فهرست مطالب

آب و فاضلاب - پیاپی 121 (مرداد و شهریور 1398)
  • پیاپی 121 (مرداد و شهریور 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/05/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • عادل مرادی سبزکوهی، علی حقیقی* صفحات 1-16
    در تحلیل هیدرولیک شبکه خطوط لوله، پارامترهای مستقل شبکه از جمله زبری لوله ها و تقاضای گره ها عموما به صورت مقادیر قطعی تلقی می شوند. این رویکرد برخورد قطعی، به ناچار به حصول نتایج قطعی برای پاسخ های هیدرولیکی شبکه از جمله هد فشاری گره ها منجر خواهد شد. این در حالی است که در واقعیت، ذات غیرقطعی بسیاری از این پارامترها سبب می شود که تغییرات قابل انتظار آنها در قالب تنش، در شبکه منتشر شده و بروز عدم قطعیت و تنش در پاسخ های هیدرولیکی شبکه را به دنبال داشته باشد. برای تحلیل این تنش ها در پژوهش حاضر به ارائه یک رویکرد بر مبنای روش تحلیل فاصله و استفاده از بهینه سازی به عنوان ابزار حل مسئله پرداخته شد. در این روش، بهینه سازی به گونه ای فرموله شد که مصارف گرهی، زبری لوله ها و تراز آب در مخازن هوایی متغیرهای تصمیم گیری مسئله تعریف شده و بازه نامعلوم فشار هر یک از گره های شبکه به عنوان اهداف مسئله جستجو شود. از سوی دیگر، تعداد زیاد گره های مصرف و اجرای تعداد زیادی مدل بهینه سازی تک هدفه به صورت متوالی، زمان زیادی را می طلبد. برای رفع این معضل، در این پژوهش از یک روش بهینه سازی چندهدفه با کارایی مناسب استفاده شد. اجرای روش پیشنهادی روی یک شبکه واقعی مورد مطالعه نشان داد که اعمال 15 درصد تنش در تقاضای گره ها و زبری لوله ها و 1 متر در تراز سطح آب مخازن هوایی، باعث ایجاد تنش هیدرولیکی در هد فشاری گره ها از 7/13- تا 2/10 درصد نسبت به هد فشار قطعی می شود به طوری که در عمل امکان شکست برای تامین حداقل فشار مجاز طراحی در 125 گره از 128 گره مصرف وجود دارد. نتایج نشان داد که روش ارائه شده در این پژوهش از دقت قابل قبولی در تحلیل تنش های هیدرولیکی شبکه برخوردار است.
    کلیدواژگان: تنش هیدرولیکی، عدم قطعیت، تحلیل فاصله، تحلیل شبکه های توزیع آب، بهینه سازی چندهدفه
  • محمد عبادی، محمد رضا مزدیان فرد*، مجید علی آبادی صفحات 17-27
    با توجه به اهمیت و حساسیت آب در پالایشگاه اصفهان در دو دهه گذشته، تلاشی مستمر در بهینه سازی مصرف آب، بازیافت و احیای پساب های حاصل از واحدهای مختلف عملیاتی صورت گرفته است. پساب واحد اسمز معکوس، که به استخرهای تبخیری پالایشگاه می ریزد، در کانون توجه پژوهشگران برای بازیافت آب قرار گرفته است. یکی از روش های مدرن برای افزایش بهره وری در بازیافت آب شور، روش تقطیر غشایی است که در این پژوهش به منظور بازیافت پساب شور مورد توجه قرار گرفت. در این پژوهش، مدل سازی RSM به منظور بهینه سازی و پیش بینی شرایط عملیاتی تقطیر غشایی پساب لب شور خروجی واحد RO پالایشگاه اصفهان مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش ها با استفاده از غشای میکرومتخلخل تجاری پلی تترافلرواتیلن بر پایه پلی پروپیلن و با ماژول غشایی صفحه تخت با سطح موثر غشایی هشتاد سانتی متر مربع انجام شد. در این پژوهش اثر سه فاکتور دمای خوراک، دبی خوراک و دمای تراویده، بر شار تراویده با استفاده از نرم افزار Design Expert مطالعه شد. نتایج حاصل از مدل سازی نرم افزاری نشان داد که دمای خوراک بیشترین تاثیر را در افزایش شار تراویده دارد به طوری که میزان تاثیر آن بیش از دو برابر اثر دمای تراویده و دبی خوراک است. مقدار بیشینه شار تراویده بهینه در محدوده آزمایش ها L/m2h 67/59 با درجه مطلوبیت 957/0 در شرایط عملیاتی دمای خوراک 70 درجه سلسیوس، دمای تراویده 15 درجه سلسیوس و دبی خوراک 2 لیتر بر دقیقه تعیین شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد روش تقطیر غشایی تماس مستقیم می تواند با موفقیت به منظور بازیافت پساب خروجی RO پالایشگاه اصفهان به کار گرفته شود. بهینه سازی پارامترهای عملیاتی در شرایط اقلیمی گرم و سرد اصفهان نیز با استفاده از مدل سازی نرم افزاری قابل محاسبه است.
    کلیدواژگان: تقطیر غشایی روش سطح پاسخ، پلی تترافلرواتیلن، بهینه سازی، اسمز معکوس
  • ابراهیم رخیده، رضا اسلاملوئیان* صفحات 28-38
    به منظور کاهش هزینه های تامین آب و تصفیه پساب, مدیریت یکپارچه آب یکی از موضوعات مهم واحدهای فرایندی به شمار می رود. چند دیدگاه در راستای طراحی بهینه شبکه مصرف آب در صنایع نفت, گاز و پتروشیمی ارائه شده است. هر یک از این دیدگاه ها دارای نقاط ضعف و قوت مخصوص به خود هستند. در پژوهش حاضر راهکاری عمومی و در عین حال ساده به منظور طراحی یکپارچه شبکه های مصرف آب در حالت ناهمدما پیشنهاد شد که دارای دو مرحله می باشد: (1) طراحی شبکه یکپارچه مصرف آب با استفاده از روش پتانسیل غلظتی، و (2) طراحی شبکه انرژی مربوط به شبکه مصرف آب طراحی شده در مرحله قبل با استفاده از روش گرافیکی پینچ. همچنین به منظور اعتبارسنجی و ارزیابی الگوریتم دو مرحله ای پیشنهادی, از یک مثال صنعتی استفاده شد. نتایج اعمال روش پیشنهادی بر روی این واحد صنعتی با نتایج روش های مبتنی بر قوانین فرایندی اعمال شده بر این واحد در سال 2014 مقایسه شد. شبکه مصرف آب طراحی شده با این روش در حالت ناهمدما در مقایسه با شبکه های طراحی شده با روش های دیگر، از نظر مقدار آب و انرژی مصرفی دارای هزینه سالانه کمتری است. از نتایج مهم این پژوهش توسعه یک الگوریتم جامع و جدید به منظور طراحی مفهومی شبکه های مصرف آب در حالت ناهمدما در صنایع فرایندی نظیر صنایع پتروشیمی و پالایشگاه های نفت و گاز است.مقدار آب مصرفی و هزینه سالانه کل در شبکه طراحی شده بر اساس روش پیشنهادی به ترتیب (Kg/s) 77/28 و ($/y)7942 و در شبکه ارائه شده بر اساس روش قبلی به ترتیب (Kg/s) 78/28 و($/y)8427 است.
    کلیدواژگان: شبکه یکپارچه آب، روش پتانسیل غلظتی، روش گرافیکی پینچ
  • مصطفی تیزقدم غازانی*، محمد جواد کاظمی صفحات 39-48
    با گسترش صنعت و شهرنشینی، ورود آلاینده های نوظهور و میکروآلاینده ها به منابع آب از طریق فاضلاب های شهری و صنعتی افزایش یافته است. با توجه به اینکه تصفیه خانه های آب و فاضلاب کشور بیشتر از روش های متداول استفاده می کنند، امکان حذف این نوع آلاینده ها وجود ندارد، بنابراین انسان و دیگر موجودات زنده در معرض آلودگی قرار دارند. روش های تصفیه پیشرفته فاضلاب مانند اکسیداسیون پیشرفته توانایی حذف مواد دارویی مانند کاربامازپین را دارند. در این پژوهش از روش پراکسیداسیون شیمیایی در pH بهینه 3 و شرایط مختلف آزمایشگاهی با پارامترهای موثر زمان، دانسیته جریان، پراکسید هیدروژن و نسبت آهن به پراکسید هیدروژن که از طراحی آزمایش روش پاسخ سطح حاصل شده، برای حذف کارمابازپین استفاده شد. پس از آنالیز نتایج با ضریب همبستگی 94 درصد مشخص شد نسبت آهن به پراکسید هیدروژن، تاثیرگذارترین عامل مستقل است و پس از آن به ترتیب برهم کنش نسبت آهن به پراکسید هیدروژن با دانسیته جریان و برهم کنش پراکسید هیدروژن با نسبت آهن به پراکسید هیدروژن و برهم کنش زمان با نسبت آهن به پراکسید هیدروژن بیشترین تاثیر را بر فرایند حذف کارمابازپین دارند. در پیش بینی دستیابی به حذف بالای 90 درصد، 13 حالت با شرایط محیطی مختلف وجود دارد که با توجه به شرایط مورد نظر قابل انجام است. شرایط بهینه برای دستیابی به حذف 90 درصد در زمان تماس 5/67 دقیقه و غلظت پراکسید هیدروژن 26 میلی مولار و نسبت آهن به پراکسید هیدروژن 002/0 و دانسیته جریان 75/14 میلی آمپر با قابلیت اعتماد 98 درصد قابل دستیابی است.
    کلیدواژگان: اکسیداسیون پیشرفته، پراکسیداسیون الکتروشیمیایی، کارمابازپین، آلاینده نوظهور
  • مهرناز قوچیان، سهیل سبحان اردکانی*، همایون احمد پناهی، لعبت تقوی، امیر حسام حسنی صفحات 49-60
    باقیمانده داروها به عنوان ترکیبات آلاینده در منابع آبی منجر به ایجاد خطر برای انسان و دیگر جانداران می شود. بنابراین برای حفظ محیط زیست حذف آن ها از فاضلاب امری ضروری است. لذا این مطالعه با هدف بررسی کارایی حذف داروی تاموکسیفن توسط نانوذرات مگنتایت عامل دار شده با هیدروکربن های درخت سان از محلول آبی انجام شد. به این منظور جاذب به روش هم رسوبی شیمیایی سنتز و کارایی آن در حذف دارو مورد ارزیابی قرار گرفت. ویژگی های ظاهری جاذب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، دستگاه پراش پرتو ایکس، pH نقطه صفر (pHpzc)، طیف مادون قرمز،  آنالیز TGA و منحنی VSM بررسی شد. غلظت باقیمانده تاموکسیفن در محلول آبی توسط دستگاه اسپکتروفتومتر در طول موج 236 نانومتر خوانده شد. نتایج بیانگر آن بود که با افزایش زمان تماس تا 40 دقیقه، مقدار pH برابر با 7 و مقدار جاذب تا 03/0 گرم، کارایی حذف تاموکسیفن از محلول افزایش می یابد. همچنین پیروی فرایند جذب از ایزوترم جذب فروندلیچ و مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم به اثبات رسید. با استناد به نتایج می توان اذعان کرد که از نانوذرات مگنتایت عامل دار شده با هیدروکربن های درخت سان می توان به عنوان یک جاذب موثر و در دسترس برای حذف باقیمانده تاموکسیفن از فاضلاب و پساب شرکت های دارویی استفاده کرد.
    کلیدواژگان: تاموکسیفن، نانوذرات مگنتایت، هیدروکربن های درخت سان، ایزوترم، سینتیک، جذب
  • مریم بهشتی کیا، پروین غربانی* صفحات 61-72
    در سال های اخیر توجه زیادی بر روی حذف رنگ از پساب های صنایع نساجی صورت گرفته است که نه تنها به دلیل سمیت این پساب ها بلکه به دلیل ظاهر ناخوشایندی است که به پساب می دهند. روش های مختلفی برای حذف رنگ مورد استفاده قرار گرفته است. یکی از رایج ترین روش های موثر و ارزان قیمت، فرایند جذب سطحی است. در این پژوهش نانوکامپوزیت پلی آنیلین- مولیبدوفسفات قلع (II) به روش ساده و مقرون به صرفه ای سنتز شد. برای شناسایی نانوکامپوزیت سنتز شده از آنالیزهای دستگاهی FT-IR، XRD ، EDS، BET، TEM و FESEM استفاده شد. سپس کارایی نانوکامپوزیت تهیه شده در حذف رنگزای راکتیو نارنجی 122 بررسی شد. نتایج حاصل از SEM نشان داد که اندازه ذرات در حدود 80 نانومتر بوده و ساختار آن با توجه به طیف XRDبه حالت آمورف است. نتایج نشان داد که فرایند جذب در 40 دقیقه به تعادل می رسد و مقدار حذف با افزایش دز جاذب افزایش و با افزایش غلظت رنگزا و pH کاهش می یابد. مطابق نتایج ایزوترم جذب سطحی، جذب رنگزای راکتیو نارنجی 122 بر روی نانوکامپوزیت پلی آنیلین مولیبدوفسفات قلع II از ایزوترم لانگمیر تبعیت می کند و حداکثر ظرفیت جذب رنگزا توسط 42/47 میلی گرم بر گرم به دست آمد. نتایج آزمایش ها نشان داد که 1/0گرم از نانوکامپوزیت قادر به حذف 56/87 درصد از رنگزای راکتیو نارنجی 122 در غلظت اولیه 50 میلی گرم در لیتر و درpH برابر 2 است.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، لانگمیر، قلع، راکتیو نارنجی 122
  • جمال عباس پلنگی، محمد علی غلامی سفیدکوهی*، محمدعلی بهمنیار صفحات 73-86
    حذف نیترات به منظور استفاده مجدد از زهاب کشاورزی، کنترل تغذیه گرایی و کاهش اثرات محیط زیستی، اهمیت زیادی دارد. برای این منظور اثر اصلاح زئولیت با غلظت های سورفکتانت (HDTMABr) به مقدار 0، 10، 15، 20 و 25 میلی گرم در لیتر با ستون هایی با ارتفاع 30 سانتی متر و قطر 32 میلی متر مورد آزمایش قرار گرفت. به منظور مدل سازی منحنی شکست ستون جذب نیز مدل های سینتیکی بوهارت-آدامز، توماس و دز-پاسخ اصلاح شده به علاوه مدل هوش مصنوعی ANFIS مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد با افزایش ظرفیت جذب تعادلی از 07/0 به 74/0 میلی گرم در گرم، زمان شکست و اشباع نیز افزایش می یابند. اصلاح زئولیت طبیعی با غلظت 25 میلی گرم در لیتر سورفکتانت، به عنوان بهترین سطح غلظت سورفکتانت انتخاب شد. در بین مدل های جذب، مدل توماس و مدل دز-پاسخ اصلاح شده قادر به پیش بینی ضرایب دینامیکی جذب بودند ولی مدل دز-پاسخ اصلاح شده، کارایی و دقت بالاتری نشان داد. نتایج پژوهش حاکی از آن است که افزایش غلظت سورفکتانت، منجر به افزایش ظرفیت جذب تعادلی می شود. سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی با میانگین خطای نسبی 3/23 درصد، جذر میانگین مربعات و خی دو 9/3 و 2/7، کارایی بالاتری نسبت به مدل دز-پاسخ اصلاح شده و در مجموع نسبت به مدل های ریاضی جذب از خود نشان داد.
    کلیدواژگان: ظرفیت جذب، هوش مصنوعی، مدل جذب، اصلاح کننده کاتیونی، زئولیت اصلاح شده
  • مهرناز آقارضی آشتیانی، سیده هدی رحمتی*، یوسف خلج امیرحسینی، فرشید فریدنی، ورنر بالدرر صفحات 87-98
    محدودیت منابع آب در اقلیم های خشک و نیمه خشک، باعث شده که مصرف کنندگان اقدامات لازم برای محافظت و بهره برداری و کنترل تغییرات کیفی آن ها را در برنامه کاری خود قرار دهند. در همین راستا یکی از بهترین روش های مطالعات منابع آب، ردیابی با ایزوتوپ هاست. ایزوتوپ ها با قرار گرفتن در مولکول آب از زمان تشکیل باران در اتمسفر، نفوذ، جریان و ظهور، قادرند اطلاعات ارزشمندی از سیکل هیدرولوژی ارائه دهند. به منظور حفاظت، کنترل و بهره برداری از منابع آبی، تعیین علل تغییر کیفیت و افزایش شوری آب های زیرزمینی آبخوان شبستر- صوفیان، که در شرق دریاچه ارومیه قرار دارد، با همکاری موسسه تحقیقات آب، آب منطقه ای آذربایجان شرقی و آژانس بین المللی انرژی اتمی بررسی شد. در این پژوهش 76 نمونه آب در فصول خشک و مرطوب برداشت شد و تعیین مقدار اکسیژن هجده، دوتریوم، تریتیوم، ترکیب شیمیایی و آنالیز آن ها در آزمایشگاه صورت پذیرفت. سرانجام بر اساس آنالیزها و تحلیل جایگاه نمونه ها روی نمودارهای ایزوتوپی، عواملی نظیر تبخیر، انحلال رسوبات تبخیری و تداخل آب های شور با آبخوان، از علل اصلی این تغییرات شناخته شد. تفاوت چشمگیر ترکیبات و جایگاه نمونه آب دریاچه بیان نمود که آب دریاچه عامل شوری آبخوان نیست.
    کلیدواژگان: آب زیرزمینی، ایزوتوپ، ردیابی، اکسیژن هجده، دوتریوم، تریتیوم
  • فرزانه مرادی، سید حسین هاشمی*، سید محمود میرخلیلی، شهرداد دارابی صفحات 99-113
    آنچه در نگاه اول به نظر می رسد آن است که ضمانت اجرای کیفری یا مجازات، باید دست کم از طریق ارعاب، اصلاح و بازپروراندن در پیشگیری از جرم بهره برداری غیرمجاز از منابع آب زیرزمینی تاثیر مثبت داشته باشد. اما نگاهی به آمارهای موجود از ارتکاب جرم موصوف، مشکلاتی را در سیاست جنایی فعلی در قبال آن نشان می دهد که می تواند ریشه در تکیه به کارایی ضمانت اجراهای کیفری صرف داشته باشد. علاوه بر این، کارایی مجازات ها مستلزم برخورداری از ویژگی هایی است که جزء ذاتی آنهاست. همچنین، رعایت اصول و معیارهای صحیح جرم انگاری و سپس مجازات انگاری در وضع و تعیین مجازات ضروری است. بررسی فلسفه وضع مجازات در برخورد با جرم بهره برداری غیرمجاز از منابع آب زیرزمینی و میزان صحت به کارگیری مجازات در سیاست جنایی موجود در وهله اول و سپس میزان تبعیت مجازات های تعیینی از معیارهای بایسته مذکور و نهایتا بررسی میزان کارایی این مجازات ها، در این مقاله مورد بررسی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: ضمانت اجرای کیفری، بهره برداری غیر مجاز، مجازات انگاری، سیاست کیفری، سیاست جنایی
  • عطیه پورصاحبی، محمود ذاکری نیری*، صابر معظمی گودرزی صفحات 114-121
    کاربرد روش های توسعه کم اثر و مدیریت بهینه از جمله راهکارهای مناسب برای کاهش اثرات توسعه شهری بر مقدار سیلاب است. به این منظور با توجه به موقعیت شهرستان تهران و توسعه روزافزون آن، پژوهش حاضر در مورد اثر روش های LID-BMP با استفاده از مدل SWMM بر میزان رواناب منطقه 22 تهران با مساحت 54000 هکتار انجام شد. این پژوهش شامل پنج سناریوی شرایط فعلی، بام سبز، صفحه نفوذپذیر، جوی باغچه و بام سبز- صفحه نفوذپذیر- جوی باغچه در پنج دوره بارش (2، 5، 10، 50 و 100 ساله) برای 19 زیرحوضه در این منطقه بود. نتایج نشان داد که اثربخشی هر سه روش در کاهش رواناب با افزایش دوره بازگشت بارش تا 50 سال اجرای روند صعودی داشت ولی در دوره بازگشت 100 ساله، اثر این روش ها کاهش یافت. اجرای بام سبز بیشترین و جوی باغچه کمترین اثر را در کاهش مقدار رواناب داشتند. همچنین مقایسه دبی پیک این روش ها نسبت به طرح جامع مدیریت سیلاب تهران نشان داد که بام سبز بیشترین اثر را بر کاهش دبی پیک سیلاب داشت.
    کلیدواژگان: رواناب، روش بهینه مدیریتی، روش توسعه کم اثر، سیلاب شهری
|
  • Adell Moradi Sabzkouhi, Ali Haghighi * Pages 1-16
    Hydraulic analysis of pipe networks is generally done considering certain values for independent parameters of the system such as roughness of pipes, nodal demands, etc. Such analysis would inevitably lead to certain hydraulic responses of the system, i.e. nodal pressures, etc. This is while, inherent uncertainties associated with independent parameters as expected stresses, spread over the system and result in hydraulic stress in nodal pressure heads as dependent uncertainties. Using optimization tools, this study presents a reliable approach based on interval analysis to deal with these uncertain hydraulic stresses. In the proposed approach, the optimization problem is formulated in a manner that the nodal demands, roughness of pipes and water levels in elevated tanks would be the decision variables while extreme nodal pressures for unknown intervals are explored as the objectives functions. The large number of junctions in the case of real pipe networks, leads to inefficient iterative use of single objective optimization engine. In order to this problem, this study exploits a many-objective approach with an appropriate performance. Applying the proposed approach on a real pipe network shows that ±15% variation in nodal demands and pipes’ roughness in addition to ±1m in water levels might produce hydraulic stress in pressure heads from -13.7% to +10.2% with regard to the crisp values. In such a condition, it is possible for 125 junctions out of 128, to fail in satisfying the minimum required pressure head. It is demonstrated that the proposed approach has acceptable accuracy for analyzing hydraulic stress in real water distribution networks.
    Keywords: Hydraulic Stress, Uncertainty, Interval analysis, Water Distribution Network Analysis, Many Objective Optimization
  • Mohammad Ebadi, Mohammad Mozdianfard *, Majid Aliabadi Pages 17-27
    Considering the challenges faced and emphases being put in the last two decades on the water consumption at Esfahan Oil Refining Company (EORC), substantial efforts were made on its optimization and recovery of effluent from various unit operations. The effluent re-use from the Reverse Osmosis (RO) unit, collected at the evaporating pools was considered in this research, using membrane distillation, as a modern desalination approach to recover water. In this study, RSM modelling was employed for optimization and prediction of membrane distillation operating conditions on the brackish effluent output from the RO unit at EORC. Tests were carried out on a flat module with 80cm2 effective surface area using micro porous commercial PTFE membranes based on PP. Effects of three parameters of feed temperature, and flow rate as well as permeate temperature on the permeate flux were investigated using the Design Expert software. Software modelling results indicated that feed temperature had the largest influence in increasing the permeate flux (almost twice the effect of permeate temperature and feed flow rate). The maximum optimized permeate flux in the test range investigated was 59.67 L/m2h with 0.9570 desirability at feed temperature of 70°C, permeate temperature of 15°C and feed flow rate of 2L/min. This research showed that direct contact membrane distillation (DCMD) could successfully be employed for water recovery from the RO outlet effluent at EORC. Optimization of operating condition at Esfahan climatic condition can be achieved using software modelling.
    Keywords: Membrane Distillation, RSM, Polytetrafluoroethylene, optimization, Reverse Osmosis
  • Reza Eslamloueyan Pages 28-38
    Integrated management of water supply and wastewater treatment has an essential role for reduction of cost of supplying water and treating water effluents of industrial process plants. Several approaches have been proposed for optimal design of water networks in oil, gas and petrochemical industries. Each of these methods have their advantages and drawbacks. In the present study, a general and simple method is proposed for integrated design of non-isothermal water networks that consists of two stages: (1) designing of integrated water networks by using the concentration potential method, and (2) applying pinch algorithm to develop the energy network related to the designed water network at the first stage . Also, for verification of the suggested method an industrial case study has been investigated. The results of applying the proposed method on the industrial case study have been compared to those of obtained by heuristic based techniques at 2014. This comparison shows that the non-isothermal water network designed by our method has lower total annual cost with respect to water and energy consumption. The essential merit of the method presented in this study is the development of a general and new algorithm for conceptual design of non-isothermal water networks in petrochemical, oil and gas process industries. The amount of consumed water and the total annual cost in the designed network, based on the proposed method, are 77.28 (Kg/s) and 7942 ($/y) respectively, and in the network presented based on the previous method are 88.28 (Kg/s) and 8427 ($/y) respectively.
    Keywords: Integrated Water Network, Concentration Potential Method, Pinch Method
  • Mostafa Tizghadam *, Mohammad Javad Kazemi Pages 39-48
    Pharmaceuticals and micro pollutions have been regularly flushing into water resources through municipal and industrial wastewater plants. This problem therefore, needs more attention. Conventional water and wastewater treatment plants couldn’t eliminate these pollutions and it needs advanced treatment, otherwise humans and animals’ health would be in danger by them. Advance oxidation processes have the ability of removal of Pharmaceuticals like Carbamazepine. And in this study, Carbamazepine removal has been examined through Electrochemical Peroxidation process at optimum pH(e.g. pH=3), also other effective operation conditions include contact time, current density, hydrogen peroxide and proportion of iron to hydrogen peroxide have been optimized through surface response method by Design Expert software. After experiments was completed, results have been analyzed and correlation coefficient of 94 percent computed, and proportion of iron to hydrogen peroxide has been identified as the most effective parameter in Carbamazepine removal. To achieve a removal more than 90%, 13 solutions have been predicted by different operation conditions. The best scenario with 98% desirability, was 67.5 minutes contact time, 26 mM hydrogen peroxide concentration, 14.75 mA current density and 0.002 proportion of iron to hydrogen peroxide.
    Keywords: Advance Oxidation, Electrochemical Peroxidation, carbamazepine, Emerging Pollutant
  • Mehrnaz Ghoochian, Soheil Sobhanardakani *, Homayon Ahmad Panahi, Lobat Taghavi, Amir Hessam Hassani Pages 49-60
    The drug residues as a contaminant in water resources can lead to risks for humans and other biologists. Therefore, removal of them from the effluents is essential for environmental protection. Therefore, this study was conducted with the aim of evaluation of the removal efficacy of tamoxifen from aqueous solutions using magnetite nanoparticles modified with PAMAM. In this study, magnetite nanoparticles modified with PAMAM were synthesized by co-precipitation method and used as an adsorbent for the removal of tamoxifen from aqueous solution. Magnetite nanoparticles modified with PAMAM characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), pHpzc, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and vibrating sample magnetometry (VSM) analysis methods. We used UV–visible spectrophotometer to determined tamoxifen in the solution at 236 nm. The results showed that removal efficiency increased until 0.03 g adsorbent, pH =7.0 and 40 min contact time. Also, the adsorption process followed the Freundlich adsorption isotherm and pseudo-second-order kinetic model. Based on the results it can be admitted that the magnetite nanoparticles modified with PAMAM can be used as an effective and available absorbent to remove tamoxifen from sewage and pharmaceutical wastewater.
    Keywords: Tamoxifen, Magnetite nanoparticles, PAMAM, Isotherm, Kinetic, Adsorption
  • Maryam Beheshtikya, Parvin Gharabani * Pages 61-72
    In the last few years, color removal from textile industries has been given much attention because of its potential toxicity and visibility problem. There have been various promising techniques for the removal of dyes. Adsorption is one of the most popular, effective and economic methods. Nanocomposite of polyaniline-molybdophosphatetin(II) was synthesized by polyaniline and molybdophosphatetin(II) via simple and easy method and was characterize by FTIR, XRD, FESEM, TEM, BET and EDS. Then, the efficiency of synthesized nanocomposite was investigated  on the removal of Reactive Orange 122 dye. FESEM and XRD data reveled that  the size of nanocomposite was 80 nm and  its structure was  amorphose. As results, dye adsorption onto nanocomposite was reached to equilibrium at 40 min. Also, its removal increased by increasing of nanocomposite dosage and decreasing of pH and dye concentration. Isotherm adsorption studied cionfirmed the Reactive Orange 122 dye adsorption onto polyaniline-molybdophosphatetin (II) was obeyed Langmuier isotherm and the maximum adsorption capacity for removal of Reactive Orange 122 dye by polyaniline-molybdophosphatetin(II) was obtained about 47.42 mg/g. The maximum removal of Reactive Orange 122 dye (87.56%) by polyaniline-molybdophosphatetin(II) was obtained at pH =2, 0.1g/250ml of nanocomposite, and 50mg/L of dye concentration.
    Keywords: Nanocomposite, Langmuier, Tin, Reactive orange 122
  • Jamal Abbas Palangi, Mohammad Ali Gholami Sefidkouhi *, Mohamad Ali Bahmanyar Pages 73-86
    Nitrate removal is important for reuse of agricultural drainage, controlling nutrition and reducing its environmental impacts. For this purpose, the effect of zeolite modification with concentrations of 0, 10, 15, 20 and 25 mg/L of HDTMABr surfactant, in columns with height of 30 cm and 32 mm diameter were investigated. In order to modelling the breakthrough curve of adsorption column, three models of Bohart-Adams, Thomas and modified dose-response plus Artificial intelligence model of ANFIS were evaluated. The results showed that when the equilibrium adsorption capacity is increased from 0.07 to 0.74 mg/g, the breakthrough and exhausting times are also increased. Modification of natural zeolite with a concentration of 25 mg/L of surfactant, was selected as the best surfactant concentration. Among the adsorption models, Thomas model and the modified dose-response model were able to predict the dynamic absorption coefficients, but the modified dose-response model, was more efficient and more accurate. The results of the study showed that Increasing the concentration of surfactant leads to an increase in the equilibrium adsorption capacity. ANFIS with average relative error of 23.3%, root mean square and chi-square of 3.9 and 7.2 mg/L, had a higher efficiency than the modified response dose model, and in total has been shown higher performance to mathematical adsorption models.
    Keywords: Adsorption capacity, Artificial intelligence, Adsorption Model, Cationic Modifier, modified zeolite
  • Mehrnaz Agharazi Ashtiani, Seyedeh Hoda Rahmati *, Yousef Khalaj Amirhoseini, Farshid Faridani, Werner Balderer Pages 87-98
    Shabestar - Sufian aquifers are one of the main important aquifers of East Azerbaijan Province. The salinity of this aquifers has increased during last decade. Therefore the quality of them has been decreased. Because of the importance of water resources issue and Urmia Lake, it has been decided to investigate on the cause of increasing of the salinity in groundwater of this area. During this research, in order to find the source of salinity and also its relationship with the Urmia Lake, the tracking methods have been used with natural isotopes. Former studies in similar cases had applied hydrochemical methods with the hydrogeological data. Therefore in this study, to get the better results, combined tracking by isotopes and hydrochemical methods has been used. According to this study, source of salinity of this aquifer is due to the evaporation, mixing and leaching processes by the geological formation. To sum up, there was no specific relationship between Urmia Lake and salinity of Shabestar - Sufian aquifers
    Keywords: Groundwater, Isotope, Tracing, Oxygen18 (18O), Deuterium (2H), Tritium (3H)
  • Farzaneh Moradi, Seyed Hosein Hashemi *, Seyed Mahmood Mirkhalili, Shahrdad Darabi Pages 99-113
    At first glance, it seems that a criminal or punitive sanction must have a positive effect, at least through intimidation, rehabilitation in preventing the unauthorized exploitation of underground water resources. But look at the statistics available from the commission of a crime reveals many  problems in the current criminal policy against it, which can be rooted in reliance on the effectiveness of criminal proceedings. In addition, the effectiveness of punishments requires the inherent features; the fetus, observance of the proper principles of criminalization and then punishment is  necessary in determining the punishment .The study of the philosophy of punishment in dealing with the crime of unauthorized exploitation of underground water sources and the accuracy of the use of punishment in the criminal policy in the first place, and then the rate of compliance with the penalties imposed by the abovementioned criteria, and ultimately the assessment of the effectiveness of these penalties, is the main subject of this paper.
    Keywords: Criminal Enforcement, Unauthorized Exploitation, penalties, Penal Policy, Criminal policy
  • Atieh Poursahebi, Mahmoud Zakeri Niri *, Saber Moazzami Ghoodarzi Pages 114-121
    Nowadays, low impact development (LID) and best management practice (BMP) are being used to reduce the impact of urban development on the runoff quantity. Regarding to this and according to Tehran position and its development, this research was conducted using SWMM model to study the effect of LID-BMP methods on runoff in district 22 of Tehran city, Iran, with area of 54000 ha. This study included five scenarios: current situation, green roof, permeable pavement, vegetative swale and green roof-permeable pavement-vegetative swale. The study was conducted for rainfall in 5 return periods (i.e. 2, 5, 10, 50 and 100 year) in 19 sub-basins. 
    Results
    The results showed that the effectiveness of all methods to reduce runoff was increased up to the return period of 50-yr and then reduced for the 100-yr return period. Green roof and vegetative swale had the most and the least effect on runoff, respectively. In addition, comparison of peak flow of these methods with the results from the Tehran Runoff Management Master Plan revealed that green roof was most effective on the peak flow reduction.
    Keywords: runoff, Best Management Process, Low Impact Development, Street Flooding