در این روش فاضلاب وارد یک راکتور می شود . در راکتور ترکیبات نامطلوب از فاضلاب خارج می شود و سپس تخلیه، هوادهی و زلال سازی در یک راکتور تنها صورت می گیرد کاربرد این سیستم برای جریان ورودی با محدوده ی وسیع از بارگذاری مواد آلی،برای مواردی که نیاز اپراتور کم باشد ،برای سیستم های با کنترل شدید نسبت به جریان خروجی( به خصوص در حذف مواد آلی ) و برای جوامع کوچک تا متوسط می باشد این سیستم دارای مزایای بسیاری از جمله نیاز به فضای کم ، حذف بسیاری از هزینه ها با حذف زلال ساز و سایر تجهیزات و وقوع همزمان نیتریفیکاسیون و دینیتریفیکاسیون و کاهش فسفر و نیترو‍‍ژن می باشد در این تحقیق، مطالعه به منظور حذف کربن و ازت و فسفر در مقیاس پایلوت در تصفیه خانه فاضلاب شهرک اکباتان تهران صورت گرفته است جهت انجام تحقیق از پایلوت با حجم کلی 840 لیتر و مخزن تغذیه 300 لیتری استفاده شده است این پایلوت شامل مخزن تغذیه ، مخزن هوادهی و مخزن ته نشینی میباشد که در تصفیه خانه فاضلاب شهرک اکباتان تهران مستقر شده است به منظور بررسی سیستم ، 10 نمونه فاضلاب برای مطالعه زمان ماند هیدرولیکی در مخازن هوادهی از 4ساعت تا 8 ساعت و ته نشینی از 1ساعت تا3 ساعت مورد مطالعه و آزمایش قرار گرفت با توجه به نتایج آزمایش زمان ماند هیدرولیکی در مخزن هوادهی 6 ساعت و مخزن ته نشینی 1 تا2 ساعت بر آورد شد برای مطالعه زمان پر کردنمخزن در زمان ماند هیدرولیکی بهینه مخازن هوادهی و ته نشینی،10 نمونه فاضلاب مورد مطالعه و آزمایش قرار گرفت، که زمان پر کردن بهینه در محدوده 1 تا 2 ساعت بر آورد شد

روش sbr یک نوع سیستم لجن فعال برای تصفیه فاضلاب است که بر اساس قاعده پر و تخلیه و شامل 5 مرحله می باشد، پرشدن، واکنش، ته نشینی، تخلیه و سکون (آزاد). این مراحل می توانند برای کاربردهای عملی متفاوت تغییر داده شوند. sbr به فضای کمی احتیاج دارد و در این روش نیتریفیکاسیون ، دی نیتریفیکاسیون و حذف فسفر همزمان اتفاق می افتد.در این تحقیق ، مطالعه به منظور حذف کربن ، ازت و فسفر با روش sbr در تصفیه خانه اکباتان تهران صورت گرفته است و نتایج آن با سیستم بیولاک مقایسه گردیده است. برای انجام این فرایند حذف، انجام آزمایشات 8 ماه به طول انجامید ، نتایج براساس اثرات پارامترهای متعددی مانند دبی، زمان ماند سلولی، هوادهی و غیره بدست آمده اند. برای تاثیر هریک از پارامتر‏های مذکور سه نمونه گرفته شد و هوادهی بین 2 تا 8 ساعت ، و زمان ته نشینی بین 1 تا 3 ساعت میباشد.در این قسمت برای فاضلاب شهری بهترین زمان هوادهی 6 ساعت است ، زمان پرشدن 1 ساعت و زمان ته نشینی 3 ساعت و برای فاضلاب صنعتی بهترین زمان هوادهی 24 ساعت می‏باشد.بر طبق نتایج آزمایشات درصد حذف تمام شاخص های آلودگی در فاضلاب شهری بالای 90 درصد است.

در این پایان نامه ما ابتدا تکمامی روشهای تصفیه فاضلاب نفتی را بررسی کردیم و سپس با استفاده از بهینه یابی پویا و نرم افزار مطلب توانستیم ترکیب یا روش بهینه را بدست آوریم.

اکثر تصفیه خانه های فاضلاب موجود در میهن عزیزمان ایران تصفیه فاضلاب را به روش لجن فعال انجام می دهند. پدیده بالکینگ یا حجیم شدن لجن در ته نشینی ثانویه و نیاز به فضای بسیار زیاد جهت احداث تصفیه خانه، اعمال روش تصفیه پیشرفته مانند فیلتراسیون، کلرزنی و ... جهت استفاده مجدد از پساب خروجی از مشکلات عمده این روش می باشد. در این راستا، امروزه روش mbr (بیوراکتور غشایی) که ترکیبی از فیلتراسیون غشایی و لجن فعال می باشد و دارای مزایای بسیار (از جمله کیفیت پساب خروجی و جانمایی کوچک) مورد توجه گرفته است. لذا در این تحقیق به منظور بهینه سازی تصفیه فاضلاب شهری تهران با هدف بازیافت پساب با استفاده از روش mbr در مقیاس پایلوت در تصفیه خانه شهرک اکباتان در یک دوره زمانی 5 ماهه مورد مطالعه قرار گرفت. حجم تقریبی پایلوت 900 لیتر و غشای hollow fiber به منظور مطالعه اثر زمانهای ماند هیدرولیکی گوناگون و اثر نرخ هوادهی ضعیف و متوسط در روش mbr و حذف آلاینده های مختلف فاضلاب مانند bod ، cod ، tkn ، tp ، tss و آمونیوم، چهار زمان ماند 3و4و5و6 ساعت مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج آزمایشات، زمان ماند هیدرولیکی بهینه جهت حذف آلاینده های مذکور حدود 5 ساعت با هوادهی متوسط برآورد گردید که راندمان حذف آلاینده ها : bod 95.6درصد، cod 97.1 درصد، آمونیوم 95.2 درصد، tkn 93.7 درصد، tp 56 درصد و میزان tss خروجی کمتر از mg/lit 1 حاصل گردید.

آب نیاز اصلی برای زندگی بشر است. در طول سالهای گذشته با توجه به کمبود آب، اغلب آبهای سطحی مهار شده است. این کار با احداث سدها توسط بشر بر روی رودخانه ها صورت گرفته است. اما نگهداری از آب مخزن سد مساله ای است که در ابتدا بدان توجه نشده است. بنابراین آب موجود در مخازن سدها با گذشت زمان کیفیت خود را از دست می دهد تا جایی که حتی برای تصفیه کردن هم مقرون به صرفه نیست. در دریاچه ها وضعیت کمی متفاوت است. به دلیل سرعتهای پایین جریان آب، مساله مغذی شدن شکل می گیرد. بنابراین پیش بینی وضعیت کیفی آینده یک مخزن یا دریاچه مساله مهمی است. این کار با مدلسازی کیفی آب در مخازن و مدلسازی اوتریفیکیشن یا مغذی شدن در دریاچه ها عملی است. در این پایان نامه یک مدل کیفی آب برای پیش بینی پارامترهای کیفیت آب در آینده توسعه و با اطلاعات مناطق مورد مطالعه کالیبره شده است. درجه حرارت، اکسیژن محلول، نیتروژن ( آمونیاک و نیترات)، فسفر به عنوان پارامترهای کیفی آب انتخاب شده اند. فیتوپلانکتونها و زوپلانکتونها هم برای دریاچه ها و مغذی شدنشان به عنوان پارامتر کیفی محسوب می شوند که در نظر گرفته شده اند. پارامترهای کیفی به صورت غلظت و پارامترهای مربوط به فیتوپلانکتون و زوپلانکتون به صورت غلظت و جمعیت بررسی شده اند و پیش بینی انجام گرفته است. معادلات انتقال جرم و پخش و انتقال برای محاسبه تغییر پارامترهای کیفی در آب استفاده شده است. مقادیر چشمه و چاه مربوط به هر پارامتر به صورت مفصل بحث و انتخاب شده است. برای حل این معادلات از روش حجم محدود استفاده شده است. دو منطقه برای مطالعه کیفیت آب انتخاب شده است. یکی مخزن شماره 1 چاه نیمه های سیستان در نزدیکی مرز افغانستان و در منطقه سیستان که به عنوان دریاچه در حال مغذی شدن مطالعه شده و دومی مخزن سد پیشین در نزدیکی مرز پاکستان و در بلوچستان جنوبی به عنوان مخزن سد با مشکلات کیفی در نظر گرفته شده اند. در هر دو این مخازن مشکل کیفی وجود دارد که در پایان نامه به تفصیل در مورد آن بحث شده است. اندازه گیریهای آزمایشگاهی توسط شخص دانشجو در محلهای مورد مطالعه به مدت یک سال و در چهار فصل انجام شده است. نمونه گیری، اندازه گیری پارامترهای در محل و انتقال نمونه ها به آزمایشگاه آب و فاضلاب روستایی شهرستان زاهدان نیز در این مدت انجام و نتایج این آزمایشها در پایان نامه آمده و موجود است.

چکیده غشاها یکی از روش های فیزیکی کارآمد در حذف ذرات آب و فاضلاب هستند.از پرکاربردترین غشاهای مورد استفاده در تصفیه ی آب غشاهای نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس می باشند که عملکرد قابل توجهی در حذف ذرات با مقیاس نانو از خود نشان داده اند.به همین جهت در حذف نمک های محلول و سایر ذرات از آب، مورد استفاده ی وسیعی قرار گرفته اند.در این پژوهش حذف املاح محلول آب مورد استفاده ی بویلرها توسط فرآیند نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس و بررسی عملکرد این دو سیستم در مقیاس پایلوت مورد مطالعه قرار گرفته است. تأثیر فشار انتقالی،میزان املاح محلول در آب خوراک و درجه ی اسیدی یا بازی آب بر غلظت املاح محلول جریان نفوذی،دبی خروجی و راندمان حذف املاح محلول آب مورد بررسی قرار گرفته ونتایج به دست آمده از آزمایشات مورد تحلیل قرار گرفته و سیستم های نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس در کاهش املاح محلول آب مورد استفاده در بویلرها مورد مقایسه قرار گرفته اند. در پایان با توجه به نمودارهایی که بر اساس نتایج آزمایشگاهی رسم گردیده اند و همچنین به کمک یک برنامه ی نرم افزاری فشار بهینه ی هر سیستم و نیز روش بهینه تعیین شده است. کلمات کلیدی نانوفیلتراسیون،اسمز معکوس،املاح محلول آب،بویلر،فشار بهینه

تعداد بسیار زیادی از تصفیه خانه های ایران از نوع لجن فعال می باشند. اکثر این تصفیه خانه ها بار آلی بیش از میزان پیش بینی شده دریافت می نمایند و بهره وری پایینی در تصفیه این نوع پساب ورودی دارند. در ضمن در موارد خاص مانند همجواری مراکز صنعتی و مسکونی مانند شهرک های صنعتی پساب صنایع و پساب شهری گاها در یک شبکه جمع آوری تخلیه میگردند که در نتیجه بار آلی بالایی را ایجاد می نمایند. جهت مواجهه با این مسایل و بهبود عملکرد سیستم های لجن فعال در این پژوهش از پیش تصفیه بیهوازی uasb و ته نشینی غشایی در سیستم mbr مورد بهره برداری و بررسی قرار گرفته است. ضمنا با توجه به تنوع دمایی در شرایط بهره برداری تصفیه خانه های فاضلاب کشور و حساسیت سیستم های بیولوژیکی به تغییرات دمایی عملکرد سیستم فوق در دماهای سرد و گرم مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی این سیستم پایلوتی در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شد و در محل تصفیه خانه اکباتان تهران نصب و راه اندازی گردید.این پایلوت شامل یک راکتور uasb به عنوان پیش تصفیه و یک راکتور mbr (به جای سیستم لجن فعال) می باشد. بخشی از لجن تولیدی مازاد در سیستم mbr به ورودی uasb برگردانده می شد. خوراک ورودی سیستم پساب ورودی تلغیظ شده تصفیه خانه اکباتان به کمک ملاس و شیر خشک بوده است. غلظت ورودی cod در محدوده 600 تا 2400 میلی گرم بر لیتر متغیر بود که بازدهی حذف بالای 98% و بازدهی کاهش تولید لجن در حدود 90% بدست آمد. همچنین مشکلات بهره برداری مانند تورم لجن به حداقل رسید و با توجه به استفاده از جداسازی غشایی به جای ته نشینی ثانویه کیفیت بسیار بالای خروجی حاصل گردید. همچنین ظرفیت سیستم فوق 5 برابر سیستم های لجن فعال متعارف می باشد. در این مطالعه نشان داده شد زمان ماند بهینه برای راکتور uasb 4 ساعت می باشد. ضمنا بار آلی ورودی بهینه سیستم نیز در بازه 2/7 تا 8/10 kgcod/m3.d بدست آمد. ضمنا سیستم نسبت به تغییرات دمایی عملکرد قابل قبولی داشت و با کاهش دما از 30 به 20 دجه سانتی گراد تنها حدود 15% کاهش راندمان در سیستم uasb مشاهده شد که این مساله نیز با تصفیه تکمیلی انجام شده در سیستم mbr کاملا مرتفع شده و کل سیستم تقریبا با همان راندمان قبلی عمل نمود. کلمات کلیدی: فاضلاب شهری غنی شده, mbr ,uasb , cod , تغییرات دمایی, کاهش لجن مازاد

رشد جمعیت درجهان عموماً بالاخص در جهان سوم و محدودیت محیط و زمین برای زندگی، انسان ها را وادار ساخته است که از طبیعت و هر آنچه در آن وجود دارد با دقت و احتیاط کامل استفاده نمایند. پساب های صنعتی در اثر فعالیت های صنعتی و یا از منابع صنعتی و در طول مراحل مختلف تولید بوجود می آیند و اغلب از خطرناک ترین نوع فاضلاب ها هستند. تخلیه پساب های این صنایع در منابع آبی، باعث از بین رفتن حاصلخیزی خاک، ایجاد مسمومیت در آبزیان و حیات وحش می گردد. همچنین این پساب ها موجب کاهش شدید اکسیژن محلول در آب و جلوگیری از تبادل اکسیژن اتمسفر و محیط آبی می شود. هدف از این پژوهش تعیین روش بهینه تصفیه لجن از لحاظ فنی و اقتصادی در جهت کاهش هزینه های مربوط به تصفیه خانه فاضلاب می باشد. در این پژوهش ابتدا به بررسی فاضلاب نفتی و روش های مختلف تصفیه لجن پرداخته شده است. در مرحله بعد گزینه هایی که در تصفیه لجن از لحاظ فنی در سطح بالاتری بودند انتخاب و برای هر واحد توسط برنامه نویسی توابع هزینه بدست آمد. سپس بهینه یابی دینامیکی برای واحد ها با توجه به توابع هزینه برنامه نویسی گردید. برای برنامه نویسی دینامیکی از الگوریتم dijkstra استفاده شده است.

فناوری غشایی یکی از روش های نوین تصفیه آب و پساب برای دستیابی به خلوص بالا، تامین آب آشامیدنی مناسب و جلوگیری از ورود آب های آلوده به محیط زیست است. با ورود نانولوله های کربنی (cnt) به عرصه علم و فناوری و با توجه به مشخصات منحصربفرد آنها، تحقیقات فراوانی برای تهیه اجسام و ابزار بزرگی که کاملا خواص یک نانولوله کربنی تنها را داشته باشند، صورت گرفته و در حال انجام است. با توجه به اهمیت مقدار مصرف انرژی در فرآیندهای غشایی و اثبات انتقال سریع سیالات از داخل نانولوله های کربنی، استفاده از غشاهای نانولوله کربنی به عنوان جایگزین غشاهای متداول به منظور پاکسازی آب های آلوده به نفت و فلزات سنگین در این تحقیق مورد نظر بوده است. در این تحقیق، نانولوله های کربنی مرتب عمودی (va-cnt) با استفاده از فرآیند رونشست بخار شیمیایی به کمک شناورسازی کاتالـیست (fccvd) به طول 1/1 میلیمتر تهیه شده اند. تصاویر sem تشکیل نانولوله های موازی به قطـر 40±120 نانـومتر را نشان می دهند. با استفاده از تصاویر tem، قطـر داخلی نانولـولـه های چند جـداره بین 8 تا 16 نانومتر تعیین شده است. پـس از خـالص سـازی نانولوله ها، عملیات استحـکام بخشی با اسـتفاده از محـلول مقـاوم کننده پلی استایرن- تولوئن انجـام شد. برای اولیـن بار کـارایی این غـشاء طـی یک فرآیند فیلتراسـیون فشار پایین به منظور حذف فلزات سنگین (کروم، کادمیوم و سرب) و آلودگی های نفتی مورد بررسی قرار گرفت. با وجود آنکه سایز حفرات، این غشاء آنرا در زمره غشاهای اولترافیلتراسیون قرار می دهد، این غشاء قادر به حذف پارامترهای tph (بیش از 9/99 درصد)، کروم (حداکثر 76 درصد)، کادمیوم (حداکثر 8/82 درصد) و سرب (حداکثر 6/86 درصد) است. بازگشت یون ها و غربالگری الکترواستاتیکی در دهانه نانولوله ها از مهمترین عوامل حذف آلاینده ها هستند. این غشاء در مقایسه با غشاهای اسمزمعکوس از شار عبوری بالاتـری بـرخـوردار بـوده و در مقـابل درصـد حذف کمتری دارد. مشاهده ها نشان دادند الگوی هیگن- پویسلی و ضرایب دمایی ارائه شده برای پیشگویی شار عبوری، برخلاف سایر غشاهای متخلخل، قادر به پیشگویی جریان در غشاء نانولوله کربنی نیستند. رابطه هیگن- پویسلی اصلاح شده برای پیشگویی دبی غشاء این تحقیق پیشنهاد شد. مسیر دستیابی به کاربردهای صنعتی این غشاها ممکن است طولانی و صعب العبور باشد و از لحاظ اقتصادی برای کاربرد در مقیاس بزرگ مقرون به صرفه نباشند، اما به نظر می رسد می توانند برای دستیابی به درصد حذف های بالا و جداسـازی مولـکول های ارزشمند، گسترش یابند.

هیدروکربن های نفتی از عمده ترین آلاینده های اکوسیستم آبی و خاکی در سراسر دنیا محسوب می گردند. از آنجایی که هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای (pahs) به عنوان یک ماده مضر دارای خاصیت سرطان زایی بالا بوده و سلامت جامعه را تهدید می نماید، حذف آنها از آب های زیرزمینی ضروری است. پاکسازی آلودگی نفتی به روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی انجام می پذیرد. روش های متعددی جهت کاهش آثار زیست محیطی آلودگی نفتی توسعه یافته است، اما مطالعه بر روی روش های ساده، سریع و ارزان قیمت در این زمینه ضروری می باشد. در تحقیق حاضر در راستای بررسی فرآیندهای موثر بر کاهش آلودگی نفتی، مطالعه بر روی روشهای جذب سطحی با استفاده از جاذب های طبیعی مختلف انجام گرفت. این پژوهش در سه مرحله انجام گرفت: در اولین گام، به شناخت سیستم پالایشگاه پرداخته و در ادامه عملکرد بخش بازیافت آب مورد ارزیابی اجمالی قرار گرفت. در گام دوم، مطالعات پایلوت بر روی بهینه سازی روش جذب سطحی با استفاده از جاذب های پودر تالک، خاک اره، بنتونیت، کربن اکتیو و سبوس برنج صورت پذیرفته و توانایی خاک منطقه در جذب هیدروکربن های آروماتیک چند حلقه ای نیز مورد سنجش قرار گرفت. جهت انجام این سری از مطالعات، پسابی حاوی ترکیبات pahs سنتز گردید و در پایلوتی به شکل مکعب مستطیل که دارای یک صفحه مشبک به عنوان زهکش بوده، از روی ستونی از جاذب های ذکر شده با وزن و ارتفاع مشخص به مدت 4 ساعت با بار سطحی و شرایط کاملاً ثابت عبور داده شد. غلظت ترکیبات pahs در نمونه هایی که از خروجی پایلوت در فواصل زمانی 30 دقیقه، مورد سنجش قرار گرفت و در گام آخر از نرم افزار hydrus جهت مدلسازی تغییرات غلظت ترکیبات pahs استفاده گردید. با توجه به نتایج آزمایشات، حداکثر درصد جذب ترکیبات pahs بر روی جاذب های مورد استفاده به میزان 79/87 < 14/89 < 48/89 < 75/90 < 37/91 < 95/93 محاسبه گردید که به ترتیب مربوط به جاذب های؛ خاک اره < پودر تالک < خاک منطقه < سبوس برنج < کربن اکتیو < مخلوط بنتونیت و کربن اکتیو می باشد. سپس جهت درک واقعی رفتار سیستم، با استفاده از معادلات فروندلیخ و لانگمویر مدلسازی فرآیند جذب صورت گرفت و نتایج نشان داد، مدل جذبی فروندلیخ دارای بالاترین توجیه در فرآیند جذب ترکیبات pahs می باشد. نتایج مربوط به بخش مدلسازی نیز بیانگر آن بود که داده های آزمایشگاهی با داده های حاصل از مدل مطابقت خوبی دارد.

رهاسازی مواد آنتی بیوتیکی در محیط زیست خسارات جبران ناپذیری را به محیط زیست اعم از آب و خاک وارد میکنند. تخلیه و انتشار پسابهای آلوده به مواد دارویی که توسط کارخانجات سازنده صورت میگیرد ،ضمن داشتن آثار منفی در اکوسیستم آبی و خاکی ، سبب افزایش مقاومت باکتریهای بیماری زا نسبت به ترکیبات آنتی باکتریال شده که این امر سبب کاهش تاثیر روش درمانی توسط آنتی بیوتیکها میگردد . جلوگیری از به هدر رفتن آنتی بیوتیکها حین فرایند تولید و بازگرداندن آنها در صرفه جویی هزینه های تولید موثر بوده و یک راه حل مناسب از دیدگاه زیست محیطی می باشد.در این تحقیق جداسازی سفیکسیم از پساب دارویی توسط غشاء ها مورد بررسی قرار گرفته است . جهت انجام این آزمایشها ابتدا کشت میکروبی بروی پساب انجام گرفت و تمامی باکتریها بعلت غلظت بالای سفیکسیم از بین رفته وبعد از چند روز هیچگونه باکتری در محیط وجود نداشت سپس دو غشای نانو فیلتر (nf90-4040) و اسمز معکوس (bw30-4040) بکار گرفته وبطور جداگانه مورد بررسی قرار میگیرد . اثر پارامترهای عملیاتی مثل فشار ، دما و ph بروی بازده و شار تراویده ، آزمایش گردیده است . با توجه به نتایج آزمایشات انجام شده فشار و ph دو عامل مهم در راندمان غشاء ها ارزیابیشد. درصد حذف سفیکسیم در غشاء نانوفیلتر 93% و در غشاء اسمز معکوس تا 98% و شار ثابت و پایداری را بروی پساب دارویی نشان میدهد. فشار عملیاتی 11 بار در غشاء نانو و 15 بار در غشای اسمز معکوس در ph=4 و دمای 23-26 درجه سانتیگراد ارزیابی گردید .پساب مورد آزمایش با غلظت 270 ppm تا حدود 600 ppm در غشاء نانو و 900ppm در غشاء اسمز تغلیظ گردید.در غلظتهای بالا پدیده قطبش غلظت دیده شد که از عملکرد غشاء می کاهد لذا بهتر است از کار در غلظتهای بالا اجتناب کرد.

با توجه به تنوع روشهای مختلف تصفیه در اجتماعات، انتخاب بهترین گزینه تصفیه به شرایط مختلفی ازجمله جمعیت، کیفیت و کمیت منابع آب بستگی دارد. طراحی تصفیه خانه های آب بر اساس کیفیت آب خام و استانداردهای کیفیت آب مصرفی اعم از شرب و صنعت است. زلال سازی مهمترین مرحله از مراحل تصفیه آب در یک تصفیه خانه متعارف آب سطحی است. در تصفیه خانه های با ظرفیت بالا معمولا واحدهای لخته سازی و ته نشینی در یک واحد در نظر گرفته میشوند و به همین منظور از حوضهای ته نشینی مرکب استفاده می گردد، در این حوضها از تماس دوباره لجن برای افزایش بهره وری ته نشینی مواد معلق استفاده میگردد . پولساتورازجمله واحدهای تصفیه خانه های آب است، که در زمره حوضهای ته نشینی مرکب با پتوی لجن (sludge blanket) دسته بندی می شود. هدف از انجام این تحقیق در مرحله اول بررسی تاثیر تغییرات دبی و تغییرات کدورت ورودی در دبی مشخص بر روی راندمان حذف کدورت و در مرحله بعد بررسی تاثیر غلظت آهک بر راندمان حذف سختی و tds در پولساتور ها است. روش انجام این تحقیق آزمایشگاهی به این صورت است که بررسی متغیر ها در پایلوتی از جنس پلکسی گلاس و ابعاد 7 7 27 سانتی متر انجام می شود. برای ایجاد خلاء از پمپ خلاء و برای تغییر ارتفاع مکش از شیرهای برقی معمولی ومعکوس استفاده شده است. نتایج آزمایش نشان داد که با افزایش کدورت ورودی از ntu 67 به ntu 2777 در هر دبی راندمان حذف کدورت، از راندمان حدود 7 درصد به راندمان بالای 07 درصد می رسد که دلیل آن افزایش کیفیت وضخامت پتوی لجن است و در مرحله دوم با افزایش غلظت آهک در دبی وکدورت ورودی مشخص، سختی آب کاهش و tds و ec آب افزایش می یابد که به دلیل تشکیل رسوب بی کربنات کلسیم می باشد.

پساب های صنعتی در اثر فعالیت های صنعتی و یا از منابع صنعتی و در مراحل مختلف تولید بوجود می آیند واغلب ازخطرناکترین نوع فاضلاب ها هستند.از این جهت پساب های صنعتی دارای اهمیت زیست محیطی بالایی هستند. به علاوه در کشورهایی که دچار کم آبی هستند بازیافت فاضلاب ها اهمیت دو چندان دارد. پالایشگاه ها از مراکز پرمصرف آب هستند که در ایران اغلب در مجاورت شهرهای بزرگ و حتی در برخی مواقع در داخل شهرها قرار دارند. در این واحد های صنعتی اگر در طراحی و بهره برداری به حفظ محیط زیست توجه نشود علاوه بر مشکلات زیست محیطی مربوط به آلودگی هوا و خاک ، موجب آلودگی آبهای سطحی و زیر زمینی نیز می گردد .در این پایان نامه به بررسی عملکرد سیستم دیسک دوار بیولوژیکی تجهیز شده به واحد ته نشینی ثانویه، خط برگشت و هوادهی فاضلاب برگشتی پرداخته شده است. نتایج مطالعات بر روی سیستم با اعمال بارگذاری هیدرولیکی 0.01 m3/(m2.d) و 0.03 m3/(m2.d) گویای راندمان حذف ماکزیمم مطلوب 95 درصد شاخص آلایندگی cod و 91 درصد حذف جامدات معلق با غلظت متوسط cod ورودی 620mg/l به سیستم در دوره راه اندازی اولیه و راندمان قابل قبول حدود 95 درصد حذف scod در طول run های دوگانه با غلظت های tcod ورودی 1120mg/l وscodمعادل mg/l 344 در run1 و غلظت tcod ورودی 2200mg/l و scod معادل 320mg/l در run2 در این سیستم بوده که در مقایسه با سیستم های بیولوژیکی بکاررفته در حیطه فاضلاب های نفتی و یا سایر سیستم های دیسک دوار بیولوژیکی متعارف ، راندمان حذف بسیار مطلوب تری حاصل گشته است .

در سال های اخیر با توجه به کاهش چشمگیر منابع تولید انرژی در جهان، تمرکز بیش‎تری بر استفاده از انرژی های تجدید پذیر و محلی بوده است که این بازیافت انرژی خود را در تصفیه خانه های فاضلاب نیز نشان داده است. یکی از راه حل های پیشنهادی در این مورد استفاده از بیوگاز جهت کاهش وابستگی به انرژی های نفتی و سوخت های فسیلی می باشد. در این پژوهش تولید بیوگاز و دریافت گاز متان از لجن حاصل از تصفیه‎ی فاضلاب های نفتی با استفاده از رشد چسبیده توسط راکتور rbc، طی فرآیند بی هوازی مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته است. پژوهش در مقیاس پایلوت راکتور rbc در دمای ?c 34 و ph در بازه ی 7-5/7، شامل واحد بی هوازی ناپیوسته با حجم 46 لیتر می باشد. لجن خام ورودی به پایلوت از لجن برگشتی به حوض هوادهی در واحد پساب پالایشگاه نفت تهران تامین شده است. پایلوت در حدود 5 ماه مورد بهره برداری قرار گرفته و در این زمان آزمایش های لازم روی لجن در جهت تولید بیش ترین مقدار بیوگاز طی مراحل مختلف انجام پذیرفته است. پی آمد به دست آمده از این پژوهش نشان می دهد که حداکثر مقدار بیوگاز تولیدی برای cod های mg/l 1100، 9400و 43000 در زمان های 18، 19 و 14 روز به ترتیب برابر ml 73، 5/677 و 400 بوده است که این اعداد کاملا تجربی بوده و در طول آزمایش حاصل شده اند. متان موجود در بیوگاز تولیدی نیز حدود 45-58 % می باشد. دستگاه همچنین بازده حذف cod برای برای cod های mg/l 1100، 9400و 43000، به ترتیب برابر 7/53%، 4/52% و 2/76% داشته است. از آن‎جایی که در این پژوهش یافتن cod بهینه در تولید گاز مد نظر است، cod بهینه mg/l 9400 می باشد. به علاوه افزایش در سرعت چرخش دیسک ها تا rpm 6 (دور در دقیقه)، برای cod mg/l 9400 زمان دستیابی به بیش‎ترین مقدار بیوگاز را از 19 به 15 روز کاهش داد. علاوه بر این، برای آزمایشات از طریق معادلات مدل های مونود، grau، stover-kincannon و مدل درجه ی اول حذف سوبسترا، ضرایب بیوسینتیک به دست آمد و مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت و مقایسه ای بین مدل های تعریف شده انجام شد، که از میان آن ها مدل اصلاح شده ی stover-kincannon مناسب ترین مدل برای راکتور rbc شناخته شده است و سرعت حذف حداکثر برابر gl-1d-1 51/2 بوده است.

تخلیه پساب فاضلاب شهری به آب های سطحی یا زیرزمینی برای محیط زیست بسیار خطرناک می باشد. ترکیبات دارای نیتروژن و فسفر در محیط های آبی اثراتی دارند (عمدتا سمیت آمونیاک، رشد زیاد گیاهان آبزی و ایجاد پدیده اوتریفیکاسیون، آلودگی آب های زیرزمینی به نیترات و بیماری های ناشی از مصرف آب های آلوده به نیترات) که باعث شده محدودیت هایی در غلظت این ترکیبات در پساب های ورودی به محیط آب های پذیرنده اعمال گردد. لذا در این تحقیق روش هوازی-بی هوازی a2/o با توجه به کارایی آن در رساندن کیفیت پساب به میزان مطلوب پیشنهاد شده است. در ابتدای تحقیق اصول حذف نیتروژن و فسفر در فاضلاب شهری و سپس مبانی طراحی و بهره-برداری از تأسیسات حذف بیولوژیکی نیتروژن و فسفر مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه به منظور انجام تحقیقات و مطالعات آزمایشگاهی پایلوت a2/o که به ترتیب شامل مخازن بی هوازی، انوکسیک، هوادهی و حوض ته نشینی می باشد جهت شبیه سازی با شرایط واقعی در تصفیه خانه فاضلاب شهرک اکباتان تهران مستقر شده است و هدف اصلی آن بررسی اثر تغییرات زمان ماند بر حذف نیترات، آمونیاک و فسفر و تغییرات میزان برگشت مایع مخلوط بر حذف نیترات می باشد. جهت بررسی روند حذف مواد مغذی آزمایشات در یک دوره زمانی 3 ماهه در 5 زمان ماند هیدرولیکی (hrt) 4 تا 12 ساعت با در صد برگشت مایع مخلوط به میزان 75 درصد انجام شده است. طی این آزمایشات زمان ماند هوادهی بهینه در زمان 8 ساعت بدست آمد که در این زمان، راندمان حذف cod %96 (غلظت خروجی mg/l 9)، راندمان حذف آمونیاک %95 (غلظت خروجی mg/l 87/0) و راندمان حذف فسفر %79 (غلظت خروجی mg/l 1/2) بدست آمد. همچنین با تغییر در میزان درصد برگشت مایع مخلوط در زمان ماند 8 ساعت، میزان بهینه این مقدار برای حذف نیترات در حدود 180 تا 200 درصد حاصل شد. از سوی دیگر با توجه به نسبت ناکافی tbod/tp که باعث راندمان پایین حذف فسفر است، حذف شیمیایی به کمک کلرید آهن (iii) نیز انجام شده است. مقدار بهینه کلرید آهن در این تحقیق mg/l 4/10 به ازای حذف mg/l1 فسفر بدست آمد که در این مقدار، غلظت فسفر خروجی با راندمان %97 به mg/l 31/0 کاهش یافت.

این پژوهش به منظور بررسی تاثیر فرآیندهای موثر بر حرکت آلاینده‎های نفتی (pahs) در پروفیل خاکی با جریان ناماندگار در ناحی? غیر اشباع خاک و الگوسازی ریاضی آن انجام شده است. با توجه به ماندگاری و مخاطره انگیز بودن آلاینده‎های نفتی، نشت این مواد به محیط زیست تبدیل به یکی از چالش‎های بزرگ گردیده است. یکی از مناطق کشور که با حجم گسترد? نشت مواد نفتی روبرو می‎باشد، محدود? پالایشگاه تهران است که نشت مواد و فاضلاب‎های نفتی پتانسیل بالقوه‎ای جهت تخریب منابع آب زیرزمینی و خاک را ایجاد نموده است. در این پژوهش در ابتدا با استفاده از مبانی حاکم بر حرکت آلاینده در محیط و با فرض انتقال یک بعدی قائم ماده در محیط متخلخل با منظور نمودن انتقال، انتشار، جذب سطحی، تبخیر و تجزی? بیولوژیکی معادل? کلی حرکت آب در خاک بررسی گردیده و سپس با استفاده از روش تقریبی اختلاف محدود معادلات گسسته سازی و با بکارگیری زبان برنامه نویسی fortran حل گردیده است. در نهایت با توجه به نتایج بدست آمده از غلظت آلاینده‎ها در 6 چاه مشاهده‎ای منطقه مورد مطالعه و الگوسازی آن میزان تاثیر هر یک از فرآیندهای یاد شده مورد بررسی قرار گرفته؛ و مشخص شده است که با توجه به ویژگی‎های آلایند? مورد مطالعه و شرایط خاک منطقه فرآیند جذب سطحی موثرترین فرآیند کاهنده بوده و دیگر فرآیندهای کاهنده از جمله تبخیر و تجزی? بیولوژیکی عمدتاً تا عمق کمی از سطح پروفیل خاکی موثر واقع شده اند. ضریب انتشار نیز منجر به جابجایی هرچه سریع‎تر ماده گردیده است و انتقال ماده نیز با پایان یافتن نفوذ جریان خاتمه نیافته و تا برقراری حالت تعادل در میدان جریان ادامه خواهد داشت. کلید واژه الگوسازی ریاضی ، هیدروکربن‎های آروماتیک چند حلقه‎ای ، انتقال ، انتشار ، اختلاف محدود

در این پایان نامه به مدلسازی پارامترهای رآکتور هوادهی تصفیه خانه فاضلاب شهری در استان تهران پرداخته شده است. بدین منظور داده های اندازه گیری شده در 9 تصفیه خانه زرگنده، جنوب، دولت آباد، محلاتی، شهرک قدس، شوش، صاحبقرانیه، اکباتان و قیطریه تحلیل و آنالیز گردیده است و بر مبنای راندمان حذف bod, cod, tss در ماه های 5 سال متوالی 87 تا 91 دیده شده است که تصفیه خانه شهرک قدس از میان تمام تصفیه خانه ها دارای راندمان حذف کمتری بوده و لذا برای مدلسازی مناسبتر میباشد. در این تصفیه خانه، داده های ورودی و خروجی 10 پارامتر bod, cod, tss, tds, ts, svi, mlss, mlvss, ph, t اندازه گیری شده است که برای انتخاب هدف مناسب جهت مدلسازی از ماتریس همبستگی استفاده شده است. که به کمک آن پارامترهایی که دارای ضرایب همبستگی بالاتری نسبت به پارامترهای دیگر باشد هدف مدلسازی مدنظر قرار میگیرد و پارامترهایی که دارای ضرایب همبستگی مناسبی نسبت به این هدف هستند به عنوان پارامترهای ورودی مدلسازی مدنظر قرار میگیرند. بدین ترتیب 4 سناریوی اصلی برای مدلسازی تعریف میگردند. در مرحله بعدی از ابزار شبکه عصبی پیشرو با روش تعلیم پس انتشار خطاو شعاعی برای مدلسازی این سناریوها استفاده میگردد. بدین صورت که ابتدا داده های پارامترهای مدلسازی، نرمالایز شده و بدون هیچ روش پیش پردازش وارد سیستم مدلسازی شبکه عصبی پیشرو قرار میگیرد. در صورتیکه نتایج مدلسازی از دیدگاه شاخصهای همبستگی r مناسب نبوده و در حد 8/0 و یا کمتر باشد از روش پیش پردازش نرم سیگنال برای مدلسازی آن سناریوی استفاده میگردد. در این روش نوین، از ورودی های سیستم، نرمهای مرتبه اول، دوم و بی نهایت در بازه های دو روزه گرفته میشود و از هدف مدلسازی نیز به صورت دو روزه متوسط گیری میشود. بعد از اعمال این روش پیش پردازش میبایست از شبکه عصبی پیشرو برای مدلسازی نهایی استفاده نمود. دیده شده است که ضرایب r در حالتیکه روش پیش پردازش نرم سیگنال اعمال میشود نسبت به حالتیکه داده های خام نرمالایز شده وارد سیستم مدلسازی میگردد، حداقل 30 درصد بهبود می یابد. شاخص r در این روش به حد 0.9 و بیشتر میرسد. در مرحله بعد این مطالعه، داده های خام نرمالایز شده وارد سیستم مدلسازی شبکه عصبی شعاعی شده است و دیده میشود که این نوع شبکه عصبی بدون هیچ پیش پردازشی قادر به مدلسازی بسیار دقیقی از سناریوهای تعریف شده است. بواسطه مدلسازی سناریوها با این روش، شاخص r به 0.99 میرسد که نشان به کارا بودن شبکه عصبی شعاعی در مدلسازی پارامترهایی است که دارای نوسانات فراوانی میباشد. در انتها نیز سناریوهای تعریف شده بواسطه روش پیش پردازش pca و شبکه عصبی پیشرو مدلسازی شده اند تا بتوان مقایسه ای بین دستاوردهای این مطالعه با روش های ارایه شده تحقیقات قبلی انجام داد. دیده مشود که اعمال روش پیش پردازش pca بر روی داده های این تصفیه خانه منجر به بهبود دقت مدلسازی نمیگردد و ضرایب r مشابه با حالتی استخراج میشود که داده های خام نرمالایز شده وارد سیستم مدلسازی شبکه عصبی پیشرو شده اند. دستاورد نهایی این تحقیق نشان می دهد که دقت مدل سازی با روش شبکه عصبی شعاعی rbf نسبت به ffbp به شدت افزایش می یابد. در ادامه هم روش رایج pca در پیش پردازش داده ها بر روی پارامترهای مختلف اعمال گردید. با توجه به پایین بودن ضرایب همبستگی بین پارامترهای این سیستم دیده می شود که دقت این روش در تصفیه خانه شهرک قدس نسبت به روش های دیگر این تحقیق چشمگیر نمی باشد. در مجموع بهترین دقتهای مدلسازی مربوط به روش rbf و سپس توسط روش ffbp و با روش پیش پردازش نرم گیری بدست آمده است. کلید واژه: شبکه عصبی، فرایند،تصفیه فاضلاب،پیش بینی

فاضلاب های صنعتی غالباً حاوی موادی هستند که در روش های تصفیه متداول حذف نمی گردند. فلزات سنگین از جمله مهمترین آلاینده های آب در صنایع مختلف از جمله واحدهای تولیدی فولاد می باشد. آب به عنوان یکی از عناصر ضروری در هر کارخانه فولاد، پس از عبور از مراحل مختلف آلوده و تبدیل به فاضلاب می شود. تخلیه این فاضلاب در منابع آب سطحی و زیرزمینی باعث آلودگی شدید محیط زیست می گردد. با تصفیه مناسب این نوع فاضلاب، علاوه بر تأمین آب مورد نیاز ساکنین کارخانه جهت آبیاری یا شستشو، می توان از آلوده نمودن منابع طبیعی آب نیز جلوگیری به عمل آورد. استفاده از روش های فیلتراسیون غشایی (همانند اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون) و ستون جذب با استفاده از کربن فعال گرانولی، روش های نوینی در صنعت تصفیه آب و فاضلاب می باشند. در این تحقیق برای روش اسمز معکوس متغیرهای فشار (7، 9، 11 و 13 بار)، متغیرهای ph (5، 5/6، 8 و 5/9) و غلظت-های بالاتر فلز آهن (3/23، 35 و 50 میلی گرم در لیتر) بررسی می گردد و از میان این متغیرها، پارامتر بهینه بدست می آید. در روش نانوفیلتراسیون نیز از متغیرهای فوق استفاده می گردد، به جز متغیر فشار که به ترتیب برابر (5، 7، 9 و 11) بار می باشد. در روش ستون جذب از دو چیدمان مختلف ستون استفاده می گردد. در روش اول کربن فعال گرانولی و ماسه استاندارد، به صورت لایه های 10 سانتی-متری (تا ارتفاع 70 سانتی متری) روی هم قرار می گیرند، در حالی که در روش دوم از مخلوط دو مصالح در ستون استفاده می گردد. برای هر کدام از روش ها پارامترهای بهینه ph، تأثیر دبی (2 و 6 لیتر بر دقیقه) و غلظت بالاتر آهن همانند روش های فیلتراسیون غشایی محاسبه می گردد. در روش اسمز معکوس فشار 9 بار، ph برابر 8 و غلظت آهن 3/23 میلی گرم در لیتر بهینه می باشد. در روش نانوفیلتراسیون، فشار 7 بار، ph برابر 8 و غلظت آهن 3/23 میلی گرم در لیتر بهینه می باشد. در ستون-های جذب نیز ph برابر 5/6 و غلظت 3/23 میلی گرم در لیتر آهن بهینه می باشد. در انتهای تحقیق، برای روش های ستون جذب در حالت های بهینه، مدل های جذب فروندلیچ و لانگمویر بدست می آید و با نتایج آزمایشگاهی تطبیق داده می شود. براساس نتایج بدست آمده هر دو مدل فروندلیچ و لانگمویر تا حدی مناسبی منطبق بر نتایج آزمایشگاهی ستون جذب می باشند. همچنین با داشتن اطلاعات از سه روش اسمز معکوس، نانوفیلتراسیون و ستون جذب کربن فعال گرانولی، روش اسمز معکوس نسبتاً بهترین راندمان حذف، روش نانوفیلتراسیون بیشترین فلاکس خروجی و ستون جذب اقتصادی ترین طرح می باشد.

چکیده:. پساب های صنعتی در اثر فعالیت های صنعتی و یا از منابع صنعتی و در طول مراحل مختلف تولید بوجود می آیند و اغلب از خطرناک ترین نوع فاضلاب ها هستند. تخلیه پساب های این صنایع در منابع آبی، باعث از بین رفتن حاصلخیزی خاک، ایجاد مسمومیت در آبزیان و حیات وحش می گردد. همچنین این پساب ها موجب کاهش شدید اکسیژن محلول در آب و جلوگیری از تبادل اکسیژن اتمسفر و محیط آبی می شود. هدف از این پژوهش تعیین راندمان سیستم صافی چکنده در تصفیه فاضلاب های نفتی می باشد با توجه به اینکه اکثر تصفیه خانه های پالایشگاه های کشور از فرایند لجن فعال با هوادهی ممتد استفاده می کنند، نتایج این پژوهش می تواند در طراحی تصفیه خانه های پالایشگاه های کشور در آینده تاثیر بسزایی داشته باشد.در این پژوهش به تصفیه فاضلاب های نفتی به وسیله سیستم صافی چکنده پرداخته شده است. برای این منظور از سه ظرف 70 لیتری استفاده کردیم، که یکی از آن ها مخزن صافی چکنده بود. راندمان سیستم صافی چکنده در سه بار هیدرولیکی کند، متوسط و تند و در نسبت های باز چرخش 0، 1 و 2 بررسی شده است. مشاهده شد بیشترین درصد حذف bod و cod در بار هیدرولیکی کند و در حالت بدون بازچرخش و مقدار آن به ترتیب 96 و 6/87 درصد است، ولی در بارهای هیدرولیکی متوسط و تند بازچرخش اثر مثبت در حذف داشته است. هرچه بارهیدرولیکی بالاتر می رود راندمان حذف کاهش پیدا می کند. درصد حذف کدورت از درصد های حذف bod و cod پایین تر بود و بیشترین مقدار حذف در بارهیدرولیکی کند و نسبت بازچرخش 2 به میزان 80 درصد بوده است. در کل، بارهیدرولیکی کند و بدون بازچرخش لجن چه از لحاظ اقتصادی و چه از لحاظ راندمان حذف، بهینه ترین حالت می باشد.

با توجه به قرارگیری ایران در منطقه آب و هوایی خشک و کمبود منابع آب شیرین و قابل شرب در این خطه لذا نیاز به تصفیه فاضلاب و بهره برداری از پساب آن به منظور استفاده مجدد بحث داغ و پرکاربرد این روزهای کشورمان است . هدف مهندسین همواره دستیابی به روش های بهینه تر و کارآمدتر بوده است . به خصوص در زمینه هایی مانند مهندسی محیط زیست که عمری کوتاه از پیدایشش می گذرد . در این پایان نامه مطالعه پیرامون ترکیب 2 روش کارآمد در تصفیه فاضلاب ( a2o و mbr ) در تصفیه خانه اکباتان بدون درنظر گرفتن مسائل اقتصادی مورد بررسی قرار گرفت و حاصل آن بهتر شدن تمامی پارامترها مانند bod ، cod ، tp ، nh3 ، tss و nh4 در تصفیه بود ، به حدی که نه تنها جواب گوی استانداردهای ایران بود بلکه جواب گوی استانداردهای بین المللی نیز بود . لازم به ذکر است که منظور از فاضلاب صنعتی در این پایان نامه در واقع فاضلابی است با بارآلی بالا . همچنین تمامی آزمایشات انجام شده در آزمایشگاه آب و فاضلاب دانشگاه صنعتی شریف انکام گردیده است . mbr انتخاب شده از نوع پلی پروپیلن و side-stream می باشد . دیگر ادوات و وسائل به کار گرفته شده در این پایلوت با شکل در پایان نامه قابل مشاهده است . در ابتدای تحقیق و پس از مرور کلی و ادبیات موضوعی ، اصول حذف نیتروژن و فسفر در فاضلاب شهری و سپس مبانی طراحی و بهره برداری از تأسیسات حذف بیولوژیکی نیتروژن و فسفر مورد بررسی قرار گرفته است و پس از آن به بررسی مختصری از mbr پرداخته شده است . در ادامه به منظور انجام تحقیقات و مطالعات آزمایشگاهی پایلوت که به ترتیب شامل مخازن بی هوازی، انوکسیک و هوادهی می باشد جهت شبیه سازی با شرایط واقعی در تصفیه خانه فاضلاب شهرک اکباتان تهران مستقر شده است و هدف اصلی آن بررسی اثر تغییرات زمان ماند بر حذف نیترات، آمونیاک ، bod ، cod ، tss و فسفر و تغییرات میزان برگشت مایع مخلوط بر حذف نیترات در فاضلاب شهری می باشد. جهت بررسی روند حذف مواد مغذی آزمایشات در یک دوره زمانی حدودا" 3 ماهه در 5 زمان ماند هیدرولیکی برای شهری 4 تا 12 ساعت و صنعتی 5 تا 25 ساعت با درصد برگشت مایع مخلوط به میزان 75 درصد انجام شده است. طی این آزمایشات زمان ماند هوادهی بهینه در زمان 8 ساعت برای شهری بدست آمد که در این زمان، راندمان حذف cod %2/97 ، bod %17/97، آمونیاک %88/95 ، فسفر %71/86 ، نیترات %34/90 و tss %35/99 بدست آمد. همچنین با تغییر در میزان درصد برگشت مایع مخلوط در زمان ماند 8 ساعت، میزان بهینه این مقدار برای حذف نیترات در حدود 180 تا 200 درصد حاصل شد. همچنین این راندمان ها به ترتیب برای فاضلاب صنعتی با توجه به زمان ماند بدست آمده در طی آزمایشات ، هوادهی بهینه ای برابر با 20 ساعت و درصد برگشت مایع مخلوط به میزان 75 درصد برابر با %36/99 ، %92/98 ، %73/97 ، %16/90 ، %11/92 ، %81/99 می باشد.

آبهای زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان به عنوان مهمترین منبع تامین آب جهت مصارف مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. عوامل زیادی می تواند منجر به آلودگی آبهای زیرزمینی شود که از مهمترین آن می توان به پدیده نفوذ آب شور دریا به آبخوان های ساحلی، گسترش نمک پیرامون گنبدهای نمکی، آلودگی آب های زیرزمینی عمیق در اثر نشر آلودگی های هسته ای و رادیواکتیو و همچنین نفوذ شیرابه زباله های مدفون به آبهای زیرزمینی نام برد. در این نوع مسائل، خواص سیال یعنی جرم مخصوص و لزجت سیال متاثر از غلظت نمک و دمای سیال می باشد. همین موضوع باعث پیچیدگی زیادی در حل معادلات دیفرانسیل غیرخطی حاکم می شود. هدف از این تحقیق شبیه سازی کمی و کیفی آب زیرزمینی جهت بررسی پدیده نفوذ آب شور با رویکرد جریان با جرم مخصوص متغیر می باشد. در این تحقیق به بررسی تاثیر شار پخشی سیال در معادله جریان با جرم مخصوص متغیر در مدل سازی پدیده ترموهالاین (پدیده انتقال همزمان دما و شوری) و تاثیر آن بر انتقال نمک و حرارت در محیط متخلخل خاک پرداخته می شود. شار پخشی سیال در معادله جریان، متاثر از ضریب پخش مکانیکی و گرادیان جرم مخصوص سیال است. حل عددی معادلات حاکم جریان، انتقال نمک و انتقال حرارت در این تحقیق به روش تفاضلات محدود صریح انجام می شود و از روش تکراری پیکارد برای خطی سازی ضرایب غیرخطی استفاده می شود. صحت سنجی مدل با استفاده از مدل نفوذ آب شور هنری و همچنین مدل انتقال حرارت الدر و انتقال نمک الدر انجام می شود. نتایج عددی به دست آمده نشان می دهد که نسبت حداکثر شار پخشی سیال به شار جابجایی سیال با افزایش ضریب پخشیدگی سیال افزایش می یابد که حاکی از اهمیت این ترم در مدل سازی این نوع از مسائل می باشد. تاثیر شار پخشی بر نحوه انتقال نمک و حرارت در خاک در اختلاف جرم مخصوص های بالاتر بیشتر از مسائلی است که اختلاف جرم مخصوص آب شور و شیرین در آنها کمتر باشد. در این تحقیق همچنین، به بررسی الگوی جریان و نحوه توزیع نمک در اطراف یک گنبد نمکی فرضی پرداخته می شود و به عنوان مطالعه موردی، مدل پیشنهاد شده برای مدلسازی تاثیر گودال بایوکورن بر گنبد نمکی ناپلونویل در جنوب شرقی لویزیانا مورد استفاده قرار می گیرد. نحوه گسترش نمک و جریان رو به بالا در اطراف گنبد نمکی بیانگر افزایش شوری در گودال ایجاد شده در این منطقه می باشد. با استفاده از مدل پیشنهاد شده، این فرضیه که یک افزایش فشار ناگهانی در حفره فروریخته شده در داخل گنبد نمکی، باعث ایجاد شوری آب در گودال شکل گرفته در بالای گنبد نمکی می شود، مورد بررسی و آزمایش قرار می گیرد. نتایج عددی به دست آمده نشان می دهد که الگوی جریان پیرامون گنبد نمکی، متاثر از مقدار فشار ایجاد شده در داخل حفره و ضریب نفوذ پذیری رسوبات پیرامون گنبد نمکی می باشد.

دراین پژوهش هدف، ابداع روشی جهت تصفیه فاضلابها با cod بالا است ، که سه ویژگی مهم را داشته باشد: 1- دستیابی به درصد بالای حذف مواد آلاینده، 2- بازیافت گاز متان 3- هزینه عملیاتی و راه اندازی اندک. به همین منظور از یک راکتور دیسک دوار بیولوژیکی به عنوان واحد بی هوازی(anrbc) و از یک راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک(mbbr) به عنوان واحد هوازی استفاده شده است. این دو واحد بهم به صورت سری متصل شده اند و یک سیستم یکپارچه بیهوازی- هوازی تشکیل داده اند. قابل ذکر است که مخزنی جهت جمع آوری بیوگاز تولید شده در بیوراکتور بی هوازی تعبیه شده است. آزمایشات بر روی فاضلاب سنتز شده انجام گرفته و تاثیر پارامترها بر روی درصد حذف و بازیافت بیوگاز بررسی شده است و میزان کارائی این روش سنجیده شده است. پی آمد به دست آمده از این پژوهش نشان می دهد که، غلظت cod خوراک ورودی از mg/l 2250 تا 22500 متغیر بوده است و به درصد حذف بین 89-54% رسیده ایم .در طول آزمایشات زمان ماندها در بیوراکتور بی هوازی بین 5/4 -3 روز و در بیوراکتور هوازی بین 3-1 روز متغیر بوده است. بالاترین درصد حذف ,cod 89.43% در زمان ماند کل 5 روز ، سرعت چرخش دیسکها rpm 15 و غلظت cod ورودی mg/l 7000بوده است، که 42.86% آن دربیوراکتور بی هوازی و بقیه در بیوراکتور هوازی بوده است. بیشترین نرخ تولید بیوگاز به میزان ml/d 6/19با cod ورودی mg/l 7000 سرعت چرخش دیسکها rpm 5/6 و مدت زمان ماند 3بوده است. مشاهده گردید با افزایش cod ورودی ، درصد حذف افزایش یافته است، که این بهبود درصد حذف تا cod ، mg/l20000 بوده و مقادیر بالاتر از این برای سیستم شوک محسوب شود و راندمان حذف پایین آمده است. با افزایش زمان ماند، درصد حذف cod افزایش یافته است. نرخ تولید کلی بیوگاز (بر حسب لیتر بیوگاز تولید شده بر روز) زمانی افزایش یافته که زمان ماند کاهش داده شده و یا cod ورودی زیاد شده است. بیشترین میزان گاز تولیدی در زمان ماند سه روز به دست آمده است. تا سرعت rpm 5/6 با افزایش سرعت چرخش دیسکها تولید بیوگاز افزیش داشته است و بعد از آن با افزایش سرعت چرخش دیسکها کاهش تولید گاز را داشته ایم. علاوه بر این ، بررسی مدل های سنتیکی موجود نشان داد که مدل stover–kincannon برای توضیح ضرایب سینتیکی حذف مواد آلی در کل راکتورanrbc-mbbr با عملکرد بی هوازی- هوازی برای فاضلاب سنتزی مدلی کاربردی تر و قابل اعتماد می باشد.

با توجه به نشت ترکیبات نفتی از لوله های سطحی و زیرزمینی، مخازن نگه داری و حوضچه های تبخیر پالایشگاه ها که منجر به آلودگی خاک این مناطق گردیده است، لزوم بررسی میزان غلظت آلاینده های خطرناک در خاک این مناطق ضروری است. میزان و گستردگی این نفوذ به خاصیت و ویژگی خاک (تخلخل، نفوذ پذیری، مقدار آب موجود در خاک و ....) و همین طور به ماهیت و کمیّت مواد آلاینده بستگی خواهد داشت. مشخص شدن میزان ماده نشت شده، مسیر حرکت، ماندگاری آن در محیط های مختلف و غلظت آن در عمق های مختلف از اساسی ترین اطلاعاتی است که در مدیریت منابع آب و خاک به منظور مقابله با آلودگی محیط ها ی آبی و خاکی باید در دسترس تصمیم گیرندگان قرار داشته باشد.