فهرست مطالب

آب و فاضلاب - پیاپی 64 (زمستان 1386)

مجله آب و فاضلاب
پیاپی 64 (زمستان 1386)

  • 92 صفحه، بهای روی جلد: 5,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1386/10/20
  • تعداد عناوین: 9
|
  • مقالات علمی
  • رامین نبی زاده، کاظم ندافی، امیرحسن نافذ، علیرضا مصداقی نیا، فروغ واعظی، اقدس خیر ی، آذر قصری صفحه 2
    کاربرد سیستمهای رشد چسبیده در تصفیه فاضلاب با محدودیتهایی همراه است. یکی از این محدودیتها عدم وجود بستر پرکننده 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 میکروارگانیسمها استفاده شد. بارگذاری های 6/0، 2/1، 8/1، و 4/2 کیلوگرمCOD بر مترمکعب در روز به کار گرفته شد و COD خروجی از سیستم به صورت روزانه پایش گردید. راندمان حذف COD در بارگذاری های انجام شده به ترتیب 8/82، 4/93، 5/89 و3/81 درصد بود. نتایج به دست آمده نشان داد که سیلندرهای گیاه لوفا میتوانند در بارگذاری های کم و در مدت زمان محدود استفاده شوند. بیشترین راندمان حذف COD (4/93 درصد) در بارگذاری 2/1 کیلوگرمCOD بر مترمکعب در روز به دست آمد. نتایج مشخص ساخت که سیستم رشد چسبیده هوازی مستغرق با بستر نگهدارنده از جنس گیاه لوفا میتواند شوکهای بارگذاری آلی را تحمل کند.
    کلیدواژگان: رشد چسبیده هوازی مستغرق، لوفا، فاضلاب، بار آلی، تصفیه هوازی
  • علیراض رحمانی، محمدرضا سمرقندی صفحه 9
    هدف از انجام این تحقیق بررسی تصفیهپذیری 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 CODبا استفاده از الکترودهای آهن, آلومینیم و استنلساستیل در زمانهای مختلف الکترولیز (0 تا 120 دقیقه) و نیز ولتاژهای مختلف (10, 20 و 30 ولت) و با فواصل میانی 2سانتیمتر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان میدهد 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 میتوان در فاصله زمانی60 دقیقه حدود 74 درصد و با استفاده از الکترود استنلس استیل 53 درصد از بارCOD را کاهش داد.
    کلیدواژگان: تصفیه فاضلاب، الکترو شیمیایی، آلومینیوم، پساب
  • جاسم سواری، نعمت الله جعفرزاده حقیقی فرد، امیرحسام حسنی، قدرت الله شمس خرم آبادی صفحه 16
    این تحقیق با هدف بررسی پتانسیل خوردگی و نشت تعدادی از مهمترین 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 تصفیهخانه 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 برداری ها طی مدت شش ماه و طبق روش های استاندارد صورت پذیرفت. غلظت فلزات مذکور با استفاده از تکنیکهای اسپکترومتری دستگاه جذب اتمی، اندازهگیری 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 5/11 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج میانگین شش مرحله، غلظت فلزات سرب، کادمیم، روی، مس، آهن و منگنز را به ترتیب 48/8، 97/0، 3180، 168، 257 و 6/30 میکروگرم بر لیتر در آب مصرفی نشان میدهد. بررسی بیشتر نتایج، مؤید 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.
    کلیدواژگان: اهواز، استانداردهای خوردگی usepa، شبکه توزیع آب آشامیدنی، فلزات سنگین
  • سعید جمالی، احمد ابریشم چی، مسعود تجریشی صفحه 25
    موقعیت حوضه زایندهرود در فلات مرکزی ایران که جزء مناطق کم باران ایران محسوب میگردد، 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 بهرهبرداری بهینه از این منابع را دو چندان میکند. در این مقاله مدلی مبتنی بر سیستم استنباط فازی برای بهرهبرداری از مخزن سد زایندهرود 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 میباشد. این مدل شامل دو قسمت است که در قسمت اول، حجم جریان فصلی رودخانه به وسیله یک سیستم استنباط فازی پیشبینی میشود. شاخص نوسانات جنوبی، بارش، برف و حجم، ورودی های مدل و حجم آورد فصلی رودخانه، خروجی این قسمت میباشند. در قسمت دوم، مدل بهرهبرداری از مخزن ساخته شده است. ابتدا با استفاده از یک مدل بهینهیابی غیر خطی حجم بهینه جریانهای خروجی به دست آمده و سپس به منظور استخراج قواعد بهرهبرداری، از سیستم استنباط فازی استفاده شده است. حجم جریانهای پیشبینی 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 میشود. 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 روش های سنتی از قبیل سیاست بهرهبرداری استاندارد و رگرسیون خطی مقایسه شد. بدین منظور از شاخصهای متفاوتی برای ارزیابی قواعد استفاده شد. نتایج این مقایسه نشان میدهد، سیستم استنباط فازی روش مناسبی برای ساخت قواعد بهرهبرداری از مخزن میباشد
    کلیدواژگان: سیستم استنباط فازی، بهره برداری از مخزن، پیش بینی جریان، شاخص نوسانات جنوبی، سیاست بهره برداری استاندارد، رگرسیون خطی
  • محمدهادی افشار، جواد محجوبی صفحه 35
    در سالهای اخیر طراحی بهینه سیستمهای انتقال آب به طور قابل ملاحظهای مورد توجه واقع شده است. در این تحقیق مسئله طراحی بهینه قطر و ضخامت لوله های سیستم انتقال با استفاده از دو روش الگوریتم ژنتیک و بهینهسازی ریاضی به گونهای که توقف ناگهانی پمپ به بروز پدیده جدایی ستون آب و افزایش فشار خط لوله منجر نشود مد نظر قرارگرفته است، همچنین قابلیتهای روش های 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 سیستمهای با ظرفیت کم که امکان استفاده از لوله های تیپ موجود در بازار در فرآیند طراحی وجود دارد، روش های برنامهریزی ریاضی از قابلیت بالایی برخوردار نبوده و استفاده از الگوریتم ژنتیک موضوعیت بیشتری خواهد داشت. برای شبیه سازی جریانگذرا از روش خطوط مشخصه صریح که در آن، لوله ها به عنوان استخوانبندی و سایر تجهیزات همچون پمپ، به عنوان شرایط مرزی تعریف میشوند استفاده شده است. مسئله طراحی بهینه سیستم انتقال همانگونه که از طبیعت آن مشخص است، مسئلهای مقید است که حل آن نیازمند استفاده از روش های بهینهسازی مقید است. در این تحقیق از روشی نامقید برای طراحی بهینه سیستم انتقال استفاده شده است که این امر نیازمند تبدیل مسئله مقید مورد نظر به مسئلهای نامقید است. به این منظور از توابع جریمه خارجی به عنوان روشی برای تبدیل مسئله اصلی مقید به مسئلهای نامقید استفاده شده است. مسئله نامقید حاصل با استفاده از روش های بهینهسازی 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 بهینهسازی 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.
    کلیدواژگان: ضربه قوچ، جدایی ستون آب، پمپ، الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی ریاضی
  • مسعود نوشادی، حمیدرضا سالمی، محسن احمدزاده صفحه 49
    رودخانه زایندهرود با طول حدود 350 کیلومتر در جهت کلی غرب به شرق جریان دارد. این رودخانه از کوه های زاگرس (واقع در استان چهارمحال و بختیاری) سرچشمه گرفته و به تالاب گاوخونی (واقع در شرق اصفهان) ختم میگردد. این رودخانه نیازهای آبی کشاورزی، شهری و صنعتی را تامین میکند. در این مقاله برخی پارامترهای کیفی آب شامل هدایت الکتریکی، کل جامدات محلول، اسیدیته، بیکربنات و کلراید در طول رودخانه زایندهرود (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 اندازهگیری ها و پیشبینی های حاصل از شبکه عصبی، هدایت الکتریکی افزایش قابل ملاحظهای را از خود نشان داده و این روند در مورد میزان کل جامدات محلول نیز صادق است. در مورد بیکربنات روند کلی مقادیر شبیه سازی شده تقریبا همانند سالهای گذشته بوده و دارای تغییرات عمدهای نبوده و برابر با میانگین درازمدت میباشد. در مورد کلراید روند افزایشی مقادیر شبیه سازی شده به خصوص در ایستگاه های بالادست وجود دارد و این روند در ایستگاه های پایین دست به میانگین درازمدت آنها شبیه است. پارامترهای آماری مورد استفاده برای مقایسه داده های مشاهده شده و شبیه سازی شده نشان میدهد که پیشبینی های کیفیت آب توسط شبکه عصبی برای پارامترهای هدایت الکتریکی، کل جامدات محلول، اسیدیته و بیکربنات در حد خیلی خوب و برای کلراید در حد خوبی صورت گرفته است.
    کلیدواژگان: کیفیت آب، شبکه عصبی مصنوعی، شبیه سازی، پیش بینی، زاینده رود
  • امین حق نگهدار، بهرام ثقفیان، روح انگیز اختری صفحه 66
    بررسی عوامل مؤثر بر سیلابها و پیشبینی 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 النینو-نوسان جنوبی (ENSO) بر وقوع سیلاب حداکثر سالانه (AMF) در جنوب غرب ایران در تعدادی از ایستگاه های بالادست سدهای دز و کارون گزارش میشود. تاثیر پدیده ENSO بر احتمال، بزرگی و شدت وقوع AMF (احتمال×بزرگی) در دوره اسفند-فروردین، به عنوان مهمترین دوره وقوع AMF، بررسی گردیده است. نتایج نشان داد که برای ماه های اسفند و فروردین در حوضه های دز و کارون با وقوع پدیده النینو، 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 النینو بیش از لانینا است.
    کلیدواژگان: پدیده های اقلیمی، انسو، ال نینو، نوسان جنوبی، سیلاب حداکثر سالانه، جنوب غرب ایران
  • یادداشت فنی
  • بیژن باقری، ایوب کریمی جشنی صفحه 79
    بر اثر تجمع ذرات روی بستر فیلترهای ماسهای کند، لای های 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 بهرهبرداری از فیلترها به تناوب تمیزکاری بستگی دارد، بنابراین هرچه فاصله دو مرحله تمیزکاری بیشتر شود، هزینه ها کاهش مییابند. 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 سانتیمتر، محتوی 60 سانتیمتر ماسه با اندازه مؤثر 2/0 میلیمتر و ضریب یکنواختی 3/2 ساخته شد. در طی 149 روز کارکرد فیلتر، 30 سانتیمتر فوقانی فیلتر آزمایش، به طور یک روز در میان، بهم زده شد و عملکرد آن با فیلتر شاهد مقایسه گردید. نتایج این تحقیق نشان میدهد که با ایجاد اختلاط در بستر، افت هد به طور مؤثر کاهش یافته و مدت زمان کارکرد فیلتر بدون تاثیر منفی بر کیفیت آب خروجی به بیش از دو برابر افزایش پیدا میکند.
    کلیدواژگان: اشموتسدک، فیلتر ماسه ای کند، اختلاط بستر، افت هد، کدورت
  • محمد بینواپور_علی سبزواری_مهدی فرزاد کیا_شقایق امیدی_علی کولیوند_همزه ظفری پور ف ابوالفضل محمدطاهری صفحه 83
    فاضلابهای بیمارستانی یکی از انواع فاضلابهای شهری است که با توجه به منبع تولید آن ممکن است حاوی عوامل پاتوژن و میکروارگانیسمهای مختلف باشد. در صورتی که این فاضلابها به نحو مناسبی تصفیه شوند، میتوان 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 آزمایشهای به عمل آمده مقدار میانگین پارامترهای pH حدود 1/7، BOD حدود 238 میلیگرم بر لیتر،COD در حدود 352 میلیگرم بر لیتر، MPN برای کل کلیفرم در حدود 106×5/5 عدد در 100 میلیلیتر و تخم انگل و نماتودها در فاضلاب خام 2340 عدد در لیتر بوده است. میانگین مقادیر پارامترهای pH حدود 5/7، BOD حدود 35میلیگرم بر لیتر،COD حدود 77 میلیگرم بر لیتر،MPN برای کل کلیفرم 1561 عدد در 100 میلیلیتر، 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 3/85, 2/78 و 97/99 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
    کلیدواژگان: لجن فعال، هوادهی گسترده، استفاده مجدد، پساب، آبیاری، فضای سبز