مدیریتزیرآبه برج های خنک کن یکی از موضوعات اساسی در بهره برداری از آنها می باشد که معمولاً برای رسیدن به استانداردها و قوانین ملی و بین المللی نیاز به تصفیه دارد. روش های معمول مدیریتزیرآبه شامل دفع به آب های سطحی و زیرزمینییا واحدهای تصفیه فاضلاب؛ و سیستم بدون دفع مایع (zld) می باشد. در مقایسه با سایر روش ها، zld ترجیح داده می شود، زیرا علاوه بر کاهش اثرات زیست محیطی نیروگاه ها و پالایشگاه ها، می توان آن را بازیافت نمود. zld نوعاً شامل یکیا ترکیبی از تصفیه های پیشرفته ی (1) فیلتراسیون غشائی؛ (2) الکترودیالیز؛ (3) تبخیر؛ و (4) ترسیب شیمیایی با آهک و سودا می شود.هدف از تصفیه یزیرآبه، بازیافت آن با کیفیتی برابر یا بهتر از آب جبرانی برج های خنک کن می باشد، به گونه ای که بتوان آن را به چرخه ی سیستم خنک کننده بازگرداند. نتایج حاصل شده نشان می دهد سیستم های غشائی، روشی کاربردی و امکان پذیر برای تصفیه یزیرآبه برج های خنک کنیاست که از آب شهر استفاده می کنند. امکان پذیری تصفیه توسط غشاءهای صنعتی اسمز معکوس (bw30) و نانوفیلتر (nf90) در یک پایلوت نیمه صنعتی انجام شد. در آزمایشات مشاهده شد که نانوفیلتراسیون با غشاء nf90 قادر است املاح محلول زیرآبه را ازmg/l 1500به mg/l 87 با بازیافت52% در تصفیهی تک مرحله ای و بهmg/l 178با بازیافت 70% در تصفیه ی دو مرحله ای کاهش دهد. با استفاده از غشاء اسمز معکوس bw30 نیز در شرایطیکسان، غلظت املاح به mg/l 46 با بازیافت23% در تصفیه ی تک مرحله ای و mg/l 61 با بازیافت 40% در تصفیه ی دو مرحله ای کاهش یافت. در این مطالعه اثر tds، فشار و دمای خوراک در سه سیستم (جریان plug، بازگشت جریان و سیستم چند مرحله ای) بر کیفیت آب نفوذی، درصد حذف املاح و میزان بازیافت بررسی شد.

حفظ و حراست محیط زیست از آلودگی های مختلف و سالم نگهداشتن آن و رعایت بهداشت مسئله ای است که اهمیت آن امروزه بر کسی پوشیده نیست و در میان آلودگی های ناشی از فاضلاب های شهری و صنعتی جایگاه خاصی را به خود اختصاص داده است. قابل ذکر و یادآوری می باشد که اهدافی که ما از تصفیه فاضلاب دنبال می کنیم شامل تامین شرایط بهداشتی و پاک نگهداشتن محیط زیست و بازیابی فاضلاب جهت استفاده مجدد برای صنایع می باشد. متد تصفیه بیولوژیکی بعنوان یکی از مهمترین انواع روشهای تصفیه فاضلاب می باشد که می توان آن را به صورت لخته سازی و جداسازی مواد کلوییدی غیر قابل ته نشینی و تثبیت مواد آلی با استفاده از میکروارگانیسم ها تعریف کرد. در این میان سیستم صافی چکنده یک نمونه مشهود در زمینه بکارگیری از تصفیه بیولوژیکی می باشد که برای سالیان متوالی بعنوان مهم ترین سیستم تصفیه فاضلاب به حساب می آمد که از جمله دلایل این موفقیت می توان به راهبری و نگه داری ساده آن اشاره کرد.

منابع آب زیرزمینی در بسیاری از نقاط جهان اصلی ترین منبع تامین نیاز آب هستند. در طی چند دهه گذشته به علت فعالیت های بشری این منابع ارزشمند به شدت در معرض آلودگی و نابودی قرار گرفته اند. یکی از تهدیدهای جدی برای آب های زیرزمینی، پیشروی آب شور است. با گسترش مدل های عددی، شبیه سازی این پدیده استفاده فراوانی در تحلیل و مدیریت سفره های آب زیرزمینی پیدا کرده است. گام نخست در شبیه سازی عددی، تهیه مدل مفهومی مناسب است. با توجه به اینکه مسئله ی واقعی دارای پیچیدگی های بسیاری است، تهیه مدل مفهومی که علاوه بر اینکه نمایانگر وضعیت واقعی است، از نظر زمان و هزینه مدلسازی به صرفه باشد، مسئله ای بسیار مهم است. در این تحقیق، پدیده پیشروی آب شور در آبخوان دشت قم با استفاده از نرم افزار visual modflow مورد شبیه سازی سه بعدی قرار گرفته است. هدف شبیه سازی، تهیه مدل مناسبی برای پیش بینی وضعیت آبخوان در سال های آینده و مدیریت آن است. در روند مدل سازی، مشکلاتی از جمله کمبود داده های میدانی، ناشناخته بودن پارامترهای فیزیکی، عدم قطعیت پارامترهای هیدرولوژیکی مانند توزیع فصلی و ماهانه بارش و میزان برداشت آب از آبخوان وجود دارد. اطلاعات چاه های مشاهده ای کمی و کیفی برای یک دوره 10 ساله در منطقه موجود می باشند. مدل برای سال های 1381 تا 1388 واسنجی و برای دو سال 1389 و 1390 صحت سنجی شد. عملیات واسنجی ابتدا به روش سعی و خطا و سپس به روش مدل سازی معکوس با استفاده از بسته نرم افزاری pest انجام گردید. از مدل نهایی برای پیش بینی وضعیت آبخوان با فرض ادامه روند کنونی، برای سال 1395 استفاده شد. نتایج نشان داد که با ادامه روند تخلیه و تغذیه کنونی، در سال 1395 سطح آب زیرزمینی بیشترین افت را به میزان 50 متر در منطقه کشاورزی خواهد داشت و پیشروی آب شور به سمت آبخوان، 3400 متر خواهید بود. در ادامه، وضعیت آبخوان در دو حالت کاهش پمپاژ چاه های کشاورزی به میزان 20% و همچنین افزایش پمپاژ در کل دشت به میزان 15% مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که کاهش پمپاژ در منطقه کشاورزی تأثیر قابل توجهی در کند شدن پیشروی آب شور در آبخوان این دشت دارد. در این حالت، پیشروی آب شور از سمت دریاچه به سمت آبخوان به 2400 متر رسید که یک کیلومتر کمتر از حالتی است که روند کنونی ادامه داشته باشد. نرخ بالای پمپاژ فعلی در این مناطق، عامل اصلی این تأثیر است. همچنین افزایش نرخ پمپاژ در تمام چاه های دشت – که دور از انتظار نیست – همانگونه که انتظار می رفت باعث افزایش پیشروی آب شور به سمت آبخوان و بالغ شدن آن به 3800 متر شد.

زلال سازی از مهم ترین مراحل تصفیه آب در تصفیه خانه های متعارف آب است. در ظرفیت های بالا سه عمل انعقاد، لخته سازی و ته نشینی با هم در یک فضا که زلال ساز نامیده می شوند، انجام ی گیرند. یکی از این زلال ساز ها پولساتور است که در آن ته نشینی و لخته سازی با هم به صورت یکجا انجام می شود. این زلال ساز در زمره حوض های ته نشینی مرکب با پتوی لجن (sludge blanket) دسته بندی می شود. اکسیلاتور هم نوعی زلال ساز است که به دلیل داشتن مزایای زیادی از جمله تلفیق فرایند های اختلاط، لخته سازی و ته نشینی در یک واحد و راندمان نسبتا قابل قبول امروزه مورد توجه طراحان تصفیه خانه آب می باشد. تقسیم بندی اکسیلاتور از نوع زلال ساز های بدون لجن روب است. نوع و مقدار ماده منعقد کننده و همچنین اختلاط مناسب جهت تشکیل فلوک های مناسب در انعقاد و لخته سازی موثر هستند. هدف از انجام این تحقیق بررسی عمکلرد پولساتور، سوپر پولساتور و اکسیلاتور در کدورت های بالا و دبی های مختلف و مقایسه آن ها با هم است. در مرحله اول مقدار بهینه مواد منعقد کننده زاج و کلروفریک در کدورت های بالایntu 1500، 2000 و 2600 به دست آمد. در مرحله بعد زمان مکش و رانش بهینه برای عملکرد پولساتور به ترتیب 20 و 70 ثانیه به دست آمد. به منظور انجام آزمایشات از پایلوتی با جنس پلکسی گلاس و ابعاد 70 ×70 ×120 سانتی متر استفاده شده است. برای ایجاد خلاء از پمپ خلاء و برای تغییر ارتفاع مکش از شیرهای برقی معمولی و معکوس استفاده شده است. نتایج آزمایش نشان داد که با افزایش کدورت ورودی از ntu 1500به ntu2600 در هر دبی راندمان حذف کدورت، از راندمان حدود 98 درصد به راندمان بالای 99 درصد می رسد . در دبی و کدورت های بالاتر استفاده از کلرورفریک راندمان حذف را بالاتر می برد. به طور کلی در 67% موارد کلرورفریک نتیجه بهتری نسبت به زاج نشان داد. بین زلال سازها، سوپرپولساتور کارایی بیشتری نسبت به پولساتور و اکسیلاتور به دلیل وجود صفحات لاملا از خود نشان می دهد. با افزایش غلظت آهک در دبی وکدورت ورودی مشخص، سختی آب کاهش و tds و ec آب افزایش می یابد. افزایش tds و ec به ازای استفاده از منعقد کننده کلرورفریک بیشتر از منعقد کننده زاج به دست آمد. مقادیر مختلف آهک علاوه بر سختی بر روی میزان کدورت خروجی نیز تاثیر دارد.

دراین تحقیق، تصفیه نمونه سنتزشده آب زیرزمینی آلوده به نفت خام، با استفاده ازپایلوت چندمرحله ای دربردارنده فرایندهای فیزیکی وبیولوژیکی موردارزیابی قرارگرفت. گامهای فرایندی پایلوت به ترتیب شامل واحدهای شناورسازی باهوای محلول (گام پیش تصفیه)، راکتورهای بیولوژیکی لجن فعال (حوضچه هوادهی وتانک ته نشینی/ زلالساز) وصافی کربن فعال (گام تصفیه تکمیلی) بود. لجن فعال برگرفته ازواحدخط برگشت تصفیه فاضلاب پالایشگاه نفت، جهت تامین جمعیت میکروارگانیسمی مناسبی ازباکتریهای تجزیه کننده نفتی استفاده گردید. بعلاوه محلولی شامل ترکیبی ازنمکهای معدنی جهت تامین مواد مغذی ضروری همچون نیتروژن وفسفر با تامین نسبتc:n:p بصورت 100:10:1 تهیه شده وبه سیستم لجن فعال (حوضچه هوادهی) افزوده گشت. باانجام آزمایشات صورت گرفته، پارامترهای طراحی سیستم لجن فعال شامل زمان ماندهیدرولیکی ودرصد برگشت لجن فعال بهینه جهت حذف مناسب مقادیر کل هیدروکربنهای نفتی (tph) دردبی l/h 12.5(تحت جریان پیوسته)، به ترتیب h 14 و100% بدست آمدند. درواقع، مجموع زمان ماند لازم برای نمونه آب زیرزمینی آلوده برای عبورازتمام واحدهای تصفیه ای پایلوت معادل با h21محاسبه شد. بهره برداری ازپایلوت ترکیبی درغلظتهای اولیه نفت خام شامل mg/l 206، 412 و 1590 به ترتیب منتج به کسب راندمانهای حذف tph، 97%، 97.25% و 98.57% گردید. بعلاوه مقادیر مربوط به حذف اکسیژن موردنیازشیمیایی (cod) و کدورت (tu) درمراحل انجام آزمایشات به ترتیب بالای 97% و90% بدست آمد. باتوجه به نتایج حاصل ازاین تحقیق، تخلیه پساب نهایی پایلوت به سیستم آب وفاضلاب می تواند بعنوان گزینه مناسب درنظرگرفته شود.

تصفیه فاضلاب های نفتی به دلیل وجود ترکیبات پیچیده هیدروکربنی و ساختار زنجیره ای آلاینده های روغن و چربی به عنوان یکی از چالش برانگیزترین مسائل در مهندسی آب و فاضلاب مطرح می باشد. لزوم تصفیه صحیح به نحوی که پساب خروجی از واحدهای تصفیه خانه شامل کمترین سطح آلاینده های مخرب زیست محیطی باشد به عنوان هدف اصلی تمامی سیستم های تصفیه ای بکارگرفته شده در حیطه این دسته از فاضلاب های صنعتی مطرح می باشد. در این پایان نامه به بررسی عملکرد سیستم دیسک دوار بیولوژیکی ابداعی تجهیز شده به واحد ته نشینی ثانویه، خط برگشت و هوادهی فاضلاب برگشتی پرداخته شده است. فاز اول مطالعات بر روی سیستم بصورت هوازی و فاز دوم مطالعات بصورت هیبریدی و تلفیق فرایندهای بی هوازی، هوازی بی هوازی و هوازی بوده است. نتایج مطالعات بر روی سیستم در فاز اول مطالعات و با اعمال - بارگذاری های هیدرولیکی 0.01 m3/(m2.d) و 0.03 m3/(m2.d) گویای راندمان حذف مطلوب شاخص های آلایندگی cod ، oil & grease ، phenol ، نیتروژن و جامدات معلق بوده که در مقایسه با سایر سیستم های بیولوژیکی بکارگرفته شده در حیطه فاضلاب های نفتی و یا سایر سیستم های دیسک دوار بیولوژیکی متعارف، راندمان حذف بسیار مطلوب تری حاصل گشته است.

صنایع نساجی همیشه به عنوان یکی از صنایع پر مصرف آب شناخته شده و می¬شوند. از جمله مشکل¬سازترین آلاینده¬های موجود در پساب نساجی، رنگ¬های شیمیایی به کار رفته در این صنعت می¬باشند. وجود مقدار ناچیز رنگ در آب، شفافیت و غلظت اکسیژن محلول در آب را کاهش داده و در نتیجه حیات آبی محیط¬های پذیرنده را تهدید می¬کند. هدف این پژوهش ایجاد شرایط آزمایشگاهی برای حذف رنگ¬های آبی راکتیو (remazol briliant blue b.b) و زرد راکتیو (levafix yellow ca) از محلول آبی به وسیله جذب آن با خاک¬های معدنی کائولن، بنتونیت، میکا و همچنین مقایسه راندمان آنها با کربن فعال دانه¬ای بوده است. جذب رنگ به داخل جاذب به ماهیت رنگ، غلظت رنگ، ph، غلظت جاذب و زمان تماس وابسته است. آزمایشات با در نظرگرفتن غلظت رنگ در 5 سطح (5،10،15،20،25 میلی¬گرم درلیتر)، غلظت جاذب در 5 سطح (10،20،40،60،80 گرم درلیتر) و زمان اختلاط 15دقیقه به صورت بستر سیال انجام شد که برای هر دو رنگ راکتیو آبی و زرد بیشینه راندمان حذف رنگ به ترتیب برای کائولن، میکا و بنتونیت بدست آمد. ایزوترم¬های تعادل به وسیله معادلات لانگمویر و فروندلیچ آنالیز شد که نشان داد در جذب رنگ آبی میکا و بنتونیت با هیچ یک از ایزوترم¬ها تطابق نداشته ولی در رنگ زرد همه جاذب¬ها تطابق مطلوبی با هر دو ایزوترم لانگمویر و فروندلیچ دارند. نتایج این پژوهش نشان داد که خاک¬های معدنی همچون کائولن و حتی میکا، جاذب¬های مناسبی در تصفیه پیشرفته پساب رنگی نساجی بوده و علاوه بر راندمان نزدیک به کربن فعال از لحاظ اقتصادی نیز بسیار مقرون به صرفه تر خواهند بود.

در روند طراحی شبکه های فاضلابرو ، ظرفیت لوله های حامل فاضلاب در کاهش بار آلی و تصفیه آن در نظر گرفته نمی شود. با در نظر گرفتن ظرفیت لوله ها، می توان از شبکه های فاضلابرو به عنوان بخشی از سیستم تصفیه فاضلاب استفاده شود..تصور ساخت تصفیه خانه های کوچک برای همه کارفرمایان تصور شیرینی است و در همین راستا موضوع تغییرات کیفی فاضلاب در فاضلابروها و کاهش بار آلی آن به لحاظ اقتصاد طرح مهندسی اهمیت ویژه ای خواهد داشت.تصفیه خانه های کوچک تر علاوه بر نیاز به سرمایه گذاری اولیه کمتر بهره برداری ساده تری نیز خواهند داشت.اهمیت موضوع زمانی دو چندان می گردد که زمان ماند هیدرولیکی فاضلاب در شبکه و خطوط انتقال قابل توجه باشد.. به بیان دیگر هر چه طول شبکه بیشتر گردد ملحوظ داشتن بحث فرآیندهای شیمیائی و میکروبی درون فاضلابروها در طراحی تصفیه خانه ها ضرورت بیشتری می یابد..فاضلابروها دارای پتانسیل قابل ملاحظه ای در کاهش مواد آلی ارگانیک و مواد مغذی در طی فرآیندهای فیزیکی , شیمیایی و بیولوژیکی که به طور طبیعی در فاضلابروها اتفاق می افتد می باشد . اثر این فرآیندها بر روی cod و bod و نیتروژن و فسفر موجود در فاضلاب می تواند قابل ملاحظه باشد . در حالی که فاضلاب در درون فاضلابرو در حال انتقال است تغییراتی در ترکیبات آن رخ می دهد . نتیجه خالص این تغییرات , بار آلی کمتر در هنگام ورود به تصفیه خانه و بنابراین هزینه کمتر برای ساخت و نگهداری تصفیه خانه می باشد . در حال حاضر مهندسان اثر این تغییرات را هنگام طراحی تصفیه خانه در نظر نمی گیرند (1). این موضوع تا اندازه ای مربوط به پیچیدگی فرآیندهای فیزیکی , شیمیایی و بیولوژیکی موجود در فاضلابروها و رابطه بین این فرآیندها می باشد . هدف کلی این تحقیق بررسی امکان وجود این فرآیندها در شبکه فاضلاب تهران و بررسی اثرات آن می باشد. این تحقیق دو شبکه انتقال فاضلاب در شهر تهران را مورد بررسی قرار داد از هر کدام از این شبکه ها تعدادی نمونه گرفته شد و سپس آزمایش هایی در خصوص بدست آوردن cod , 〖bod〗_5 انجام گرفت .مقدار میانگین حذف این آلاینده ها برای شبکه متصل به تصفیه خانه جنوب تهران به طول 950 متربه ترتیب برابر با 12 و 16 درصد و برای شبکه متصل به تصفیه خانه شهرک غرب به طول 382متر به ترتیب برابر با 6 و 8 درصد می باشد.

در فصل اول پس از بیان اهمیت موضوع و اهداف انجام این تحقیق به معرفی مشخصات ویژه این تحقیق همانند محدودیتها ویژه آن و قلمرو تحقیق بپردازیم و پس از آن به معرفی پیشینه اقدامات و مطالعات صورت پذیرفته در این خصوص بپردازیم و در آخر با ساختار تحقیق آشنا میگردیم. در فصل دوم به مطالعات کتابخانه این با استفاده از بانکهای اطلاعاتی داخلی و خارجی در خصوص فناوری های نمکزدایی پرداخته شد. فصل سوم امکان سنجی کاربرد فناوری اسمز معکوس در کشور مورد بررسی قرار گرفت.

امروزه در تصفیه فاضلاب بخصوص تصفیه پساب های صنعتی به دلیل جلوگیری از معضلات زیست محیطی سعی می شود. پساب تصفیه شده را جهت مصارف کشاورزی و حتی استفاده مجدد آن در خط تولید کارخانه بکار برند. برای تصفیه پساب حاصل از تولید و فاضلاب بهداشتی در کارخانه های خودروسازی از روش های فیزیکی و شیمیایی جهت تصفیه اولیه فاضلاب صنعتی استفاده می شود. سپس تصفیه نهایی با استفاده از روش بیولوژیکی لجن فعال بر روی فاضلاب صنعتی و انسانی انجام می گیرد. در این گزارش ابتدا انواع آلاینده ها در این صنعت شناسایی شد و جهت حذف آنها راه حل های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. سپس جهت بهینه سازی فرایند تصفیه در تصفیه خانه گروه خودروسازی بهمن نسبت به ساخت پایلوت مربوطه اقدام گردید و برای دسترسی به فاضلاب این کارخانه و انجام آزمایشات مورد نظر، پایلوت به محل تصفیه خانه انتقال داده شد. کارخانه خودروسازی بهمن در کیلومتر 16 جاده قدیم تهران - کرج واقع شده است که تولیدات آن انواع ماشین های مزدا شامل آمبولانس وانت تک کایین، دو کایین و سواری می باشد. فاضلاب صنعتی این کارخانه عمدتا ناشی از عملیات شستشو و رنگ بر روی خودرو و مراحل تولید شاسی می باشد که به همراه فاضلاب بهداشتی کارخانه به تصفیه خانه جهت پالایش هدایت می گردند. آزمایشات مختلف شامل tss,ph,cod,bod و vss بر روی نسبت های مختلف اختلاط فاضلاب صنعتی به انسانی در ورودی، خروجی و حوضچه هوادهی پایلوت انجام گرفت و منحنی های تغییرات آنها نسبت به زمان رسم گردید. با توجه به نتایج بدست آمده و منحنی های رسم شده و راندمان حذف cod، مشاهده گردید می توان میزان اختلاط فاضلاب صنعتی به انسانی را جهت تصفیه بیولوژیکی تا نسبت یک افزایش داد و بعلاوه حذف فلزات سنگین نیز به روش بیولوژیکی میسر می باشد. نظر به اینکه در انجام آزمایشات از فاضلاب صنعتی قبل از مرحله فیزیکی و شیمیایی تصفیه خانه استفاده گردیده و راندمان حذف cod مطلوب بوده است، لذا می توان از مرحله انعقاد شیمیایی تصفیه خانه صرفنظر نموده و یا از میزان کمتری مواد منعقد کننده استفاده نمود. که از نظر اقتصادی نیز مقرون بصرفه خواهد بود.

رشد روز افزون جمعیت در شهر ها و متعاقبا افزایش کارخانجات و مراکز صنعتی ،می تواند باعث افزایش غلظت آلودگی پساب های شهری و صنعتی شود. همچنین شاهد آن هستیم که استاندارد های مراکز محیط زیستی کشور های مختلف نسبت به گذشته سخت گیرانه تر شده لذا روز به روز نیاز به استفاده از روش های جدید با عملکرد بهتر و اقتصادی تر نسبت به روش های سنتی بیشتر احساس می شود. در این تحقیق میزان کارآمدی سیستم راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک (mbbr)که از جدید ترین سیستم های تصفیه فاضلاب به روش بیولوژیکی است در شرایط بی هوازی- هوازی با هدف حذف cod و آمونیاک مورد بررسی قرار گرفت. میزان cod با غلظت ورودی در رنج 1700- 13000 میلی گرم در لیتر و با زمان ماند 2و 3 روز برای راکتور بی هوازی و زمان ماند 1 روز برای راکتور هوازی و آمونیاک ورودی با غلظت های 14-190میلی گرم در لیتر با زمان ماند 6 و 12 ساعت در نظر گرفته شده است. بیشترین راندمان حذف cod در غلظت 7000 میلی گرم در لیتر به میزان حذف 77% در راکتور بی هوازی با زمان ماند 3 روز و 98% در کل سیستم با ورودی 5000 میلگرم در لیتر با زمان ماند کل 4 روز (غلظت خروجی 98 گرم در لیتر)بدست آمد.همچنین مقایسه میزان cod حذف شده در راکتور بی هوازی با راکتور هوازی نشان میدهد به طور میانگین %55 cod های حذف شده در راکتور بی هوازی صورت گرفته که نشان از اهمیت بالای فرایند بی هوازی در سیستم دارد. بیشترین راندمان آمونیاک در غلظت 120 میلی گرم در لیتر به میزان 95% در زمان ماند 12 ساعت بدست آمد.

در این پایان نامه به بررسی روش های داده-هدایت شونده در تصفیه خانه ها پرداختیم. مشکلاتی از جمله خراب شدن سنسورهای اندازه گیری ، هزینه بر بودن اندازه گیری بعضی از پارامترهای یا مقایسه عملکردی سنسورهای اندازه گیری استفاده از این نوع مدل ها را در تصفیه خانه توجیح می-کند.از معایب این گونه مدل ها این است که به داده ها بسیار حساس هستند. از جمله مشکلات داده ها می توان به داده های خارج از محدوده ، نویز اندازه گیری وسایل ، مقادیر گمشده و رابطه خطی داده ها با یکدیگر اشاره کرد. از داده های تصفیه خانه شهرک قدس به مدت دو سال برای مدل سازی استفاده شده است که از هر پارامتر میزان 179 داده موجود داشتیم. در ابتدا به روش مرتبه بندی استاندارد و روش چشمی داده های خارج از محدوده با تعداد 19 عدد که می تواند تأثیر منفی در روند طراحی داشته باشند را از میزان دیتابیس حذف نمودیم . روند کار روش مرتبه بندی استاندارد بدین گونه است که داده ها را به گونه ای تغییر می دهیم که میانگین و انحراف معیار آن ها صفر شود و سپس داده های که قدر مطلق آنها از 2/5 بیشتر باشد به عنوان داده خارج از محدوده انتخاب می شود. سپس با استفاده از ماتریس همبستگی و روش som که روشی برای استخراج ویژگی است ، ارتباط خطی میان داده ها را نشان دادیم . در نهایت دو سناریو را انتخاب نمودیم. در مرحله بعد این دو سناریو را به دو روش خطی pls و pcr مدل کردیم. در روش های خطی پارامتر مهم میزان انتخاب اجزا اصلی می باشد که با استفاده از cross-validation این کار انجام گرفت. این روش به این گونه است که داده ها به دو دسته داده های آموزش داده های اعتبار سنجی تقسیم می شوند و از دادههای آموزش برای برازش مدل استفاده می کنیم و در نهایت میزان خطا برای دسته اعتبار سنجی تعیین می شود و مدلی با میزان اجزای اصلی انتخاب می شود که کمترین میزان خطا را در دسته اعتبار سنجی داشته باشد.در مرحله بعد دو سناریو به روش som برازش شدند که این روش به گونه ای روشی برای جایگزینی مقادیر گمشده به روش غیر خطی است. در نهایت دو سناریو به روش ann و روش ترکیبی som-ann مدل شدند که در هر دوی این روش ها داده ها به سه دسته آموزشی ، آزمایشی و اعتبار سنجی به نسبت 70% ، 15% و 15% تقسیم شدند. همچنین برای یافتن مدل با نرون های بهینه ، این دو سناریو با نرون های مختلف بین 5 تا 50 نرون در لایه میانی برای این دو سناریو ساخته شدند و مدلی که کمترین میزان خطا را در دسته اعتبار سنجی داشت به عنوان شبکه عصبی برتر شناخته شد. در روش ترکیبی از som به عنوان یک روش برازش استفاده شد که مقادیر خارج از محدوده و گمشده به وسیله این روش جایگزین شدند و مدل با استفاده از 179 داده ساخته شد. نتایج نشان از برتری روش های برازش غیر خطی داشتند که از میان روش ترکیبی som-ann با وجود داشتن داده های بیشتر نتایج بهتری را هم در برداشت. همچنین روش ann نسبت به روش pls , pcr و som برتری مشهودی داشت.

در این پژوهش عملکرد راکتور دیسک دوار بیولوژیکی (rbc) در حالت قائم بررسی شده است. در همین راستا از یک سیستم دیسک دوار بیولوژیکی با شفت قائم به همراه چهار دیسک دوار که بستر دیسکها از جنس پلی اورتان می باشد، استفاده شده است. این راکتور طی فرآیند هوازی و با فاضلاب سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش تأثیر پارامتر های سرعت چرخش دیسک ، میزان بار آلی و نیتروژنی خوراک ورودی و زمان ماند بر روی درصدهای حذف cod و nh4-n بررسی شده است. محدوده تغییرات غلظت های cod و nh4-n خوراک ورودی به ترتیب 370-1410 (mg/l) و 26/4-77 (mg/l) بوده است.. از میان سرعت های چرخش دیسک صفر، 5 و 10 (rpm) در نظر گرفته شده، در سرعت چرخش دیسک 5 (rpm) به بالاترین راندمان حذف دست یافتیم. زمان های ماند 4، 6 و 8 ساعت بوده است که درصد های حذف با افزایش زمان ماند، افزایش یافت. همزمان با افزایش بار آلی و نیتروژنی، درصدهای حذف cod و nh4-n نیز افزایش یافت ولی این افزایش در ارتباط با درصد حذف nh4-n در زمان ماند 4 ساعت و همچنین بار نیتروژنی یالاتر از 52 (mg/l) مشاهده نشد. گویا زمان ماند 4 ساعت جهت اکسیداسیون بار نیتروژنی ورودی به میزان بالاتر، برای این سیستم کم بوده است و همچنین غلطت 52 (mg/l) nh4-n، حداکثر بار نیتروژنی قابل تحمل توسط سیستم می باشد و بیشتر از آن برای سیستم شوک محسوب شده است. در این راکتور بالاترین راندمان حذف cod و nh4-n به ترتیب %96/81 و %95/96 بدست آمد. بررسی مدل های سینتیکی نشان داد که مدل stover-kincannon، برای توضیح ضرایب سینتیکی حذف مواد آلی در این سیستم، مدلی کاربردی تر و قابل اعتماد می باشد. با توجه به نتایج این پژوهش، عملکرد بهینه این راکتور در سرعت چرخش دیسک 5 (rpm)، غلظت cod ورودی 1410 (mg/l) و غلظت nh4-n ورودی 52 (mg/l) بدست آمد.

هدف از احداث تصفیه خانه های فاضلاب شهری در گذشته عمدتا حذف آلاینده های آلی ، مواد معلق و آلاینده های میکروبی بوده است . سپس با توجه به مشخص شدن اثرات ترکیبات نیتروژنه و فسفره در محیط های آبی ( عمدتا سمیت آمونیاک ، رشد زیاد گیاهان آبزی و ایجاد پدیده اتریفیکاسیون ، آلودگی های آبهای زیر زمینی به نیترات و بیماری های ناشی از مصرف آب های آلوده به نیترات ) باعث گردید که محدودیت هایی در غلظت این ترکیبات در پساب های ورودی به محیط ها و آب های پذیرنده اعمال گردد. در این تحقیق با استفاده از معادلات تغییرات غلظت در سیستم رودخانه ای و شبیه سازی آن با حوض هوادهی یک پایلوت ، تغییرات نیتروژن نیتراتی و آمونیاکی و همچنین تغییرات اکسیژن محلول بررسی شده است .

چکیده ندارد.

هدف ازاین پایان نامه ارائه یک مدل ریاضی برای یافتن میدان جریان روی تاج ی سرریزاوجی است . ازآنجا که این پدیده درطول کوتاهی رخ میدهد . اثر لزجت روی میدان جریان ناچیز است و میتوان تئوری پتانسیل را برای محاسبه مشخصات جریان مانند توزیع فشار و سرعت ، پروفیل سطح آب و ضریب دبی سرریز بکار برد. جریان تحت اثر نیروی وزن رخ میدهد و بارسیدن به یک وضعیت ماندگار معادله دیفرانسیل حاکم بر جریان یک معادله بیضوی است . مسئله اساسی آن است که ازابت محل سطح آزاد آب نامعلوم است باید دو شرط مرزی روی سطح آزاد احراز شود . بیان ریاضی این شرایط مرزی معلوم میکند که بایک مسئله غیرخطی سروکار داریم. دراین پایان نامه برای حل معادلات حاکم، از روش اجزاء محدود استفاده شده است . فرم تغییراتی را با توجه به این واقعیت که محدوده جریان خود متغیر است ، مییابیم . سپس بعلت غیرخطی بودن شرایط مرزی نتیجه حاصل یک دستگاه معادله جبر غیرخطی است . با حل این دستگاه، جای گره ها در صفحه و مقدار دبی عبوری از سر ریز معلوم میشود و به این طریق محل سطح آب مستقیما از آنالیز بدست میاید،سپس میدان سرعت و فشار بدست خواهد آمد . براساس این فرمول بندی برنامه کامپیوتری vard تدوین شده و روی کامپیوتر مدل ibm 370 دانشگاه شیراز اجرا گردیده است . مثال جامعی بکمک این برنامه حل شده است . نتایج حاصل از مدل ریاضی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده . از نتایج مدل میتوان برای طرح هیدرولیکی سرریز کمک گرفت .

جهت طرح مخازن سدها، شبیه سازی حوضه های آبریز و پروژه های جامع منابع آب معمولا از تکنیکهای روندیابی استفاده میشود . روندیابی برای پیش بینی تغییرات زمانی و مکانی سیلاب و بدست آوردن هیدروگراف جریان خروجی از یک حوضه آبریز ت اثر یک بارندگی معین مورد استفاده قرار میگیرد . دراین تحقیق دو گروه از تکنیکهای روندیابی، روندیابی هیدرولوژیکی و روندیابی هیدرولیکی، مورد بحث واقع شده و بعضی از روشهای حل معادلات حرکت مربوط به جریان روی زمینی و بین لایه ای، ازجمله روش مشخصه، روش اختلافات محدود و روش عناصر محدود ارائه شده است . پس از مقایسه مدلهای مختلف شبیه سازی، مدل hec - 1 که توسط گروه مهندسین ار آمریکا بسط داده شده و مدل هیدرودینامیکی حوضه آبریز انتخاب و توضیح داده شده است . مدل hec - 1 بین مدلهای شبیه سازی وقایع منفرد، بیشترین کاربرد را دارد مدل هیدرودینامیکی نیز یک مدل تعیینی پخشی است که ازروش عناصر محدود برای ح معادلات پیوستگی و ممنتوم استفاده میکند . برای نشان دادن عملکرد این مدلها، حوضه آبریزی به مساحت 4/83 هکتار در شمال غربی دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز واقع در دشت باجگاه انتخاب و فاکتورهای لازم برای مدل سازی جمع آوری گردید . نتایج محاسبه شده بوسیله مدل ضریب همبستگی خوبی با داده های ثبت شده داشته است میانگین ضریب همبستگی سیلاب مشاهده شده برای چهار بارندگی منفرد برابر 0 /93 بوده است . بعنوان یک نتیجه، برای پیش بینی شدت جریان سیلاب در حوضه های آبریز استفاده مدل هیدرودینامیکی توصیه میشود .

استخراج آبهای زیرزمینی جهت مصارف مختلف سبب بهم خوردن تعادل آبهای زیرزمینی میشود. لذا می باد اب را به طور مصنوعی به زیرزمین تزریق نمود تا بین آب ورودی و خروجی از آبخوان تعادل برقرار گردد. با انجام عملیات آبخیزداری هم می توان منابع آب ، خاک ، جنگل و مراتع را حفظ نمود و هم از بروز خسارات ناشی از سیل جلوگیری کرد. یکی از موارد لازم قبل از اجرای هرگونه پروژه آبخیزداری وجود شرایط مناسب طرح می باشد که این عمل با بررسی و مطالعات اولیه انجام می پذیرد و چنانچه در مطالعات دقت لازم بعمل نیاید، علاوه بر اینکه سرمایه ای عظیم به هدر رفته، به محیط زیست صدماتی وارد آورده و نیز خطراتی برای ساکنین محدوده طرح ایجاد خواهد شد. مدل ریاضی leachm با توجه به مشخصات حوزه آبخیز (شامل خصوصیات خاک ، میزان تبخیر محلی، جزئیات پوشش گیاهی، وضعیت توپوگرافی، سطح آب زیرزمینی و وضعیت لایه های زمین) پیش بینی می کند که در طی یک سیل سطح آب زیرزمینی چه مقدار افزایش می یابد و نیز حجم آبخیزداری اضافه شده به منابع زیرزمینی را تخمین می زند. بعلاوه مشخص می کند که طرح آبخیزداری در کدام حوزه آبریز قابل اجرا و مثمر ثمر خواهد بود و با کنترل آب خروجی از چاهها، با توجه به میزان آب تزریقی می توان از عدم تعادل آبهای زیرزمینی جلوگیری نمود. در این تحقیق مدل مربوطه افزایش سطح آب زیرزمینی را 225 سانتیمتر پیش بینی کرده و با توجه به اندازه گیری سطح آب در پیزومترها در طی یک سیل 220 سانتیمتر افزایش یافته که اختلاف موجود قابل قبول می باشد.

نفوذ باران در انباشتهای مواد زائد، مواد آلاینده را می شوید و از انتهای محل دفن، مایعی خارج می شود که حاوی انواع آلودگیهای میکروبی و شیمیایی است . به این مایع اصطلاحا شیرابه انباشت گفته می شود. شیرابه خروجی می تواند پس عبور از خاک غیر اشباع زیر انباشت ، خود را به آب زیرزمین رسانده و باعث آلودگی آن شود. در این تحقیق مدلی ارائه شده است که بتواند غلظت کل مواد جامد (ts) در آب زیرزمینی را تحت نفوذ آلودگی یک انباشت مواد زائد قرار دارد در جهات افق و قائم در زمانهای مختلف پیش بینی کند. برای این کار مسدله را به سه بخش جداگانه تقسیم، و برای هر قسمت مدلی به همراه برنامه کامپیوتری مناسب به زبان فرترن 77 تهیه شده است . مدل اول، مدل المان محدود یک بعدی از معادله انتقال آلاینده در محیط غیر اشباع انباشت است که غلظت ts را در طول انباشت در زمانهای مختلف پیش بینی می کند. مدل دوم، مدل المان محدود یک بعدی از معادله انتقال آلاینده در محیط غیر اشباع خاک زیر انباشت است که توزیع غلظت ts را در طول خاک غیر اشباع، از انباشت تا سطح آب زیرزمینی در زمانهای مختلف بیان می کند. مدل سوم، یک مدل المان محدود دو بعدی از معادله انتقال آلاینده در محیط اشباع آب زیرزمینی است که غلظت محاسبه شده در انتهای ستون خاک غیر اشباع را دریافت کرده و غلظت ts را در آب زیرزمینی در سطح افق و قائم بدست می آورد. لازم به ذکر است که برای حل معادله انتقال آب در انباشت و خاک غیر اشباع، که باید همراه معادلات انتقال ts، حل شود، از مدل leachw استفاده شده است . دقت و صحت هر یک از مدلها با مقایسه با نتایج آزمایشگاهی و دیگر مدلهای موجود و نیز بعضی از روشهای تحلیلی ارزیابی شده است . در انتها نیز دو مثال نمونه با ارائه چگونگی تهیه داده ها ورودی، حل شده و نتایج برنامه در نمودارهایی ارائه شده است .

بازیافت پسابهای حاصله از فرآیندهای مختلف صنعتی توسط روشهای مختلف تصفیه و استفاده مجدد از آنها در فرآیندهای مذکور بخصوص در صنایعی نظیر صنایع نساجی که به آب فراوانی جهت تولید محصولات خود نیازمندند، موضوعی است که همواره مطمح نظر کارشناسان فن بوده است . رنگینه ها، یکی از عمده ترین آلاینده های پساب صنایع نساجی محسوب می گردد. کاهش و یا حذف کامل رنگ در تصفیه پسابهای نساجی هدف بارز و اصلی تصفیه اینگونه پسابها محسوب می شود. در تحقیق حاضر روش تصفیه بیولوژیکی هوازی لجن فعال از نوع هوادهی گسترده (extended aeration) و استفاده از فیلتراسیون کند با بستری از چهار محیط مختلف کربن فعال، خاک اره و دو نوع خاک معدنی کائولن و تالک صنعتی جهت حذف رنگ و با آلودگی از پساب صنایع نساجی بصورت پیوسته و در مقیاس پایلوت مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است . عوامل موثر بر راندمان رنگبری و حذف بار آلودگی نظیر اتخاذ زمانهای هوادهی متفاوت ، غلظت توده بیولوژیکی، ph و ... در سیستم بیولوژیکی لجن فعال از نوع هوادهی گسترده مورد ارزیابی و آزمایش قرار گرفته است . عملکرد سیستم فوق الذکر در بهترین شرایط حذف حدود 80 درصد از بار آلودگی (cod) و 40 درصد از رنگینه های موجود در پساب خروجی رنگرزی بوده است . در فیلتراسیون کند با استفاده از جاذبهای سطحی فوق الاشاره بعنوان بستر فیلتر، راندمان رنگبری هر یک از جاذبهای موصوف با لحاظ پارامترهایی نظیر ارتفاع ستون جاذب ، غلظت جاذبها، ظرفیت جذب سطحی مورد تحقیق قرار گرفته است .

ورود پسابهای آلوده به روغن و فلزات سنگین به محیط زیست می تواند باعث بروز اثرات مخرب بر منابع طبیعی، حیات جانوری و سلامت انسانها شود. پساب واحد آمونیاک منطقه یک مجتمع پتروشیمی شیراز حاوی آلاینده های روغن و مس می باشد که در حال حاضر بدون هیچ گونه تصفیه ای به لاگونهای تبخیری خارج از مجتمع پمپاژ می شود، چنانچه این پساب به نحوی وارد منابع آب و خاک شود، اثرات نامطلوب بر محیط زیست و انسانها می گذارد. با توجه به اهمیت موضوع، حذف روغن ومس از پساب این واحد، بعنوان هدف انتخاب شد که با بررسی روشهای موجود حذف روغن، روش شناورسازی با هوا، درمقیاس آزمایشگاهی و پایلوت بر روی نمونه پساب این واحد انجام و شرایط بهینه حذف روغن تعیین شد. این شرایط شامل ایجاد حبابهای هوا با قطر حدود 4 میلی متر و هوادهی به میزان حداقل 135 برابر حجم پساب می باشد که با ایجاد شرایط مذکور، حذف روغن با راندمان معادل 4/98 درصد بدست آمد. در رابطه با فلز مس که به صورت ترکیبات آمونیاکی مس یا کوپروآمونیکال می باشد، با انجام آزمایشهای مختلف درمقیاس جار، مشاهده شد که وجود آمونیاک در این پساب مانع از حذف موثر مس می شود. لذا با انجام هوادهی از مقدار آمونیاک کاسته شد و از میان روشهای مختلف ترسیب فلزات سنگین، روشهای ترسیب هیدروکسیدی وکربناته در مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت و روش ترسیب هیدروکسیدی انتخاب گردید. سپس معیارهای بدست آمده از آزمایش جار، در پایلوت استفاده و مشخص شد که ‏‎ph‎‏ بهینه ترسیب حدود 12 می باشد. همچنین از دو ماده شیمیایی آهک و سودسوزآور که در ترسیب هیدروکسیدی مورد استفاده قرار گرفت، آهک بدلیل جنبه های اقتصادی و تشکیل سریع رسوب، ترجیح داده شد. معیارهای فوق در پایلوت برای حذف مس به کار گرفته شد و مس با غلظت 51/48 میلی گرم در لیتر به 649/0 میلی گرم در لیتر رسید که این مقدار کمتر از استانداردهای محیط زیست برای منابع آبی می باشد.

به منظور جداسازی کرومات با روش تصفیه شیمیایی از زیر آب ‏‎(blow down)‎‏ آبهای خنک کننده صنایع پتروشیمی، سیستم پایلوتی مشتمل بر سه مخزن ذخیره پساب، مخزن واکنش و مخزن ته نشینی در نظر گرفته شد. پس از استقرار پایلوت، ایجاد اتصالات بین ظروف و آبگیری سیستم، ابتدا در مخزن واکنش، کرومات موجود در پساب با استفاده از یک ماده احیاکننده در محیط اسیدی احیاشده و به شکل ‏‎cr(iii)‎‏ تبدیل گردید. در این مرحله به منظور تعیین ‏‎ph‎‏ مناسب جهت احیا کروم با حداکثر راندمان، شرایط مختلف اسیدیته پساب مورد بررسی قرار گرفته و ‏‎ph‎‏ بهینه تعیین گردید پس از آن ‏‎cr(iii)‎‏ حاصل از مرحله احیا با استفاده از مواد قلیایی و تحت شرایط ‏‎ph‎‏ بهینه ای که طی مراحل مختلف بررسی تعیین گردید، رسوب داده شد. در پایان هر مرحله از بررسی، نسبت به نمونه برداری از پساب اقدام و در مجموع شاخص هایی از قبیل: قلیائیت کل، قلیائیت کل کربنات، ‏‎ph‎‏ ، میزان ‏‎cr(vi)‎‏ و ‏‎cr(iii)‎‏ مورد اندازه گیری قرار گرفت. آنالیز نمونه های خروجی از مخزن ته نشینی ، پس از تکمیل زمان ته نشینی، حاکی از جداسازی کرومات با راندمان بالا بود.