آنیلین یکی از ترکیبات حلقوی آمینی نوع اول می باشد که سمی بوده و در صنایع مختلفی چون داروسازی، رنگسازی، پلاستیک سازی و پتروشیمی کاربرد دارد با توجه به وجود صنایع فوق در نقاط مختلف کشور استفاده از سیستم تصفیه ای که راندمان حذف قابل قبولی را برای این ترکیبات داشته باشد ضروری است. در این تحقیق به منظور بررسی کارائی سیستم rbc در حذف آنیلین از چهار سیستم موازی (دو مجموعه سری) به حجم هر کدام 3 لیتر استفاده شد. با توجه به اثر افزایش سطح مخصوص دیسک ها بر راندمان سیستم، دو راکتور سری اول حاوی 27 دیسک بودند اما در دو سیستم سری دوم، هر راکتور حاوی 14 دیسک بود که با استفاده از آکنه هایی سطح مخصوص آنها به مقدار کل سطح مخصوص دیسک های سیستم اول افزایش یافته بود. به هر سیستم غلظتهای مختلف آنیلین mg/l1200-100 و بارهای هیدرولیکی متفاوت l/m2.day 28/6-57/1 اعمال گردید و راندمان های حذف اندازه گیری شد و در انتها در بهترین راندمان حذف اثر سرعت چرخش دیسک ها بر کارایی سیستم ها مورد بررسی قرار گرفت. راندمان حذف cod با افزایش بار هیدرولیکی به مقدار 28/6 لیتر بر متر مربع در روز، کاهش و با افزایش سرعت دیسکها از 5 به 15 دور در دقیقه افزایش یافت. بالاترین راندمان حذف به دست آمده در دو سیستم در غلظت mg/l 400 آنیلین، تحت بارهیدرولیکی l/m2.day 57/1 و سرعت rpm 15 حاصل گردید که برای سیستم های rbci و rbcii به ترتیب برابر با 88 و 86 درصد بود. نتایج آزمایشات نشان داد که اگر چه دو سیستم در کلیه مراحل تحقیق عملکرد مشابه داشته اند اما در سیستم rbcii با کاهش تعداد دیسکها و افزایش سطح مخصوص آنها دوره راه اندازی سیستم کوتاه تر شد و خروجی سیستم به دلیل کاهش میکروارگانیسم های معلق در راکتورها زلال تر گردید. در مقیاس های صنعتی نیز با استفاده از آکنه ها و کاهش تعداد دیسک ها که سبک شدن وزن را در پی خواهد داشت، احتمال کم شدن مصرف انرژی با استفاده از این روش پیش بینی می گردد.

فنل از جمله آلاینده های خطرناک و سخت تجزیه پذیر فاضلاب بوده که حذف آن به روشهای معمول به طور کامل امکان پذیر نمی باشد. روشهایی همچون جذب به وسیله کربن فعال، اکسیداسیون شیمیایی ساده و یا هضم بیولوژیکی عمدتا از کارایی لازم برای حذف فنل برخوردار نیستند و موجب تبدیل فنل از فازی به فازی دیگر می شوند و یا با تولید محصولات ثانویه که خود عمدتا سمی هستند موجب بروز مشکلاتی خواهند شد. فرایند فتوکاتالیستی از جمله روش های اکسیداسیون پیشرفته می باشد که برای حذف انواع آلاینده ها از کارایی مناسبی برخوردار است. همچنین استفاده از نانو مواد به عنوان ماده کاتالیست به کارایی این روش افزوده است. در این تحقیق حذف فنل از فاز مایع بوسیله فتوکاتالیست نانو اکسید روی مورد مطالعه قرار گرفت. از بتن به عنوان بستر تثبیت نانو ذرات استفاده و انرژی تابشی بوسیله لامپ uv تامین شد. استفاده از بتن به عنوان بستر تثبیت این امکان را فراهم می سازد تا در تصفیه خانه های موجود که جنس حوضچه های آنها بتنی باشد، بتوان این روش را با صرف هزینه کمتر پیاده سازی کرد. برای تثبیت نانو ذرات روی سطح بتن، از میان روش های مختلف تثبیت، سه روش مورد آزمایش قرار گرفت و بهترین روش به لحاظ راندمان حذف و سهولت در اجرا انتخاب شد. همچنین پایداری سیستم در اثر تکرار آزمایشات مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش sem جهت اطمینان از پوشش مناسب نانو ذرات بر سطح بتن نیز صورت گرفت که نتیجه این آزمایش نشان از پوشش مناسب نانوذرات اکسید روی بر سطح داشت. تاثیر پارامتر هایی نظیر غلظت اولیه ماده آلاینده، شدت تابش، نوع منبع تابش (لامپ های uv-a و uv-c و نور خورشید)، مقدار و اندازه ذرات ماده کاتالیست و ph مورد مطالعه قرار گرفت. در شرایط بهینه (غلظت اولیه فنل 50 میلیگرم بر لیتر فنل، میزان ماده کاتالیست برابر 80 گرم بر متر مربع، ph برابر 11و توان منبع تابش لامپ uv برابر 32 وات)، راندمان حذف سیستم پس از گذشت 5 ساعت بیش از 90 درصد بود. همچنین میزان کارایی سیستم در حذف cod نیز آزمایش شد. برای بررسی بیشتر سیستم و قضاوت در مورد کارایی آن آزمایش gc-mass انجام گرفت که نتایج نشان داد که محصولات نهایی واکنش سمیتی به مراتب کمتر از فنل دارند که این امر نشان دهنده موفقیت سیستم در کاهش میزان سمیت مواد را نشان داد

هدف از انجام تحقیق حاضر تلفیق فرآیند نیتریفیکاسیون جزیی با فرآیند جریان جانبی است بطوریکه بتوان در یک راکتور مجزا (جریان جانبی) که در کنار فرآیند اصلی قرار خواهد گرفت، با انجام نیتریفیکاسیون جزیی، باعث رشد اکسیدکنندگان آمونیوم و حذف اکسیدکنندگان نیتریت شده و سپس در فرآیند اصلی و با وارد کردن لجن یا مایع مخلوط تولیدی به آن، نیتریفیکاسیون جزیی تحت شرایط متنوعی انجام گردد. در این تحقیق از چهار الگوی مختلف شامل دو الگوی یک و سه زیر سیکل هوازی- کم اکسیژن برای نیتریفیکاسیون جزیی و نیز دو الگوی یک و سه زیر سیکل هوازی- کم اکسیژن برای نیتریفیکاسیون کامل و به منظور تولید زیست توده مناسب در سیستم sbr جریان جانبی استفاده شد. آنالیزهای آماری با spss برای شاخصهای نرخ ویژه اکسیداسیون آمونیوم و نیتریت و نیز تجمع آن نشان داد که الگوهای سه زیر سیکل در تولید زیست توده مناسب بسیار بهتر از یک زیر سیکل عمل نموده اند. بعنوان نمونه میانگین شاخص تجمع نیتریت در الگوی یک و سه زیر سیکل جزیی به ترتیب معادل 7/80 و 1/91 درصد و برای نیتریفیکاسیون کامل به همان ترتیب معادل 7/29 و 7/50 درصد بوده است. پس از تولید زیست توده مناسب در راکتور sbr جریان جانبی، فاکتورهای مختلفی شامل دما، غلظت آمونیوم، غلظت زیست توده و زمان در سطوح چهارگانه و به منظور ایجاد شرایط متنوع انتخاب و پس از تزریق زیست توده تولیدی به فرآیند اصلی با توجه به طراحی آزمایش صورت گرفته با روش تاگوچی، شاخصهای مورد اشاره در دو الگوی نیتریفیکاسیون جزیی و کامل مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مهمترین فاکتور موثر بر فرآیندها دما بوده و پس از آن، زمان و غلظت آمونیوم اثرگذار بوده اند بطوریکه در تمام شاخصها، کاهش دما باعث ایجاد شوک و کاهش ناگهانی شاخصهای مورد نظر گردید. بر اساس نتایج حاصل از فرآیند اصلی و آنالیزهای آماری با روش تاگوچی، حداکثر و حداقل درصد تجمع نیتریت پس از تزریق و به ترتیب در نیتریفیکاسیون جزیی و کامل معادل 9/94، 4/77 و 9/63، 5/20 درصد و حداکثر و حداقل نرخ اکسیداسیون آمونیوم در نیتریفیکاسیون جزیی معادل 54/15، 68/2 و در نیتریفیکاسیون کامل معادل01/21، 04/3 بر حسب mg n/gvss.h بوده است. این نتایج نشان داد که نیتریفیکاسیون کامل در اکسیداسیون آمونیوم و نیتریت و نیتریفیکاسیون جزیی در تجمع نیتریت بهتر عمل نموده اند و از هر دو می توان بعنوان الگویی نوین در نیتریفیکاسیون استفاده نمود. نتایج این بررسی نشان داد که فرآیند جریان جانبی می تواند باعث رشد مناسب اکسیدکنندگان آمونیوم و حذف نسبی اکسیدکنندگان نیتریت شده و تزریق لجن تولیدی به فرآیند اصلی باعث تجمع نیتریت گردد. علاوه بر این و با توجه به اینکه مهمترین عامل اثر گذار بر فرآیند، دما بوده است، با استفاده از روش آماری تاگوچی و برازش منحنی به نتایج، مشخص گردید که ضریب تصحیح دمایی در نیتریفیکاسیون جزیی و کامل و در صورت ارزیابی غیر مستقیم (کسر سایر عوامل موثر بر نتایج) به ترتیب 097/1 و 098/1 بوده است که نشان می دهد میکروارگانیسمهای موثر در اکسیداسیون آمونیوم در هر دو فرآیند شبیه به هم هستند. این ضریب و به همان ترتیب و در صورت ارزیابی مستقیم (عدم کسر تاثیر سایر عوامل) معادل 106/1 و 100/1بوده که نشان می دهد ارزیابی مستقیم باعث افزایش این ضریب شده و نتایج غیر واقعی به دنبال خواهد داشت

امروزه با اهمیت یافتن سلامت بشر، تصفیه فاضلاب های سمی و خطرناک صنعتی یکی از مهمترین اولویت های کارهای زیست محیطی شده است. یکی از مواد سمی که جهت تامین بهداشت برخی اماکن عمومی مانند بیمارستان ها، سربازخانه ها و غسالخانه ها استفاده می گردد و در اثر مصرف در فعالیت های صنعتی و تجاری مانند تولید چسب و رزین، کاغذ، قارچ کش، نئوپان و داروسازی به پساب های صنعتی و غیرصنعتی راه می یابد فرمالدئید است. نام های دیگر فرمالدئید، فرمل، آلدئیدفرمیک، متانال و فرمالین (که فرمالین محلول 40درصد از گاز فرمالدئید است) هستند. فرمالدئید در انسان سبب تحریک غشای مخاطی، سرفه، اختلاط در بلع و برونشیت می شود و در دراز مدت خطر ابتلا به آسم را در انسان افزایش می دهد. همچنین خوردن فرمالدئید باعث درد شدید، زخم، اسهال، استفراغ خون، سرگیجه و نارسایی سیستم گردش خون می گردد. لازم به ذکر است که سازمان محیط زیست آمریکا و سازمان بین المللی مطالعه سرطان ، فرمالدئید را به عنوان "ماده سرطان زای محتمل" شناخته اند یعنی ماده ای که سرطان زایی آن برای حیوانات دلایل کافی دارد و درمورد سرطان زایی آن برای انسان باید مطالعات بیشتری صورت گیرد. امروزه اکثر تصفیه خانه های فاضلاب های صنعتی و غیر صنعتی در ایران به دلیل عدم توانایی مالی صنایع، نبود فناوری های مورد نیاز و سهولت در بهره برداری، از نوع بیولوژیکی هوازی هستند و همین امر سبب گردیده تا فاضلاب های حاوی مواد سمی چون فرمالدئید، بدون تصفیه وارد محیط گردند و شاهد این مدعا فاضلاب سه کارخانه مادر تولید چسب و رزین در شیراز ،خراسان و مازندران و فاضلاب قبرستان ها است که بدون هیچ گونه تصفیه ای وارد محیط می گردند. سمیت فرمالدئید برای میکروارگانیسم ها، سبب گردیده تا روش های شیمیایی و یا بیولوژیکی غیر هوازی برای تصفیه فاضلاب حاوی فرمالدئید بیشتر مورد استفاده قرار گیرد. تحقیقات اخیر در رابطه با حذف فرمالدئید به کمک روش های فنتون و فوتوفنتون ، تجزیه فوتوکاتالیستی ، پیش تصفیه به کمک ازن زنی، تلفیق روش های بیولوژیکی و شیمیایی،ترکیب روش های بیولوژیکی بی هوازی و هوازی صورت گرفته است و کمبود تحقیقی که امکان تصفیه فاضلاب حاوی فرمالدئید را در سیستم های هوازی مرسوم در ایران بررسی کند به وضوح مشخص است، لذا در این تحقیق تصفیه فاضلاب حاوی فرمالدئید به روش های هوازی مورد مطالعه قرار گرفته است. راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک (mbbr) از سیستم های نوین تصفیه فاضلاب های شهری و صنعتی است. این سیستم، با تلفیق برخی ویژگی های فرایندهای لجن فعال و بیوفیلترها ایجاد شد و به دلیل عدم گرفتگی، توزیع یکنواخت بار در تمام سطح حامل ها در بیوفیلم مستغرق، افت هد ناچیز و سطح ویژه مناسب برای رشد بیوفیلم، در اواخر دهه 1980 و اوایل دهه 1990 در نروژ توسعه یافت. راکتورهای ناپیوسته متوالی (sbr) از سیستم های اصلاح شده لجن فعال است که در اوایل سال1970 در آمریکا توسط ایروین برای اولین بار به کار گرفته شد و امروزه به دلایلی مانند صرفه جویی در اشغال فضا، زمان قابل تنظیم، انعطاف پذیری بسیار بالا و کنترل راحت فرآیند گسترش بسیاری یافته است.

تکنولوژی با همه خوبی هایی که دارد مشکلات خاص خود را نیز به همراه آورده است. نیاکان ما اگر از مزایای زندگی مدرن امروزی برخوردار نبودند در عوض از آب و هوای تمیز و غیرآلوده استفاده می کردند که امروزه کمتر می توان از آن بهره مند شد. حفظ محیط زیست از آلودگی هایی که به وسیله صنایع و فناوری مدرن ایجاد می شود، یکی از نگرانی های امروزی محققان و صاحبان صنایع است.این آلاینده ها سبب بروز خطرات جدی در زمینه بهداشت و سلامت عمومی می شوند و باعث بوجود آمدن بیماریهای گوارشی، پوستی، تنفسی، اسکلتی، کلیوی، کبدی، مغز و سلسله اعصاب مرکزی و حتی انواع بیماریهای صعب العلاج و لاعلاج در انسان می شوند. یکی از این فلزات که امروزه بعلت خواص ویژه مصارف فراوانی پیدا کرده است سرب می باشد سرب در صنایع مختلف مانند باطری سازی، رنگ سازی، صنایع نظامی و بسیاری از صنایع دیگر کاربرد دارد .در این تحقیق از دو جاذب خاک اره و خاکستر در حذف سرب و روی با ستون های پیوسته استفاده شد. آزمایش ها با غلظت های (50 و 100 میلیگرم بر لیتر)و ph اولیه محلول برابر با 5 و همچنین برای بهینه سازی عمل جذب از سه جاذب ترکیبی از دو جاذب فوق با نسبت های خاکستر به خاک اره 1/3، 1/4 و 1/6آزمایش ها انجام شد. آزمایش های ناپیوسته نیز برای تعیین پارامترهای جذب سطحی صورت گرفت.نتایج جذب با خاک اره و خاکستر با ایزوترم جذب سطحی فرندلیچ و لانگمایر بررسی گردید .طبق نتایج مطالعات راندمان حذف سرب با جاذب های ترکیبی بیش از 98 درصد در آزمایشات ستونی و در آزمایشات نا پیوسته میزان76 درصد توسط خاک اره و 98 درصد توسط خاکستر به دست آمد.

نیترات یکی ازمهمترین مواد سمی و بیماریزای موجود در آب آشامیدنی به شمار می رود. میزان نیترات بخصوص در مناطق شمالی کشور ایران، به دلیل استفاده زیاد از کودهای نیتراته به میزان زیادی درآب های سطحی و زیرزمینی افزایش پیدا کرده و دارای اثرات مهلک بر سلامتی انسان است. هدف از انجام این تحقیق، شناخت گیاهان بومی تالاب های حاشیه جنوبی دریای خزر، شناسایی گونه های مناسب آبزی برون آ (نی، بامبو و نخل مرداب)، پرورش در محیط آزمایشگاهی به روش هیدروپونیک و پتانسیل آنها در حذف نیترات از آب می باشد. به منظور سنجش توانایی گیاه پالایی سه گونه گیاه نی، بامبو و نخل مرداب برای حذف نیترات، از سه راکتور با غلظت های اولیه mg/l no3-/n25 و 20 و 15، یک راکتور حاوی کود کامل امکس و یک گلدان شاهد استفاده شد. هر یک از این آزمایشات یک ماه به طول انجامید و تغییرات غلظت، درصد حذف، رشد گیاه، وزن تر و خشک نمونه های گیاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل حاکی از قابلیت نسبتاً بالای گیاه نی برای حذف نیترات از آب نسبت به بامبو و نخل مرداب می باشد. این گیاه توانست در بالاترین غلظت حدود 95% نیترات را از آب جذب نماید. میانگین حذف نیترات در بامبو از تخل مرداب بیشتر و حدود 85% و در گونه نخل مرداب 70% می باشد. میان وزن خشک گیاهی و راندمان حذف گونه ها رابطه مستقیمی وجود داشت و بیشترین میزان جذب نیترات درریشه و ریزوم گیاه مشاهده شد.

واحدهای تولید رنگ، واحدهای رنگرزی و کارخانه های تولید کاغذ از عمده ترین منابع آلودگی رنگی آب های جاری می باشند. این کارخانه ها همیشه نیاز مبرم به تکنیک های تصفیه موثر برای حذف رنگ جریان پساب و مناسب از نظر اقتصادی دارند. کربن فعال اگرچه یکی از مناسب ترین جاذب ها در حذف ناخالصی های یونی می باشد اما هزینه تهیه و احیا آنها جهت استفاده مجدد بالا می باشد. ملاحظات اقتصادی باعث شده تا تحقیقات زیادی روی جاذب های ارزان قیمت و در دسترس جهت استفاده در تصفیه پساب های رنگی صورت گیرد. بر این اساس در این پژوهش دو جاذب خاک اره و رس بنتونیت به عنوان دو گزینه مناسب از نظر قیمت و دسترسی، در حذف رنگ astrazon blueاز پساب مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج آزمایشات برای هر دو جاذب نشان داد با افزایش غلظت ماده جذب شونده راندمان حذف کاهش می یابد. بیشترین راندمان حذف رنگ از محلول های حاوی غلظت های اولیه رنگ 25، 50 و mg/l100 برای خاک اره به ترتیب برابر 75/96، 11/91 و 26/79 درصد و برای رس بنتونیت به ترتیب برابر 32/97، 78/96 و 69/94 درصد بوده است. زمان تعادل برای جاذب های خاک اره و بنتونیت به ترتیب 240 و 90 دقیقه برآورد گردید. جهت بررسی اثر غلظت جاذب بر میزان حذف آزمایشات در دو غلظت ثابت 50 و mg/l 100 ماده جذب شونده و غلظت های متغیر ماده جاذب انجام گرفت. با افزایش غلظت جاذب خاک اره راندمان حذف رنگ از محلول با غلظت های 50 و mg/l100 به ترتیب از 46/53 به 06/97 درصد و از 76/49 به 83/96 درصد و برای رس بنتونیت مقادیر راندمان به ترتیب از 87/90 به 64/99 درصد و از 44/86 به 46/99درصد افزایش یافت. آنالیز نتایج آزمایشگاهی و محاسبه ضریب جداسازی (rl) نشان داد که جذب رنگ توسط خاک اره و رس بنتونیت با ایزوترم لانگمایر تطابق مطلوبی دارد. ph بهینه برای حذف رنگ با استفاده از جاذب خاک اره حدود 7 و برای رس بنتونیت برابر ph محلول رنگ تعیین گردید.

تجمع زباله های پلاستیکی در زمینه محیط زیست بسیار مورد توجه واقع شده اند. این پلاستیک ها نه تنها دهه های طولانی در طبیعت باقی می مانند بلکه در روند پروسه تجزیه شدن، مواد سمی از خود تولید می نمایند. از میان پلاستیک های قابل تجزیه گروهی تحت عنوان phas به علت قابلیت تجزیه پذیری کامل و پایین بودن هزینه تولید نسبت به سایر پلیمرها بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. اصلی ترین مانع در برابر تولید تجاری و کاربرد pha در محصولات مصرفی، هزینه بالای تخمیر میکروبی است که آن را 5 تا 10 برابر گرانتر از پلیمرهای مشتق شده از نفت می سازد. به منظور کاهش هزینه ها و در نتیجه کاربردی شدن بیشتر بیوپلیمرها تحقیقات در زمینه استفاده از منابع کربنی ارزان دنبال شد و طرح استفاده از کشت مخلوط و لجن فعال ارائه گشت. در این تحقیق اثر زمان های ماند سلولی مختلف، غلظت منبع کربنی، تاثیر اسیدهای چرب فرار در خوراک فاضلاب شهری بر راندمان تشکیل پلیمر و نسبت های c:n مختلف در تشکیل پلی هیدروکسی آلکانواتها بررسی شد. همچنین با توجه به اینکه یکی دیگر از مشکلات عمده در زمینه محیط زیست لجن تولید شده در تصفیه خانه ها می باشد، کاهش حجم لجن تولیدی در اثر تشکیل پلیمر از اهداف دیگر این تحقیق بود. در این تحقیق از یک راکتور sbr (هوازی- بی هوازی) جهت سازگاری میکروارگانیسم ها و از یک راکتور هوازی جهت تولید پلیمر استفاده شد. خوراک این سیستم از فاضلاب شهری به همراه اسیدهای چرب فرار تامین گشت. این سیستم با زمان های ماند سلولی 5، 7 و 10 روز بررسی شد و زمان ماند سلولی 5 روز با اختلاف کمی از دو زمان دیگر پلیمر بیشتری تولید کرد. همچنین راندمان حذف cod در srt5 به 95 درصد رسید. به منظور بررسی منبع کربنی و تاثیر غلظت آن در تشکیل پلیمر، از استات و پروپیونات سدیم در غلظت های مختلف استفاده شد که در نهایت استات با غلظت mg/l 3000 در راکتور تولید پلیمر و وجود میزان 100 درصد آن در راکتور sbr بیشترین راندمان تولید pha را نتیجه داد. همچنین با بررسی نسبت های مختلف c:n مشخص شد که بیشترین درصد تولید پلیمر به بالاترین نسبت یعنی160:1 c:n= مربوط گشت. در این تحقیق حداکثر راندمان تولید پلیمر تحت شرایط بهینه حاصل از روند تحقیق 4/33 درصد وزن خشک سلول نتیجه شد. در آزمایشات انجام شده تولید پلیمر از لجن فعال باعث کاهش حجم لجن شد که بیشترین میزان کاهش حجم لجن با اعمال شرایط بهینه 5/28 درصد بود.

بیوگرانول سازی یک فرایند خودپایدارسازی بیولوژیکی می باشد که در آن میکروارگانیسم ها به منظور تشکیل یک توده زیستی متراکم کروی تجمع می یابند و به دو گروه عمده گرانول های هوازی و بی هوازی تقسیم می شوند. گرانول های بی هوازی در دهه های اخیر بسیار مورد مطالعه قرار گرفته اند در حالی که تحقیقات در زمینه گرانول هوازی طی چند سال اخیر آغاز شده است. گرانول هوازی نتیجه توسعه بیوفناوری محیط زیست در جهت نیل به راندمان بالای تصفیه فاضلاب می باشد. ویژگی های متمایز گرانول های هوازی دال بر برتری این فناوری در مقایسه با فرایند های لجن فعال متداول است. از جمله این ویژگی های متمایز می توان به پایداری بهتر، دانسیته بالاتر، ساختار میکروبی قوی تر، قابلیت نگهداری توده زیستی بالاتر، سرعت ته نشینی بهتر و قابلیت تحمل بار آلی بالا اشاره کرد. در این تحقیق راندمان حذف cod فاضلاب در سامانه sbar (sequencing batch airlift reactor) توسط گرانول های هوازی در حضور فاضلاب سنتزی با منبع کربنی گلوکز و آنیلین در 6 سیکل 4 ساعته در روز بررسی شد. با توجه به هدف تحقیق در رابطه با نقش پلیمر و بررسی ساختار جدیدی از سامانه sbar در گرانول سازی، سه سامانه موازی همزمان با هم راه اندازی شدند. یکی از سامانه های sbar تحت عنوان پایلوت شاهد جهت کنترل نتایج دو پایلوت دیگر با علامت اختصاری r1)) و به حجم 5/4 لیتر مشخص گشت. پایلوت r2 نیز به حجم 5/4 لیتر یکی دیگر از سامانه های sbar بود که جهت بررسی اثر پلیمر بر گرانول سازی در نظر گرفته شد. پایلوت r3 به حجم 6/3 لیتر که نوع ابداعی راکتور sbar بود، جهت بررسی ساختار راکتور بر گرانول سازی به منظور کاربردی کردن این فناوری در مقیاس واقعی و بر خلاف ساختار معمول راکتور sbar، با سه riser و سه down-comer طراحی گشت. داده های بدست آمده از دو پایلوت r2 و r3 با پایلوت r1 مورد مقایسه قرار گرفت. راه اندازی راکتورها در مرحله اول با منبع کربنی گلوکز با نرخ بارگذاری kg cod/m3.d72/0 در r1 و r2 و kg cod/m3.d6/0 در r3، cod معادل mg/l 200 در هر سیکل آغاز شد و تا kg cod/m3.d4/5 در r1 و r2 و kg cod/m3.d5/4 در r3 (mg cod/l 1500 در هر سیکل) ادامه یافت. نتایج حاصل بیانگر قابلیت بالای سامانه گرانوله در میزان حذف cod (بیش از 95 درصد) بود. گرانول های زرد رنگ و رشته ای تشکیل شده دارای قطرهای متفاوت در محدوده mm 11- 5/0 بودند. در مرحله دوم تحقیق ماده سمی آنیلین جهت بررسی قابلیت حذف مواد سمی توسط گرانول های هوازی به عنوان منبع کربنی بکار گرفته شد. محدوده بارگذاری kg cod/m3.d 92/7-44/1 در r1 و r2 و kg cod/m3.d 6/6-2/1 درr3 یعنی mg cod/l 2200-400 بود و راندمان حذف در راکتورها با افزایش بار آلی و بالا رفتن درجه سمیت سامانه ها و درنتیجه تحلیل رفتن گرانول ها از 95 تا 65 درصد افت پیدا کرد. در این مرحله از تحقیقات نیز گرانول های زرد رنگ در محدوده قطر mm 2-1 تشکیل شدند. با تشکیل گرانول ها در هر دو مرحله از تحقیق قابلیت ته نشینی بالا رفته و شاخص حجمی لجن (svi) نشانگر مقادیرکمتر از ml/g 100 بود. در پایان آزمایشات و بررسی گرانول های تشکیل شده در هر سه راکتور مشخص گشت که پلیمر کیتوزان تاثیر مثبت هر چند اندک در روند گرانول سازی داشت به طوری که پایلوت r2 در خوراک دهی توسط گلوکز و آنیلین به ترتیب 17 و 14 درصد تولید گرانول بیشتری نسبت به راکتور شاهد داشت. ساختار جدید راکتور نیز قابلیت بالایی در گرانوله کردن لجن و راندمان حذف cod از خود نشان داد به طوری که پایلوت r3 در خوراک دهی توسط گلوکز و آنیلین به ترتیب 23 و 20 درصد گرانول بیشتری نسبت به راکتور شاهد تولید کرد.

در تحقیق حاضر، اثرات برخی از پارامترهای طراحی و بهره برداری بر روی عملکرد فیلتراسیون مستقیم مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها با استفاده از پایلوت آزمایشگاهی، در دو بخش جداگانه صورت گرفت. در بخش اول تاثیر عوامل مختلف بر دوره بلوغ فیلتر و در بخش دوم تاثیر عوامل بر عملکرد فیلتر در طول دوره پایدار بهره برداری مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای مورد بررسی شامل کدورت و تعداد ذرات در چهار محدوده قطر کوچکتر از 2، 2 تا 5، 5 تا 10 و بزرگتر از 10 میکرون بوده اند. در بخش اول 32 آزمایش تحت شرایط متفاوت انجام پذیرفت. نتایج حاصل در این بخش بیان می-نماید که در دوره بلوغ و تا قبل از تثبیت شرایط فیلتر، کدورت بیشترین ارتباط و همبستگی را با ذرات کوچکتر از 5 میکرون دارد. همچنین نتایج بدست آمده بیانگر آن است که آنالیز ذرات دوره بلوغ کوتاهتری نسبت به کدورت نشان می دهد. در بخش دوم آزمایشات عوامل مورد بررسی عبارتند از تعداد لایه های فیلتر، نرخ فیلتراسیون، غلظت و نوع منعقد کننده و دانه بندی بستر فیلتر. به منظور ارزیابی تاثیر هریک از این عوامل بر کدورت و ذرات خروجی از فیلتر، 20 دوره فیلتراسیون در شرایط مختلف انجام پذیرفت. تجزیه و تحلیل آماری نتایج، بیان میکند که نرخ فیلتراسیون موثرترین عامل بر روی کدورت و آنالیز ذرات می باشد. بررسی های انجام شده بر روی نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد آنالیز ذرات برای تشخیص نقطه پایانی دارای حساسیت و سرعت عکس العمل بیشتری بوده و زمان گرفتگی فیلتر را سریعتر نشان می-دهد. همچنین نتایج حاصل، بیانگر وجود یک رابطه معکوس بین کدورت و میانگین حسابی قطر ذرات بوده و نشان می دهد که تغییرات میانگین حسابی قطر ذرات متناسب با ضریب فیلتراسیون است. بدین ترتیب با توجه به مدل های ارائه شده بین کدورت، هر یک از پارامترهای طراحی و بهره برداری و تعداد ذرات در قطر های مختلف می توان نتیجه گرفت داده های مربوط به توزیع اندازه ذرات، پارامتری تعیین کننده در بهینه سازی عملکرد فیلتر و تعیین بهترین شرایط بهره برداری جهت کنترل دسته خاصی از ذرات در آب خروجی از فیلتر می باشد.

استان یزد در قلب کویر مرکزی ایران قرار دارد و از مشکلات اساسی آن کم آبی می باشد که با عنایت و توجه مسئولان ضمن طراحی و اجرای شبکه آبرسانی انتقال آب از اصفهان به یزد، این مشکلات تا حدی مرتفع گردید. بطور معمول در آخرین مرحله تصفیه آب و گندزدایی شبکه، تصفیه خانه و مخازن و ایستگاه های مسیر از سیستم کلرزنی استفاده می گردد که به دلیل واکنش بین مواد آلی طبیعی آب و کلر آزاد در آب احتمال تشکیل ترکیبات جانبی سرطانزا از جمله تری هالومتانها وجود دارد. بر اساس استاندارد وضع شده توسط epa و ایران حد مجاز تری هالومتانها در آب آشامیدنی100 میکرو گرم درلیتر می باشد که با توجه به اثرات و خطرات مشهود تری هالومتانها هم اکنون در کشورهای اروپایی به80 میکروگرم درلیتر محدود شده است. با عنایت به اینکه تاکنون هیچگونه طرح تحقیقی و پژوهشی و بررسی و اقدام عملی واجرایی در خصوص میزان تری هالومتانها در شبکه انتقال آب اصفهان به یزد انجام نشده و با توجه به حساسیت موضوع و طول مسیر حدود 350 کیلومتر از اصفهان به یزد و تامین آب شرب شهرهای مسیر بخصوص میبد، اردکان، صدوق و یزد و در کل توزیع و نیز پراکنش این ترکیبات براساس موقعیت جغرافیایی (gis)، جهت اطمینان خاطر متولیان و شهروندان، این مهم به عنوان اولین گام صورت پذیرفت. دراین تحقیق طی یک دوره یک ساله اقدام به نمونه برداری،سنجش و آنالیز میزان تری هالومتانها به تفکیک چهار ترکیب اصلی عمده و خطرناک کلروفرم، برموفرم، دی کلروبرمومتان و دی برموکلرومتان درفصول مختلف سال از آبگیر زاینده رود و تصفیه خانه آب اصفهان تا مخازن شحنه یزد وایستگاه ها و مخازن متعادل کننده مسیر و نیز سنجش مقادیر در شبکه شهری یزد تحت پنج ناحیه پوشش دهنده شهرستان با روش (gc-headspace) گردید که با توجه به نتایج بدست آمده، مشخص شد حداکثر میزان کل تری هالومتانها در طول دوره نمونه گیری مربوط به فصل تابستان و برابر 14/51 میکروگرم در لیتر و در شبکه شهری ناحیه مسجد جامع یزد که دارای بافت قدیم است، می باشد. همچنین حداقل غلظت کل تری هالومتانها در زمستان و در شبکه شهری مربوط به منطقه آزاد شهر و برابر 60/1 میکروگرم درلیتر می باشد. میانگین کل تری هالومتانها در طول دوره نمونه برداری و کل ایستگاه ها برابر 26/12 میکروگرم درلیتر بدست آمد که نتایج نشان می دهد که اختلاف آماری معنی داری بین مقادیر این پارامترها با استاندارد ملی و جهانی وجود ندارد و مقادیرکاملا مطلوب و پایین تراز حد استانداردهای مجاز می باشد که حاکی ازعملکرد خوب تصفیه خانه و مخازن طول مسیراصفهان به یزداست. همچنین مشخص شد که بین مقادیرتری هالومتانها و پارامترهای موثر در تولید آن اعم از کلر باقیمانده وگرما همبستگی معنی داری وجود دارد (95 و99 درصد ). در نهایت نیز نقشه توزیع و پراکنش تری هالومتانها در خط انتقال و شبکه شهری یزد ترسیم گردید.

ترکیبات فنلی موادی هستند که در آنها یک حلقه آروماتیک مستقیماً به یک یا چند گروه هیدروکسیل متصل باشد. یکی از مهم ترین این ترکیبات هیدروکینون می باشد که کاربرد گسترده ای در صنایع عکاسی، آرایشی و بهداشتی، لاستیک سازی، آنتی اکسیدان و تولید ترکیبات شیمیایی و کشاورزی دارد و به دلیل وجود در فاضلاب صنایع مذکور و داشتن اثرات سمیت، استفاده از سیستم تصفیه ای کارآمد برای حفظ محیط زیست امری لازم و اجتناب ناپذیر می باشد. در این تحقیق قابلیت دو سیستم rbc متداول و rbc با سبد محتوی آکنه در حذف این آلاینده مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. سیستم rbc متداول مورد استفاده دو مرحله ای با ظرفیت تقریبی هر راکتور 3 لیتر محتوی 27 دیسک پلکسی گلاس با قطر cm 15 در حالیکه بیودرام یک مرحله ای بوده و در آن از آکنه های پلی استایرن bee-cell 2000 با سطحm2/m3 650 استفاده شده است. سطح ایجاد شده توسط دیسک های سیستم rbc با آکنه های بیودرام برابر و در حدود m2 2 بود. در این پژوهش راندمان و کارایی تماس دهنده بیولوژیکی دوار در تصفیه فاضلاب محتوی هیدروکینون در محدوده غلظت تا mg/l5000 بررسی و نتایج آن با کارایی rbc با سبد محتوی آکنه های حامل بیوفیلم از نوع bee-cell 2000 مقایسه شده است. نتایج حاکی از راندمان بهتر rbc متداول نسبت به rbc دوار محتوی این نوع آکنه ها می باشد به نحوی که راندمان حدود 93 درصد در cod ورودی mg/l 800 برای rbc متداول و حدود 88 درصد در همین محدوده غلظت ورودی در سیستم rbc با سبد محتوی آکنه به دست آمد. این نتایج برای غلظت cod ورودی mg/l 1000، زمان ماند 24 ساعت برای هر راکتور و سرعت چرخش rpm 5 با بار هیدرولیکی l/m2d 5/1 به دست آمد. همچنین در این تحقیق سایر پارامترها مانند سرعت چرخش، بار هیدرولیکی، اثر شوک آلی و اکسیژن محلول نیز بررسی شده است.

یکی از موارد آلوده کننده آبها هنگام تخلیه و پذیرش فاضلاب نوترینتها یا مواد مغذی می باشند که شامل نیتروژن و فسفر است. چنانچه میزان فسفر ازحد استاندارد (حد مجاز فسفرmg/l 6) بیشتر باشد، موجب بروز پدیده یوتریفیکاسیون و شکوفائی جلبکها می شوند. توسعه و گسترش روشهای مختلف حذف فسفر از سالهای 1950 در پاسخ به نیاز به کاهش میزان فسفر تخلیه شده به آبهای سطحی انجام پذیرفت. فسفر با روشهای مختلف شیمیایی و زیستی حذف می شود که دارای معایبی همچون هزینه بالا، راهبری مشکل، تولید لجن بالا، نیاز به ایمنی در بهره برداری می باشند. بنابراین می توان از فرایندهای زیست پالایی مانند گیاه پالایی برای رفع معایب روشهای بالا استفاده کرد. سیستمهای تصفیه به کمک گیاهان آبزی سیستمهایی هستند که در آن یک نوع گیاه خاص به حذف، ذخیره، تثبیت، تجزیه یا تبخیر مواد آلوده کننده می پردازد که می توان حتی آن آلاینده (مانند عوامل بیماری زا، فلزات سنگین، آفت کشها، حلالها، نفت خام، آرسنیک، سیانور و عناصر رادیواکتیو) راحذف، بازیابی یا به عنوان منبع انرژی استفاده نمود. نکات مهم در فرایند گیاه پالایی استقرار گونه های گیاهی و میکروبی مناسب، اثر غلظت، انتقال زیستی یا تجمع زیستی آلاینده ها و دفع بیومس آلوده می باشد. فاکتورهای زیست محیطی موثر بر فرایند گیاه پالایی مانند دما، تشعشع خورشیدی، حضور مواد مغذی، آب و اکسیژن، نوع ماده مورد حذف و غلظت آن می باشند. دراین تحقیق از گیاه نی، بامبو و نخل مرداب برای حذف فسفر در غلظتهای مختلف در شرایط آزمایشگاهی (دمای 23-25 درجه سلسیوس، میزان do 5/6 –5/4 و میزان ph 5/8 –5/6 از آب استفاده شد. آلاینده فسفر در غلظتهای 2، 10، 25، 50 و 100 میلی گرم بر لیتر کود کامل و نمونه شاهد مورد بررسی قرار گرفت که در بین گیاهان نی و در بین غلظتها 25 بیشترین راندمان را داشتند. درصد حذف برای غلظتهای مذکور به ترتیب در گیاه نی 3/17، 81/35، 94/87، 77/78، 63/48، 4/52 و 01/92 و در گیاه بامبو 66/15، 07/21، 08/68، 89/57، 41/34، 33/48 و 69/73 و در نخل مرداب 89/15، 5/21، 23/37، 41/32، 33/22، 48/30 و 47/54 بوده است. درصد حذف کلی برای گیاه نی 59، بامبو 5/45 و نخل مرداب 65/30 به دست آمد. بین سه گیاه به ترتیب گیاه نی، بامبو و نخل مرداب درصد حذف بیشتری داشتند.

فرایند فیلتراسیون جریان رو به بالا با بستر لجن یا به طور اختصار usbf یک روش موثر و نوین در تصفیه فاضلاب می باشد که در واقع یک نوع فرایند لجن فعال متعارف اصلاح شده می باشد. این سیستم که از ترکیب یک ناحیه غیرهوازی، قبل از حوض هوادهی و یک زلالساز با بستر لجن و جریان رو به بالا در یک بیوراکتور، تشکیل شده است در جهت عملیات حذف bod، نیتریفیکاسیون، دنیتریفیکاسیون و حذف فسفر کارایی اثبات شده دارد. هدف از انجام این تحقیق تعیین کارایی فرایند فیلتراسیون جریان رو به بالا با بستر لجن در حذف بیولوژیکی نیتروژن و تعیین زمان ماند هیدرولیکی بهینه براساس بیشترین راندمان حذف نیتروژن در این سیستم می باشد. آزمایشات در یک پایلوت آزمایشگاهی usbf از جنس پلکسی گلس و به حجم 60 لیتر با جریان پیوسته به انجام رسید. فاضلاب مصنوعی شامل ترکیبات گلوکز و اوره به عنوان منبع کربن و نیتروژن و با نسبت cod/n در حدود 10 با غلظت 50 میلی گرم در لیتر نیتروژن براساس مجموع یون نیترات و نیتریت در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت و تحقیق در دو فاز راه اندازی و بهره برداری انجام داده شد، که در فاز بهره برداری برای تعیین زمان ماند هیدرولیکی بهینه براساس بیشترین راندمان حذف نیتروژن در خروجی سیستم، جریان فاضلاب با دبی های 8/0،0/1، 2/1، 4/1، 6/1، 8/1 و0/2 لیتر بر ساعت به سیستم اعمال گردید. با توجه به نتایج اخذ شده، در ابتدا با افزایش دبی، راندمان حذف نیتروژن افزایش می یافت، چنانچه میانگین درصد حذف نیتروژن پس از رسیدن سیستم به شرایط پایدار در دبی های 8/0،0/1 و 2/1به ترتیب 4/89، 92 و 1/95 درصد تعیین گردید ولی در ادامه با افزایش دبی به 4/1، 6/1، 8/1 و0/2 لیتر بر ساعت میانگین درصد نیتروژن حذف شده کاهش یافته و به ترتیب به مقادیر 93، 88، 83 و 80 درصد رسید. در آخر با توجه به نتایج بدست آمده و در نظر گرفتن این نکته که با افزایش زمان ماند در سیستم، افزایش حجم حوضچه ها را خواهیم داشت، زمان ماند بهینه برای پایلوت usbf مقدار 40 ساعت در کل سیستم (معادل 5 ساعت در زلالساز) با بستر لجن و جریان رو به بالا، تعیین گردید.

فنل از جمله آلاینده های خطرناک و سخت تجزیه پذیر فاضلاب بوده که حذف آن به روشهای معمول به طور کامل امکان پذیر نمی باشد. روشهایی همچون جذب به وسیله کربن فعال، اکسیداسیون شیمیایی ساده و یا هضم بیولوژیکی عمدتا از کارایی لازم برای حذف فنل برخوردار نیستند و موجب تبدیل فنل از فازی به فازی دیگر می شوند و یا با تولید محصولات ثانویه که خود عمدتا سمی هستند موجب بروز مشکلاتی خواهند شد. فرایند فتوکاتالیستی از جمله روش های اکسیداسیون پیشرفته می باشد که برای حذف انواع آلاینده ها از کارایی مناسبی برخوردار است. همچنین استفاده از نانو مواد به عنوان ماده کاتالیست به کارایی این روش افزوده است. در این تحقیق حذف فنل از فاز مایع بوسیله فتوکاتالیست نانو اکسید روی مورد مطالعه قرار گرفت. از بتن به عنوان بستر تثبیت نانو ذرات استفاده و انرژی تابشی بوسیله لامپ uv تامین شد. استفاده از بتن به عنوان بستر تثبیت این امکان را فراهم می سازد تا در تصفیه خانه های موجود که جنس حوضچه های آنها بتنی باشد، بتوان این روش را با صرف هزینه کمتر پیاده سازی کرد. برای تثبیت نانو ذرات روی سطح بتن، از میان روش های مختلف تثبیت، سه روش مورد آزمایش قرار گرفت و بهترین روش به لحاظ راندمان حذف و سهولت در اجرا انتخاب شد. همچنین پایداری سیستم در اثر تکرار آزمایشات مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش sem جهت اطمینان از پوشش مناسب نانو ذرات بر سطح بتن نیز صورت گرفت که نتیجه این آزمایش نشان از پوشش مناسب نانوذرات اکسید روی بر سطح داشت. تاثیر پارامتر هایی نظیر غلظت اولیه ماده آلاینده، شدت تابش، نوع منبع تابش (لامپ های uv-a و uv-c و نور خورشید)، مقدار و اندازه ذرات ماده کاتالیست و ph مورد مطالعه قرار گرفت. در شرایط بهینه (غلظت اولیه فنل 50 میلیگرم بر لیتر فنل، میزان ماده کاتالیست برابر 80 گرم بر متر مربع، ph برابر 11و توان منبع تابش لامپ uv برابر 32 وات)، راندمان حذف سیستم پس از گذشت 5 ساعت بیش از 90 درصد بود. همچنین میزان کارایی سیستم در حذف cod نیز آزمایش شد. برای بررسی بیشتر سیستم و قضاوت در مورد کارایی آن آزمایش gc-mass انجام گرفت که نتایج نشان داد که محصولات نهایی واکنش سمیتی به مراتب کمتر از فنل دارند که این امر نشان دهنده موفقیت سیستم در کاهش میزان سمیت مواد را نشان داد.

در این تحقیق، تصفیه فاضلاب سنتزی حاوی فنل توسط خاصیت فتوکاتالیستی نانو ذرات tio2 پوشش یافته بر صفحات بتنی بررسی شده است. راکتور مورد استفاده از جنس پلکسی گلاس شامل مخزن ذخیره آلاینده به حجم تقریبی 40 لیتر و فضای هوادهی به میزان 10 لیتر بود که در ناحیه انجام فرایند فتوکاتالیستی با استفاده از 3 لامپ uv با توان ها و فواصل متغیر از بستر بتنی تابیده می شد. بتن ساخته شده با استفاده از سبک دانه لیکا و با درصدهای مختلف تخلخل ساخته شد. پوشش دهی نانو ذرات نیز توسط روش دوغابی، مخلوط با سیمان و با استفاده از دو نوع چسب بتن انجام شد. راندمان فرایند در شرایط مختلف راه اندازی شامل غلظت آلاینده ورودی، ph، توان لامپ، فاصله لامپ، میزان جرمی tio2، دما، تخلخل سطوح بتنی و روش های مختلف پوشش دهی بررسی گردید. بهینه سازی فرایند با استفاده از روش تاگوچی و درصد تاثیر هر یک از پارامترها در راندمان حذف با استفاده از آنالیز واریانس تعیین و در بهینه ترین حالت (غلظت آلاینده mg/l 25، شدت تابش با استفاده از لامپ 60 وات، میزان tio2 معادل g/m2 80، 12=ph، فاصله لامپ از صفحات برابر 10 سانتیمتر، دمای آزمایش c° 20 و تخلخل سطحی %19) در حدود %3/99 تعیین شد. کاهش ناچیز در راندمان حذف پس از 50 بار تکرار فرایند نشان از چسبندگی مناسب نانو ذرات بر سطح بتن و پایداری سیستم داشت. راندمان سیستم با استفاده از دو نوع لامپ uv-a و uv-c و uv طبیعی خورشید نیز تعیین گردید که نتایج بیانگر توجیه استفاده از لامپ uv-a در فرایند فتوکاتالیستی بود. سینتیک فرایند نیز از مدل شبه مرتبه اول لانگمایر-هینشلوود تبعیت کرد. ترکیبات میانی در طی فرایند با استفاده از آزمایش gc-mass و روش اسپکتروفتومتری در فواصل زمانی 15 و 30 دقیقه ای مشخص کرد که در یک ساعت اول واکنش ترکیبات حلقوی متنوعی تولید شده که تا پایان زمان واکنش تجزیه شده و تبدیل به ترکیبات خطی کم خطرتر نسبت به فنل می شوند. سینتیک محصولات میانی نیز بطور دقیق و مجزا با استفاده از مدل ریاضی- شیمیایی و برازش غیر خطی تعیین شد. مدلسازی لامپ uv با طول و فواصل متغیر از صفحات بتنی انجام و با توجه به ابعاد راکتور کالیبره گردید. نتایج نشان داد که مدل بسط داده شده اختلاف کمی در حدود %5 با نتایج آزمایشگاهی دارد. مدلسازی فرایند نیز با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی صورت گرفت و نتایج بیانگر توانایی این روش عددی غیر خطی برای پیش بینی رفتار فرایند پیچیده فتوکاتالیستی داشت.

برکه های تثبیت از جمله سیستمهای رایج تصفیه فاضلاب در ایران و سایر نقاط دنیا می باشند. عوامل مختلفی از جمله آرایش نامناسب ورودی ها و خروجی ها، توزیع نامناسب فاضلاب در برکه، کاهش حجم موثر آن بدلیل وجود مناطق مرده و ایجاد جریان های میان بر باعث رژیم هیدرولیکی نامناسب و افت شدید کیفیت پساب خروجی می گردد. در این تحقیق سعی شد تا با بررسی عوامل تاثیرگذار بر عملکرد هیدرولیکی برکه های تثبیت فاضلاب، راهکارهایی جهت افزایش کیفیت پساب خروجی ارائه گردد. نتایج نشان داد که آرایش مناسب محل ورودی و خروجی تاثیر بسزایی در به تعویق انداختن وقوع جریان میانبر دارد. همچنین مقایسه هندسه سه نوع برکه نشان داد که زمان وقوع جریان میان بر در برکه بافل گذاری شده نسبت به برکه با ورودی چند راهه و تک راهه بیش از 115 دقیقه (در زمان ماند 5 ساعت) به تعویق افتاده است که این مقدار در زمان ماند 3 ساعت بیش از 65 دقیقه بوده است. در ادامه با استفاده از نتایج آزمایشات ردیابی، پارامترهای هیدرولیکی نظیر زمان وقوع جریان میان بر، تعداد cstrها، زمان ماند واقعی برکه، حجم موثر برکه، عدد پراکندگی و راندمان هیدرولیکی مورد محاسبه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که استفاده از ورودی چند راهه در برکه و بافل گذاری آن باعث بهبود عملکرد هیدرولیکی برکه شده و جریان را به جریان ایده آل در برکه ها نزدیک می کند. میزان حجم موثر برکه در حالت بافل گذاری شده، 80-75 درصد و در برکه با ورودی چند راهه حدود 60 درصد بدست آمد. کمترین میزان حجم موثر برای برکه با ورودی تک راهه 50-45 درصد بدست آمد که بیانگر ازدیاد مناطق مرده در برکه بود. آزمایشات دیگر نشان داد که بافل گذاری برکه حدود 40 درصد کارایی هیدرولیکی و بیش از 30 درصد راندمان بیولوژیکی برکه را افزایش می دهد. همچنین طی بررسی کارایی بیولوژیکی این برکه ها در شرایط بی هوازی، برکه بافل گذاری شده 72 درصد cod ورودی و برکه با ورودی چندراهه 66 درصد cod ورودی را حذف نمود که نسبت به برکه با ورودی تک راهه با راندمان 40 درصد، کارایی بهتری از خود نشان دادند.

صنایع نساجی از جمله واحدهای آلاینده محیط زیست هستند که پساب آن ها عموماً حاوی رنگ با غلظت بالا می باشد. 70-50 درصد این مواد رنگی را رنگ های با ساختار آزو (n=n) که باعث ایجاد خاصیت سرطان زایی و جهش زایی می گردد، تشکیل می دهند. تاکنون روش های فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی مختلفی جهت حذف این رنگ ها از پساب صنایع نساجی، به کار رفته است که هر کدام از آن ها معایبی دارد. از جمله اینکه روش های بیولوژیکی به دلیل سخت تجزیه پذیر بودن این آلاینده ها قادر به حذف نمی باشند و نیز روش های شیمیایی به دلیل مصرف بالای انرژی و مواد مصرفی شیمیایی، مقرون به صرفه نیستند. لذا امروزه از فرایندهای تلفیقی که منجر به کاهش مصرف انرژی و افزایش راندمان می شوند، جهت حذف آلاینده های سخت تجزیه پذیر استفاده می گردد. از جمله روش های تلفیق، استفاده از یک سیستم شیمیایی جهت انجام عملیات پیش تصفیه و یک سیستم بیولوژیکی جهت عملیات تصفیه نهایی می باشد. در این تحقیق نیز فرایند اکسیداسیون پیشرفته uv/h2o2 جهت آزمایشات فاز شیمیایی و به منظور پیش تصفیه و تبدیل ترکیب سخت تجزیه پذیر رنگ به ترکیبات ساده تر قابل تجزیه بیولوژیکی استفاده شده است. همچنین جهت آزمایشات فاز بیولوژیکی و به منظور تصفیه نهایی، سیستم sbar به کار گرفته شد. سیستم sbar به دلیل قابلیت تشکیل گرانول، جهت تصفیه انواع فاضلاب با بار آلی زیاد به کار گرفته شده است. در راستای اهداف تحقیق و جهت آزمایشات فاز شیمیایی، اثر نوع لامپ uv، غلظت اولیه h2o2، ph، غلظت اولیه رنگزا، شدت تابش uv و دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در شرایط بهینه بدست آمده تحت لامپ uv-c با توان w 150، mm 1/0 پراکسید هیدروژن و 9=ph، ppm 100 رنگزا در مدت زمان 25 دقیقه به طور کامل رنگبری می شود. ادامه آزمایش در شرایط بهینه و پس از رنگبری کامل نشان داد که تجزیه ترکیبات آلی پس از رنگبری نیز ادامه دارد. به طوریکه مقدار cod پس از گذشت 65 دقیقه از شروع واکنش به زیر مقدار استاندارد خروجی فاضلاب رسید. همچنین کاهش میزان جذب در دو طول موج 255 و nm 310 که به ترتیب بیانگر حلقه های بنزنی و فنلی است، نشان دهنده تجزیه مولکول رنگ به ترکیبات ساده تر می باشد. نتایج بدست آمده از سیستم بیولوژیکی مورد استفاده نشان داد که یک هفته پس از راه اندازی سیستم، گرانول ها شروع به رشد کرده و پس از گذشت یک ماه، قطر آن ها به حدود mm 2 در راکتور شاهد (r1) رسید. همچنین پس از ورود رنگ به راکتور r2 که جهت حذف رنگ در نظر گرفته شده بود، به دلیل بروز سمیت، رشد گرانول ها کندتر شد. طبق نتایج حاصل، راندمان حذف رنگ در mg/l 50=cod از رنگزا، حدود 44 درصد بدست آمد. همچنین بررسی نقش فرایندهای جذب، هوادهی و تجزیه بیولوژیکی نشان داد که بیشترین سهم را در حذف رنگ، جذب و با مقدار 9/89 درصد به خود اختصاص می دهد. در این تحقیق جهت تلفیق دو سیستم شیمیایی و بیولوژیکی از دی اکسید منگنز به منظور حذف اثر سمیت پراکسید هیدروژن باقیمانده و به مقدار بهینه gr/l 2 استفاده شد. محاسبه نسبت bod5/cod در پایان آزمایش شیمیایی نشان داد که پساب از لحاظ تجزیه پذیری بیولوژیکی، قابل تخلیه به راکتورها می باشد. طبق نتایج بدست آمده، راندمان حذف cod در سیستم تلفیقی r1، 81 و در r2، 47 درصد می باشد. همچنین راندمان حذف رنگ در سیستم تلفیقی r2، 57 درصد بدست آمد.

سالانه بیش از دهها هزاران تن مواد رنگزا در صنعت نساجی مصرف شده که تخلیه مستقیم و بدون تصفیه ترکیبات رنگی به محیط های آبی موجب مشکلاتی مانند اختلال در عمل فتوسنتز و در نتیجه کاهش اکسیژن محلول در آب می گردد. اکثر رنگزاهای مصرفی در صنایع نساجی منشأ آلی داشته و اغلب از نوع نمک های حلقه سمی و سرطان زای دی آزو ، فتالوسیانین و آنتراکینون هستند که تهدیدی جدی برای محیط زیست به شمار می روند. در سالهای اخیر استفاده از فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته بدلیل کارایی بالا در تصفیه این گونه فاضلاب ها بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق مقایسه فرایندهای uv/tio2، uv/h2o2 و uv/o3 در حذف رنگزای اسید قرمز 14 که جز پر مصرف ترین رنگزای صنایع نساجی می باشد، در محیط آبی بررسی شد. نتایج نشان دادند که در فرایند uv/tio2 بیش از 90% رنگزا با غلظت 40 میلی گرم بر لیتر در شرایط بهینه ی ph برابر 3 در مدت زمان 30 دقیقه، توسط4/0 گرم بر لیتر دی اکسید تیتانیوم و شدت تابش uv 30 وات حاصل شد. همچنین در فرایند uv/o3 در شرایط بهینه 9ph=، زمان ماند 15 دقیقه، غلظت 250 میلی گرم بر لیتر رنگزا و غلظت ازن ورودی 9/0 گرم بر ساعت و شدت تابش uv 30وات، بیش از 95% حذف شد. همچنین در فرایند uv/h2o2 در شرایط بهینه 3ph=، زمان ماند 160 دقیقه، غلظت 75 میلی گرم بر لیتر رنگزا و با 60 میلی لیتر پر اکسید هیدروژن 35% و شدت تابش uv 90 وات، بیش از 90% تصفیه شد. با توجه به میزان کارایی نسبتا بالای بدست آمده استفاده از روشهای اکسیداسیون پیشرفته uv/tio2، uv/h2o2 و uv/o3 در تصفیه فاضلاب صنایع نساجی و سایر صنایع توصیه می گردد. با توجه نتایج این تحقیق از سه فرایند فوق دو فرایند uv/h2o2 و uv/o3 روشهای موثری در رنگبری از فاضلاب داشتند، اما فرایند uv/o3 فرایندی پرهزینه است و نیازمند تجهیزات خاصی می باشد. فرایند uv/tio2 در حذف cod موثر نیست و نانو ذرات باید از فاضلاب جدا شوند تا مشکلات دیگری بوجود نیاید. در نتیجه فرایند uv/h2o2 با توجه به کاهش موثر cod در مدت زمان کوتاه و همچنین راهبری آسان، فرایندی مناسبتر در تصفیه فاضلاب صنایع نساجی می باشد.

رنگ های نساجی یکی از منابع مهم آلودگی محیط زیست هستند. بیش از 50 درصد رنگ مصرفی، در فرایندهای مختلف رنگرزی وارد فاضلاب شده که علاوه بر تغییر رنگ آب، باعث جلوگیری از نفوذ نور به درون آب و اختلال در عمل فتوسنتز شده که منجر به تخریب اکوسیستم آبی و برخی گونه های آبزیان می شود. در سال های اخیر با تولید و استفاده فراوان رنگ های سنتزی که نسبت به رنگ های طبیعی ساختار پیچیده تری داشته و از نظر شیمیایی بسیار پایدارترند، توجه بیشتری به آلودگی زیست محیطی آن ها معطوف شده است. در میان رنگ های موجود در پساب نساجی، رنگ های آزو که مشـخصه آن ها وجود پیوند n?n بین دو قسمت آلی مولکول رنگ است، حدود 70-50 درصد رنگ های مورد استفاده را تشکیل می دهند و جزء مواد آلی سخت تجزیه پذیر و پایدار محسوب می شوند. بنابراین فاضلاب حاوی رنگ های سنتزی با ساختاز آزو تهدیدی جدی برای محیط زیست به شمار می رود. از این رو حذف این دسته از آلاینده ها در بسیاری از تحقیقات مورد توجه قرار گرفته است. از آنجا که روش های تصفیه متداول اعم از فیزیکی، شـیمیایی و بیولوژیکی نظیر جذب توسط کربن فعال، انعقاد، اکسیداسیون شیمیایی، اسمز معکوس و فیلتراسیون قادر به تجزیه این آلایندها تا حد استانداردهای زیست محیطی نیستند، روش های اکسـیداسیون پیشرفته در سال های اخیر مطلوبیتحزیادی یافته اند. در میان این روش ها، اکسـیداسیون فتوکاتالیستی توسط tio2 به دلیل خصوصیات منحصر بفرد آن نظیر تجزیه کامل آلاینده ها به مواد معدنی همچون آب و دی اکسید کربن، سادگی اجرا و عدم نیاز به تجهیزات پیچیده، قابلیت انجام در دما و فشار محیط و نیز غیر سمی، ارزان و در دسترس بودنtio2 مورد توجه محققان بسیاری قرار گرفته است. لذا در این تحقیق جهت حذف سه رنگ آزوی reactive black 5، reactive red 120 و reactive blue 171 از نانو ذرات tio2 تثبیت شده بر بستر بتن استفاده شد. به منظور تعیین شرایط بهینه، اثر پارامترهایی نظیر میزان فتوکاتالیست، ph اولیه، غلظت آلاینده و توان uv مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد نرخ حذف rr171 بیش از دو رنگ دیگر بود به طوری که بازده حذف رنگ در شرایط بهینه پس از 3 ساعت تابش به حدود 99 درصد رسید در حالی که برای rr120 و rb5 به ترتیب برابر با 78 و 97 درصد بود. جهت بررسی شـکست حلقه های بنزنی و فنلی، میزان جذب نمونه ها در طول موج های uv254 و uv310 نانومتر نیز تعیین شد. به منظور شبیه سازی فاضلاب واقعی نساجی، مخلوطی از سه رنگ، در حضور نمک های موجود در پساب نساجی، تحت شرایط بهینه بدست آمده (غلظت ppm 100، ph معادل 11، uvc 150 وات و مقدار 40 گرم بر متر مربع فتوکاتالیست) مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج طیف سنجی حذف کامل رنگ پس از 6 ساعت را نشان داد و آنالیز gc/mass حاکی از تجزیه تقریبا کامل آلاینده ها پس از 12 ساعت بود.

امروزه رنگزاهای نساجی با تولید جهانی سالیانه بالغ بر 700 هزار تن، یکی از متداول ترین مواد شیمیایی تجاری مصرفی می باشند. عدم بازدهی کامل فرایندهای مختلف در صنایع تولید رنگزا و استفاده کننده از آن، همواره باعث انتشار مقادیری رنگزا در فاضلاب خروجی این صنایع می شود. رنگزاهای آزوئیک عمده ترین رنگزای شیمیایی هستند. رنگزاهای اسیدی اغلب در رنگرزی فیبرهای پلی آمید و کتان کاربرد دارند. فرایندهای متعدد فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی برای تصفیه پساب رنگزاهای صنعتی پیشنهاد شده است. در حال حاضر سیستم های تصفیه متداول دارای محدودیتهای ذاتی در کاربرد، تاثیر و هزینه هستند. تصفیه بیولوژیکی نیز به دلیل اینکه خروجی شامل ترکیب آلی متنوع و سخت تجزیه پذیر، روش موثری برای حذف رنگزاها به حساب نمی آیند. درسال های اخیر روش های اکسیداسیون پیشرفته برای حذف آلاینده های سخت تجزیه پذیر و سمی از آب آشامیدنی و پساب کارخانجات مطلوبیت و گسترش زیادی یافته اند. تلفیق فرایندهای شیمیایی و بیولوژیکی یک گزینه مناسب برای به حداقل رساندن هزینه تصفیه، کاهش انرژی مورد نیاز و تجزیه کامل آلاینده ها در طی مدت زمان ماند کوتاه تر است. در این تحقیق به بررسی رنگبری و معدنی سازی رنگزای ab113 توسط فرایند تلفیقی فتوکاتالیستی و بیولو‍ژیکی sbr پرداخته شد. بهینه سازی این فرایند با تغییر ph، غلظت اولیه، مصرف انرژی و تحت توان های مختلف لامپuv در سیستم شیمیایی مورد مطالعه قرار گرفت. آنالیزهای صورت گرفته شامل اندازه گیری cod، bod5/cod، orp، ph، غلظت رنگزا برای سیستم شیمیایی و cod، orp، mlss، svi، ph، غلظت رنگزا برای سیستم بیولوژیکی می باشد. مطابق بر نتایج حاصل، حذف بالای 91 درصد رنگزا و 21 درصد toc توسط سیستم شیمیایی در شرایط بهینه (ph معادل 9، توان uvc 90 وات، غلظت ppm 75) در کمتر از 5 ساعت مشاهده شد که منجربه شکسته شدن به ترتیب 17، 7/6 و 3/9 درصد از حلقه های بنزنی، نفتالینی و فنلی گردید. همچنین در سیستم بیولوژیکی sbr، در حضور رنگزا با غلظت اولیه ppm 120، پس از 5 ساعت، 7/89 درصد رنگزا حذف شد که 7/76،1/4 و 9/8 درصد به ترتیب ناشی از جذب سطحی، تجزیه بیولوژیکی و هوادهی می باشد. غلظت سیستم شیمیایی جهت تخلیه به سیستم بیولوژیکی با توجه به پارامتر bod5/cod (28/0) و مصرف انرژی، ppm 75 اندازه گیری شد. لذا پس از گذشت 3 ساعت (تحت شرایط بهینه شیمیایی) بیش از 80 درصد رنگزا حذف شد که پس از تخلیه به سیستم بیولوژیکی تقریباً رنگزدایی به طور کامل صورت پذیرفت.

سرانه تولید زباله در ایران 700 گرم به ازای هر نفر در روز بوده که بیشترین اجزای آن را مواد آلی فساد پذیر (60 تا 70 درصد) تشکیل می دهد. شیرابه از تجزیه مواد آلی و یا از منابع خارجی مثل زهکش آبهای سطحی، آب باران، آبهای زیرزمینی که وارد زباله می شوند، بوجود می آید. در این تحقیق تصفیه تکمیلی شیرابه کمپوست با استفاده از نانو ذرات tio2 تثبیت شده بر بستر بتنی و تحت تابش مستقیم نور uv، مورد بررسی قرار گرفته است. رآکتور مورد استفاده در این پژوهش از نوع batch بوده و از بتن سبک حاوی دانه های لیکا با ابعاد 10*10*30 سانتی متر ساخته شد. شیرابه مورد استفاده نیز از خروجی تصفیه خانه کارخانه کمپوست گرگان تامین گردید. در این فرایند از لامپ های uv-c با شدت تابش های مختلف در محدوده mw.cm-2 9/8 – 42/4 که در فاصله ثابت 10 سانتی متر از سطح شیرابه قرار داشت استفاده شد. در ابتدا به منظور تعیین تاثیر هریک از پارامترهای اصلی موثر در فرایند، آزمایش ها در شرایط تاریکی مطلق، بستر بتنی بدون پوشش نانو ذرات و اشعه uv تنها انجام و نتایج حذف cod به ترتیب برابر 5، 0 و 6 درصد حاصل شد. در نهایت با بهینه سازی فرایند حداکثر حذف cod به میزان 62% در 5ph=، زمان ماند 18 ساعت، پوشش دهی نانو ذرات به میزان 60 گرم بر متر مربع و با استفاده از لامپ uv با توان 77 وات حاصل شد. سپس با نرم افزار design expert به طراحی آزمایش پرداخته شد و تاثیر همزمان عوامل موثر مورد بررسی قرار گرفت. در این قسمت راندمان حذف cod و رنگ اندازه گیری شد و شرایط بهینه مربوط به حداکثر حذف همزمان cod و رنگ در 6/5= ph، نانو ذرات 45 گرم بر متر مربع و زمان ماند 21 ساعت تعیین شد. در این شرایط میزان حذف cod و رنگ به ترتیب 58 و 35 درصد پیش بینی شد. با انجام آزمایشات تائید در شرایط فوق میزان حذف cod و رنگ به ترتیب 59 و 33 درصد حاصل شد که در محدوده قابل قبول پیش بینی شده توسط طرف نرم افزار قرار دارد. دوام پوشش نانو ذرات بر کف بتنی با 20 بار تکرار آزمایش مورد بررسی قرار گرفت که میزان حذف cod به 35 درصد کاهش یافت. همچنین با انجام آزمایش gc-mass ترکیبات واسطه مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت آزمایش در شرایط بهینه انجام شد و میزان حدف بار آلی (bod) مورد بررسی قرار گرفت، میزان حذف bod در این شرایط 60 درصد بود.

با افزایش جمعیت، روند آلوده شدن منابع آب تشدید شده و بشر نیازمند روش هایی نو و ارزان برای پالایش، استفاده مجدد و بهبود کیفیت آب شده است. گیاه پالایی یکی از روشهایی است که در دهه های اخیر به آن توجه بسیاری شده است. در این تحقیق، نسبت بهینه نیتروژن به فسفر در حذف توسط فرآیند گیاه پالایی بوسیله دو گونه گیاه وتلندی پامپاس گراس و بامبو، بر اساس حداکثر راندمان حذف و میزان جذب آلاینده، به صورت جداگانه در محیط هیدروپونیک مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت نتایج با استفاده از نرم افزار spss و روش t-test بررسی شد. در طول آزمایشات از نمکهای kno3 و kh2po4 جهت ساخت فاضلاب سنتزی استفاده شد. در این پژوهش ابتدا نسبتهای نیترات به فسفات (75 : 25)، (25 : 25) و (25 : 75) انتخاب گردید و برای تشخیص زمان ماند محلولهای آماده شده در پایلوتها به مدت 11 روز تعویض نشده و هر روز مورد آزمایش قرار گرفتند. با توجه به نتایج، زمان ماند بهینه 8 روز تعیین و بر اساس این زمان ماند تحقیقات در دو مرحله انجام پذیرفت. مرحله اول آزمایش، در 6 سطح نیترات (15، 25، 50، 75، 100 و 125 میلی گرم در لیتر) و در سطح ثابت فسفات 25 میلی گرم در لیتر انجام پذیرفت و میزان غلظت بهینه نیترات بر اساس حداکثر میزان راندمان حذف و جذب مجموع آلاینده ها تعیین گردید، سپس در مرحله دوم در سطح ثابت نیترات بدست آمده از مرحله اول و سطوح متفاوت فسفات آزمایشات ادامه و در نهایت نسبت بهینه تعیین گردید. در گیاه پامپاس گراس نسبت 1=50/50=n/p به عنوان نسبت بهینه با راندمان 45/84 درصد بر اساس میزان حداکثر راندمان حذف و نسبت 1=100:100=n/p به عنوان نسبت بهینه با میزان جذب 76/2 گرم بر کیلوگرم وزن خشک گیاه بر اساس حداکثر میزان جذب جرمی به دست آمد. در گیاه بامبو نسبت 1=25/25=n/p به عنوان نسبت بهینه با راندمان 33/54 درصد بر اساس میزان حداکثر راندمان حذف و نسبت 1=100:100=n/p به عنوان نسبت بهینه با میزان جذب 82/1 گرم بر کیلوگرم وزن خشک گیاه بر اساس حداکثر میزان جذب جرمی حاصل شد.

در این تحقیق یکی از پرمصرف ترین آنتی بیوتیک ها، اکسی تتراسایکلین به عنوان یک آلاینده مقاوم تصفیه زیستی توسط نانو ذرات آهن حذف شد. در این فرایند علاوه بر خاصیت اکسیداسیون نانو ذرات آهن صفر از لایه اکسید تشکیل شده بر سطح آنها نیز در فرایند فتوکاتالیستی برای تخریب آلاینده استفاده شد. پارامترهای موثر در حذف اکسی تتراسایکلین توسط این فرایند تلفیقی بهینه شد. شرایط بهینه شامل نانو ذرات آهن به غلظت mg/l1000 برای حذف مقدار mg/l 155 اکسی تتراسایکلین (otc) در ph برابر 3، تابش uv با توان w 200 در مدت زمان 5/6 ساعت بوده، مقادیر حذف برای جذب در دو طول موج 290 و 348 نانومتر و پارامترهای toc و cod به ترتیب 87، 95، 85 و 89 درصد بودند، که حذف کامل بعد از 14 ساعت صورت گرفت. مدلسازی آماری فرایند، همراه با تعیین شرایط بهینه نیز توسط روش سطح پاسخ انجام شد. لایه اکسید تشکیل شده بر سطح ذرات آهن، هیدروکسید اکسید آهن تعیین شده که خاصیت فتوکاتالیستی از خود نشان می دهند. تغییرات پارامترهای orp، ph و do در مدت 5/6 ساعت اندازه گیری و زمان شروع واکنش فتوکاتالیستی اکسید هیدروکسید آهن پس از 3 ساعت بدست آمد. پنج محصول عمده ناشی از شکست مولکول otc (c22h23n2o5، c19h26، c9h8o3، c3h4o5 و co2) با توجه به نتایج hplc/esi-ms تعیین و ثوابت سینتیکی آنها با توجه به مرتبه اول بودن واکنش ها به ترتیب 0099/0، 0021/0، 0010/0، 0049/0 و 0074/0 min-1 محاسبه شدند. مکانیسم پیشنهادی در خصوص شکست مولکول otc و نحوه تشکیل محصولات جانبی نیز ارائه شد. اثر حضور یون های کلسیم، منیزیم، کلر، نیترات، سولفات و بی کربنات با غلظت های 10، 50، 100 و 200 میلی گرم بر لیتر در فرایند حذف otc بررسی شد که افزایش غلظت یون ها به ترتیب no3- > ca2+ ? mg2+> cl- تأثیر منفی در حذف otc داشته و یون های سولفات و بی کربنات بی اثر بودند. همچنین مدل سینتیکی حذف otc در همه غلظت ها مرتبه اول و در غلظت ppm 10 از یون های نیترات، کلسیم و منیزیم شبه مرتبه اول بودند. علاوه بر آن با روش سطح پاسخ اثر مخلوط یون های رقیب در واکنش حذف otc مدلسازی شد. به منظور بررسی توانمندی فرایند در تصفیه نمونه حقیقی، داروی تجاری حاوی otc انتخاب شده و در شرایط بهینه تصفیه و مقادیر حذف برای جذب در دو طول موج 290 و 348 نانومتر و پارامترهای toc و cod به ترتیب 10، 42، 33 و 50 درصد بدست آمدند.

هدف از انجام تحقیق حاضر تلفیق فرآیند نیتریفیکاسیون جزیی با فرآیند جریان جانبی است بطوریکه بتوان در یک راکتور مجزا (جریان جانبی) که در کنار فرآیند اصلی قرار خواهد گرفت، با انجام نیتریفیکاسیون جزیی، باعث رشد اکسیدکنندگان آمونیوم و حذف اکسیدکنندگان نیتریت شده و سپس در فرآیند اصلی و با وارد کردن لجن یا مایع مخلوط تولیدی به آن، نیتریفیکاسیون جزیی تحت شرایط متنوعی انجام گردد. در این تحقیق از چهار الگوی مختلف شامل دو الگوی یک و سه زیر سیکل هوازی- کم اکسیژن برای نیتریفیکاسیون جزیی و نیز دو الگوی یک و سه زیر سیکل هوازی- کم اکسیژن برای نیتریفیکاسیون کامل و به منظور تولید زیست توده مناسب در سیستم sbr جریان جانبی استفاده شد. آنالیزهای آماری با spss برای شاخصهای نرخ ویژه اکسیداسیون آمونیوم و نیتریت و نیز تجمع آن نشان داد که الگوهای سه زیر سیکل در تولید زیست توده مناسب بسیار بهتر از یک زیر سیکل عمل نموده اند. بعنوان نمونه میانگین شاخص تجمع نیتریت در الگوی یک و سه زیر سیکل جزیی به ترتیب معادل 7/80 و 1/91 درصد و برای نیتریفیکاسیون کامل به همان ترتیب معادل 7/29 و 7/50 درصد بوده است. پس از تولید زیست توده مناسب در راکتور sbr جریان جانبی، فاکتورهای مختلفی شامل دما، غلظت آمونیوم، غلظت زیست توده و زمان در سطوح چهارگانه و به منظور ایجاد شرایط متنوع انتخاب و پس از تزریق زیست توده تولیدی به فرآیند اصلی با توجه به طراحی آزمایش صورت گرفته با روش تاگوچی، شاخصهای مورد اشاره در دو الگوی نیتریفیکاسیون جزیی و کامل مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مهمترین فاکتور موثر بر فرآیندها دما بوده و پس از آن، زمان و غلظت آمونیوم اثرگذار بوده اند بطوریکه در تمام شاخصها، کاهش دما باعث ایجاد شوک و کاهش ناگهانی شاخصهای مورد نظر گردید. بر اساس نتایج حاصل از فرآیند اصلی و آنالیزهای آماری با روش تاگوچی، حداکثر و حداقل درصد تجمع نیتریت پس از تزریق و به ترتیب در نیتریفیکاسیون جزیی و کامل معادل 9/94، 4/77 و 9/63، 5/20 درصد و حداکثر و حداقل نرخ اکسیداسیون آمونیوم در نیتریفیکاسیون جزیی معادل 54/15، 68/2 و در نیتریفیکاسیون کامل معادل01/21، 04/3 بر حسب mg n/gvss.h بوده است. این نتایج نشان داد که نیتریفیکاسیون کامل در اکسیداسیون آمونیوم و نیتریت و نیتریفیکاسیون جزیی در تجمع نیتریت بهتر عمل نموده اند و از هر دو می توان بعنوان الگویی نوین در نیتریفیکاسیون استفاده نمود. نتایج این بررسی نشان داد که فرآیند جریان جانبی می تواند باعث رشد مناسب اکسیدکنندگان آمونیوم و حذف نسبی اکسیدکنندگان نیتریت شده و تزریق لجن تولیدی به فرآیند اصلی باعث تجمع نیتریت گردد. علاوه بر این و با توجه به اینکه مهمترین عامل اثر گذار بر فرآیند، دما بوده است، با استفاده از روش آماری تاگوچی و برازش منحنی به نتایج، مشخص گردید که ضریب تصحیح دمایی در نیتریفیکاسیون جزیی و کامل و در صورت ارزیابی غیر مستقیم (کسر سایر عوامل موثر بر نتایج) به ترتیب 097/1 و 098/1 بوده است که نشان می دهد میکروارگانیسمهای موثر در اکسیداسیون آمونیوم در هر دو فرآیند شبیه به هم هستند. این ضریب و به همان ترتیب و در صورت ارزیابی مستقیم (عدم کسر تاثیر سایر عوامل) معادل 106/1 و 100/1بوده که نشان می دهد ارزیابی مستقیم باعث افزایش این ضریب شده و نتایج غیر واقعی به دنبال خواهد داشت

تصفیه و استفاد? دوباره از فاضلاب در تالاب ها روشی جایگزین، کم هزینه و در عین حال دوستدار محیط-زیست می باشد. در بیشتر موارد، درج? شوری در فاضلاب تصفیه شده، به خصوص در مناطق خشک و نیمه-خشک، افزایش می یابد. استفاده از روش گیاه پالایی می تواند به مقدار زیاد این مشکل را برطرف سازد. در این تحقیق جهت ارزیابی توانایی کاهش شوری فاضلاب توسط سه گونه گیاه شورزی فرانکینیا، آتریپلکس و فستوکا، آزمایشاتی با غلظت های مختلف شوری فاضلاب انجام شد و سپس روند کاهش هدایت الکتریکی، درصد حذف شوری، سرعت جذب نمک توسط گیاه، میزان تجمع سدیم ذخیره شده در بافت های گیاهی و رفتار گیاهان در سطوح مختلف شوری، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. از سوی دیگر با تطبیق داده های موجود با مدل سینتیکی مایکل- منتن و لاینووربرک، در خصوص تبعیت هریک از گیاهان مورد آزمایش از مدل های مذکور نتایجی حاصل شد. روند کاهش میزان هدایت الکتریکی در هر سه گونه با افزایش سطح شوری، کاهش یافت بطوریکه بیشترین میزان جذب نمک برای گیاه فرانکینیا در هدایت الکتریکی 4500 میکرو زیمنس بر سانتی متر و در حدود 20 درصد، فستوکا در 2600 میکرو زیمنس بر سانتی متر و در حدود 17 درصد و گیاه آتریپلکس در 5000 میکرو زیمنس بر سانتی متر و در حدود 14 درصد بود. البته کاهش توانایی جذب نمک در هر گونه دلیل خاص خود را داشت به عنوان مثال گیاه آتریپلکس به علت سازگاری کمتر با محیط غرقابی، گیاه فستوکا به خاطر بروز تنش شوری و گیاه فرآنکینیا به دلیل تکمیل ظرفیت تجمع نمک در بافت های خود دچار پژمردگی و کاهش عملکرد شدند. بر اساس نتایج این تحقیق گیاهان فرانکینیا، فستوکا و آتریپلکس در طول دوره تیمار با فاضلاب شور با افزایش میزان شوری، ابتدا دارای معادلات سینتیکی از مرتبه 1 با ضرایب همبستگی 7/97، 9/95 و 01/97 بوده و به تدریج با افزایش میزان شوری سه گیاه مذکور دارای معادلات سینتیکی از مرتبه 2، 0 و 1 بودند که در نتیجه گیاه آتریپلکس در برابر تنش شوری مقاوم تر تشخیص داده شد. در بازه کاهش شوری نیز، پیروی گیاهان فرانکینیا و آتریپلکس از معادلات مرتبه 2، عملکرد بهتر این گیاهان در کاهش شوری نسبت به گیاه فستوکا را اثبات کرد. بیشترین تبعیت داده های گیاه فرانکینیا از مدل لاینووربرک و گیاه آتریپلکس از مدل مایکل-منتن بوده و بیشترین میزان تجمع سدیم در گیاه فرانکینیا، آتریپلکس و فستوکا به ترتیب در برگ، ساقه و ریشه نشان داده شد.

در این تحقیق کارایی سیستم بیولوژیکی (راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک) و سیستم شیمیایی (فتولیز) به تنهایی و به صورت تلفیقی در تصفیه فاضلاب سنتزی هیدورکربن های نفتی بررسی شده است. در سیستم تلفیقی، ابتدا نمونه فاضلاب تهیه شده در زیر سیستم شیمیایی و پس از آن به سیستم بیولوژیکی تزریق شد. در سیستم mbbr لجن فاضلاب شهری با ترکیبات هیدروکربنی در غلظت cod صفر تا mg/l100 (غلظت tph معادل صفر تا mg/l 4/27) سازگار شد. میزان تصفیه پذیری هیدروکربن های نفتی با محدوده cod های معادل 200 تا 2500 میلی گرم بر لیتر (محدوده tph بین 52 تا 400 میلی گرم بر لیتر) به راکتور تزریق و راندمان حذف tph و cod در زمان ماندهای مختلف اندازه گیری شد؛ که حداکثر راندمان حذف در cod معادل mg/l1000 به میزان 85 درصد، در زمان ماند 72 ساعت و با میزان پرشدگی 50 درصد حاصل شد. در سیستم mbbr این تحقیق، مدل های grau و stover-kincannon (مدل های سینتیکی مرتبه دوم) مناسب جهت حذف آلاینده های تشخیص داده شدند. همچنین میزان راندمان حذف tph در محدوده مذکور، روند ملایمی داشت به نحوی که در زمان ماند 72 ساعت، کاهش در راندمان حذف از 84 درصد در mg/l50tph= به 75 درصد در mg/l400tph= رسید. در سیستم فتولیز نیز به بررسی و مطالعه تاثیر codهای ورودی مختلف (50، 100، 250، 350 و 500 میلی گرم بر لیتر) و شدت تابش های مختلف لامپ uvc (60، 80، 100 و 120 وات) پرداخته شد که غلظت و شدت تابش بهینه به ترتیب mg/l350 و 80 وات بدست آمد. لازم به ذکر است که ph خروجی سیستم شیمیایی در حدود ph ورودی سیستم بیولوژیکی (2/0±7) بود. در سیستم تلفیقی نیز، با تزریق خروجی سیستم شیمیایی به سیستم بیولوژیکی به بررسی راندمان حذف cod پرداخته شد؛ و راندمان حذف cod به حدود 99 درصد رسید.

رنگزا ها یکی از منابع مهم آلودگی محیط زیست هستند. بیش از 50 درصد رنگزاهای مصرفی در فرایندهای مخـتلف صنعتی وارد فاضلاب می شود. با تولید و استفاده روز افزون رنگزا های سـنتزی که ساختار پیچیده و پایداری دارند، توجه بیشتری به آلودگی زیست محیطی آنها معطوف شده است. در این میان رنگزاهای آزو حدود 70-50 درصد رنگزاهای مورد استفاده را تشکیل می دهند و جزء مواد آلی سخت تجزیه پذیر و پایدار محسوب می شوند. روش های متداول تصفیه فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی قادر به تجزیه این آلاینده ها تا حد استانداردهای زیست محیطی نیستند و فاضلاب ثانویه ای تولید می کنند که نیاز به یک مرحله اضافی تصفیه دارند. امروزه روش های اکسیداسیون پیشرفته برای حذف رنگزاها توسعه یافته اند، در این روش ها از اکسیدکننده های قوی مانند رادیکال هیدروکسیل، برای شکستن مولکول های بزرگ استفاده می شود. اکسـیداسیون فتوکاتالیستی توسط tio2 به دلیل سادگی اجرا، عدم نیاز به تجهیزات پیچیده، قابلیت انجام در دما و فشار محیط مورد توجه محققان بسیاری قرار گرفته است. یکی از اصلی ترین مشکلات استفاده از tio2، شکاف باندی زیاد و سرعت زیاد بازترکیب الکترون و حفره است، برای رفع این مشکل با اضافه کردن دوپنت ها به کاتالیست tio2 شکاف باندی را کم کرده و به این ترتیب راندمان در زیر نورهای با طول موج-های بلندتر افزایش و بازترکیب کاهش می یابد. در این تحقیق کارایی tio2 دوپنت شده با فلز zn در جهت حذف رنگزای direct blue 71 بررسی شد. دوپنت مورد بررسی به روش سنتز القایی تبخیری با آمونیاک ساخته و تصویر xrd از آن تهیه شد. به جهت کنترل ساده تر و نزدیک بودن شرایط به تصفیه خانه ها دوپنت ها بر روی بسترهای بتنی تثبیت شد. برای تثبیت از روش دوغابی استفاده شد و جهت اطمینان از پوشش مناسب تصویر sem تهیه شد. به منظور تعیین شرایط بهینه، اثر پارامترهایی نظیر میزان فتوکاتالیست، ph اولیه، غلظت آلاینده و زمان و نسبت فلز روی به تیتانیوم در مرحله ساخت دوپنت مورد مطالعه قرار گرفت. طراحی آزمایشات به روش تجربی و rsm صورت انجام شد و راندمان بهینه در حالت ph طبیعی رنگزا (9/6)، غلظت رنگزا 53 میلی گرم بر لیتر، غلظت فتوکاتالیست 6/44 گرم بر متر مربع، با نسبت zn/ti برابر با 53/0 و زمان 6 ساعت برابر 87 درصد بدست آمد. همچنین بررسی سینتیک آزمایش نشان داد واکنش شبه مرتبه اول بوده و از روند لانگمایر- هینشلوود تبعیت می کند. در انتها برای تعیین سمیت محصولات نهایی تولید شده lc-mass تهیه شد. نتایج این آزمایش بیانگر تخریب کلیه حلقه های بنزنی و تولید محصولات ثانویه بی ضرر بود.

در این تحقیق، تصفیه آب و پساب سنتزی آلوده به یکی از ترکیبات نفتی"گازوئیل" با استفاده از یک راکتور فتوکاتالیستی خورشیدی پلکانی فیلم نازک با نانوذرات tio2 تثبیت شده بر روی صفحات بتنی مورد بررسی قرار گرفت. پایلوت فتوراکتور شامل قسمت پلکانی شکل دارای 5 عدد پله از جنس بتن سبک با سنگدانه پامیس به ابعاد 4×12×24 سانتی متر، یک مخزن تغذیه همراه با پمپ، سریز، هواده، سایر متعلقات راکتور و یک شاسی فلزی است. برای جلوگیری از اثرات باد، باران و تبخیر پساب فتوراکتور با پوشش شیشه ای مستور و در پشت بام دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تربیت مدرس متمایل به سمت جنوب تحت زاویه 37 درجه نسبت به افق قرار گرفت. در این سیستم 40 لیتر از پساب سنتزی با غلظت-های مشخص با نرخ جریان 200 لیتر در ساعت همراه با هوادهی پیوسته در گردش بود. پوشش دهی نانوذرات به روش دوغابی و با استفاده از چسب بتن اپوکسی دوجزئی صورت گرفت. تاثیر عوامل اصلی در راندمان فرایند شامل ph، زمان تابش uv، میزان بارگذاری جرمی tio2 بر صفحات بتنی، غلظت آلاینده ورودی و غلظت h2o2 در راندمان حذف مجموع هیدروکربن های نفتی (tph)، مجموع هیدروکربن های چند حلقوی (pahs) و cod بررسی گردید. بدین منظور طراحی آزمایش با نرم افزار design expert نسخه 8 بر مبنای 5 فاکتور با روش سطح پاسخ (rsm) در 5 سطح مختلف با طرح مرکب مرکزی (ccd) انجام و تعداد آزمایشات 32 عدد مشخص گردید. پس از انجام آزمایشات مشخص شده، آنالیز واریانس (anova) جهت ارزیابی مدل فرایند و تعیین میزان تاثیر هر یک از پارامترها انجام گرفت. در پایان با بهینه سازی فرایند شرایط بهینه ph برابر 5، میزان tio2 بر سطح بتن gr/m2 60، زمان تابش uv 200 دقیقه، غلظت آلاینده mg/l 200 و غلظت h2o2 برابر mg/l 2000 مشخص شد و راندمان حذف tph برابر 65 درصد پیش بینی گردید که انجام آزمایش تائید کننده در شرایط بهینه با راندمان حذف حدود 63/67 درصد موید صحت طراحی آزمایش بود. همچنین در شرایط بهینه میزان حذف cod و pah، به ترتیب 48/70 و 75/84 درصد به دست آمد. کاهش ناچیز در راندمان حذف پس از 50 بار تکرار فرایند نشان از چسبندگی مناسب نانوذرات بر سطح بتن و پایداری چسب در برابر نور خورشید داشت. با توجه به اینکه نانوذرات tio2 برای تحریک احتیاج به نور uv دارند و این بخش تنها 5 درصد تابش خورشید بر سطح زمین را تشکیل می دهد لذا با ترکیبtio2 و zno نانوکامپوزیت zno/tio2 تهیه گردید که بر سطح بتن مشابه tio2 تثبیت گردید. در این حالت راندمان حذف به علت قابلیت تحریک نانوکامپوزیت با طیف مرئی نور خورشید افزایش یافت. همچنین برای توجیه اقتصادی فرایند فتوکاتالیستی خورشیدی، راندمان سیستم با استفاده از لامپ های 4 وات uv-a (شدت تابش 30 وات بر متر مربع) و 150 وات تنگستن (شدت تابش 1500 وات بر متر مربع) در زمان تابش های معادل ماورای بنفش نزدیک و مرئی تعیین گردید که نتایج بیانگر عدم افزایش نه چندان قابل توجه در راندمان سیستم در این حالت بود. آزمایش gc-fid بر روی نمونه پساب اولیه و تصفیه شده در شرایط بهینه نشان داد که غالب ترکیبات آروماتیک حذف شده و آنچه باقی مانده بیشتر ترکیبات آلیفاتیک هستند که از لحاظ سمیت برخلاف ترکیبات آروماتیک تهدید چندانی به شمار نمی روند. کلمات کلیدی: فرایند فتوکاتالیستی، پساب نفتی، نور خورشید، tph، دی اکسید تیتانیوم، نانوکامپوزیت

خلیج گرگان با وسعتی حدود 450 کیلومتر مربع در جنوب شرقی دریای خزر واقع شده است. این خلیج از پهنه های آبی با اهمیت کشور است و بزرگترین خلیج کرانه دریای خزر به شمار می آید. در این مطالعه به منظور مدلسازی توزیع مکانی پارامترهای کیفی آب خلیج، نمونه گیری و آنالیز ماهانه پارامترها شامل نیترات، فسفات، نیتریت، قلیائیت، سختی، آمونیاک، شوری، ec، ph، do، tds و دمای آب از 19 نقطه مختلف خلیج انجام شد. نمونه برداری به صورت ماهانه و در 12 ماه سال 1390 صورت گرفت. سپس داده های ماهانه با استفاده از نرم افزارsurfer 9.0 مورد درونیابی توسط روشهای درونیابی مختلف (کریجینگ، عکس فاصله، رگرسیون چند جمله ای، چندجمله ای موضعی و اسپلاین) قرار گرفتند. روشهای ذکر شده با بکارگیری روش اعتبار سنجی متقابل بر اساس معیار ارزیابی جذر میانگین مجموع مربعات خطا مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج برتری روش رگرسیون چند جمله ای را نسبت به سایر روشها نشان داد. روش عکس فاصله و کریجینگ نیز به ترتیب به عنوان گزینه های بعدی می توانند مطرح باشند. نقشه های توزیع مکانی ماهانه پارامترهای مورد مطالعه خلیج با استفاده از روش رگرسیون چند جمله ای و نرم افزارهایmatlab 7.10 و surfer 9.0 استخراج شدند. در ادامه با انتخاب 4 گونه ماهی (کپور دریایی، ماهی آزاد، قزل آلا و فیل ماهی)، قابلیت آبزی پروری در خلیج گرگان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مقایسه میانگین پارامترهای کیفی آب خلیج با استانداردهای زیستی ماهیان مورد نظر، مناسب بودن خلیج برای پرورش آنها را نشان داد. از اینرو برای تعیین نقاط مناسب خلیج برای پرورش ماهیان مذکور، نقشه های توزیع مکانی شش ماه اول، شش ماه دوم و کل سال پارامترها با ترکیب نقشه های توزیع مکانی ماهانه پارامترها که به ترتیب منطبق بر دوره پرورش ماهیان گرمابی (کپور دریایی)، سردآبی ( ماهی آزاد و قزل آلا) و فیل ماهی می باشد تهیه شد. از طرفی با انجام عملیات هیدروگرافی در خلیج گرگان، نقشه عمق آب خلیج تهیه شد و نقشه سرعت آب در خلیج نیز از دیگر مطالعات انجام شده در خلیج استخراج شد. با بکارگیری نقشه های پارامترهای کیفی، عمق و سرعت آب خلیج و با استفاده از روش مکانیابی فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (ahp)، عملیات مکانیابی آبزی پروری بر روی خلیج گرگان انجام شد. برنامه روش ahp در محیط نرم افزار matlab 7.10 نگارش و اجرا شد. تعیین تعداد و چیدمان بهینه استخرهای پرورش و توزیع مزارع پرورش، با در نظر گرفتن فاصله اطمینان 100 متری مزارع و با تکیه بر دستیابی به بیشترین مساحت قابل استفاده خلیج با استفاده از برنامه ای که در محیط نرم افزار matlab 7.10 نگارش شده بود انجام شد. مساحت مناسب برای پرورش برای ماهیان گرمابی، سردآبی و فیل ماهی به ترتیب 235/9، 833/3 و 673/2 کیلومترمربع محاسبه و میزان مطلوبیت هر نقطه نیز تعیین شد. از آنجاییکه آبزی پروری در خلیج ممکن است منجر به افزایش آلودگی آن شود، با در نظر گرفتن توان خودپالایی خلیج، تحت 4 سناریوی "پرورش ماهی گرمابی در 6 ماهه اول"، "پرورش ماهی سردآبی در 6 ماهه دوم"، "پرورش ماهی گرمابی و سردآبی در 6 ماهه اول و دوم سال" و "پرورش فیل ماهی بطور 3 ساله"، تعداد استخرها، چیدمان مزارع، مساحت پرورش و مقدار پرورش برای 2 فاصله متفاوت مزارع محاسبه شد. بطورخلاصه خلیج گرگان تحت سناریو اول قابلیت پرورش 6/249 و 222 تن ماهی در سال به ترتیب برای فواصل 800 و 900 متری مزارع، تحت سناریو دوم قابلیت پرورش 285 و 300 تن ماهی در سال به ترتیب برای فواصل 700 و 800 متری مزارع، تحت سناریو سوم قابلیت پرورش 2/281 و 6/288 تن ماهی در سال به ترتیب برای فواصل 800 و 900 متری مزارع و تحت سناریو چهارم قابلیت پرورش 224 و 67/234 تن ماهی در سال به ترتیب برای فواصل 500 و 600 متری مزارع را داراست. واژگان کلیدی: خلیج گرگان، مدلسازی توزیع مکانی، رگرسیون چند جمله ای، مکانیابی، ahp، آبزی پروری

چکیده ندارد.

رنگ های آزو بخش مهمی از رنگ های سنتزی تجاری می باشد که به صورت گسترده در صنایع نساجی مورد استفاده قرار می گیرند. حذف رنگ از فاضلاب های صنعتی با روش های گوناگون نظیر انعقاد و لخته سازی، تصفیه بیولوژیکی، اکسیداسیون شیمیایی، تصفیه الکتروشیمیایی، تعویض یون و فرایند جذب سطحی امکان پذیر است. یکی از روش های اکسایش پیشرفته که اخیرا مطالعات زیادی روی آن انجام گرفته، فرایندهای اکسیداسیون فتوکاتالیزوری می باشد. در این تحقیق از دو پایلوت برای حذف رنگزای اسید نارنجی 7 استفاده شد. در اولین پایلوت نانو پودرzno با چسب در سطح بتنی تثبیت شد و تحت اشعهuv قرار گرفت. در پایلوت دوم دوغاب zno و رنگ در ظرفی پلاستیکی ریخته شده و بوسیله مگنت همزده شده و اشعه uv از بالا تابانده می شد. قبل از انجام آزمایشات اصلی، برای بررسی اثر پارامترهای اجرائی و مدلسازی فرایند ها از روش آماری سطح پاسخ استفاده شد. در روش سطح پاسخ برای تمایز بین دو روش بستر ثابت و دوغابی، یک متغیر کیفی تعریف شد و برای هر دو روش مدلسازی انجام گرفت. با توجه به آزمایشات انجام شده، حالت دوغابی راندمان بالاتری در حذف رنگزا نسبت به بستر تثبیت شده داشت. در حالت دوغابی، مقدار بهینه غلظت کاتالیست اکسید روی 10.32 گرم بر لیتر، غلظت رنگزا ppm 50، مقدار ph برابر 7 و توان تابش 32 وات بدست آمد که میزان حذف رنگزا در این حالت پس از 56 دقیقه بیش از 95 درصد بود که با مدلسازی انجام شده هماهنگی داشته است. ثابت سرعت واکنش حالت معلق در بهترین حالت1-(min) 0374/ محاسبه گردید. در حالت بستر ثابت، مقدار بهینه غلظت کاتالیست اکسید روی 80 گرم بر متر مربع، غلظت رنگزا ppm 50، مقدار ph برابر 7 و توان تابش 32 وات بدست آمد که میزان حذف رنگزا در این حالت پس از 375 دقیقه بیش از 95 درصد بود که با مدلسازی انجام شده هماهنگی داشته است. ثابت سرعت واکنش حالت معلق در بهترین حالت1-(min) 0104/0محاسبه گردید.

با عنایت به موارد فوق هدف اصلی از انجام این تحقیق، مقایسه اثر افزودن اکسیدکننده هائی نظیر naio4، na2s2o8 و nabro3 بر فرایند فتوکاتالیستی با استفاده از نانو ذرات tio2 تثبیت شده بر بستر بتن به کمک اشعه uv از نظر بازده، هزینه ها و راندمان حذف جهت حذف رنگزای مستقیم آبی 71 می باشد. پارامترهای غلظت اولیه رنگزا، ph، شدت تابش uv-c، زمان و دز اکسیدکننده در طی انجام آزمایش جهت تعیین شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت. همچنین شکستن حلقه های بنزنی و تغییرات cod/cod0 و راندمان حذف فاضلاب واقعی صنعت نساجی در شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت. در شرایط غلظت اولیه ppm200 رنگزا ، مقدار 40 گرم بر متر مربع ذرات tio2، لامپ 90 وات و مقدار 064/0 گرم بر لیتر اکسیدکننده naio4 و مقدار 24/0 گرم بر لیتر اکسیدکننده na2s2o8 در مدت زمان 30 دقیقه برای سیستمهای uv/tio2، uv/naio4 و uv/tio2/naio4، uv/na2s2o8 و uv/tio2/na2s2o8 به ترتیب برابر 4/38، 7/90، 35/91، 35/93 و 85/97 درصد راندمان حذف و همچنین با غلظت اولیه ppm100رنگزا، 045/0 گرم بر لیتر اکسید کننده nabro3 و حفظ دیگر شرایط در سیستمهای uv/nabro3 و uv/tio2/nabro3 به ترتیب 67 و 4/71 درصد راندمان حذف مشاهده شد. همانطور که مشاهده می شود اکسید کننده naio4 به مراتب قویتر و راندمان حذف بالاتری نسبت به دیگر اکسید کننده ها دارد. در واقع افزودن اکسید کننده موجب افزایش راندمان حذف رنگزا می شود. در آخر در شرایط بهینه راندامان حذف فاضلاب واقعی صنعت نساجی لاله مهرگان قم مورد آزمایش قرار گرفت که به دلیل وجود انواع رنگزاها با ساختارهای پیچیده سیستمهای uv/oxidant و uv/tio2/oxidant راندمان حذف پایین تری داشت و با افزایش غلظت اکسید کننده ها راندمان حذف افزایش می یابد.

رنگزاهای نساجی یکی از مهم ترین منابع آلودگی محیط زیست به شمار می روند. ورود رنگزاها به محیط زیست علاوه بر تغییر رنگ آب، سبب جلوگیری از نفوذ نور به درون آب و اختلال در عمل فتوسنتز شده که منجر به نابودی اکوسیستم آبی می شود. تا کنون روش های مختلفی جهت حذف رنگزاهای موجود در پساب این صنایع به کار گرفته شده که شامل انواع فیزیکی از جمله جذب سطحی، فیلتراسیون غشایی و امواج اولتراسونیک، شیمیایی شامل الکترولیز، انعقاد و لخته سازی، تبادل یونی و اکسیداسیون متعارف پیشرفته و بیولوژیکی شامل کاربرد جلبک، قارچ و باکتری می باشد. هر کدام از این روش ها مزایا و معایب خاص خود را دارند به عنوان مثال روش های فیزیکی دارای راندمان پایینی هستند و برای استفاده در غلظت های بالا اقتصادی نمی باشند. روش های شیمیایی نیز به دلیل استفاده از مواد و ترکیبات متفاوت، گاهی اثرات زیست محیطی نامطلوبی بر جای می گذارند هر چند دارای راندمان بالایی بوده و در غلظت های بالا اقتصادی می باشند. روش های بیولوژیکی نیز هزینه راه اندازی بالایی دارند ولی به شدت به شرایط محیطی وابسته هستند. استفاده از فرایند فتوکاتالیستی به سبب تجزیه کامل آلاینده ها به مواد معدنی، سادگی اجرا و عدم نیاز به تجهیزات پیچیده مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. همچنین فرایند جذب به کمک کربن فعال حاصل از ضایعات کشاورزی یکی از روش های مناسب حذف رنگزا از فاضلاب می باشد. تلفیق فرایند فتوکاتالیستی و جذب یک گزینه مناسب برای استفاده از محاسن دو سیستم در به حداقل رساندن هزینه مصرف نانو فتوکاتالیست و تجزیه کامل آلاینده ها در طی مدت زمان ماند کوتاه تر است. در این تحقیق حذف رنگزای آبی مستقیم 71 با 3 پیوند آزو در 5 سیستم جذب کربن فعال حاصل از پوسته های گردو و بادام به طور مجزا، فرایند فتوکاتالیستی نانو ذرات اکسید روی و سه فرایند تلفیقی جذب/ فتوکاتالیستی، فتوکاتالیستی/ جذب و همزمان جذب- فتوکاتالیستی در حضور هر کدام از جاذب ها مورد بررسی قرار گرفت. بهینه سازی پارامترهای ph، میزان فتوکاتالیست و جاذب، غلظت اولیه رنگزا و شدت تابش uv-c در طی آزمایش صورت پذیرفت. همچنین تغییرات cod/cod0 و آزمایش lc-mass در شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفت. در ph معادل 9 و با غلظت اولیه رنگزا 50 میلی گرم بر لیتر در حضور جاذب های حاصل از پوسته های گردو و بادام با مقادیر به ترتیب 75/0 و 1 گرم بر لیتر در مدت زمان 45 و 60 دقیقه در حدود 55 و 60 درصد راندمان حذف رنگزا مشاهده شد. همچنین راندمان حذف رنگزا در حضور 288/0 گرم بر لیتر نانو ذرات اکسید روی در مدت زمان 60 دقیقه در ph برابر 9 در حدود 87 درصد به دست آمد. در سیستم تلفیقی جذب/ فتوکاتالیستی در غلظت ثابت دو جاذب پوسته های گردو و بادام به ترتیب برابر 75/0 و 1 گرم بر لیتر در مدت زمان 120 و 90 دقیقه با مقدار 096/0 گرم بر لیتر نانو ذرات اکسید روی راندمان حذف رنگزا برابر 100 درصد مشاهده شد. در سیستم تلفیقی فتوکاتالیستی/ جذب با مقدار ثابت 024/0 گرم بر لیتر نانو ذرات اکسید روی در مدت زمان 120 دقیقه با مقادیر 75/0 و 1 گرم بر لیتر دو جاذب پوسته های گردو و بادام نیز حذف کامل رنگزا صورت گرفت. همچنین در سیستم تلفیقی همزمان جذب- فتوکاتالیستی با مقادیر gr/l 024/0: 75/0 ac/zno: در حضور جاذب گردو و gr/l 024/0: 75/0 ac/zno: جاذب بادام در ph معادل 9 به راندمان حذف 100 درصد رنگزا رسید. با در نظر گرفتن راندمان حذف رنگزا و مقادیر کاتالیست مورد استفاده که هدف اصلی کاهش مقدار مصرفی نانو ذرات اکسید روی بود فرایند تلفیقی فتوکاتالیستی/ جذب در میان روش های بررسی شده دارای شرایط بهتری می باشد.

این تحقیق برای رفع عیب اصلی سیستمهای فتوکاتالیستی دوغابی (جداسازی نانو مواد قبل از مراحل تصفیه بعدی یا تخلیه در محیط) و بهبود راندمان پائینتر سیستمهای تثبیت شده از فرایند فتوکاتالیستی ارتقا یافته با کاربرد همزمان دو روش بصورت نانومواد تثبیت شده- معلق استفاده گردید. همچنین از آنجا که ازن به سرعت رنگهای محلول در آب را حذف کرده ولی معایبی مانند بوی شدید، هزینه بالا و نیمه عمر کوتاه دارد و تصفیه فتوکاتالیستی معمول فاضلاب رنگی نیز علی رغم اقتصادی بودن با مشکلات اجرایی مانند ممانعت رنگ از رسیدن نور به فتوکاتالیست در حجم های زیاد رو به رو است. بنابراین هدف دیگر انجام این تحقیق، پیشنهاد روشی مناسب (هیبرید دو فرایند) برای کاهش نقاط ضعف دو فرایند ازنزنی و فتوکاتالیستی و استفاده از قابلیت های آن ها است. بنابراین در این تحقیق فرایندهای ازنزنی، فتوکاتالیستی ارتقا یافته و هیبرید آن دو در تصفیه فاضلاب سنتزی اسید اورانژ 7 (از رنگزاهای پر مصرف کشور) بررسی شدند. براساس نتایج، شرایط بهینه فرایند فتوکاتالیستی ارتقا یافته در ph برابر با 3، لامپ uv-a 120 وات، 30 عدد آکنه و mg/l50 از رنگزا بدست آمد که در این شرایط پس از 33 ساعت رنگزا به طور کامل حذف شد. حذف رنگزا در شرایط بهینه فرایند ازنزنی ( phبرابر با 9، غلظت رنگزای mg/l 50 و میزان ازن تزریقی gr/hr 1) در 85 دقیقه صورت گرفت. شرایط بهینه فرایند هیبریدی در phبرابر با 9، غلظت رنگزای mg/l 50، 30 عدد آکنه، لامپ uv-a با توان 120 وات و میزان ازن تزریقی gr/hr 1 بدست آمد و حذف کامل رنگزا در این شرایط 75 دقیقه طول کشید. طراحی آزمایش سه فرایند به روش سطح پاسخ انجام شد که تمامی نتایج طراحی آزمایش موید نتایج آزمایشهای تک فاکتوری بود. بر اساس مقایسه فرایندها، فرایند هیبریدی به عنوان مناسب ترین فرایند حذف رنگزا انتخاب شد. براساس نتایج gc-mass محصولات تولیدی در شرایط بهینه فرایند هیبریدی شامل 5 آمینو 1 نفتیل، 1- نفتیل و ترکیبات بنزنی فنل، آنیلین و اسید فتالیک بودند که برای حذف ترکیبات نفتالینی و بنزنی به ترتیب به 4 و 7 ساعت زمان در شرایط بهینه نیاز بود. واکنش در تمامی شرایط از سینتیک مرتبه اول پیروی کرد و به خوبی بر مدل لانگمایر-هینشلوود منطبق بود. بر اساس نتایج، کمترین اختلاف فرایندهای هیبریدی و فتوکاتالیستی ارتقا یافته در راندمان حذف رنگزا (81 درصد) و حذف بار آلی (14 درصد) در ph برابر با 2 و بیشترین اختلاف حذف رنگزا (97 درصد) و حذف بار آلی (41 درصد) در ph برابر با 10 بدست آمد

سیانید یکی از ترکیبات سمی است که در فرآوری مواد معدنی بخصوص طلا به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. روش های حذف سیانید از پساب خروجی کارخانه فرآوری شامل روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می باشد. روش های بیولوژیکی به لحاظ اقتصادی و دوستدار محیط زیست بودن دارای مقبولیت بیشتر هستند در این تحقیق به بررسی عوامل تأثیرگذار بر حذف بیولوژیکی سیانید از پساب باطله کارخانه فرآوری طلا با سیستم راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک پرداخته شده است. در این تحقیق آزمایش ها در یک مدار بسته که شامل یک راکتور هوازی و یک راکتور غیرهوازی بود، انجام گرفت. برای فراهم کردن درصد پرشدگی راکتور از آکنه پلی اتیلنی و برای بذردهی راکتور از لجن تصفیه خانه اکباتان استفاده گردید. روند خودهی میکروارگانیسم ها با سیانید تا غلظت 20 میلی گرم بر لیتر به صورت پله ای ادامه پیدا کرد. نتایج نشان داد که راندمان سیستم با درصد پر شدگی 50 درصد نسبت به درصد پر شدگی 30 درصد در زمان ماند هیدرولیکی 48 ساعت 8 درصد بیشتر است. مهمترین عامل تأثیرگذار بر کارایی سیستم، غلظت سیانید بود با افزایش غلظت سیانید از 10 میلی گرم بر لیتر تا 60 میلی گرم بر لیتر راندمان حذف در زمان ماند هیدرولیکی 48 ساعت، 42 درصد کاهش نشان داد. در غلظت 20 میلی گرم بر لیتر بیشترین سرعت حذف سیانید در زمان ماند 8 ساعت و برابر 7/1 میلی گرم برلیتر در ساعت و برای غلظت 30 میلی گرم بر لیتر بالاترین سرعت حذف برابر 25/2 میلی گرم بر لیتر بدست آمد. افزایش زمان ماند هیدرولیکی باعث افزایش کارایی سیستم شد. در غلظت ورودی 20 میلی گرم بر لیتر با افزایش زمان ماند از 4 تا 72 ساعت کارایی سیستم 87 درصد افزایش پیدا کرد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان حذف نیتروژن در غلظت 30 میلی گرم بر لیتر در زمان ماند 16 ساعت و برابر7/2 میلی گرم بر لیتر است. راهبری سیستم با فاضلاب کارخانه فرآوری طلا آقدره میزان 84 درصد حذف سیانید در زمان ماند 120 ساعت را نشان داد.

هدف از این مطالعه، احیاء بیوالکتروشیمیایی نیترات در فاضلاب با استفاده از نانولوله های کربن پوشش داده شده در کاتد بود. این تحقیق در مقیاس آزمایشگاهی بسته و در یک راکتور دو محفظه ای مجهز به غشاء تعویض کاتیون انجام گردید. از الکترودهای کربن نمدی، کربن پارچه ای و گرافیت به عنوان کاتد و از الکترود استیـل به عنوان آند استـفاده گردید. اثر orp اولیه، ph اولیه، غلظت نیترات اولیه، دانسیته جریان، مدت زمان و پوشش نانولوله های کربن جهت احیاء نیترات در راکتور بیوالکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در کاتدهای مورد بررسی بیشترین میزان احیاء نیترات در محدوده orp برابر 100- و ph خنثی و دانسیته جریان 15 میلی آمپر بر سانتی متر مربع صورت می گردد. بعلاوه با افزایش غلظت نیترات اولیه، کارایی احیاء نیترات در سیستم بیوالکتروشیمیایی کاهش یافت، به طوری که کمترین و بیشترین میزان کارایی دنیتریفیکاسیون به ترتیب در غلظت های 440 و 110 میلی گرم بر لیتر نیترات حاصل گردید. همچنین مشخص گردید که احیاء بیوالکتروشیمیایی نیترات باگذشت زمان افزایش می یابد و تمامی کاتدهای پوشش داده شده توانستند در مدت زمان 8 ساعت غلظت نیترات را به کمتر از حد استاندارد تخلیه پساب برسانند. در این تحقیق، میانگین کارایی دنیتریفیکاسیون بیوالکتروشیمیایی در کاتدهای پوشش دار نسبت به کاتدهای بدون پوشش در شرایط بهینه حدود 16 درصد بیشتر به دست آمد. از بین کاتدهای موردبررسی کربن نمدی اصلاح شده با نانولوله های کربن بیشترین کارایی احیاء نیترات را داشت. اندازه گیری مقدار dna باکتری ها نشان داد که میزان بیوفیلم تشکیل شده بر روی کاتدهای دارای پوشش بیشتر از کاتدهای بدون پوشش است. بر اساس یافته های به دست آمده می توان نتیجه گیری نمود که استفاده از نانولوله های کربن چند دیواره به عنوان پوشش بر روی کاتد، با فراهم کردن شرایط مناسب جهت چسبیدن باکتری ها به سطح کاتد، می تواند میزان احیاء نیترات را در راکتور بیوالکتروشیمیایی افزایش دهد.

امروزه حضور آلاینده های رنگی سنتزی حاوی ساختارهای پیچیده آروماتیکی در فاضلاب نساجی بعنوان یک معضل با اثرات نامطلوب سرطان زایی، جهش زایی و ایجاد حساسیت محسوب می شود که لزوم تصفیه آنها را قبل از تخلیه به بدنه آب ها آشکار می سازد. از جمله روش های تصفیه فرایند فتوکاتالیستی با استفاده از نانو ذرات نیمه رسانای tio2 است که هدف آن تشکیل رادیکال های فعال غیر گزینشی شامل رادیکال هیدروکسیل برای تجزیه ساختار رنگزا و تبدیل آن به مولکول های کوچکتر بی خطر برای محیط زیست می باشد. در این روش با تابش طول موج مناسب به نانو ذرات، سطح آن فعال شده و یک جفت الکترون-حفره تشکیل می گردد. اما مشکل عمده کوتاه بودن عمر جفت الکترون-حفره تشکیلی و در نتیجه کاهش راندمان حذف می باشد که برای حل آن استفاده از افزودنی های مناسب مانند اسکاونجرها پیشنهاد شده است. اسکاونجرها ترکیباتی هستند که در صورت انتخاب مناسب با اسکاونج کردن الکترون، حفره و یا رادیکال های محیطی، ترکیب مجدد الکترون-حفره را به تعویق انداخته و با شروع فرایندهای زنجیره ای فتوکاتالیستی باعث افزایش راندمان حذف رنگزا می شوند. همچنین با انجام مستقیم فرایند اکسیداسیون-احیا بر روی آلاینده رنگی و با از بین بردن اثر تداخلی گونه های فعال در محیط نیز راندمان حذف را افزایش می دهند. بنابراین در این تحقیق به منظور افزایش راندمان حذف رنگزای آبی مستقیم 71 بعنوان یک ترکیب پیچیده سه آزویی، استفاده از اسکاونجرهای تسریع کننده الکترونی h2o2 و naocl و حفره edta در فرایند فتوکاتالیستی تثبیت شده بررسی گردید. تثبیت دوغاب نانو ذرات tio2 بر روی بسترهای سیمانی بی اثر نیز باعث راحتی کاربرد و امکان استفاده از آنها به دفعات بیشتر بدون نیاز به احیای مجدد شد. بدین منظور ابتدا اثر پارامترهای موثر در فرایند رنگبری فتوکاتالیستی شامل غلظت اسکاونجر، ph، غلظت رنگزا و شدت تابش لامپ uv-c بررسی شد. نتایج نشان داد که mg/l 100 رنگزا در حضور 0.006 مولار h2o2 در ph 8 تحت تابش w 90 لامپ uv-c در مدت زمان 20 دقیقه رنگبری می شود این در حالی است که بدون h2o2 در این شرایط زمان لازم برای رنگبری 255 دقیقه بود. همچنین غلظت 0.01 مولار naocl قادر به کاهش زمان رنگبری کامل mg/l 100 رنگزا در ph 11 و شدت تابش لامپ uv-c 90 وات از 255 به 15 دقیقه بود. در ادامه اثر مثبت 0.03 مولار edta برای تسریع حذف mg/l 75 با ph 6 تحت تابش w 60 لامپ uv-c از مدت زمان 225 به 75 دقیقه نیز مشاهده گردید. همچنین با بررسی طیف جذب در حین حذف رنگزا، کاهش پیک های مربوط به پیوند آزویی (nm 586) و ترکیبات بنزنی و نفتالینی (nm 310) نشان دهنده پیشرفت مناسب فرایند تجزیه بود. سرعت حذف رنگزا در حضور h2o2، naocl و edta با محاسبه سینتیک حذف در سیستم tio2/scavenger/uv-c/dye نیز به ترتیب 15، 35 و 2.5 برابر سینتیک حذف رنگزا در سیستم بدون اسکاونجر بود که تمامی این نتایج موید اثر تسریع کنندگی اسکاونجرهای مورد استفاده در حذف رنگزا بودند. در نهایت با مقایسه اسکاونجرها از جنبه های مختلف، ترکیب بهینه انتخاب شد و با انجام طراحی آزمایش برای آن، مطابقت داشتن نتایج حاصل از نرم افزار با داده های تجربی مشاهده گردید. همچنین قابلیت سه اسکاونجر در شرایط بهینه در تصفیه فاضلاب واقعی کارخانه رنگرزی سام نیز بررسی شد.

چکیده بیوگرانول سازی یک فرایند خودپایدار سازی بیولوژیکی می باشد که در آن میکروارگانیسم ها به منظور تشکیل یک توده زیستی متراکم کروی تجمع می یابند و به دو گروه عمده گرانول های هوازی و بی هوازی تقسیم می شوند. گرانول های بی هوازی در دهه های اخیر بسیار مورد مطالعه قرار گرفته اند در حالی که تحقیقات در زمینه گرانول هوازی طی چند دوره اخیر آغاز شده است. گرانول هوازی نتیجه توسعه بیوفناری محیط زیست در جهت نیل به راندمان بالای تصفیه فاضلاب می باشد. ویژگی های متمایز گرانول های هوازی دلالت بر برتری این فناوری در مقایسه با فرایندهای لجن فعال متداول دارد. از جمله آن ها می توان به پایداری بهتر، دانسیته بالاتر، ساختار میکروبی قویتر، قابلیت نگهداری توده زیستی بالاتر، سرعت ته نشینی بهتر و قابلیت تحمل نرخ بار آلی بالا اشاره کرد. در این تحقیق راندمان حذف cod در سیستم sbar توسط گرانول های هوازی در حضور فاضلاب سنتزی mtbe با منبع کربنی گلوکز در 6 سیکل 4 ساعته در روز بررسی شد. با توجه به هدف تحقیق در رابطه با بررسی قابلیت ساختار جدیدی از سیستم gsbar در ساخت گرانول ها دو سیستم موازی همزمان با هم راه اندازی شدند. حجم هر یک از پایلوت ها l 6/3 بود. داده های به دست آمده از پایلوت ها با هم مورد مقایسه قرار گرفت. راه اندازی راکتورها در مرحله سازگاری با منبع کربنی گلوکز و mtbe با نرخ بارگذاری kg/m3.d 6/0 در r1 و r2، cod معادل mg/l 100 در هر سیکل آغاز شد. نتایج حاصل در دوره سازگاری بیانگر قابلیت بالای سیستم گرانوله در میزان حذف cod ( بیش از 90 درصد) بود. محدوده بارگذاری mg/l 900-100 در r1 و r2 بود و راندمان حذف در راکتورها با افزایش بار آلی و بالا رفتن درجه سمیت سیستم ها و در نتیجه تحلیل رفتن گرانول ها از 90 به 64 درصد افت پیدا کرد. گرانول های تشکیل شده دارای قطرهای متفاوت در محدوده mm 5/1 تا 6 بودند. با تشکیل گرانول ها قابلیت ته نشینی بالا رفته و شاخص حجمی لجن نشانگر مقادیر در حدود ml/g 100 بود. همچنین بعد از افزایش بار آلی، شوک دهی به هر دو سیستم صورت گرفته بدین صورت که با تزریق 1، 2 و 3 سیکل پیاپی mg/l 2000 راندمان در نهایت به ترتیب در r1 و r2 به 9 و 2/7 درصد کاهش یافت. نتایج حاصل از آزمایش gc-mass نشان داد که در طی فرایند تصفیه mtbe به ترکیبات میانی با سمیت کمتر تبدیل شده است. همچنین سینتیک واکنش نشان داد که فرایند از مدل monod و haldane تبعیت می کند و در نهایت نتایج حاصل از آزمایش tem اجتماع غالب گونه های سیلیاته و روتیفرها بود.

تحقیقات نشان می دهد که سالیانه تقریبا 15 درصد رنگزاهای مصنوعی تولیدی طی عملیات تولید و مصرف وارد پساب ها شده که عامل مشکلات متعددی برای حیات آبزیان، گیاهان آبی و انسان ها می باشد. پس حذف این مواد از پساب یک ضرورت تلقی می شود. نانوذرات آهن می توانند به عنوان عامل احیاکننده و کاتالیزور در سمیت زدایی تعداد زیادی از آلاینده های محیط زیست استفاده شوند. در راستای توسعه فناوری نانوذرات آهن، با رسوب دهی یک فلز نجیب همانند نیکل، بر روی ذرات آهن، نانو ذرات دوفلزی تهیه می گردد. در این تحقیق ابتدا نانو ذرات دو فلزی fe-ni به روش رسوب دهی شیمیایی کلرید آهن ((fecl3.6h2o توسط عامل احیا کننده قوی سدیم بروهیدراید (nabh4)، تحت گاز نیتروژن، ساخته شد و جهت اطمینان از اندازه و ماهیت نانو ذرات ساخته شده آزمایش های sem و xrd انجام شد. سپس از نانوذرات، برای حذف رنگزای آزویی اسید قرمز 14 در سیستم دوغابی استفاده گردید. در طی آزمایشات، پارامترهای غلظت اولیه رنگزا، دوز نانوذرات، ph، مدت زمان طی شده از ساخت تا استفاده نانوذرات، سرعت هم زن و دما جهت رسیدن به شرایط بهینه بررسی شد. سپس برای شناسایی سایر عوامل موثر، آزمایش های شاهد، در شرایط بهینه انجام شد و مشخص شد که اتانول، نیکل و نور تاثیری در حذف رنگزا ندارد. در حالیکه احیاگر می تواند به تنهایی رنگزا را به طور کامل حذف کند و استفاده از نیکل، با میزان 3 درصد وزنی نسبت به آهن، راندمان حذف رنگزا را 65/14 درصد افزایش می دهد. طبق بررسی های صورت گرفته، این نانوذرات فعالیت بسیار بالایی داشته و تمام پارامترها، به جز دورهمزن، در راندمان حذف موثر واقع شد و شرایط بهینه زمانی به دست آمد که از نانوذرات تازه ساخته شده استفاده شد و غلظت نانوذرات برابرppm 50، غلظت اولیه رنگزا ppm 200، ph خنثی معادل 5/7 بوده و راندمان حذف پس از 240 دقیقه 42/94 درصد به دست آمد. همچنین میزان کارایی سیستم در حذف cod برای فاضلاب سنتزی و واقعی، نیز آزمایش شد. برای بررسی بیشتر سیستم و قضاوت در مورد کارایی آن، آزمایش lc-mass انجام گرفت که نتایج نشان داد که پس از گذشت 4 ساعت از شروع واکنش، پیوند آزوی موجود در رنگزا شکسته می گردد.

فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته الکتروشیمیایی فتوکاتالیستی یکی از روش¬هایی است که در سال¬های اخیر در زمینه تصفیه فاضلاب مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این روش به دلیل ایجاد اختلاف پتانسیل خارجی سرعت جدا شدن، نرخ تولید و انتقال جفت الکترون–حفره¬ها افزایش می¬یابد. هدف از این تحقیق بررسی کارایی سیستم الکتروشیمیایی فتوکاتالیستی اصلاح شده با نانو لوله کربن در حذف رنگزا اسید اورانژ 7 با در نظر گرفتن پارامترهای موثر بر آن، بهینه سازی و کاهش انرژی مصرفی و مقایسه آن با روش¬های الکتروشیمیایی (الکتروفنتون)، الکتروشیمیایی اصلاح شده و الکتروشیمیایی فتوکاتالیستی بود. سیستم مورد مطالعه شامل الکترودهای فولاد زنگ نزن با پوشش نانو کامپوزیت zno/tio2 (آند) و گرافیت با پوشش نانو لوله کربنی (کاتد) بود که آزمایشات در سلولی به حجم مفید 500 میلی لیتر با الکترولیت na2so4 صورت گرفت. به منظور بررسی کارایی سیستم¬های مذکور پارامترهای غلظت اولیه رنگزا، شدت جریان، نرخ هوادهی، ph، سطح الکترود، دما و غلظت الکترولیت مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه برای سیستم الکتروشیمیایی a 6/0=i، 5/6=ph، بدون هوادهی، mg/l 100=[dye]، cm2 60=سطح الکترود، ?c 25=t، m01/0= [na2so4] و زمان واکنش 390 دقیقه بدست آمد. برای سیستم الکتروشیمیایی اصلاح شده a 9/0=i، 5/6=ph، بدون هوادهی، mg/l 100=[dye]، cm2 90=سطح الکترود، ?c 25=t، m01/0= [na2so4] و زمان واکنش 360 دقیقه بدست آمد. برای سیستم الکتروشیمیایی فتوکاتالیستی، a 3/0=i، 5/6=ph، بدون هوادهی، mg/l 100=[dye]، cm2 30=سطح الکترود، ?c 25=t، m01/0= [na2so4]، زمان واکنش 300 دقیقه و برای سیستم الکتروشیمیایی فتوکاتالیستی اصلاح شده a 3/0=i، 5/6=ph، بدون هوادهی، mg/l 100=[dye]، cm2 30=سطح الکترود، ?c 25=t، m 01/0= [na2so4] و زمان واکنش 270 دقیقه بدست آمد. تحت این شرایط راندمان حذف رنگزا برای سیستم¬های الکتروشیمیایی، الکتروشیمیایی اصلاح شده، الکتروشیمیایی فتوکاتالیستی و الکتروشیمیایی فتوکاتالیستی اصلا حشده به ترتیب 98، 98، 99 و 99 درصد و راندمان حذف cod، 95، 95، 98 و 98 درصد بدست آمد. همانطور که ذکر شد سیستم الکتروشیمیایی فتوکاتالیستی اصلاح شده در مدت زمان کوتاه¬تری نسبت به سایر روش¬ها (270 دقیقه) به راندمان حذف قابل قبول رنگزا رسید و بعنوان بهترین روش انتخاب شد. همچنین به منظور بررسی و مقایسه فرایند¬های مذکور، راندمان حذف فاضلاب واقعی تحت شرایط یکسان مورد بررسی قرار گرفت که نتایج آنها به ترتیب 74 و 76 پس از 270 دقیقه آزمایش برای سیستم¬های الکتروشیمیایی و الکتروشیمیایی اصلاح شده و 95 و 96 درصد پس از 210 دقیقه آزمایش برای سیستم¬های الکتروشیمیایی فتوکاتالیستی و الکتروشیمیایی فتوکاتالسیتی اصلاح بدست آمد. طبق نتایج بدست آمده قدرت اکسید کنندگی رنگزا توسط فرایندهای مذکور به صورت الکتروشیمیایی? الکتروشیمیایی اصلاح شده< الکتروشیمیایی فتوکاتالیستی? الکتروشیمیایی فتوکاتالسیتی بدست آمد. سیستم الکتروشیمیایی فتوکاتالیستی به دلیل تولید رادیکال¬هایی مانند هیدروکسیل و سوپراکساید با قابلیت بالا در حذف آلاینده¬های آلی، نبود واکنش¬های مخرب و ممانعتی مشابه سیستم الکتروشیمیایی و همچنین به دلیل استفاده از الکترود¬های با هزینه پایین می¬تواند بعنوان فرایندی کاربردی با راندمان مناسب حذف ترکیبات آلی مورد استفاده قرار گیرد.

با توجه به احتمال آلودگی آب های سطحی و زیرزمینی در نزدیکی صنایع مصرف کننده رنگزا، حذف مواد رنگی از این فاضلاب ها یک اولویت زیست محیطی می باشد. شفافیت آب و انحلال گازها در آن با حضور حتی مقدار کمی از رنگزا کاهش می یابد. در صورت وجود مواد رنگی سمی در آب نفوذ نور به لایه های زیرین و در نتیجه فتوسنتز گیاهان آبی و میزان اکسیژن محلول کم شده، حیوانات آبزی از بین می روند. رنگزاها ترکیبات پایداری هستند که به راحتی تجزیه بیولوژیکی نمی شوند و به خصوص رنگزاهای آزو جزو عوامل سرطان زا به حساب می آیند. اخیرا روش الکتروشیمیایی به دلیل تطبیق پذیری و سازگاری آن با محیط زیست به عنوان یک روش مناسب برای تصفیه فاضلاب صنایع حاوی رنگزا، مورد توجه قرار گرفته است. در روش انعقاد الکتریکی و شناورسازی الکتریکی با اعمال جریان الکتریکی به الکترودهای کاتد و آند در یک محلول رسانا، با حل شدن آند آلومینیومی مواد منعقدکننده در محل تولید شده و موجب ایجاد لخته هایی می گرددکه همراه با حباب های گاز هیدروژن تولیدی در کاتد شناور می شوند. هدف از این تحقیق بررسی کارایی سیستم همزمان انعقاد الکتریکی و شناورسازی الکتریکی در حذف رنگزا اسید قرمز 14 از فاضلاب مصنوعی بود. به این منظور، بر اساس راندمان حذف رنگزا، میزان مصرف انرژی و آلومینیوم و tss لجن جدا شده مقدار بهینه پارامترهای موثر بر فرایند شامل سطح الکترودها، فاصله بین الکترودها، هدایت الکتریکی محلول، دانسیته جریان الکتریکی، غلظت اولیه رنگزا، ph و دما در جریان ناپیوسته به دست آمده و تاثیر پارامترهای دیگر شامل نوع جریان هیدرولیکی و نوع الکترولیت و الکترودها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین مدل سازی فرایند با نرم افزار طراحی آزمایش design expert 7 انجام شد. در شرایط بهینه با سطح و فاصله بین الکترود cm2 24/86 و cm 1، هدایت الکتریکی µs/cm 1600، دانسیته جریان الکتریکی ma/cm2 60، غلظت اولیه mg/l 185 رنگزا، 7=ph و 0c 25=دما راندمان حذف 93 درصد رنگزا با سینتیک مرتبه اول و 81 درصد cod در مدت زمان 180 دقیقه با مصرف انرژی مخصوص kwh/kg dye removed 106 و kwh/kg cod removed 79، مصرف آند kg al/kg dye removed 2/18 و kg al/kg cod removed 1/62 و tss لجن mg/l 15050 به دست آمد. شرایط بهینه به دست آمده مطابق با مدل پیش بینی شده توسط نرم افزار با درجه مطلوبیت 0/8 بود. نتایج نشان داد که سیستم عملکرد مناسبی با جریان پیوسته داشته و استفاده از نمک nacl به عنوان الکترولیت و الکترودهای آلومینیومی عملکرد بهتری را تامین می کنند. همچنین فاضلاب واقعی رنگرزی پارچه در شرایط بهینه به دست آمده تصفیه شد که راندمان حذف 90 درصد cod در مدت زمان 300 دقیقه با مصرف انرژی مخصوص kwh/kg cod removed 70، مصرف آند kg al/kg cod removed 1/3 و tss لجن mg/l 16100 حاصل شد. از مزایای این روش می توان به مصرف کم مواد و انرژی درکنار لجن تولیدی کم که منجر به کاهش هزینه های تصفیه و دفع لجن و مشکلات مربوط به آن می گردد، اشاره کرد. در نتیجه استفاده از این روش به عنوان گزینه ای مناسب جایگزین روش های معمول تصفیه مطرح است.

فرایندهای فتوکاتالیستی با استفاده از نور مرئی یکی از روش¬هایی است که در سال¬های اخیر در زمینه تصفیه فاضلاب مورد توجه زیادی قرار گرفته است. استفاده از نانوکامپوزیت¬ها با پایه پلیمری به عنوان فتوکاتالیست به دلیل عدم نیاز به انرزی بالا برای تولید الکتورن-حفره و نیز به تاخیر انداختن و جلوگیری از بازترکیب حامل¬های بار باعث افزایش خاصیت فتوکاتالیستی می¬گردد. هدف از این تحقیق بررسی استفاده از دو نانو¬کامپوزیت پلی آنیلین/tio2 و پلی آنیلین/گرافن در حذف فتوکاتالیستی رنگزای اسید قرمز 14 از محلول¬های آبی و پتانسیل استفاده از این روش برای افزایش کارایی نور مرئی در واکنش¬های فتوکاتالیستی به منظور حذف آلاینده¬ها از محلول¬های آبی و در نتیجه معرفی روشی کارامد و مقرون به صرفه برای تصفیه فاضلاب¬های رنگی با انرژی کمتر می¬باشد. در این تحقیق آزمایشات شاهد شامل بررسی اثر جذب رنگزا توسط نانوکامپوزیت، استفاده از نور مرئی تنها، بررسی گذشت زمان پس از ساخت نانو نیز با هدف مقایسه راندمان سیستم¬های تکی نسبت به سیستم کلی صورت گرفت. به منظور بررسی کارایی سیستم¬های مذکور پارامترهای غلظت اولیه رنگزا، غلظت نانوکامپوزیت، ph و دما مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه پارامترهای موثر بر فرایندها برای نانوکامپوزیت پلی¬آنیلین/tio2، mg/l80=[dye]، gr/l0/5=[pani/tio2]، 7=ph، ?c 25=t، زمان واکنش 120 دقیقه و برای نانوکامپوزیت پلی¬آنیلین/گرافن، mg/l 80=[dye]، gr/l0/6= [pani/gr] ، 7=ph، ، ?c 25=t، زمان واکنش 150 دقیقه بدست آمد که تحت این شرایط راندمان حذف رنگزا به ترتیب 96 و 98 درصد و راندمان حذف cod، 86/4، 96، درصد اندازه¬گیری شد که هر دو سیستم راندمان حذف بالایی داشتند. همچنین تاثیر حضور همزمان آنیون¬ها بر فعالیت فتوکاتالیستی، مقایسه عملکرد حذف توسط نانوکامپوزیت¬ها و نانوذرات خالص و نیز استفاده مجدد از نانوکامپوزیت در شرایط بهینه بررسی شد. نتایج نشان داد که سرعت حذف رنگزا در حضور یون افزایش یافته اما یون¬های و منجر به کندتر شدن واکنش می¬گردند. بررسی استفاده مجدد از نانوکامپوزیت نشان داد که کاهش چشمگیری در راندمان حذف صورت نگرفت به طوریکه پس از سیکل دوم بازده حذف برای نانوکامپوزیت پلی¬آنیلین/tio2 و پلی¬آنیلین/گرافن 88/4 و 96 درصد بدست آمد. به منظور بررسی عملکرد فرایند در شرایط کاربردی، راندمان حذف فاضلاب واقعی تحت شرایط یکسان مورد بررسی قرار گرفت که نتایج آن¬ها به ترتیب 74، 76 پس از 270 دقیقه آزمایش بدست آمد. با توجه به نتایج بدست آمده هر دو نانوکامپوزیت پلی¬آنیلین/tio2 و پلی¬آنیلین/گرافن از قابلیت بالایی در حذف فتوکاتالیستی رنگزای اسید قرمز 14 از محلول¬های آبی تحت تابش نور مرئی برخوردارند. با توجه به میزان کم نانوکامپوزیت مصرف شده و پتانسیل استفاده از نور طبیعی به عنوان منبع انرژی می¬توان این روش را برای مقیاس¬های بزرگتر نیز مقرون به صرفه و کارامد دانست.

یکی از سوختهای مناسب جهت جایگزینی سوختهای فسیلی بیواتانول میباشد. میتوان از ضایعات کشاورزی در تولید بیواتانول استفاده کرد. در فرایند تولید بیواتانول مرحله آماده سازی خوراک (پیشتیمار) یکی از پر هزینه ترین و مشکلترین مراحل تولید بیواتانول است. در این تحقیق ضایعات برنج به عنوان خوراک تحت آماده سازی به وسیله مایع یونی 1-ehyl-3-methylimidazolium acetate و نیز ترکیب آن با پیشتیمار بازی (naoh) قرار گرفت.

در این تحقیق جهت ارزیابی توانایی کاهش شوری و بارآلی فاضلاب توسط دو گونه گیاه وتیور و نخل مرداب، آزمایش هایی با فاضلاب دارای غلظت های مختلف شوری و بارآلی انجام شد و سپس روند کاهش هدایت الکتریکی، کاهش codو رفتار گیاهان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که روند کاهش میزان هدایت الکتریکی برای هر دو گونه گیاهی با افزایش سطح شوری، کاهش می یابد.. تحلیل آماری مشخصات مورفولوژیکی گیاهان، نشان دهنده تاثیرگذاری معنادار آبیاری با فاضلاب بر چهار مشخصه رشدی گیاه می باشد. این مشخصات عبارتند از وزن خشک، میانگین سطح برگ، حجم ریشه و میانگین قطر ساقه گیاهان. همچنین رابطه رگرسیون تعمیم یافته بین مشخصه های مورفولوژیکی گیاه و دو پارامتر شوری و بارآلی موجود در فاضلاب نشان داد که تغییر مشخصات مورفولوژیکی گیاهان تنها به پارامتر شوری وابسته است.

درمیان ترکیبات نیتروژنه یون های آمونیوم/آمونیاک از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. منابع آبی و پسابهای با محتوای بالای یون آمونیاک/آمونیوم می توانند اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان (بیماریهای متابولیکی) و محیط زیست (نظیر اتریفیکاسیون و رشد بیش از حد گیاهان) ایجاد نمایند. با این شرح، به منظور دست یابی به روش های موثر تصفیه، بسیاری مطالعات مد نظر قرار گرفت. در این مطالعه امکان سنجی حذف نیتروژن آمونیاکی از محیط آبی با استفاده از فرایند اتوتروفیک نیتریفیکاسیون/دینیتریفیکاسیون همزمان و یک الکترود جدید در یک راکتور بدون غشاء ارزیابی شد. هدف اصلی در این مطالعه سنتز الکترود کمپوزیتی سلولز میکروبی/پلی پیرول/ استیل مش (ppy/mc/ss) و استفاده از آن جهت حذف نیتروژن آمونیاکی در جریان های پایین الکتریکی بود. به همین منظور جهت تعیین خصوصیات مکانیکی ppy/mc، تست کشش و مدول یانگ درنظر گرفته شد. مدول یانگ برابر 30 مگاپاسکال برای کمپوزیت سلولز پلیمریزه شده تعیین گردید. پارامترهای موثر نظیر غلظت آمونیوم اولیه (mg n/l 150-15nh4+~)، زمان بهره برداری (72-6 ساعت)، نسبت کربن به نیتروژن(4-0)، شدت جریان اعمالی (10-2 میلی آمپر)، 5/8-5/6 ph، دمای 30-22 درجه سانتی گراد، مقدار nacl (4/0-1/0 گرم در لیتر)، اثر اختلاط، نوع الکترود و اثر نوع منبع کربن (بیکربنات سدیم، کربنات کلیسم و بیکربنات سدیم+ 20% استات) برای این مطالعه مورد نظر قرار گرفت. بعد از انجام آزمایشات شرایط بهینه به شرح زیر انتخاب گردید: غلظت آمونیوم اولیه (mg n/l 7/77 nh4+~)، زمان بهره برداری (24 ساعت)، نسبت کربن به نیتروژن(2)، شدت جریان اعمالی (6 میلی آمپر)، 5/7 ph، دمای 27 درجه سانتی گراد، nacl (4/0 گرم در لیتر)، همراه با اختلاط، الکترود استیل با مش 80 و منبع کربن بیکربنات سدیم . آزمایشات انجام شده نشان داد سیستم مورد نظر در حضور الکترود سنتز شده می تواند با توان بالایی آمونیوم (89/98درصد) و نیتروژن کل (2/74%) را از محیط آبی حذف نماید.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

ایجاد شهرکهای صنعتی در صورتی که درست به کار گرفته شده و مشکلات زیست محیطی ایجاد نکنند نقش قابل توجهی در توسعه اقتصادی و صنعتی ایفا می نماید. یکی از آلودگیهای مهم اکثر فعالیت های صنعتی، پسماندهای صنعتی می باشد که ضروری است بطور اصولی کنترل گردند تا علاوه بر جلوگیری از اثرات سوء آنها بر محیط زیست، در مصرف منابع محدود اولیه نیز صرفه جویی به عمل آید. شهرک صنعتی سمنان با وسعت حدود 2000 هکتار دارای 774 واحد صنعتی بوده و صنایع فلزی، شیمیایی، خدماتی، نساجی، غذایی، کانی غیرفلزی، برق و الکترونیک و سلولزی در آن فعالیت می کنند. تعداد واحدهای فعال در این شهرک در حال حاضر حدود 300 واحد صنعتی می باشد. در این پژوهش برای مدیریت اطلاعات شهرک های صنعتی نرم افزاری در محیط «microsoft access» تهیه و برای قسمت های محاسباتی و پردازشی آن نیز از نرم افزار «visual basic» در همان محیط استفاده شده است. این نرم افزار طوری برنامه ریزی شده است تا بتوان از آن برای برنامه ریزیهای مختلف مدیریتی و کارشناسی کلیه شهرکهای صنعتی سود جسته و اطلاعات سودمندی را از آن استخراج نمود. با توجه به بررسی ها و مطالعات کمی و کیفی صورت گرفته، پسماندهای قابل بازیافت شهرک 32 نوع می باشند که از این بین ضایعات پلاستیک (تولید1000 تن در سال)، انواع ضایعات کاغذ و مقوا (تولید حدود 1400 تن در سال)، انواع ضایعات آهنی (تولید 8400 تن در سال) و انواع ضایعات چوبی (تولید حدود 540 تن در سال) از نظر کمی قابل توجه هستند. از بین این چهار پسماند نیز با در نظر گرفتن همه عوامل موثر در ایجاد مجتمع بازیافت، فقط برای ضایعات کاغذ و مقوا احداث کارخانه بازیافت قابل توصیه بوده و برای ضایعات پلاستیک و آهنی، بسته بندی و انتقال به کارخانه های بازیافت مجاور و برای ضایعات چوبی استفاده مجدد توصیه میگردد.

فرایند فیلتراسیون جریان رو به بالا با بستر لجن یا به طور اختصار usbf یک روش موثر و نوین در تصفیه فاضلاب می باشد که در واقع یک نوع فرایند لجن فعال متعارف اصلاح شده می باشد. این سیستم که از ترکیب یک ناحیه غیرهوازی، قبل از حوض هوادهی و یک زلالساز با بستر لجن و جریان رو به بالا در یک بیوراکتور، تشکیل شده است در جهت عملیات حذفbod، نیتریفیکاسیون، دنیتریفیکاسیون و حذف فسفر کارایی اثبات شده دارد. هدف از انجام این تحقیق تعیین کارایی فرایند فیلتراسیون جریان رو به بالا با بستر لجن در حذف بیولوژیکی فسفر و تعیین زمان ماند هیدرولیکی بهینه براساس بیشترین راندمان حذف فسفر در این سیستم می باشد. آزمایشات در یک پایلوت آزمایشگاهی usbf از جنس پلکسی گلاس و به حجم 60 لیتر با جریان پیوسته فاضلاب در آزمایشگاه مهندسی محیط زیست دانشگاه تربیت مدرس به انجام رسید. فاضلاب مصنوعی شامل ترکیبات گلوکز و استات بعنوان منبع کربن و با نسبت cod/p در حدود 50 با غلظت 20 میلی گرم در لیتر فسفر براساس یون فسفات در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت و تحقیق در سه فاز راه اندازی، بهره برداری و بررسی اثر شوک به سیستم انجام داده شد، که در فاز بهره برداری برای تعیین زمان ماند هیدرولیکی بهینه براساس بیشترین راندمان حذف فسفر در خروجی سیستم، جریان فاضلاب با دبی های 57/0،67/0، 8/0، 1، 33/1 و 2 لیتر بر ساعت به سیستم اعمال گردید. با توجه به نتایج اخذ شده، در ابتدا با افزایش دبی، راندمان حذف فسفر افزایش می یافت، چنانچه میانگین درصد حذف فسفر پس از رسیدن سیستم به شرایط پایدار در دبی های 57/0،67/0 و 8/0 به ترتیب 4/91، 95 و 4/94 درصد تعیین گردید ولی در ادامه با افزایش دبی به 1، 33/1 و 2 لیتر بر ساعت میانگین درصد فسفر حذف شده کاهش یافته و به ترتیب به مقادیر 4/90 ، 92/89 و 2/84 درصد رسید. در نتیجه با تحلیل های آماری انجام شده و در نظر گرفتن جنبه های اقتصادی هر پروژه، که با افزایش زمان ماند در یک دبی ورودی ثابت، افزایش حجم حوضچه ها را در بر دارد، زمان ماند بهینه برای پایلوت usbf مقدار 10 ساعت در زلالساز با بستر لجن و جریان رو به بالا، تعیین گردید.

به توصیه سازمان جهانی بهداشت در تامین آب آشامیدنی، بایستی کیفیت میکروبی در اولویت قرار گیرد. یکی از شاخص هایی که برای ارزیابی سیستم های تصفیه و شبکه توزیع آب، پس از انجام کلرزنی توصیه شده است، شاخص سنجش تعداد باکتری های هتروتروف و یا hpc است. شاخص های کدورت و کلر باقیمانده نیز به عنوان شاخص های کنترل کننده در کنارشاخص فوق سنجیده میشود. با توجه به محدودیت منابع آب در شهر سمنان و لزوم حصول اطمینان از سلامت آب در شبکه، این تحقیق برای اولین بار در شهر سمنان با استفاده از سامانه جغرافیایی gis و مدلسازی باکتریولوژیکیwatergems انجام گردید. با این روش که ابتدا اطلاعات مربوط به شبکه توزیع آب شهر سمنان شامل رقوم ارتفاعی، جنس و قطر لوله، فشار در خط، موقعیت شیر آلات و اتصالات، مسیر حرکت جریان و سایر وارد برنامه گردید. سپس نقاط نمونه برداری با توجه به اطلاعات فوق انتخاب و برداشت نمونه از نقاط فوق و شاخص های کدورت، کلر باقیمانده و hpc با استفاده از دستورالعمل آزمایشات آب سنجیده شد.

غلظت بالای نمک در فاضلاب تولیدی برخی صنایع و نیز آب مصرفی مناطق ساحلی سبب افزایش شوری و ایجاد مشکلات عدیده در تصفیه فاضلاب می شود. عامل شوری در اینگونه فاضلابها وجود آنیونهایی مانند کلرور و سولفات و کاتیونهایی مانند سدیم و منیزیم است. به دلیل بالا بودن شوری در این پسابها میکروارگانیسم های موثر در امر تصفیه به علت پلاسمولیز شدن دیواره سلولی از بین می روند، در نتیجه حذف مواد آلی توسط این میکروارگانیسم ها کاهش یافته و یا متوقف خواهد شد. در این تحقیق قابلیت دو سیستم پیشرفته تصفیه فاضلاب، راکتورهای بیوفیلمی با بستر متحرک (mbbr) و راکتورهای ناپیوسته متوالی (sbr) با ایجاد شرایط مناسب و افزایش تدریجی و پله ای غلظت نمک در محدوده (5/3%-0% ) و در نتیجه سازگاری میکروارگانیسم ها و تکثیر انواع مقاوم به شوری (هالوفیل ها) در حذف شوری و افزایش تصفیه ترکیبات آلی مورد بررسی قرار گرفت. مقدار شوری در سیستم ها با پارامترهای مرتبط با شوری نظیر کلرینیتی(cl? ) و هدایت الکتریکی (ec) اندازه گیری شده که در ابتدای راهبری، بعد از مرحله سازگاری، راندمان حذف شوری در هر دو راکتور بالا بوده و در ادامه با افزایش غلظت نمک و اثرات مخرب آن بر میکروارگانیسم ها، راندمان در هر دو سیستم کاهش یافته بطوری که در غلظت نمک mg/l 35000 راندمان (78% ) از راکتور mbbr و (85% ) از راکتورهای متوالی sbr حاصل گردید. همچنین در مورد راندمان حذف بیولوژیکی ترکیبات آلی (cod) در هر دو سیستم با افزایش شوری روند کاهشی مشاهده گردید که در سیستم mbbr راندمان (64% ) و در سیستم متوالی sbr راندمان (70% ) در غلظت نهائی mg/l35000 بدست آمد. علاوه بر این از میکروارگانیسم های انطباق یافته در بیوراکتورهای مورد استفاده در تحقیق در شوری (3%) غلظت نمک، بر روی محیط کشت مولر هینتون آگار کشت و با رنگهای گرم، رنگ آمیزی گردید. که انواعی از باکتریهای باسیل و کوکسی شکل گرم منفی و گرم مثبت با پیگمانهای صورتی، قرمز و بنفش رنگ و انواعی از پروتوزوآها و اسپریل ها و برخی نماتد ها مشاهده گردید.

هدف از انجام این تحقیق حذف بیولوژیکی نیتروژن (نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون همزمان) با استفاده از راکتور بافلدار بی هوازی(abr) در مقیاس آزمایشگاهی بود. ترکیبات نیتروژن در فاضلاب عمدتاً به چهار صورت آلی، آمونیاکی، نیترات و نیتریت می باشند. غلظت نیتروژن کل در فاضلاب شهری معمولاً در محدوده 25 تا 45 میلیگرم در لیتر بر حسب نیتروژن قرار دارد. مهمترین مشکل در رابطه با حضور نیتروژن در فاضلاب در ارتباط با میزان تمایل اکسیژن خواهی آن می باشد. راکتور بافلدار بی¬هوازی، راکتوری می باشد که در آن ردیفهایی از بافلها برای هدایت جریان فاضلاب به سمت بالا و پایین قرار داده شده اند. باکتری¬های موجود در راکتور بسته به خصوصیات جریان فاضلاب و گاز تولید شده ممکن است ته نشین گردیده و یا به صورت معلق باقی بمانند. در این مطالعه که به مدت 9 ماه به طول انجامید، جهت انجام نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون همزمان، از یک راکتور abr اصلاح شده به ابعاد 15×30×104 سانتیمتر و حجم مفید 15 لیتر استفاده گردید که دارای هشت بخش بوده و در بخش هفتم اقدام به هوادهی شد تا طی آن آمونیاک در یک محیط هوازی به نیتریت و نیترات اکسید گردد. بار آلی و نیتروژن ورودی به ترتیب از مقدار 0/1 بهkg/m3.d 2/5 و از مقدار 0/01 بهkg/m3.d 0/25 افزایش داده شد. بیشترین میزان راندمان حذف no3 و no2 به ترتیب 91 و 89 درصد مشاهده گردید. تا غلظت mgn/l 200 نیتروژن کل ورودی به راکتور غلظت نیترات موجود در خروجی کمتر از حد استاندارد تخلیه به آبهای سطحی(mg/l 50) می باشد. راندمان حذف tn بعد از اعمال شوک به طور ناگهانی به حدود 8 درصد افت نمود و بعد از گذشت 11 روز به حدود 70 درصد رسید که 2 درصد کمتر از بالاترین راندمان حذف برای tn (72 درصد) بود. با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی، اطلاعات دریافت شده در طی دوره، پردازش و میزان راندمان حذف تعدادی از نمونه ها پیش بینی شد که میزان پیش بینی شده و مشاهده شده، همخوانی خوبی داشته و میزان خطای مشاهده شده در 10 مورد، کمتر از 15 درصد بود. با استفاده از نتایج حاصل از انجام تست های افتراقی جهت تشخیص باکتری های جدا شده از محیط کشت، مشاهده گردید که باکتری های اکسیدکننده آمونیاک متعلق به جنس های نیتروزوموناس، نیتروزوکوکوس و نیتروزوسپیرا و اکسیدکننده های نیتریت متعلق به جنس های نیتروباکتر، نیتروسپیرا و یا نیتروکوکوس بودند.

در مسائل مربوط به تصفیه فاضلاب، دفع بهداشتی لجن حاصل، از اهمیت بالایی برخوردار است. با توجه به حجم بالای آب موجود در ساختار لجن (95-99 درصد)، هزینه بالای حمل و دفع لجن مرطوب و نیز نیاز به آبگیری لجن پیش از فرایندهای کودسازی یا سوزاندن، آماده سازی و آبگیری از ارکان اساسی مدیریت و تصفیه بهینه لجن محسوب می گردد. در این راستا در مجموعه عملیات تصفیه لجن، آماده سازی شیمیایی از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. از آنجا که آماده سازی لجن با ترکیبات طبیعی از ارجحیت زیست محیطی و اقتصادی بالاتری نسبت به ترکیبات شیمیایی برخوردار است، متخصصین در تلاش برای یافتن مواد مناسب جهت جایگزینی می باشند. در این پژوهش به بررسی کارائی کیتوزان، نشاسته، عصاره لوبیا، عصاره پوست انار و سقز به عنوان پلیمرهای طبیعی در آماده سازی و آبگیری لجن و مقایسه آن با عملکرد منعقد کننده های شیمیایی آلوم و کلرید فریک پرداخته شد. طبق نتایج حاصل، کیتوزان و عصاره پوست انار، راندمان بالا و بسیار نزدیکی را با منعقد کننده شیمیایی کلرید فریک نشان دادند. به نحوی که درصد رطوبت کیک لجن در نمونه های آماده شده با این مواد به ترتیب از 94/2 درصد به مقادیر 87/33، 88/31 و 86/91 درصد و زمان فیلتراسیون در حدود 55/5، 62/9 و 55/5 درصد کاهش یافت. کاربرد آلوم نیز درصد رطوبت کیک را به 87/41 و زمان فیلتراسیون را 48/14 درصد کاهش داد. آماده سازی لجن با عصاره لوبیا راندمان بالایی را در کاهش رطوبت کیک لجن نشان نداد و زمان فیلتراسیون را 22 درصد کاهش داد. در میان ترکیبات مورد استفاده، بالاترین میزان مصرف مرتبط با سقز مشاهده شد که زمان فیلتراسیون و حجم لجن را به ترتیب 5/28 و 19/7 درصد کاهش و رطوبت کیک را به 92/5 درصد تقلیل داد. آماده سازی لجن با نشاسته نیز زمان ttf را 30 و رطوبت کیک را 3/8 درصد کاهش داد.

در این تحقیق، کارایی راکتور بیولوژیکی رشد چسبیده هوازی برای حذف همزمان اکریلونیتریل و استایرن از جریان پساب و گاز مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، یک راکتور با حجم مفید l 2/44 حاوی آکنه های پلی پروپیلن با سطح ویژه m2/m3 324 و تخلخل 87 درصد مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله اول، راکتور بیولوژیکی در زمان ماند هیدرولیکی 9، 7، 5 و hr 4 و غلظت cod محلول mg/l 300 راه اندازی گردید. سپس، راه اندازی با زمان ماند hr 4 و غلظت cod ورودی350، 400 و mg/l 450 ادامه یافت. نتایج بدست آمده نشان داد که در محدوده بارگذاری آلی kg.an/m3.d 4/2- 8/0، بازده حذف cod در شرایط پایدار بین 99-95 درصد بوده است. همچنین، افزایش بار آلی و سطحی به ترتیب به مقادیر kg.an/m3.d 7/2 و g.an/m2.d 16/23 باعث بروز اختلال در سیستم شده و بازده حذف cod به 66 درصد کاهش یافت. در مرحله دوم، عملکرد سیستم در حذف همزمان اکریلونیتریل از پساب و گاز مورد بررسی قرار گرفت. در این مرحله، بارگذاری اکریلونیتریل از پساب ورودی و زمان ماند هیدرولیکی به ترتیب در مقادیر kg.an/m3.d 1/2 و hr 4 تنظیم و اکریلونیتریل با غلظت های 308 و ppm 511 از طریق جریان گاز ورودی، به سیستم اعمال گردید. در مرحله سوم، با حفظ شرایط بارگذاری مرحله قبل، استایرن نیز با غلظت ppm 420- 156 از طریق جریان گاز ورودی، به سیستم اعمال گردید. نتایج بدست آمده حاکی از حداکثر ظرفیت حذف g.an/m3.hr69/7 اکریلونیتریل در فاز گاز و بازده حذف 1/91 و 5/94 درصد به ترتیب در فاز مایع و گاز بوده است. همچنین، حداکثر ظرفیت حذف استایرن در فاز گاز معادل g.s/m3.hr 75/6 و بازده حذف، حدود 90 درصد بوده است. به علاوه، افزایش بار استایرن ورودی در فاز گاز، باعث کاهش بازده حذف اکریلونیتریل در فاز گاز به حدود 5/80 درصد گردید. ضمن اینکه، با افزایش بار استایرن، غلظت آن در هوای خروجی تا ppm 6/115 افزایش یافت که نشان دهنده کاهش بازده حذف تا 5/72 درصد بود. در نهایت، ضرایب سینتیکی و مدل های ریاضی راکتور به منظور بررسی روابط بار سطحی اعمال شده به عنوان متغیر مستقل و متغیرهای وابسته از جمله cod و vss پساب خروجی تعیین گردید. بر اساس نتایج بدست آمده، راکتور بیولوژیکی رشد چسبیده غوطه ور هوازی می تواند به عنوان گزینه مناسب در تصفیه جریان های خروجی آلوده به اکریلونیتریل و استایرن مورد توجه قرار گیرد. از سوی دیگر، نتایج آزمون های تجزیه بیولوژیکی اکریلونیتریل با استفاده از راکتورهای ناپیوسته نشان دهنده میانگین حذف 46 و 98 درصدی آن به ترتیب در مدت 46 و hr 70 پس از شروع واکنش در غلظت اولیه mg/l 500 بود. در غلظت mg/l 700، میانگین حذف پس از 46 و hr 94، به ترتیب 50 و 6/98 درصد بدست آمد. در حالی که، با اعمال غلظت اولیه mg/l 1000، میانگین حذف پس از 46 و hr 94 به ترتیب 30 و 40 درصد حاصل گردید. نتایج مربوط به جداسازی و شناسایی گونه باکتریایی، حاکی از نقش موثر باسیل گرم منفی متعلق به گروه گاما پروتئوباکتریا تحت عنوان pseudomonas sp. بود.

امروزه تصفیه فاضلاب به عنوان تدبیری برای مهار آثار زیانبار فاضلاب تولید شده از منابع مختلف یکی از دغدغه های اصلی مدیران جامعه گردیده است. در این پژوهش نرم افزاری به زبان ویژوال بیسیک ارائه شده که قادر است علاوه بر طراحی فرایند های برکه های تثبیت، لجن فعال متعارف، لاگون هوادهی، هوادهی گسترده و sbr ، هزینه تمام شده تصفیه برای یک متر مکعب فاضلاب را به روش یکنواخت سالیانه محاسبه نماید. با استفاده از این نرم افزار مشخص گردید که براساس توصیه های مراجع آمریکایی استفاده از دانه گیر هوادهی شده برای تصفیه خانه هایی با دبی حداکثر کوچکتر از 0/25 متر مکعب در ثانیه مناسب نمی باشد. در مورد حوض هوادهی لجن فعال متعارف اثر تغییر دما، ارتفاع از سطح آزاد دریا و دبی متوسط با استفاده از این نرم افزار مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید برای فاضلابی با bod5 و tss 250 و300 میلی گرم در لیتر به ازای یک درجه افزایش دما، هوای مورد نیاز و توان دمنده به ترتیب در حدود m3/min 0/7 و kw 0/2 و به ازای افزایش 100 متر در ارتفاع، مقادیر هوای مورد نیاز و توان دمنده به ترتیب در حدود m3/min 3 و kw 5 افزایش یافته اند. بعلاوه با افزایش دبی به اندازه m3/d 1000 ، حجم حوض در حدود m3 300 افزایش خواهد یافت. در مقایسه دو فرایند هوادهی گسترده و sbr مشخص گردید، برای فاضلاب نمونه ای که bod5، tss، cod و tkn آن به ترتیب 220، 240 ، 485 و 35 میلی گرم در لیتر می باشد حجم حوض sbr از حوض هوادهی گسترده در حدود 26 درصد کوچکتر اما دبی لجن آن در حدود 505 درصد بزرگتر گردید. با استفاده از این نرم افزار طراحی تصفیه خانه اکباتان نیز مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید که آشغالگیر و حوضهای هوادهی، ته نشینی و تغلیظ به نحو مناسبی طراحی شده اند. با این وجود دانه گیر در حذف مواد معدنی توفیقی نداشته است و حجم هاضم هوازی نیز با نادیده گرفتن قیدهای زمان ماند سلولی، زمان ماند هیدرولیکی و درصد حذف مواد آلی بسیار کم انتخاب گردید. به علاوه حوض تماس کلر نیز به دلیل انتخاب عمق بیش از حد نیاز و تعداد کم راهبندها فاقد رژیم لوله ای بود و سرعت جریان نیز از حداقل توصیه شده کمتر طراحی گردید.

فرایند فیلتراسیون جریان رو به بالا با بستر لجن یا به طور اختصار usbf یک روش موثر و نوین در تصفیه فاضلاب می باشد که در واقع یک نوع فرایند لجن فعال متعارف اصلاح شده می باشد. این سیستم که از ترکیب یک ناحیه غیرهوازی، قبل از حوض هوادهی و یک زلالساز با بستر لجن و جریان رو به بالا در یک بیوراکتور، تشکیل شده است در جهت عملیات حذفbod، نیتریفیکاسیون، دنیتریفیکاسیون و حذف فسفر کارایی اثبات شده دارد. هدف از انجام این تحقیق تعیین کارایی فرایند فیلتراسیون جریان رو به بالا با بستر لجن در حذف بیولوژیکی نیتروژن و تعیین غلظت بهینه نیتروژن ونسبت cod/n بهینه براساس بیشترین راندمان حذف نیتروژن در این سیستم می باشد. آزمایش ها در یک پایلوت آزمایشگاهی usbf از جنس پلکسی گلس، به حجم 60 لیتر، با جریان پیوسته فاضلاب انجام شد. فاضلاب مصنوعی شامل ترکیبات گلوکز و اوره به عنوان منبع کربن و نیتروژن با نسبت cod/n در حدود 10 با غلظت های 10، 30، 50، 75، 100 و 150 میلی گرم در لیتر نیتروژن و نسبت cod/n در حدود 67/6، 5 و 4 با غلظت های 75، 100 و 125میلی گرم در لیتر نیتروژن در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت. در فاز بهره برداری برای تعیین غلظت بهینه نیتروژن ونسبت cod/n بهینه براساس بیشترین راندمان حذف نیتروژن درخروجی سیستم، جریان فاضلاب با دبی 1 لیتر بر ساعت وجریان برگشتی ازحوض هوادهی به ناحیه غیر هوازی بادبی 2لیتربرساعت به سیستم اعمال گردید. با توجه به نتایج اخذ شده، در ابتدا با افزایش غلظت نیتروژن و با نسبت cod/n در حدود10 ، راندمان حذف نیتروژن افزایش می یافت، چنانچه میانگین درصد حذف نیتروژن پس از رسیدن سیستم به شرایط پایدار در غلظت های 10 و30 و 50 میلی گرم در لیتر به ترتیب 89، 91 و 2/92 درصد تعیین گردید ولی در ادامه با افزایش غلظت به 75 و 100 و 150 میلی گرم درلیتر میانگین درصد نیتروژن حذف شده کاهش یافته و به ترتیب به مقادیر 5/85، 4/82 و 3/76 درصد رسید. سپس با تغییر نسبت cod/nدر حدود67/6 و 5 و4 و با افزایش غلظت به 75، 100 و 125 میلی گرم در لیتر میانگین درصد حذف نیتروژن به ترتیب به مقادیر 3/93، 4/87 و 1/82 رسید. در نتیجه با تحلیل های آزمایش های انجام شده نسبت cod/n بهینه در حدود 67/6 وغلظت نیتروژن 75 میلی گرم در لیتر و codدرحدود 500 میلی گرم در لیتر برای پایلوت usbf تعیین گردید

امروزه پساب های صنعتی به صورت یکی از معضلات اساسی به خصوص در کشورهای در حال توسعه درآمده است. فلزات سنگین به علت آنکه این مواد معدنی به عنوان مواد خام اولیه در جوامع صنعتی بکار می روند اهمیت ویژه ای داشته و پساب خروجی بسیاری از این صنایع حاوی این مواد آلاینده است. مس یکی از فلزات سنگین می باشد که در صنایع مختلف بکار می رود و مقدار استاندارد آن در آب شرب 1/3 میلی گرم در لیتر می باشد. از آنجا که جاذبهای طبیعی ارزان قیمت بوده و در طبیعت به وفور یافت می شوند، جذب یونهای محلول فلزات سنگین توسط این مواد می تواند روشی مناسب جهت حذف فلزات سنگین از پسابهای صنعتی باشد. در این تحقیق از دو جاذب طبیعی خاک اره و پوسته شلتوک برنج درحذف مس با آزمایشات ناپیوسته و پیوسته استفاده گردید. آزمایشات با غلظت های200،100،20 میلی گرم بر لیتر و phاولیه محلول 5/5 انجام شد. آزمایشات ناپیوسته با غلظت های متفاوت ماده جذب شونده و جاذب انجام شد که بطور کلی با افزایش غلظت ماده جذب شونده راندمان حذف کمتر و با افزایش غلظت ماده جاذب راندمان حذف بیشتر شد و برای هر دو جاذب در مدت زمان دو ساعت تعادل برقرار گردید و نتایج جذب با ایزوترم های مدل فرندلیچ و لانگمایر همخوانی داشته ، واز مدل های ایزوترم خطی و bet تبعیت نمی کردند. آزمایشات پیوسته با استفاده از ستون جذب با بستر ثابت و عبور محلول حاوی مس با دبی 0/35 لیتر بر دقیقه در غلظت ها و زمانهای مختلف از بستر جاذب انجام گردید و با افزایش غلظت ماده جذب شونده راندمان حذف کمتر شد. میزان جذب مس در غلظت 20 میلی گرم بر لیتر با استفاده از جاذبهای خاک اره و پوسته شلتوک برنج به ترتیب 95 و 63 درصد حاصل گردید.

چکیده سرب یکی از فلزات سنگین سمی می باشد که بالقوه دارای خطرات زیادی برای انسان، محیط زیست و دیگر جانداران می باشد. در سال های اخیر آزمایش های متعددی جهت حذف سرب به روش جذب سطحی از آب های آلوده انجام شده است. یکی از این روش ها استفاده از سیستم نا پیوسته جهت جذب فلزات سنگین با استفاده از جاذب های طبیعی ارزان قیمت و کم هزینه می باشد. در این تحقیق از دو جاذب طبیعی پوشال گندم و زایدات برگ چای برای حذف سرب استفاده شد که راندمان بالای جذب جهت حذف فلزات سنگین خصوصاً سرب توجیه مناسبی برای گسترش این روش تصفیه در مقیاس صنعتی می باشد. این آزمایشات در 3 غلظت مختلف 20، 100 و 300 میلی گرم بر لیتر انجام شد و علاوه بر آن با مقادیر وزنی مختلف جاذب در غلظت ثابت نیز انجام گرفت و مقدار ph بهینه برابر 5 بدست آمد. به طور کلی با افزایش غلظت ماده جذب شونده راندمان حذف کمتر و با افزایش غلظت ماده جاذب راندمان حذف بیشتر شد. در انجام این آزمایشات، در سیستم ناپیوسته، زمان رسیدن به تعادل در حدود 120 دقیقه برای هر دو جاذب بدست آمد. با این روش مقادیر قابل توجهی از فلز سرب از آب آلوده بوسیله این جاذب ها حذف گردید، به طوری که در غلظت 20 میلی گرم بر لیتر جاذب پوشال گندم 89 درصد و جاذب زایدات برگ چای 86 درصد فلز سرب را از محلول جذب کردند. در سیستم ناپیوسته نتایج بدست آمده نشان داد که، این جاذب ها با مدل ایزوترم جذب سطحی لانگمایر مطابقت می کنند. برای آزمایشات در سیستم پیوسته از دو ستون جذب با بستر ثابت استفاده شد که آب آلوده به سرب با دبی35/0 لیتر بر دقیقه بصورت جریان رو به بالا از ستون ها عبور کرد در حالت کلی راندمان جذب با گذشت زمان روند نزولی داشت. براساس نتایج حاصل، حداکثر میزان جذب فلز سرب در آزمایشات پیوسته برای جاذبهای زایدات برگ چای و پوشال گندم 5/99 درصد در غلظت 20 میلی گرم بر لیتر بدست آمد. کلمات کلیدی زایدات برگ چای، پوشال گندم، سرب، جذب سطحی، ناپیوسته، پیوسته، ایزوترم

از آنجــائیکه نفت و گاز اکثر مناطق ایـران دارای ترکیبات گوگردی می باشد، در خروجی های حاصل از این فرایندها، مقدار زیادی گازها از قبیل h2s و so2 وجود دارد که با توجه به بروز مشکلات سلامتی و بهداشتی، می بایست تحت کنترل قرار گرفته و قبل از ورود به محیط، غلظت آنها محاسبه و در حد مجاز استانداردها قرار گیرد. در این رابطه، ارائه و کاربرد مدلهای کامپیوتری می تواند کمک بزرگی در پیش بینی آلودگیها نماید تا در صورت نیاز قبل از ساخت مراکز صنعتی از جمله پالایشگاه ها از خروج آلاینده ها با غلظت بالا جلوگیری شود.در این تحقیق ابتدا سه نرم افزار شامل phast, cirrusو shell fred که برای مدلسازی آلاینده های هوا در صنایع نفت و گاز به کار می روند، معرفی و معایب و محاسن آنها بررسی شده و در ادامه نرم افزاری جهت اندازه گیری غلظت آلاینده ها در سطح زمین طراحی شده است. این نرم افزارها بر اساس مدل گوسین بوده و فرض بر خروج آلاینده ها از منبع بصورت نقطه ای می باشد. در این مدلها مفروضاتی جهت ساده سازی انجام شده که بطور مستدل در پیش بینی نتایج تجربی برای منابع نقطه ای تکی و بالاتر از سطح زمین موفقیت آمیز می باشند. طبق نتایج حاصل، نرم افزار جدید مشابه با نرم افزارcirrus بوده و در پایداری d قابل جایگزینی با آن می باشد.