فهرست مطالب

آب و فاضلاب - پیاپی 82 (تابستان 1391)

مجله آب و فاضلاب
پیاپی 82 (تابستان 1391)

  • 140 صفحه، بهای روی جلد: 10,000ريال
  • تاریخ انتشار: 1391/05/25
  • تعداد عناوین: 14
|
  • فهیمه تیموری، مهربان صادقی، مهناز نیک آئین، محمد مهدی امین، رضا مولایی صفحه 2
    بی فنیل های پلی کلرینه آلاینده های زنوبیوتیک هستند که عموما به عنوان PCBs شناخته می شوند. ترکیبات PCBs قادرند به طرق مختلف وارد زنجیره غذایی موجودات زنده شده و در بافت چربی آنان تجمع یابند. بنابراین قبل از راهیابی آنها به محیط، ضروری است به طور جدی بر روی روش های حذف و یا کاهش این گونه ترکیبات پر خطر تمرکز نمود. هدف ازاین مطالعه بررسی نحوه تصفیه بیولوژیکی آبهای آلوده به ترکیبات PCBs با استفاده از راکتور بیوفیلم هوازی ناپیوسته متوالی((SBBR بود. از دو ترکیب اسیداستیک و استن به عنوان حلال PCBs استفاده شد. بارگذاری راکتورها در محدوده COD معادل g/l-d 75/0-04/0 (حداکثر غلظت PCBs معادل 7/0 میلی گرم در لیتر) انتخاب شد. درسیستم SBBR، فازهای تغذیه، واکنش، ته نشینی و تخلیه به طور کامل اجرا شد. درصد حذف COD و PCBs در هر مرحله مورد بررسی قرار گرفت. در راکتور حاوی حلال استن بیشترین میزان حذف COD که در بارگذاری g COD/l-d 4/0-2/0 رخ داد برابر با 85 درصد بود. در راکتور دارای حلال اسیداستیک بیشترین میزان حذف در بارگذاری g COD/l-d 56/0 به دست آمد که برابر با 95 درصد بود. میزان حذف PCBs، در مدت زمان 240 روز پس از راه اندازی راکتورها به بیشترین میزان خود یعنی 99 درصد رسید. نتایج این مطالعه نشان داد که با استفاده از فرایندهای بیولوژیکی نظیر SBR می توان آلاینده های آلی مقاوم به تجزیه بیولوژیکی که از طریق برخی فاضلابها به محیط راه می یابند را حذف و یا در حد قابل قبولی کاهش داد. همچنین نتایج نشان داد که حذف آروکلورهای سنگین تر ترکیبات PCBs با استفاده از فرایندهای بیولوژیکی هوازی به زمان زیادی نیاز دارد.
    کلیدواژگان: بی فنیل های پلی کلرینه شده، تصفیه بیولوژیکی، راکور بیوفیلم هوازی ناپیوسته متوالی
  • علی دهنویی، حسین گنجی دوست، بیتا آیتی، گیتی امتیازی صفحه 9
    یکی از روش های نوین مورد توجه محققان، استفاده از روش های کم هزینه بیولوژیکی حذف آمونیاک تحت عنوان نیتریفیکاسیون جزئی است. در این تحقیق که هدف از انجام آن مقایسه دو فرایند نیتریفیکاسیون کامل و جزئی به منظور به کارگیری در فرایندهای جریان جانبی بود، میزان حذف آمونیاک در فاضلابهای با غلظت بالای آمونیاک تحت سیکل های مختلف در سیستم SBR در مقیاس پایلوت مورد بررسی قرار گرفت. غلظت آمونیاک در فاضلاب سنتزی حدود 900 میلی گرم در لیتر و حجم ثابت راکتور 3 لیتر و حجم قابل تعویض آن برای ایجاد زمان ماند مناسب تا 6 لیتر متغیر بود که بر این اساس زمان ماندهای 05/1 تا 55/1 روز در حالتهای مختلف به کار رفت. بر اساس نتایج حاصل از اندازه گیری آمونیاک، نیتریت و نیترات با دستگاه اسپکتروفتومتر، مشخص گردید که با کنترل دما، pH، اکسیژن محلول و زیرسیکل های بیشتر می توان به نیتریفیکاسیون جزئی دست یافت. بر اساس محاسبات انجام شده مشخص گردید که نرخ ویژه اکسیداسیون آمونیاک در نیتریفیکاسیون کامل در قیاس با جزئی در حدود 13 تا 16 درصد بیشتر است و این درحالی است که در این حالت، درصد تجمع نیتریت ازحدود 91 به 51 درصد در سه زیرسیکل و از حدود 81 به 30 درصد در یک زیرسیکل در قیاس با نوع جزئی کاهش یافته است. علاوه بر این، افزایش تعداد زیرسیکل های فرعی از یک به سه تاثیر قابل ملاحظه ای در افزایش نرخ ویژه اکسیداسیون آمونیاک از 29 تا 32 درصد به ترتیب در نیتریفیکاسیون جزئی و کامل داشت. این موضوع نشان داد که استفاده از روش مذکور می تواند علاوه بر حذف آمونیاک با غلظت بالا در فرایندهای جریان جانبی، باعث اکسیداسیون کمتر نیتریت در نیتریفیکاسیون جزئی نسبت به نوع کامل شود.
    کلیدواژگان: نیتریفیکاسیون، فرایند جریان جانبی، راکتورهای پیوسته متوالی
  • احمدرضا یزدانبخش، محمد منشوری، امیر شیخ محمدی، مهدیه سردار صفحه 22
    آنتی بیوتیک ها جزء آلاینده های مهم محیط های آبی به حساب می آیند. در این مطالعه حذف آنتی بیوتیک کلاریترومایسن از فاضلاب ساختگی از طریق فرایند تلفیقی انعقاد و اکسیداسیون پیشرفته مورد بررسی قرار گرفت. این تحقیق در مقیاس آزمایشگاهی و به صورت ناپیوسته انجام شد. فاضلاب ساختگی از آنتی بیوتیک کلاریترومایسین با غلظت 200 میلی گرم در لیتر ساخته شد. شاخص COD به عنوان پارامتر مورد بررسی انتخاب گردید. ابتدا فرایند انعقاد بر روی فاضلاب ساختگی انجام و پس از حصول شرایط بهینه برای منعقدکننده مناسب، پساب این مرحله وارد فرایند اکسیداسیون فنتون گردید. در فرایند فنتون تاثیر تغییراتpH، پراکسید هیدروژن و Fe2+بر کارایی حذف آنتی بیوتیک کلاریترومایسین، مورد ارزیابی قرار گرفت و شرایط بهینه برای هر کدام از پارامترها تعیین شد. براساس نتایج حاصل از این تحقیق، منعقده کننده پلی آلومینیوم کلراید به عنوان بهترین منعقدکننده انتخاب گردید. برای این منعقدکننده در pH بهینه برابر 7 و با مقدار ماده منعقدکننده برابر 100 میلی گرم در لیتر میزان حذف کلاریترومایسن برابر 37/84 درصد حاصل شد. پارامترهای بهینه در فرایند فنتون، برای حذف کلاریترومایسین نیز، به ترتیب pH برابر7، Fe2+برابر 45/0میلی مول در لیتر، پراکسیدهیدروژن 16/0 میلی مول در لیتر و زمان ماند 1 ساعت تعیین شد. درضمن نسبت بهینه + H2O2/Fe2 برابر 4/0 به دست آمد. با اعمال این شرایط، میزان حذف این آنتی بیوتیک با فرایند تلفیقی انعقاد و اکسیداسیون پیشرفته با فنتون، 3/96 درصد تعیین شد.
    کلیدواژگان: فاضلاب، کلاریترومایسین، انعقاد فنتون، COD
  • احمدرضا کریمی پور، غلامرضا رخشنده رو، گلنوش بنی طالبی دهکردی صفحه 30
    دشت شیراز به دلیل افزایش جمعیت شهری و تبدیل اراضی زراعی و باغها به اماکن مسکونی و همچنین تخریب قناتها که در گذشته کار زهکشی دشت را بر عهده داشتند، با مشکل بالا آمدن سفره آب زیرزمینی در مناطق جنوبی و جنوب شرقی خود مواجه بوده است. برای غلبه بر این مشکل از سال 1382 در این دشت اقدام به احداث سه رشته زهکش شده است که تاکنون بیش از نیمی از یکی از این سه رشته زهکش به طول تقریبی 6/14کیلومتر در شرق شهر احداث گردیده است. در این تحقیق استفاده از سیستم زهکشی برای پایین انداختن سفره آب زیرزمینی دشت شیراز در سناریوهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. در این زمینه ابتدا رفتار هیدرولیکی آبخوان دشت شیراز با استفاده از مدل PMWIN مدل سازی شد. در این مدل، زهکش های بزرگ در حال احداث در این دشت نیز دیده شد و اطلاعات بارندگی و تبخیر اندازه گیری شده در دشت، میزان تغذیه و تخلیه سفره از طریق قناتها و مسیر رودخانه خشک و چنار راهدار و همچنین میزان برداشت آب از چاه ها و تغذیه آبخوان به علت فاضلاب برگشتی در مدل منظور گردیدند. سپس با واسنجی و صحت سنجی مدل و تعیین کلیه پارامترهای مورد نیاز، وضعیت سطح آب زیرزمینی دشت در پایان اجرای زهکش و در سناریوهای مختلف شبیه سازی گردید. بررسی نتایج حاصل از مدل نشان دهنده عملکرد خوب زهکش ها بود که در افزونی دبی زهکشی شده در مقایسه با ورودی و خروجی از دشت در تمام سناریو ها خود را نشان داد. همان گونه که انتظار می رفت، در حالت خشکسالی (سناریوی 3) کمترین دبی های ورودی و خروجی و زهکشی شده از دشت را داشت و درحالت ترسالی (سناریوی 4) بیشترین دبی ها مشاهده شد. بررسی ها نشان داد برای آنکه سطح آب زیرزمینی تا عمق مورد نظر طراح پایین بیفتد باید خطوط فرعی زهکش نیز اجرا شوند که در غیر این صورت مقدار دبی زهکشی شده از نصف برآورد طراح نیز کمتر خواهد بود.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، دشت شیراز، سیستم زهکش، PMWIN، مدل سازی
  • حسین حسین پور، مهدی اژدری مقدم*، محمود خسروی صفحه 42

    تحقیق حاضر تلاشی برای پیش بینی خشکسالی یک سال بعد در شهر زاهدان با استفاده از مقادیر پیشین شاخص خشکسالی بارندگی استاندارد شده (SPI) و 19 عدد از شاخصهای اقلیمی است. به این منظور از قابلیتهای سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی (ANFIS) برای ساخت مدل های پیش بینی و از شاخص خشکسالی SPI برای نمایش کمی خشکسالی استفاده گردید. در ابتدا از روش محاسبه همبستگی برای تحلیل ارتباط میان خشکسالی ها و شاخصهای اقلیمی استفاده شده و مناسب ترین شاخصهای اقلیمی انتخاب گردیدند. در مرحله بعد پیش بینی خشکسالی ها در مقیاس زمانی 12 ماهه صورت پذیرفت. ترکیبات مختلفی از متغیرهای ورودی در مدل های پیش بینی فازی- عصبی ANFIS وارد گردیدند. شاخص خشکسالی SPI نیز به عنوان خروجی مدل ها معرفی شد. نتایج نشان داد که تنها استفاده از سری های زمانی مشابه سال قبل شاخص خشکسالی SPI در پیش بینی خشکسالی های 12 ماهه موثر است. با این حال از بین شاخصهای اقلیمی مورد بررسی، شاخص Nino4 مناسب ترین نتایج را ارائه داد.

    کلیدواژگان: پیش بینی خشکسالی، شاخص خشکسالی SPI، شاخص های اقلیمی، مدل فازی عصبی ANFIS، زاهدان
  • محسن سعدانی، حسین موحدیان عطار، مریم فرجی، بهزاد جابریان صفحه 52
    نفت خام یک ترکیب بسیار پیچیده است که حاوی هزاران هیدروکربن با ساختار متفاوت است. بسیاری از ترکیبات موجود در نفت خام در صورت ورود به آب آشامیدنی می تواند اثرات مضری بر سلامتی انسان داشته باشد. در این مطالعه اثر ازن زنی و کربن فعال پودری به صورت مجزا و توام برای کاهش سمیت نفت خام در آب بررسی شد. برای آزمون سمیت از غلظتهای مختلف ترکیبات محلول نفت خام در آب و لارو ماهی قزل آلای رنگین کمان استفاده شد. قبل و بعد از مراحل ازن زنی و کربن فعال پودری آزمون سمیت و آزمایش کربن آلی کل روی نمونه ها انجام گردید. نتایج با آزمون پروبیت آنالیز گردید و غلظت کشنده 50 درصد نمونه ها به دست آمد. ازن زنی و کربن فعال روی کاهش سمیت و کربن آلی کل نمونه ها موثر بودند. میزان غلظت کشنده 50 درصد 96 ساعته و کل کربن آلی قبل از فرایند ازن زنی برابر با 60 و 98/54 میلی گرم در لیتر بود و بعد از فرایند ازن زنی با مقادیر 1و 10 میلی گرم در لیتر، میزان غلظت کشنده 50 درصد 96 ساعته به 3/113 و 5/205 و کل کربن آلی به 8/42 و 04/40 میلی گرم در لیتر رسید. استفاده از کربن فعال برای کاهش همزمان سمیت و کربن آلی کل موثرتر از ازن زنی بود. غلظت کشنده 50 درصد 96 ساعته بعد از مراحل تصفیه با کربن فعال، به ترتیب 8/94، 6/106، 8/117، 3/138 و 5/181 میلی گرم در لیتر اندازه گیری شد. ازن زنی نمونه ها قبل از کربن فعال میزان جذب سطحی آنها را افزایش داده و نتایج بهتری برای کاهش سمیت و کربن آلی کل در بر خواهد داشت.
  • نرگس زمانی، مسعود نوشادی*، سیف الله امین، علی نیازی، یوسف قاسمی صفحه 58

    هدف از این پژوهش بررسی اثر کاربرد و نحوه عملکرد ریزجلبک کلامیدوموناس در حذف ارتوفسفات از پساب شهری بود. در این پژوهش سه تیمار به صورت ریزجلبک تثبیت شده در آلژینات، ریزجلبک آزاد و بدون ریزجلبک (تیمار شاهد) با مقادیر مختلف هوادهی (صفر، 1 و 5/2 لیتر در دقیقه) با سه تکرار درنظر گرفته شد و به 5/1 لیتر از پساب خروجی مرحله دوم تصفیه خانه فاضلاب شیراز اضافه شد. در یک دوره 14 روزه، عملکرد ریزجلبک در حذف ارتوفسفات از پساب شهری مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل، بالاترین نرخ کاهش ارتوفسفات (33/10 درصد در روز) مربوط به تیمار ریزجلبک تثبیت شده با هوادهی 5/2 لیتر بر دقیقه بود که این نرخ با کاهش میزان هوادهی کاهش یافت. البته تیمار با ریزجلبک آزاد با هوادهی 1 لیتر بر دقیقه نیز نتایج خوبی داشت. تثبیت و افزایش میزان هوادهی بر تعامل بین ریزجلبک و باکتری، تاثیر گذاشته و باعث حذف مقادیر بیشتر ارتوفسفات شد.

    کلیدواژگان: تصفیه فاضلاب شهری، ارتوفسفات، ریزجلبک، کلامیدوموناس، هوادهی، مهره های آلژینات
  • زهرا کاشی تراش اصفهانی، محمدتقی صمدی*، مینا علوی، ناهید منوچهرپور، ماهم باخانی صفحه 66

    ترکیبات آلی و معدنی تولید شده در طی فرایندهای بیولوژیکی، فیزیکی و شیمیایی، در اثر نفوذ آب باران به درون مواد زائد مکان دفن و رطوبت موجود در آن شسته شده و شیرابه را تشکیل می دهند که این امر نگرانی های بهداشتی و محیط زیستی فراوانی ایجاد کرده است. مطالعه حاضر به منظور تعیین کارایی نانولوله های کربنی در کاهش COD، BOD5، TS و رنگ شیرابه مکان دفن زباله شهر همدان صورت گرفت. آزمایش ها به صورت ناپیوسته و با تغییر فاکتورهای موثر در واکنش مانند pH، زمان ماند و غلظت نانولوله های کربنی انجام شد و کارایی حذف با استفاده از آزمون آماری One-Way ANOVA و نرم افزار SPSS-16 مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین راندمان حذف در غلظت 2500 میلی گرم در لیتر نانولوله کربنی، pH برابر 5/2 و زمان تماس 10 دقیقه و به میزان 23/58 درصد برای COD، 5/12 درصد برای BOD5، 87/66 درصد برای TS و 80 درصد برای رنگ به دست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد که نانولوله های کربنی از توانایی بالایی در جذب مواد آلی موجود در شیرابه برخوردار هستند و می توانند برای تصفیه شیرابه محل دفن همدان به عنوان پیش تصفیه و یا تصفیه تکمیلی به کار روند.

    کلیدواژگان: شیرابه، تصفیه، نانولوله های کربنی، همدان
  • علیرضا نیک بخت شهبازی، بنفشه زهرایی، محسن ناصری صفحه 72
    در تحقیقات مختلف، پارامترهای هواشناسی متفاوتی در پیش بینی دوره های کم بارش مورد توجه قرار گرفته اند. در این تحقیق نمایه بارش استاندارد شده (SPI) برای 6 سناریوی فصل (پاییز، زمستان، بهار، پاییز+ زمستان، زمستان+ بهار و پاییز تا بهار) محاسبه شده و متغیرهای هواشناسی پیش بینی کننده دمای هوا (در سطح 300، 500، 700 و 850 میلی بار) و ارتفاع ژئوپتانسیل (در سطح 300، 500، 700 و 850 میلی بار) در محدوده طول و عرض جغرافیایی 0 تا 60 درجه شمالی و 0 تا 90 درجه شرقی، در سالهای (1354-1386) برای پیش بینی پدیده خشکسالی هواشناسی مورد استفاده قرار گرفت. در این مدل پیش بینی، بازه زمانی پیش بینی کننده بین ماه های اکتبر تا آوریل برای SPI پیش بینی شده در همان بازه زمانی قرار دارد. نمایه بارش استاندارد شده در حوضه های مورد مطالعه (حوضه سدهای طالقان و ماملو) بر اساس بارش متوسط حوضه ها که به روش میانگین معکوس فاصله وزندار محاسبه شده، تخمین زده شده است. یکی از روش های یادگیری آماری با استفاده از ناظر به نام ماشین بردار پشتیبان (SVM) برای تدوین مدل پیش بینی SPI استفاده شد. با استفاده از تکنیک آماری مبتنی بر آنتروپی مشترک اطلاعات، نقاط موثر بر بارش حوضه سدهای تهران در فصل بهار بیشتر در جنوب، جنوب غربی و شمال غربی کشور و در فصل پائیز، شمال، شمال غربی و جنوب و در زمستان در شمال غربی و غرب کشور تشخیص داده شدند. نتایج مدل SVM در اکثر موارد پیش بینی، دقت مناسب داشت. این روش می تواند در پیش بینی رفتارهای غیرخطی داده های هواشناسی با طول دوره آماری کوتاه مورد استفاده قرار گیرد. این دقت برای دسته بندی SPI فصلهای پاییز و بهار بیشتر از سایر سناریوها است.
    کلیدواژگان: خشکسالی هواشناسی، ماشین بردار پشتیبان، نمایه بارش استاندارد شده، استان تهران
  • علی آخوندی، احمد خدادادی دربان، حسین گنجی دوست صفحه 85
    حضور فلزات سنگین در پسابهای صنعتی و مشکلات محیط زیستی ناشی از دفع غیر اصولی آنها، تصفیه این قبیل پسابها را قبل از تخلیه به محیط زیست و یا ورود به شبکه جمع آوری فاضلاب ضروری می سازد. در این تحقیق به بحث و بررسی در مورد روش الکتروکواگولاسیون برای حذف کادمیم از محیط های آبی در مقیاس آزمایشگاهی پرداخته شد. آزمایش ها با استفاده از شش الکترود آلومینیومی و آهنی اجرا گردید. در این پژوهش، راندمان حذف کادمیم در شرایط مختلف سطح و فاصله الکترودها، توان های الکتریکی ورودی، زمان ماند، غلظت اولیه کادمیم و تغییرات pH مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش های مربوط به سطح و فاصله الکترودها، سیستم جریان پایلوت به صورت بسته درنظر گرفته شد و در بقیه آزمایش ها سیستم جریان پایلوت به صورت پیوسته طرح و اجرا گردید. تعداد الکترودهای به کار رفته شش عدد از نوع آلومینیم و آهن بود و مساحتهای 2352، 3360 و 4200 سانتی متر مربع با فواصل 1، 2 و3 سانتی متر از یکدیگر مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین راندمان حذف کادمیم هنگامی صورت می گیرد که مساحت الکترود 4200 سانتی متر مربع و فاصله آنها از یکدیگر 1 سانتی متر، توان الکتریکی ورودی 185 وات، زمان ماند محلول 40 دقیقه و pH محلول ورودی حدود 25/10 باشد. با بالا رفتن غلظت اولیه کادمیم در جریان ورودی به سیستم، راندمان حذف کادمیم تا حدودی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: کادمیم، الکتروکواگولاسیون، تصفیه فاضلاب صنعتی، الکترودهای آلومینیومی و آهنی ایزوترم
  • علی قاسمی، سیدمحمود حسینی * صفحه 93

    پارامترهای ورودی در طراحی و ارزیابی عملکرد هیدرولیکی شبکه های جمع آوری فاضلاب دقیق نیستند و در معرض عدم قطعیت فراوان قرار دارند. در این تحقیق، یک روش جدید برای تجزیه و تحلیل عدم قطعیت جریان در شبکه های فاضلاب بر پایه منطق فازی ارائه شده است که از انعطاف کامل در انتخاب پارامترهای ورودی و سهولت در محاسبات و کاربرد برخوردار است. روش بر بخشی از شبکه جمع آوری شهر مشهد، به عنوان مطالعه موردی، اعمال شد. بررسی نتایج نشان داد که چنین تجزیه و تحلیل عدم قطعیتی می تواند تصویر مناسبی از عملکرد جریان و متغیرهای اصلی آن یعنی دبی، سرعت و عمق جریان در اختیار طراحان و بهره برداران قرار دهد. این امر می تواند در ارزیابی عملکرد هیدرولیکی یک شبکه، با وارد نمودن طیف وسیع تری از مقادیر متغیرهای اصلی، کمک نماید.

    کلیدواژگان: شبکه جمع آوری فاضلاب، تجزیه و تحلیل عدم قطعیت، رابطه مانینگ، منطق فازی
  • محمد عزمی، شهاب عراقی نژاد صفحه 107
    روش های مختلف آماری، غیرآماری و جعبه سیاه در فرایندهای پیش بینی جریان رودخانه استفاده می شوند. از میان روش های آماری، روش رگرسیون ناپارامتری K- نزدیک ترین همسایگی به واسطه پایه ریاضی و سادگی ذاتی، یکی از روش های مناسب در فرایندهای پیش بینی است. در این تحقیق ضمن معرفی کامل روش K-NN به تشریح راهکارهای توسعه و بهبود این روش پرداخته می شود که از آن جمله می توان به معرفی روش های تخمین بهترین همسایگی، توابع انتقال اطلاعات (پیش پردازش)، توابع فاصله سنجی و روش پیشنهادی برای برونیابی اشاره کرد. روش پیش بینی K-NN به همراه راهکارهای توسعه آن بر روی مطالعه موردی پیش بینی آورد حوضه بالادست سد زاینده رود اجرا شد. مقایسه نتایج نهایی روش K-NN کلاسیک با روش اصلاح شده K-NN (تعداد همسایگی 5، تابع انتقال دامنه مقیاس، تابع فاصله سنجی ماهانالوبیس و اعمال روش برونیابی پیشنهادی) نشان می دهد که مدل بهبود یافته در پارامترهای نکویی برازش، ریشه میانگین مربعات خطا، درصد حجم خطا و میزان همبستگی به ترتیب 45، 59 و 17درصد بهبود عملکرد داشته است. این نتایج، ضرورت اعمال راهکارهای ذکر شده را برای استخراج پیش بینی های دقیق تر نشان می دهد.
    کلیدواژگان: روش نزدیک ترین همسایگی، توابع فاصله سنجی، فاصله ماهانالوبیسی، برونیابی، رودخانه زاینده رود
  • محمد منشوری، احمدرضا یزدانبخش، هستی دارایی صفحه 119
    حضور فنل در آب و فاضلاب به دلیل سمیت و تهدیدی که برای زندگی انسان و محیط دارد یک نگرانی عمده محسوب می گردد. در این مطالعه از پرشترمرغ به عنوان یک جاذب جدید برای حذف فنل در وزن های 2/0، 3/0، 5/0، 7/0، 1 و 5/1 گرم استفاده شد و تغییرات اثر زمان،pH، مقدارجاذب و دما در حین فرایند حذف و همچنین تبعیت فرایند جذب از معادلات فروندلیچ و لانگمیر مورد بررسی قرار گرفت. برای تجزیه و تحلیل داده ها از نرم افزار Excel استفاده شد. نتایج حاکی از آن است که با افزایش مقدار جاذب از 2/0 تا 7/0 گرم میزان جذب افزایش می یابد. همچنین مشاهده شد که جذب فنل با افزایش pH محلول کاهش می یابد و افزایش زمان تماس، تاثیر ویژه ای (70درصد) در میزان جذب دارد. همچنین موازنه جذب به خوبی توسط ایزوترم های جذب فروندلیچ و لانگمیر نمایش داده شدند. نتایج نشان می دهند که پر شترمرغ به عنوان یک ماده زائد در کشتارگاه ها، می تواند یک جاذب زیستی موثر برای حذف فنل به شمار رود.
    کلیدواژگان: پر شترمرغ، جاذب زیستی، بهینه، ایزوترم
  • شایان شامحمدی صفحه 126
    در حال حاضر در اکثر شهرهای جنوبی ایران استفاده از آب تصفیه کن های خانگی رایج شده است. یکی از عوامل مهم و موثر در فرایند جذب، تغییر جرم جاذب است. هدف از این تحقیق، بررسی اثر تغییر مقدار جرم جاذب خاک اره بر زمان تعادل، راندمان جذب و واسنجی مدل های سینتیک در حذف مس از محلول آبی بود. برای این کار، خاک اره از کارگاه محلی تهیه شد و اندازه ذرات آن 500 میکرون انتخاب گردید و از محلولهای با غلظتهای 1 تا 150 میلی گرم در لیتر استفاده شد. سپس چهار مقدار جاذب خاک اره شامل، 1 گرم در لیتر(SD1)، 10 گرم در لیتر (SD10)، 20 گرم در لیتر (SD20) و 50 میلی گرم در لیتر(SD50) انتخاب و آزمایش های مختلف بر روی آنها انجام گردید. نتایج نشان داد که برای هر چهار جاذب، pH بهینه برابر 6 است. با افزایش جرم جاذب، زمان تعادل جذب کاهش یافت، به طوری که حداکثر زمان تعادل جاذب SD1، SD10، SD20، و SD50 به ترتیب 110، 105، 100 و 80 دقیقه به دست آمد. بررسی رابطه ریاضی راندمان جذب با جرم جاذب و غلظت اولیه محلول نشان داد که اگر چه با افزایش جرم جاذب، راندمان جذب افزایش می یابد، ولی درصورتی که غلظت اولیه از یک مقدار معین (مقدار ظرفیت جرمی جاذب) به سمت صفر میل کند، راندمان کلیه جاذبها افزایش و به سمت 100درصد میل می کنند. این موضوع در غلظتهایی که به سمت بی نهایت میل می کنند نیز صادق است. همچنین نتایج واسنجی نشان داد که مدل اورامی با ضریب رگرسیون 988/0 و فاکتور خطای 037/0، داده های جذب را بهتر از مدل های لاگرگرن و هو و همکاران توصیف می کند.
    کلیدواژگان: مس، خاک اره، زمان تعادل، مدل های سینتیک، راندمان جذب
|
  • Fahimeh Teimouri, Mehraban Sadeghi, Mahnaz Nikaeen, Mohammad Mehdi Amin, Reza Molaei, Amin Saboori, Heshmat Allah Moradpour Page 2
    Polychlorinated Biphenyls are xenobiotic pollutants, commonly known as PCBs. PCBs could enter the food chain of biological organisms and accumulate in their fatty tissues. Thus, before the discharge of PCBs compounds in the environment, it is necessary to focus on processes and techniques for its removal at their sources. The objective of this research was to investigate the biodegradability of PCBs compounds by Sequencing Batch Biofilm Reactors (SBBR). Acetone and acetic acid were used as solvent in two separate reactors. Organic loading rates (OLRs) were from 0.04 to 0.75 g COD/l-d (maximum concentration of PCBs =0.7 mg/l). The SBBR was operated with four phases including fill, react(aeration), settle(sedimentation/clarification), and draw(decant) during different loading rates. The efficiency of COD and PCBs removal were evaluated. Maximum removal efficiencies of COD was 85% occurred in 0.2- 0.4 g /l-d in the reactor 1(solvent acetone). Also, in reactor 2 (solvent acetic acid) maximum removal rates were recorded as% in OLR of 0.56g COD/ld. The maximum removal efficiency of PCBs was observed at 240 days after start-up of both reactors and was 99%. The results of this research showed that the concentration of priority organic pollutants can be decreased by using biological processes such as SBBR. This study can also indicated that biodegradation of high weight compounds by aerobic bioreactors is a time consuming processes.
    Keywords: Polychlorinated Biphenyls, Biological Treatment, Sequencing Batch Biofilm Reactor
  • Ali Dehnoei, Hossein Ganjidoust, Bita Ayati, Giti Emtiazi Page 9
    Use of low-cost biological methods for ammonia removal as partial nitrification has been attracted by many environmental engineering researchers in recent years.In this study the removal of ammonia in high concentration sewage based on both complete and partial nitrification with the different sub-cycles has been investigated in pilot-scale and the results were compared. Ammonia concentration in synthetic wastewater was about 900 mg-N/L and fixed and variable volume of reactor was 3 and 6 liter respectively to create a suitable hydraulic retention time of 1.05-1.55 days in the different cases. The results of ammonia, nitrite and nitrate measurements by spectrophotometer have shown that it is possible to achieve partial nitrification by controlling temperature, pH, and dissolved oxygen and having more sub-cycles. Ammonia specific oxidation rate was about 13 to 16 percent more in complete nitrification compared to partial nitrification and in this condition the percent of nitrite accumulation was reduced from 91 to 51 in 3 sub-cycles and from 81 to 30 in 1 sub-cycle. Furthermore, increase of sub-cycles number from 1 to 3 had significant effect on increasing ammonia specific oxidation rate from 29 to 32 percent in partial and full nitrification, respectively. Results of this study showed that this method will be used for high ammonia removal in side stream process in addition to low nitrite oxidation rate in partial nitrification as compared to complete nitrification.
    Keywords: Nitrification, Side Stream Process, Sequencing Batch Reactor
  • Ahmad Reza Yazdanbakhsh, Mohammad Manshuri, Amir Sheikhmohammadi, Mahdieh Sardar Page 22
    Antibiotics are considered among the major pollutants in water environments. In this study, removal of Claritromycine antibiotic has been studied from synthetic wastewater by combined coagulation and advanced oxidation processes. This study, was done in laboratory scale. Samples of synthetic wastewater were prepared from Claritromycin antibiotic. Concentration of samples were 200 mg/l. COD index was selected as a parameter evaluated in this study. In the first stage, coagulation process was done on synthetic wastewater and the proper condition was achieved (proper coagulant, optimum pH, dosage of coagulant). After that, Fenton oxidation process was done, on the effluent of coagulation process. In Fenton process the influence of pH, Fe2+ and hydrogen peroxide were studied on the removal efficiency of Claritromycin antibiotic and the optimum values for each parameter were determined. According to the results of this study, Poly Aluminum Chloride (PAC) is the proper coagulant. With pH equal to 7 and 100 mg/l PAC, 84.37% removal of Claritromycine was achieved. For fenton process, optimum parameters for the removal of Claritromycin were determined. The optimum condition for fenton process were, pH= 7, Fe2+ equal to 0.45 mmol/ l, hydrogen proxide equal to 0. 16 mmol/l, ratio of H2O2/Fe2+ equal to 0.4 and detention time of 1hour. With Applying of optimum conditions for combined coagulation and Fenton processes, 96.3% removal of Claritromycin was obtained.
    Keywords: Wastewater, Claritromycin, Coagulation, Fenton, COD
  • Ahmad Reza Karimipour, Gholam Reza Rakhshandehroo Page 30
    Shiraz plain is facing elevated groundwater level problem in its south and south-eastern regions due to increasing population, conversion of farmlands and gardens into residential areas, and destruction of old Qanats that used to drain the plain. To overcome this problem, construction of three drainage aqueducts in the plain started since 2003. So far, more than half of one main aqueduct, with a length of ~15 km, has been constructed at eastern Shiraz. In this study, performance of the drainage system in dropping groundwater level in the plain has been evaluated under different scenarios. First, the hydraulic behavior of Shiraz plain aquifer was modeled using PMWIN. Besides the main aqueducts, measured precipitation and evaporation, recharge and discharge from the aquifer by remaining old aqueducts, wells, and Khoshk and Chenar-Rahdar rivers, and returned wastewater were all considered in the model. After model calibration and verification, the required parameters were determined and groundwater level in the plain was predicted for different scenarios at the end of aqueduct construction.Results reflect a good performance for aqueducts in all scenarios as evidenced by large volumes of drained water in comparison to other inflow and outflows of water in the aquifer. As expected, the lowest inflow, outflow, and drained water were observed in the plain during the drought (3rd scenario), and the highest flows during the wet years (4th scenario). Results indicate that in order for groundwater level to drop to the expected extent, lateral aqueducts should also be constructed otherwise the water drained by aqueducts will be less than half of the expected value.
    Keywords: Groundwater, Shiraz Plain, Drainage System, PMWIN, Modeling
  • Hossein Hosseinpour Niknam, Mehdi Azhdari Moghadam, Mahmoud Khosravi Page 42

    In this research in order to forecast drought for the next coming year in Zahedan, using previous Standardized Precipitation Index (SPI) data and 19 other climate indices were used. For this purpose Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) was applied to build the predicting model and SPI drought index for drought quantity. At first calculating correlation approach for analysis between droughts and climate indices was used and the most suitable indices were selected. In the next stage drought prediction for period of 12 months was done. Different combinations among input variables in ANFIS models were entered. SPI drought index was the output of the model. The results showed that just using time series like the previous year drought SPI index in forecasting the 12 month drought was effective. However among all climate indices that were used, Nino4 showed the most suitable results.

    Keywords: Drought Forecasting, Standardized Precipitation Index (SPI), Climate Indices, ANFIS
  • Mohsen Sadani, Hossein Movahedian Attar, Maryam Faraji, Behzad Jaberian Page 52
    crude oil is a very complex composition that contains thousands of hydrocarbons with different structure. Many compounds in crude oil if entering in drinking water can harmful to on human health. Use of bioassay method for assessment effect of purification process has considered for useful results. The effect of ozonation and powdered activated carbon separately and combination for reducing the toxicity of crude oil from water has been investigated. for toxicity test, different concentrations of water soluble fraction of crude oil added in water and larvaes of rain bow trout were used. Before and after ozonatiopn and adding powder activated carbon, TOC and bioassay test were performed. Probit test was used for analysis the result and determination of LC50. it was found Ozonation and activated carbone were effective on decreasing the toxicity and TOC.The result also shawed that the use of activated carbon for reducing the toxicity and TOC were more effective than ozonatiuon. The result showed that ozonation with 1 and 10mg/L would increase LC50 98h from 60 to 113.3 and 205.5 mg/L. At the some sample TOC concentration changed from 54.98 to 42.8 and 205.5 mg/L. LC50 96 h in the samples after add of different concentration of PAC was, 94.8, 106.6, 117.8, 138.3 and 181.5 mg/L. Ozonation of sample perior the luse of activated carbon, increasing the adsorbtion rate and resulted in more decreasing in the TOC and toxicity.
    Keywords: Toxicity, Crude Oil, Activated Carbon, Ozonation, TOC, Rainbow Trout Larva
  • Narges Zamani, Masoud Noshadi, Seifollah Amin, Ali Niyazi, Younes Ghasemi Page 58

    The aim of this research is to study the performance of microalgae Chlamydomonas in orthophosphate removal from municipal wastewater. In this research three treatments in three replications were applied. The treatments were free and immobilized cells of Chlamydomonas in alginate and blank (without microalgae). Three treatments were added into bioreactors with different rate of aeration (0, 1 and 2.5 Lmin-1), containing 1.5 litre of secondary effluent of Shiraz wastewater treatment plant. Orthophosphate removal from wastewater was examined for 14 days. The highest orthophosphate removal rate (10.33 percent per day) belonged to the immobilized microalgae treatment with 2.5 Lmin-1 aeration rate. Furthermore, for the immobilized microalgae treatments, removal efficiency decreased as a result of decrease in aeration rate. The results of free Chlamydomonas with 1 Lmin-1 aeration rate in orthophosohate removal were remarkable. Immobilization of microalgae with increasing aeration rate would improve algal- bacterial process and also would increase efficiency of orthophosphate removal

    Keywords: Municipal Wastewater Treatment, Orthophosphate, Microalgae, Chlamydomonas, Aeration, Alginate Beads
  • Zahra Kashitarash Isfahani, Mohammad Taghi Samadi, Mina Alavi, Nahid Manuchehrpoor, Maham Bakhani Page 66

    Organic and mineral compounds generated as products of waste mineralization within biological processes and accompanying physical and chemical processes are washed out by percolating rainwater through the deposit of wastes in landfill and form leachate that has created many health and environmental concerns.This study intended to determine the efficiency of reducing COD, BOD5, TS and color of Hamadan landfill leachate by using carbon nanotubes. Experiments were performed in batch reactor and changing effective factors such as pH, time and concentration of iron nanoparticles. The efficiency of carbon nanotubes were investigated using a statistical test, One-Way ANOVA software SPSS-12. Highest removal efficiency was at concentrations of 2500 mg/ L NZVI, pH = 2.5 and 10 minutes reaction time, 58.23%, 12.5%, 66.87%, 80% for COD, BOD, TS and color, respectively. The project results showed high potential for carbon nanotubes into absorbing organic use for treatment or pretreatment of Hamadan landfill leachate.

    Keywords: Leachate, Treatment, Carbon Nanotubes, Hamadan
  • Alireza Nikbakht Shahbazi, Banafsheh Zahraie, Mohsen Nasseri Page 72
    In various researches, implementation of meteorological parameters in drought prediction is studied. In the current work, meteorological drought classes based on Standardized Precipitation Index (SPI) for six seasonal scenarios (autumn, winter, spring, autumn + winter, winter +spring, and autumn + winter + spring) and meteorological predictors contained ground and sea surface temperature, weather temperature (at 300, 500, 700 and 850 mi bar) and geopotential height (at 300, 500, 700 and 850 mi bar) wide of North (0, 60) and East (0, 90) was applied in prediction models based on data from 1975 to 2005. In these models, temporal range of meteorological predictors is between October to April month on the same predicted SPI. SPI was calculated based on mean precipitation at seasonal time scale in the main watershed of Tehran (Taleghan, Mamloo) by Inverse Weighted Distance method. The well known statistical supervised machine learning method, support vector machine (SVM), is applied to predict SPI. Regarding to selected data points, the effective regions on Tehran precipitation are southern, southwestern and northwestern of Iran in spring, northern and northwestern in autumn and northwestern and western in winter. SVM depicted accurate results in prediction of SPI, spatially prediction of SPI in all scenarios, and it can be proposed as a very suitable statistical learning method in investigating of nonlinear behavior of meteorological phenomena with a short samples. The predicted SPI in spring and autumn are more accurate than the other scenarios.
    Keywords: Climatological Drought, Support Vector, Standardized Precipitation Index (SPI), Tehran Province
  • Ali Akhondi, Ahmad Khodadadi Darban, Hossein Ganjidoust Page 85
    The presence of toxic heavy metals in industrial wastewaters and its discharge into the sewage system is one of the most environmental problems. In this research, electrocoagulation method was used to remove cadmium as a toxic heavy metal from aqueous phase. The important parameters wich affect the removal of cadmium from wastewater such as the electrode type, area of the electrode, distance between electrodes, voltage, intial concentreation of cadmium and the pH were examined. Six electrodes with aluminum and iron types were employed with the areas of 2352, 3360, 4200 cm2. The distance between electrodes were chosen to be 1, 2, 3 cm, respectively. The experimental results indicated that optimum condition was obtained with high surface area of the electrodes of 4200, distance of 1cm, entrance power of 185, residence of time of 40 minutes and pH of enfluent of 10.25. Results showed that change in initial cadmium concentration reduced its removel.
    Keywords: Electrocoagulation, Industrial Wastewater Treatment, Iron, Aluminum Electrodes, Isotherm
  • Ali Ghasemi, Seyed Mahmood Hosseini Page 93

    Design parameters for sanitary sewer networks are imprecise and subject to high degree of uncertainty. In this research, a new method based on fuzzy logic, is proposed for uncertainty analysis of flow in sanitary sewer networks. The method is flexible enough for selecting design parameters and simple to use. It is applied to part of the sanitary sewer network of Mashhad, as a case study. The results indicate that such an uncertainty analysis can provide designers and maintainers with an appropriate perspective of flow and its associated parameters such as discharge, velocity and depth. This can be used in performance analysis of networks by including a wider spectrum of parameters in the analysis.

    Keywords: Sanitary Sewer Networks, Uncertainty Analysis, Manning's Equation, Fuzzy Logic
  • Mohammad Azmi, Shahab Araghinejad Page 107
    Different statistical, non-statistical and black-box methods have been used in forecasting processes. Among statistical methods, K-nearest neighbour non-parametric regression method (K-NN) due to its natural simplicity and mathematical base is one of the recommended methods for forecasting processes. In this study, K-NN method is explained completely. Besides, development and improvement approaches such as best neighbour estimation, data transformation functions, distance functions and proposed extrapolation method are described. K-NN method in company with its development approaches is used in streamflow forecasting of Zayandeh-Rud Dam upper basin. Comparing between final results of classic K-NN method and modified K-NN (number of neighbour 5, transformation function of Range Scaling, distance function of Mahanalobis and proposed extrapolation method) shows that modified K-NN in criteria of goodness of fit, root mean square error, percentage of volume of error and correlation has had performance improvement 45%, 59% and 17% respectively. These results approve necessity of applying mentioned approaches to derive more accurate forecasts.
    Keywords: Neighbour Method, Distance Functions, Mahanalobis Distance, Extrapolation, Zayandeh, Rud River
  • Mohammad Manshouri, Ahmadreza Yazdanbakhsh, Hasti Daraei Page 119
    The presence of phenol and its derivatives in water and wastewater are of major concern because of their toxicity and threat to human life and environment. In this study, ostrich feather has been used as a new adsorbent in removal of phenol in different doses of 0.2, 0.3, 0.5, 0.7, 1 and 1.5 g and the effects of changing contact time, pH, adsorbent dose and temperature has been determined. Then, the adsorption data were described with Langmuir and Freundlich adsorption isotherms and Excel software for analyzing the data was used. The results obtained revealed that by increasing the dosage of the sorbent from 0.2 to 0.7 g the adsorption increases. The adsorption of phenol decreases by the increase of the pH value of the solution. Also, it is observed that the contact time significantly affect the rate of phenol adsorption (70%) from solution. The adsorption equilibrium was well represented by the Freundlich and Langmuir adsorption isotherms. The results showed that the ostrich feathers, a solid waste produced in poultry processing plant, can be used as an effective biosorbent for removal phenol in aaqueous solution.
    Keywords: Ostrich Feather, Biosorbent, Optimal, Isotherm
  • Shayan Shamohammadi Heidari Page 126
    The purpose of this research was to study the effect of the dosage of sawdust absorbent, on the equilibrium time, the efficiency of absorption in aqueous solution of Copper. Sawdust was prepared and those with particle size of 500 microns was selected. For this study, four absorbent sawdust concentration of 1 (SD1), 10 g/L (SD10), 20 g/L (SD20) and 50 g/L (SD50) were used. The most absorption rate was occurred at pH6. increasing sorbent the time of absorption at equilibrium condition increases. The maximum balance time of absorbents (SD1, SD10, SD20, and SD50), were, 110, 105, 100 and 80 minutes respectively. Mathematical relationship between mass absorption efficiency absorbent solution and initial concentration showed that although increasing sorbent mass absorption efficiency increases, but if the initial concentration of a certain amount (the amount of crime absorbing capacity) toward to approach zero, the efficiency of all absorbent and rise toward 100% limited to. This concentration toward infinity that applies to e-mail. The calibration results showed that Avram model regression coefficient 0.988 and the error factor 0.037 data better absorption Lagergren models and Ho et al. described.
    Keywords: Copper, Sawdust, Contact Time, Kinetic Models, Absorption Efficiency