نام پژوهشگر: مجتبی فاضلی
مهدی نصیری مجتبی فاضلی
از آنجا که توان آلایندگی بسیار بالای شیرابه در محل دفن زباله شهرهای ایران می تواند خطر بالقوه ای برای آبهای زیرزمینی و محیط زیست در بر داشته باشد، لذا مدیریت و تصفیه این شیرابه از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. مهمترین ویژگی در آلودگی شیرابه آن است که بخش عمده ای از بار آلودگی قابل تجزیه بیولوژیکی نمی باشد و در واقع بخش عمده ای از میزان بار آلودگی تجزیه ناپذیر بیولوژیکی می باشد. به عبارت دیگر نسبتbod5/cod کمتر از 15/0 است. نکته مهم دیگر در تصفیه شیرابه وجود فلزات سنگین و همچنین مواد مضر سمی می باشد که شرایط را برای انجام فرایندهای بیولوژیکی نامناسب می سازد. از اینرو تصفیه شیرابه با استفاده از روش های بیولوژیکی نمی تواند از کارایی قابل قبولی در حذف مواد آلی که بخش قابل توجهی از مولفه های کیفی شیرابه را تشکیل می دهند، برخوردار باشد. در این تحقیق پس از برداشت نمونه از شیرابه زباله مکان دفن زباله کرج واقع در منطقه کیانمهر، نمونه به آزمایشگاه حمل گردید. در ابتدا آزمایش های لازم جهت تعیین خصوصیات کیفی شیرابه انجام شد. نسبت? bod5/cod در شیرابه خام 15/0 بدست آمد و بدین ترتیب شیرابه خام قابلیت تجزیه بیولوژیکی پائینی دارد. در قدم اول با استفاده از پلکسی گلاس راکتوری به حجم ? یک لیتر برای انجام فرایند اکسیداسیون توسط ازن در طول تحقیق ساخته شد و اقدامات اولیه از جمله ژنراتور ازن و متعلقات آن با ظرفیت تولید gr/h5 خریداری و نصب گردید. سپس شیرابه را به راکتور وارد نموده و کار اکسیداسیون شیمیایی با ازن زنی انجام پذیرفت. در این مرحله با توجه به میزان کاهش cod و رنگ و میزان افزایش نسبت bod5/cod مقدار ازن لازم، زمان تماس وph? مناسب برای بهترین کارایی و راندمان تعیین گردید. با استفاده از روش اکسیداسیون شیمیایی(ازناسیون) تصفیه پذیری شیرابه تولیدی در محل دفن زباله و کارخانه کمپوست شهر کرج با استفاده از اکسیداسیون شیمیایی افزایش چشمگیری داشت.
امین سلطان زاده مجتبی فاضلی
با توجه به توسعه روز افزون شبکه های توزیع آب و لزوم بهره برداری بهینه آن و تأمین فشار مناسب، نقش پمپ های دور متغیر به عنوان فن آوری موثر در این راستا در ایستگاه های پمپاژ و نواحی تحت پوشش با توپوگرافی هموار پررنگ تر شده است. در روش های سنتی کنترل فشار در ایستگاه های پمپاژ، استفاده از شیرهای کنترل فشار، لوله های کنارگذر و خاموش روشن کردن پمپ های موازی رایج می باشند که هر یک به دلیل افت فشار زیاد، اتلاف انرژی و اثرات سوء بر شبکه توزیع برای شرکت های آب و فاضلاب هزینه بردار می باشند. امروزه با مطرح شدن vspsو شناخته شدن نقش آنها،بکارگیری این روش برای تحت کنترل قرار دادن شبکه های توزیع و آبرسانی مستمر با فشار مناسب که رضایت مشترکین را در پی دارد بسیار حائز اهمیت می باشد. مهم ترین پارامتری که vsps آن را کنترل می کنند پارامتر فشار است. فشار مازاد و نوسان آن در شبانه روز علت اصلی شکست لوله ها و انشعابات و نشت در شبکه های توزیع می باشد. در این پایان نامه، ضمن بررسی روش های مختلف کنترل فشار در ایستگاه های پمپاژ و مقایسه آنها با vsps، با مطالعه میدانی،به تأثیر پمپاژ دور متغیر بر روی شبکه توزیع آب پرداخته است. در این راستا، شبکه تحت پوشش ایستگاه پمپاژ امیرکبیر زنجان به عنوان مورد مطالعاتی انتخاب گردیده است. در این پژوهش شبکه توزیع شهرک کارمندان به عنوان dma در نظر گرفته شده و مطالعات حوادث و جمع آوری دیدگاه های مشترکین به صورت مطالعه پرسشنامه ای در این ناحیه صورت پذیرفته و در ادامه با مطالعه فشارسنجی و دبی سنجی به اندازه گیری نشت و محاسبه شاخص ili پس از نصب vsps پرداخته است. در پایان ارزیابی اقتصادی نصب vsps با روش نرخ بازدهی داخلی پروژه ها(irr) صورت گرفته است. از مهم ترین نتایج این پژوهش میدانی، کارایی بهتر پمپ های دورمتغیر در نواحی با توپوگرافی تقریباً هموار، جلوگیری از نوسانات فشار و حفظ فشار تقریباً ثابت و در حد استاندارد، کاهش 7/74 % در رکورد حوادث و اتفاقات نسبت به قبل از نصب پمپ های دور متغیر، رضایت بالای 98% مشترکین از فشار آب، کاهش 6/12% در مقدار نشت فیزیکی آب، حاصل شدن مقدار ili برابر با 08/9 و در نهایت اقتصادی بودن پروژه با نرخ بازدهی داخلی 40% بعد از هشت ماه و43% بعد از شانزده ماه پس از نصب پمپ های دور متغیر می باشد.
پویا طالبی حسن آبادی عبدالله رشیدی مهرآبادی
چکیده فسفر یکی از عوامل اصلی ایجاد یوتریفیکاسیون در منابع آب میباشد و حذف آن از پساب تصفیه خانه های فاضلاب امروزه بطور جدی در دستور کار کشورهای پیشرفته قرار دارد. روشهای متعددی برای حذف فسفر وجود دارد که یکی از معمولترین آنها استفاده از مواد منعقدکننده و ته نشینی میباشد. در این تحقیق طی مطالعات پایلوتی نیمه صنعتی رژیم های مختلف جریان و تاثیر آن بر بهره وری انجام فعل و انفعالات شیمیایی و حذف فسفر با استفاده از مواد منعقد کننده مورد ارزیابی قرار گرفته است. پایلوت مورد نظر شامل جریان اختلاط کامل در یک حوض قبل از ورود پساب به فیلتر در مقایسه با استفاده از فیلتر درشت دانه با جریان افقی به جایگزینی حوض اختلاط کامل می باشد. نتایج حاصله نشان می دهد که با استفاده از فیلتر درشت دانه افقی فرآیندهای شیمیایی ،انعقاد،لخته سازی و ته نشینی همزمان توسعه یافته و راندمان حذف فسفر در پساب ورودی بطور قابل قبولی افزایش می یابد در این تحقیق نتایج زیر حاصل شده است که مشروح آن در فصل 4 و5 آمده است: 1-بدون استفاده ازمواد منعقدکننده: نتایج حاصله از این بخش به این شرح است که چه فیلتر و چه حوض ته نشینی هیچ کدام به تنهایی نقش چندانی در حذف فسفر نداشته و عملاٌ بی فایده است. 2-با تزریق آلوم با دوز 240 میلیگرم بر لیتر:نتایج حاصله از این بخش به این شرح است که آلوم با میزان تزریق 240 میلی گرم بر لیتر توانسته در فیلتر با دو دز مختلف فسفر به طور متوسط 85 درصد از فسفر را حذف کند این در حالیست که در حوض ته نشینی این میزان 66 درصد می باشد. لذا فیلتر در این بخش بسیار کارامدتر می باشد. 3-با تزریق کلروفریک با دوز 18 میلیگرم بر لیتر: نتایج حاصله از این بخش به این شرح است که کلروفریک با میزان تزریق 18 میلی گرم بر لیتر توانسته در فیلتر با دو دز مختلف فسفر به طور متوسط 79.7 درصد از فسفر را حذف کند این در حالیست که در حوض ته نشینی این میزان 58.5 درصد می باشد. لذا فیلتر در این بخش نیز بسیار کارآمدتر می باشد.
پریا حاجی عموشا عبدالله رشیدی مهرآبادی
نیترات یکی از ترکیبات موجود در آب است که بر اثر برخی فعالیت های بشری نظیر دفع نامناسب فاضلابهای شهری، غلظت آن در برخی منابع آب به خصوص آبهای زیرزمینی افزایش یافته است. حداکثر غلظت مجاز نیترات در آب آشامیدنی محدود می باشد، زیرا غلظت نیترات بیش از این مقدار در آب موجب بروز اختلالاتی در انسان نظیر سرطان و همچنین سندرم کودک کبود در اطفال می شود. روشهای مختلفی برای تصفیه آبهای آلوده به نیترات وجود دارد یکی از این روشها که نسبتا جدید است، استفاده از نانوفیلتر برای حذف نیترات می باشد. نانوفیلتر جریان ورودی را به دو قسمت جریان فیلتر شده و جریان تغلیظ شده تقسیم می کند. در واقع نانوفیلتر تنها نیترات را از جریان فیلترشده حذف می کند و جریان تغلیظ شده (پساب) حاوی غلظت بالای نیترات است. بنابراین پساب حاصله نیز باید به گونه ای مدیریت شود که سبب آلودگی محیط نشود. لذا این کار در دو بخش بررسی عملکرد نانوفیلتر در تصفیه نیترات و مدیریت پساب حاصل از تصفیه انجام شده است. در بخش اول آزمایشها با استفاده از یک پایلوت نانوفیلتر مجهز به دو غشا nf90 و nf270، با سه نمک نیترات nano3، ca(no3)2 و mg(no3)2 در شرایط بهره برداری مختلف انجام گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزایش فشار سبب افزایش راندمان حذف نیترات و همچنین افزایش دما سبب کاهش راندمان حذف نیترات شده است. با افزایش غلظت با توجه به کاتیون همراه نیترات، راندمان حذف برای نمک nano3 کاهش و راندمان حذف برای دو نمک ca(no3)2 و mg(no3)2 افزایش داشته است. در نمکهای ca(no3)2 و mg(no3)2 با افزایش ph راندمان حذف افزایش یافته است، اما در نمک nano3، در ph<pi با افزایش ph راندمان حذف کاهش و در ph>pi، با افزایش فشار راندمان حذف نیترات افزایش یافته است. بهترین راندمان حذف در شرایط گوناگون مربوط به نمک mg(no3)2 (97%) بوده است. همچنین با افزودن آنیونهای تک ظرفیتی hco3- و cl- مشاهده می شود که راندمان حذف نیترات کاهش یافته است، که این کاهش با افزایش غلظت این آنیونها در محلول بیشتر شده است. این کاهش راندمان حذف نیترات در فیلتراسیون آب شهر در مقایسه با آب یون زدایی شده نیز مشاهده شد. عملکرد غشا nf90 در تمام موارد بهتر از عملکرد غشا nf270 بوده است، به طوریکه راندمان حذف غشا nf90 در فیلتراسیون آب شهر برای نمک ca(no3)2 به طور متوسط 39.8% بیشتر از راندمان حذف غشا nf270 بوده است. در بخش دوم با توجه به عملکرد بهتر غشا nf90، پساب حاصل از دو نمک nano3 و ca(no3)2 در غلظت نیترات mg/l150، به عنوان آب آبیاری و کود کشاورزی در نظر گرفته شده است و آنالیز آن نشان می دهد، مغایرتی با استانداردهای کشاورزی ندارد و قابل استفاده در این بخش است. همچنین به جهت بررسی بیشتر تاثیر پساب بر محصولات کشاورزی، دو نمونه گیاه گوجه فرنگی و تربچه در گلخانه پرورش داده و تیمارهای آبیاری شده با پسابها و تیمارهای آبیاری شده با کود کشاورزی به لحاظ میزان محصولدهی در این دو گیاه مقایسه شده اند. ملاحظه گردید که در گیاه گوجه فرنگی میزان محصول پسابها کمتر از کود کامل بوده ولی در کشت تربچه میزان محصول پساب ca(no3)2 بیشتر از کود کامل بوده است. البته اختلاف محصولدهی تیمارها در هر دو نمونه کشت شده کم بوده است.
علی غضنفری علی ترابیان
تصفیه ی آب فرآیندی پیچیده است که درصورت عدم درک صحیح از رفتار آب، انجام آزمایشات کیفی و انتخاب فرآیند تصفیه مناسب، تولید آب با کیفیت مطلوب با شکست مواجه می شود. با توجه به گستردگی جوامع روستایی، وجود پادگان های نظامی و اردوگاه ها، شرایط غیرعادی پس از وقوع بلایای طبیعی و نبود سیستم با دیدگاه پدافندی برای تصفیه آب، ایجاد سامانه فشرده تصفیه آب با استفاده از تلفیق فیلترهای کند ماسه ای با درشت دانه افقی جهت نیل به تامین آب قابل شرب در شرایط ذکرشده، در دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) مورد مطالعه قرار گرفت. در این تحقیق که مبتنی بر ساخت پایلوت می باشد با استفاده از تلفیق فیلترهای کند ماسه ای با فیلترهای درشت دانه با جریان افقی، پکیج جدیدی برای تصفیه آب با استانداردهای بین المللی تهیه گردید. براساس آزمایشات صورت گرفته، این سیستم قادر به تامین آب شرب در جوامع کوچک و همچنین شرایط بحرانی مانند شرایط پس از بلایای طبیعی (مانند زلزله) و اهداف نظامی می باشد. این سیستم مزایایی همچون بهره برداری آسان و بدون نیاز به نیروی بهره بردار متخصص، حداقل تجهیزات الکترومکانیکی و مواد شیمیایی، قابلیت جابه جایی، زمان راه اندازی کوتاه، ابعاد اقتصادی و قابلیت تحمل پذیری بالا در گستره تغییرات کیفی آب ورودی را دارا می باشد. پکیچ ساخته شده در ابعاد 7/0×4/0×75/4 متر با مشخصات فنی ارائه شده در تحقیق، با در نظر گرفتن شرایط کیفی ورودی با کدورت ntu 400-300 و در محدوده ntu 100-98 توانسته است در زمان راه اندازی کوتاه و نرخ فیلتراسیون 1/0 متر بر ساعت به راندمان حذف کدورت بیش از 99 درصد وکدورت خروجی کمتر از ntu 1 دست یابد. همچنین این پکیچ براساس آزمایشات میکروبی صورت گرفته، توانایی حذف بیش از 99 درصد میکروارگانیسم های بیماری زا را دارا می باشد. این پکیج در ابعاد ساخته شده توانایی تأمین آب شرب مورد نیاز برای 100 نفر براساس استاندارد ایران در طول یک شبانه روز را دارا می باشد. همچنین با گسترش و ساختار صنعتی مناسب این پکیج می توان در مساحتی معادل 400 مترمربع آب مصرفی مورد نیاز برای بیش از 1000 نفر را تامین نمود. با توجه به شرایط فعلی جوامع کوچک در کشور و کیفیت آب مورد استفاده در این جوامع و عدم توجیه اقتصادی احداث تصفیه خانه در آن ها، استفاده از این پکیج در ساختار صنعتی در این جوامع ضروری به نظر می رسد.
یوسف یادگاری محمدرضا جلیلی قاضی زاده
بخش قابل توجهی از آب بدون درآمد را تلفات واقعی تشکیل می دهد. کاهش تلفات واقعی همچون نشت و حوادث و جلوگیری از هدر رفت آب به خصوص در کشور ایران که دارای منابع محدود آب می باشد، از اهمیت فراوانی برخوردار است. حوادث شبکه توزیع مخصوصا حوادث در انشعابات علاوه بر هدر رفت آب باعث تحمیل هزینه های زیادی به شرکتهای آب و فاضلاب می شود. یکی از راههای کنترل و کاهش حوادث، انتخاب صحیح مواد مصرفی و اجرای صحیح خط انشعاب می باشد. علیرغم اهمیت این موضوع، مطالعات عملی انجام شده در این زمینه محدود می باشد. یکی از عوامل تأثیر گذار در حوادث انشعاب نوسانات فشار در شبکه توزیع می باشد هر چند کارخانه های سازنده لوله، آزمایش فشار حداکثر را بر روی لوله انجام می دهند ولی در عمل لوله ها و خطوط انشعاب فشارهای متغیر ناشی از تغییرات الگوی مصرف را تجربه می کنند. در این تحقیق با اجرای خطوط انشعابی که از لوله های پنج لایه و دو نوع لوله پلی اتیلن از دو کارخانه متفاوت ساخته شده اند، به مطالعه تأثیر نوسانات فشار بر خطوط انشعاب پرداخته شد . این خطوط انشعاب دارای اجزای شیر محفظه و شیر قطع و وصل و یا یکی از اینها بوده و دارای شرایط تکیه گاهی ساده و یا گیردار بودند. همچنین خطوط انشعابی جهت مطالعه تأثیر وجود یا عدم وجود زانوئی های 90 درجه (در تغییرات ارتفاعی) در خطوط انشعاب ساخته شد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که خطوط انشعاب پنج لایه در هر شرایطی در مقابل نوسانات فشار بدون حادثه و بدون نشت می باشند. خطوط انشعاب ساخته شده از بعضی از لوله های پلی اتیلنی در مقابل نوسانات فشار مقاوم بوده ولی خطوط انشعاب ساخته شده از نوع دیگری از لوله های پلی اتیلنی در مقابل نوسانات فشار دچار حادثه می شوند و دارای عمر مفید 17 تا 24 سال (بسته به اجزای انشعاب و شرایط تکیه گاهی) می باشند. ولی در هر حال خطوط انشعاب ساخته شده از لوله های پلی اتیلنی در هر فشاری دچار نشت می شوند. همچنین در این تحقیق مشخص شد که خطوط انشعاب گیردار نسبت به خطوط ساده، خطوط دارای شیر قطع و وصل نسبت به خطوط دارای شیر محفظه و خطوط بدون زانوئی نسبت به خطوط دارای زانوئی عملکرد بهتری دارند. لوله ها و اتصالات پنج لایه در صورت ارزان بودن بهترین گزینه جهت استفاده در خطوط انشعاب می باشند.
میثم اولیایی کلور مجتبی فاضلی
چکیده : سرزمین پهناور ما در روند توسعه اجتماعی– اقصادی، علیرغم امکانات بالقوه خود با محدودیتهایی روبروست که از آن جمله می توان به رشد بالای جمعیت و پی آمدهای آن، تنگناهای اقتصادی ، کمبود امکانات و نیروهای متخصص بخصوص در شهرهای کوچک و دور افتاده اشاره کرد. از بخشهای بسیار مهم و زیر بنایی در امر توسعه، تامین آب سالم برای مصارف شرب و بهداشت است. تصفیه خانه های آب تامین کننده سلامت آب بوده و متناسب با کیفیت آب خام و استانداردهای کیفیت آب مصرفی اعم از شرب و صنعت، طراحی و به اجرا در می آیند. در تصفیه خانه های متعارف آب های سطحی، واحد ته نشینی از جمله اصلی ترین واحدها محسوب می شودو فرایند های انعقاد و لخته سازی برای توسعه فرایند قبل از آن مورد استفاده قرار می گیرند. سرمایه گذاری واهمیت دادن به نوآوری ها در این زمینه حایز اهمیت است. واحد ته نشینی، حوضچه ای با طرح مناسب برای ته نشین کردن مواد قابل رسوب در آب است. در تصفیه خانه های با ظرفیت بالا معمولا واحدهای لخته سازی و ته نشینی در یک واحد در نظر گرفته می شوند و به همین منظور از حوض های ته نشینی مرکب استفاده می گردد، در این حوض ها معمولاًدو عمل لخته سازی و ته نشینی در یک واحد انجام می گیرد و از تماس دوباره لجن برای افزایش بهره وری ته نشینی مواد معلق استفاده می گردد. پولساتورازجمله واحدهای تصفیه خانه های آب است،که در زمره حوض های ته نشینی مرکب با پتوی لجن دسته بندی می شود. در پولساتور عمل لخته سازی و ته نشینی با هم در یک واحد انجام می شود، به علت اینکه ساخت پولساتور تحت امتیاز شرکت دگرمونت فرانسه بوده است، تحقیقات انجام شده در مورد آن بسیار محدود بوده وبهره برداری از این زلال سازها در کشور عموما با مشکلات زیادی مواجه می باشد. هدف از انجام این تحقیق آسیب شناسی این زلال سازها و نحوه تاثیر پارامترهای مختلف بر راندمان آنها در تصفیه خانه های تهران می باشد. کلمات کلیدی:آسیب شناسی، زلال سازپولساتوری، سوپر پولساتور، راندمان حذف کدورت
وحید آقابالایی مجتبی فاضلی
چکیده هدف از این مطالعه بررسی تصفیه پذیری پساب های امولسیونی حاوی سیال برش کاری که به عنوان خنک کننده و روان کننده در صنایع ماشین کاری و فرزکاری مورد استفاده قرار می گیرد می باشد. به دلیل بالا بودن میزان cod و بالا بودن سمیت پساب حاوی سیال برش کاری دفع و تصفیه این نوع پساب باعث تحمیل هزینه های بالا بر صنایع برش کاری و ماشین کاری می شود. حجم پساب برش کاری تولیدی در کل دنیا در حدود 8/3-6/7 میلیون مترمکعب در سال می باشد که معادل این حجم فاضلاب روغنی تولید می گردد. در ایران نیز این نوع پساب در شرکتهایی مانند هواپیما سازی، خودرو سازی و سایر صنایع مشابه تولید می شود. با توجه به نسبت پایین (62758 mg/l) bod(540 mg/l)/codاین فاضلاب که کمتر از 1/0 است، روش های بیولوژیکی برای تصفیه آن موثر نمی باشد. در این تحقیق از روش اکسیداسیون پیشرفته فنتون برای تصفیه فاضلاب حاوی سیال برش کاری استفاده شده است. آزمایشات فنتون در دستگاه جارتست انجام پذیرفته و علاوه بر آن، اهم مطالعات در خصوص انواع روش های تصفیه فاضلاب حاوی سیال برش کاری در جهان مورد بررسی قرار گرفته است. راندمان فرآیند اکسیداسیون با معرف فنتون به خصوصیات فاضلاب، ph، زمان تماس واکنش، غلظت fe2+ و h2o2 بستگی دارد. از آنجائیکه یون های فروس و فریک هر دو منعقدکننده می باشند، لذا در تصفیه فاضلاب با فرآیند فنتون عملکرد توام اکسیداسیون و انعقاد بوسیله لجن آهن تولید شده در حذف ترکیبات آلی نقش دارند. نتایج آزمایشات نشان داد که فرآیند اکسیداسیون با معرف فنتون نقش موثری در تصفیه و حذف cod این فاضلاب دارد، زیرا این فرآیند مزایایی همچون زمان واکنش کوتاه، بهره برداری ساده،کاهش حجم لجن تولیدی و بهره وری در هزینه ها را به دنبال دارد. بالاترین کارایی حذف cod برابر با 31/88 درصد در میزان غلظت پراکسیدهیدروژن و سولفات آهن، به ترتیب برابر با 50 و 10 گرم درلیتر، ph برابر 3 و زمان واکنش60 دقیقه بدست آمد. همچنین بیش از 90 درصد از حذف cod در 15 دقیقه ابتدایی واکنش فنتون صورت پذیرفت که این مورد در هزینه ساخت تاسیسات بسیار حائز اهمیت می باشد. مقایسه روش های اکسیداسیون فنتون و انعقاد شیمیایی نشان داد که حداکثر حذف cod و حداقل کاهش حجم لجن در میزان غلظت پراکسیدهیدروژن و سولفات آهن، به ترتیب برابر با 50 و 10 گرم درلیتر حاصل گردید. مقایسه روش های اکسیداسیون فنتون و انعقاد شیمیایی نشان داد، فرآیند فنتون از نقطه نظر کارایی حذف cod و میزان تولید لجن موثرتر از انعقاد شیمیایی با کلرورفریک می باشد. کلمات کلیدی: سیال برش کاری ، تصفیه فاضلاب، معرف فنتون ، فرآیند اکسیداسیون پیشرفته شیمیایی ، رادیکال هیدروکسیل
مهدی پهلوانی محمدرضا جلیل قاضی زاده
کاهش منابع، افزایش تقاضا و آلودگی منابع آب، از جمله مواردی هستند که موجب افزایش نگرانی ها در زمینه تامین آب با کیفیت مناسب شده است. در شبکه های توزیع آب متعارف، تمامی آب مورد نیاز برای حال و آینده در حد استانداردهای آب شرب تصفیه شده و در اختیار مصرف کنندگان قرار می گیرد. این در حالی است که تنها حدود 10% مصارف خانگی نیاز به آب با کیفیت بالا دارند و می توان برای سایر مصارف از آب های با کیفیت پایین تر استفاده نمود. این ایده سبب ایجاد شبکه های دوگانه آبرسانی شده است. بطوریکه مشترکین از دو شبکه مجزا که به منابع متفاوتی متصل هستند، برای مصارف خود استفاده می کنند. یکی از شبکه ها، آب با کیفیت بالا را برای مصارفی همچون آشامیدن و پخت و پز، و شبکه دیگر آبی با کیفیت پایین تر را برای مصارف غیرشرب شهری و خانگی همچون شستشو، آبیاری فضای سبز و ... را توزیع می کند. در تعدادی از پروژه های شهری از شبکه های دوگانه آبرسانی استفاده شده است، که از این میان می توان به مثال هایی از کشورهای هنگ کنگ، آمریکا، استرالیا، چین و آفریقای جنوبی اشاره کرد. در ایران نیز بکارگیری شبکه های دوگانه آبرسانی در شهرهای قم، بجستان، کاشان، بهرمان و تعدادی از روستاهای استان خراسان رضوی گزارش شده است. با وجود بهره برداری از شبکه های دوگانه آبرسانی در کشور، مطالعات انجام شده محدود می باشد. در تحقیق حاضر تجربیات و ملاحظات انتخاب، طراحی و بهره برداری از شبکه های دوگانه آبرسانی را براساس یافته ها و مطالعات کتابخانه ای بیان شده است. در این مطالعه همچنین طبقه بندی جامعی از انواع شبکه های دوگانه صورت گرفته که طی آن این شبکه ها به دو گروه شبکه های دوگانه گسترده (کامل) و محدود تقسیم بندی شده است. در این تحقیق چهار گزینه ممکن برای انتخاب شبکه های دوگانه آبرسانی ارائه شده است که در هریک از گزینه ها، کیفیت و کمیت آب غیرشرب مورد نیاز،تعریف شده است. با تعیین گزینه ها و عوامل موثر در انتخاب شبکه های دوگانه آبرسانی، استفاده از الگوریتم های تصمیم گیری برای انتخاب گزینه برتر معرفی گردیده است. شهرستان اسکو در استان آذربایجان شرقی به عنوان مطالعه موردی انتخاب و منابع آب شرب و غیرشرب، شبکه توزیع آب این شهرستان مشخص تعیین گردید. مطالعات نشان داد که برای سال افق طرح این شهرستان در حدود 30 درصد کمبود آب به منظور تامین آب شهری دارد. سه گزینه متفاوت از شبکه های دوگانه آبرسانی برای این شهرستان پیشنهاد شد و برای هریک از آن ها برآورد اقتصادی و اجتماعی انجام پذیرفت. در پایان مشخص گردید که شبکه دوگانه آبرسانی بصورت محدود و با هدف آبیاری فضای سبز شهری برای این شهر پیشنهاد شد.
سیمین شعبانی مجتبی فاضلی
در این پایان نامه طرحی جهت استفاده از منابع زیست توده کشور جهت تولید همزمان هیدروژن و برق ارائه شده است. در این طرح با استفاده از شلتوک برنج به عنوان یک منبع تجدید پذیر انرژی، به همراه بخار آب و اکسیژن هوا در راکتور گازی سازی، گاز ترکیبی تولید می گردد که این گاز مخلوطی از هیدروژن، مونوکسیدکربن، دی اکسیدکربن، آب و مقادیر جزیی متان می باشد. راکتور مورد استفاده در این طرح در دما 1200 درجه سانتی گراد و فشار 30 بار عمل می کند. گاز ترکیبی تولیدی پس از مراحل خنک سازی در کولر تشعشعی و میدل حرارتی وارد راکتور شیفت جهت افزایش خلوص هیدروژن می شود. سپس هیدروژن در یک واحد غشا از باقی ترکیب گازی جدا شده و فشرده و ذخیره می گردد.ایده اصلی طرح جایگزینی سیکل توربین بخار با سیکل توربین گاز جهت جلوگیری از احتراق هیدروژن به همراه گازترکیبی به عنوان سوخت با ارزش و جلوگیری از تولید nox ناشی از این احتراق، با استفاده تحلیل های اقتصادی و بهینه سازی فرایند است. همچنین در این طرح انواع غشا های قابل استفاده در این سیکل با در نظر گرفتن هزینه سرمایگذاری اولیه آن ها بررسی شده و راکتور غشا جهت تولید و جداسازی هیدروژن در ظرفیت بالا به عنوان بهترین گزینه پیشنهاد شده است.
احسان دباغی ابوالقاسم علیقارداشی
در سال های اخیر مصرف علف کش ها در جهان رو به افزایش بوده و مطابق آخرین آمار موجود، در سال 2007 حدود 2.35 میلیون تن از انواع آفت کش ها در جهان مورد استفاده قرار گرفته است. سموم مصرفی در ایران به طور میانگین قریب به 12 هزار تن از انواع سموم فرموله شده با گروه خطر 64.2% سموم کم خطر، 27.2% سموم با خطر متوسط، و 8.6% سموم پر خطر بوده است. مقدار سموم مصرفی استان گیلان در سال 1390 به طور میانگین حدود 708 تن از انواع آفت کش ها بوده است. طبق مطالعات انجام شده سرانه مصرف آفت کش ها در ایران و گیلان به طور میانگین به ترتیب حدود 0.784 و 1.65 کیلوگرم در هکتار بوده که سرانه مصرف آفت کش ها در گیلان نسبت به سرانه جهانی (1.56 کیلوگرم درهکتار)، بالاتر می باشد. با توجه به میزان مصرف، گروه خطر و پایداری سموم در محیط، سموم شاخص استان گیلان شامل حشره کش دیازینون، قارچ کش هینوزان و علف کش ریجنت و بوتاکلر می باشند. از میان سموم شاخص سموم دیازینون بر اساس پایداری و مصرف بالا همچنین گروه خطر متوسط و بوتاکلر بر اساس مصرف بالا (بیش ترین مصرف) برای اندازه گیری انتخاب گردید. بر اساس برخی مطالعات انجام شده غلظت سم دیازینون در تابستان در شبکه شهری رشت 255 پی پی بی و بوتاکلر 11.6 پی پی بی در خروجی تصفیه خانه گیلان بوده که از مقدار استاندارد جامعه روپا (european community=ec) بالاتر بوده است. بر اساس اندازه گیری های انجام شده، غلظت دیازینون در ورودی تصفیه خانه گیلان در ماه های آذر و دی به ترتیب 1 و 0.08 پی پی بی و در خروجی تصفیه خانه گیلان در این ماه ها به ترتیب کم تر از مقدار اندازه گیری (0.01 پی پی بی) و 0.08 پی پی بی بود. غلظت بوتاکلر در ماه های دی و آذر در ورودی و خروجی تصفیه خانه گیلان کمتر از 0.01 پی بی بی بوده است. طبق مطالعات انجام شده روش های متعارف تصفیه قادر به حذف سموم ورودی به تصفیه خانه های آب تا حد استاندارد نمی باشند. راندمان تصفیه خانه گیلان برای حذف سموم دیازینون و بوتاکلر به ترتیب %50 و %47 درصد و برای کل سموم حدود %44 بوده است. بر اساس مطالعات انجام شده روشهای اکسیداسیون پیشرفته (aop) روش هایی کارآمد با راندمان حدود بیش از %80 برای حذف آفت کش ها از منابع آبی و رساندن غلظت این سموم در حد استاندارد شناخته شده اند. در این میان روش uv/o3 قادر به حذف به ترتیب بیش از 80% و 90% بوتاکلر و دیازینون (از سموم شاخص استان گیلان) بوده است. همچنین استفاده ماده منعقد کننده پلی آلومینیوم کلراید (poly aluminum chloride =pac) می تواند به بهبود راندمان حذف فرآیند uv/o3 کمک کند. مطالعات نشان داده است فرآیند uv/o 3/tio2 قادر به حذف بیش از %90 سموم بنتازون، بنومیل و کارباریل (از جمله سموم مصرفی استان گیلان) و %100 سموم لیندان و 2و4-دی بوده است.
مهدی کمالی مجتبی فاضلی
استفاده مجدد از آب خاکستری بعنوان یک منبع غیرمتعارف آب، علاوه بر کاهش برداشت از منابع طبیعی، فاضلاب تخلیه شده درمحیط را نیز به میزان چشم گیری کاهش می دهد. آبهای خاکستری را میتوان برحسب میزان آلودگی به 3 دسته روشن، متوسط و تیره تقسیم بندی کرد. ازمصادیق آبهای خاکستری روشن، پساب وضوخانه های اماکن مذهبی میباشدکه بجز برخی موارد محدود در اغلب اماکن بدون استفاده به مجاری فاضلابروها یا آبروهای طبیعی هدایت میگردد. باتوجه به حجم قابل توجه این گونه پسابها و وجود مبادی مصرف مناسب، میتواند درصورت بهسازی کیفی مورداستفاده قرارگیرد. در این پایان نامه سه مکان مذهبی حرم حضرت معصومه(س) در قم، حرم حضرت امام خمینی(ره) درتهران و حرم حضرت شاه عبدالعظیم(ع) درتهران به عنوان مطالعه ی موردی مورد بررسی قرار گرفته اند. ابتدا نحوه ی تخلیه یا تصفیه واستفاده ی مجدد از پساب های خاکستری در اماکن فوق بررسی و سرانه ی مصرف آب در وضوخانه ها و روشویی ها محاسبه گردیده است. در مرحله ی بعد با نمونه گیری از پساب های خاکستری در هر یک از سه مکان فوق و در زمان های مختلف آزمایش های کیفی بر روی آنها انجام شد. آزمایش های انجام گرفته عبارتند از: cod , na+, cl- , hardness , ph , no3- , po43- , so42-, bod5 , tss , tds , ec. با توجه به نتایج کیفی بدست آمده، گزینه های ممکن برای تصفیه ی پساب خاکستری با شرایط کیفی مورد نظر بررسی و برای انتخاب بهترین روش تصفیه از روش تحلیل سلسله مراتبی ahp استفاده گردید. بدین منظور پرسشنامه ای شامل معیارها، زیرمعیارها و گزینه مورد نظر برای تصفیه تهیه شد و از اساتید، کارشناسان بخش صنعت و نیز دانشجویان دکترای رشته ی آب و فاضلاب درخواست شد که آن را تکمیل نمایند.
رسول عبدلی عبدالله رشیدی مهرآبادی
کمبود آب به توسعه اقتصادی و اجتماعی و زیست محیطی کشورها صدمه می زند، در مناطق کم جمعیت و مناطق خشک و نیمه خشک امکان تأمین آب از منابع آب های سطحی و زیرزمینی در محل وجود نداشته و صنعت آب شیرین کن یک گزینه پیشنهادی برای افزایش دسترسی به آب می باشد. در بین فناوری های مختلف شیرین سازی آب، فرآیند اسمزمعکوس از اقبال بیشتری برخوردار است. در این تحقیق به بررسی کیفیت و کمیت آب تولیدی و پساب خروجی از واحد اسمزمعکوس کاروان واقع در جزیره قشم پرداخته شد. عملکرد کنونی واحد اسمزمعکوس از نظر میزان نرخ بازیافت، مصرف انرژی و کیفیت آب تولیدی و پساب خروجی به وسیله آزمایش مورد ارزیابی قرار گرفت. گزینه هایی نظیر بازچرخانی پساب و دو مرحله ای نمودن سیستم اسمزمعکوس جهت افزایش نرخ بازیافت و استفاده از دستگاه های بازیافت انرژی برای کاهش مصرف انرژی بررسی گردید، و مقادیر افزایش نرخ بازیافت و کاهش مصرف انرژی واحد اسمزمعکوس محاسبه شد. کیفیت پایین آب تولیدی و قابلیت خورندگی آن ازدیگر مشکلات این واحد اسمزمعکوس است. جهت رفع آن استفاده از آب آهک پیشنهاد گردید و به وسیله نرم افزار میزان آهک مورد نیاز محاسبه شد، علاوه بر آن احتمال رسوب گذاری در غشاءها وجود دارد که برای برطرف نمودن آن کاهش ph آب خام ورودی به وسیله افزودن اسید هیدروکلریدریک پیشنهاد گردید. مشکل دیگر دفع پساب خروجی از واحد اسمزمعکوس می باشد، گزینه های مرسوم دفع پساب جهت به کار گیری در این واحد بررسی گردید و در نهایت تخلیه به برکه تبخیر به عنوان بهترین گزینه جهت دفع پساب انتخاب گردید.
دانیال میرزایی مجتبی فاضلی
فیلتراسیون یکی از قدیمی ترین روش های تصفیه آب است. در واقع فیلتراسیون مکانیزم تصفیه ی آب خود طبیعت است. در طبیعت آب ضمن عبور آرام از میان تشکیلات سنگی و شنی متخلخل داخل خاک، تمیز و تصفیه می شود. فیلتراسیون مستقیم به عنوان روشی از تصفیه است که در آن فیلتراسیون به دنبال ته نشینی نیست و حوضچه لخته سازی هم برای آن در نظر نمی گیرند. در این تحقیق تأثیر تغییر فیلترهای تک لایه ماسه سیلیسی و تبدیل آن به فیلتر های ترکیبی با توجه به پارامترهای مهم بهره برداری، مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله: کیفیت آب خروجی از صافی، طول دوره عملکرد صافی و نسبت حجم آب مصرفی برای شستشو به حجم آب تصفیه شده. برای انجام این تحقیق با ثابت نگاه داشتن میزان کدورت ورودی و دوز بهینه مواد منعقد کننده، این دو صافی در نرخ های مختلف 5،7 و10 مورد ارزیابی قرار گرفتند، یکی شامل 60 سانتیمتر ماسه سیلیسی و دیگری شامل 55 سانتیمتر ماسه سیلیسی به همراه 5 سانتیمتر ذغال آنتراسیت. نتایج حاصل از تمامی آزمایشات پایلوتی، کاهش میزان کدورت خروجی را در تمامی نرخ ها در فیلتر ترکیبی ماسه و ذغال آنتراسیت نشان می دهد که بیش ترین دامنه حذف کدورت خروجی در نرخ فیلتراسیون 7 مترمکعب بر مترمربع در ساعت به میزان 42/98 درصد بوده است. درحالی که کمترین میزان برای صافی ترکیبی ماسه و ذغال آنتراسیت برابر 06/98 درصد در نرخ فیلتراسیون 10 مترمکعب بر مترمربع در ساعت و برای صافی تک لایه ماسه ای برابر 85/97 درصد در نرخ فیلتراسیون 7 مترمکعب بر مترمربع در ساعت رخ داده است. با قیاس افت فشار در ساعات یکسان طول دوره بهره برداری در تمامی نرخ های مورد آزمایش، مشخص شد افت فشار در صافی ماسه سیلیسی نسبت به صافی ترکیبی بیشتر است. زمان کارکرد صافی در کلیه آزمایش ها به هنگام استفاده از صافی ترکیبی ذغال آنتراسیت نسبت به صافی تک لایه ماسه ای بیشتر بوده، که نشان دهنده حجم آب تصفیه شده بیشتر در صافی ترکیبی است. تحلیل نتایج کارکرد فیلتر در نرخ های مختلف، وجود یک نسبت خطی بین افزایش زمان و افزایش نرخ فیلتراسیون را در قیاس بین دو فیلتر نشان می دهد. بنابراین با افزایش نرخ فیلتراسیون ، در صورت استفاده از مصالح ترکیبی، طول دوره بهره برداری نسبت به فیلتر تک لایه ماسه ای، افزایش می یابد. نسبت حجم آب مصرف شده برای شستشوی صافی ها به مقدار آب تصفیه شده توسط آن ها یکی از بهترین شاخص های ارزیابی عملکرد صافی ها است. نتایج حاصل از آزمایش مبین آن است که با بهینه سازی فیلتر تک لایه ماسه سیلیسی به فیلتر ترکیبی در تمامی نرخ ها این نسبت به طور قابل ملاحظه ای کاهش پیدا خواهد کرد.
محمود سلیمانی ملکان غلامرضا جلالی
از ابتدای تاریخ تاکنون آب به عنوان یکی از حیاتی ترین نیازهای انسان همواره مورد توجه بشر بوده است. با توجه به اهمیت تامین آب سالم، سامانه های تأمین، انتقال و توزیع آب شهری از جمله زیرساخت های اساسی هر جامعه محسوب گردیده که مستقیماً با نیازهای حیاتی و اولیه افراد جامعه در ارتباط می باشد. یکی از اجزاء اصلی سامانه های تأمین، انتقال و توزیع آب شهری تصفیه خانه های آب هستند. واحدهای تصفیه آب به دلیل متمرکز بودن، ماهیت نقششان در سیستم (تضمین آب باکیفیت مناسب) و سطح وسیع تأثیرپذیر آن، پتانسیل بیشتری برای ایجاد بحران های گسترده در جامعه را دارا می باشند. تصفیه خانه های آب به عنوان حلقه رابط سیستم تأمین و توزیع آب شهری مستقیماً در دو پارامتر اساسی تأمین آب یعنی کمیت و کیفیت آب شهری تأثیر دارند. نوسانات هر چند اندک و کوتاه مدت در سطح سرویس دهی واحدهای تصفیه آب تأثیر ها بسیار گسترده ای را در عملکرد کل شبکه توزیع آب شهری می گذارد. حفظ و نگهداری و رعایت اصول ایمنی و حفاظتی تصفیه خانه های آب با آگاهی از تهدیدات ممکن و نقاط و مراکز آسیب پذیر و انجام برآوردهای فنی و اقتصادی جهت تصمیم گیری در رابطه با نوع روش اصلاحی یا رویه مقابله با آسیب در جهت کاهش یا حذف درجه بحرانی و شدت خسارات ممکن ضروری و لازمه توسعه پایدار کشور می باشد. با توجه به موارد ذکر شده لازم است تا با انجام مطالعات لازم میزآن آسیب پذیری در تصفیه خانه های آب را کاهش داد. در این پژوهش سعی شده تا با استفاده از روش ها و مطالعات انجام گرفته میزان آسیب پذیری در تصفیه خانه های آب مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور با تدوین الگوی مد نظر میزان ریسک در تصفیه خانه های آب شماره ی 3 و4 شهر تهران مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تعیین ریسک در گام نخست ارزش دارایی هایی تصفیه خانه تعییین گردیده است. بر این اساس با استفاده از پرسشنامه نظرات متخصصان در این زمینه جمع آوری شده و با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی هر یک از واحدهای تصفیه خانه وزن دهی شده است. در گام بعد پس از تعیین تهدیدات متصور برای تصفیه خانه، وزن دهی آن ها بر اساس نظرات کارشناسان از طریق روش تحلیل سلسله مراتبی فازی انجام شده است. در گام بعد بر اساس اولویت های بدست آمده در دو مرحله قبل میزان آسیب پذیری ناشی از تهدیدات در واحدها تعییین گردیده است. با توجه به ارزش دارایی، وزن تهدیدات و میزان آسیب پذیری، مقدار ریسک هر تهدید در واحدها بدست آمده است. در نهایت پیشنهادات لازم در جهت کاهش ریسک ایجاد شده در اثر تهدیدات مدنظر در تصفیه خانه های مورد مطالعه ارائه گردیده است.
مهبد کریمی مریم میرابی
شبکه های جمع آوری و انتقال فاضلاب از جمله تأسیسات زیرزمینی و زیرساختهای شهری هستند که با صرف هزینه های هنگفت مالی برای تأمین پیش نیازهای زندگی مطلوب برای بشر احداث می شوند. همزمان با افزایش قدمت این تأسیسات و زیرساخت های شهری ، آسیب های رخ داده در اثر عوامل فیزیکی و شیمیایی و بیوشیمیایی، لزوم بازسازی و نوسازی آنها را اجتناب ناپذیر کرده است. به دلیل تنوع زیاد روشهای بازسازی ، عدم اطلاعات کافی در خصوص روش های بازسازی نوین ، وجود عوامل متعدد تأثیر گذار بر هزینه پروژه های بازسازی و لزوم کاهش هزینه های اجتماعی و زیست محیطی ناشی از عملیات بازسازی در محیط های شهری، فرآیند انتخاب روش های مناسب بازسازی را به فرآیندی بسیار پیچیده تبدیل کرده است. دراین پژوهش از رویکرد تحلیل سلسله مراتبی به عنوان یکی از مدلهای تحلیل تصمیم گیری، برای به حداقل رساندن پیچیدگی های تصمیم گیری در مورد انتخاب روش مناسب برای اصلاح و بازسازی شبکه فاضلاب در محیط های شهری استفاده شده است. بر مبنای نتایج بدست آمده از تحلیل سلسله مراتبی ، روش omega liner از منظر کارشناسان و اساتید مورد پرسش به عنوان روش مناسب بازسازی شبکه فاضلاب با توجه به شرایط شبکه فاضلاب مورد مطالعه انتخاب گردید. بر اساس تحلیل نسبت منافع به مخارج روشهای بازسازی شبکه فاضلاب، روشهای جایگزینی ترانشه بسته نسبت به سایر روشهای بازسازی ارجحیت بالاتری داشتند. در ضمن ارزیابی روشهای بازسازی شبکه فاضلاب به کمک نرم افزار tag-r در این تحقیق صورت گرفت که بر طبق آن روش cipp برای بازسازی پیشنهاد گردید. با استفاده از مدل سازی ریاضی دو رابطه برای تعیین هزینه های اجرائی روشهای بازسازی شبکه فاضلاب بدست آمد تا با استفاده از روابط بدست آمده ، تخمین اولیه از هزینه های اجرائی شبکه فاضلاب مورد مطالعه داشته باشیم.
رامین معمارنیا مجتبی فاضلی
تأسیسات آبی یکی از زیرساخت های اساسی هر کشور می باشند که در صورت عدم آمادگی و نبود برنامه های پیشگیرانه و پیش بینانه و آموزش مناسب پرسنل، هرگونه صدمات احتمالی در آن می تواند به گونه ای به بحران تبدیل و اثرات بهداشتی، سیاسی و اجتماعی در پی داشته باشد. از جمله اجزاء اصلی تأسیسات تأمین آب، سامانه-های انتقال و توزیع آب می باشند که در معرض بروز ریسک های کمی و کیفی ناشی از خطرات و تهدیدات طبیعی و انسان ساخت قرار دارند. عدم توجه به خطرات احتمالی و تعیین آسیب پذیری و ریسک در مراحل طراحی و بهره برداری و نگهداری تأسیسات، می تواند هزینه های جبران ناپذیری را بر بهره برداران از آب، تأسیسات جانبی و حتی محیط زیست منطقه تحمیل نماید. یکی از ابزار های مفید جهت ارزیابی آسیب پذیری اجزاء خطوط انتقال آب، مدیریت و تحلیل ریسک است. از طرف دیگر، بحران آب یکی از مسائل اساسی مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران است. این وضعیت در سال های اخیر به دلیل وقوع پدیده خشکسالی حادتر شده است. گسترش روز افزون نیازها و تقاضاها در جامعه برای دسترسی به منابع آب با کیفیت مناسب، افزایش چشمگیر هزینه های تأمین آب جدید و ضرورت کنترل آلودگی منابع آب با در نظر گرفتن محدودیت منابع آبی کشور، مدیریت منابع آب را از جنبه های مختلف با چالش های جدی روبرو ساخته است. لذا تأمین برنامه های لازم به منظور حصول توسعه پایدار و حفظ محیط زیست و کیفیت منابع آب کشور از ضروریات محسوب می گردد. کمینه سازی مصرف آب، نگه داشتن آب در چرخه از طریق بازیافت و استفاده مجدد و استفاده از آب های جایگزین، که به منابع آب غیر متعارف موسومند به جای منابع آب تازه از جمله راه حل هایی هستند که امروزه در دستور کار مدیران قرارگرفته است. در این پایان نامه ابتدا با استفاده از روش های مبتنی بر تحلیل سلسله مراتبی و سیستم استنتاج فازی به تحلیل ریسک در سامانه انتقال آب از تصفیه خانه کوت امیر اهواز تا منطقه ویژه اقتصادی ماهشهر پرداخته شده است. سپس با استفاده از روش ahp به بررسی منابع آب غیر متعارف به عنوان منابع جایگزین برای تأمین نیاز آبی منطقه ویژه اقتصادی ماهشهر در مواقع اضطراری پرداخته شده است. با توجه به اهمیت صنایع مستقر در منطقه ی مذکور و لزوم تأمین مستمر آب مصرفی آن، دسترسی به منابع جایگزین که بتواند پایداری کمی و کیفی تأمین آب در شرایط عادی و اضطراری را تضمین نماید، همواره از دغدغه های مدیریت منطقه ی ویژه بوده است. بهترین گزینه به عنوان منبع آب جایگزین، شاخه اصلی خور موسی انتخاب گردیده شد.
نیلوفر آقازمانی مجتبی فاضلی
رودخانه ها یکی از مهمترین منابع تأمین نیاز شهری و خانگی یا اصطلاحا شرب می باشند. روش پالایش حاشیه رودخانه یا rbf، یکی از روش های تأمین آب شرب است که هم میزان آلودگی موجود در رودخانه را کاهش می دهد و هم از افت شدید تراز آب زیرزمینی جلوگیری می کند. آب تأمین شده از این سیستم بسیار سالم تر از حالت برداشت مستقیم از رودخانه است، چرا که زمان پیمایش مواد آلاینده در سیستم rbf بسیار بیشتر از حالت برداشت مستقیم آب از رودخانه است. علاوه بر آن، زمان تأخیر ایجاد شده بین جریان آب سطحی و آب پمپ شده به متولیان امر اجازه تصمیم گیری و واکنش به موقع می دهد. هدف اصلی این تحقیق، بهینه سازی جانمایی چاه های پمپاژ در یک سیستم rbf (نسبت به رودخانه و نسبت به یکدیگر است)، در حالی که قابلیت پالایش آب برداشت شده از چاه ها حداکثر، و هزینه پمپاژ و نرخ پمپاژ آنها حداقل شود. در این تحقیق، ابتدا یک سیستم فرضی rbf مورد بررسی و مدلسازی قرار گرفت تا پس از بررسی های لازم، آمادگی لازم جهت مدلسازی سیستم واقعی فراهم گردد. با استفاده از نرم افزار lingo، مدل بهینه سازی جهت تعیین جانمایی سیستم rbf در محیط پروژه، توسعه داده شده و معادلات به صورت تحلیلی حل شده است. سپس ناحیه مورد بررسی در محیط نرم افزار modflow مدل گردید و حل عددی انجام گرفت. مدلسازی کیفی یا انتقال و انتشار آلاینده ها با استفاده از مدل mt3dms صورت گرفت. برای مطالعه موردی، قسمتی از رودخانه زاینده رود واقع در استان اصفهان و زیرحوضه نجف آباد (شهر درچه)، و آلودگی مورد بررسی نیز فسفات در سیستم اصلی، (و کلر در سیستم فرضی) انتخاب گردید و بهتربن مکان برای حفر چاه های حاشیه رودخانه زاینده رود با هدف تأمین آب شرب شهر درچه تعیین شد. نتایج حاکی از آن بود که آب پمپ شده از این چاه ها با کیفیت قابل قبول و حداقل آلودگی بود و هزینه بسیار کمتری به منظور تصفیه نهایی آب صرف خواهد شد.
حمیدرضا غریبی شهرام رایگان
در پژوهش حاضر، امکان کاهش غلظت یون نیترات در محلول های آبی با استفاده از جاذب گل قرمز (طی فرآیند جذب سطحی) با الگوی مطالعاتی-تجربی مورد بررسی قرار گرفت. جاذب مورد استفاده، پسماند صنعتی تولید آلومینا از سنگ معدن بوکسیت در فرآیند بایر است. سالانه حدود 120 میلیون تن پسماند گل قرمز در سراسر جهان تولید و در محیط زیست انباشته می شود؛ که می تواند اثرات سوء زیست محیطی را در پی داشته باشد. آزمایش های جذب سطحی نیترات با استفاده از جاذب خام و فعال سازی شده (به روش مکانیکی-شیمیایی) به صورت ناپیوسته و در مقیاس آزمایشگاهی و به طور جداگانه برای نمونه آب مصنوعی و نمونه آب زیرزمینی واقعی انجام شد. نتایج آزمایش های روند بهینه یابی گام به گام نشان داد که گل قرمز خام قابلیت کاهش غلظت یون نیترات را از نمونه های مصنوعی تا میزان 41/22 درصد (1/202 میلی مول بر گرم) دارا می باشد. شرایط بهینه جذب عبارت بود از: 5/6=ph، زمان تماس 60 دقیقه، غلظت اولیه 150 میلی گرم بر لیتر، دوز جاذب 1 گرم بر لیتر و دمای 25 درجه سلسیوس. مطالعات سینتیکی و ترمودینامیکی نشان داد که فرآیند جذب، از ایزوترم فروندلیش و مدل سینتیک درجه دوم پیروی کرده و گرماده می باشد. در شرایط بهینه به دست آمده، جذب سطحی نیترات از نمونه آب واقعی به میزان 66/37 درصد (0/483 میلی مول بر گرم) در زمان تماس تعادلی 60 دقیقه به دست آمد. فعال سازی مکانیکی و فعال سازی شیمیایی جاذب به ترتیب با آسیاکاری پرانرژی و اسیدکاری (اسید کلریدریک) بر پایه بیشینه کردن بازده حذف نیترات از نمونه های مصنوعی انجام شد. بهینه ترین حالت فعال سازی در زمان آسیاکاری 8 ساعت، غلظت اسید 17/5 درصد وزنی و زمان اسیدکاری 17 دقیقه حاصل شد. فعال سازی مکانیکی-شیمیایی، اثرات مطلوبی بر مشخصه های گل قرمز خام داشت، به گونه ای که با انجام آزمون های xrf، xrd، ft-ir، dls، bet و sem، بهبود ساختار شیمیایی (شامل افزایش درصد حضور عناصر موثر، کاهش تعداد فازهای معدنی و بهبود پیوندهای شیمیایی موجود در ماده)، یکنواختی در دانه بندی، کاهش اندازه ذرات (از 983/6 به 196/7 نانومتر)، افزایش سطح ویژه ماده جاذب (از 18/11 به 95/268 مترمربع بر گرم)، یکنواختی توزیع حفرات، کاهش میانگین قطر حفرات (از 22/25 به 7/95 نانومتر)، اصلاح شکل و ساختار هندسی و کاهش انباشتگی ذرات جاذب مشاهده شد. همچنین نتایج طراحی آزمایش ها (به روش سطح پاسخ) نشان داد که گل قرمز فعال سازی شده مکانیکی-شیمیایی توانایی کاهش غلظت یون نیترات را از نمونه های مصنوعی تا میزان 77/84 درصد (6/323میلی مول بر گرم) دارا می باشد. شرایط بهینه جذب عبارت بود از: 6/2=ph ، زمان تماس 5/26 دقیقه، غلظت اولیه 5/95 میلی گرم بر لیتر، دوز جاذب 76/0 گرم بر لیتر و دمای 25 درجه سلسیوس. موثرترین پارامترها در بیشینه شدن تابع پاسخ، ph و زمان تعیین شدند. مطالعات سینتیکی و ترمودینامیکی نشان داد که فرآیند جذب، از ایزوترم لانگمویر و مدل سینتیک درجه دوم پیروی کرده و گرماده می باشد. در شرایط بهینه به دست آمده، جذب نیترات از نمونه آب واقعی 09/56 درصد (1/001 میلی مول بر گرم) در زمان تماس تعادلی 30 دقیقه به دست آمد. با توجه به این نتایج، غلظت نیترات در نمونه آب واقعی پس از استفاده از گل قرمز خام و فعال سازی شده مکانیکی-شیمیایی در فرآیند جذب سطحی، به ترتیب به پایین تر از حد مجاز (50 میلی گرم بر لیتر) و پایین تر از حد مطلوب (45 میلی گرم بر لیتر) در آیین نامه کیفیت آب ایران (استاندارد 1053) رسید.
رضا ذوقی پور مجتبی فاضلی
افزایش بهره برداری از آبخوان ها و ورود آلودگی ها به آب های زیرزمینی، این منابع را با چالش های بسیاری روبرو کرده است. بیش از دو میلیارد نفر از مردم زمین بطور مستقیم برای تأمین آب آشامیدنی خود به منابع آب زیرزمینی وابسته اند و درصد زیادی از غذای بشر با مصرف آب زیرزمینی تولید می گردد. در سال های اخیر کمبود آب شیرین و سالم در سراسر دنیا موجب برنامه ریزی های بلند مدت برای افزایش استفاده از نمک زدایی آب های شور و لب شور شده که بررسی آثار زیست محیطی تخلیه پساب آن را بیش از پیش مهم کرده است. در جزیره قشم به علت افزایش جمعیت، کمبود منابع آب شیرین و خشکسالی های طولانی، تصفیه آب شور دریا و آب های لب شور زیرزمینی تنها راهکار زندگی می-باشد. در دشت مرکزی جزیره (توریان)، به علت دوری از دریا، پساب شور واحد شیرین سازی کاروان در برکه ای در نزدیکی این واحد تخلیه می گردد که به نظر می رسید شوری آب زیرزمینی ناشی از این پساب باشد. بنابراین نمونه هایی از چاه اطراف آب شیرین کن تهیه و میزان ec در آن ها تعیین گردید. سپس برای مقایسه از آمار ec در سال های پیش از راه اندازی این واحد استفاده شد که به علت نبود آمار چاه های مورد نظر، برای تعیین میزان ec آن ها، از میانیابی به روش غیر وزن دهی عکس فاصله و روش زمین آماری کریجینگ معمولی بعنوان پرکاربردترین روش های میانیابی استفاده گردید. پس از ارزیابی های مختلف و کالیبراسیون داده ها با دقیق ترین روش، پهنه بندی شوری در دشت انجام شد و مقادیر مجهول ec بدست آمد. نتایج نشان داد که برخلاف بیشتر بودن بارش سالانه در سال های اخیر تقریباً در کلیه نمونه ها مقدار ec بسیار بالاتر از نقاط متناظر با آن ها در سال های پیش از تأسیس واحد می باشد. با همان روند طی شده در پهنه بندی ec، نقشه تغییرات سطح آب زیرزمینی نیز تهیه شد که نشان داد جهت جریان آب زیرزمینی از اطراف به سمت آب شیرین کن و چاه های اطراف آن است. سپس با بررسی میزان بارش و تبخیر سالانه در جزیره مشخص شد که پساب شور تنها عامل شوری آب زیرزمینی نبوده و میزان بارش سالانه نیز تأثیر داشته است. اما پساب شور در سال بیش از 2500 میکروزیمنس بر میزان ec افزوده که شوری حاصل از آن به علت جهت جریان آب، تنها در ناحیه جنوب و جنوب غرب برکه موثر بوده است.
مهدی هاشمی شهرکی عبدالله رشیدی مهرآبادی
در این پایان¬نامه به بررسی بهترین ماده کشنده چند ظرفیتی با استفاده از مطالعات کتابخانه ای و آزمایشگاهی پرداخته شده است.یکی از مهمترین فاکتورهای موثر در عملکرد سیستم اسمز مستقیم در نمک زدایی از آب دریا انتخاب مناسبترین نووع ماده کشنده می¬باشد. بطوریکه در اوایل دهه 1960 میلادی انتخاب یک محلول کشنده مناسب به عنوان اصلی¬ترین چالش برای کاربرد موثر اسمز مستقیم در نمک زدایی از آب دریا شناخته شده بود.
سمیرا فرزانه محسن جلیلی قاضی زاده
آبگیر یکی از مهم ترین اجزای تأسیسات نمک زدایی است. در این پایان نامه آبگیر مستقیم عمیق به منظور شناخت هیدرولیک آبگیر و بهینه سازی عددی شکل دهانه آن با نرم افزار تجاری فلوئنت شبیه سازی شده است. هندسه استوانه ای با برداشت آب از سطوح جانبی استوانه که به طور معمول در دنیا استفاده می شود با هندسه گنبدی شکل با برداشت آب از کف گنبد که تاکنون در هیچ آبگیری بکار گرفته نشده و طرح جدیدی است، از لحاظ مکش رسوبات مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که آبگیر گنبدی 5 تا 20 درصد رسوبات کم تری را به داخل لوله ی آبگیری هدایت می کند. همچنین با قرار دادن موانع هدایت کننده جریان در لبه لوله و آبگیر گنبدی، میزان سرعت در این نواحی 21 تا 60 درصد کاهش یافت.
راشد رشیدی ابراهیم علائی
درتحقیق حاضر امکان تصفیه آبهای آلوده به ترکیبات نفتی منبع آب چشمه یکی از روستاهای لرستان پس از انجام پیش تصفیه جداسازی ترکیبات نفتی آزاد (ایجاد زمان ماندhr 24)، به روش غشائی میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون مورد بررسی قرار گرفت و طی یک مطالعه پایلوتی، نمونه واقعی آب چشمه با آلودگی پائین ترکیبات نفتی به عنوان خوراک فرآیند مورد استفاده قرار گرفت. چون آب به عنوان فاز پیوسته در آبهای آلوده به ترکیبات نفتی وجود داشت با توجه به پتانسیل گرفتگی بالای غشاهای آبگریز، غشاهای مورد استفاده، غشای آبدوست mf_pvdf با اندازه حفرات µm 4/0-2/0 و غشای آبدوست kda20 uf_pan استفاده گردید. آزمایشات در مدول قاب و صفحه با جریان متقاطع انجام و در هر بخش اثر شرایط متفاوت عملیاتی شامل؛ فشار عبوری(?p) از غشاء در محدوده¬های bar 6-1 برای غشایpan وbar 5/3-1 برای غشای mf_pvdf، سرعت جریان عرضی m/s 11/0 و m/s 42/0 و در دمای ثابت°c 20 بر روی عملکرد غشاء از نظر شار عبوری، درصد حذف ترکیبات نفتی و فاکتور گرفتگی توسط هر غشا مورد بررسی قرار گرفت و در انتها میزان مصرف انرژی ویژه به ازای kw.hr/m^3 و میزان مساحت غشای مورد نیاز برای تصفیه یک m^3 آب با فرض بازیافت 75% برای هر حالت تعین گردید. نتایج نشان داد که در بخش شار عبوری در هر دو غشا با افزایش فشار و سرعت جریان عرضی، شار افزایش می¬یابد. اما در فشارهای بالا مقدار شار از فشار مستقل می¬گردد. دربخش درصد حذف ترکیبات نفتی در هر دو نوع غشا، با افزایش سرعت جریان عرضی درصد حذف غشا کاهش و با افزایش فشار، درصد حذف توسط غشا افزایش می¬یابد. دربخش فاکتور گرفتگی در هر دو نوع غشا با افزایش فشار، گرفتگی افزایش و با افزایش سرعت جریان عرضی گرفتگی کاهش یافت.
پژمان شهرام راد مجتبی فاضلی
در این مطالعه تأثیر تلفیقی برخی پارامترهای موثر بر مصرف آب در شهر تبریز، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این کار پروژه در دو فاز 1- مطالعات کتابخانه ای و آماری، 2- مطالعات پایلوتی، تعریف شد. در فاز مطالعات آماری، با تهیه پرسشنامه هایی، در رابطه با اولویت بندی فعالیت های مدیریت مصرف آب، نظرسنجی از میان اساتید و دانشجویان کارشناسی ارشد رشته مهندسی آب و فاضلاب و کارشناسان بومی شاغل در شرکتهای آب و فاضلاب مناطق مختلف شهر تبریز، صورت گرفت. با توجه به همزمانی انجام این پژوهش با زمان اجرایی شدن طرح ملی هدفمندسازی یارانه ها، نظرسنجی در دو نوبت قبل و بعد از اجرایی شدن این طرح انجام شد. بر این اساس در نظرسنجی اول فعالیتهای مدیریت فشار در شبکه وکنترل کیفیت لوله و اتصالات مورد استفاده در انشعابات، دارای بالاترین اثرگذاری، و مدیریت تعرفه و استفاده از قطعات کاهنده مصرف آب، دارای کمترین اثرگذاری تشخیص داده شدند. و در نظرسنجی دوم، مدیریت تعرفه و مدیریت فشار دارای بیشترین تأثیر، و استفاده از قطعات کاهنده مصرف و اطلاع رسانی و آموزش به عنوان فعالیت های کم تأثیر انتخاب شدند. یعنی پس از اجرایی شدن طرح حذف یارانه ها و مشاهده تأثیرات آن بر کاهش مصارف آب، مدیریت تعرفه به اثرگذارترین فعالیت از میان فعالیت های مدیریت مصرف آب ارتقاء پیدا کرد. سپس به بررسی پایلوتی تأثیر تلفیقی پارامترهای فشار، مدیریت تعرفه (آزادسازی قیمت ها) و استفاده از ادوات کاهنده مصرف بر میزان کاهش آب بادرآمد و بدون درآمد پرداخته شد. بدین منظور ابتدا ناحیه ای مناسب به عنوان dma و دو ساختمان به عنوان پایلوت انتخاب شدند. یکی از ساختمان ها به عنوان شاهد برای ساختمان دیگر و چهار دوره زمانی برای بررسی پارامترهای انتخابی درنظر گرفته شد تا با تغییر شرایط، امکان مقایسه و بررسی این پارامترها وجود داشته باشد. میزان صرفه جویی حاصل از مدیریت تعرفه بر مقدار کل آب ورودی به سیستم، 62/14 درصد، میزان صرفه جویی ناشی از بهینه سازی فشار، 3/12 درصد و میانگین صرفه جویی ناشی از ادوات کاهنده مصرف، 68/2 درصد بدست آمد. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند برای تصمیم-گیری در سیاستهای مدیریت مصرف مورد استفاده قرار گیرد.
سینا عضدی مجتبی فاضلی
پمپ های دور متغیر به دلیل تامین کردن رژیم های شستشوی مختلف، این امکان را در اختیار طراحان و بهره برداران قرار می دهد تا انبساط بهینه را در بستر فیلتر به دست آورند; در این تحقیق آزمایشات بر روی یک فیلتر ماسه ای تند تک لایه در ابعاد حقیقی انجام شد و انبساط بهینه بین 7 تا 8 درصد به دست آمد. این میزان انبساط نتایج مثبتی همچون کاهش دوران بلوغ فیلتر، کاهش کدورت خروجی به زیر 0/3 ntu و در مصرف آب شستشو، به میزان 15 تا 20 درصد و در مصرف برق پمپ های شستشوی معکوس، به میزان 30 تا 50 درصد صرفه جویی را به همراه داشت. به دلیل تغییرات فیزیکی فیلتر، همچون تغییر در اندازه دانه های بستر، شسکسته شدن نازل ها و تغییرات دمای آب، میزان رژیم شستشو در طول سال تغییر می کند. با استفاده از پمپ های دور متغیر می توان این رژیم بهینه را ثابت نگه داشت. همچنین تحقیقات متعدد قبلی نشان داده است که برای جلوگیری از جوشش بستر، جریان آب و هوا باید به آهستگی و به تدریج تا میزان طراحی افزایش یابد; در تصفیه خانه های متعارف با استفاده از شیر کروی این کنترل صورت می گیرد که موجب تلفات انرژی و بروز فشارهای متغیر بر روی پمپ ها و بلوئر می گردد. در صورتیکه با استفاده از پمپ های دور متغیر می توان با حفظ فشار نسبتا ثابت به رژیم شستشوی بهینه دست یافت.
مهدی اعلمی عبدالله رشیدی مهرآبادی
افزایش جمعیت جوامع شهری، کاهش دسترسی به منابع آب، آلودگی های ناشی از تخلیه فاضلاب های شهری و صنعتی به محیط زیست و عملکرد نامناسب تصفیه خانه های فاضلاب در کاهش آلاینده های پساب های خروجی با عث شده است تا محققین در کنار توجه جدی به کارایی تصفیه خانه های فاضلاب و کنترل آلایندهای زیست محیطی به دنبال منابع جدید آبی با استانداردسازی پساب خروجی تصفیه خانه ها برای مصرف مجدد باشند. با توجه به اهمیت مسائل ذکر شده بر آن شدیم کارایی صافی های درشت دانه افقی را در یکی از عمده ترین روشهای تصفیه فاضلاب ( تصفیه به روش لجن فعال) به جای مخزن ته نشینی ثانویه مورد ارزیابی قرار دهیم. پایلوت مورد استفاده در این تحقیق با توجه به مطالعات گذشته پیرامون این صافی ها در صنعت آب طراحی و ساخته شد. این پایلوت شامل یک جعبه ساخته شده از ورق فولادی گالوانیزه به ابعاد 5/0*4/0*3/3 متر دارای سه محفظه اصلی با طول های 2/1، 1 و 9/0 متر که توسط صفحات مشبکی از یکدیگر جدا شده اند، می باشد. مواد فیلتری مورد استفاده در این صافی شن و گراول رودخانه ای می باشد. جهت تعیین راندمان حذف ذرات معلق جامد بیولوژیکی فاضلاب ورودی به صافی درشت دانه افقی، کارایی این صافی در نرخ های 5/0، 1، 5/1 و 2 متر بر ساعت مورد ارزیابی قرار گرفت که متوسط راندمان حذف در چهار نرخ آزمایش شده 25/99 درصد با انحراف معیار 4/0 اندازه گیری شده است. برای ارزیابی میزان تغلیظ لجن توسط صافی، لجن خروجی محفظه های اول، دوم و سوم صافی در نرخهای یاد شده از حیث میزان وجود ذرات معلق جامد بیولوژیکی در لجن خروجی این محفظه ها اندازه گیری شد. نتایج حاصل نشانگر وجود بیشترین راندمان حذف در محفظه اول می باشد بررسی عملکرد صافی درشت دانه افقی در حذف کلیفرم های کل و مدفوعی حاکی از راندمان حذف بیش از log13 بوده است که علیرغم این راندمان بالا با توجه به عدم دستیابی به استاندارد مقرر سازمان حفاظت محیط زیست استفاده از گندزدایی اجتناب ناپذیر نشان داده شده است. این تحقیق در مجموع عملکرد صافی های درشت دانه افقی را در مقایسه با کارایی مخازن ته نشینی ثانویه قابل قبول ارزیابی کرده و امکان سنجی جایگزینی این مخازن با صافی های درشت دانه افقی را منوط به انجام تحقیقات تکمیلی از حیث دستیابی به دانه بندی بهینه مصالح فیلتری، بررسی پتانسیل ایجاد بو در این صافی ها، دوره بهره برداری این صافی ها در تصفیه فاضلاب، هزینه های تأمین زمین، ساخت و بهره برداری این صافی در مقایسه با مخازن ته نشینی ثانویه، بررسی مشخصات لجن ته نشین شده، بررسی عملکرد لجن برگشتی صافی در مقایسه با لجن برگشتی مخزن ته نشینی ثانویه از حیث تأمین میکروارگانیزم های مورد نیاز حوض هوادهی و سایر موارد لازم و مرتبط، دانسته است.
نشمیل مولودزاده مجتبی فاضلی
مجتمع پتروشیمی شهید تندگویان تنها مجتمع پتروشیمی در منطقه ماهشهر است که دارای تصفیه خانه مجزا ازدیگر مراکز پتروشیمی منطقه ویژه می باشد. فرآیند تصفیه فاضلاب های صنعتی مجتمع پتروشیمی شهید تندگویان (stpc) به دلیل آلودگی نسبتا زیاد به روش ترکیبی”فیزیکی، شیمیائی و بیولوژیکی“ انجام می گیرد. تصفیه فاضلاب تولیدی در واحدهای تولیدکننده pet و pta به روش ترکیبی تصفیه فیزیکی (حذف روغن و ذرات جامد و متعادل سازی) و تصفیه بیولوژیکی (تصفیه بی هوازی و هوازی) انجام می شود. تصفیه فاضلاب واحدهای cta نیز به صورت فیزیکی- شیمیائی انجام می گردد. مخلوط این فاضلاب ها به همراه پساب های بهداشتی به صورت بیولوژیکی هوازی تصفیه شده و در نهایت پس از عبور از فیلتر شنی جهت آبیاری فضای سبز استفاده خواهد شد. تصفیه خانه این مجتمع یکی از بزرگترین تصفیه خانه های فاضلاب صنعتی در منطقه ماهشهرمی باشد که در شرایط طراحی، کیفیت جریان خروجی از این تصفیه خانه قابلیت استفاده در کشاورزی و همچنین پرورش اردک و ماهی را دارا می باشد؛ لیکن نوسانات کمی و کیفی پساب ورودی به این تصفیه خانه، مشکلات عدیده ای را برای این تصفیه خانه به وجود آورده است که مهمترین آن ایجاد نوسانات کیفی در جریان خروجی تصفیه خانه می باشد. در این تحقیق با ارزیابی پارامترهای کیفی پساب ورودی به تصفیه خانه مجتمع پتروشیمی شهید تندگویان و مقایسه آنها با مقادیر طراحی، نوسانات موجود در مقادیر هر یک از آنها و تأثیر این نوسانات بر راندمان عملکرد واحدهای مختلف تصفیه خانه و مشکلات مربوط به نوسانات کیفی جریان خروجی تصفیه خانه مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا فرآیند تحلیل در 5 مرحله به انجام رسیده است، که عبارتند از: 1) در مرحله اول کیفیت پساب های ورودی به تصفیه خانه، با انجام مطالعات آزمایشگاهی بر روی پارامترهای bod، cod، tss، ph و سایر پارامترهای مهم، مورد پایش قرار گرفته و با مقادیر طراحی مقایسه شدند؛ 2) سپس ممیزی cod در واحدهای مختلف تصفیه خانه و میزان حذف این پارامتر در واحدهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت؛ 3) در ادامه با استفاده ازتحلیل آماری ارتباط بین آلاینده های خروجی از تصفیه خانه و موجود در پساب های ورودی به صورت معادلات خطی و غیر خطی مورد بررسی قرار گرفت و بهترین معادله انتخاب شد؛ 4) پس از ارزیابی و تحلیل شرایط فعلی پساب ورودی به تصفیه خانه و نوسانات مربوط به آن، در مراحل چهار و پنج راه کارهایی جهت بهبود شرایط موجود ارائه گردید و به مرحله اجرا درآمد؛ با انجام تحلیل های مجدد پس از اعمال تغییرات و مقایسه آن با دوره های قبل ، تاثیرگذاری راه کار در جهت بهبود عملکرد سیستم بررسی شد. 5) در نهایت راه کارهای فرآیندی و مدیریتی جهت بهبود عملکرد تصفیه خانه به منظور دستیابی به مقادیر استاندارد ارایه گردید و پیشنهاداتی برای انجام مطالعات پایلوتی دیگر در آینده مطرح شد.
محمدرضا فلاح پور مجتبی فاضلی
فاضلاب های شهری و صنعتی حاوی مقدار زیادی آمونیاک (در مورد فاضلابهای شهری 40 تا80 میلیگرم در لیتر و در مورد فاضلابهای صنعتی بعضا تا 500 میلیگرم در لیتر) و مواد آلی از 200 میلیگرم در لیتر فاضلابهای شهری و تا بیش از 10000 میلیگرم در لیتر بعضی از فاضلابهای صنعتی می باشد. پساب خروجی تصفیه خانه های متعارف در این موارد حاوی غلظت بیش از حد استاندارد نیترات می باشد که باعث آلودگی آب های زیرزمینی و سطحی می شود؛ لذا ضرورت دارد از روشهای پیشرفته مانند فرآیند a2/o برای حذف نیترات در تصفیه خانه های فاضلاب کشور اقدام لازم صورت پذیرد. هرچند در برخی مراکز مانند فرودگاه مهرآباد در تهران، سیستمی جهت حذف ترکیبات مغذی فاضلاب فعالیت می نماید ، ولی متاسفانه در ایران نمونه قابل ذکری که از فرآیند اخیر در حذف ترکیبات نیتروژن و فسفر از فاضلاب شهری بهره می برند وجود ندارد؛ لذا این فرآیند با هدف تشریح و توجیه عملیاتی شدن چنین فرآیندهایی در تصفیه خانه های شهرهای مختلف کشور و به عنوان یک راه حل از میان دهها راه حل کاهش ترکیبات مغذی بخصوص نیترات در منابع آب زیرزمینی ارائه می گردد. در انجام این روش باید توجه داشت پساب خروجی که وارد حوض ته نشینی ثانویه می گردد حاوی حداقل گاز n2 باشد تا از بلند شدن لجن جلوگیری گردد. در این پژوهش استفاده از فرآیند a2/o برای حذف نیترات و فسفات بکار گرفته شده است. همچنین برای ارزیابی اثر آن بر راندمان حذف کربن آلی (اثر مثبت یا منفی) نیز آزمایشات لازم صورت گرفت. در این روش ابتدا فاضلاب وارد حوض آنوکسیک و سپس حوض هوازی می شود که با تکرار مراحل هوازی و بیهوازی، فرآیندهای نیتریفیکاسیون و دینیتریفیکاسیون انجام و نهایتاً نیتروژن آمونیاکی تبدیل به گاز نیتروژن و از سیستم خارج می گردد. در فاز بیهوازی نیز ترکیبات سخت تجزیه پذیر فسفر به فسفات تبدیل شده و در فاز هوازی همراه با لجن فاضلاب از سیستم خارج می شود. طی آزمایشهای پایلوتی صورت گرفته در آزمایشگاه گروه مهندسی آب و فاضلاب دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور)، اهم نتایج که حذف ترکیبات نیتروژن، فسفر، bod، cod می باشد، در قسمتهای مختلف تصفیه مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج کسب شده نشان می دهد که دستیابی به راندمان حذف تا حدود 80 درصد بسرعت و با صرف انرژی نسبتا پایینی امکان پذیر است درحالیکه درصورتیکه نیاز به راندمان حذف bod بالای 90 درصد باشد مدت هوادهی حدود 10 تا 14 ساعت خواهد بود. علاوه بر آن در مورد میزان تکرارها بین فاز هوازی وآنوکسیک می توان گفت هرچند تغییر بین این دو فاز می تواند تا حدی راندمان تصفیه را تغییر دهد ولی اثر نسبت مدت زمان فاز هوازی به فاز آنوکسیک بیشتر است. به عنوان نمونه با 3 بار تکراربین فازهای هوازی و آنوکسیک و 12 ساعت هوادهی (نسبت مدت زمان فاز هوازی به آنوکسیک بطور متوسط 4) راندمان تصفیه 91 درصد و با همان 3 بار تکرار ولی 9 ساعت هوادهی (نسبت مدت زمان فاز هوازی به آنوکسیک برابر یک) راندمان حذف 75 درصد بدست آمد.