفحات 80-89
    تعیین گستره و سرعت توسعه هاله آلودگی در منابع آب گامی اساسی در طراحی شیوه پاکسازی است. این فرایند به ویژه برای منابع آب زیرزمینی به دلیل دسترسی دشوار و تعدد متغیر ها پیچیده است. در پژوهش حاضر، روش پردازش تصاویر برای تعیین ناحیه آلودگی و تحلیل میزان پخش مواد همراه جریان تراوش در محیط متخلخل پیشنهاد شده است. علاوه بر الگوریتم پردازش تصاویر در نرم افزار MATLAB، از تحلیل کمترین مجموع مربعات و حل معادله پخش نیز استفاده شد و ضرایب هیدرودینامیکی پخش در بستر های متخلخل در محدوده وسیعی از زمان و مکان بدون ایجاد اغتشاش و با دقت قابل قبول محاسبه شد. تحلیل و راستی آزمایی نتایج نشان دهنده دقت مناسب و محدود بودن خطا به کمتر از 11 درصد بود، لذا این روش در مطالعه پدیده پخش از کارایی لازم برخوردار است. در این پژوهش تخمین ضریب پخش پذیری به عنوان تابعی از مشخصات محیط متخلخل و عدد پکله ارائه شد، به طوری که این ضریب در محیط با دانه بندی بین 5/0 تا 3 میلی متر در دامنه 002/0 تا 0028/0 متر به دست آمد که نشانگر تاثیر زیاد دانه بندی بر روی ضریب پخش پذیری است.
    کلیدواژگان: پردازش تصاویر، ضرایب پخش، تصفیه درجا، آب زیرزمینی، هاله آلودگی، محیط های متخلخل
|
  • Abolfazl Farzi, Mehdi Borghei, Manouchehr Vossoughi Pages 1-9
    Halophytes are plants able to tolerate high salt concentrations. Among the many applications they have found, one is the phytoremediation of pollutants from the environment. Salt phytoremediation by halophytes is a field of research that has recently attracted the attention of researchers in the field. The present study is devoted to the phytoremediation of salt using the halophytic plant Salicornia europaea. The hydroponic system was employed at three salinity levels (EC~ 2,000, 6,000, and 10,000 µs/cm) with a retention time of 7 days. Electrical Conductivity (EC) and concentrations of calcium, magnesium, sodium, and chloride ions were measured before and after treatment with S. europaea. Finally, reductions in the parameter were calculated and reported as percents. The plant was found capable of reducing EC by 16.75, 17.05, and 18.11% for calcium ion concentrations of 28.71, 27.18, and 40.43%, magnesium ion concentrations of 31.64, 25.35, and 17.46%, sodium ion concentrations of 20.41, 17.29, and 23.89%, and chloride ion concentrations of 23.24, 18.84, and 22.16% at EC~2,000, 6,000, and 10,000 µs/cm, respectively. S. europaea is a crop that can be irrigated with saline water. Based on the results of this study, it may be recommended as a potential candidate for salt phytoremediation.
    Keywords: Salt Phytoremediation, Hydroponics, Salinity, Salicornia, Halophyte
  • Sona Chavoshi, Gorban Asgari, Abdolmotaleb Seid-Mohammadi Pages 10-20
    2, 4-Dichlorophenol is one of the most common and abundant pollutants widely found in various industrial effluent. The obvious effect of this organic compound on health and environment depends on enhancing the degradation efficiency of this aqueous pollutant before wastewater being discharged into the receiving water. Therefore, in this study, removal of 2, 4-dichlorophenol from aqueous solution was investigated through using UV-LED/TiO2 process. In this experimental study, removal of 2, 4-DCP in the presence of TiO2 by using UV-LED in a bench scale reactor was examined. The effects of operational parameters such as pH (3-11), initial concentration of 2, 4-DCP (50-200mg/L), TiO2 concentration (0.003-0.025mol/L) and ionic strength were evaluated. The results indicated that removal of 2, 4-DCP was influenced by different operational parameters. The highest 2, 4-DCP removal rate were obtained at pH=3 by adding 0.012 mol/L of TiO2 to solution with an initial concentration of 50mg/L of 2, 4-DCP which more than 95.82% of 2, 4-DCP was removed. While UV-LED and TiO2 were used separately, the 2, 4-DCP removal efficiency was 32.11% and 36.56%, respectively. Also, the results indicated that maximum COD removal rate was 71.5% in optimum condition and also indicated lack of impact on ionic strength changes for removal of organic material. The results indicated that combined TiO2/UV-LED process in optimal conditions can be used as a new technology for treatment of various industrial wastewater containing 2, 4-DCP.
    Keywords: UV-LED, TiO2, 2, 4-Dichlorophenol, Aqueous Solution
  • Sadegh Ghasemi, Roya Mafi Gholami Pages 21-29
    Lead is a heavy metal which has many applications in different industries. Due to toxicity of lead, discharging industrial effluents which contain these ions will bring irreversible risks to the environment and living ecosystems. The objective of this study is to analyse the use of Eucalyptus sawdust as a cheap adsorbent for lead removal from effluent. The experiments were conducted in batch system and the effect of pH, the amount of adsorbent, contact time and the initial concentration of lead were examined. Noticing the results, the maximum efficiency of lead adsorption is 96.25% which was obtained in pH of 7 and contact time of 30 minutes and 10 g/L of adsorbent. By increasing the initial concentration of lead, the adsorbed metal and removal percentage also increased. Achieved data from this study indicated a good compatibility with Langmuir adsorption isotherm. Kinetic analysis indicated that lead adsorption matches with the second-order kinetic adsorption model (R2=0.998). Noticing the high efficiency of lead removal by Eucalyptus sawdust, this method could be used as an effective and cheap adsorbent for lead removal.
    Keywords: Lead Removal, Eucalyptus Sawdust, Adsorption, Low-cost Adsorbent
  • Tahereh Dehdari, Laleh Dehdari Pages 30-38
    Noticing drought crisis in Iran and importance of water conservation and recognizing its determinants, this research attempted to study the applicability of the theory of planned behavior variables in predicting water conservation behaviors among college students. Survey method was used for this research and questionnaires were distributed among 122 female college students resided in dormitories of Yazd University. Finally, collected data were analysed by SSPS statistical method. The results indicated that behavioral intention and perceived behavioral control variables were able to predict 44% of variance in water conservation practices among participants. Also, two structures of subjective norms and perceived behavioral control explained 34% of variance in behavioral intention for water conservation among participants. College students who had more intention for water conservation and believed to have more control over their behavior for water conservation, behaved better in conserving water accordingly
    Keywords: Water Conservation, Theory of Planned Behavior, College Student, Yazd
  • Niloofar Saboori, Javanshir Azizi Mobaser, Asadolah Asadi Pages 39-47
    Arsenic is one of the most hazardous pollutants of water resources which threaten human health as well as animals. Therefore arsenic removal from water resources is the priority of health programs. There are several ways to remove arsenic. In this study, reverse osmosis and zero-valent iron nanoparticles methods have been used in a laboratory scale. To perform the test, the variables of temperature, arsenic concentration, pH, iron nanoparticle concentration and mixing time were considered. The results indicated that in both methods of reverse osmosis and iron nanoparticle, through increasing arsenic concentration, arsenic removal efficiency has been also increased. At concentration of 1.5 mg per litre in reverse osmosis method, the maximum efficiency was achieved by 98% and 95.2% removal of arsenic respectively. The effect of temperature and pH were similar in reverse osmosis; by increasing these two variables, arsenic removal percentage also increased. The highest removal rates of 95.98% and 95.56% were observed at pH 9 and Temperature 30oC respectively. The results indicated that in iron nanoparticles method the arsenic removal efficiency increases by increasing mixing time and temperature, while it decreases with increasing pH.
    Keywords: Arsenic, Reverse Osmosis, Zero Valent Iron Nanoparticle, Removal, Aqueous Solutions
  • Parvin Nahid, Hamidreza Kariminia, Ehsan Banayan, Mohadesseh Khorasanizadeh Pages 48-54
    Biological processes of wastewater treatmnent have found wide applications due to their lower costs and higher efficiency. Membrane bioreactors (MBR’s) form one group of such processes in which membrane fouling is of great importance. Efficiency of critical flux (CF) has been proved to be a parameter effective in fouling control (CF). CF is itself influenced by three main groups of variables that include sludge parameters, operating conditions, and membrane types. In this stidy, the effects of such factors as trans-membrane pressure, protein and carbohydrate concentrations in extracellular polymeric substances (EPS), and soluble microbial products (SMP) on CF were investigated in a submerged MBR. Moreover, the effects of such operating conditions as periodic and continuous suctions at two sludge concentrations were studied. It was found that increasing flux led to enhanced membrane fouling rates. Extracellular polymeric substances (EPS) were found to have no relations with critical flux (CF), probably because EPS are mostly found as bigger flocks. Finally, a reverse relationship was established between CF and carbohydrate concentration of the SMP. Membrane fouling control was observed to be positively affected by the rest modes during periodic suctions.
    Keywords: Membrane Fouling, Critical Flux, SMP
  • Paymaneh Atabakhsh, Mohammad Mehdi Amin, Majid Hashemi, Esmaeel Gorjizadeh Pages 55-61
    One of the reasons for poor performance of filters is their being backwashed. The purpose of this study is to evaluate filtration process and sand filters operation after being backwashed through examining turbidity and zooplanktons in Esfahan water treatment plant. This study was conducted during 4 months in the sand filters (phase 1 & 2) of the treatment plant. Turbidity and microscopic counting were studied to assess the performance after filtration. The average for turbidity variations and nematodes & rotifers counting were evaluated in different times after backwash. Turbidity break point and zooplanktons reduction occurred after 15-20 minutes of backwash. The number of nematodes and rotifers in phase 1 after 10 minutes increased respectively by 13 and 12 numbers per liter and within 20 minutes, it reduced to 7 and 9 numbers, respectively. Also after 20 minutes in phase 2, the number of nematodes and rotifers decreased respectively by 8 and 6 per liter. This changes were significant based on t-test (p
    Keywords: Isfahan Water Treatment Plant, Backwash, Filtration, Turbidity, Zooplanktons
  • Marzieh Fattahi, Kiyana Peyvandy, Farshad Varaminian Pages 62-70
    The growing population and enhanced industrial activities coupled with limitations on freshwater availability have led to efforts to desalinate salt water from the seas. Membrane and thermal technologies are the two commonly used for this purpose. In this study, the direct freezing and hydrate formation techniques were used for salt water desalination.
    Materials And Methods
    Distilled water, sodium chloride, and sodium bromide were used as raw materials in the experiments. The experimental setup included a stationary reactor with two coaxial cylinders, in which ice crystals were deposited outside the cool inner cylinder to increase the salt concentration in the residual brine. An electrical conductivity instrument was used to measure sal removal.
    Results
    Salt removal was shown to decrease with increasing salt concentration in the direct freeze method. A different trend was, however, observed in the hydrate formation method; salt removal was negligible at low concentrations in this method but increased at high concentrations before a constant value was reached. Overall, the hydrate formation recorded a higher salt removal efficiency than the other method. To investigate the effect of anion size on salt removal efficiency, experiments were carried out using NaCl and NaBr, which have the same cation but different anion sizes. Result showed that removal efficiency increased with increasing anion size.
    Conclusion
    It was found that increasing ion radius leads to the lower likelihood of ion presence in the crystal lattice, thereby reducing salt removal efficiency. On the other hand, low concentrations of salt serve as site for the generation of cores, which naturally serve as removal accelerators.
    Keywords: Ion Separation, Direct Freeze Method, Hydrate Formation, Static Reactor, Brine
  • Ali Dehnavi, Samaneh Tavakoli Aminian, Masoud Rouhbakhsh Meyari Pages 71-79
    Hydrocyclones are used for removing suspended solids such as silt and sand from water. In this study, all the factors involved in the performance of hydrocyclones were initially identified and listed before they were optimized using the Taguchi experiment design method. It was the objective of the present study to optimize the efficiency of hydrocyclones in removing sand from water. For this purpose, 18 hydrocyclones were designed and constructed to test all the variables affecting their performance including hydrocyclone inlet, overflow, apex, and body diameters as well as cylindrical, total, and vortex finder heights. Minimum (20 mg/l) and maximum (100 mg/l) concentrations of total suspended solids (sand) in the samples from the water wells in Mashhad city along with the observed particle distribution were used in the optimization. Statistical analysis of the results showed that the ratio of the inlet and overflow diameters to that of the hydrocyclone was 0.225 and that the ratio of the apex diameter to that of the hydrocyclone was 0.15. Also, the ratios of the cylindrical and vortex finder heights to the total height of the hydrocyclone were 0.12 and 0.08, respectively. Under optimum conditions, sand removal efficiency varied from 95.9% to 98.4% in different experiments. This is while a value of 97.2±1.1% was obtained as the result of three tests in the hydrocyclone optimized in this experiment. Comparison of the mass removal efficiencies predicted by the Taguchi method and the values measured in the optimal hydrocyclone tests showed that both sets of data were very close and substantially high. Moreover, it was found that the geometric elements obtained in this study were generally in the range of minimum and maximum ratios proposed for hydrocyclones used in mining. These ratios may, therefore, be recommended for use in the construction of real-scale hydrocyclones for sand removal from water.
    Keywords: Hydrocyclone Performance, Hydrocyclone Geometric Ratio, Sand Removal, Hydrocyclone Optimization
  • Mohammadreza Fadaei, Farhad Shafiei, Raheleh Feizi Pages 80-89
    Determination of the extent and growth rate of contamination zones in water resources is a crucial stage in remediation studies. The process is especially complicated due to the multiplicity of the variables involved and the limited access to groundwater aquifers. The present study uses the image processing technique to define the contaminant plume and to analyze diffusivity coefficients for seepage flows in porous media. The image processing algorithm was developed in MATLAB software and the least squares method was used to solve the diffusion equation. Thus, the hydrodynamic dispersion coefficients in porous media were calculated without any turbulence over wide ranges of time and place with an acceptable accuracy. Analysis and verification of the data thus obtained confirmed the accuracy of the proposed model and revealed a limited error range of less than 11%. It may, therefore, be claimed that the proposed method is an effective means for studying diffusivity. The equations for estimating diffusivity coefficients were developed as a function of both the porous media characteristics and the Péclet number.Using the equations, diffusivity coefficients in the range of 0.002 to 0.0028 m were obtained for a porous medium with a grain size varying from 0.5 to 3 mm.
    Keywords: Image Processing, Diffusivity Coefficients, Situ Remediation, Groundwater, Porous Media, Contaminant