فهرست مطالب

آب و فاضلاب - پیاپی 106 (بهمن و اسفند 1395)

مجله آب و فاضلاب
پیاپی 106 (بهمن و اسفند 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/08/16
  • تعداد عناوین: 10
|
  • رسول رجب پور*، ناصر طالب بیدختی، غلامرضا رخشنده رو صفحات 3-14
    اخیرا از روش های فراکاوشی به عنوان ابزاری کارآمد برای حل مسائل پیچیده مهندسی استفاده زیادی شده است. یکی از این روش ها الگوریتم JPSO است.
    در این پژوهش با اعمال تغییراتی ابتکاری در ماهیت پرش این الگوریتم، امکان حل مسائل مبتنی بر ساخت گراف در آن فراهم شد و الگوریتم جدیدی به نامG-JPSO ارائه شد. در این پژوهش کاربرد الگوریتم جدید توسعه داده شده در حل تابع فلتچر-پاول و مسئله کنترل بهینه پمپ ها در شبکه توزیع آب مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. کنترل بهینه پمپ ها شامل برنامه زمانی مناسب بهره برداری از قبیل تعیین وضعیت روشن و خاموشی هر یک از پمپ ها در بازه زمانی مورد نظر بود، به نحوی که علاوه بر کاهش هزینه برق مصرفی نیاز گره های مصرف و محدودیت های مسئله شامل حداقل فشار مورد نیاز در هر گره، حداقل و حداکثر ارتفاع مخازن و غیره مرتفع شود. در این پژوهش محدودیت دیگری شامل حداکثر تعداد روشن و خاموش کردن هر پمپ نیز به تابع هدف اعمال شد. برای تعیین برنامه بهره برداری بهینه پمپ ها یک مدل بهینه سازی-شبیه سازی مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی G-JPSO و JPSO تهیه شد. از مدل پیشنهادی برای تعیین برنامه بهینه بهره برداری شبکه توزیع ون زیل استفاده شد. مقایسه نتایج این الگوریتم در مسائل پیشنهادی با نتایج الگوریتم های جامعه مورچگان، ژنتیک و JPSO نشان دهنده توانایی بالای الگوریتم ارائه شده در پیدا کردن جواب هایی نزدیک به جواب بهینه با صرف هزینه محاسباتی مناسب است.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، ایستگاه پمپاژ، بهره برداری، شبکه های توزیع آب، G، JPSO
  • ادریس معروفی نیا *، عادل اثنی عشری، یوسف حسن زاده، سعید خوش طینت، حسن احمدی صفحات 15-23
    حوضچه های پیش ته نشینی از اجزاء مهم و اصلی در فرایند تصفیه آب به شیوه متعارف به شمار می روند. به دلیل هزینه بسیار زیاد ساخت این حوضچه ها که در حدود 30 درصد کل هزینه تصفیه خانه های آب را به خود اختصاص می دهد، مدل سازی و عملکرد بهینه حوضچه های ترسیب بسیار حائز اهمیت است. در حوضچه های ته نشینی و رسوب گذار به دلیل وجود گرادیان های سرعت متفاوت، نواحی مختلفی از جریان از جمله جریانات چرخشی به وجود می آید. این پدیده باعث ایجاد اتصال کوتاه، افزایش نواحی مرده و تغییرات در میزان اختلاط می شود که ممانعت از ایجاد بستری آرام جهت رسوب گذاری نموده و بازده حوضچه را نیز کاهش می دهند. لذا همواره سعی می شود فضاهای مرده کاهش داده شود. اولین گام برای بهینه سازی حوضچه های پیش ته نشینی، محاسبه صحیح میدان سرعت و حجم نواحی چرخشی است. در این مقاله با به کارگیری نرم افزار SSIIM ، حوضچه ساده و بافل دار کالسروحه با مدل آشفتگی ε k- استاندارد مدل سازی شده و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد.
    کلیدواژگان: حوضچه ترسیب اولیه، نواحی جدایی جریان، هیدرولیک جریان، مدل عددی SSIIM2، مدل آشفتگی ? k، استاندارد
  • رضوان بیرونی، معصومه میرزایی* صفحات 24-32
    این مطالعه با هدف بررسی آزمایشگاهی حذف یون سولفات با استفاده از کامپوزیت نانوذرات آهن بر بستر اکسیدگرافن و کامپوزیت نانوذرات آهن بر بستر کربن فعال انجام شد. در این تحقیق سنتز اکسید گرافن توسط روش هامر انجام شد. در حین سنتز نانوذرات آهن، اکسید گرافن و کربن فعال به عنوان بستر به آن اضافه شد.
    اثر پارامترهای مختلف شامل مقدار گرم جاذب، pH و زمان تماس بر روی میزان جذب بررسی شد. همچنین مطالعات سینتیکی بر روی داده ها انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین درصد جذب توسط 06/0گرم جاذب در pH برابر 11 و بعد از 9 ساعت تماس محلول با جاذب برای نانوکامپوزیت آهن بر پایه اکسید گرافن و کربن فعال به ترتیب برابر با 84 درصد و 62 درصد بود. همچنین مشاهده شد که داده های آزمایشگاهی ظرفیت جذب بر حسب زمان متناسب با مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم است. با توجه به نتایج به دست آمده، هر دو جاذب سنتز شده به عنوان جاذب های سازگار با محیط زیست، توانایی مطلوبی در حذف سولفات داشتند.
    کلیدواژگان: جذب سطحی، سولفات، کامپوزیت نانوذره آهن، اکسید گرافن، کربن فعال
  • رقیه زرین کمر، پروین غربانی* صفحات 33-41
    در این مقاله، گاما آلومینای عامل دار شده برای حذف رنگزای کاتیونی مالاخیت سبز از محلول های آبی به روش جذب سطحی مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا خصوصیات ذرات عامل دار شده با FT-IR، SEM، XRD و EDAX شناسایی شد. سپس اثر پارامترهای مختلف از جمله غلظت اولیه رنگزا، زمان تماس، pH آغازین، دز جاذب و دما بر روی حذف رنگزای مالاخیت سبز مطالعه شد. pH نقطه صفر بار جاذب نیز تعیین شد. نتایج نشان داد که فرایند جذب سطحی در 60 دقیقه به تعادل می رسد و مقدار حذف رنگزا با افزایش دز جاذب و pH افزایش می یابد. مطابق نتایج 1/0 گرم از گاما آلومینای عامل دار شده قادر به حذف 69/91 درصد از رنگزای مالاخیت سبز در غلظت اولیه 50 میلی گرم در لیتر و در pH برابر 10 است. مطالعه ایزوترم و سینتیک جذب سطحی نشان داد که جذب سطحی رنگزای مالاخیت سبز بر روی گاما آلومینای عامل دار به خوبی از مدل ایزوترم تمکین و سینتیک شبه مرتبه دوم پیروی می کند.
    کلیدواژگان: گاما آلومینا، رنگزای مالاخیت سبز، سینتیک، ایزوترم
  • ندا مسعودی پور، مهربان صادقی *، محسن بهپور، فاضل محمدی مقدم، مرتضی سدهی صفحات 42-49
    در این مقاله، تخریب نوری سیانید با استفاده از فوتوکاتالیست S، N-TiO2 سنتزی به وسیله روش سل- ژل تثبیت شده بر روی میکروگلوله های شیشه ای مورد بررسی قرار گرفت. تیواوره به عنوان منبع نیتروژن و گوگرد و تترابوتیل اورتوتیتانات از ترکیبات اصلی سنتز فوتوکاتالیست بودند. اثر مقدار تیواوره، نور مرئی (لامپ 400 وات) و خورشید، زمان تابش و مقدار متفاوت اولیه سیانید (50، 100، 200 و ppm 300) روی تخریب نوری سیانید مطالعه شد. به منظور اندازه گیری غلظت سیانید از روش تیتراسیون استفاده شد. خصوصیات فیلم فوتوکاتالیست سنتزی به وسیله پراش پرتوی ایکس، اسپکتروسکوپی مرئی- فرابنفش انعکاسی، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس تعیین شد. الگوی XRD و تصاویر SEM، اندازه نانومتری فوتوکاتالیست سنتزی را تایید کردند. آنالیز EDX و DRS نیز به ترتیب حضور S و N و فعالیت نوری فوتوکاتالیست در ناحیه مرئی را نشان دادند. سیانید با غلظت ppm50، در حضور فیلم S، N-TiO2 با 25 گرم تیواوره، بالای 94 درصد در نور مرئی و در حدود 100 درصد در نور خورشید، در مدت زمان 4 ساعت تخریب شد. فوتوکاتالیست S، N-TiO2 تثبیت شده بر روی میکروگلوله های شیشه ای می توانند به صورت موثری به عنوان یک روش جدید برای تصفیه پساب صنایع حاوی سیانید، تحت نور خورشید به کار رود.
    کلیدواژگان: فوتوکاتالیست، تخریب نوری سیانید، دوپ غیر فلزی دی اکسید تیتانیم، پرتو خورشید
  • بیتا آیتی *، مینا رضایی صفحات 50-58
    افزایش مصرف MTBE به عنوان جانشین تترا اتیل سرب و آثار سوء آن بر محیط زیست، تصفیه فاضلاب حاوی آن را ضروری می نماید. با وجود کاربرد روش های فیزیکی و شیمیایی برای حذف MTBE، به دلایلی ازجمله هزینه بر بودن، تولید محصولات جانبی و راندمان کم، روش بیولوژیکی می تواند جایگزین مناسبی باشد. هدف از این تحقیق، بررسی قابلیت سیستم SBAR و بیوگرانول های هوازی در حذف ترکیب MTBE بود. فاضلاب به کار رفته سنتزی و شامل مواد مورد نیاز میکروارگانیسم ها بود. pH در محدوده 7 تا 8 و DO بین 2 تا 5 میلی گرم در لیتر تنظیم شد. برای بررسی مشخصات گرانول های تولید شده از TEM استفاده شد. نتایج حاصل بیانگر حذف بالغ بر 90 درصد COD اولیه 500 میلی گرم در لیتر پس از چهار ساعت بود که 28 و 5/1 درصد آن به ترتیب مربوط به نقش مکانیسم عریان سازی و جذب سطحی بود. گرانول های تشکیل شده رنگ قهوه ای، اندازه 2تا 6میلی متر، متوسط سرعت سقوط 65/0 سانتی متر بر ثانیه و دانسیته 055/0 گرم در میلی لیتر داشتند که بالاتر از فلوک ها بوده و درنتیجه فرایند ته نشینی در راکتور بهبود یافت. طبق نتایج حاصل از TEM،گونه های سیلیاته و روتیفر جمعیت غالب در گرانول ها را تشکیل می دادند.
    کلیدواژگان: COD، گرانول هوازی، متیل ترشیاری بوتیل اتر، عریان سازی، جذب
  • ساناز عباسی، مصطفی چرم، نعیمه عنایتی ضمیر*، حسین معتمدی صفحات 59-68
    فلزات سنگین در بیشتر نقاط دنیا در فرم های فیزیکی و شیمیایی گوناگون و در غلظت های متفاوت به عنوان آلاینده محیط زیست، از طریق تخلیه پساب های متعدد ازجمله پساب های شهری و صنعتی، وارد محیط می شوند. امروزه استفاده از روش های بیولوژیکی در تصفیه و حذف فلزات سنگین از پساب ها مورد توجه زیادی قرار گرفته است. به این منظور در مطالعه حاضر باکتری هایی با مقاومت نسبی به فلزات سنگین کادمیم و سرب از پساب شهری جدا و خالص سازی شدند. باکتری های خالص سازی شده با استفاده از آزمون های بیوشیمیایی شناسایی و میزان حداقل غلظت بازدارنده آن ها تعیین شد. حداقل غلظت بازدارنده باکتری ها در غلظت های 25، 50، 75،100، 150 ، 300، 500 و 750 میلی گرم در لیتر سرب و کادمیم به دست آمد. سپس توانایی باکتری های برتر با جمعیت CFU/ml 108 به منظور حذف سرب و کادمیم از پساب شهری غنی شده با غلظت های 50، 100، 150 و 300 میلی گرم در لیتر سرب و کادمیم مورد بررسی قرار گرفت. باکتری های باسیلوس لاتروسپروس و یرسینیا سودوتوبرکولوسیس به عنوان باکتری های مقاوم از پساب شهری جداسازی و شناسایی شدند. حداقل غلظت بازدارنده سرب و کادمیم توسط باسیلوس لاتروسپروس و یرسینیا سودوتوبرکولوسیس به ترتیب 300 و 500 میلی گرم در لیتر و همچنین حداکثر درصد حذف فلز سرب از پساب غنی شده با 100 میلی گرم در لیتر سرب توسط باکتری های باسیلوس لاتروسپروس و یرسینیا سودوتوبرکولوسیس به ترتیب 0 6/50 و 7/45 درصد و در مورد کادمیم 18/36 و 41/21 درصد در پساب غنی شده با 100 میلی گرم در لیتر سرب و 150 میلی گرم در لیتر کادمیم به دست آمد.
    کلیدواژگان: باسیلوس لاتروسپروس، پساب شهری، حداقل غلظت بازدارنده، فلز سنگین، یرسینیا سودوتوبرکولوسیس
  • مهدی کمالی*، مجید پیروز، جلیل جلیلیان، محمدعلی اسداللهی صفحات 69-77
    رسوب های ناشی از روغن، چربی و گریس در خطوط فاضلاب باعث سرریز فاضلاب، آسیب به محیط زیست و خطرات بهداشتی می شود. آنالیز دو نمونه رسوب جمع آوری شده از شبکه فاضلاب خیابان امام رضا (ع) در شهر مشهد، نشان داد که واکنش های شیمیایی روغن های خوراکی در خطوط فاضلاب، منجر به تشکیل صابون غیر محلول و ایجاد رسوب در خطوط فاضلاب می شود. این رسوب ها به دلیل چسبندگی زیاد به مرور زمان درون لوله جمع و موجب انسداد آن می شود. رطوبت این نمونه ها 50 و 62 درصد است که نشان می دهد آب نقش اساسی در تشکیل آن ها ندارد. مقدار اسید چرب اشباع نمونه ها 78/61 و 35/84 درصد و اسید چرب اشباع غالب، اسید پالمیتیک است. کلسیم مهم ترین فلز حاضر در این نمونه ها است که هم از راه سختی آب و هم خوردگی لوله های فاضلاب ایجاد می شود. با توجه به نتایج به دست آمده و منشا ایجاد این رسوب ها، راه حل هایی برای جلوگیری از ایجاد رسوب و انسداد خطوط فاضلاب بر اساس دستورالعمل مدیریت روغن و چربی با در نظرگرفتن شرایط محیطی و فرهنگی منطقه پیشنهاد شده است. این پیشنهادها در حال بررسی و ابلاغ برای اجرا است.
    کلیدواژگان: مشخصات فیزیکی و شیمیایی، رسوب چربی و روغن، انسداد خطوط فاضلاب، مدیریت چربی و روغن
  • اعظم نادری، مهدی فرزادکیا* صفحات 78-86
    از فرایند لجن فعال برای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب های شهری و پساب های صنعتیبه طور گسترده ای در جهان استفاده می شود. یکی از مشکلات این فرایند، تولید بیش از اندازه لجن است. با توجه به قوانین سخت گیرانه محیطی در مورد دفع لجن مازاد، هزینه تصفیه و دفع لجن حدود 60 درصد از هزینه های بهره برداری تصفیه خانه ها را شامل می شود. از این رو طی سال های اخیر کمینه سازی تولید لجن در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب مورد توجه قرار گرفته است. روش های متعدد فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی برای بهبود کاهش لجن ارائه شده است. این روش ها در اغلب موارد نیاز به سرمایه گذاری بالا و هزینه های بالای بهره برداری دارند. فناوری استفاده از راکتورهای کرمی بسیاری از محدودیت های این روش ها را ندارد. در این مقاله ویژگی های این روش و پژوهش های انجام شده در این زمینه به صورت مروری مورد توجه قرار گرفت.
    کلیدواژگان: لجن فعال، کمینه سازی لجن، راکتورهای کرمی، شکارگری
  • حسین علیدادی، اعظم رمضانی*، بتول محب راد، علی اکبر دهقان، حبیب الله اسماعیلی، شهربانو رافع، مریم دولت آبادی، مریم پایدار صفحات 87-91
    آرسنیک یکی ازخطرناک ترین عناصر موجود در آب آشامیدنی است. مصرف آب آلوده به آرسنیک باعث بروز انواع بیماری های مختلف از جمله سرطان ها می شود. این مطالعه به منظور بررسی غلظت آرسنیک در منابع آب روستایی شهر ریوش کاشمر انجام گرفت. در این مطالعه توصیفی–تحلیلی مقطعی، 60 نمونه از 10 منبع آب شرب زیرزمینی شهر ریوش در طی ماه های اردیبهشت تا مرداد 1392 جمع آوری شد. نمونه برداری و محافظت نمونه ها مطابق با استاندارد متد انجام گرفت و توسط دستگاه جذب اتمی به روش VGA اندازه گیری شد. به منظور سنجش وجود ارتباط بین غلظت آرسنیک در آب و عواملی همچونpH، کلر باقیمانده، EC،TDS ، شوری و دما این عوامل نیز اندازه گیری شد و میزان آرسنیک با استانداردهای ملی و بین المللی مقایسه شد. میانگین غلظت آرسنیک در ایستگاه های A،B،C،D،E،F،G،H،I،J به ترتیب03/1±53/1،07/1±30/1، 83/3±55/10، 01/5±21/11، 68/3±57/10، 73/0±34/2، 58/0±22/3، 57/3±89/9، 07/5±48/10، 53/0±23/2 میکروگرم در لیتر بود. غلظت آرسنیک در پنج ایستگاه بیشتر از رهنمودهای WHO بود ولی در سایر ایستگاه ها بیش از استاندارد ملی نبود. میزان آرسنیک نسبت به استاندارد ملی دارای تفاوت معنی دار (001/0>P)، ولی نسبت به استاندارد بین المللی تنها 50 درصد ایستگاه ها دارای تفاوت معنی دار (001/0>P) بودند. همچنین ارتباط معنی داری بین غلظت آرسنیک و TDS، EC، دما، شوری و کلر باقیمانده به جز pH وجود نداشت. برنامه ریزی برای جایگزینی آب آشامیدنی سالم با منابع موجود در مناطقی که میزان آرسنیک بیش از استاندارد بین المللی است و همچنین برای کنترل مداوم منابع آبی ضروری است.
    کلیدواژگان: آلودگی آب، آرسنیک، منابع آب شرب، روستاهای شهر ریوش
|
  • Rasoul Rajabpour*, Nasser Taleb Beidokhti, Gholamreza Rakhshanderoo Pages 3-14
    Recent decades have witnessed growing applications of metaheuristic techniques as efficient tools for solving complex engineering problems. One such method is the JPSO algorithm. In this study, innovative modifications were made in the nature of the jump algorithm JPSO to make it capable of coping with graph-based solutions, which led to the development of a new algorithm called ‘G-JPSO’. The new algorithm was then used to solve the Fletcher-Powell optimal control problem and its application to optimal control of pumps in water distribution networks was evaluated. Optimal control of pumps consists in an optimum operation timetable (on and off) for each of the pumps at the desired time interval. Maximum number of on and off positions for each pump was introduced into the objective function as a constraint such that not only would power consumption at each node be reduced but such problem requirements as the minimum pressure required at each node and minimum/maximum storage tank heights would be met. To determine the optimal operation of pumps, a model-based optimization-simulation algorithm was developed based on G-JPSO and JPSO algorithms. The model proposed by van Zyl was used to determine the optimal operation of the distribution network. Finally, the results obtained from the proposed algorithm were compared with those obtained from ant colony, genetic, and JPSO algorithms to show the robustness of the proposed algorithm in finding near-optimum solutions at reasonable computation costs.
    Keywords: Optimization, Pumping Stations, Operation, Water Distribution Network, G, JPSO
  • Edris Merufinia*, Adel Asnaashari, Yousef Hassanzadeh, Saeid Khoshtinat, Hassan Ahmadi Pages 15-23
    Settling basins are considered as a major and important component in conventional water treatment processes. The high cost of constructing these basins accounts for approximately 30% of the total capital investment of water treatment plants. Hence, it is essential to model and optimize their performance beforehand. In settling and sedimentation basins, different areas of flow including secondary and rotational flows occur due to the velocity gradient. Such phenomena cause short paths, increase flow stationary and dead zones, and change the mixing rates of the flow, which collectively prevent laminar conditions to be created for the sedimentation process, and thereby reduce process efficiency. The remedy is to reduce as far as possible the dead zones in the flow. The first step to optimize a settling basin is to calculate accurately the velocity field and the volume of rotation zones. The present study presents the numerical simulation of a flow in a rectangular basin. Continuity and Navier-Stokes equations are solved using finite volume method. A 3D flow simulation is performed using the standard k-ε turbulence model for settling basins with and without baffles. Finally, the numerical results obtained are compared with experimental results reported elsewhere.
    Keywords: Settling Basins, Flow Separate Zones, Flow Hydraulic, SSIIM2 Model, Standard k, ε Turbulence Model
  • Masoome Mirzaei, Masoumeh Mirzaei * Pages 24-32
    This study is an experimental investigation of sulfate removal efficiency using iron nanocomposites on graphene oxide and activated carbon beds. The graphene oxide used was synthesized according to the Hummer method during which process graphene oxide and activated carbon were added. The effects of various parameters including adsorbent content, pH, and contact time on adsorption were investigated. Furthermore, the data were subjected to kinetic studies. Results revealed that the highest absorption rates of 84% and 62% were achieved for iron on the graphene oxide and activated carbon beds, respectively, when 0.06 g of the adsorbent was used at pH =11 over a contact time of 9 hours. It was also found that the kinetic pseudo-second-order model best fit the data. Finally, the results indicated that the two environmentally-friendly adsorbents have a good potential for removing sulfate from aqueous solutions.
    Keywords: Adsorption, Sulfate, Fe Nanocomposite, Grahene Oxide, Activated Carbon
  • Roghaye Zarrinkamar, Parvin Gharbani * Pages 33-41
    Modified γ-Alumina was used for the adsorption of the cationic dye malachite green (MG) from aqueous solutions. The properties of the modified particles were initially determined by FT-IR, XRD, SEM, and EDAX. The effects of such parameters as initial dye concentration, contact time, initial pH, adsorbent dose, and temperature on dye removal were investigated and the pHzpc of the adsorbent was determined. Results showed that equilibrium was achieved in 60 min and MG removal increased with increasing adsorbent dosage and pH. The experimental results indicated that 0.1g of modified γ-Alumina was capable of removing 91.61% of the MG dye from an initial concentration of 50 mg L-1 at pH=10. Results of isotherm and kinetic studies revealed that adsorption of Malachite Green dye onto modified γ-Alumina best fitted the Temkin isotherm and pseudo-second-order kinetic models.
    Keywords: ? Alumina, Malachite Green Dye, Kinetic, Isotherm
  • Neda Masoudipour, Mehraban Sadeghi *, Mohsen Behpour, Fazel Mohammadi, Moghadam, Morteza Sedehi Pages 42-49
    This paper investigates cyanide photodestruction (at pH 9) using the S, N-TiO2 photocatalyst synthesized by the sol-gel method and stabilized on glass microbeads. The main raw materials were thiourea, as a source of N and S, and tetra butyl ortho titanate. The effects of S and N doses, visible light (a 400W light), sunlight, irradiation time, and different initial cyanide concentrations (50, 100, 200, and 300 ppm) were studied on cyanide photodestruction. Cyanide concentration was measured by the titration method and the photocatalyst film was characterized by X-ray diffraction (XRD), UV-Vis diffuse reflection spectroscopy (DRS), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Energy dispersive X-ray (EDX) analysis. XRD patterns and SEM images were used to determine the nanoparticle size of the photocatalyst on glass microbeads. EDX and DRS analyses confirmed the presence of S and N as well as the activity of the photocatalyst in the visible region, respectively. The S, N-TiO2 film with 0.25 g Thiuourea proved to be the best cyanide photodestruction agent in the visible light. Based on the results obtained, S, N-TiO2/ glass microbead was capable of destroying cyanide (50 ppm) by up to 94% in the visible light and by approximately 100% in the sunlight. The results also indicated that S, N-Tio2/scoria stone was capable of destroying cyanide by 85% in the visible light and by 94% in the sunlight within 4 h. The reaction kinetic for all cyanide concentrations and two photocatalyst substrates were described by a first order equation. Finally, it was concluded that the S, N-TiO2 stabilized on glass microbeads could be effectively used as a new method for treating wastewater containing free cyanide under the sunlight.
    Keywords: Photocatalyst, Cyanide photodestruction, Nonmetal, doping TiO2, Sunlight irradiation
  • Bita Ayati *, Mina Rezaei Pages 50-58
    The growing use of MTBE as a substitute for Tetraethyl lead and its adverse impacts on the environment warrant its removal from wastewater. Given the low efficiencty and the high cost associated with the chemical and physical processess commonly used for the removal of MTBE, which also release hazardous by-products into the environment, biological techniques have been explored as the more appropriate methods for its removal. This research seeks to investigate the feasibility of the SBAR system and aerobic biogranules for MTBE removal. For this purpose, a synthetic wastewater containing the materials needed for the microorganisms was used for the experiments and the pH level and DO were set to 7‒8 and 2‒5 mg/L, respectively. TEM was employed to characterize the granules. Results showed that over 90% of the initial COD (500 mg/L) was removed after 4h, which was attributed to the air stripping (28%) and sorption (1.5%) mechanisms. The resulting granules were brown in color, 2‒6 mm in size with a mean fall speed and a density equal to 0.65 cm/s and 0.055 g/ml, respectively. The superiority of the resulting granules to the flocs led to improved sedimentation in the reactor. Finally, TEM investigations showed that the sylyath and rotifer species formed the dominant populations in the granules.
    Keywords: Chemical Oxygen Demand, Aerobic Granules, Methyl Tert, Butyl Ether, Air Stripping, Adsorption
  • Sanaz Abbasi, Mostafa Chorom, Naeime Enayatizamir *, Hossein Motamedi Pages 59-68
    Municipal and industrial effluents continually release into the environment heavy metals of a variety of physical and chemical forms and at various concentrations. Biological treatment processes have attracted a growing attention for the removal of heavy metals from these effluents. For the purposes of the present study, bacteria that are relatively resistant to heavy metals, such as cadmium and lead, were isolated from municipal waste and purified. They were then subjected to biochemical tests for identification and their minimum inhibitory concentrations were determined. Bacterial minimum inhibitory concentrations were initially measured in flasks containing 25, 50, 75, 100, 150, 300, 500, and 700 ppm of lead and cadmium before superior bacteria at populations of 108 CFU/ml were evaluated in terms of their ability to remove lead and cadmium at concentrations of 50, 100, 150, and 300 ppm from enriched municipal wastewater. Base on the results, Bacillus laterosporous and Yersinia pseudotuberculosis were identified as the resistant bacteria and the minimum lead and cadmium inhibitory concentrations for these bacteria were determined to be 300 and 500 ppm, respectively. Moreover, Bacillus laterosporous and Yersinia pseudotuberculosis recorded maximum removal efficiencies of around 50.6% and 45.7%, respectively, with wastewater containing 100 mg/l of lead and 36.18% and 21.41% in the case of cadmium from wastewater enriched with 100 mg/l of lead and 150 mg/l of cadmium.
    Keywords: Bacillus Laterosporous, Yersinia Pseudotuberculosis, Heavy Metal, Minimum inhibitory concentration, Municipal Wastewater
  • Mahdi Kamali *, Majid Pirooz, Jalil Jalilian, Mohammadali Asadollahi Pages 69-77
    Formation of oil, fat, and grease deposits in sewer pipelines is a major concern as they result in sewage overflow and pose health problems. Analysis of two sample deposits collected from the sewer lines of Imam Reza Street in the city of Mashhad suggested that the chemical reactions promoted by edible oils in the sewer lines lead to the formation of insoluble soap and deposits. Being sticky, the deposits accumulate over time to eventually block the lines. The analysis also showed that the moisture content of the samples ranged between 50‒62%, indicating that water does not play a main role in their formation. The samples were also found to contain 61.78% and 84.35% saturated fatty acids, with palmitic acid being the dominant one. Calcium was the main metal in the samples, which is due to both water hardness and corrosion of the sewer lines. Based on the results obtained, the origin of these deposits, and the relevant protocols for the management of oil and fat wastes, solutions were proposed to prevent deposit formation and sewer line clogging that suit the special cultural and environmental conditions of the city. These proposals are under consideration for implementation in the region.
    Keywords: Physical, Chemical Characterization, Fat, Oil, Grease Deposits, Sewer Lines Blockage Prevention, FOG Managements
  • Azam Naderi, Mehdi Farzadkia * Pages 78-86
    The activated sludge process is the most widely used on a global scale for the biological treatment of both domestic and industrial effluents. One problem associated with the process, however, is the high volume of sludge produced. Excess sludge treatment and disposal account for up to 60% of the total operating costs of urban wastewater treatment plants due to the stringent environmental regulations on excess sludge disposal. These strict requirements have encouraged a growing interest over the last few years in reducing sludge volumes produced at biological treatment plants and a number of physical, chemical, and mechanical methods have been accordingly developed for this purpose. The proposed methods are disadvantaged due to their rather high investment and operation costs. An alternative technology that avoids many of these limitations is the worm reactor. In this study, the characteristics of this technology are investigated while the related literature is reviewed to derive the optimal conditions for the operation of this process in different situations.
    Keywords: Activated Sludge, Sludge Minimization, Worm Reactors, Predation
  • Hossein Alidadi, Azam Ramezani *, Batool Moheb Rad, Ali Akbar Dehghan, Habibollah Esmaeili, Shahrbanoo Raffe, Maryam Dowlatabadi, Maryam Paydar Pages 87-91
    Arsenic is one of the most hazardous elements in drinking water. Water contaminated with arsenic causes a variety of diseases in humans including cancer. The present study was conducted to survey Arsenic concentration in rural water resources in Rivash Twon, Kashmar, Iran. For the purposes of this cross-sectional study, 60 samples were collected from 10 underground drinking water supplies during the period from April to June, 2013. Samplings and sample preservation were performed according to standard methods. Measurements were performed via the VGA method using atomic absorption. Such water quality parameters as pH, TDS, EC, residual chlorine, and temperaturte were also measured to determine any relationships likely to exist between As concentration and the parameters measured. As levels were then compared with national and international standards. It was found that the average values of As concentration at the stations A, B, C, D, E, F, G, H, I, and J were 1.53±1.03, 1.30±1.07, 10.55±3.83, 11.21±5.01, 10.57±3.68, 2.34±0.73, 3.22±0.58, 9.89±3.57, 10.48±5.07, and 2.23±0.53 µg/L-1, respectively. As concentrations at five stations were found to be higher than the values recommended in WHO guidelines; the remaining stations revealed values below the national standard. While the differences between As level and the national standard were statistically significant (p
    Keywords: Water Contamination, Arsenic, Drinking Water Sources, Villages of Rivash City