فهرست مطالب

آب و فاضلاب - پیاپی 124 (بهمن و اسفند 1398)
  • پیاپی 124 (بهمن و اسفند 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/10/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سجاد انتشاری، حمیدرضا صفوی* صفحات 1-17
    افزایش فزاینده نیازهای آبی در بخش های مختلف کشاورزی، شرب و صنعت و از طرف دیگر تغییرات اقلیمی که منتج به کاهش منابع آب تجدیدپذیر شده باعث محدودیت های جدی در اعمال شیوه های متعارف و سنتی مدیریت منابع آب به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله فلات مرکزی ایران شده است. برای مدیریت موثر منابع آب، ضروری است علاوه بر سیستم طبیعی، سیستم های اجتماعی-اقتصادی و سیستم اداری- نهادی مرتبط با منابع آب نیز بررسی شوند. هدف پژوهش حاضر، مطالعه سیستم اداری- نهادی مدیریت آب در حوضه زاینده رود است. عموما برای مطالعه سیستم های منابع آب، از روش های کمی استفاده می شود، لکن عدم وجود داده های کمی کافی، ضعف مدل های کمی در انطباق با سیستم های انسانی و عدم توانایی برای ارائه یک تصویر کلی از مسئله، از جمله چالش های پیش روی این مدل ها محسوب می شوند؛ لذا استفاده از روش های کیفی در کنار روش های کمی، برای شناخت این سیستم ها ضروری است. در پژوهش حاضر، با استفاده از روش کیفی تئوری زمینه ای، به عنوان یک روش کیفی نظام مند، مهم ترین مشکلات سیستم اداری- نهادی مدیریت آب در حوضه زاینده رود مطالعه شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد، اطلاعات ناقص و اشتباه، فهم متفاوت از مسائل، جلسات ناکارآمد، تعارض منافع، عدم هماهنگی بین سازمان ها، امکان فساد و ضعف نظارت از جمله عواملی هستند که سبب شده اند ساختار اداری فعلی ناکارآمد باشد. ریشه این مشکلات نیز عدم وجود شفافیت و عدم مشارکت ذینفعان در مدیریت منابع آب است. این عوامل در کنار فقدان سازوکار بازدارنده از
  • یونس مظاهری زاده، علیرضا فریدحسینی*، کامران داوری صفحات 18-34
    شبکه های توزیع آب یکی از مهم ترین و حساس ترین زیرساخت های شهری می باشند که اخیرا با توجه به رشد جمعیت و افزایش نیاز مصرف کنندگان، با چالش هایی از قبیل کاهش فشار و شکست لوله ها روبرو هستند که همگی به علت طراحی های نامناسب و مبتنی بر اهداف اقتصادی است. برای رفع این مشکلات در هنگام طراحی یک سامانه توزیع آب شهری همواره باید اطمینان پذیری شبکه نیز در نظر گرفته شود. در این پژوهش به منظور بهینه سازی شبکه های توزیع آب، دو هدف اصلی کمینه سازی هزینه و بیشینه سازی اطمینان پذیری شبکه در نظر گرفته شد. برای محاسبه اطمینان پذیری شبکه از شاخص تاب آوری تودینی و برای شبیه سازی هیدرولیکی آن از مدل EPANET 2.0 استفاده شد. سپس با استفاده از نسخه دوم الگوریتم تکاملی مبتنی بر قوت پارتو (SPEA2) و ایجاد ارتباط پویا با مدل هیدرولیکی EPANET 2.0 در محیط نرم افزار MATLAB، بهینه سازی چند هدفه چهار شبکه توزیع آب شامل شبکه های دوحلقه ای، کادو، هانوی و پهنه D شهر مشهد انجام گرفت. بهینه سازی توامان دو هدف اصلی شامل کمینه سازی هزینه و بیشینه سازی شاخص تاب آوری تودینی منجر به تولید پاسخ های بهینه در قالب جبهه پارتو شد. یک پاسخ بهینه تحت عنوان نقطه C با استفاده از روش چانه زنی Young از جبهه پارتوی نهایی تولید شده در هریک از شبکه ها معرفی شد. پاسخ منتخب C در شبکه های دوحلقه ای، هانوی و کادو به ترتیب 91/22، 13/17 و 41/7 درصد فشار متوسط شبکه را نسبت به کمترین هزینه آن در این پژوهش (نقطه A)، افزایش داد. همچنین پاسخ منتخب C در شبکه پهنه D شهر مشهد با افزایش 23/4 درصدی فشار متوسط شبکه نسبت به طراحی اولیه شرکت مشاور (نقطه D) نشان داد گزینه طراحی شده توسط شرکت مشاور به عنوان پاسخی مغلوب در زیر جبهه پارتوی نهایی این پژوهش قرار می گیرد. در این پژوهش شاخص تاب آوری تودینی با تکیه بر افزایش فشار گرهی توانایی خود را در جهت بالا بردن اطمینان پذیری شبکه نشان داد که این امر موجب می شود شبکه در شرایط بحرانی و یا شکست لوله ها، با ضریب اطمینان بالایی قادر به تامین فشار و دبی مناسب در سایر نقاط باشد. همچنین عملکرد رضایت بخش الگوریتم چند هدفه SPEA2 در ارائه جبهه پارتوی بهینه برای مسائل مورد نظر نشان داد که از الگوی طراحی توسعه داده شده در این پژوهش می توان به منظور ارائه یک مجموعه جواب بهینه به کارفرما، برای انتخاب نقاطی که در آن ها هر دو عامل هزینه و اطمینان پذیری توامان در شرایط مطلوبی هستند، استفاده نمود.
    کلیدواژگان: اطمینان پذیری شبکه، جبهه پارتو، شبکه توزیع آب، بهینه سازی چند هدفه
  • حمزه امین طهماسبی*، مهدی زارع پور صفحات 35-50

    پروژه های بزرگ و پیچیده زیربنایی به خصوص پروژه های آب و فاضلاب همواره در معرض بروز ریسک های مختلف برون و درون سازمانی قرار دارند. با توجه به افزایش حجم و پیچیدگی پروژه های آب و فاضلاب روستایی و محدودیت های تامین بودجه و منابع مورد نیاز، موفقیت انجام آن ها در گرو شناسایی، ارزیابی، اولویت بندی و مدیریت ریسک است. در این پژوهش با استفاده از ادبیات مروری، تنظیم چک لیست و نظرات خبرگان و کارشناسان، ریسک های موجود در پروژه های آب و فاضلاب روستایی گیلان شامل 60 ریسک بر اساس 10 حوزه استاندارد دانش مدیریت پروژه شناسایی شد. شاخص های رتبه بندی در این پژوهش به دو بخش شاخص های اولیه و تکمیلی تقسیم شد. 16 ریسک تاثیرگذار از می

  • محمود زارعی*، سابینا فضلی، نرجس نجاری، سخاء پژهان فر، ابوالفضل احمدی صومعه صفحات 51-62
    آلودگی آب یکی از مشکلات مهم جوامع امروزی است و همزمان با پیشرفت جوامع بشری، این مشکل نیز افزایش می یابد. یکی از مهم ترین آلاینده ها، وجود رنگ در نمونه های آبی است. جذب سطحی یکی از موثرترین فرایندها برای حذف این دسته از آلاینده ها است. در این پژوهش به بررسی فرایند و شرایط بهینه حذف رنگ مالاشیت سبز از محلول های آبی توسط پسماند چای عطری دوغزال پرداخته شد. برای دستیابی به شرایط بهینه حذف آلاینده، پارامترهای غلظت اولیه محلول رنگ، جرم جاذب، مقدار pH اولیه محلول و مدت زمان تماس جاذب و رنگ در دمای آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که با افزایش جرم جاذب و همچنین کاهش غلظت اولیه رنگ، کارایی حذف آلاینده افزایش می یابد. همچنین مشاهده شد که در pH قلیایی، بازده حذف رنگ افزایش یافت و با افزایش مدت زمان تماس جاذب و رنگ، میزان حذف رنگ توسط جاذب از محیط آبی بیشتر شد. جذب رنگ مالاشیت سبز بر روی پسماند چای از مدل همدمای فروندلیچ پیروی می کند و بازده فرایند، بیش از 95 درصد است. به منظور مدل سازی فرایند از مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد که نتایج تجربی و نتایج حاصل از مدل شبکه عصبی مصنوعی مطابقت زیادی را نشان دادند و ضریب تعیین رگرسیون برابر با 9981/0 به دست آمد. پسماند چای عطری دوغزال به عنوان یک جاذب ارزان قیمت و در دسترس می تواند برای حذف آلاینده های آلی از محیط های آبی به کار برده شود. همچنین شبکه عصبی مصنوعی به عنوان یک روش مناسب برای مدل سازی فرایند جذب می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، جذب سطحی، مالاشیت سبز، تصفیه پساب، چای عطری دوغزال
  • مهدی حیاتی، سمیه طورانی* صفحات 63-77
    حذف آلودگی ها به وسیله جاذب، یک روش مفید و موثر برای حذف فلزات سنگین از نمونه های آبی است. جیوه یکی از انواع فلزات سنگین است که اثرات بسیار مخربی بر سلامت انسان و محیط زیست دارد. این پژوهش با هدف بررسی عملکرد نانولوله کربنی مغناطیسی شده، برای حذف جیوه از محلول های آبی انجام شد. از روش سطح پاسخ بر مبنای مدل باکس-بنکن برای ارزیابی اثر متغیرهای مستقل مانند pH محلول، غلظت اولیه جیوه، دز جاذب و زمان تماس بر عملکرد پاسخ (درصد حذف جیوه) استفاده شد. ابتدا نانولوله کربنی مغناطیسی شده سنتز شد و مشخصات جاذب به وسیله آنالیزهای SEM و FT-IR و XRD بررسی شد، سپس آزمایش های جذب بر اساس طراحی آزمایش انجام شد. نتایج حاصل از آنالیز مشخصات جاذب نشان داد که ذرات اکسید آهن به خوبی بر روی نانولوله های کربنی چند دیواره نشانده شده اند و جاذب خاصیت مغناطیسی پیدا کرده است. نتایج حاصل از انجام آزمایش ها توسط نرم افزار Design Expert آنالیز و تحلیل شد و مناسب ترین مدل برای رسم منحنی های سطح پاسخ که روش مرتبه دوم بوده است، مشخص شد. بر اساس نتایج آزمایش ها بیشترین راندمان حذف جیوه تحت شرایط pH برابر 6، دز جاذب 6/0 گرم در لیتر، غلظت اولیه جیوه ppm 10 و زمان تماس 150 دقیقه حاصل شد که معادل 85 درصد بود. با تطابق داده های آزمایشگاهی با مدل های ایزوترم و سینتیک مشخص شد که فرایند جذب از مدل ایزوترم فروندلیچ (99/0<R2) و همچنین مدل سینتیک شبه مرتبه
    کلیدواژگان: جذب سطحی، جیوه، نانولوله کربنی مغناطیسی شده، ایزوترم جذب، سنتیک جذب
  • پریسا دوزنده ضیابری، محسن دهقانی قناتغستانی* صفحات 78-89
    فلزات سنگین از جمله آلاینده های محیط زیست هستند که مواجهه انسان با بعضی از آنان از طریق آب و مواد غذایی می تواند مسمومیت های مزمن و خطرناکی را ایجاد کند. مشکل مسمومیت آب های آشامیدنی به آرسنیک در تمامی کشورها جان بسیاری از انسان ها را به خطر انداخته است. در پژوهش حاضر حذف فلز سنگین آرسنیک از آب با استفاده از نانوجاذب اکسید آهن/N-ایزوپروپیل اکریل آمید/ کیتوزان به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش برای جذب فلز سنگین آرسنیک، از یک نانوجاذب مغناطیسی استفاده شد که یک روش ابداعی است. به منظور افزایش ظرفیت جذب، از عملیات پیوندزنی پلیمر بر روی سطح نانوذره استفاده شد که با این کار، سطح ویژه جاذب به مقدار قابل توجهی افزایش یافت. در واقع با قرار دادن پلیمرها بر روی جاذب، میل ترکیبی افزایش می یابد. نتایج نشان داد، نانوجاذب سنتز شده توانایی جذب آرسنیک را در غلظت های مختلف دارد، اما میزان آن در غلظت های مختلف متفاوت است. ایزوترم های لانگمیر، فروندلیچ، تمکین و دوبینین رادوشکویچ با داده های آزمایشگاهی جذب آرسنیک در دمای 45 درجه سلسیوس و pH برابر 5/7 در غظت های مختلف برازش شدند؛ مقدار 9956/0=R2 برای مدل لانگمیر، تایید می کند که این مدل برای برازش داده های آزمایشگاهی مناسب است. میزان جذب آرسنیک در شرایط بهینه در pH برابر با 5/7، مقدار جاذب 10 میلی گرم، زمان تماس 60 دقیقه، دمای 45 درجه سلسیوس و غلظت 10میکروگرم در لیتر، مقدار 2/82 درصد به دست آمد.
    کلیدواژگان: فلز سنگین، آرسنیک، نانوجاذب، اکسید آهن، ایزوپروپیل اکریل آمید
  • مریم حسینی*، یونس بیگی خسروشاهی، سمیرا آقبلاغی صفحات 90-98
    در دهه اخیر، راکتور با گرانول های هوازی به عنوان یک فناوری جدید برای حذف آلاینده ها از فاضلاب، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این پژوهش برای توصیف کارایی راکتور حاوی گرانول های هوازی با بچ های متوالی، برای حذف همزمان COD، نیتروژن و فسفر، یک مدل ریاضی ارائه و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. یک راکتور آزمایشگاهی با حجم کاری سه لیتر به صورت بچ های متوالی برای حذف آلاینده ها مورد بهره برداری قرار گرفت. همچنین یک مدل با استفاده از نرم افزار آکواسیم ارائه و برای بررسی ساختار میکربی و نیز کارایی سیستم، در غلظت های مختلف اکسیژن و بارهای ورودی مختلف COD، نیتروژن و فسفر به کار گرفته شد. نتایج مدل نشان داد که بخش عمده ای از گرانول ها، از میکروارگانیسم های ذخیره کننده فسفات تشکیل شده اند. در حالی که میزان اکسیژن، بر حذف COD و فسفر تاثیری ندارد ولی حذف نیتروژن، کاملا به میزان اکسیژن وابسته است. حذف بیش از 98 درصد نیتروژن، در محدوده 40 تا  45 درصد غلظت اشباع اکسیژن در مدل و 35 درصد در راکتور آزمایشگاهی به دست آمد. نتایج مدل و آزمایش تجربی حذف نیتروژن و فسفر در بارهای مختلف ورودی آلاینده ها، تطابق خوبی را نشان داد. نتایج حاصل از مدل در غلظت های مختلف اکسیژن و بارهای مختلف ورودی COD، نیتروژن و فسفر تطابق کیفی مناسبی را با نتایج آزمایشگاهی نشان داد. به دلیل پیچیده بودن سیستم گرانول های هوازی و طولانی بودن انجام آزمایش های تجربی، مدل پیشنهادی به خوبی می تواند برای توصیف کیفی فرایندهای پیچیده در سیستم گرانول های هوازی به کار برده شود.
    کلیدواژگان: حذف COD، حذف نیتروژن، حذف فسفر، گرانول هوازی، مدل سازی، راکتور با بچ های متوالی
  • مرضیه نیرومند حسینی، سید محمود رضا حجتی* صفحات 99-106
    امروزه از گیاه پالایی به عنوان روشی موثر و کم هزینه برای تصفیه آب های آلوده استفاده می شود. در این پژوهش برای جذب یون نیکل، از دو گیاه نیلوفر آبی و نخل مرداب استفاده شد. به این منظور از چهار حوضچه نیلوفر آبی و چهار حوضچه نخل مرداب که غلظت یون نیکل در آنها 2، 5، 10 و 15 میلی گرم در لیتر و pH محلول به ترتیب 5/5، 5/6، 5/7 و 5/8 بود، استفاده شد. دمای آزمایش برای تمام نمونه ها 25 درجه سلسیوس و ثابت بود. مشاهده شد پس از 20 روز، بیشترین مقدار جذب برای گیاه نخل مرداب، در شرایط غلظت ppm2 و pH برابر 5/5 و برای گیاه نیلوفر آبی، در غلظت ppm2 و pH برابر 5/6 است. بررسی جذب همدما به وسیله مدل های لانگمیر و فروندلیچ نشان داد که رفتار جذب نیکل برای گیاه نخل مرداب و نیلوفر آبی به ترتیب از مدل فروندلیچ و لانگمیر پیروی می کند. آنالیز اندام های ریشه، برگ و ساقه نمونه ها پس از پایان جذب نیکل، به وسیله دستگاه اسپکتروفتومر جذب اتمی انجام شد و نتایج نشان داد که ریشه هر دو گیاه بیشترین سهم جذب را نسبت به سایر اندام های گیاه دارند به نحوی که مقدار جذب در ریشه نخل مرداب و نیلوفر آبی به ترتیب 9/79 و 39/86 درصد بود.
    کلیدواژگان: گیاه پالایی، یون نیکل، نیلوفر آبی، نخل مرداب، تصفیه
  • حسن طالب بیدختی، هادی کارگر شریف آباد* صفحات 107-118
    یکی از مهم ترین روش های مدیریت مصرف، کاهش آب به حساب نیامده و تلفات آب در سامانه های آب رسانی شهری و روستایی است. عدم دقت کنتورها می تواند در ارزیابی برنامه های کنترل هدررفت و برنامه های حفاظت منابع، تاثیر مستقیمی داشته باشد و منجر به تصمیمات نادرستی شود. در این پژوهش برای شبیه سازی عددی تاثیر نصب مستقیم پمپ بر عملکرد کنتورهای آب خانگی، یک نمونه کنتور توربینی از نوع چند افشانه انتخاب شد. در شبیه سازی فرض شد که مقدار گشتاورهای ترمزی مکانیکی وارد بر پروانه کنتور مانند گشتاور اصطکاک یاتاقان ها و مغناطیس، ناچیز و در حد صفر است. جریان ورودی و خروجی کنتور کاملا توسعه یافته و مدل آشفتگی SST:K-ω انتخاب شد و سرعت چرخش پروانه کنتور در دبی های مختلف به دست آمد. مقایسه نتایج حل عددی با داده های تجربی آزمون های شرکت سازنده، حداکثر خطای 66/9 درصد را نشان داد. بنابراین می توان برای بررسی تاثیر نصب مستقیم پمپ در خروجی کنتور آب بر عملکرد آن، از شبیه سازی عددی استفاده نمود. به عنوان یک نمونه کاربردی، عملکرد کنتور آب در حالت قرار گرفتن پمپ گریز از مرکز به صورت مستقیم بعد از آن، شبیه سازی شد و نتایج آن با حالت بدون پمپ مقایسه شد. رفتار کنتور در حالتی که پمپ در خروجی آن نصب شده بود نسبت به حالت بدون پمپ در دبی های مختلف، متفاوت بود. این تفاوت ناشی از تغییر پروفیل جریان و زاویه برخورد آب با پروانه است. نتایج نشان داد که در شرایط یکسان و در دبی های بیشتر از 536 لیتر بر ساعت، سرعت چرخش پروانه نسبت به حالت بدون پمپ حداکثر 17 درصد کاهش می یابد و در نتیجه کنتور نسبت به حالت بدون پمپ، دارای خطای منفی در اندازه گیری و به اصطلاح کم کار می شود، اما در دبی های کمتر از 75 لیتر بر ساعت، سرعت چرخشی پروانه نسبت به حالت بدون پمپ، تقریبا دو برابر افزایش می یابد و به همین ترتیب خطای اندازه گیری کنتور نسبت به حالت بدون پمپ، بیشتر و به اصطلاح پرکار می شود.
    کلیدواژگان: کنتور آب، گشتاور، سرعت چرخشی پروانه، دبی
  • مسعود ثابت، علی نصیریان*، محسن محتشم، مرضیه احراری صفحات 119-125

    آب بدون درآمد یکی از مهم ترین مسائل مرتبط با شبکه های توزیع آب است که برای شناسایی و کاهش آن راهکارهای مختلفی ارائه شده است. در این پژوهش با استفاده از کالیبراسیون شبکه به روش الگوریتم مورچگان، مقدار و موقعیت آب بدون درآمد و موقعیت نشت های بزرگ شناسایی شد. سپس با تلفیق نشت یابی مبتنی بر کالیبراسیون و حداقل جریان شبانه، مولفه های آب بدون درآمد به تفکیک ناحیه محاسبه شد. این روش بر روی شبکه توزیع آب گلبهار به کار برده شد و با کاربرد آن، مقادیر نشت زمینه، نشت بزرگ و تلفات ظاهری شناسایی شد. نتایج نشان داد که بیشترین سهم تلفات آب مربوط به تلفات فیزیکی ناشی از شکستگی در لوله ها است. تلفات فیزیکی ناشی از شکستگی در لوله ها، نشت زمینه و تلفات ظاهری به ترتیب 57، 32 و 11 درصد آب بدون درآمد است. همچنین موقعیت نشت های بزرگ در ناحیه 1، 5 و ناحیه 7 واقع شده است.

    کلیدواژگان: نشت یابی، کالیبراسیون، الگوریتم مورچگان، تلفات واقعی، تلفات ظاهری، بهینه یابی
|
  • Sajad Enteshari, Hamidreza Safavi * Pages 1-17
    Increasing water demand in agricultural, urban and industrial sectors and decreasing water resources due to climate change caused serious restrictions in traditional manners of water management especially in arid and semi-arid regions including Central Plateau of Iran. In order to manage water resources effectively, it is essential to consider the socio-economic system and administrative-institutional system, in addition to the natural system. This study aims to investigate the administrative-institutional system of water management in Zayandehrud basin. Quantitative methods generally are used to study water resource systems, but these methods face some challenges such as: the lack of sufficient data, the weakness of the quantitative models in adapting to human systems, and the inability to provide a general picture of the problem; therefore, it’s essential to use of Qualitative methods along with quantitative methods for understanding these systems. The present study tries to understand the most important problems of the administrative-institution of water management system in the Zayandehrud basin using the grounded theory as a systematic qualitative method. The results of this study indicate that the incomplete and misleading information, different understanding of issues, ineffective meetings, conflict of interest, lack of coordination and conflict between organizations, corruptor structure, and weak regulatory system are the problems that caused the current administrative structuer is ineffective. The main causes of these problems are lack of transparency and non-participatory management. These factors, along with the lack of a deterrent mechanism, have led to excessive water allocation and unauthorized exploitation. According to recent 20-years data, the average annual renewable water including transferred water into the basin has been about 2500 MCM while the average annual water consumption has been about 2770 MCM and resulted in a cumulative decrease of 4900 MCM non-renewable water storage. In this paper, only quantitative method of the grounded theory is considered and it is necessary to use a quantitative method in the future to accurately assess the importance of the factors driving the instability of water resources in the Zayandehrud river basin.
    Keywords: Grounded theory, Water Resources Management, Zayandehrud River Basin, Administrative-Institutional System
  • Younes Mazaherizadeh, Alireza Faridhosseini *, Kamran Davari Pages 18-34
    Water distribution network one of the most important and most sensitive urban infrastructures which can be recently with regard to population growth and consumers '' needs to increase with challenges such as reducing the pressure and discharge that are all due to unsuitable design and based on economic goals. In order to overcome these problems when designing an urban water distribution system should always be considered reliability of the network. In this research, to optimize the water distribution networks, two main objectives of cost minimization and maximization of network reliability were considered. To calculate network reliability, the Tondini''s Resilience Index and its hydraulic simulation EPANET 2.0 model were used. Then using the second edition of the evolutionary algorithm based on the strength of the Pareto (SPEA2) and creating a dynamic connection with the EPANET 2.0 hydraulic model in the MATLAB software environment, optimizing the multi-objective of the four water distribution networks including Two-Loop, Kadu, Hanoi networks and D zone of Mashhad. Simultaneous optimization of two main objectives including cost minimization and maximization of the Tondini''s Resilience Index led to the production of optimal solutions in the form of the Pareto front. An optimal solution, called Point C, was introduced using Young''s bargaining method from the final Pareto front of in each of the networks. Selected C solution in two-loop,Hanoi and Kadu networks increased 22.91, 17.13 and 7.41 precent, of the network average pressure compared to its lowest cost in this study (point A). Also, the selected C solution in D-zone network of Mashhad, with an increase of 4.23 precent of the network average pressure compared to the initial design of the consulting company (point D), illustrate that the solution designed by the consulting company would be a dominated solution under the final Pareto front of this study. In this research, the Tondini''s Resilience Index illustrate that, based on increasing nodal pressure, it has the ability to increase the reliability of the network, which This causes the network to be in critical condition or failure of the pipes, with high reliability, providing adequate pressure and discharge in other nodes. Also, the satisfactory performance of the SPEA2 multi-objective algorithm in providing the optimal Pareto front for the issues indicated showed that the design pattern developed in this study could be to provide an optimal set of solutions to the employer to select the points in which each two factors of cost and reliability are combined in a favorable situation.
    Keywords: Reliability of the Network, Pareto front, Water Distribution Systems, Multi-Objective Optimization
  • Hamzeh Amin, Tahmasbi *, Mahdi Zarepour Pages 35-50

    Large and complex infrastructural projects, especially water and wastewater projects always exposed to various internal and external risks. Given the increasing volume and complexity of rural water and wastewater projects, the constraints on funding and resources required their success in identifying, assessing, prioritizing and managing these risks. In this research, using research literature, checklist, experts, and expert opinions, the risks in rural and rural sewage projects in Gilan identified based on the 10 areas of the project management knowledge standard. The ranking indexes in this study include two parts of the primary and secondary indices: 16 effective risk factors among 60 risks, using the initial indicators based on the probability of occurrence and the degree of risk impact on the initial indexes of the project (time, cost, quality, performance) Determined. In the next step, based on additional indicators, the amount of exposure to risk, the level of manageability, the proximity of the occurrence of risk, the socio-economic effects and the environmental impacts (which are proportional to the climate and geographical area studied), are used by two methods of fuzzy topsization and hierarchical analysis Fuzzy has been evaluated for project risks. Finally, by integrating the results with simple averaging, the final ranking of the risks specified. The result of the research showed that the risk of insufficient funding at the due time chosed as the most important risk. In addition, the risk of non-payment of time claims of contractors and work force with a mean score of 2 and the risk of not using feedback results in quality control and implementation with a mean score of 3.5 were in the next priorities. The results of the research show that the rural water and Wastewater Company of Guilan should be adopt special measures for the required budget in order to manage the identified risks, and to conduct more detailed studies of validation in various projects in the preparatory phases. . It also pledges to pay in due time claims and analysis in control and quality and implementation.

    Keywords: risk, Rural Water, Wastewater, Fuzzy AHP Analysis, Fuzzy TOPSIS
  • Mahmoud Zarei *, Sabina Fazli, Narjes Najjari, Sakha Pezhhanfar, Abolfazl Ahmadi Someh Pages 51-62
    Nowadays water pollution is one of the most important problems in different societies. This problem increases with the development of countries. Existence of various dyes in waters is one of these important pollutions so adsorption can be used as an important method to eliminate dyes from waters. In this research, the adsorption of Malachite Green on odorant Do Ghazal tea waste was studied. The study of this issue was performed in laboratory’s temperature, with variation of different parameters like pH, adsorption time, amount of adsorbent and dye concentration. The results of the experiments show that the adsorption efficiency increases with more adsorbent addition, higher pH levels and time enhancement. Also the reduction of dye concentration causes better adsorption efficiencies. Moreover the study on isotherms of adsorption process confirmed that the adsorption obeys the Freundlich model. The results of this study show that the efficiency of Malachite Green elimination in aqueous solutions on odorant Do Ghazal tea waste was higher than 95%. An artificial neural networks (ANN) model was developed to predict the performance of the decolorization efficiency by the adsorption process based on the experimental data. A comparison between the predicted results of the designed ANN model and experimental data was also conducted. The ANN model yielded a determination coefficient of R2=0.9981. The model can describe the decolorization efficiency under different conditions. Odorant Do Ghazal tea can be used as a low cost and available adsorbent to removal of organic pollutants from contaminated waters. Artificial neural networks can be employed as an appropriate method for adsorption process modeling too.
    Keywords: Artificial Neural Networks, Adsorption, Malachite Green, Wastewater Treatment, Odorant Do Ghazal Tea
  • Mehdi Hayati, Somayeh Tourani * Pages 63-77
    Removal of contaminants by adsorbent is a useful and effective way to remove heavy metals from wastewater and aqueous samples. Mercury is one of the heavy metals that is toxic to humans, animals and the environment. In this study, magnetic multi-walled carbon nanotube (MMWCNT) composite was synthesized and used to remove Hg(II) from aqueous solutions. This work was conducted on a laboratory scale and based on the design of experiment by the surface response methodology (RSM) and based on Box-Behnken design, and the effects of independent variables including pH, adsorbent dose, initial concentration of Hg and contact time in different levels were evaluated with the help of Design-Expert Stat-Ease Inc software. The properties of this magnetic adsorbent were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The results show that the adsorption of Hg(II) on magnetic MWCNT composite is strongly dependent on contact time and adsorbent dosage. The highest efficiency of removal mercury was about 85% and that occurred when pH=6, dose of adsorbent= 0.6 g/L, initial concentration of Hg(II)=10 ppm and contact time=150 minutes. The adsorption isotherm data were better fitted by Freundlich model, while kinetic data can be characterized by the pseudo-second-order rate kinetics. In general, it can be concluded that magnetic MWCNT adsorbent has a very high ability to remove mercury.
    Keywords: Adsorption, Mercury, Magnetic carbon nanotube, Adsorption Isotherms, Adsorption kinetics
  • Parisa Douzandeh Ziabari, Mohsen Dehghani Ghanateghestani * Pages 78-89
    Heavy metals are among the environmental pollutants that human exposure to some of them through water and food can cause chronic and dangerous poisoning. The problem of poisoning drinking water to arsenic is a pervasive problem and has been seen in almost all countries, whether developed or developing, which endangered the lives of many people. In the present study, the removal of arsenic from water using iron / N-isopropyl acrylamide / chitosan nano-adsorbent was studied and evaluated. In this research, a magnetic nanoparticle was used to absorb arsenic, which is an innovative method. In order to increase the absorption capacity, we use polymer grafting operations on the surface of the nanoparticles, which will greatly increase the specific surface of the adsorbent. In fact, by placing polymers on the adsorbent, the combined desire increases. The results show that synthesized nano-adsorbants have the ability to absorb arsenic at different concentrations. But its concentration varies in different concentrations. Langmuir, Freundlich, Tamkin and Dobbin Radhushev isotherms were fitted with arsenic adsorption at 45 °C, pH = 7.5 at different concentrations. And the results show that a high (R = 0.995) R2 value for Langmuir model confirms that this model is suitable for fitting experimental data. The percentage of arsenic removal in optimal conditions at pH= 7.5, the amount of adsorbent 10 mg, contact time 60 min, temperature 45 °C and concentration of 10 μg/ml was 82.2%.
    Keywords: Heavy metal, ARSENIC, Nano-adsorbent, Iron oxide, Isopropyl Acrylamide
  • Maryam Hosseini *, Younes Beygi Khosrowshahi, Samira Agbolaghi Pages 90-98
    Recently, aerobic granular sludge reactors have been extensively studied as a new technology for wastewater treatment. In this study, a mathematical model has been developed and compared with the experimental results to study the microbial distribution and overall conversions performance of the reactor at different conditions such as dissolved oxygen concentrations and COD, nitrogen and phosphorus loading rates. A laboratory reactor with working volume of 3 L was operated in sequencing batch mode. A model was developed using Aquasim software to investigate the structure and performance of the reactor at different dissolved oxygen concentrations and COD, nitrogen and phosphorus loading rates. The model results showed that the majority of the microorganisms inside the biofilm are phosphate accumulating organisms. Total COD and P-removal under the laboratory conditions at a dissolved oxygen (DO) concentration of 100% was reached, but the obtained N-removal was not sufficient. Therefore, the N-removal at lower oxygen concentrations was studied. The optimum value for nitrogen removal was obtained (more than 98%) with a DO concentration of 40-45% and 35% by simulation and in the laboratory reactor, respectively. The model describes the experimental data at different COD, nitrogen and phosphorus loading rates, sufficiently well. The results of the experimental data and model were in a good agreement. Therefore, the model can be used for process understanding and optimization of this complex system.
    Keywords: COD removal, Nitrogen Removal, Phosphorus Removal, Aerobic Granules, Modeling, Sequencing Batch Reactor
  • Marzieh Niroomand Hoseini, Mahmoud Reza Hojjati * Pages 99-106
    Today the Phytoremediation is used as an effective and in expensive method for filtering water from contaminated areas. In this study, to absorb nickel two types of plants, Egyptian lotus and Cyprus alternifoliusare used. For this, ponds with Egyptian lotus and Cyprus alternifolius are used which nickel-ion concentrations are 2, 5, 10 and 15 mg/L and pHs are 5.5, 6.5, 7.5 and 8.5. The test temperature is constant at 25oC. The best absorption after 20 days was determined for Egyptian lotus plants at a concentration of 2 ppm and pH=5.5 and for the Cyperus alternifolius plant at a concentration of 2 ppm and pH=6.5. Adsorption isotherm studies with Langmuir and Freundlich models shows that nickel-ion adsorption behavior for Cyprus alternifolius and Egyptian lotusis followed by Freundlich and Langmuir isotherms respectively. Roots, leaves and stems analysis after nickel absorption with atomic absorption spectroscopy shows that for both plants roots have the most share as for Cyprus alternifolius and Egyptian lotus is 79.9 and 86.39 percent respectively.
    Keywords: Phytoremediation, Nickel Ion, Egyptian Lotus, Cyperus Alternifolius, treatment
  • Hassan Talebbydokhty, Hadi Kargarsharifabad * Pages 107-118
    One of the most important ways to manage consumption is to reduce non-revenue water and losses in urban and rural water supply systems. The inaccuracy of the meters can have direct impact on the evaluation of loss water control programs as well as resource conservation programs thereby leading to incorrect decisions. In this paper, for numerical simulation of the effect of direct pump installation on the performance of domestic water meters, a turbine water meter of multi-jet production type is selected. It is assumed that the values of the mechanical brake torque on the impeller, such as the bearing friction drag torque, and magnetic magnitude is insignificant and can be considered as zero. The input and output flow are the fully developed in the water meter where K-ω-SST turbulent model is selected and the rotational speed of the impeller is collected at different flow rates. Comparing the numerical solution results with the manufacturer's practical experiments data, reveals the maximum error of 9.66%. Thus, the model can be used to evaluate the effect of direct pump installation on the performance of domestic water meters. As a real-world case, the water meter performance when the centrifuge pump is directly inserted into the outlet of the water meter is simulated and the results were compared with the non-pumped state. the behavior of the water meter when the pump is installed at the outlet of the water meter differs from the non-pumped mode in different flow rates. This difference is due to the change in the flow profile and the angle of impact of the water with the impeller. The results indicate that in high flow rates (more than 536 L/h) with the other same conditions, rotational speed of the impeller is less than the non-pumped state with the maximum decrease of 17% and thus the meter has a negative error measurement. However, in low flow rates (less than 75 L/h) the rotational speed of the impeller is increased almost twice more than the non-pumped state causing enlargement in meter's orders of error measurement.
    Keywords: Water Meter, torque, Rotational Speed of The Impeller, Flow Rate