بهینه سازی میزان تزریق کلر در شبکه های توزیع آب با استفاده از مدل GANetXL

گندزدایی یکی از مراحل تصفیه آب است که به منظور حفظ کیفیت میکروبی آب در شبکه توزیع انجام می شود. یکی از ترکیبات گندزدایی کلر است که طبق استانداردهای بهداشتی حفظ میزان باقیمانده آن بین حداقل و حداکثر در سراسر شبکه امری ضروریست. این مقاله با هدف بهینه سازی میزان تزریق کلر در شبکه های توزیع آب با استفاده از مدل بهینه سازی GANetXL صورت گرفت.
در این مقاله برای اولین بار با استفاده از یک افزونه بهینه سازی به نام GANetXL که از الگوریتم ژنتیک استفاده می نماید میزان کلر تزریقی در یک شبکه مرجع بر مبنای ارتباط پویا با مدل تحلیل هیدرولیکی و کیفی EPANET2 در محیط نرم افزار Excel بهینه گردید. تابع هدف بر مبنای بهینه سازی تک هدفه به نحوی تدوین شد که مربع تفاضل بین غلظت کلر محاسبه شده و حداقل مجاز میزان کلر باقیمانده در شبکه برای هرکدام از گره های کنترل شونده برای تمامی گام های زمانی کمینه شود. متغیرهای تصمیم میزان بهینه دوزهای تزریق در محل بوسترها بود.
با کاهش تعداد نسل به 200 کمترین میزان تزریق در ایستگاه ها صفر، بیشترین آن 776/57، متوسط میزان تزریق 183/87 و مجموع تزریق در طی یک شبانه روز برابر با mg/min 4412/84 حاصل شد. گره های بحرانی در مجموع 20 درصد از کل گره های شبکه را تشکیل دادند.
با توجه به نتایج، کمینه سازی میزان کلر مصرفی در عین رعایت میزان حداقل نیاز باقیمانده از آن در شبکه علاوه بر اثرات مثبت بر سلامتی، دارای آثار مثبت اقتصادی نیز است. نتایج این تحقیق می تواند به مدیریت شبکه آب آشامیدنی از لحاظ کیفیت آب در زمینه حفظ کلر باقیمانده و در نتیجه ارتقا سلامت جامعه و نیز به لحاظ اقتصادی کمک شایانی نماید.