per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2019-11-22
30
5
1
15
10.22093/wwj.2019.121811.2644
92459
Research Paper
مقایسه کارایی جاذبهای آلی ارزان قیمت اصلاح نشده و اصلاح شده به روش شیمیایی در حذف سرب از محلولهای آبی
Comparison of the Efficiency of Unmodified and Chemically Modified low-Cost Biosorbents in the Removal of Lead from Aqueous Solutions
جواد عبدالهی قره کند
abdollahij@yahoo.com
1
ابراهیم سپهر
e.sepehr@urmia.ac.ir
2
ولی فیضی اصل
vfeiziasl@yahoo.com
3
میرحسن رسولی صدقیانی
m.rsadaghiani@urmia.ac.ir
4
عباس صمدی
a.samadi@urmia.ac.ir
5
دانشجوی دکترا، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
دانشیار، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
استادیار، موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مراغه، ایران
استاد، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
استاد، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
استفاده از بقایای محصولات کشاورزی بهعنوان جاذبهای آلی ارزانقیمت برای حذف فلزات سنگین از آب، بهخصوص در کشورهای در حال توسعه بسیار مناسب است. این پژوهش با هدف مقایسه میزان حذف سرب از محلولهای آبی (0 تا 100 میلیگرم در لیتر) توسط جاذبهای آلی (ساقه آفتابگردان، کاه گندم و ساقه ذرت) اصلاح نشده (خام) و اصلاح شده با بیکربنات سدیم 5/0 مولار و هیدروکسید سدیم 5/0 مولار انجام شد. همچنین در این پژوهش، همدماهای جذب سرب و کارایی حذف سرب توسط این جاذبهای آلی بررسی شد. نتایج بررسی ترکیب بیوشیمیایی جاذبهای آلی نشان داد که ساقه آفتابگردان دارای بیشترین مقدار سلولز، لیگنین و خاکستر، و کاه گندم و ساقه آفتابگردان بهترتیب بیشترین و کمترین مقدار همیسلولز را دارند. برازش دادههای آزمایشی جاذبهای اصلاح نشده و اصلاح شده با مدلهای جذب نشان داد که مدلهای لانگمیر و فروندلیچ نسبت به مدل تمکین برازش بهتری با دادههای آزمایش داشتند. کارایی حذف سرب برای جاذبهای اصلاح نشده بهترتیب برای ساقه آفتابگردان 94 تا 99 درصد، برای کاه گندم 85 تا 97 درصد و برای ساقه ذرت 55 تا 95 درصد بهدست آمد. همچنین با اصلاح شیمیایی جاذبهای آلی با بیکربنات سدیم، کارایی حذف سرب برای ساقه آفتابگردان 97 تا 99 درصد، برای کاه گندم 96 تا 98 درصد و برای ساقه ذرت 95 تا 97 درصد حاصل شد. حداکثر جذب تک لایهای لانگمیر ساقه آفتابگردان، کاه گندم و ساقه ذرت اصلاح شده با بیکربنات سدیم 5/0 مولار و هیدروکسید سدیم 5/0 مولار نسبت به نوع اصلاح نشده آنها بهترتیب حدود 293، 305 و 394 درصد و 226، 265 و 363 درصد بیشتر بود. با اصلاح جاذبهای آلی، فاکتور جداسازیاز 73/0-014/0 برای جاذبهای اصلاح نشده بهترتیب به 93/0-065/0 برای جاذبهای اصلاح شده با بیکربنات سدیم و 56/0- 023/0 برای جاذبهای اصلاح شده با هیدروکسید سدیم رسید که نشاندهنده جذب مطلوب سرب بر روی جاذبهای اصلاح شده و اصلاح نشده است. اصلاح شیمیایی جاذبهای آلی با بیکربنات سدیم نسبت به هیدروکسید سدیم توانست کارایی و ظرفیت جاذبهای آلی را بیشتر افزایش دهد. در کل، با توجه به روش تهیه آسان جاذبهای آلی ارزان قیمت اصلاح شده به روش شیمیایی و راندمان بالای آنها در حذف سرب از محلولهای آبی، میتوان این نمونه جاذبهای ارزان قیمت را برای مصارف کاربردی پیشنهاد داد.
The application of residues of agricultural products as low-cost biosorbents for removing heavy metal from water, is particularly appropriate for developing countries. This study was conducted to compare the removal efficiency of lead (Pb (II)) from aqueous solutions with initial concentration of lead (0- 100 mg/L) by some raw (unmodified) biosorbents (sunflower stalks, wheat straw and corn stalks) and chemically modified of these biosorbents with NaHCO3 0.5 mol/L and NaOH 0.5 mol L. Also in this study, lead adsorption isotherms and lead removal efficiency by these biosorbents was investigated. Biochemical composition analysis of the studied biosorbents showed that sunflower stalks had the highest cellulose, lignin and ash content. Hemicellulose were highest in wheat straw but lowest in sunflower stalks. Langmuir and Freundlich models had a better fitness than the Temkin model for removal of lead by unmodified and modified biosorbents. The removal efficiency (RE) for unmodified sunflower stalks, wheat straw and corn stalks were obtained 94-99%, 85-97% and 55-95%, respectively. Also, by modification of biosorbents with NaHCO3, the removal efficiency (RE) of sunflower stalks, wheat straw and corn stalks were 94-99%, 85-97% and 55-95%, respectively. Maximum mono layer adsorption (qmax) of modified sunflower stalks, wheat straw and corn stalks increased 293, 305, 394 and 226, 265 and 363 percent compared to unmodified biosorbents, respectively. Separation factor of Langmuir (RL) increased from 0.014-0.73 (for unmodified biosorbents) to 0.065-0.93 (for modified biosorbents by NaHCO3) and 0.023-0.56 (for modified biosorbents by NaOH), indicated that the sorption reaction of lead by studied biosorbents are favorable. Chemical modification of the biosorbents with NaHCO3 could significantly increase the efficiency and capacity removal of lead from aqueous solutions. The ease of preparation of these chemically modified low-cost biosorbents and its high removal capacity for lead makes these biosorbents a good practical candidate for removal of lead from aqueous solutions.
https://www.wwjournal.ir/article_92459_ea38382a63424c8e530dd42ff13dbc84.pdf
جاذبهای آلی اصلاح شده
سرب
کارایی حذف
بیکربنات سدیم
محلولهای آبی
Modified Biosorbents
Lead
Removal Efficiency
NaHCO3
Aqueous solutions
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2019-11-22
30
5
16
30
10.22093/wwj.2018.134555.2694
89969
Research Paper
سنتز موضعی کامپوزیت کیتوزان-پلیآکریل آمید بارگذاری شده با نانوذرات دی اکسید تیتانیم برای جذب رنگ زرد سیریوس از محیط آبی
In Situ Synthesis of Chitosan-Grafted Polyacrylamide Loaded by TiO2 Nanoparticles for the Adsorption of Sirius Yellow K-CF from Aqueous Media: Isotherm, Kinetic and Thermodynamic Studies
احسان بینائیان
ehsan.binaeian@yahoo.com
1
صابر بابایی زادورزی
saberbabaee70@gmail.com
2
علیرضا حسین پور کاسگری
a_hoseinpour51@yahoo.com
3
مرتضی ابراهیم نژاد افروزی
ebi450@yahoo.com
4
دانشیار، گروه مهندسی شیمی، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران
دانشجوی دکترای مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران
استادیار، گروه مهندسی نساجی، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران
استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی امام محمد باقر، ساری، ایران
تخلیه پسابهای رنگی و غیررنگی صنایع مختلف مانند نساجی، کاغذسازی، آرایشی و بهداشتی، کشاورزی، پلاستیک و چرم، معضلات محیط زیستی شدیدی را بهوجود میآورد. بسیاری از ترکیبات رنگی بهعلت ترکیب پیچیده آروماتیک و انحلال زیاد در آب، سمی، سرطانزا و زیستتخریب ناپذیرند و حذف آنها از پساب اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش، کامپوزیت کیتوزان- پلیآکریلآمید بارگذاری شده با TiO2 (Ch-PAA-TiO2) سنتز شد و بهعنوان جاذب برای حذف رنگزای آنیونی زرد سیریوسK-CF از محلول آبی مورد استفاده قرار گرفت. مشخصات جاذب سنتز شده با استفاده از آنالیزهای XRD، TEM، FT-IR و FE-SEM ارزیابی شد. تأثیر پارامترهایی مانند pH، مقدار جاذب و زمان تماس بر راندمان حذف رنگ بررسی شد. پارامترهای بهینه در این پژوهش شامل pH برابر 2، مقدار جاذب 50 میلیگرم، دمای 40 درجه سلسیوس و زمان تماس 90 دقیقه بودند. نتایج بررسی ترمودینامیکی نشان داد که فرایند جذب، گرماگیر، امکانپذیر و خودبهخودی است. همدماهای جذب نیز بررسی شدند که همدمای لانگمیر بهترین تطابق را با دادههای تعادلی نشان داد و بهعنوان همدمای غالب در نظر گرفته شد. حداکثر ظرفیت جذب، 86/142 میلیگرم بر گرم محاسبه شد. بهمنظور بررسی اثر دما بر میزان جذب، ظرفیت و سرعت جذب، سینتیک جذب نیز بررسی شد و نتایج حاصل از دادههای آزمایشگاهی، نشان داد که این فرایند از مدل سینتیکی شبه مرتبه دو تبعیت میکند. در این پژوهش مشخص شد که کامپوزیت کیتوزان- پلیآکریلآمید بارگذاری شده با TiO2(Ch-PAA-TiO2) ظرفیت جذب زیادی در جذب رنگ داشته و بهعنوان یک جاذب کارآمد و قوی برای حذف آلایندهها از محیطهای آبی قابل استفاده است.
Toxic waste water and infected water are the considerable sources of environmental contaminations . Dyes as the source of toxicity of waste water are used in various industries like dyestuff, textile, paper, plastics and pharmaceutical. Recently, reactive dyes have been commonly used because of their advantages such as better dyeing processing conditions and bright colors. So, removal of dyes from effluents is so important. Among the materials used as the common adsorbents, chitosan and polyacrylamide are relatively cheap and the promising materials can be used as adsorbents. In the present study, TiO2 nanoparticles dispersed in chitosan grafted polyacrylamide matrix was synthesized by in situ method and used for the removal of Sirius yellow K-CF dye from aqueous solution. The synthesized nano-composite was characterized by FE-SEM, TEM, XRD and FT-IR. The effect of pH, adsorbent dosage, time and temperature were investigated. The results showed that the highest dye removal efficiency was happended in the acidic pH of 2 with 0.05 g of TiO2-PAA-Ch adsorbent. The equilibrium data were compatible very well with the Langmuir isotherm (qm=1000 mg/g, 96.81% of dye removal). The Dubinin-Radushkevich isotherm and thermodynamic studies proved that the adsorption process is physical, endothermic and spontaneous. Kinetic study verifies that pseudo second order kinetic model is the predominant model. In this study, TiO2 nanoparticles dispersed in polymer matrix was synthesized and employed for the removal of Sirius yellow K-CF from aqueous media. Electrostatic attraction between positive charges of adsorbent surface (NH3+) and molecules of anionic dye together with formation of hydrogen bond (Dye-NH3+) cause the adsorption of dye on PAA-Ch. On the other hand, Ti+4 in PAA-Ch structure can intract with the anionic molecules through the electrostatic adsorption. The results of this study interact that the new synthesized TiO2-PAA-Ch composite with high amount of NH2 functional groups and Ti+4 is an efficient adsorbent for an environmental applications to remove many contaminants, dyes and organic pollutants.
https://www.wwjournal.ir/article_89969_d9fb02eaa88ec543dcd3b5cc56649080.pdf
جذب سطحی
پلیآکریل آمید
کیتوزان
اکسید تیتانیم
کامپوزیت
Adsorption
Polyacrylamide
Chitosan
TiO2
Composite
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2019-11-22
30
5
31
43
10.22093/wwj.2018.132788.2689
91821
Research Paper
رویکرد شبیهسازی-بهینهسازی مبتنی بر فرامدل در بهرهبرداری بهینه منابع آبی با در نظر گرفتن جنبههای کمّی و کیفی
Surrogate Based Simulation-Optimization Approach in Optimal Operation of Waterbody Considering Quality and Quantity Aspects
پریسا یوسفی پور
parisayosefi90@yahoo.com
1
مطهره سعادت پور
msaadatpour@iust.ac.ir
2
عباس افشار
a_afshar@iust.ac.ir
3
کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
استادیار، گروه آب و محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
استاد، گروه آب و محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
در اینپژوهش، بهینهسازی بهرهبرداری از مخزن در ساختار برداشت انتخابی با در نظر گرفتن جنبههای کمّی و کیفی منابع آب مورد بررسی قرار گرفت. حل این مسئله بزرگ مقیاس، با استفاده از رویکرد شبیهسازی بهینهسازی مبتنی بر فرامدل با هدف ارتقاء تأمین نیازهای آبی پاییندست و بهبود کیفیت جریان آب خروجی از مخزن مورد توجه این پژوهش بوده است. شبیهسازی هیدرودینامیک و کیفیت سیستم رودخانه- مخزن مورد بررسی، توسط مدل دو بعدی هیدرودینامیک و کیفیت آب CE-QUAL-W2 انجام و الگوریتم بهینهسازی چند هدفه هوش جمعی ذرات بهعنوان ابزار بهینهسازی بهکار گرفته شد. با توجه به لزوم فراخوانیهای متعدد مدل CE-QUAL-W2 توسط الگوریتم بهینهسازی در رویکرد شبیهسازی- بهینهسازی و نیز حجم محاسباتی زیاد این مدل عددی در تخمین پارامترهای کیفیت آب جریان خروجی از مخزن، مدل/مدلهای جایگزین تقریب غلظت پارامترهای کیفی جریان خروجی مخزن، از جمله اکسیژن محلول، نیترات، فسفات، BOD و آهندر پژوهش حاضر توسعه یافت. در ادامه ارتباط میان الگوریتم بهینهسازی و مدلهای جایگزین تقریب کیفیت و مدل موازنه حجم آبی در مخزن دنبال شد. تابع هدف کیفی این مسئله بهینهسازی بهصورت شاخص کیفیت تجمیع کننده زیرشاخصهای غلظت پارامترهای متعدد کیفی تعریف شد. رویکرد پیشنهادی در این بررسی بهمنظور استخراج الگوی بهینه بهرهبرداری از مخزن در ساختار برداشت انتخابی در سیستم رودخانه- مخزن ایلام مورد آزمون قرار گرفت. نتایج بیانگر کارایی و دقت قابل توجه مدلهای جایگزین توسعه داده شده در تقریب غلظت پارامترهای متعدد کیفی خروجی از مخزن در مقایسه با مدل CE-QUAL-W2 بود. خطای تقریب اکسیژن محلول، نیترات، فسفات، آهن و BOD بهترتیب 3، ۱، 2، ۲ و ۳ درصد بود. همچنین نتایج، ارتقاء کیفیت جریان خروجی و بهبود تأمین نیاز آبی پایاب مخزن ایلام را نشان داد. دلیل این رویداد، افزایش برداشت از مخزن، کاهش زمان ماند و به تبع آن کاهش فرصت تهنشینی آلایندهها و رخداد واکنشهای شیمیایی است.
In this research, deriving optimal reservoir operation in selective withdrawal scheme considering quality and quantity aspects has been studied. Surrogate based simulation-optimization approach (SBSOA) has been applied to improve downstream water supply and enhance reservoir outflow water quality. CE-QUAL-W2 as the hydrodynamic and water quality simulation model in the river-reservoir system and multi-objective particle swarm optimization (MOPSO) algorithm as an efficient tool have been applied in simulation-optimization (SO) approach. To overcome the computational burdens of multiple calls of CE-QUAL-W2, as a numerical high fidelity model, various surrogate models have been developed to simulate reservoir outflow water quality parameters (DO, NO3, PO4, BOD, and Fe). The developed surrogate models and mass balance model have been coupled with MOPSO algorithm in SBSOA. In this study, the water quality objective function is defined as water quality index (WQI), which integrates various water quality parameters, DO, NO3, PO4, BOD, and Fe. The proposed approach has been applied in Ilam river-reservoir system to derive optimal reservoir operating strategies in the selective withdrawal scheme. The results show suitable efficiency and accuracy of the developed surrogate models in approximation of various water quality parameters compared with CE-QUAL-W2 simulation results (the approximation error of DO, NO3, PO4, Fe, and BOD has been respectively 3%, 1%, 2%, 2%, 3%). The studies indicate enhancing reservoir outflow water quality is consistent with downstream water supply satisfaction. It means, the increasing of reservoir outflow rate leads to the reservoir detention time decreasing, pollutant settling rate reductions, and chemical/biological reaction attenuation.
https://www.wwjournal.ir/article_91821_3068607c3fdfdee5e161cebfd2286eed.pdf
الگوریتم چند هدفه هوش تجمعی ذرات
CE-QUAL-W2
مدل ماشین بردار پشتیبان
شبیهسازی-بهینهسازی
MOPSO Algorithm
CE-QUAL-W2
LIBSVM Model
simulation-optimization
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2019-11-22
30
5
44
60
10.22093/wwj.2019.142659.2727
92026
Research Paper
الگوریتم دسته ذرات اصلاح شده ترکیبی برای تنظیم ضرایب شبکههای توزیع آب
Hybrid Modified Particle Swarm Optimization Algorithm for Adjustment of Water Distribution Network Coefficients
مهدی دینی
mehdini@gmail.com
1
استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران
با توجه به وسعت و پیچیدگی شبکههای توزیع آب، برای پایش عملکرد آنها در مرحله بهرهبرداری، نیاز به مدلسازی کامپیوتری است. از موضوعات بسیار مهم در مدلهای کامپیوتری، تطبیق نتایج حاصل از مدل با واقعیت است که لازم است با تنظیم دقیق ضرایب مدل انجام شود. یافتن یک روش مناسب برای تنظیم ضرایب مدل یکی از چالشهای اصلی در مدلسازی کامپیوتری است. در این پژوهش، با اصلاح رابطه سرعت حرکت دسته ذرات و ترکیب آن با عملگر جهش، یک مدل دسته ذرات اصلاح شده با عملگر جهش برای تنظیم ضرایب شبکههای توزیع آب ارائه شد. با تعریف ضرایب مدلها، چهار مدل شامل مدل بهینهسازی دسته ذرات استاندارد، مدل بهینهسازی دسته ذرات استاندارد اصلاح شده، مدل بهینهسازی دسته ذرات استاندارد با عملگر جهش و مدل بهینهسازی دسته ذرات استاندارد اصلاح شده با عملگر جهش ساخته شد. برای صحتسنجی معادله اصلاح شده از تابع محک ریاضی راسترین، برای صحتسنجی مدلها از شبکه دوحلقهای و برای بررسی تفضیلی آنها از شبکه چهار حلقهای و شبکه واقعی استفاده شد. بهینهسازی در محیط MATLAB و با تلفیق الگوریتم بهینهسازی دسته ذرات و نرمافزار EPANET انجام شد. مقایسه نتایج مدل دسته ذرات استاندارد با مدل دسته ذرات استاندارد اصلاح شده برای تابع محک ریاضی راسترین نشان میدهد که اصلاح معادله سرعت حرکت دسته ذرات، قابلیت مدل در تعیین جواب واقعی را افزایش و هزینه محاسبات را کاهش میدهد. مقایسه نتایج مدلها برای شبکه دو حلقهای و چهارحلقهای نشان میدهد که مدل دسته ذرات اصلاح شده با عملگر جهش بهترتیب با 7/96 و 95 درصد احتمال پیدا کردن جواب بهینه، بهترین عملکرد را در بین مدلهای موجود بر اساس این شاخص دارد. همچنین مدل دسته ذرات اصلاح شده برای هر دو شبکه نمونه دوحلقهای و چهار حلقهای در کمترین زمان جواب بهینه را پیدا کرده است و بهترین مدل بر اساس این شاخص در بین مدلهای موجود است. مقایسه نتایج مدلها در شبکه توزیع آب اهر نشان میدهد مدل دسته ذرات استاندارد اصلاح شده با عملگر جهش با داشتن کمترین مقدار حداقل و متوسط خطای دادههای ساخت، بهترین عملکرد را در بین مدلهای دسته ذرات دارد. بهطورکلی، اصلاح معادله سرعت حرکت دسته ذرات در قالب مدل دسته ذرات استاندارد اصلاح شده و همچنین اصلاح معادله دسته ذرات و تلفیق آن با عملگر جهش در قالب مدل دسته ذرات استاندارد اصلاح شده با عملگر جهش، توانمندی بیشتری را برای تنظیم ضرایب شبکه توزیع آب بهوجود میآورد.
Regarding the complexity of WDNs, the need for computerized modelling of WDNs is felt more than ever for monitoring their performance at the operational stage. One of the most important issues in modelling is to adjust the results of modelling with the real status of the system. So it is necessary to calibrate the model by observed data. Finding a suitable method for adjusting the model's coefficients is one of the main challenges in computerized modelling. In this paper, a modified particle swarm method is presented to adjustment of water distribution network coefficients by modifying the velocity equation of the particle swarm and Combining it with the mutation operator. Thus by defining the coefficients of the models, four models such as standard particle swarm optimization model (SPSO), modified standard particle swarm optimization model (MSPSO), standard particle swarm optimization model with a mutation (SPSOM) and modified standard particle swarm optimization model with a mutation (MSPSOM) are constructed. The Rastrigin test function is used for verification of the modified particle swarm equation and the two-loop network is used for verification of models and also the four-loop network and real water distribution network are used for detailed analysis. The optimization is done in MATLAB by combining the particle swarm optimization algorithm and the EPANET software. Comparison of the results of the standard particle swarm model and the modified standard particle swarm model for the Rastrigin test function showed that modifying the particle swarm velocity equation increased the model's ability to determine the actual answers and reduced the costs. The MSPSOM model finds the optimal answer for two-loop and four-loop networks with a probability of 96.7 and 95 percent respectively. So it is the best model among all models in this criteria. Also, the MSPSO model finds the optimal answer for two-loop and four-loop networks in lowest time compared to other models. So it is the best model among all models in this criteria. Comparing the results of the models in the Ahar water distribution network showed that the modified standard particle swarm with the mutation model have the lowest minimum and average values of the modeling data error. So it has the best performance among the particle swarm models. In general, the correction of the particle swarm velocity equation in the form of the standard particle swarm model, and the correction of the particle swarm velocity and its integration with the mutation operator in the form of a modified standard particle swarm with a mutation has a higher ability to adjust the water distribution network coefficients.
https://www.wwjournal.ir/article_92026_f1c747bc1d11835ef25a1f8cc7339d79.pdf
الگوریتم دسته ذرات
شبکه توزیع آب
تنظیم ضرایب
جهش
Particle Swarm Algorithm
Water Distribution Network
Adjustment of Coefficients
Mutation
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2019-11-22
30
5
61
74
10.22093/wwj.2018.127043.2666
91822
Research Paper
بررسی امکان افزایش دقت تخصیص نیاز آبی در تهیه مدل شبیهسازی هیدرولیکی شبکه آب
Accurate Allocating the Water Demand to the Water Pipe Network Simulation model
مجید نوری محمدیه
m.noori.64@gmail.com
1
بیژن قهرمان
bijangh@um.ac.ir
2
کامران داوری
kamdav@um.ac.ir
3
دانشجوی دکترا، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
استاد، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
استاد، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
تخمین نیاز آبی یکی از عوامل اساسی ایجاد خطا حین تهیه مدلهای شبیهسازی هیدرولیکی شبکه آب است. روشهای مختلفی برای این منظور وجود دارد که هر کدام محدودیتها و مزایایی دارند. اگر اطلاعات GIS مصرف مشترکان موجود نباشد، میتوان از روشهای معمول مانند تیسن یا روش توزیع نیاز آبی بر اساس طول لوله در تخمین نیاز آبی شبکه استفاده کرد و اگر این اطلاعات ناقص باشد، میتوان از روشهای ترکیبی بهره برد. در این پژوهش روش ترکیبی SAWDDC برای تخصیص مکانی نیاز آبی شبکه با استفاده از اطلاعات اکسلی مصرف مشترکان پیشنهاد شد که در آن، مصارف بر اساس آدرس، گروهبندی شده و مصارف هر گروه به نزدیکترین لوله اختصاص یافت. نتایج شبیهسازی مدل WaterGEMS با استفاده از این روش و روشهای تیسن و LDM پس از واسنجی، با مقدار اندازهگیری شده در شبکه توزیع آب پهنه I1 شهر مشهد مقایسه شد. مقدار RMSE بین مقدار اندازهگیری شده و شبیهسازی شده فشار در روشهای تیسن، SAWDDC و LDM بهترتیب 3/2، 9/0 و 4/1 تعیین شد که نشان میدهد در صورت وجود اطلاعات ناقص مصرف مشترکان و زمان کافی برای استفاده از آنها، روش SAWDDC دقت شبیهسازی را افزایش میدهد و اگر این اطلاعات موجود نباشد، روش LDM از روش تیسن دقیقتر است.
The process of spatially allocate the water demand is a potential source of errors that should be considered when building the hydraulic simulation model. There are several methods for this purpose and each has limitations and advantages. In the case of existing accurate recording of coordinates for water meters in GIS, there are several base demand automated allocation strategies for modeling the spatial distribution of water consumption in water networks. Where the spatial data for water meters are not available, conventional methods such as Thiessen and LDM (Length Dependent Method) can be used. And if this data is incomplete mixed practices can be used. This study proposed a mixed method named SAWDSL (Spatial Allocation of the Water Demand based on Data of Consumers) that divides the total consumption in subgroups related with corresponding water meters’ recorded. This method assigning the demand of each subgroup into the nearest pipe. The simulation results of WaterGEMS software using SAWDSL, Thiessen and LDM methods, after calibration, were compared to field measurements in zone I1 of Mashhad city. RMSE between observed and simulated pressure with the SAWDSL, Thiessen and LDM methods were determined to be 0.9, 2.3 and 1.4 respectively. That shows if the incomplete data of water meters would have existed and have enough time to use them, SAWDSL method is more accurate than others. Otherwise LDM method is more accurate than Thiessen method.
https://www.wwjournal.ir/article_91822_896b3cd4aa355c04f709768c099e867a.pdf
تخصیص نیاز آبی
شبکه توزیع آب
مدل شبیهسازی هیدرولیکی
Water Demand Allocation
Water Pipe Networks
Hydraulic Simulation Model
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2019-11-22
30
5
75
85
10.22093/wwj.2018.108776.2556
89968
Case study
عوامل مؤثر بر تمایل به پرداخت در پروژه انتقال آب دریای خزر با استفاده از روش ارزشگذاری مشروط (مطالعه موردی شهر سمنان)
The Effective Factors on Willingness to Pay in the Project of Caspian Sea Water Transfer Using Contingent Valuation Method (Case Study: Semnan City)
مجید مداح
majid.maddah@semnan.ac.ir
1
سحر سیف علیان
seifaliansahar@gmail.com
2
دانشیار، گروه اقتصاد، دانشکده اقتصاد، مدیریت و علوم اداری، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
دانشآموخته کارشناسی ارشد علوم اقتصادی، دانشکده اقتصاد، مدیریت و علوم اداری، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
مشارکت مردم یکی از روشهای تأمین هزینههای سرمایهگذاری است که از طریق آن سرمایهگذاری در بخشهای مختلف از جمله عرضه کالاهای عمومی توسعه مییابد. در این پژوهش، نحوه مشارکت مردم در پروژه پیشنهادی انتقال آب دریای خزر به فلات مرکزی ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزش مشارکت شهروندان سمنان در پروژه انتقال آب دریای خزر با استفاده از روش ارزشگذاری مشروط، پرسشنامه دوگانه دو بعدی برآورد و عوامل مؤثر بر تمایل به پرداخت افراد پس از تخمین الگوی لاجیت به روش حداکثر راستنمایی ارزیابی شد. اطلاعات پژوهشی از طریق پرسشنامه دو بعدی شامل 384 نفر گردآوری شد. طبق یافتههای پژوهشی، اولاً، متغیرهای درآمد و سطح تحصیلات دارای اثر مثبت و معنیدار و متغیرهای تعداد اعضای خانوار و قیمت پیشنهادی دارای اثر منفی و معنیدار بر تمایل به پرداخت پرسششوندگان در شهر سمنان هستند. ثانیاً، میانگین تمایل به پرداخت سالانه هر خانوار، 433077 ریال و ارزش مشارکت سالانه شهروندان برای اجرای پروژه انتقال آب دریای خزر، 11/30 میلیارد ریال است. تمایل شهروندان به مشارکت در تأمین بخشی از هزینههای اجرای طرح، بیانگر مسئولیتپذیری مردم در حل مشکلات منطقهای است که میتواند بهعنوان الگویی مناسب در اجرای طرحهای ملی و حل مشکلات منطقهای ارائه شود.
People’s participation is one of the means financing investment through which will develop investment in different sectors such as the supply of public goods and services. In this research, how to participate of people in the proposed project of water transfer from Caspian Sea to Iran central plateau has been studied. The paper evaluates the value of the Semnan citizen’s participation in the implementation of water transfer project from the Caspian Sea to the Central Plateau using the Contingent Valuation Method (CVM) and identifies effective factors on willingness to the pay by applying Logit model in the framework of Maximum Likelihood Method. Data through two-dimensional dual questionnaire includes 384 members have been collected. The results from model estimation show that the firstly, the variables of income, educational level have a positive and significant effect and the number of household members and the proposed price has a negative and significant effect on the willingness to pay of Semnan’s citizens. The secondly, the average of per household willingness to pay, 433077,096 Rials annually and the people’s annual participation value, 30.1 milliard Rials is estimated. Citizen’s willingness to financing costs of project implementation indicates citizens' responsibility in the resolving of regional problems that can be presented as a good model in the performance of national plans and solving of regional problems.
https://www.wwjournal.ir/article_89968_4ff7c8bf396d0e395f6974a900aa0b16.pdf
دریای خزر
ارزشگذاری مشروط
تمایل به پرداخت
مدل لاجیت
سمنان
Caspian Sea
Contingent Valuation Method
Willingness to pay
Logit Model
Semnan
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2019-11-22
30
5
86
98
10.22093/wwj.2018.132602.2687
89967
Research Paper
اثر بخشی مورینگا پرگرینا در فراوری لجن کلرورفریکی تصفیهخانه آب
Efficiency of Moringa Pergerina to Sludge Conditioning in Ferric Chloride Water Treatment Plant
مصطفی تیزقدم
m_tizghadam@sbu.ac.ir
1
ابوالقاسم علی قارداشی
a_alighardashi@sbu.ac.ir
2
رامتین مظاهری
ramtinmazaheri@gmail.com
3
استادیار، گروه مهندسی آب و فاضلاب، دانشکده آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
استادیار، گروه مهندسی آب و فاضلاب، دانشکده آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
کارشناسی ارشد مهندسی عمران-محیط زیست، دانشکده آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
مدیریت لجن تصفیهخانه آب یکی از مشکلات اصلی شرکتهای آب و فاضلاب است. دفع لجن فراوری شده توسط پلیمرهای شیمیایی با توجه به اثرات بهداشتی و محیطزیستی با محدودیت مواجه است. برای کاهش اثرات جانبی پلیمرهای شیمیایی، اخیراً استفاده از پلیمرهای طبیعی مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش، اثربخشی بذرهای گیاه مورینگا پرگرینا بهعنوان پلیمر طبیعی در فراوری لجن تصفیهخانه آب مورد بررسی قرار گرفت. در این بررسی، نمونههای لجن از مخزن تهنشینی پولساتور تصفیهخانه آب تهرانپارس بهصورت روزانه برداشت شد. فراوری لجن نمونهگیری شده با استفاده از آزمون جار توسط پودر دانههای مورینگا پرگرینا در حالت محلول در آب نمک انجام شد. بهینهسازی سه عامل مهم در آزمون جار اعم از سرعت اختلاط، مدتزمان اختلاط و میزان دز بهینه با استفاده از طرح مرکب مرکزی، روش طراحی سطح پاسخ در نرمافزار Design Expert انجام شد. کمترین مقدار زمان موکش مویین و مقاومت ویژه در برابر فیلتراسیون بهترتیب برابر با 30/294 ثانیه و 6/19*1012 متر بر کیلوگرم تحت شرایط مطلوب حاصل شد. شرایط بهینه در سرعت و مدتزمان اختلاط 50 دور در دقیقه و 3 دقیقه، 250 دور در دقیقه و 100 ثانیه با مقدار دز بهینه 5040 میلیگرم در لیتر از مورینگا پرگرینا در فرم محلول در آب نمک و شاخص قابلیت اطمینان 000/1 حاصل شد. بهترین اثر بخشی مورینگا پرگرینا برای فرآوری لجن در محیط اسیدی حاصل شد. در شرایط عملیاتی بهینه،SRF و CST بهترتیب 75 و 42 درصد نسبت به شرایط اولیه لجن، کاهش یافت.
Water sludge management is one of the main problems facing water and wastewater companies. Disposal of conditioned sludge by chemical polymers is restricted due to the health and environmental effects. Recently, the use of natural polymers has been investigated to reduce the side effects of chemical polymers. In this study, the effectiveness of Moringa Pergerina seed as a natural polymer in the conditioning of water treatment sludge has been studied. In this study, sludge samples from the Tehranpars Water Treatment Plant were taken daily from the sedimentation tank. Sampled sludge conditioning was performed using jar test by Moringa pergerina powder dissolved in salt water (1N NaCl). Optimization of three important factors in the jar test, including mixing speed, mixing time and optimum dosage using the Box-Behnken Design, Response Surface Design Method (RSM), was performed in Design Expert software. Results: The minimum capillary suction time (CST) and specific resistance filtration (SRF) was obtained at 30.294 and 6.19×1012 m / kg respectively under optimal conditions. The results were obtained in terms of speed and time of mixing 50 rpm and 3 min, 250 rpm and 100 s with an optimal dosage of 5040 mg/L of Moringa Peegerina dissolved in salt water and a desirability index of 1.000. The best effectiveness of Moringa Pergerina for sludge conditioning was obtained in acidic media. Under optimal operating conditions, SRF and CST relative to the initial conditions of the sludge was reduced by 75% and 42%, respectively.
https://www.wwjournal.ir/article_89967_b211bfd1c6cdbeb612439462447e6b34.pdf
حالت دهنده طبیعی
روش سطح پاسخ
فراوری لجن
مدیریت لجن
مورینگا پرگرینا
Natural Conditioner
Response Surface Methodology
Sludge Processing
Water management
Moringa Pergerina
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2019-11-22
30
5
99
111
10.22093/wwj.2019.102533.2520
91823
Research Paper
ارزیابی اقتصادی استفاده از پساب فاضلاب شهری و هزینه کنترل آلودگی در آبیاری فضای سبز شهر زاهدان
Economic Evaluation of the Use of Treated Wastewater and the Cost of Pollution Control for Irrigation of Green Spaces in the City of Zahedan
محمد دری
mdorri57@yahoo.com
1
جواد شهرکی
j.shahraki@eco.usb.ac.ir
2
علی سردارشهرکی
a.shahraki65@gmail.com
3
دانشجوی کارشناسی ارشد گروه اقتصاد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
دانشیار، گروه اقتصاد، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
استادیار، گروه اقتصاد کشاورزی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
منابع آب محدود و آسیبپذیر در جهان، ارزش اقتصادی، اجتماعی، اقتصادی و محیط زیستی ویژهای دارند. محدودیت منابع آب و ضرورت استفاده بهینه از این منابع، اهمیت استفاده از پسابهای تصفیه شده را نشان میدهد. در پژوهش حاضر، ارزیابی اقتصادی استفاده از پساب تصفیه شده فاضلاب در آبیاری فضای سبز زاهدان، با توجیهپذیری اقتصادی و مالی و تمرکز بر منافع محیط زیستی ناشی از فرایند تصفیه فاضلاب مورد توجه قرار گرفت. دو سناریو در این پژوهش مدنظر قرار گرفتند. در حالت اول با توجه به قیمت فروش آب که برابر با 3000 و 45000 ریال است، اقدام به تخمین طرح شد و در سناریو دوم، با برآورد قیمت سایهای آلودگیها و آلایندههای ناشی از تصفیه فاضلاب، به ارزیابی مزایا و منافع محیط زیستی طرح پرداخته شد. دادههای مورد استفاده در این پژوهش، بر اساس الگوهای هزینهکرد شرکت آب و فاضلاب استان سیستان و بلوچستان جمعآوری شد. بر اساس نتایج بهدست آمده، انجام طرح پروژه از نظر اقتصادی توجیهپذیر نیست و ارزش خالص پروژه طی مدت 20 سال و با نرخ بازدهی 25 درصد برابر 2065617/182- ریال و همچنین نسبت منفعت به هزینه در این سناریو برابر 68/0 بهدست آمد. در سناریوی دوم به بررسی کاهش اثرات محیط زیستی ناشی از فرایند تصفیه فاضلاب با تبیین قیمت سایهای برای تولیدات نامطلوب و کنترل آلایندهها، با استفاده از تابع مسافت نهاده پرداخته شد. نتایج نشان داد که میانگین قیمت سایهای برای خروجی نامطلوب شامل BOD و COD تصفیه فاضلاب در بازه زمانی بین سالهای 92 تا 94 بهترتیب 01/100- ،75/319- و 6/500- است.
The limited and vulnerable water resources in the world have a special economic value with social, economic and environmental impacts. Water resources constraints and the need for optimal use of these resources show the necessity and importance of using refined wastewater. In this research, the economic evaluation of the use of treated wastewater in Zahedan Green irrigation with economic and financial justification and focus on the environmental benefits of the wastewater treatment process are considered. Two scenarios are considered in this research: In the first case, according to the sales price of water equal to 3000 and 45000 Rials, an estimate has been made and in the second scenario, the environmental benefits and benefits of the project are estimated by estimating the shadow price of pollutants and pollutants from wastewater treatment. The data used in this study was based on spending patterns Water and Wastewater Company has been gathered Sistan and Baluchestan Province Zahedan is the location of the project. The findings of the study conducted in the first scenario show that the project is not justified in this scenario, the net value of the project over a period of 20 years and a 25 percent rate of return equal to -182.2065617 Rials as well as the benefit to cost ratio in this scenario is 0.68 times. In the second scenario examines reduce the environmental impact of wastewater treatment processes for the manufacture of shadow prices of undesirable and pollution control has been dealt with distance function. The average price shadow for adverse outcomes, including total biochemical oxygen demand, total chemical oxygen demand (BOD and COD) wastewater treatment ranged between 94-92 years, respectively -100.1, -319.75, -500.6 respectively. Shadow price to be interpreted that if we want the wastewater treatment plant and produce undesirable emissions (BOD and COD) reduce This will produce less than the desired output (treated water) or increased use of inputs in remediation and disposal of the product is desirable.
https://www.wwjournal.ir/article_91823_f1b19a0c23b1236bcce24a10fd96d68e.pdf
ارزیابی اقتصادی
فاضلاب
تصفیه
فضای سبز زاهدان
Economic Evaluation
Wastewater
treatment
Zahedan Green Space
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2019-11-22
30
5
112
120
10.22093/wwj.2018.129130.2679
88108
Research Paper
عملکرد بیوراکتور دیسکهای بیولوژیکی چرخان در تصفیه فاضلاب حاوی آنتیبیوتیک سولفامتوکسازول
The Performance of Net-Like Rotating Biological Contactor Bioreactor in Removal of Sulfamethoxazole Antibiotic
نسترن عظیمی
azimi_612@yahoo.com
1
مائده صادقپورحاجی
sadeghpourhaji@gmail.com
2
سعید خلیلی
saeed-khalili@yahoo.com
3
دکترای مهندسی عمران- محیط زیست، شرکت مهندسین مشاور فن آوران آب سازه ایرانیان، بابل، ایران
استادیار گروه مهندسی عمران، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران
کارشناس ارشد مهندسی محیط زیست، شرکت آب و فاضلاب استان مازندران، ساری، ایران
تصفیه فاضلاب صنایع دارویی بهدلیل وجود انواع مختلف مواد شیمیایی سمی و آنتیبیوتیکهایی که میتواند برای هر موجود زندهای مضر باشد، فرایندی پیچیده است. در این پژوهش به بررسی حدف آنتیبیوتیک سولفامتوکسازول در فاضلاب مصنوعی پرداخته شد. به این منظور، تصفیه این آنتیبیوتیک در یک پایلوت دیسکهای بیولوژیکی چرخان با سه مرحله، 48 دیسک و حجم کلی 75/78 لیتر مورد بررسی قرار گرفت. در این سیستم راندمان حذف آنتیبیوتیک برای غلظتهای مختلفCOD و در زمانهای ماند هیدرولیکی مختلف بررسی شد. زمان ماند هیدرولیکی بهینه برای مقادیر متفاوت COD، 36 ساعت در نظر گرفته شد. مطابق نتایج با افزایش OLR و HRT، راندمان حذف SMX افزایش یافت. در 12 ساعت اول فرایند تصفیه، راندمان حذف SMX حدود 50 درصد بود و بیشینه حذف در 72 ساعت اول اتفاق افتاد و به بیش از 95 درصد رسید. همچنین بهدلیل اینکه SMX منبع نیتروژن است، افزایش غلظت COD اثر مثبتی بر راندمان حذف SMX داشت. راندمان حذف SMX در OLRهای صفر، 2، 4، 8، 16 و g COD/L.d 32، بهترتیب برابر با 17، 44، 75، 72، 78 و 82 درصد بود. مطابق نتایج بیشترین مقدار حذف SMX در بخش اول سیستم NRBC و برابر با 57 درصد بود. با توجه به نتایج بهدست آمده از این پژوهش، میتوان سیستم رشد چسبیده را جایگزین مناسبی برای سیستم لجن فعال متعارف در تصفیه پسابهای صنایع دارویی دانست.
Pharmaceutical wastewater treatment is a complicated process due to presence of various kinds of toxic chemicals and antibiotics that are harmful to any type of organisms. In this paper, elimination of sulfamethoxazole antibiotic from artificial sewage was investigated. A pilot scale Rotating Biological Contactor (RBC) with three compartments, 48 discs, and total volume of 78.75 L was employed. The antibiotic removal was measured at various COD concentration, hydraulic retention times (HRT) and concentrations of sulfamethoxazole. The results indicated that by increasing in OLR and HRT, SMX removal efficiency was increased and in the first 12 hours of the treatment process, SMX removal efficiency is about 50%, and the maximum removal occurred within the first 72 hours, which was more than 95%. Also, the obtained results demonstrated that increasing COD concentration had a positive impact on SMX removal efficiency, which was most probably due to the utilization of SMX as a nitrogen source. SMX removal efficiency in OLRs 0, 2, 4, 8, 16 and 32 g COD / L.d was 17, 44, 75, 72, 78 and 82 percent, respectively. It was also revealed that most SMX and organic matter removal occurred in the first compartment of the NRBC, that's about 57 percent. This study indicated that employing the attached growth system is a good alternative for conventional activated sludge system in pharmaceutical wastewater treatment.
https://www.wwjournal.ir/article_88108_c4bf8f35d734a025f9a9c33031d23c83.pdf
آنتیبیوتیک
تصفیه بیولوژیکی
سولفامتوکسازول
حذف COD
فاضلاب دارویی
Antibiotics
Biological Treatment
Sulfamethoxazole
COD removal
Pharmaceutical wastewater
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2019-11-22
30
5
121
126
10.22093/wwj.2018.106161.2543
81493
Technical Note
پیشبینی عدد فرود جریان سه فازی در سیستمهای فاضلابرو با استفاده از ماشین آموزش نیرومند
Prediction of Froude Number of Three Phases Flow in Sewer Systems Using Extreme Learning Machines
فریبرز یوسفوند
fariborzyosefvand@gmail.com
1
سعید شعبانلو
saeid.shabanlou@gmail.com
2
محمد علی ایزدبخش
mohammad.ali.izadbakhsh@gmail.com
3
استادیار، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران
دانشیار، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران
استادیار، گروه مهندسی آب، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران
بهطور کلی کانالهای دایروی در سیستمهای جمعآوری فاضلابهای شهری مورد استفاده قرار میگیرند. در مقابل جریان درون این مجاری یک جریان سه فازی شامل آب، هوا و رسوبات است. مطالعات فراوانی در ارتباط با جریان درون کانالهای فاضلاب توسط پژوهشگران مختلف انجام شده است. در پژوهش حاضر با استفاده از مدل ماشین آموزش نیرومند، عدد فرود جریان سه فازی درون کانالهای دایروی فاضلابرو تخمین زده شد. سپس با استفاده از پارامترهای مؤثر بر روی عدد فرود، 127 مدل ماشین آموزش نیرومند مختلف تولید و مدل برتر معرفی شد. برای مدل برتر که تابعی است از غلظت حجمی رسوبات، نسبت قطر متوسط ذرات رسوب به شعاع هیدرولیکی و ضریب مقاومت کلی بار رسوب، در شرایط 60 درصد آموزش و 40 درصد آزمون، مقادیر ضریب تبیین، درصد میانگین مطلق خطا و خطای جذر میانگین مربعات در حالت آزمون بهترتیب 856/0، 117/0 و 738/0 محاسبه شد. علاوه بر این، نتایج مدل برتر با مدلهای شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان مقایسه شد. تجزیه و تحلیل نتایج مدلسازی نشان داد که ماشین آموزش نیرومند، مقادیر تابع هدف را با دقت بیشتری شبیهسازی میکند.
Generally, circular channels are used in urban sewage systems where the flow is a three phase flow including water, air, and sediments. Accordingly, there are many studies carried out by different researchers related to flow within sewage channels. In current study, the Froude number of three phase flow within sewer channels is predicted using Extreme Learning Machine (ELM). Using parameters affecting the Froude number, 127 various ELM models were defined. The superior model was then introduced. For instance, for the superior model as a function of volumetric sediment concentration, the ratio of the particle size to overall hydraulic radius and overall friction factor for sediment load of 60% and 40% in train and test, respectively, the R2, MAPE and RMSE in testing mode were calculated as 0.856, 0.117, and 0.738, respectively. In addition, the results of superior model were compared with Artificial Neural Network (ANN) and support Vector Machine (SVM) models. Analyses of modeling results showed that extreme learning machine simulated the aim function with more accuracy.
https://www.wwjournal.ir/article_81493_1d5aeb9c4897797713f29e049055f39a.pdf
کانال فاضلابرو
عدد فرود
ماشین آموزش نیرومند
شبکه عصبی مصنوعی
ماشینبردار پشتیبان
Sewer channel
Froud Number
Extreme learning machine
Artificial Neural Network
Support Vector Machine