با توجه به حاکم بودن اقلیم خشک و نیمه خشک بر گستره پهناوری از ایران و کمبود شدید آب در بسیاری از مناطق، امروزه کاربرد مجدد آب های با کیفیت نه چندان مطلوب و فاضلاب ها مورد توجه قرار گرفته است .تغذیه مصنوعی با پساب تصفیه شده، روشی کاربردی برای جبران کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود. یکی از روش های معمول در این زمینه، پخش سطحی پساب در حوضچه های نفوذ و گذر آن از لایه های خاک و سرانجام رسیدن آن به آب های زیرزمینی می باشد. در این روش به دلیل فرآیندهایی که در محیط غیراشباع خاک و در محدوده آب های زیرزمینی رخ می-دهد، تصفیه فاضلاب به حد مطلوبی صورت می پذیرد و آن را سیستم تصفیه آبی- خاکی می نامند. برای بررسی شرایط حاکم بر این فرآیند و با هدف حذف فلزات سنگین موجود در پساب، آزمایشی با استفاده از40ستون پلی اتیلن با قطر 9 و ارتفاع 150 سانتی متر طراحی شد. برای پر کردن ستون ها از مخلوط دو نوع بافت خاک شن لومی و لوم و سه جاذب هماتیت، زئولیت و سرباره کنورتور به عنوان اصلاح کننده خاک استفاده شد. برای بررسی اثر دوره های خشک و غرقاب متفاوت بر روی عملکرد سیستم و نقش آن در احیای هدایت هیدرولیکی و فرآیند حذف نیتروژن پساب از دو گزینه مدیریتی متفاوت استفاده شد. گزینه های مدیریتی اعمال شده شامل غرقاب طولانی مدت (2 هفته غرقاب، 2 هفته خشک) و میان مدت (1هفته غرقاب، 1 هفته خشک) بود. ستون ها با پساب تصفیه خانه شاهین شهر و با افزودن مقدار مشخصی فلز سنگین به آن تغذیه شد. در پایان هر دوره غلظت کلسیم، منیزیم،کلر، بی کربنات، کادمیم و سرب، نیترات و تغییرات اسیدیته و قابلیت هدایت الکتریکی زه آب ستون ها بررسی شد. در یک دوره فسفر زه آب نیز اندازه گیری شد. هدایت هیدرولیکی ستون ها نیز با فاصله یک روز در میان اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که غلظت سرب و کادمیم زه آب خروجی با گذشت زمان کوتاهی به مقدار ناچیزی (غیر قابل تعیین توسط دستگاه جذب اتمی) رسید اما اسیدیته و قابلیت هدایت الکتریکی تفاوت چندانی نکرد، مقدار کلسیم و منیزیم زه آب به تدریج کاهش یافت و به تدریج مقدار آنیون های موجود در زه آب ستون ها نیز افزایش یافت. البته باید به این نکته توجه داشت که پس از افزایش غلظت آنیون ها در زه آب ستون ها، کماکان این مقادیر از استانداردهای جهانی کمتر بوده است و از این نظر مشکلی را ایجاد نمی کند. غلظت نیترات نیز در زه آب تمام ستون ها افزایش یافته و مقدار آن در ستون ها با مدیریت 1 هفته به صورت معنی داری بیشتر از ستون ها با مدیریت 2 هفته بود. حذف فسفر توسط تمام ستون ها بیش از 91 درصد بود. آزمایش های همدمای جذب سطحی نیز با استفاده از سه جاذب انجام شد. فرآیند جذب کادمیم و سرب توسط سه جاذب به دلیل داشتن ضرایب همبستگی بالاتر برای معادله فروندلیچ نسبت به معادله لانگمویر، توسط این مدل بهتر توصیف شد. بالاترین درصد حذف کادمیم با استفاده از سرباره و در مورد سرب با استفاده از هماتیت حاصل شد.

چکیده دریچه کشویی جانبی یک سازه اندازه گیری جریان است که در دیواره کانال نصب می شود با این هدف که به قسمتی از جریان اجازه عبور از دیواره را بدهد. دریچه کشویی جانبی در آبیاری و زهکشی، سیستم فاضلاب شهری، مهندسی بهداشت و به عنوان یک سازه تنظیم کننده جریان استفاده می شود. جریان در یک دریچه کشویی جانبی از نوع جریان متغیر مکانی با کاهش دبی است. در این نوع جریان، مقدار دبی در طول کانال اصلی کاهش می یابد و با توجه به شرایط جریان در بالادست دریچه (زیر یا فوق بحرانی) پروفیل سطح آب در نزدیکی دریچه و همچنین مقطع کنترل متفاوت خواهد بود. در این تحقیق خصوصیات هیدرولیکی دوازده مدل آزمایشگاهی دریچه لبه تیز جانبی در شرایط جریان زیربحرانی آزمایش گردید. به این منظور ضریب دبی، نیمرخ های سطح آب، تغییرات انرژی مخصوص در امتداد طول دریچه، توزیع نیمرخ های سرعت سه بعدی در کانال اصلی، جهت خطوط سرعت، زاویه جت خروجی در طول دریچه و تغییرات سرعت با شرایط متفاوت جریان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار سرعت طولی (vx) در فاصله 3 سانتی متری از دیواره کانال در نزدیکی ابتدای دریچه جانبی اتفاق می افتد در حالی که کمترین مقادیر این مولفه سرعت در انتهای دریچه جانبی رخ می دهد. پس از عبور جریان از دریچه، سرعت طولی دوباره افزایش یافته تا به مقدار ثابتی برسد. تغییرات vx در طول دریچه جانبی در فاصله 10 سانتیمتری از دیواره و محور مرکزی کانال مشابه فاصله 3 سانتی متری از دیواره کانال می-باشد با این تفاوت که شدت تغییرات در آن ها کاهش یافته است. بررسی سرعت عمودی (vy) در فاصله 3 سانتیمتری از دیواره کانال نشان داد که قبل و بعد از دریچه جانبی مقادیر آن بسیار ناچیز بوده و در حضور دریچه جانبی به شدت افزایش یافته است. محل وقوع بیشینه مقدار vy در لبه بالایی دریچه جانبی قرار دارد و جهت حرکت vy در تمام نقاط از سطح آب به سمت کف کانال می باشد. مقادیر vy در فاصله 10 سانتیمتری و محور مرکزی کانال بسیار ناچیز می باشد. با بررسی مقادیر سرعت عرضی (vz) مشخص شد که این مولفه سرعت نیز قبل و بعد از دریچه دارای مقادیر اندکی می باشد و در حضور دریچه جانبی، محل وقوع بیشینه مقدار vz در کف کانال قرار دارد. مقادیر vz در فاصله 10 سانتیمتری و محور مرکزی کانال نسبت به فاصله 3 سانتیمتری از دیواره کانال کمتر شده اند. تأثیر تغییرات عدد فرود ، بازشدگی و طول دریچه جانبی بر نیمرخ های سرعت در سه بعد بررسی گردید. این بررسی ها نشان داد که افزایش عدد فرود باعث کاهش vx ازبالادست تا ابتدای دریچه و افزایش آن از میانه دریچه تا پایین دست دریچه می شود. همچنین افزایش عدد فرود سبب کاهش مقادیر vy و vz در محدوده دریچه جانبی می گردد. این در حالی است که افزایش میزان بازشدگی و طول دریچه جانبی باعث افزایش vx ازبالادست تا ابتدای دریچه و کاهش آن از میانه دریچه تا پایین دست دریچه می شود. همچنین افزایش این دو پارامتر سبب افزایش مقادیر vy و vz در محدوده دریچه جانبی می گردد. در این تحقیق معادلاتی نیز برای تعیین دبی خروجی از دریچه جانبی، ضریب دبی و زاویه جت خروجی ارائه شد.

کاهش منابع آب و سرانه تجدید پذیر در 30 سال اخیر، ایران را در آستانه بحران آب قرار داده است. از این رو در چند دهه اخیر پساب ها به عنوان منابعی جدید برای استفاده در زمینه های مختلف در دستور کار قرار داده شده اند. استفاده مجدد از پساب از راهکار های مبارزه با کم آبی و جلوگیری از تخلیه به محیط زیست می باشد. فاضلاب ها حاوی مقادیر قابل توجهی آلاینده های محیطی هستند که درصورت عدم تصفیه، موجب آلودگی محیط زیست می گردد. شهرک های صنعتی روزانه مقدار قابل توجهی فاضلاب تولید نموده که در صورت عدم وجود سیستم مناسب تصفیه، ممکن است این فاضلاب به منابع سطحی تخلیه شود. تخلیه فاضلاب های تصفیه نشده، علاوه بر پیامد های زیست محیطی باعث کاهش منابع آب در دسترس خواهد شد. از این رو اجرای سیستم های تصفیه پساب های صنعتی در محل تولید فاضلاب ضرورت می یابد. تصفیه بیولوژیکی از روش های قابل اعتماد جهت استفاده مجدد از پساب برای مصارف کشاورزی، صنعت و مصارف غیرشرب می باشدکه با حذف همزمان cod، bod، فسفر، نیتروژن و tss باعث تولید پساب هایی با کیفیت مطلوب می شود. هدف از این تحقیق بررسی حذف مواد آلی، فسفر و نیتروژن در تصفیه ترکیبی بی هوازی هوازی می باشد.از اهداف دیگر تحقیق کاهش زمان ماند هیدرولیکی با در نظر گرفتن کارایی حذف مطلوب مواد آلی می باشد. در این پژوهش یک پایلوت بیولوژیکی نوین بی هوازی هوازی (ao) با بستر لجن استفاده شده است که تحت رژیم تغذیه پیوسته قرار گرفته و بررسی ها بر روی 12 پارامتر اصلی و کنترلی انجام گرفته است. آزمایش ها بر اساس آنالیز طراحی و پارامتر ها با استفاده از روش نمونه گیری لحظه ای اندازه گیری شده اند. پایلوت در زمان ماند های مختلف و هوادهی بین 5 تا 15 ساعت، مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس آنالیز آماری بر روی راندمان حذف cod در زمان ماند های مختلف، زمان ماند 24 ساعت به عنوان زمان ماند هیدرولیکی مطلوب برای کارایی حذف انتخاب شد. راندمان های به دست آمده برای این زمان ماند تقریباً برابر تصفیه خانه های مشابه با زمان ماند های بالاتر از 48 ساعت بود. درنتیجه می توان گفت زمان ماند هیدرولیکی 24 ساعت به عنوان زمان ماند بهینه می تواند bod5 و cod را به میزان قابل قبول کاهش دهد. نتایج حاصل، میانگین حذف 86/63 درصدی bod5 در فاز بی هوازی و 99/83 درصدی در فاز هوادهی را نشان می دهد. کارایی حذف برای cod به ترتیب در قسمت های بی هوازی و هوازی 5/76 و 35/74 درصد بوده و در کل پایلوت میانگین حذف bod5 و cod به ترتیب 24/95 و 80/94 به دست آمد. همچنین این روش دارای کارایی 67/62 درصدی برای حذف فسفات موجود در پساب بوده و میزان فسفات خروجی پایلوت را به 42/13 میلی گرم بر لیتر تقلیل داد. کارایی حذف برای نیتروژن کل و tss به ترتیب برابر با 35/51 و 21/92 درصد بوده و غلظت نیترات خروجی به طور میانگین به 54/25 میلی گرم بر لیتر رسیده است. مقادیر پارامتر های اندازه گیری شده به مراتب کمتر از استاندارد های لازم برای مصارف کشاورزی، تخلیه به منابع سطحی و تغذیه آب های زیرزمینی می باشد.