فهرست مطالب

نشریه مهندسی آب
سال نهم شماره 3 (پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/09/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حمیدرضا انصاری جوینی، امیرحسین جاوید*، امیرحسام حسنی، مرتضی کاشفی الاصل صفحات 1-13
    هدف اصلی این تحقیق مقایسه نتایج راندمان حذف COD در شرایط مختلف بارگذاری آلی بر حسب نوع جریان در راکتورهای متوالی با بستر معلق حاوی مدیای پلاستیکی، مصالح سنگی و کربن فعال است. برای این منظور از سه پایلوت استوانه ای به قطر 200 میلیمتر و ارتفاع 800 میلیمتر با حجم 24 لیتر در مقیاس آزمایشگاهی و از جنس UPVC استفاده شده است. در تمام مدت زمان تحقیق دبی فاضلاب ورودی به راکتور از 2 تا 4 لیتر بر ساعت و زمان ماند سیستم از 18 تا 36 ساعت متغیر بوده است. بیشترین بازدهی درصد حذف COD در جریان رو به بالا با بیشترین مقدار از زمان ماند هیدرولیکی معادل 36 ساعت و بارگذاری آلی معادل 51/4 Kg COD/m3.d معادل 88% ثبت و در جریان رو به پایین با زمان ماند هیدرولیکی معادل 24 ساعت و بارگذاری آلی 21/3 Kg COD/m3.d معادل 78% ثبت شد.
    کلیدواژگان: فاضلاب صنعتی، راکتورهای متوالی، جریان رو به بالا و رو به پایین، راندمان حذف COD
  • مصطفی علی اکبری*، رویا مافی غلامی، مهدی برقعی صفحات 14-27
    به دلیل اثرات سمی قابل توجهی که آرسنیک بر محیط زیست و سلامت انسان دارد، به یک مسیله مهم جهانی تبدیل شده است. در این مطالعه، یک چارچوب فلز-آلی مبتنی بر زیرکونیوم، {[Zn3L3(BPE)1.5]•4.5DMF}n، با استفاده از دو روش سولووترمال و مکانوشیمیایی سنتز و با موفقیت در واکنش حذف آرسنیک به کار گرفته شد. راندمان جذب در حضور این MOF بالا بود و تعادل طی 20 دقیقه برایAs(III) وAs(V) در غلظت 1 میلی گرم در لیتر از آلاینده ها حاصل شد. حداکثر بازده جذبAs(III) و As(V) در pH 7 به ترتیب 62 و 81 درصد بود. جاذب پایداری بالایی در محدوده pH 2-12 از خود نشان داد و می توان جاذب را حداقل در نه دوره متوالی بدون کاهش چشمگیر در کارایی آن بازیابی کرد. فرآیند جذب را می توان با مدل سینتیکی شبه مرتبه دو توصیف کرد و مکانیسم جذب از نوع برهمکنش الکترواستاتیک بود.
    کلیدواژگان: MOF، زیتریون، آرسنیک، حذف، آلودگی آب
  • محمد نصراصفهانی*، حسن ترابی پوده صفحات 28-38
    برآورد مقدار مواد رسوبی که یک جریان قادر به حمل آن است یکی از موضوعات اصلی تحقیقات هیدرولیک رسوب می باشد که در بسیاری از پروژه های مهندسی همچون مورفولوژی و تغییرات بستر رودخانه، برآورد رسوب سالیانه برای آبگیرهای رودخانه، حفاظت سواحل، لایروبی کانالها و... حایز اهمیت می باشد. مقدار رسوب عبوری در یک مقطع از رودخانه ممکن است به ترکیبی از اثرات عمق و عرض جریان، شیب انرژی، دما و خصوصیات سیال، تلاطم جریان آب و طیف وسیعی از اندازه، شکل، چگالی، چسبندگی و غلظت ذرات رسوب بستگی داشته باشد. تنوع فرمولهای برآورد انتقال رسوب و نداشتن اطلاعات کافی از عملکرد فرمولهای موجود، انتخاب یک فرمول مناسب را برای یک رودخانه خاص فوق العاده مشکل می نماید. بنابراین برای انتخاب مناسبترین فرمول نیاز به ارزیابی و واسنجی معادلات برآورد رسوب برای رودخانه مورد نظر می باشد. در این مقاله معادلات برآورد رسوب در روخانه کارون و در بازه ملاثانی- فارسیات به منظور انتخاب مناسبترین فرمول بررسی می گردد.
    کلیدواژگان: رودخانه، نسبت بار رسوب، دبی رسوب، هیدرولیک
  • محمدامین گندمی*، سارا امیرزاده، روزبه آقامجیدی، نورالدین بازگیر صفحات 39-50

    جریان های ناماندگار در لوله ها به شکل های گوناگون ممکن است رخ دهد که یکی از اشکال آن، جریان ناماندگار میرا می باشد که ضربه قوچ نامیده می شود. این جریان ها به صورت امواج فشاری بوده و اگر به گونه ای مهار نشوند، می توانند موجب به وجود آمدن خسارت های جبران ناپذیری در خط لوله گردد . در تحقیق حاضر به معرفی پدیده قوچ پرداخته و تاثیرات پارامترهای مختلف ، ضخامت و قطر لوله ، سرعت های مختلف جریان بر بارهای دینامیکی وارده در اثر وقوع ضربه قوچ را مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت مشاهده شد که در شرایط یکسان، تاثیر جنس لوله در کاهش حداکثر ضربه، 25 درصد موثر است. افزایش حداکثر ضربه در اثر افزایش ضخامت لوله به اندازه بسیار کم، در حدود 1 درصد می شود. دو برابر نمودن ممان اینرسی باعث کاهش حداکثر فشار ناشی از ضربه در حدود 42 درصد می شود که این بررسی با استفاده از نرم افزار Water Hammer بررسی گردیده است.

    کلیدواژگان: ضربه قوچ، ضخامت قطر، فشار منفی، سرچ تانک
  • محمدابراهیم فاضل ولی پور* صفحات 51-64

    آگاهی از میزان تغییرات شیمیایی آب های زیرزمینی و پهنه بندی آن ها نقش مهمی در مدیریت بهینه آب های زیرزمینی یک منطقه ایفا می کند. هدف از این مطالعه بررسی ویژگی های هیدروژیوشیمیایی منابع آب زیرزمینی جنوب مشکان در سال 99 بود. جهت دست یابی به این هدف، 10 نمونه آب از چاه های منطقه برداشت گردید. آنالیز هیدروژیوشیمیایی داده ها در آزمایشگاه به روش پلاسمای القایی صورت گرفت و تجزیه و تحلیل های آماری در محیط نرم افزارها ,ArcGis ,Excle ,AqQA انجام شد. به منظور تعیین منشا یون ها در آبخوان مطالعه شده از نسبت های یونی ژیوشیمیایی و نمودارهای ترکیبی استفاده شد. نمودارهای ژیوشیمیایی ضمن تایید فعال بودن واکنش های آب- سنگ در آبخوان مطالعه شده، فرآیند تبادل یونی طبیعی را در بیشتر منابع نشان دادند. بر اساس نتایج بدست آمده در تمام چاه ها نسبت Cl / Sum anions > 0.8، Mg / Mg + Ca < 0.5، Ca / Ca + S04 < 0.5، است. در اکثر چاه ها نسبت Na / Cl > 1، Na / Na + Cl > 0.5 و So4 / Hco3 < 1 می باشد. در بیشتر چاه ها 1< Ca / Mg < 3 است. با توجه به نتایج استفاده از روش کریچینگ برای پهنه بندی غلظت یون ها، غلظت یون های کلسیم، منیزیم، سولفات و کلر در غرب و جنوب غرب و سدیم در غرب منطقه افزایش نشان می دهند.

    کلیدواژگان: مشکان، هیدروژئوشیمی، نسبت های یونی، نمودارهای ترکیبی
  • محمدصادق صادقیان*، میلاد باری پور، مجتبی انصاریان، هومن حاجی کندی صفحات 65-104

    از منظر جغرافیای سیاسی، آب از سیاست جدا نیست. قراردادهای آبی بینالمللی همچون معاهدات، پروتکلها و موافقتنامه های دو یا چندجانبه موجب کاهش احتمال و شدت اختلاف و مناقشه بین کشورهای ذی ربط میشوند. 281 حوضه آبریز مشترک بین 151 کشور جهان وجود دارد و بیش از 42 درصد جمعیت زمین در این مناطق زندگی می کنند. با توجه به توزیع ناهمگون آب های شیرین کره زمین، مدیریت منابع آب به ویژه در حوضه های آبریز مشترک یک امر حیاتی برای نیل به بهره مندی حداکثری از این عنصر محدود می باشد. حوضه آبریز دجله، فرات و اروندرود یکی از مهم ترین حوضه های آبریز در ایران و غرب آسیا می باشد که همواره با چالش های مختلفی در زمینه بهره برداری مشترک مواجه بوده است. در این تحقیق سعی شده تا بررسی جنبه های مختلف حوضه آبریز مشترک میان رودان و اروندرود، به واکاوی دیپلماسی آب در این حوضه پرداخته شود و می بایست به این مهم اشاره نمود که با توجه به قراردادها و توافق نامه های متعدد در زمینه بهره برداری از آب های مذکور، همچنان مشکلات و اختلاف نظرهای متعددی در زمینه استفاده مشترک از این آب ها وجود دارد.

    کلیدواژگان: دیپلماسی آب، ایران، دجله، فرات، اروند رود
|
  • Hamidreza Ansari Joveini, Amirhoseini Javid *, Amirhesam Hasani, Morteza Kashefiolasl Pages 1-13
    The present research is the result of laboratory studies related to the comparison of the effect of up- and down-flows in the treatment of artificial biological industrial wastewater (combination of water and molasses of sugar beet factory) using suspended-bed anaerobic reactors. The main purpose of this study is to compare the results of chemical oxygen demand (COD) removal efficiency in different conditions of organic loading in accordance with the type of flow in suspended-bed sequencing reactors containing plastic media, rock materials and activated carbon. For this purpose, three cylindrical pilots with a diameter of 200 mm and a height of 800 mm with a volume of 24 liters on a laboratory scale and made of Unplasticized PolyVinyl Chloride (UPVC) have been used. During the whole period of research, the discharge of sewage entering the reactor varied from 2 to 4 liters per hour and the retention time of the system varied from 18 to 36 hours. After the start-up period was passed and the COD removal efficiency remained constant, the highest efficiency of COD removal percentage in the up-flow with the maximum amount of hydraulic retention time equal to 36 hours and organic load equal to 4.51 kg COD/m3.d equal to 88% was recorded. Also, the highest efficiency of COD removal percentage in the down-flow with hydraulic retention time equal to 24 hours and organic load equal to 3.21 Kg COD/m3 .d equal to 78% was recorded.
    Keywords: Industrial wastewater, Sequencing reactors, Up-flow, down-flow, COD removal efficiency
  • Mostafa Aliakbari *, Roya Mafi Gholami, Mehdi Borghei Pages 14-27
    Because of its significant toxicological effects on the environment and human health, arsenic (As) is a major global issue. In this study, a zirconium-based metal-organic framework, {[Zn3L3 (BPE) 1.5]•4.5 DMF}n , was synthesized using both solothermal and mechanochemical methods and successfully applied in the arsenic removal reaction. Adsorption efficiency was high in the presence of this MOF and equilibrium was achieved within 20 minutes for As (III) and As (V) at a concentration of 1 mg / l of contaminants. The maximum adsorption efficiencies of As (III) and As (V) at pH 7 were 62 and 81%, respectively. The adsorbent showed high stability in the pH range of 2-12 and the adsorbent can be recovered for at least nine consecutive periods without significant reduction in its efficiency. The adsorption process can be described by a pseudo-second-order kinetic model and the adsorption mechanism was of the electrostatic interaction type.
    Keywords: MOF, Zwitterion, Arsenic, Removal, Water Pollution
  • Mohammad Nasr Esfahani *, Hasan Torabi Poudeh Pages 28-38
    Estimation of the sediment loads in a stream flow is one of the well-discussed topics in the sediment hydraulics literature. In almost the entire river engineering projects addressing issues such as river morphology, river bed changes, estimation of the annual sediment deposition at the river intakes, banks protection, dredging of the water channels, etc are of prime importance. The amount of sediment transported through a river cross-section may be under a mix of various influences from flow depths and widths, energy slope, temperature and fluid characteristics, flow turbulence and a wide range of their sizes, forms, densities, sediment particle concentrations, and other physical and hydraulic properties. The variety of formulae applied in sediment transport and estimation calculations also the paucity of information and data on the performance of such formulae makes the selection of the suitable ones for different specific conditions an extremely difficult task. Any choice in this regard should incorporate the evaluation and analysis of river hydraulics. In the present paper, several sediment estimation formulae examined for Greater Karun River along Mollasani-Farsiat reach with the purpose of proposing the best sediment transport relation to be applied in later researches. Results showed flow-based energy-based methods are better suited for the Karoon River.
    Keywords: river, Sediment load ration, Sediment discharge, Hydraulics
  • Mohammadamin Gandomi *, Sara Amirzadeh, Roozbeh Aghamajidi, Nooredin Bazgir Pages 39-50

    Unsteady currents in pipes can occur in various forms, one of which is the unsteady current of damping, which is called Surge shock.These currents are in the form of pressure waves and if not controlled in some way, can cause irreparable damage to the pipeline. In the present study, the ram phenomenon was introduced and the effects of different parameters, pipe thickness and diameter, different flow velocities on the dynamic loads due to the occurrence of ram impact were investigated.Finally, it was observed that under the same conditions, the effect of pipe material is 25% effective in reducing the maximum impact. The maximum impact increase is about 1% due to a very small increase in pipe thickness. Doubling the moment of inertia reduces the maximum impact pressure by about 42%, which has been investigated using Water Hammer software.

    Keywords: Ram impact, diameter thickness, negative pressure, surg tank
  • Mohammad Ebrahim Fazel Valipour * Pages 51-64

    Understanding chemical changes in groundwater and their mapping play a substantical role in optimal management of groundwater in an area. The aim of this study was to investigate hydrogeochemical charactristics of groundwater resources of south Mashkan in 2020.To achieve this goal,10 water samples were taken from the region wells. The hydrogeochemical analysis was carried out in the laboratory through induction plasma method and statistical analysis were performed in ArcGis, AqQA and Excle software environment. Geochemical ion ratios were used to determine the source of ions and combination diagram in the studied aquifer. Geochemical diagram confirmed the activity of water- rock reactions in the studied aquifer and showed the natural ion exchange process in most resources. Based on the results obtained in all wells,the ratio is Cl/Sum anions>0.8, Mg/Mg+Ca<0.5 , Ca/Ca+So4<0.5.In most wells, the ratio is Na/Cl>1, Na/Na+Cl>0.5 ,and So4/Hco3<1. In most wells, is 1<Ca/Mg<3 According to the results of using Kriging method zoning the concentration of ions, the concentration of calcium, magnesium, sulfur and chlorin ions increase in the west and southwest and sodium in the west of the region.

    Keywords: Mashkan, Hydrogeochemical, Ions ratios, Combination diagrams
  • Mohammad Sadegh Sadeghian *, Milad Baripour, Mojtaba Ansarian, Hooman Hajikandi Pages 65-104

    From the point of view of political geography, water is not separate from politics. There are 281 shared catchments between 151 countries and more than 42% of the world's population lives in these areas. Due to the heterogeneous distribution of freshwater on Earth, the management of water resources, especially in shared catchments, is critical to achieving maximum utilization of this limited element. Tigris, Euphrates and Arvand River catchments are one of the most important catchments in Iran and West Asia, which has always faced various challenges in the field of joint exploitation. In this research, an attempt has been made to study the various aspects of the joint watershed between Mesopotamia and Arvandrud, to analyze water diplomacy in this basin, and it should be noted that according to various contracts and agreements in the field of exploitation of these waters, There are many problems and disagreements regarding the common use of these waters.

    Keywords: Water diplomacy, Iran, Tigris, Euphrates, Arvand River