@article { author = {Delnavaz, Mohammad and Vatanpour, Vahid and Farahbakhsh, Javad}, title = {A Study for Water Purification Using Reverse Osmosis Membrane Modified with Carbon Nanotube}, journal = {Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab ( in persian )}, volume = {29}, number = {5}, pages = {1-11}, year = {2018}, publisher = {Water and Wastewater Consulting Engineers}, issn = {1024-5936}, eissn = {2383-0905}, doi = {10.22093/wwj.2017.79209.2361}, abstract = {Water desalination systems is among the methods used to produce potable water to be used for domestic, agricultural and industrial applications.  Reverse osmosis is a common methods  employed for desalination facilities, mainly because of its low energy consumption, and high efficiency for permeate production. The main aim of this research is to use nanocomposite containing carbon nanotubes to improve membrane wall performance. in addition, the increase in the flux as a result of decreased clogging surface on the membrane was also studied.  To accomplish the objective of the study, the synthesized polyamid reverse osmosis nanocomposite membrane were used for purification of brackish water with the characteristic of having the electroconductivity of 4000 µs/cm. The modified raw-multi walled carbon nanotubes membrane was embedded through polymerization method in order to increase porosities and hydrophilicity. Analysis of Contact angle, SEM, FTIR and AFM were done for recognizing the compounds which were created on the surface of membranes and membranes hydrophilicity. Three sets of samples were prepared for testing in the membrane cell synthesis analysis. Water flux and rejection rates were assessed every 30 minutes. Results of this study showed that the membranes have soft hydrophil surfaces and by increasing nanocomposite concentrations with specified measure, the water flux increased up to 30.8 L/m2h which was noticeable compared to the simple polyamide membranes. Our results also showed that fouling reduced considerably and the clogging condition was reduced by nanocomposite membranes, and the rejection rate was higher than 97 percent for all synthesized membranes with pyrrol.}, keywords = {Desalination,Polyamid Reverse Osmosis Membrane,Carbon nanotubes}, title_fa = {نگرشی جدید بر تصفیه آب با استفاده از غشاهای اسمز معکوس پوشش یافته با نانولوله‌های کربنی اصلاح شده از طریق روش پلیمریزاسیون سطحی}, abstract_fa = {استفاده از سیستم‌های نمک‌زدایی آب یکی از روش‌های تولید آب برای مصارف خانگی، کشاورزی و صنعتی است. یکی از این سیستم‌ها، اسمز معکوس است که به علت کاهش در مصرف انرژی و بازده زیاد و عملکرد بهینه آن، مورد توجه قرار گرفته است. این پژوهش با هدف ساخت نانوکامپوزیت حاوی نانو لوله‌های کربنی به منظور افزایش عملکرد غشا انجام شد. همچنین افزایش شار ناشی از تغییرات و کاهش میزان گرفتگی سطح غشا بررسی شد. در این پژوهش غشاهای پلی‌آمیدی نانوکامپوزیتی اسمز معکوس حاوی نانولوله‌های کربنی چند دیواره ساخته شد و برای تصفیه آب لب شور حاوی نمک NaCl و هدایت الکتریکی به میزان 4000 میکروزیمنس بر سانتی‌متر مورد بررسی قرار گرفت. نانولوله‌های کربن چند دیواره خام با پوشش پلی پیرول از طریق روش پلیمریزاسیون سطحی روی غشاهای پلی‌آمیدی اسمز معکوس برای افزایش تخلخل و همچنین آب دوستی نشانده شدند. آنالیزهای زاویه تماس، SEM، FTIR و AFM بر روی غشاهای نانوکامپوزیت برای تشخیص پیوندهای تشکیل شده و آبدوست بودن غشا انجام شد. پس از سنتز غشاهای اسمز معکوس با استفاده از روش پلیمریزاسیون سطحی شامل سه حمام MPD، TMC و هگزان، از دستگاه آزمایش که متشکل از سه سلول بود، به‌منظور بررسی میزان شار آب عبوری، درصد نمک تصفیه شده و گرفتگی بر روی هر غشا استفاده شد. نتایج نشان داد که غشاهای ساخته شده دارای سطح نرم و آبدوست است و میزان شار با افزایش غلظت نانولوله‌ها تا یک حد مشخص، افزایش یافته است. در غشاهای نانولوله خام با پیرول، میزان شار تا مقدارL/m2 h  30/8 افزایش یافت که نسبت به غشاهای پلی‌آمیدی ساده برتری قابل ملاحظه‌ای داشت. نتایج نشان داد که غشاهای نانوکامپوزیت ساخته شده میزان گرفتگی را بهبود داده‌اند. درصد پس‌زنی نمک (در تمام غشاهای آزمایش شده) بیشتر از 97 درصد برای غشاهای نانوکامپوزیت همراه با پیرول بود که شرط غشاها برای استفاده در فرایند اسمز معکوس را تأیید می‌کند.}, keywords_fa = {نمک‌زدایی,غشاهای پلی‌آمیدی اسمز معکوس,نانولوله‌های کربنی}, url = {https://www.wwjournal.ir/article_55944.html}, eprint = {https://www.wwjournal.ir/article_55944_67dcdb0f32423ac1113632f574a0468a.pdf} } @article { author = {Mahdavinia, Gholam Reza}, title = {Preparation and Characterization of Magnetic Chitosan/-Carrageenan Nanocomposite and its Application for Removal of Eriochrome black-T from Aqueous Solutions}, journal = {Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab ( in persian )}, volume = {29}, number = {5}, pages = {12-26}, year = {2018}, publisher = {Water and Wastewater Consulting Engineers}, issn = {1024-5936}, eissn = {2383-0905}, doi = {10.22093/wwj.2017.73908.2333}, abstract = {Due to the non-biodegradability of some dyes especially water soluble dyes, dye can pollute surface and groundwaters. Subsequently, discharging dye-contaminated wastewaters in the environment can endanger the human and aquatic life. In this work, a chitosan-based magnetic adsorbent was used for removal of anionic eriochrome black T. Magnetic nanoparticles were synthesized in situ in the presence of chitosan. The obtained magnetic chitosan was then crosslinked with kappa-carrageenan in order to overcome the solubility of chitosan under acidic conditions. The structure of magnetic adsorbent was investigated by XRD, SEM, TEM, FT-IR, and VSM techniques. The removal of eriochrome black T by magnetic adsorbent was studied regarding dye concentration, pH, temperature, ionic strength, and contact time. The experimental adsorption isotherms were in good accordance with the Langmuir model. According to the Langmuir constants, the maximum adsorption capacity of magnetic adsorbent was acquired 150 mg/g. The adsorption kinetic data were properly described according to the pseudo-second-order kinetic model. A decrease in dye adsorption capacity of the adsorbent was observed as the pH of dye solution was increased. The ease of preparation for magnetic adsorbent and its high adsorption capacity for eriochrome black T makes it a good candidate for removal of pollutants.}, keywords = {Magnetic,Chitosan,κ- Carrageenan,Eriochrome Black-T}, title_fa = {تهیه و بررسی نانوکامپوزیت مغناطیسی کیتوسان/کاپا-کاراگینان و کاربرد آن در حذف رنگ اریوکروم بلاک تی}, abstract_fa = {رنگ آلاینده‌ای است که به‌دلیل عدم تجزیه‌پذیری زیستی باعث آلودگی محیط‌زیست و آب‌های سطحی می‌شود. پژوهش‌های زیادی به‌منظور حذف این مواد از فاضلاب‌ توسط فرایند جذب سطحی انجام شده است. در این پژوهش جاذب مغناطیسی بر پایه کیتوزان برای حذف رنگ آنیونی اریوکروم بلک تی تهیه و بررسی شد. نانوذرات مغناطیسی به‌صورت درجا در حضور کیتوسان تهیه شد و کیتوسان مغناطیسی به‌دست آمده با کاپا-کاراگینان شبکه‌ای شد تا مشکل انحلال آن در محیط اسیدی برطرف شود. ساختار نانوکامپوزیت مغناطیسی کیتوسان با استفاده از روش‌های معمول شامل XRD، SEM، TEM، FT-IR و VSM شناسایی شد. اثر عوامل مختلف از جمله غلظت رنگ، زمان تماس، pH محلول، دما و اثر نیروی یونی در جذب رنگ بررسی شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که داده‌های جذب همدما به خوبی با همدمای لانگمیـر مطابقت دارد. حداکثر ظرفیت جذب جاذب تحت شرایط بهینه بر مبنـای ایزوتـرم لانگمیـر 150 میلی‌گرم بر گرم بود. سینتیک جذب اریوکروم بلاک تی برروی نانو کامپوزیت مغناطیسی با مدل شبه درجه دوم مطابقت داشت. با افزایش pH مقدار جذب سطحی رنگ بر روی کیتوسان مغناطیسی کاهش یافت. با توجه به روش تهیه آسان جاذب مغناطیسی کیتوسان و راندمان جذب بالای آن برای رنگ اریو کروم بلاک تی می‌توان این نمونه جاذب را برای مصارف کاربردی پیشنهاد داد.}, keywords_fa = {مغناطیسی,کیتوسان,کاپا-کاراگینان,اریوکروم بلک تی}, url = {https://www.wwjournal.ir/article_58356.html}, eprint = {https://www.wwjournal.ir/article_58356_973993fde930abe73197a44627f5f240.pdf} } @article { author = {Mehrdadi, Naser and Nabi Bidhendi, Gholam Reza and Baghdadi, Majid and Aali, Rahim and Yeganeh, Jaber}, title = {Mobility and Dispersion Optimization of Nano Zerovalent Iron (nZVI) in Disinfection of Urban Wastewater with Pneumatic Nitrogen Gas Injection}, journal = {Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab ( in persian )}, volume = {29}, number = {5}, pages = {27-40}, year = {2018}, publisher = {Water and Wastewater Consulting Engineers}, issn = {1024-5936}, eissn = {2383-0905}, doi = {10.22093/wwj.2017.92649.2452}, abstract = {Zero iron nanoparticle is considered as a universal enhancement agent. Its stabilization in aqueous environments with different coatings, reduces the efficiency of nanoparticles to a great extent. This study aimed to optimize the mobility and dispersion of nanoparticles to increase the inactivation efficiency of heterotrophic bacteria in urban sewage effluents. The experiment was carried out on Response Surface Methodology (RSM) and Central Composite Design (CCD) using Design Expert 10 software. Iron nanoparticles were synthesized in two types of carboxymethyl cellulose-coated and simple type. B-nZVI  was introduced into the effluent with by pneumatic injection of nitrogen gas. CMC-nZVI was also mixed with a mixer in the effluent. Comparison of the results was done with two HPC and cellular molecular techniques (Genetic sequencing of 16s rRNA bacteria). The highest inactivation efficiency (90%) was observed in minute 23 for pneumonic injection of B-nZVI at a flow rate of 10 L / min.  Finally, with the improvement of gas pressure and flow rate, the inactivation efficiency was recorded at 95.6% at 32 minutes. Final model obtained from this process agreed with the quadratic equation. General forecasting of the model was expressed by the correlation coefficient (R2=0.9447) that made good fitness for the response data. The statistical significance was determined using Fisher's statistics (F-value=13.29). For optimal use of nZVI in the inactivation of urban wastewater heterotrophic bacteria, nZVI can be injected into the wastewater by pneumatic injection in two steps with an inert gas such as nitrogen. In the nZVI pneumatic injection, the efficiency of deactivating bacteria in urban wastewater treatment plants was about 17% to 39% better than that of the coated-nZVI such as CMCs.}, keywords = {Nanoparticles of Zero-Valent Iron,Disinfection,Pneumatic injection,Gas N2,PCR}, title_fa = {بهینه‌سازی تحرک و پراکندگی نانو ذرات آهن صفر ظرفیتی در گندزدایی پساب شهری توسط تزریق پنوماتیک گاز نیتروژن}, abstract_fa = {پایدارسازی نانوذره آهن صفر ظرفیتی در محیط‌های آبی با پوشش‌های مختلف، کارایی آن را تا حدود زیادی کاهش می‌دهد. پژوهش حاضر با هدف بهینه‌سازی تحرک و پراکندگی نانوذره برای افزایش راندمان غیر فعال‌سازی باکتری‌های هتروتروف پساب فاضلاب‌های شهری، انجام شد. طراحی آزمایش، به‌روش سطح پاسخ و متد مکعب مرکزی با استفاده از نرم‌افزار دیزاین اکسپرت انجام شد. نانوذره آهن در دو نوع پوشش‌دار با کربوکسی متیل سلولز و نوع ساده سنتز شد. nZVIB-با تزریق پنوماتیک توسط گاز نیتروژن وارد پساب شد و CMC-nZVI نیز توسط میکسر در پساب مخلوط شد. مقایسه نتایج با دو روش HPC و سلولی، مولکولی (ردیابی ژنتیکی توالی 16s rRNA باکتری‌ها) صورت گرفت. بیشترین راندمان غیر فعال‌سازی در تزریق پنوماتیک B-nZVI، توسط گاز نیتروژن در فلوی جریان 10 لیتر در دقیقه مشاهده شد که به میزان 90 درصد در 23 دقیقه  بود و نهایتاً با بهبود فشار و سرعت جریان گاز، راندمان غیرفعال سازی 6/95 درصد در 32 دقیقه ثبت شد. مدل نهایی به‌دست آمده از این فرایند از معادله درجه دوم تبعیت می‌کند. پیش‌بینی کلی مدل با ضریب تعیین (R2=0.9447) برازش بسیار خوبی با داده‌های پاسخ نشان داد و اهمیت آماری آن به‌وسیله آزمون آماری فیشر (F-value=13.29) مشخص شد. برای به‌کارگیری بهینه nZVI در فرایند غیر فعال‌سازی باکتری‌های هتروتروف پساب شهری می‌توان nZVI را در دو مرحله از طریق تزریق پنوماتیک مخلوط nZVI با یک گاز بی اثر مانند نیتروژن به پساب وارد نمود. راندمان غیرفعال‌سازی باکتری‌های تصفیه‌خانه‌های پساب شهری در تزریق پنوماتیک nZVI نسبت به‌ استفاده  nZVI پوشش‌دار مانندCMC ، 17 تا 39 درصد بهبود یافت.}, keywords_fa = {نانوذرات آهن صفرظرفیتی,گندزدایی,تزریق پنوماتیک,گاز نیتروژن,PCR}, url = {https://www.wwjournal.ir/article_60169.html}, eprint = {https://www.wwjournal.ir/article_60169_50c47c4dfefe0663f42576a78a1c5030.pdf} } @article { author = {Kargar, Mehdi and Zolfaghari, Ghasem}, title = {Hybrid Nano-filtration and Micro-filtration Pilot Processes for the Removal of Chromium from Water}, journal = {Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab ( in persian )}, volume = {29}, number = {5}, pages = {41-50}, year = {2018}, publisher = {Water and Wastewater Consulting Engineers}, issn = {1024-5936}, eissn = {2383-0905}, doi = {10.22093/wwj.2017.64518.2267}, abstract = {Heavy metal hexavalent chromium is known as a highly toxic compound and based on World Health Organization standards in concentrations greater than 50 micrograms per liter would lead to diseases such as allergic reactions, skin cancer, lung cancer, damage to the kidneys and liver, and also changes in the shape of the DNA genetic. The aim of this study was to evaluate the performance of the hybrid system of nano-filtration and micro-filtration processes to remove hexavalent chromium from water. Pilot implementation of 1 and 5 micron filters, sand filters, activated carbon filters, and NF (NF 90-400) was built. The effects of various parameters such as pH, pressure, concentration of chromium, concentration of sulfate and total dissolved solids (TDS) were studied on the removal of hexavalent chromium from drinking water. Pressure was changed from 0.1 to 0.4 MPa, pH was set in the range of 2 to10, the concentration of hexavalent chromium was in the range of 100 to 400 micrograms per liter and the concentration of sulfate oral solution was changed between 40 and 500 milligrams per liter. The results showed that the efficiency of chromium removal increased as pH was increased. The removal of chromium dropped when the pressure was increased from 0.1 to 0.4 MPa. In addition, a decreasing trend was observed in removal efficiency by increasing the concentration of chrome and sulfate. Optimal levels of hexavalent chromium concentration was 100 micrograms per liter. For pressure, pH, and sulfate concentration the optimal levels were 0.1 Mpa, 10 and 40 milligrams per liter, respectively. In general, pilot and experimental results showed that the system provided the ability to remove chromium in drinking water (tap water and distilled water) at a rate of 99%.}, keywords = {Water Treatment,Membrane,Nanofiltration,Hexavalent Chromium,Micro- filtration,Hybrid Pilot}, title_fa = {ساخت پایلوت هیبرید فرایندهای نانوفیلتراسیون و میکروفیلتراسیون به‌منظور حذف کروم شش ظرفیتی از آب}, abstract_fa = {فلز سنگین کروم شش ظرفیتی یک ترکیب بسیار سمی است. این فلز مطابق استاندارد سازمان بهداشت جهانی در غلظت‌های بالاتر از 50 میکروگرم در لیتر منجر به واکنش‌های آلرژیک، سرطان پوست، سرطان ریه، آسیب به کلیه‌ها، کبد و همچنین ایجاد تغییر شکل ژنتیکی DNA می‌شود. هدف از این پژوهش بررسی عملکرد سیستم هیبرید فرایندهای نانوفیلتراسیون و میکروفیلتراسیون به‌منظور حذف کروم شش ظرفیتی از آب بود. پایلوت شامل فیلترهای 1 و 5 میکرون، فیلتر شن، فیلتر کربن فعال و نانوفیلتر (NF 90-400) ساخته شد و تأثیر پارامترهای مختلف از قبیل pH، فشار، غلظت کروم، غلظت سولفات و جامدات محلول کل (TDS) بر راندمان حذف کروم شش ظرفیتی از آب آشامیدنی بررسی شد. پارامتر فشار در محدوده 1/0 تا 4/0 مگاپاسکال، pH در محدوده 2 تا 10، غلظت کروم شش ظرفیتی در 100 تا 400 میکروگرم در لیتر و محدوده غلظت سولفات محلول خوراک 40 تا 500 میلی‌گرم در لیتر انتخاب شد. نتایج نشان داد که با افزایش pH، راندمان حذف کروم افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش فشار از 1/0 تا 4/0 مگاپاسکال ، از میزان حذف کروم کاسته می‌شود. در مورد تأثیر غلظت کروم و غلظت سولفات، نتایج نشان دهنده کاهش میزان راندمان حذف با افزایش غلظت بود. سطح بهینه غلظت کروم شش ظرفیتی در حدود 100 میکروگرم در لیتر، فشار 1/0 مگاپاسکال، pH برابر 10 و غلظت سولفات در حدود 40 میلی‌گرم در لیتر تعیین شد. به‌طور کلی نتایج ساخت پایلوت و اجرای آزمایش‌ها نشان داد که سیستم ارائه شده قابلیت حذف کروم از آب آشامیدنی (آب شهر و آب مقطر) را به میزان 99 درصد دارد.}, keywords_fa = {تصفیه آب,فرایندهای غشایی,نانوفیلتراسیون,کروم شش ظرفیتی,میکروفیلتراسیون,پایلوت هیبرید}, url = {https://www.wwjournal.ir/article_58464.html}, eprint = {https://www.wwjournal.ir/article_58464_95b1e71a965107ed8c1096b4c2cd9d9f.pdf} } @article { author = {Pirzadeh, Bahareh and Mohebbi-Kalhori, Davod and Ghotbi, Samira and Abdollahi, Azam}, title = {Numerical Analysis of Transmembrane Pressure Changes in UF Systems by Changing the Geometry of the Inner Surface of Hollow Fibers}, journal = {Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab ( in persian )}, volume = {29}, number = {5}, pages = {51-60}, year = {2018}, publisher = {Water and Wastewater Consulting Engineers}, issn = {1024-5936}, eissn = {2383-0905}, doi = {10.22093/wwj.2017.82805.2387}, abstract = {Membrane processes are one of the most important separation methods in water and wastewater treatment processes. Hollow fiber membranes are used in many separation processes due to their high surface area to volume ratio. Since porosity and permeability of porous media depend on its geometric features, a change in the geometry leads to changes in these value and the performance of the system. In this study, a mathematical modeling was made for three fiber geometry categories; including circular, square and elliptical and the geometric features were calculated based on three strategies. In order to investigate the effect of geometry, a double porosity media was considered. Results showed that the ratio of surface area to volume of hollow fiber membranes and the axial permeability in square and elliptic geometries are usually higher than circular fibers and are increased to a maximum value of 27% and 63%, respectively. Also, in a strategy, equivalence of the radius of the inspirational circle of the new geometry with the inner radius of ordinary fibers was less than the circular fiber, which was a desired result and caused a decrease in energy consumption and operation cost of the system.}, keywords = {Hollow Fibers,Inner Geometry,Surface Area,Filtration,Transmembrane Pressure}, title_fa = {بررسی عددی تغییرات فشار انتقال غشایی در سیستم‌های اولترافیلتراسیون با تغییر در هندسه سطح داخلی الیاف توخالی}, abstract_fa = {فرایندهای غشایی از جمله مهم‌ترین روش‌های جداسازی هستند که در تصفیه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرند. غشاهای الیاف توخالی به‌دلیل داشتن نسبت سطح به حجم بالا در بسیاری از فرایندهای جداسازی استفاده می‌شوند. با توجه به این‌که تخلخل و نفوذپذیری محیط متخلخل به مشخصات هندسی آن بستگی دارد، تغییر در هندسه محیط، باعث تغییر در مقدار و عملکرد تخلخل و نفوذپذیری می‌شود. در این پژوهش، مدل‌سازی ریاضی بر اساس هندسه الیاف، به سه دسته دایروی، مربعی و بیضوی تقسیم‌بندی شد و مشخصات هندسی آنها بر اساس سه استراتژی محاسبه شد. به‌منظور بررسی اثر مورد نظر، محیط شامل الیاف توخالی، به‌صورت یک محیط دومتخلخله در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که نسبت سطح به حجم غشای الیاف توخالی و نفوذپذیری محوری در هندسه‌های مربعی و بیضوی، از الیاف دایروی معمول بزرگ‌تر بوده و به ترتیب تا حداکثر 27 و 63 درصد افزایش یافته است. همچنین هم‌ ارزی شعاع دایره محاطی هندسه جدید با شعاع داخلی الیاف معمولی برای همه الیاف، از دایره کمتر بود که نتیجه مطلوبی است و باعث کاهش انرژی مصرفی و هزینه بهره‌برداری از سیستم می‌شود.}, keywords_fa = {الیاف توخالی,هندسه داخلی,سطح مقطع,فیلتراسیون,فشار انتقال غشایی}, url = {https://www.wwjournal.ir/article_60167.html}, eprint = {https://www.wwjournal.ir/article_60167_8da65e70d625cd447f574bc09c1cdaf7.pdf} } @article { author = {Binesh, Negin and Niksokhan, Mohammad Hossein and Sarang, Amin}, title = {Quantifying Resilience of Urban Drainage Systems Based on the Hydraulic Performance Assessment}, journal = {Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab ( in persian )}, volume = {29}, number = {5}, pages = {61-71}, year = {2018}, publisher = {Water and Wastewater Consulting Engineers}, issn = {1024-5936}, eissn = {2383-0905}, doi = {10.22093/wwj.2017.83872.2392}, abstract = {Sustainable management of Urban Drainage Systems (UDSs) is challenging since the hydraulic characteristics and pollutants discharged into catchment areas are constantly changing. Quantifying the resilience of UDSs is a crucial step towards long-term and sustainable management of these chatments in urban areas. This study was performed to evaluate the resilience of UDSs against flooding through combining hydraulic performance of stormwater drainage network with the system performance function. To conduct this performance evaluation extreme rainfall intensity values for different return year periods ranging from 2 to 100 years were used for catchment drained into the West Flood-Diversion (WFD) system in Tehran. Both hydraulic and hydrodynamic simulations were performed for these stormwater drainage system under two scenarios: with and without BMPs. To further evaluate the systems performance and resilience, additional simulation analysis was performed using one specific flooded node under extreme rainfalls with different return periods. The results showed that adding a vegetative swale to the drainage system would decrease the nodal flooding duration and the flood volume up to 15% and 47%, respectively. The results also shown that the resilience against flooding will increase from about 0.4% up to 6% under the above-mentioned conditions. From the results of this study, we can conclude that employing some types of BMP along with the existence low-impact development measures within the traditional urban drainage areas may be sufficient to increase the system resilience and sustainable control of flooding.}, keywords = {Resilience,Performance Function,Urban Drainage System (UDS),Management Practices}, title_fa = {کمّی‌سازی بازگشت‌پذیری سیستم زهکشی شهری بر اساس ارزیابی عملکرد هیدرولیکی}, abstract_fa = {با وجود پیشرفت‌های قابل توجه در زمینه مدیریت پایدار سیستم‌های زهکشی رواناب شهری (UDSs)، این قبیل زیرساخت‌ها در معرض تهدید روزافزون محرک‌های غیر قطعی تغییرات آینده قرار دارند. کمّی‌سازی بازگشت‌پذیری، گامی مهم در راستای افزایش بلندمدت پایداری مناطق شهری تحت پوشش سیستم‌های زهکشی رواناب است. در پژوهش حاضر از طریق ترکیب عملکرد هیدرولیکی شبکه زهکشی رواناب سطحی با تابع عملکرد سیستم، به کمّی‌سازی بازگشت‌پذیری این شبکه‌ها در مقابله با سیل پرداخته شد. به این منظور پس از تعیین مقادیر بارش، حدّی برای دوره‌ بازگشت‌های مختلف، شبیه‌سازی هیدرولوژیکی و هیدرودینامیکی سیستم جمع‌آوری آب‌های سطحی حوضه سیل‌برگردان غرب در تهران با دو سناریوی وجود و عدم وجود بهترین اقدامات مدیریتی (BMP) صورت گرفت. سپس این روش برای یکی از گره‌های سیلابی شبکه به‌کار گرفته شد و میزان عملکرد و بازگشت‌پذیری سیستم در این گره انتخابی تحت بارش‌های حدی با دوره‌بازگشت‌های مختلف برآورد شد. نتایج نشان داد که با اضافه نمودن یک جوی‌باغچه به سیستم زهکشی شهری، مدت سیل گرفتگی در گره منتخب شبکه و حجم آبگرفتگی به‌ترتیب تا میزان 15 و 47 درصد کاهش یافته و بازگشت‌پذیری نسبت به سیل از 37/0 درصد تا 89/5 درصد افزایش می‌یابد. بنابراین وجود راهکارهای توسعه کم‌اثر (LID)همراه شبکه سنتی زهکشی شهری می‌تواند در افزایش پایداری سیستم مؤثر باشد.}, keywords_fa = {بازگشت‌پذیری,تابع عملکرد,سیستم زهکشی شهری,راهکارهای مدیریتی}, url = {https://www.wwjournal.ir/article_56991.html}, eprint = {https://www.wwjournal.ir/article_56991_08968772335d5785ec32398f9b960664.pdf} } @article { author = {Asiaban, Poria and Fathi Moghadam, Manouchehr}, title = {Investigation of Porous Structures for Protection of Pipelines against Water Hammer}, journal = {Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab ( in persian )}, volume = {29}, number = {5}, pages = {72-84}, year = {2018}, publisher = {Water and Wastewater Consulting Engineers}, issn = {1024-5936}, eissn = {2383-0905}, doi = {10.22093/wwj.2017.75224.2341}, abstract = {This study was initiated to investigate the use of a porous structure in some parts of a pipeline to protect it against water hammer pressure wave. This study was inspired by the utilization of porous breakwaters which are commonly used to protect coastal areas.  To fulfill the main objective of the study, different porous structures were installed in an experimental pipeline fed by a pump. The water hammer was induced by an upstream valve. The homogeneous porous structures were made up of spherical beads or broken rocks in different sizes and filled them in pipes with different lengths and subject them under different water hammer conditions. Results obtained from this study showed that during the first cycle of water hammer wave, the ratio of maximum pressure downstream of porous structure to the corresponding value in upstream is between 0.6 to 0.95, respectively. This pressure difference decreased drastically in next cycles. Generally, it can be conclude that an insignificant protection gained from a porous structure in downstream from water hammer; however, the overall pressure fluctuations in the pipe filled with a porous structure was less than a fully open pipe under the same discharge rates and the same water hammer condition. The results showed that porous structures in particular condition could be used to control pressure oscillations in piplines and it is proposed to consider practical aspects of this idea in future researches.}, keywords = {Porous Structure,water hammer,Pressure Fluctuations,Attenuation Rate}, title_fa = {به‌کارگیری ساختارهای متخلخل برای حفاظت خط‏ لوله در مقابل ضربه قوچ}, abstract_fa = {هدفاین پژوهش‌ بررسی امکان حفاظت بخش‌هایی از خط لوله در مقابل ضربه قوچ بود که با ایجاد ساختارهای متخلخل در مسیر خط لوله انجام شد و برای انجام آن از موج‌شکن‌های متخلخل که برای حفاظت سواحل ایجاد می‌شود، الهام گرفته شد. از این رو در یک سامانه آزمایشگاهی که در آن خط لوله توسط یک پمپ تغذیه می‌شد و توسط شیری در بالادست امکان ایجاد ضربه قوچ وجود داشت، ساختارهای متخلخلی تعبیه شد. این ساختارهای متخلخل همگن توسط ذرات کاملاً کروی با قطرهای متفاوت، سنگدانه‏های تیزگوشه با قطرهای متفاوت و در طول‏های متفاوت ایجاد شد و در خط لوله تحت شرایط وقوع ضربه قوچ مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشینه فشار در سیکل اول ضربه قوچ، در پایین‏دست ساختار متخلخل به مقدار 95/0 تا 6/0 از مقدار متناظر در بالادست ساختار متخلخل کمتر است؛ اما در سایر سیکل‏ها فشار بالادست و پایین‏دست بسیار به هم نزدیک است. به‌طور کلی نمی‏توان گفت که یک ساختار متخلخل نواحی پایین‏دست خود را در مقابل امواج فشاری ضربه قوچ حفاظت می‏کند اما نوسانات فشاری در یک لوله حاوی ساختار متخلخل کمتر از نوسانات فشار در یک لوله با مسیر کاملاً باز در دبی مشابه است. این مسئله در بالادست و پایین‏دست ساختار متخلخل صادق است. مطابق نتایج، دلیل آن کاهش سرعت انتشار موج فشاری بر اثر وجود ساختار متخلخل تشخیص داده شد. نتایج نشان می‌دهد که ساختارهای متخلخل می‌توانند در شرایط خاص برای کنترل نوسانات فشار در خطوط لوله به‌کار برده شوند و پیشنهاد می‌شود در تحقیقات آینده، اجرای عملیاتی آن بررسی شود.}, keywords_fa = {ساختار متخلخل,ضربه قوچ,نوسانات فشار,نرخ میرایی}, url = {https://www.wwjournal.ir/article_58019.html}, eprint = {https://www.wwjournal.ir/article_58019_b9b209be54f032d52782b0155382a06b.pdf} } @article { author = {Rahmanshahi, Mostafa and Fathi-Moghadam, Manoocher and Haghighi, Ali}, title = {Leak Detection in Viscoelastic Pipeline Using Inverse Transient Analysis}, journal = {Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab ( in persian )}, volume = {29}, number = {5}, pages = {85-97}, year = {2018}, publisher = {Water and Wastewater Consulting Engineers}, issn = {1024-5936}, eissn = {2383-0905}, doi = {10.22093/wwj.2017.88886.2425}, abstract = {Leakage in water transmission systems and distribution networks in addition to waste of water and energy, can cause a declined water quality due to exposure to contaminants at low pressure conditions as well as damages to roads, buildings, and infrastructures. Therefore and due to its negative impacts on economics, environmental, and social safety, determination and control of leakage is one of the most important and complex topics in water supply systems engineering. The current research investigated transient-based techniques for leak detection in Polyethylene water pipe systems. For this purpose, firstly an inverse transient analysis (ITA) tool was developed, and then for testing and validating this model, extensive experiments were carried out at Hydraulic Laboratory of Shahid Chamran University of Ahvaz to collect the necessary data. A selected set of data corresponding to two leak locations with different sizes was used to assess the ITA method. Results indicated that the leak location can be accurately pinpointed using a sample size equal to one period (T=4L/a) of the collected pressure in ITA. The error for estimation of the location for a significant leak was between 0.17% and 2.17% of the pipe length. Also, using two periods (2T) of the pressure signal, the uncertainties in leak quantity estimation were satisfactory, as less than 23% of the real leak quantity. Additionally, the comparison between the observed data and the numerical results in different conditions indicated that the hydraulic model estimated the transient pressure accurately by just incorporating the pipe wall viscoelasticity into  the model.}, keywords = {Leak Detection,Inverse Transient Analysis,Time Domain,Viscoelastic Pipeline}, title_fa = {نشت‌یابی در خطوط لوله ویسکوالاستیک با استفاده از حل معکوس جریان‌ گذرا}, abstract_fa = {نشت در سیستم‌های انتقال و شبکه‌های توزیع، علاوه بر هدررفت آب و انرژی، موجب کاهش کیفیت آب به‌دلیل تماس با آلاینده‌ها در شرایط کم‌فشار می‌شود. جاده‌ها بناها و زیرساخت‌ها نیز در اثر نشت زیان می‌بینند. بنابراین، تعیین و کنترل نشت به‌دلیل تأثیرات منفی اقتصادی، محیط‌زیستی، ایمنی و اجتماعی آن، یکی از مباحث مهم و پیچیده در مهندسی سیستم‌های آبرسانی است. در این پژوهش به ارزیابی و تشخیص نشت بر پایه جریان‌گذرا در خطوط لوله پلی‌اتیلن پرداخته شد. برای این منظور در ابتدا یک مدل حل معکوس جریان‌گذرا توسعه داده شد و سپس برای ارزیابی این مدل، یک مدل آزمایشگاهی برای برداشت داده‌های مورد نیاز نشت‌های شبیه‌سازی شده در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز ساخته شد و مجموعه‌ای از داده‌های نشت در دو مکان و با اندازه‌های مختلف برای ارزیابی روش حل معکوس مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که با استفاده از یک سیکل (T=4L/a) از سیگنال فشار برداشت شده در مدل حل معکوس، مکان نشت برای نشت‌های قابل توجه، با خطای بین 17/0 تا 17/2 درصد طول لوله قابل تشخیص است. همچنین با استفاده از دو سیکل (2T) از سیگنال فشار، اندازه نشت با خطای قابل قبولی کمتر از 23 درصد اندازه واقعی نشت قابل تشخیص است. علاوه بر این، مقایسه داده‌های آزمایشگاهی با نتایج مدل هیدرولیکی در شرایط مختلف نشان می‌دهد که مدل عددی، تنها با اضافه کردن اثرات ویسکوالاستیک دیواره لوله، فشار گذار را با دقت خوبی توصیف می‌کند.}, keywords_fa = {نشت‌یابی,تحلیل معکوس جریان‌گذرا,حوزه زمان,خطوط لوله ویسکوالاستیک}, url = {https://www.wwjournal.ir/article_60170.html}, eprint = {https://www.wwjournal.ir/article_60170_fb6afb84ee8036ff8f92bff9ea6fa19f.pdf} } @article { author = {Goli Ejlali, Reza}, title = {Hybrid Artificial Neural Network-Geostatistics Model for Urban Water Consumption Prediction. A Case Study: Osku City}, journal = {Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab ( in persian )}, volume = {29}, number = {5}, pages = {98-111}, year = {2018}, publisher = {Water and Wastewater Consulting Engineers}, issn = {1024-5936}, eissn = {2383-0905}, doi = {10.22093/wwj.2017.6731.1481}, abstract = {The prediction of water consumption in urban basins is of immense importance for the management of water resources, especially in arid and semiarid countries. The lack of strong predictive tools, or perhaps the lack of experienced users to those tools, may contribute to problems in data interpretation and failure to reach consensus about the need for key water management actions. Therefore, it is extremely important to comprehend the spatiotemporal variations of the water demand for the management of water in such urban areas. In this paper, a hybrid, artificial neural network – geostatistics, model is presented for spatiotemporal prediction of water consumptions. The proposed model contains two individual stages. In the first stage, an artificial neural network is trained for each station for time series modeling of water demands, so that the model can predict the water demands in the next month. At the second stage, the predicted values of water demands at different stations are imposed to a calibrated geostatistics model in order to estimate water demands at any desired point in the city. This methodology is applied for the Osku city, in East Azerbaijan Province, Iran. The most appropriate set of input variables to the model are selected through a combination of domain knowledge and available data series. The results suggested that the hybrid model is a good choice for predicting water demands in the study area.}, keywords = {prediction,Water Consumption,Hybrid Model,Artificial Neural Network,Geostatistic,Osku City}, title_fa = {مدل ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی- زمین آمار برای پیش‌بینی مصرف آب شهری: مطالعه موردی: شهر اسکو}, abstract_fa = {پیش‌بینی میزان مصرف در مدیریت منابع آب، به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک مانند کشور ایران اهمیت بسیار زیادی دارد و برنامه‌ریزی مناسب به‌منظور بهره‌برداری مطمئن از این منابع مستلزم وجود ابزار توانمند پیش‌بینی در این زمینه است. در این پژوهش با توجه به توانایی شبکه‌های عصبی مصنوعی در مدل‌سازی سیستم‌های پیچیده و قابلیت علم زمین آمار در مدل‌سازی داده‌های مکانی، یک مدل تجربی ترکیبی به‌منظور پیش‌بینی زمانی و مکانی مصرف آب شهری تهیه و ارائه شده است. از داده‌های ایستگاه هواشناسی سهند و مصارف آب به‌دست آمده از شرکت آب و فاضلاب استان آذربایجان شرقی به منظور آموزش، صحت‌سنجی و ارزیابی نتایج مدل پیشنهادی استفاده شد. نتایج به‌دست آمده از به‌کارگیری مدل‌ ترکیبی، نشان‌دهنده قابلیت بسیار زیاد مدل‌ تهیه شده در پیش‌بینی مصرف آب شهری در محدوده مورد مطالعه است.}, keywords_fa = {مصرف آب شهری,مدل ترکیبی,شبکه عصبی مصنوعی,زمین آمار,شهر اسکو}, url = {https://www.wwjournal.ir/article_58333.html}, eprint = {https://www.wwjournal.ir/article_58333_1ddb3a0410bd85a53ea7e790cea6b78b.pdf} } @article { author = {Jalili Ghazizade, Mohammad Reza and Shahrouzi, Shadi}, title = {Effect of Household Water Tanks on Leakage Reduction for Distribution Networks under Operation}, journal = {Journal of Water and Wastewater; Ab va Fazilab ( in persian )}, volume = {29}, number = {5}, pages = {112-119}, year = {2018}, publisher = {Water and Wastewater Consulting Engineers}, issn = {1024-5936}, eissn = {2383-0905}, doi = {10.22093/wwj.2017.59376.2235}, abstract = {Control and reduction of leakage in water distribution networks are very important due to limitation of drinking water resources. Water distribution networks are currently designed based on hourly peak consumption. Variation of the hourly water consumption causes the pressure variation and increase in water leakage. If household storage tanks are used in buildings, the water networks can be designed based on daily peak consumption, resulting in considerable reduction in the hourly flow variation. In the present study, the effect of domestic water storage tanks on the leakage level of water networks has been studied using water hydraulic simulation. The results showed that the use of household tanks can significantly reduce the leakage level for water networks under operation. For the studied networks, the average leakage reduction level were 31% and 67% for tanks on the roof and in the parking lot, respectively. The results also showed that the branched or looped plans of water network have no significant effect on the amount of leakage reduction. Results of this study can be used in developing new design methods for water distribution networks aiming pressure management and control of the leakage level.}, keywords = {Water Distribution Network Design,Leakage,Pressure Management,Storage tank}, title_fa = {تأثیر استفاده از مخازن آب داخل ساختمان بر کاهش نشت شبکه‌های توزیع در حال بهره‌برداری}, abstract_fa = {با توجه به محدودیت منابع آب شرب، کاهش نشت در شبکه‌های آبرسانی اهمیت بسیار دارد. در حال حاضر شبکه‌های توزیع آب بر اساس حداکثر مصرف ساعتی طراحی می‌شوند، لذا تغییرات زمانی مصرف آب در ساعات مختلف سبب نوسان فشار و افزایش نشت در این شبکه‌ها می‌شود. درصورت استفاده از مخازن داخلی آب در ساختمان‌ها، می‌توان شبکه‌های آبرسانی را بر مبنای حداکثر مصرف روزانه طراحی کرد تا نوسان‌های ساعتی جریان در شبکه به حداقل برسد. در پژوهش حاضر، تأثیر استفاده از مخازن داخلی بر میزان نشت شبکه با استفاده از شبیه‌سازی هیدرولیکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد به‌کارگیری مخازن داخلی برای شبکه‌های درحال بهره‌برداری باعث کاهش قابل توجه نشت می‌شود. در شبکه‌های بررسی شده، برای حالت‌های پیشنهادی قرارگیری مخزن بر روی بام و در محل پارکینگ حداقل میزان متوسط کاهش نشت شبکه به‌ترتیب 31 و 67 درصد به‌دست آمد. همچنین نشان داده شد که شکل شبکه از نظر شاخه‌ای و یا حلقوی بودن، تأثیر قابل توجهی بر میزان کاهش نشت ندارد. نتایج پژوهش حاضر توسعه روش‌های جدید طراحی شبکه‌های توزیع آب با هدف مدیریت فشار و کاهش نشت را ممکن می‌سازد.}, keywords_fa = {طراحی شبکه توزیع آب,نشت,مدیریت فشار,مخزن ذخیره}, url = {https://www.wwjournal.ir/article_60168.html}, eprint = {https://www.wwjournal.ir/article_60168_4d153d935aea82442661fcd90c1c8bc0.pdf} }