فهرست مطالب
نشریه علوم و مهندسی آب و فاضلاب
سال ششم شماره 2 (تابستان 1400)
- تاریخ انتشار: 1400/06/23
- تعداد عناوین: 13
-
- پیشگفتار
-
صفحات 2-4
-
صفحات 5-14
نگاه کوتاهی به وضعیت آمار ارایه شده از طرف مسیولان مختلف در رابطه با بحران آب، بیانگر خطر پیش رو است. ایران در کنار مسایلی چون وضعیت اقلیمی، کاهش نزولات جوی، عدم جمع اوری هدفمند آب باران و مصارف بی رویه با کمبود منابع و محدودیت های جدی تامین آب روبرو است. چالش های متعدد از جمله مدیریت بحران آب از طرفی و پیشرفت روزافزون فن آوری اطلاعات و ارتباطات از طرفی دیگر، حرکت به سوی شهر های هوشمند را به الزامی گریزناپذیر بدل کرده است. در پژوهش پیش رو راهکارهای مدیریت هوشمند مصرف آب و کنترل ذخایر آبی از سه منظر راهکارهای شهری، مسکونی و آبیاری ارایه شده و پیاده سازی های آن با پروتکل هوشمندسازی KNX ارایه میشود.
کلیدواژگان: شهر هوشمند، منابع آبی، کمبود آب، پروتکل KNX -
صفحات 15-26در مدیریت مصرف آب شهری عوامل مختلفی در میزان مصرف آب مشترکین وجود دارد. هدف از این مطالعه، شناسایی و تحلیل اثر برخی از این عوامل بر میزان مصرف آب مشترکین مسکونی شهر اراک در سال 1398 است. بهمنظور تحلیل میزان مصرف مشترکین، ابتدا بر اساس مطالعات اولیه و مرور مطالعات مشابه، یک پرسشنامه برای جمعآوری اطلاعات مشترکین در چهار بخش وضعیت ملک و تاسیسات آب بر، وضعیت کنتور، سبک زندگی، و اطلاعات خانوار طراحی شد. سپس با استفاده از روش های نمونه گیری آماری، یک نمونه تصادفی شامل 1400 مشترک انتخاب و پرسشنامه موردنظر برای آن ها تکمیل شد. در ادامه ابتدا وضعیت مشترکین با استفاده از آمار توصیفی مورد بررسی قرارگرفت و سپس برای تحلیل دقیق تر رفتار مصرفی مشترکین، 15 مولفه در قالب 4 بخش اشاره شده با استفاده از آزمون های فرض و تحلیل واریانس مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفت. در این آزمون های آماری، میانگین مصرف ماهیانه مشترکین در یکسال گذشته مبنای عمل قرارگرفت. تحلیل نتایج نشانداد از بین 15 مولفه مورد بررسی، فقط سه مورد ویلایی یا آپارتمانی بودن ملک، روش شستشوی اتومبیل و روش شستشوی فرش تفاوت معناداری را در میزان مصرف آب مشترکین دارند و سایر مولفه ها تفاوت معناداری را نشان ندادند. بنابراین آنچه در میزان مصرف آب مشترکین تعیینکننده تر است شیوه یا فرهنگ مصرف آب است. این موضوع، بیانگر اولویت ترویج و آموزش همگانی و به کارگیری ابزار تبلیغاتی در راستای نهادینهسازی فرهنگ صحیح مصرف آب است و پیشنهاد می شود که در دستور کار شرکت های آب و فاضلاب قرار گیرد.کلیدواژگان: مصرف آب خانگی، تحلیل آماری، سبک زندگی، اراک
-
صفحات 27-37نماتدها از جمله موجودات بیولوژیکی هستند که تنوع زیادی دارند. براساس مطالعات میکروسکوپی قدرت حرکت نماتدها عمدهترین علت پایینبودن کارایی حذف آنها در مقابل گندزدایی است. صافیها میتواند بستر مناسبی برای زاد و ولد آنها باشند. بنابراین با غیرفعالسازی نماتدها قبل از ورود به صافیها و شستشوی مناسب، متوسط کارایی حذف نماتدها بهطور قابلتوجهی افزایش مییابد. در تصفیهخانه آب پردیس با مشاهده افزایش نماتد پس از یکدوره بحران و ورود آب ناشی از سیلاب رودخانه جاجرود، با کدورت بالا (حدود NTU300) در صدد رفع این مشکل، آزمونها واقداماتی شامل: شستشوی صافیها، شوک کلر و شستشو با پرکلرین در غلظتهای 200،100،50،35 ppm انجام شد. به اینمنظور نمونه گیری از نقاط شاخص تصفیه خانه در یک دوره 9 روزه انجام پذیرفت و آزمون های بیولوژیکی، بهمنظور شناسایی حضور زیوپلانکتون ها (بهخصوص نماتد) و آزمون های فیزیکو شیمیایی، بهمنظور بررسی اثر این بحران بر خواص شیمی فیزیک آب، بر روی نمونه ها صورتگرفت. بعد از انجام اقدامات مذکور و نمونه گیری مجدد بهمدت 4 روز، نتایج حاکی از عدم حضور نماتد در خروجی صافی ها بود، درضمن درصد حذف و کارایی صافی ها به بیش از 99 درصد رسید که بیشتر از مقادیر گزارش شده در منابع بود. این مطالعه بهمنظور متوقف کردن مراحل مختلف رشد نماتدها و جلوگیری از ورود آن ها به فاز تکثیر انجام شد. روشهای مذکور با توجه به نتایج آزمایشگاهی مربوط به نمونههای برداشت شده از بخشهای مختلف تصفیهخانه برای حذف نماتد کارایی مشابه نداشتند.کلیدواژگان: نماتد، تصفیهخانه آب، صافیهای شنی، شوک کلر
-
صفحات 38-49
سیستم های تصفیه بیولوژیکی هوازی، سیستم های بسیار مناسبی برای حذف آلودگی های مواد آلی موجود در پساب هستند، لذا ضروری است در طراحی و بهرهبرداری این فرآیندها، پیوستگی جریان ورودی به تصفیهخانه مورد توجه قرار گیرد. یکی از موارد تمایز فاضلاب صنعتی و فاضلاب تولیدی اماکن کم جمعیت مانند پادگانهای نظامی از فاضلاب شهری، نوسانات فاضلاب تولیدی هستند و این نوسانات ممکن است بروی فرآیند لجن فعال اثر منفی داشته باشد. لذا در این تحقیق اثر بهکاربردن حوضچه متعادلساز در راندمان فرآیند لجن فعال مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. فرآیند تصفیهخانه بهروش بیولوژیکی لجن فعال و با استفاده از هوادهی گسترده است. در این روش فاضلاب خام تحت نیروی ثقل به ایستگاه پمپاژ هدایت میشود. نتایج این تحقیق نشان میدهد که میزان دبی ورودی به تصفیهخانه در ساعات مختلف شبانهروز بهدلیل جمعیت پایین تحت پوشش، از نوسانات بالایی از 0 تا 40 مترمکعب بر ساعت برخوردار است. براساس نمونهبرداری های صورتپذیرفته مشخص شده است میزان راندمان فرآیند لجن فعال در طول یک هفته در حذف پارامتر BOD5، COD، TSS و آمونیاک در حالت میانگین بهترتیب 61%، 61%، 68% و 24% است که براساس استاندارهای پساب خروجی، پساب تصفیهشده برای تزریق به چاههای آب یا آبهای سطحی و یا استفاده مجدد در کشاورزی مناسب نیست. این درحالی است که با بهکار بردن حوضچه متعادلساز و کنترل دبی ورودی به حوض هوادهی در نرخ 12 مترمکعب بر ساعت، راندمان حذف پارامترهای BOD5، COD، TSS و آمونیاک در حالت میانگین در طول یک هفته بهترتیب به مقادیر 90%، 90%، 19/89% و 59/81% ارتقا یافت.
کلیدواژگان: فاضلاب، لجن فعال، حوضچه متعادلسازی، فاضلاب بهداشتی پادگان نظامی، BOD -
صفحات 50-57امروزه نظر به شرایط اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی، سیاسی و شرایط کسب و کار واحدهای نهادی و محدودیت منابع، نقش و اهمیت کارآمدی و بهره وری در راستای نیل به رسالت های سازمانی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. با توجه به مشخصه های خاص حاکم بر صنعت آب و فاضلاب به ویژه کنترل قیمت ها توسط دولت، ارتقای بهره وری می تواند بسیاری از مشکلات این صنعت را برطرف کند . در این پژوهش، عملکرد شاخص های عملکرد مالی شامل نقدینگی، فعالیت، اقتصادی، سودآوری و سرمایه گذاری با رویکرد مدل تحلیل پوششی داده ها در قیاس با شیوه متداول سنجش شاخص ها در سال 1396 برای مدیریت بخشی صنعت آب و فاضلاب شهری انجام شده است. بهدلیل غیرهمگن بودن جامعه آماری، بر متغیر اندازه شرکت تمرکز شده است. نتایج نشان می دهد که مدل تحلیل پوششی داده ها، با ضریب اطمینان زیاد قادر به شناسایی کارآمدی در راستای برنامه ریزی و تصمیم گیری مدیریت است. برپایه نتایج پژوهش، شرکت های هلدینگ صنعت آب و فاضلاب از نظر کارآمدی بسیار متفاوت هستند. همچنین بعد از گروه بندی شرکت های هلدینگ صنعت به 5 گروه مستقل با برخی شاخص های خاص، بین کارآمدی شاخص های مالی با فرض بازده نسبت به مقیاس ثابت و اندازه شرکت تفاوت محسوسی وجود دارد و با فرض متغیر نسبت به مقیاس، تفاوت معنی داری وجود ندارد.کلیدواژگان: تحلیل پوششی داده ها، شاخص های مالی، ارزیابی عملکرد مالی و صنعت آب و فاضلاب
-
صفحات 58-65کمبود آب یک مسئله مهم در اکثر کشورهای جهان است. امروزه آبیاری با فاضلاب تصفیه شده درحال تبدیل شدن به یک گزینه ضروری برای رفع مشکلات کمبود آب به ویژه در کشورهای خشک و نیمه خشک است. خطرات بالقوه سلامتی و اثرات زیست محیطی ناشی از کیفیت میکروبی پایین فاضلاب تصفیه شده بهخوبی شناخته شده و برای کشورهای در حال توسعه یک چالش است. در این مطالعه 25 نمونه پساب خروجی از تصفیهخانه فاضلاب اصفهان جمعآوری و حضور لژیونلا در نمونه های پساب با استفاده از روش Nested Real Time PCR پایش شد. همچنین با استفاده از مدل ارزیابی کمی خطر میکروبی، ریسک لژیونلا ناشی از کاربرد پساب ثانویه برای آبیاری زمینهای کشاورزی بهروش اسپری، برای کشاورزان تعیین شد. لژیونلا در 84% نمونههای پساب یافت شد. میانگین ریسک بیماری سالانه لژیونلا از 5-10 × 5/1 تا 8-10 × 7/7 بود که پایینتر از سطح مرجع10-3 pppy پیشنهادی سازمان جهانی بهداشت است. نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از پساب ثانویه، ریسک بهداشتی قابلتوجه مرتبط با لژیونلا برای کشاورزان ندارد. همچنین پساب ثانویه می تواند در نواحی نیمه خشک، بهعنوان منبع جایگزین برای آبیاری در کشاورزی مورد استفاده قرار بگیرد.کلیدواژگان: پساب ثانویه، آبیاری فاضلاب، لژیونلا، nested real-time PCR، ارزیابی کمی خطر میکروبی، کشاورزان
- مطالب عمومی
-
صفحات 66-86
-
صفحات 87-97
-
صفحات 98-100
-
صفحه 101
-
صفحات 102-103
-
صفحات 104-116
-
Pages 5-14
A brief look at the status of statistics provided by different authorities regarding the water crisis represents a leading threat to the spiritual capital of Iran. Iran faces issues such as climate and reduced atmospheric precipitation, with a lack of resources and serious water supply constraints. Many challenges, including water crisis management, and the ever-increasing advances in information and communication technology, on the other hand, have made the move to smart cities an inescapable necessity. In a previous research, the strategies for intelligent water management and water resources control are presented from three perspectives of urban, residential and irrigation solutions and its implementation is presented with the KNX intelligent protocol.
Keywords: Smart city, Water resources, water crisis, KNX Protocol -
Pages 15-26In the urban water consumption management, various factors affect the amount of residential water demand (RWD). The purpose of this study is to identify and analyze some of the active factors on RWD in Arak city in 2019. To analyze RWD, a questionnaire was first designed to collect consumer information in four categories: property status and water facilities, meter status, lifestyle, and household information. Using random sampling methods, a random sample including 1400 consumers was selected, and the questionnaire was completed for them. Then, the consumer status was studied using descriptive statistics. For a more accurate analysis of consumer’s behavior, 15 factors in the form of 4 mentioned categories were analyzed using the assumption test and the analysis of variance (ANOVA), based on the average monthly consumption of consumers in the past year. The analysis showed that only three factors of the 15 have a significant difference in RWD: being villa or apartment, car washing method, and carpet washing method, and the other factors didn’t show a substantial difference in RWD. The results of this study indicated that some factors related to lifestyle have more essential effects on RWD. Consequently, the most crucial factor in RWD is the culture of water consumption. This seems to indicate the priority of applying advertising tools to educate the public about the correct perception of RWD, which should be on the schedule of water and wastewater companies.Keywords: residential water demand, statistical analysis, Lifestyle, Arak
-
Pages 27-37Nematodes are biological creatures with different kinds of species. According to the sources, the main reason for their low removal efficiency against disinfection, is their high rotational movements. Sand filters are the best place for their growth and reproduction. Therefor the best way to increase the removal efficiency of nematodes, is to inactivate them before their entrance into the sand filters and appropriate washing. In Pardis water treatment plant by increasing the nematodes after passing through a critical duration and increasing the turbidity of entrance water up to 300 NTU, caused from Jajoroud flooding, some actions were taken place such as frequent back-washing of filters, Chlorine shock, washing by perchlorine in different concentrations from 35-200 ppm. For this research, samples were taken from different indicator points of plant during 9 days. Then biological and physical chemistry analysis were taken place in order to detect the presence or absence of zooplanktons, specially nematodes in the treated water, and investigating the effect of flooding on physical and chemical quality of the water. After taking the above-mentioned actions and resampling during 4 days, from indicator points, the results showed that there were not any nematodes in the treated water and also the removal efficiency of the filters was raised up to 99% which was more than the literatures. These works have been done in order to remove the nematodes or prevent them from entering to the reproductive phase. The experimental analysis have been discussed in this research.Keywords: Nematode, Water Treatment Plant, Sand Filters, Chlorine Shock
-
Pages 38-49
Aerobic biological treatment systems are very suitable for removing contaminants of organic matter in the sewage. Accordingly, the continuity of the inlet flow to the treatment plant, in design and exploitation of these processes, is necessary to consider. One of the differences between industrial and low population areas wastewater, such as military garrisons, and the Municipal sewage, is their volumetric fluctuations. These fluctuations may have a negative effect on the activated sludge process; thus the efficiency of using balancing pool in activated sludge systems has been analyzed in this research. Wastewater treatment process is based on biologically activated sludge method and extensive aeration. In this method, the raw wastewater is directed to the pumping station gravitationally. Results illustrated that, the inlet flow rate to the treatment plant, has high fluctuations from 0 to 40 (m3/hour) at different hours of the day due to the low population. Based on the samplings, it has been determined that the efficiency of activated sludge process in removing the parameters of BOD5, COD, TSS and ammonia during one week is averagely 61, 61, 68 and 24%, respectively. According to the sewage standards, this treated sewage is not suitable for injection into water wells or surface water or for reuse in agriculture. Whilst, using the balancing pond and controlling the inlet flow to the aeration pond at a rate of 12 cubic meters per hour, the removal efficiency of BOD5, COD, TSS and ammonia escalates averagely 90, 90, 89.19 and 81.59%, respectively during a week.
Keywords: Wastewater, Activated sludge, Balancing pond, Garrison Sanitary Sewage, BOD -
Pages 50-57In today’s world, considering economic, social, cultural political and marketing conditions of institutional units, limits of recourses and importance of efficiency in order to achieve ideological goals is instrumental. Regarding certain governing principals of water and wastewater industry, price controlling by government in particular upgrading efficiency can solve a big portion of industry’s problems. In this research, Performance of financial factors such as liquidity, economic activity, profitability and investment with data envelopment analysis is compared to the common method of assessing factors in 20017 in the domain of urban water and wastewater industry. Because of non-homogeny of statistical population, the focus was on the company’s parameter differential. The results show that the data envelopment analysis can determine the efficiency in administrative planning and deciding with high precision. According to the research results, the holding companies of water and wastewater industry greatly vary in efficiency. Also after grouping the holding companies to 5 independent groups with some certain factors, there is a significant difference between financial efficiency and size of companies with assuming constant return to scale and if assumed variable return to scale there is no significant difference.Keywords: Data Envelopment Analysis, Financial Indices, Urban Water, Wastewater Industries
-
Pages 58-65Water scarcity is a main issue in most countries in the worldwide. Nowadays, irrigation with treated wastewater is becoming a necessary alternative to addressing issues of water shortage, especially in arid and semiarid countries.The potential health risks and environmental impacts resulting from inadequate microbial quality of treated wastewater have been well known and is a challenge for developing countries. In this study 25 effluent samples were collected from Isfahan wastewater treatment plant and presence of Legionella in STWW samples were monitored using nested real time PCR. As well as using the quantitative microbial risk assessment model, Legionella risk due to the use of secondary effluent for spray irrigation of agricultural lands for farmers was determined. Legionella was detected in %84 of STWW samples. The mean annual Legionella disease risk ranged from 7.7 × 10-8 to 1.5 × 10-5 pppy which was lower than the reference level of 10-3 pppy has been recommended by WHO. The results of this study showed that use of STWW for irrigation, dose note significant health risk associated with Legionella for farmers. Also, STWW could be used as an alternative source for agricultural irrigation in semiarid areas.Keywords: Secondary Effluent, Wastewater irrigation, Legionella, nested real-time PCR, QMRA, farmers