فهرست مطالب
مجله آب و فاضلاب
پیاپی 89 (فروردین و اردیبهشت 1393)
- تاریخ انتشار: 1392/09/21
- تعداد عناوین: 14
-
-
صفحات 2-13افزایش جمعیت و تغییر ساختار جمعیتی طی دهه های اخیر در کشور، اهمیت نیاز به تغییر در شیوه های مدیریت تقاضای آب شرب شهری و پیش بینی تقاضاهای جدید از طریق تحلیل عوامل موثر بر مصرف آب را بیشتر کرده است. لذا ارزیابی خصوصیات فیزیکی و رفتاری مشترکان آب شرب شهری تحت شرایط مختلف مصرف از اهمیت بالایی برخوردار است. در همین راستا، تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر خصوصیات فیزیکی و رفتاری مشترکان شهری و با مدنظر قرار دادن تاثیر شرایط اقلیمی در دوره های زمانی مختلف برای شهر نیشابور در خراسان رضوی انجام شد. از آنجا که پارامترهای تاثیر گذار بر مصارف آب شهری معرفی شده در تحقیقات مختلف قبلی بسیار متفاوت بود، لذا در این تحقیق سعی شده تا با مدنظر قرار دادن تقریبا تمام عوامل موثر با هم (27 متغیر ورودی)، از توانمندی های تست گاما برای ارزیابی اثرات مذکور در یک فضای ناپارامتریک استفاده شود. در ابتدا به کمک تست گاما مقدار نزدیک ترین همسایگی و تعداد داده های مورد نیاز برای مدل سازی تعیین شد. سپس با استفاده از روش های مختلف تعبیه سازی، متغیرهای تاثیرگذار و ترکیبات مختلف این متغیرها که بر میزان مصرف آب شرب موثر بودند، انتخاب شدند. نتایج بررسی ها نشان می دهد که متغیرهای زیادی از جمله متغیرهای مرتبط با عرصه و اعیان، وسایل و تجهیزات کم و پرمصرف، پارامترهای اقلیمی، خصوصیات سیستم توزیع و مشخصات مشترکان، پارامترهای اقتصادی و شرایط مصرف در دوره های قبل بر مصرف دو ماهه، سالانه و مصرف بلند مدت مشترکان آب شرب موثر است. همچنین مصرف متوسط بلند مدت مشترکان شهر نیشابور تقریبا برخلاف نتایج دیگر مطالعات ارائه شده به وضعیت فشار آب شبکه حساس بود، هرچند که رضایت مندی مشترکان از خدمات رسانی شرکت آب و فاضلاب نیز تا حدودی مصرف طولانی مدت آنها را تحت تاثیر خود داشت. بنابراین، تفاوتهای کمی و کیفی مشاهده شده در عوامل تاثیرگذار بر مصرف آب شرب، در بازه های زمانی مختلف و تعدد این عوامل، نیاز به نگاه ویژه تر و دقیق تر به مصرف آب مشترکان و بازنگری سیاست های مدیریتی در بخش تامین و تقاضای آب شرب شهری کشور را ضروری می نماید.
کلیدواژگان: مصرف آب خانگی، تست گاما، پارامترهای موثر در مصرف، مدیریت تقاضا -
صفحات 14-24در این تحقیق با به کارگیری الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان، روشی ابتکاری بر مبنای قضاوت مهندسی برای حل مسئله طراحی جامع بهینه تصفیه خانه و شبکه جمع آوری فاضلاب خانگی ارائه شد. طراحی جامع بهینه شامل یافتن جانمایی بهینه تصفیه خانه و شبکه و ابعاد بهینه شبکه جمع آوری فاضلاب خانگی است. طراحی جامع تصفیه خانه و شبکه جمع آوری فاضلاب خانگی کاری پرهزینه است و بنابراین طراحی بهینه و کم هزینه آن نیازمند مدل سازی مسئله در قالب یک مسئله بهینه سازی است. مسئله طراحی جامع بهینه تصفیه خانه و شبکه جمع آوری فاضلاب یک مسئله پیچیده غیر خطی مختلط اعداد صحیح است که حل آن با روش های مرسوم امکان پذیر نیست. در این تحقیق با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان و ارائه روشی ابتکاری، مسئله نمونه ای حل و نتایج با نتایج حاصل از به کارگیری الگوریتم ژنتیک مقایسه شد. نتایج نشان داد که روش پیشنهادی، روشی مناسب در حل مسئله طراحی جامع بهینه تصفیه خانه و شبکه جمع آوری فاضلاب خانگی است.
کلیدواژگان: جانمایی، ابعاد، شبکه جمع آوری فاضلاب خانگی، تصفیه خانه، الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچگان -
صفحات 25-33در این تحقیق یک حسگر میکربی برای اندازه گیری BOD طراحی شد. در ساختار این حسگر از یک سلول کلارک به عنوان ترانسفورماتور و از لجن فعال تهیه شده از تصفیه خانه آب و فاضلاب شاهین شهر اصفهان به عنوان شناساگر حسگر استفاده شد. نتایج مربوط به کالیبراسیون حسگر نشان می دهد رابطه خطی بین اختلاف جریان الکتریکی و غلظت محلول استاندارد گلوکز- گلوتامیک اسید، تا مقدار BOD5 برابر با 50 میلی گرم اکسیژن در لیتر برقرار است. مقدار BOD فاضلابهای ورودی و پسابهای خروجی از واحدهای تصفیه خانه شرکت مواد غذایی آردینه، شاهین شهر اصفهان و شرکت پگاه اصفهان توسط حسگر اندازه گیری شد. مقایسه نتایج به دست آمده از حسگر و نتایج حاصل از روش استاندارد BOD5 نشان داد میانگین درصد خطای اندازه گیری BOD نمونه های ذکر شده توسط حسگر، برابر با 6/29 درصد است و نتایج مربوط به ارزیابی پایداری حسگر طراحی شده نشان داد مدت زمان پایداری پاسخ حسگر برابر با 3 روز است.
کلیدواژگان: حسگر زیستی، پساب صنعتی، BOD، لجن فعال، آنالیز تزریق جریان -
صفحات 34-43حذف یا کاهش غلظت کروم شش ظرفیتی از فاضلاب تا مقادیر مجاز، به دلیل تجزیه ناپذیری، زیست انباشتگی، سرطان زایی و سمیت آن از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق، جذب فلز کروم شش ظرفیتی از محلولهای آبی، توسط مواد جامد خشک شده حاصل از لجن فعال دفعی فاضلاب بهداشتی، مورد بررسی قرار گرفت و تاثیر عوامل مختلف بر جذب از جمله غلظت اولیه (در محدوده 5 تا 90 میلی گرم در لیتر)،pH (در محدوده 2 تا 8)، سرعت اختلاط (در محدوده 50 تا 200 دور بر دقیقه)، دز جاذب (در محدوده 2 تا 10 گرم در لیتر) و زمان اختلاط (در محدوده 5 تا 480 دقیقه) در راکتور ناپیوسته مطالعه شد. طراحی آزمایش ها بر مبنای روش فاکتوریل کامل انجام شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که زمان تعادل، حدود 120 دقیقه است. ایزوترم جذب کروم توسط لجن فعال دفعی با مدل فروندلیچ و سینتیک آن با مدل شبه مرتبه دوم تطابق دارد. در راکتور ناپیوسته، در شرایط بهینه (غلظت اولیه 90 میلی گرم در لیتر، pH معادل 2، زمان تعادل 120 دقیقه، سرعت اختلاط 200 دور بر دقیقه و دز جاذب 4 گرم در لیتر) بازدهی جذب به 96 درصد رسید و حداکثر ظرفیت 69/41 میلی گرم کروم بر گرم جاذب برآورد شد. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که لجن فعال دفعی فاضلابهای بهداشتی، به عنوان یک جاذب زیست تجزیه پذیر، فراوان و ارزان قیمت، عملکرد مناسبی برای حذف کروم از محلولهای آبی دارد.
کلیدواژگان: کروم شش ظرفیتی، جذب، تصفیه فاضلاب، لجن فعال دفعی، حذف کروم، جاذب پایه زیستی -
صفحات 44-52آگاهی از نوسانات زمانی کوتاه مدت تقاضا در شبکه های توزیع آب آشامیدنی، از ابتدایی ترین الزامات طراحی و بهینه سازی یک شبکه است. اصولا ظرفیت شبکه برای تعیین قطر خطوط لوله در بخش های مختلف آن با توجه به ضرورت توانایی سیستم در توزیع آب در شرایط حداکثر تقاضا، با اعمال ضریب حداکثر در متوسط تقاضای روزانه به دست می آید. شواهد موجود نشان می دهد که الگوی روزانه تقاضا که ضریب حداکثر تقاضای شبکه از آن نتیجه می شود، در اثر عوامل بسیار متفاوتی که مهم ترین آنها تعداد مشترکان است، از یک منطقه به منطقه دیگر، متغیر بوده و بیشتر مراجع و استانداردهای معتبر با تاکید بر لزوم محلی سازی این الگو، ضرایب حداکثر تقاضای روزانه، ساعتی و ضریب حداکثر خاص خود را پیشنهاد نموده اند. این پژوهش با توجه به اهمیت مطالعات منطقه ای روی ضرایب حداکثر، برای یک گروه از شبکه های روستایی در منطقه شمال شرق استان خوزستان انجام شد. پس از نصب جریان سنج های ثبات از نوع الکترومغناطیس با حداکثر خطای 3/0 درصد و اندازه گیری جریان تقاضا در فواصل زمانی 5/7 دقیقه به مدت یک سال، الگوی روزانه تقاضا و ضرایب حداکثر به دست آمد. تفاوت قابل ملاحظه بین ضرایب حداکثر نتیجه شده از این تحقیق با معیارهای پیشنهادی استانداردها و مراجع ملی و بین المللی، اهمیت منطقه ای کردن ضرایب حداکثر را به وضوح نشان می دهد. برای مثال، در خصوص کوچک ترین شبکه مورد مطالعه، ضریب حداکثر پیشنهادی استاندارد ملی 3-117، 3/27 درصد کمتر از ضریب حداکثر واقعی به دست آمده در پژوهش حاضر است. همچنین نتایج نشان داد که محاسبه ضرایب حداکثر، بدون توجه به اثر منفی تلفات فیزیکی آب به حساب نیامده، می تواند ضرایب حداکثر را بین 5/14 تا 5/24 درصد نسبت به واقعیت کاهش دهد.
کلیدواژگان: تقاضای آب، الگوی روزانه، ضریب حداکثر، شبکه توزیع آب -
صفحات 53-61در این تحقیق حذف فلز روی از محلولهای آبی به وسیله کیتین استخراجی از پوسته میگو با روش بیوجذب آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش ها با تاثیر متغیرهایی همچون pH اولیه(3-7)، غلظت اولیه فلز (50-500 میلی گرم در لیتر) و مقدار جاذب (5/0-10 گرم) در دمای اتاق انجام شد. نتایج حاصل از مطالعه نشان داد که با افزایش غلظت اولیه فلز میزان جذب فلز، کاهش یافته و میزان حذف فلز افزایش می یابد. همچنین داده ها نشان داد که pH بهینه برای بیوجذب موثر فلز روی به وسیله کیتین برابر 7 است. برای توصیف داده های سینتیک، مدل های سینیتک شبه درجه اول و شبه درجه دوم مورد استفاده قرار گرفت. داده های دینامیک برای فلز روی با مدل سینتیک شبه درجه دوم تطبیق داده شد. همچنین داده های آزمایشگاهی به دست آمده با مدل های جذب همچون مدل های لانگمیر و فروندلیچ مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که داده ها با جذب همدمای فروندلیچ بیشترین مطابقت را دارند. همچنین مشخص شد که کیتین استخراجی از پوسته میگو برای حذف روی دارای توان 270/270 میلی گرم در لیتر جذب بوده و در مقایسه با جاذبهای دیگر ظرفیت جذب بالایی دارد.
کلیدواژگان: کیتین، کیتوزان، ایزوترم، سینتیک جذب، طیف سنجی مادون قرمز -
صفحات 62-68توسعه صنعتی قرن بیستم منجر به نابودی منابع موجود در محیط زیست از جمله هوا، آب و خاک شده است. در این راستا آلودگی خاک به مواد نفتی در کشورهایی که تولید کننده نفت هستند، توجه ویژه ای را می طلبد. پاک سازی محیط از آلاینده های نفتی بسیار پرهزینه و وقت گیر است. گیاه پالایی یا به عبارتی حذف بیولوژیک آلاینده ها، یکی از روش های موثر و ارزان قیمت ولی زمان بر نسبت به سایر فناوری های پاک سازی است. در این پژوهش روند منحنی سینتیک زوال هیدروکربن های نفتی خاکهای آلوده خوزستان مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور گیاه لولیم انتخاب و به منظور بررسی روند زوال درصد ترکیبات نفتی، پس از مرحله رشد رویشی با نمونه گیری از خاک محیط ریزوسفر هر 10 روز یک بار، آنالیز درصد ترکیبات نفتی نمونه های خاک صورت گرفت. نتایج حاصل با سه مدل سینتیک درجه صفر، سینتیک درجه اول و مدل هیگوچی مورد برازش قرار گرفت. نتایج حاصل از برازش داده های آزمایش با مدل های یاد شده و مقادیر ضریب تعیین، نشان داد که بهترین برازش با مدل سینتیک درجه اول با ثابت سرعت واکنش و نیمه عمر ماده آلاینده به ترتیب 0098/0 بر روز و 71 روز صورت گرفته است. همچنین نتایج آزمایش های گیاه پالایی با استفاده از گیاه لولیم 65 درصد کاهش ترکیبات نفتی خاک را طی مدت 17 هفته نشان داد.
کلیدواژگان: گیاه پالایی، آلودگی نفتی خاک، مدل سینتیک، ری گراس -
صفحات 69-76نیترات یکی از آلاینده های خطرناک محیط های آبی است که منجر به بروز مشکلات بهداشتی فراوانی می شود. این پژوهش با هدف حذف نیترات از محلولهای آبی با استفاده از میان حفره سیلیکایی MCM-41 عامل دار شده با گروه آلی دی آمینی (NH2-NH-MCM-41) انجام شد. ابتدا میان حفره MCM-41 سنتز گردید و به روش پیوند تکمیلی با گروه های آلی دی آمینی عامل دار شد. برای شناسایی مواد سنتز شده، از آنالیزهای XRD، BET و FTIRاستفاده شد. نتایج به دست آمده از آزمایش های جذب نیترات در سیستم ناپیوسته جذبی، میزان بالای مقدار جذب و درصد حذف را نشان داد. میزان بهینه pH برابر7، میزان بهینه جاذب 5 گرم در لیتر و غلظت اولیه بهینه آنیون نیترات 110 میلی گرم در لیتر محاسبه شد. تاثیر زمان تماس جاذب با آنیون نیترات نشان داد که بالاترین میزان جذب در زمان 15 دقیقه است. مقدار جذب برای جاذب NH2-NH-MCM-41 برابر 74/15 میلی گرم در گرم به دست آمد و درصد حذف آنیون نیترات توسط این جاذب نیز میزان 75 درصد را نشان داد. همچنین داده های جذب تعادلی با استفاده از مدل های ایزوترمی لانگمیر و فروندلیچ بررسی و بیشینه ظرفیت جذب تعادلی معادل 8/29 میلی گرم بر گرم برآورد گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که جاذب میان حفره NH2-NH-MCM-41 می تواند به عنوان جاذبی مناسب برای حذف آنیون های نیترات از محیط های آبی مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژگان: نانو حفره سیلیکایی، NH2، NH، MCM، 41، جذب سطحی، نیترات -
صفحات 77-84این تحقیق به منظور ارزیابی اثر استفاده از پراکسید هیدروژن و پلی آلومینیوم کلراید بر فرایند الکتروشیمیایی در حذف رنگ از فاضلاب نساجی صورت گرفت. در این تحقیق فرایند الکتروشیمیایی در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از الکترودهای مس انجام شد و اثر متغیرهای شدت جریان (400-100 میلی آمپر)، pH (10-3)، غلظت پراکسید هیدروژن (02/0-005/0 مول) و غلظت پلی آلومینیوم کلراید (200-50 میلی گرم در لیتر) بر رنگ زدایی و معدنی سازی بررسی شد. شرایط بهینه الکتروشیمیایی در حضور پراکسید هیدروژن در pH معادل 3، غلظت پراکسید هیدروژن 01/0 مول و شدت جریان 300 میلی آمپر و برای فرایند الکتروشیمیایی در حضور پلی آلومینیوم کلراید pH معادل 7، غلظت پلی آلومینیوم کلراید 100 میلی گرم در لیتر و شدت جریان 300 میلی آمپر به دست آمد. نتایج نشان داد که فرایند الکتروشیمیایی در حضور پراکسید هیدروژن موثرتر از پلی آلومینیوم کلراید است. حداکثر انرژی مصرفی فرایند الکتروشیمیایی در حضور پراکسید هیدروژن و پلی آلومینیوم کلراید به ترتیب 91/3 و 52/3 کیلووات ساعت بر متر مکعب بعد از 50 دقیقه بود. در نهایت می توان نتیجه گرفت که فرایند الکتروشیمیایی، یک فرایند موثر و قابل اعتماد در حذف رنگ و مواد آلی از فاضلابهای رنگی است.
کلیدواژگان: حذف رنگ، فرایند الکتروشیمیایی، الکترود مس، فاضلاب رنگی -
صفحات 85-94گونه های متنوع گیاه اکالیپتوس استفاده های متعددی دارد. بنابراین لازم است میزان سازگاری آنها در شرایط مختلف اکولوژیکی مورد ارزیابی قرار گیرد. به این دلیل سازگاری گونه و جمعیتهای مختلف اکالیپتوس با استفاده از پساب شهری و صنعتی در شرایط تصفیه خانه فاضلاب یزد، مورد بررسی قرار گرفت. طرح در قالب بلوک های کامل تصادفی و در چهار تکرار با کاشت هشت گونه و جمعیت، به تعداد 36 اصله در هر تکرار، به فاصله 3×3 متر اجرا گردید. گونه های مورد استفاده عبارت بودند از: اکالیپتوس سالینگا، اکالیپتوس روبیدا (166-sh)، اکالیپتوس سارجنتی، اکالیپتوس ویمینالیس، اکالیپتوس ماکارتوری (169-sh)، اکالیپتوس سالیگنا (171-sh)، اکالیپتوس بوتریودیس (20762)، اکالیپتوس میکروتکا و اکالیتپوس کامالدولنسیس. نتایج بررسی های به عمل آمده در پایان سال اول و دوم پس از کاشت نشان داد که بین گونه و جمعیتهای مختلف، اختلاف معنی داری (P< 0.01) از نظر درصد استقرار، میزان رشد ارتفاعی و قطری، حجم تاج پوشش و قطر تنه وجود داشت. بیشترین درصد استقرار در پایان سال اول مربوط به گونه های اکالیپتوس کامالدولنسیس (41-zh)، اکالیپتوس سارجنتی و اکالیپتوس میکروتکا به ترتیب با 6/98، 8/95 و 4/94 درصد و در پایان سال دوم نیز مربوط به همین گونه ها به ترتیب 6/98، 1/95 و 4/92 درصد بود. از نظر میزان رشد نیز اکالیپتوس کامالدولنسیس در پایان سال اول و دوم نسبت به سایر گونه و جمعیتها برتر بود، هر چند در برخی از صفات با سایر گونه ها اختلاف معنی داری را نشان نداد. در مجموع به نظر می رسد استفاده از این گونه برای جنگل کاری و تولید چوب در شرایط محیطی مشابه محل اجرای طرح مناسب باشد. گونه هایی چون اکالیپتوس روبیدا (166-sh)، اکالیپتوس سالیگنا و ویمینالیس (15211) نیز به دلیل رشد سریع می توانند به عنوان گونه های برتر در جنگل کاری و آبیاری آنها با پساب معرفی شوند، هرچند ممکن است تلفات اولیه آنها زیاد باشد. گونه اکالیپتوس سارجنتی به دلیل مقاومت در برابر شوری آب و خاک و تا حدودی در مقابل سرما و همچنین به دلیل رشد سریع آن به ویژه رشد قطری، می تواند در زمره گیاهان مناسب برای بیابان زدایی از طریق آبیاری با فاضلاب و یا پساب مطرح گردد.
کلیدواژگان: اکالیپتوس، استقرار، ارتفاع، قطر، تاج پوشش، چوب، پساب، یزد -
صفحات 95-110در مقاله حاضر به بررسی یکی از روش های سازه ای کنترل سیل (گوره ها) پرداخته شد. به منظور تسریع بخشیدن در طراحی گوره ها، در این مقاله یک روش بهینه سازی پیشنهاد شد که می تواند جایگزین مناسبی برای روش های معمول طراحی باشد. مزیت استفاده از روش بهینه سازی در این است که با یک بار حل مدل (یا چند بار به منظور تحلیل های تکمیلی) می توان به گزینه بهینه رسید و دیگر نیازی به بررسی گزینه های منفرد مختلف و متنوع نیست. به منظور بهینه سازی ابعاد گوره ها که شامل ارتفاع گوره و فاصله گوره از کرانه رودخانه است، از تحلیل سود- هزینه استفاده گردید. مدل بهینه سازی حاصل، یک مدل غیرخطی است که حل آن توسط نرم افزار لینگو 12 صورت گرفت. در این تحقیق سیستم پیشنهادی کنترل سیلاب رودخانه خشک معالی آباد (تنگ سرخ) شیراز مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به مطالعات انجام گرفته و در پی اجرای مدل، سیلاب با دوره بازگشت 20 ساله دارای بیشترین سود خالص سالانه بوده و به عنوان سیل طراحی انتخاب شد. همچنین مقادیر به دست آمده برای ارتفاع گوره و فاصله آن از کرانه رودخانه به ترتیب برابر با 7/1 متر و 1/6 متر بود.
کلیدواژگان: بهینه سازی، روش های سازه ای، کنترل سیل، گوره -
صفحات 111-121رابطه های عمومی تخمین توزیع سرعت متوسط عمقی در کانال های باز با مقطع ذوزنقه ای، نتایج مناسبی ارائه نمی کنند. از این رو در این مقاله به ارائه روشی جدید برای تخمین این پارامتر در کانال های صاف ذوزنقه ای با بهترین مقطع هیدرولیکی پرداخته شد. در این روش، توزیع سرعت متوسط عمقی با استفاده از رابطه تنش برشی جداره محاسبه شد. برای واسنجی مدل تحلیلی، از نتایج مدل سازی آزمایشگاهی استفاده شد. نتایج حاصل از مقایسه مدل تحلیلی و آزمایشگاهی نشان می دهد که روش ارائه شده از دقت قابل قبولی برخوردار است.
کلیدواژگان: کانال باز، سرعت متوسط عمقی، تنش برشی جداره -
صفحات 122-129آب یکی از منابع محدود و موثر در توسعه پایدار است که برای کشورهای در حال توسعه نظیر ایران، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. مدیریت الگوی مصرف، برای حفظ منابع آب امری ضروری است. از جمله پیش شرط های مدیریت رفتار و کنترل و ساماندهی الگوی مصرف، شناخت عوامل تاثیرگذار بر رفتار مصرف کنندگان است. تحقیق حاضر به مطالعه رفتار مصرف آب به عنوان یکی از انواع رفتارهای زیست محیطی پرداخته و رابطه پارادایم نوین اکولوژیکی و نگرش نسبت به مصرف آب را با رفتار مصرف آب مورد بررسی قرار داد. برای انجام تحقیق از روش پیمایش استفاده شد و پرسشنامه تحقیق در میان اعضای نمونه ای بالغ بر 384 نفر (شهروندان زنجان) توزیع شد و تحلیل داده ها با استفاده از روش های آماری SPSS انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که رفتار مصرف آب با پاردایم نوین اکولوژیکی و نیز نگرش نسبت به مصرف آب رابطه دارد. از میان عوامل جمعیت شناختی، سن و درآمد افراد، تاثیری در رفتار مصرف آب نداشت. در پایان، با توجه به یافته های تحقیق و با علم به محدودیتهای روش تحقیق کمی، پیشنهاد شد که مسئله مصرف آب با استفاده از روش تحقیق کیفی مورد بررسی قرار گیرد. همچنین برای سیاست گذاری مصرف آب پیشنهاد شد که با آموزشهای لازم، زمینه های ایجاد شهروند محیط زیستی فراهم شود.
کلیدواژگان: رفتار مصرف آب، پارادایم نوین اکولوژیکی، نگرش مصرف آب، شهروند محیط زیستی، زنجان -
صفحات 130-134مدل سینتیک شبه درجه دوم برای ارزیابی مکانیسم جذب سطحی در محلولهای آبی، مدل مفیدی است. این مدل توسط دو روش خطی و غیرخطی بیان می شود. روش خطی با استفاده از رگرسیون خطی به چهار فرم نوشته می شود و روش غیر خطی با استفاده از روش آزمون و خطا توسط Solver add-In در محیط Excel به دست می آید. ارزیابی و مقایسه مقادیر ضریب همبستگی (r2) بهترین تطابق داده ها را با مدل پیش بینی می کند. در مطالعه حاضر، سینتیک شبه درجه دوم جذب سطحی کبالت (II) از محلولهای آبی توسط دو روش خطی و غیر خطی بررسی شد. نتایج نشان داد که مقادیر متفاوتی از ضریب همبستگی برای چهار فرم روش خطی به دست می آید. در بین چهار فرم روش خطی، مدل سینتیکی شبه درجه دوم خطی نوع اول (مدل هو)، دارای بالاترین مقدار ضریب همبستگی بود. نتایج حاکی از این است که روش غیر خطی نسبت به روش خطی، نتیجه بهتری از تطابق داده های تجربی با مدل شبه درجه دوم را نشان می دهند.
کلیدواژگان: سینتیک، جذب سطحی، رگرسیون خطی، ضریب همبستگی، کبالت(II)
-
Pages 2-13In recent decades، population increasing and its structural changings have doubled municipal water demand management importance and forecast. Proper planning and management is subject to the most important information about households. So، considering the physical and behavioural characteristics of consumers is necessary in different conditions. In this research، classifying influential characteristics and interaction of Neyshabour households in Razavi Khorasan on municipal water consumptions during different periods presented. Many influential parameters has considered in recent investigations then، Gamma Test abilities used for nearly all 27 variables، in a non-parametric space. Results showed that house age، landscape، cooler capacity، high-consumption appliances، number of connections، number of people in each connection، land area، commercial and residential arena، advantage of zone، booster pump، water pressure during the year and summer، maximum temperature، rainfall، average price of drinking water and one- lag consumption were the most important parameters affecting on two-months consumption. Yearly water consumption influenced by house age، landscape، seizin type، high-consumption appliance capacity، land area، residential area، booster pump، metering change، water pressure during the year and summer time، minimum and average temperature، and average price of drinking water. Despite previous studies، long run average consumption for consumers is sensitive to water pressure. However، consumer satisfaction about water and wastewater corporation services has affected their long run consumption. Therefore، qualitative and quantitative differences in influential affecting water consumption must devise in management policies for municipal water demand and supply.Keywords: Drinking Water Consumption, Gamma Test, Influential Factors on Consumption, Demand Management
-
Pages 14-24In this paper a heuristic method with ad-hoc engineering concept is proposed for design optimization of integrated wastewater treatment and sanitary sewer network using ant colony optimization algorithm. The optimal design of integrated wastewater treatment and sewer network requires that the wastewater treatment location، layout and size of sewer network are optimally determined. The problem of finding the optimal design of integrated wastewater treatment and sanitary sewer network is an expensive task that should be formulated as an optimization problem if an optimal least cost design is required. This problem is a highly constrained Mixed-Integer Nonlinear Programming (MINLP) problem presenting a challenge even to conventional methods. In this paper an efficient heuristic method with ad-hoc engineering concept using ant colony optimization algorithm is proposed and used to solve hypothetical test example and the results are presented and compared with those of obtained with using genetic algorithm. The results indicate the effectiveness and efficiency of the proposed method to optimally solve the problem of optimal design of integrated wastewater treatment and sewer network.Keywords: Layout, Sizes, Sanitary Sewer Network, Wastewater Treatment, Ant Colony Optimization Algorithm
-
Pages 25-33In this study a cell-based biosensor for measurement of BOD was designed and developed. Activated sludge collected from wastewater treatment plant of Shahinshahr was used as biological receptor and a Clark cell was used as transducer. According to the results obtained from the sensor calibration، a linear relationship between the current changes and glucose-glutamic acid (GAA) standard concentrations up to 50 mg/L was observed. The BOD values of different industrial wastewaters، inlet and outlet of treatment plant of Ardineh Company (Isfahan)، and also inlet and outlet of domestic wastewater treatment plant of Shahinshahr، and outlet of treatment plant of Pegah Company (Isfahan) were measured using this biosensor. Comparison of the results of this biosensor and the results of the standard BOD test (BOD5) showed that the mean percentage error measured by the sensor was +29. 6%. The results concerning the stability of the designed biosensor showed a stability time of 3 days for the response of biosensor.Keywords: Microbial, based Biosensor, Industrial Wastewater, Biochemical Oxygen Demand (BOD), Activated Sludge, Flow Injection Analysis
-
Pages 34-43Removing or decreasing hexavalent Chromium from wastewater to the permitted levels is important due to its non-biodegradation، bioaccumulation، cancer-causing and toxic effects. In this study، biosorption of Cr (VI) from aqueous solutions by Excess Active Municipal Sludge was investigated as a function of initial Chromium (VI) concentration (in the range of 5-90 mg/l)، initial pH (in the range of 2-8)، agitation speed (in the range of 50-200 rpm)، adsorbent dosage (in the range of 2-10 g/l) and agitation time (in the range of 5-480 min) in a batch system. The optimum conditions were found by full factorial design approach. The results showed that the equilibrium time for adsorbent is 120 minutes. Also، sorption data have a good fitness by Freundlich isotherm model and adsorption kinetic is adopted with pseudo-second order model. In batch studies، at optimum condition (90 mg/l initial concentration، pH 2، agitation speed 200 rpm and adsorbent dosage 4 g/l)، the adsorption performance was about 96%; the maximum adsorption capacity was calculated about 41. 69 mg of Cr/g of adsorbent. Overall، it can be concluded that Excess Active Municipal Sludge، has a good performance as a biological، biodegradable، abundant and low-cost adsorbent for the removal of Cr (VI) from aqueous solutions.Keywords: Chromium (VI), Biosorption, Wastewater Treatment, Excess Activated Sludge, Chromium Removal, Biosolid
-
Pages 44-52Evaluation of the short-term fluctuations in water demand and consumption is one of the most important consideration in design and optimization of drinking water distribution networks. According to necessity of system ability to distribute water during peak demand conditions، the capacity and pipe sizing of network are determined based on multiplying Peak Factor in Average Daily Flow. It seems that Diurnal Demand Pattern through which Peak Factor is obtained، regionally varies due to many complicated reasons، mainly because of the number of subscribers. So، most of standards and references have recommended their own specific Daily Peak Factor، Hourly Peak Factor and Peak Factor with emphasis on localization of these terms. Considering the importance of regional studies on Peak Factors، this research was conducted for a group of rural networks in north-east part of Khuzestan Province، Iran. After installation of electro-magnetic flowmeter with maximum error of 0. 3% and measurement of demand flow in 7. 5-minute time intervals by data logger، during one-year period، Diurnal Demand Patterns and Peak Factors were determined. The considerable difference between Peak Factors resulted in this research and those recommended by national and some international standards or references، makes the importance of peak factor localization more and more obvious. For example، in the case of the smallest investigated network، the peak factor proposed by national standard 117-3 is 27. 3% less than the actual factor acquired in present study. Also، the results show that calculation of peak factors without any notice on the negative effects of physical loss of unaccounted-for water can sensibly reduce peak factors 14. 5% to 24. 5% compared to reality.Keywords: Water Demand, Diurnal Pattern, Peak Factor, Drinking Water Distribution Network
-
Pages 53-61The removal of zinc ions from aqueous solutions on the chitin extracted of shrimp shells has been studied by using batch adsorption method. Experiments were performed as a function of pH (3-7)، metal concentration (50-500mg/l)، and adsorbent dose (0. 5-10 g) at 25°C.. The equilibrium metal uptake was increased and percentage biosorption was decreased with an increase in the initial concentration. So، the data showed that optimum pH for efficient biosorption of zinc by chitin was 7. The pseudo first order and pseudo second order kinetic models were used to describe the kinetic data. The dynamic data fitted with the pseudo second order kinetic model for zinc. So، Experimental data obtained were tested with the adsorption models like Langmuir and Freundlich models and Biosorption isothermal data were well correspond by Freundlich model. So that chitin extracted of shrimp shells relatively high sorption capacity، when comparing with other sorbents that was evaluated as 270. 270 mg/g.Keywords: Chitin, Chitosan, Isotherm, Kinetic Adsorption, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
-
Pages 62-68The industrial revolution of the past century has resulted in significant damage to environmental resources such as air، water and soil. Petroleum contamination of soil is a serious problem throughout the oil producer countries. Remediation of petroleum contamination of soils is generally a slow and expensive process. Phytoremediation is a potentially less-damaging، cost-effective، but needs longer-term for remediation of contaminated land compared to the alternative methods. In this study the kinetics of petroleum hydrocarbon contaminated soils in Khozestan were investigated. For this paper Ryegrass (Lolium perenne) plant selected and the decline of total petroleum hydrocarbon (TPH) was analyzed after growth stage، every 10 days up to 90 days. The results of TPH concentration was fitted with zero-order kinetic، first-order kinetic and Higuchi model. The result indicated that degradation of TPH with presence of plants as a function of time was well fitted with the first-order kinetic model. The first-order rate constants (K) and half-lives (T1/2) for TPH degradation were 0. 0098 1/day and 71 day; respectively. The results of phytoremediation showed that there were 65% decreases in TPH concentration with Ryegrass during the 17 weeks.Keywords: Phytoremediation, Petroleum Contaminated Soil, Kinetic Models, Ryegrass
-
Pages 69-76Nitrate is one of the contaminants in the aquatic environment and causes health problems. In the present study، removal of nitrate from aqueous solution using the mesoporous MCM-41 silica functionalized with diamine group (NH2-NH-MCM-41) was investigated. The modification of mesoporous MCM-41 materials by grafting diamine functional groups directly to the surface of a solid adsorbent was studied. The structure of the synthesis materials was characterized by XRD، BET and FT-IR. Results revealed that nitrate adsorption in batch system show high adsorption capacity (15. 74 mg/g) and removal percentage (75%). The optimal pH، amount of adsorbent and initial concentration for removal of the nitrate anion on NH2-NH-MCM-41 were found at 7، 5 g/l and 110 mg/l، respectively. Maximum adsorption capacity was also attained at contact time 15 min for removal of nitrate anion. The experimental data were analyzed using the Langmuir and Freundlich isotherm models and the maximal equilibrium uptake capacity of 29. 8 mg/g was obtained. The results of the present study showed that NH2-NH-MCM-41 adsorbent can be used as an adequate adsorbent for removing anion nitrate from aquatic environments.Keywords: Nanoporous Materials, NH2, NH, MCM, 41, Adsorption, Nitrate
-
Pages 77-84This study was undertaken to evaluate the effectiveness of application of H2O2 and PAC in conjunction with electrochemical process in the removal of color from real textile wastewater. The experiments of electrochemical process were performed in the lab scale using copper electrodes. The influence of applied current (100- 400mA)، pH (3-10)، dosage of H2O2 (0. 005- 0. 02 M) and dosage of PAC (50- 200 mg/L) on decolorization and mineralization were evaluated. The optimum conditions were obtained at a pH of 3، with 0. 01 M H2O2 and applied current 300mA for the electrolysis with H2O2 and pH of 7، 100 mg/L PAC and applied current 300mA for the electrolysis with PAC. The results displayed that electrochemical process in presence of H2O2 was more effective than PAC as an additive. The maximum of energy consumptions were 3. 52 and 3. 91 kWh/m3 for electrochemical process with H2O2 and PAC after 50min، respectively. Finally، it can be concluded that electrochemical process is an effective and reliable process for the removal of color and organic compounds from colored wastewater.Keywords: Color Removal, Electrochemical Process, Copper Electrode, Colored Wastewater
-
Pages 85-94Different eucalypt species have various utilizations، therefore eucalypt species trials is essential for different ecological conditions. For this reason an eucalypt species and provenances trial was conducted at Yazd City Wastewater Treatment Plant، using industrial and domestic sewage under the randomizes complete blocks statistical design with four replicates and eight treatments at 3 x 3 m. spacing and 36 seedlings in each plot. The treatments consisted of: E. rubida (166-sh)، E. saligna ig. botryoides (20762)، E. saligna (171-sh)، E. macarthurii (169-sh)، E. viminalis (15211)، E. sargentii، E. camaldulensis (41-zh)، and E. microtheca. The results showed that after the first year of planting there were significant differences between the treatments (P< 0. 01) in respect to survival، height، diameter and crown parameters. The greatest survival after the first and second years of planting belonged to E. camaldulensis (41-zh)، E. sargentii and E. microtheca (98. 6%، 95. 1%، 92. 4% and 98. 6%، 95. 1%، 94. 4%، respectively). The species E. camaldulensis (41-zh) had the best performance after the first and the second years of planting، although there was not significant difference between some of the eucalypt characteristics. Overall، the species E. camaldulensis (41-zh) can be recommended for forest plantation and wood production at sites similar to the trial condition، ecologically. The species E. rubida، E. saligna and E. viminalis are also recommended for plantation and wood production، using sewage irrigation، due to their fast growing performance، although they might have high mortality at their first stage of establishment. E. sargentii is a suitable species for desertification control due to its high resistance to soil and water salinity and somewhat coldness and its fast diameter and crown growth.Keywords: Eucalyptus, Survival, Height, Diameter, Crown, Wood, Sewage, Yazd
-
Pages 95-110This paper has paid to review one of the structural flood control methods (levees). In order to speed up the design of levees، an optimization method has been proposed in this paper which can be a good alternative for the usual design methods. The advantage of using optimization method is that one can reach the optimal option by solving model for one time (or several times for further analysis) and there is no need to review various single options. Benefit-cost analysis has been used to optimize the dimensions of levee containing height of it and it''s distance from the river bank. Obtained optimization model is a non-linear one that has been solved by LINGO 12 software. In this study، proposed system of flood control in dry Maali Abad river (TangeSorkh) of Shiraz has been studied. According to this studies and the execution of model، 20-year return period flood had the highest annual net benefit and was selected as the design flood. The obtained values for the height of levee and it''s setback are respectively 1. 7 and 6. 1 meters.Keywords: Optimization, Structural Methods, Flood Control, Levee
-
Pages 111-121General equations for predicting depth-averaged velocity in open channels are not well suited for trapezoidal open channels. In this study، an innovative method is developed for predicting the depth-averaged velocity distributions in smooth trapezoidal open channels with the best hydraulic section. Depth-averaged velocity was obtained using the boundary shear stress obtained in the present study. To calibrate the present analytical results، an experimental investigation was also performed. Analytical results compared well with the experimental data.Keywords: Open Channel, Depth, Averaged Velocity, Boundary Shear Stress
-
Pages 122-129Water is one of the limited natural essential for sustainable development for developing countries such as Iran. To preserve water resources، it is essential to manage the consumption patterns. One of the imperatives of water demand management is to identify the effective factors on water consumption behavior. So، this paper studies water consumption behavior as an environmental behavior، and for this purpose، examines the relations of New Environmental Paradigm and water consumption attitude with water consumption behavior. Literature review showed that the data about domestic water consumption in Zanjan city is limited. So، survey method was chosen for this research. A questionnaire was distributed among 384 people (Zanjan’ dwellers) and the data was analyzed by SPSS software. The results indicated that there are relations between water consumption behavior with New Environmental Paradigm and water consumption attitude. Also، findings showed that demographic factors، such as age and income، have no effect on water consumption behavior. Finally، concerning the findings of the research، it is suggested to do future researches in qualitative method. Also، it is concluded that to make environmental friendly citizens، it is necessary to educate people.Keywords: Water Consumption Behavior, New Environmental Paradigm, Water Consumption Attitudes, Environmental Citizen, Zanjan
-
Pages 130-134The kinetic model of the pseudo-second order is a useful model for assessing the mechanism of the adsorption. This model is stated by linear and non-linear methods. The linear method is written by linear regression as four forms and non-linear method is done by trial and error method using Solver add-In in Microsoft Excel. The comparison and assessment of the correlation coefficient (r2) show the best accordance with kinetic model. In current work، the kinetic of pseudo-second order for the adsorption of Co (II) from aqueous solutions was studied by linear and non-linear methods. The results showed that the different values of the correlation coefficient were achieved for four forms. First type of the pseudo-second order kinetic (Ho model) showed the most value of the correlation coefficient. The results showed that non-linear method has the better accordance with experimental data than linear method.Keywords: Kinetic, Adsorption, Linear Regression, Correlation Coefficient, Cobalt (II)
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.