per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
2
9
6484
Research Paper
بررسی کارایی مزوپور MCM-41 با ساختار نانو حفره در حذف آلاینده فنل از آب
Performance of Mesopore MCM-41 with a Nanoporous Structure in Removing Phenol from Water
نسترن رازقی
ns.razeghi@gmail.com
1
سید حسین هاشمی
h_hashemi@sbu.ac.ir
2
خسرو جدیدی
k-jadidi@sbu.ac.ir
3
کیومرث آقاپور
aghapoor@ccerci.ac.ir
4
کارشناس ارشد مهندسی منابع طبیعی، پژوهشکده علوم محیطی، گروه مطالعات آلایندهها، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
استادیار پژوهشکده علوم محیطی، گروه مطالعات آلایندهها، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
دانشیار، دانشکده شیمی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
محقق پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران
برخی از آلایندههای آب و پساب با استفاده از روشهای معمول و سنتی تصفیه از بین نمیروند؛ لذا استفاده از روشهای نوین با کارایی بالاتر و همسویی بیشتر با محیط زیست، مورد توجه محققان قرار گرفته است. هدف اصلی این پژوهش، بررسی کارایی حذف فنل از آب با استفاده از مواد کریستالی موبیل MCM-41)) عامل دار Ti-MCM-41، Fe-MCM-41،MCM-SiC3H6NH2 و Mo-MCM-41 و ماده MCM-41 بدون عامل کلسینه شده و نشده بود. در این پژوهش ماده MCM-41 بهروش هیدروترمال سنتز شد. برای شناسایی جاذبهای سنتز شده، آنالیزهای SEM، XRD و FTIR صورت گرفت و میزان جذب آلاینده آلی فنل بررسی شد. آزمایشهای جذب بر روی جاذب، درون راکتور ناپیوسته بهصورت اندازهگیری جذب سطحی انجام شد و اثر پارامترهای تأثیرگذار بر فرایند جذب مانند مقدار جاذب، دانهبندی ذرات جاذب وpH با نرمافزار آماری استاتیستیکس بررسی شد. نتایج نشان داد، مقدار جاذب و pH دارای بیشترین اثر بر جذب است. نتایج این پژوهش نشان داد که MCM-41 بدون عامل، دارای ظرفیت بالایی برای حذف فنل از آب است و بهترین مقدار جاذب برای حذف حدود 95 درصدی فنل، 1 گرم از جاذب در 50 میلیگرم در لیتر فنل، با اندازه ذرات جاذب کمتر از 018/0 میلیمتر ودر pH 7 تا 9 است.
Some water and wastewater pollutants cannot be eliminated by traditional treatment methods. This has encouraged workers to focus on high performance and environmentally friendly methods for their removal. The main objective of this study was to evaluate the performance of the modified mobile crystalline matter (MCM-41) including Ti-MCM-41, Fe-MCM-41, MCM-SiC3H6NH2, Mo- MCM-41, and unmodified MCM-41 in phenol removal from water. For the purposes of this study, MCM-41 was synthesized by hydrothermal methods. SEM, XRD, and FTIR analyses were used to determine phenol adsorption. Adsorption was measured in a batch reactor and the parameters affecting the adsorption process such as sorbent quantity, sorbent particle size, and pH were studied using the Statistix statistical software. The results showed that the unmodified MCM-14 has a great potential as a phenol adsorbent from water. The optimum amount of adsorbent for a phenol removal efficiency of about 95% was found to be 1 g of MCM-41 with a pore diameter of below 0.018 mm in 50 ml of phenol and a pH range of 7-9.
https://www.wwjournal.ir/article_6484_eafb5b86ea7d9db12cc6558a0626a7e0.pdf
فنل
مزوپورMCM-41
جذب سطحی
سورفاکتانت
ایزوترم های جذب
Phenol
MCM-41 Mesopore
Adsorption
Surfactants
Adsorption Isotherms
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
10
19
6526
Research Paper
بهینهسازی جذب مالاشیت گرین بر روی نانو جاذب NH2-SBA-15 با نرمافزار Qualitek-4 به روش طرح آزمایش تاگوچی: مطالعه ایزوترم، سینتیک، ترمودینامیک
Optimization of the Adsorption of Malachite Green on the NH2-SBA-15 Nano-adsorbent Using the Taguchi Method by Qualitek-4 Software An Isotherm, Kinetic, and Thermodynamic Study
ارغوان میراحسنی
arghavan67@yahoo.com
1
علیرضا بدیعی
abadiei@khayam.ut.ac.ir
2
افسانه شهبازی
a_shahbazi@sbu.ac.ir
3
هستی هاشمی نژاد
hhasheminejad@cc.iut.ac.ir
4
مجید سرتاج
msartaj@yahoo.com
5
کارشناس ارشد عمران، محیط زیست، دانشگاه صنعتی اصفهان
دانشیار، دانشکده شیمی، پردیس علوم، دانشگاه تهران
استادیار، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان
استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان
در این تحقیق، ابتدا سیلیکای نانو متخلخل SBA-15 سنتز و سپس بهوسیله گروههای عاملی آمینی، با روش پساسنتزی عاملدار شد. ساختار مواد ساخته شده بهوسیله آنالیزهای XRD، جذب و وا جذب نیتروژن و FTIR شناسایی شدند. میزان جذب رنگ کاتیونی مالاشیت گرین بر روی SBA-15 عاملدار شده، تحت شرایط مختلف pH (7، 6، 5)، دز جاذب (5/0، 3/0، 1/0 گرم در لیتر)، غلظت اولیه محلول (300 ،250،200، 150، 100، 50 میلیگرم در لیتر) و دما (30، 20، 10 درجه سلسیوس) مورد مطالعه قرار گرفت و تأثیر هر یک از عوامل بر روی میزان جذب بررسی شد. بیشینه ظرفیت جذب در شرایط بهینه (pH برابر 7؛ دز جاذب برابر 3/0 گرم در لیتر، غلظت رنگ برابر100 میلیگرم در لیتر، دما 30 درجه سلسیوس) که در آن حذف رنگ بهطور کامل (100درصد) اتفاق افتاد برابر 333 میلیگرم در گرم بهدست آمد. عوامل مؤثر بر جذب با نرم افزار Qualitek-4 به روش تاگوچی بهینهسازی شد و سپس ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک فرایند جذب، در شرایط بهینه بررسی شد. نتایج نشان داد که جذب مالاشیت گرین بهصورت چند لایهایی بر روی سطح جاذب اتفاق افتاده است و ایزوترم جذب از مدل فروندلیچ پیروی میکند. بیشینه ظرفیت جذب در حدود 500 میلیگرم در لیتر برآورد شد. سینتیک جذب نسبتاً سریع و از نوع شبه درجه دوم و فرایند جذب از نوع گرماگیر و خودبخودی (0<G∆) بود. در این مطالعه SBA-15 عاملدار شده، ظرفیت جذب بسیار زیادی را برای جذب رنگ کاتیونی نشان داد. لذا با قطعیت میتوان اظهار داشت که SBA-15 عاملدار شده با گروههای آمینی، جاذب بسیار مؤثری در حذف رنگ کاتیونی مالاشیت گرین از پساب است.
SBA-15 nanoporous silica was prepared and functionalized with propylamine groups via post-synthesis grafting to develop efficient adsorbents of dyes in wastewater. The materials thus prepared were then characterized by XRD, N2 adsorption-desorption, and FTIR. Adsorption of a cationic dye, malachite green, on functionalized SBA-15 was investigated under various conditions of pH (5, 6, and 7), temperature (10, 20, and 30 °C), adsorbent dosage (0.1, 0.3, and 0.5 g/L), and dye concentration (50, 100, 150, 200, 250, 300 mg/L). Maximum equilibrium adsorption capacity to achieve maximum removal percentage (R%=100%) in optimum conditions (dye concentration=100 mg/L, pH=7, adsorbent dosage= 0.3 g/L) was estimated at 333 mg/g. The Taguchi method was used to optimize the adsorption performances of the materials , and then the isotherm, kinetic, and thermodynamic properties were analyzed under the optimum conditions. The results showed that the overall process was fast and its kinetics was well-fitted by pseudo-second-order kinetic model. The experimental data agreed well with Freundlich model. Therefore, the maximum amount of multilayer dye adsorbed was estimated as 500 mg/g. Based on the results obtained, this process may be regarded as an endothermic one with a negative ∆G, which shows the process is also spontaneous. Finally, the results indicate that the silica‐based nanoporous organic–inorganic hybrid material can be a promising sorbent for the removal of malachite green from aquatic solutions
https://www.wwjournal.ir/article_6526_9f260004cb1a8075aed01a81764c678b.pdf
SBA-15 عاملدار شده
جذب
مالاشیت گرین
Functionalized SBA-15
Adsorption
Malachite Green
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
20
29
6438
Research Paper
بررسی کارایی جاذبهای پلیمری شبکهای درحذف فلزات سنگین آب با استفاده از مطالعات ایزوترم جذب
Using Adsorption Isotherm Studies to Determine Crosslinked Polymeric Adsorbent Performance in Heavy Metals Removal from Water
نسرین شیخ
nasheikh@aeoi.org.ir
1
شهره کیانفر
kianfar.sh@gmail.com
2
دانشیار، پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، تهران
کارشناس ارشد مهندسی شیمی، پژوهشکده کاربرد پرتوها، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، تهران
جاذبهای پلیمری ابزار مفیدی برای حذف فلزات سنگین از محلولهای آبی بهشمار میروند. از آنجاییکهاستفادهاز مدلهای جذب میتواند موجب پیشبینی و تسهیل ارزیابی این فرایند شود،لذا در این تحقیق به بررسی رفتارجذبی جاذبهای شبکهای شده کیتوزان، پلیوینیلالکل و ترکیب آنها )نسبت وزنی 1:1)بهمنظور حذف فلزات نیکل و منگنز از محلولهای آبی، از طریق دو مدل جذب لانگمیر و دوبینین-رادشکویچ، پرداخته شد. جاذب پلی وینیل الکل با هر دو روش شیمیایی و پرتویی و سایر جاذبها بهدلیل عدم مقاومت کیتوزان به پرتو فقط به روش شیمیایی شبکهای شدند. برای هر دو فلز، مدل لانگمیر تطابق بهتری با دادههای آزمایشگاهی داشت. بیشینه ظرفیت جذب بهدست آمده از مدل لانگمیر نشان داد که جاذب کیتوزان/پلی وینیل الکل از جذب بالاتری نسبت به جاذبهای دیگر برخوردار است. بیشینه جذب توسط این جاذب63/52 میلیگرم بر گرم برای نیکل و 30/30 میلیگرم بر گرم برای منگنز بود و فلز نیکل بیشتر از منگنز جذب شد. همچنین، پلی وینیل الکل شبکهای شده به روش شیمیایی، برای نیکل بیشینه جذب46/38 میلیگرم بر گرم و برای منگنزبیشینه جذب 23/19 میلیگرم بر گرم را داشت که نسبت به مقدار مربوط به نمونه شبکهای شده به روش پرتوییبالاتر بود. درنهایت برمبنای نتایج حاصل از این مطالعه مشخص شد که میزان جذب در ارتباط با نوع فلز جذب شده، ساختار جاذب و روش شبکهای کردن آن است.
Polymeric adsorbents are useful tools for removing heavy metals from aqueous solutions. Adsorption models are efficient tools for accurate prediction and evaluation of the practical adsorption process in real situation. In this study, the two isotherms of Langmuir and Dubinin-Radushkevich models were employed to investigate the absorption performance of chitosan, PVA, and chitosan/PVA blend (with a weight ratio of 1:1) in the removal of Mn (II) and Ni (II) from aqueous solutions. The PVA adsorbent was crosslinked by both chemical and radiation methods while the others were crosslinked only chemically due to Chitosan’s lack of resistance to radiation. The results showed that the Langmuir model fitted the experimental data better than the Dubinin-Radushkevich one for both metals. The maximum adsorption capacity (qmax) of the Langmuir model showed that the PVA/Chitosan adsorbent had the best adsorption compared to other adsorbents, with 52.63 mg/g for Ni and 30.30 mg/g for Mn (evidently more Ni was absorbed than Mn). Also, maximum adsorption by the chemically crosslinked PVA was 38.46 mg/g for Ni and 19.23 mg/g for Mn, which exhibits a higher level than adsorption by the radiation crosslinked PVA The results indicate that absorption capacity depends on the type of adsorbed metal, absorbent structure, and the crosslinking method employed.
https://www.wwjournal.ir/article_6438_dcc179999f19cf577535ffc6fe1f1287.pdf
جذب فلزات سنگین
شبکهای شدن
ایزوترم لانگمیر
ایزوترم دوبینین- رادشکویچ
Heavy Metals Adsorption
Crosslinking
Langmuir isotherm
Dubinin-Radushkevich
Isotherm
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
30
35
5943
Research Paper
مقایسه جذب زیستی فلز سنگین کادمیم از محلول آبی بهوسیله دو جلبک قهوهای سیستوسیرا اندیکا و فوکوس سراتوس
Comparison Uptake of Cadmium (II) from Aqueous Solution, onto Algae Brown Fucus Serratus and Cystoseira Indica
ناصر جعفری
n.jafari@umz.ac.ir
1
استادیار گروه زیستشناسی، دانشکده علوم، دانشگاه مازندران، بابلسر
فلز کادمیم اثرات بدی بر روی اعصاب، کلیه و جنین دارد و همچنین با اثر سرطانزایی باعث مرگ میشود. جذب زیستی نسبت به روشهای دیگر حذف فلزات سنگین، مزایایی دارد که از جمله مهمترین آنها میتوان به کارایی بالا برای حذف از محلولهای رقیق، فراوانی حضور آنها در طبیعت و استفاده چند باره از این جاذبها اشاره کرد. در این تحقیق توانایی زی توده خشک دو جلبک قهوهای سیستوسیرا اندیکا و فوکوس سراتوس برای جذب فلز کادمیم مورد برسی قرار گرفت. جلبک سیستوسیرا اندیکا از ساحل دریای عمان و فوکوس سراتوس از ساحل اقیانوس اطلس جمعآوری شده است. جلبکها ابتدا خشک شد، سپس سه بار با آب معمولی و پس از آن با آب مقطر بدون یون شستشو داده شد. آنگاه به قطعاتی با قطر 5/0 تا 0/1 میلیمتر جداسازی شد. برای همه آزمایشها از آب مقطر استفاده شد و به آن میزان مشخص از کادمیم اضافه و آنگاه جلبک افزوده شد. بعد از تماس جلبک وفلز، میزان فلز در محلول قبل و بعد از آزمایش بهوسیله دستگاه جذب اتمی اندازهگیری شد. pH بهینه برای جذب فلز کادمیم، برابر 3/0±5/6 و 3/0±5/5 بهترتیب برای سیستوسیرا و فوکوس بود. بیشترین میزان جذب فلز در هر دو جلبک درpH اسیدی رخ داد. زمان به تعادل رسیدن جذب فلز بهوسیله سیستوسیرا و فوکوس بهترتیب 360 و 300 دقیقه بود. با استفاده ار معادله ایزوترم لانگمیر، مدل خطی ظرفیت جذب کادمیم بهوسیله دو جلبک سیستوسیرا و فوکوس 44/58 و 54/95 میلیگرم بر گرم وزن خشک جلبک بهدست آمد. گروههای عاملی دخیل در جذب فلز کادمیم در سطح دو جلبک شناسایی شدند. نتایج این تحقیق نشان میدهد جلبک فوکوس کارایی بالاتری در مقایسه با سیستوسیرا در جذب فلز کادمیم دارد.
The cadmium metal not only has detrimental effects on the nervous system, the kidneys, and the human fetus but is also lethal because of its carcinogenic effects. Biological absorption of cadmium has a number of advantages over conventional methods that include high removal efficiency for eliminating heavy metals from dilute solutions, availability and abundance of the required materials in nature, and reproducibility and reusability of the materials. In this study, the biosorption of cadmium (II) ions onto the dry biomass of two brown algae, Cystoseira indica and Fucus serratus, was investigated. Cystoseira indica was collected from the coastal areas of the Oman Sea and Fucus serratus was collected from the coastal area of the Atlantic Ocean. The algae were first dried, washed three times with tap water, and finally washed with distilled water without ions before they were isolated in pieces 0.5-1.5 mm in diameter. In all the experiments, distilled water was used to which known amounts of cadmium were added before the algae were introduced into the solution. The metal ion concentrations in the solution were measured using the atomic absorption spectrophotometer before and after the metal came into contact with the algae. The optimum pH for the adsorption of cadmium was found to be 3/0 ± 5/6 and 3/0 ± 5/5 for Cystoseira indica and Fucus serratus, respectively. The maximum metal uptakes by both algae were observed in acidic pH conditions. The time required for the biosorption of the metal to reach equilibrium was 360 minutes for Cystoseira indica and 300 minutes Fucus serratus. The adsorption capacities for Cystoseira indica and Fucus serratus using the Langmuir isotherm were determined as 44/58 and 54/95 mg /g, respectively. Moreover, the functional groups involved in cadmium uptake in both algae were identified. Finally, the results of this study showed that Fucus serratus algae had a higher capacity for adsorbing cadmium ions than did Cystoseira indica.
https://www.wwjournal.ir/article_5943_9b65678a0a4c6109c60512d98166b127.pdf
جذب زیستی
فلزات سنگین
جلبک
ایزوترم
سینتیک
Biosorption
heavy metals
Algae
Isotherm
Kinetic
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
36
46
8466
Research Paper
تدوین سیاستهای تخصیص بار آلودگی در رودخانهها با استفاده از رویکرد گزینش اجتماعی
Development of Waste Load Allocation Strategiesin Rivers Using Social Choice Approach
محمدامین ذوالفقاری پور
m.zolfagharipour@cv.iut.ac.ir
1
آزاده احمدی
aahmadi@cc.iut.ac.ir
2
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- آب، دانشگاه صنعتی اصفهان
استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان
در این مقاله، مدیریت کیفی رودخانه بهمنظور حداقلسازی هزینههای حفظ محیط زیست و تأمین معیارهای کیفیت آب انجام شد. بهمنظور لحاظکردن نقش تخلیهکنندگان بار آلودگی در تصمیمگیری و افزایش قابلیت اجرا برای برنامههای پیشنهادی تخصیص بار آلودگی در رودخانه، از رویکرد گزینش اجتماعی استفاده شد. ابتدا برای هر تخلیهکننده، سناریوهای مختلف تصفیه فاضلاب، مشخص و گزینههای تصفیه که ترکیبی از سناریوهای تصفیه هستند، تعریف شدند. سپس با استفاده از مدل شبیهسازی کیفی Qual2kw، برای هر یک از گزینههای تصفیه، مقادیر جریمه تخطی از استاندارد کیفی محاسبه شد و هر یک از تخلیهکنندگان، گزینههای تصفیه را بر اساس هزینههای آن اولویتبندی کردند که شامل هزینههای تصفیه و جریمه تخطی از استاندارد کیفی بود. در نهایت با استفاده از روشهای مختلف گزینش اجتماعی، گزینه مطلوب تصفیه انتخاب شد. همچنین بهمنظور کاهش هزینهها و ایجاد انگیزه برای تخلیهکنندهها برای مشارکت در حفاظت کیفی رودخانه، گزینه مطلوب تصفیه بهعنوان مجوز اولیه تخلیه بار آلودگی با استفاده از سیستم نسبت-تجارت توسعه یافته بین تخلیهکنندهها مورد تبادل قرار گرفت. نتایج حاصل از کاربرد مدل پیشنهادی در یک مطالعه موردی که قسمتی از رودخانه زرجوب در شمال ایران بود، نشان داد که تدوین سیاستهای تخصیص بار آلودگی رودخانهها کارایی مناسبی دارد.
In this paper, river water quality management was implemented to minimize the costs of environmental protection and to meet the environmental water quality requirements. For this purpose, the social choice approach was adopted to consider the role of wastewater dischargers in the decision-making process and to increase the applicability of the proposed waste load allocation programs. Firstly, different wastewater treatment scenarios were identified for each water pollutant and treatment alternatives which are combinations of treatment scenarios were defined. For each treatment alternative, penalties due to violations of river water quality standards were then calculated using the qualitative simulation model (Qual2kw) and each discharger was assumed to prioritize the treatment alternatives based on the treatment costs and the fines defined for water quality standard violations. Finally, using different social choice methods, the most preferred treatment alternative was identified. In order to reduce costs and to encourage dischargers to participate in river water quality protection programs, the most preferred treatment alternative was exchanged among the dischargers as an initial discharge permit using the extended trading-ratio system (ETRS). The results of applying the proposed model to a case study, the Zarjub River located in north Iran, showed the model’s efficiency in developing river waste load allocation strategies.
https://www.wwjournal.ir/article_8466_8c459a2416b886f296ed13dfd4bf5b88.pdf
مدیریت کیفی رودخانه
رویکرد گزینش اجتماعی
تخصیص بار آلودگی
ETRS
River Water Quality Management
Social Choice Approach
Waste Load Allocation
ETRS
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
47
56
7338
Research Paper
بررسی غلظت فلزات در رسوبات سطحی دریای خزر در امتداد نیمخطهای کپورچال، بندرانزلی و کیاشهر
Concentrations of Different Metals in the Caspian Sea Coastal Surface Sediments along the Three Transects of Kapourchal, Bandar-Anzali, and Kiashahr
سید جواد هاشمی
s.javadhashemi@ymail.com
1
علیرضا ریاحی بختیاری
ariyahi@gmail.com
2
راضیه لک
lak_ir@yahoo.com
3
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست، دانشکده مهندسی منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور
دانشیار گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور
استادیار پژوهشکده علوم زمین، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
در این مطالعه بهمنظور بررسی پراکنش و تعیین منشاء فلزات سرب، مس، روی، نیکل، کروم و وانادیم در رسوبات سطحی سواحل جنوب غربی دریای خزر، نمونهبرداری از رسوبات سطحی سه نیم خط کپورچال، بندرانزلی و کیاشهر در خرداد ماه 1391 انجام شد. غلظت فلزات توسط دستگاه ICP-OES تعیین شد. منشاء فلزات در منطقه طبیعی و ناشی از فرسایش خاک و سنگهای حوضه آبریز رودخانههای ورودی به دریا بهدست آمد. میانگین غلظت کلی فلزات در امتداد نیمخطهای مورد مطالعه با افزایش فاصله از ساحل، افزایش معنیداری را نشان دادند که میتواند ناشی از انتقال رسوبات با توجه به شیب ساحل در امتداد نیمخطها باشد. همچنین میانگین غلظت کلی فلزات در امتداد ساحل، افزایش معنیداری را درنیم خط بندرانزلی نشان دادند، که از دلایل آن میتوان بهوجود تالاب انزلی با توجه به تعدد رودخانههای ورودی به آن و مجاری خروجی از آن به دریا اشاره کرد. همچنین غلظت کلی فلزات در رسوبات سطحی منطقه در مقایسه با استانداردهای جهانی SQGs و NOAA پایینتر بود. کد ارزیابی ریسک نیز برای فلزات مورد مطالعه، عدم ریسک و فقط برای سرب و مس، ریسک پایین را نشان داد.
This study was conducted to determine the origin and distribution of the lead, copper, zinc, nickel, chromium, and vanadium metals in the surface sediments of the southwestern coasts of the Caspian Sea. Surface sediment samples were collected from the three transects of Kapourchal, Bandar-Anzali, and Kiashahr at three different depths of 10, 20, and 50 m. Metal concentrations were determined by ICP-OES. The metals in these areas were identified to originate from such natural sources as rock weathering and soil erosion transported by rivers into the sea. The mean total concentrations of the metals along the three transects showed significant increases with increasing distance from the shore, which might be due to the transportation of sediments as a result of increasing slope along the sampling transects. The same trend was observed in the samples taken from the coastal areas along Bandar-Anzali, which was could be due to the wetlands in the region and the multitude of rivers flowing into this wetland which eventually carried the sediments into the sea. Results revealed that the total metal concentrations in the region were below the SQGs and NOAA standards. Finally, risk assessment code did not show any serious risks, but indicated only a low risk due to lead and copper levels.
https://www.wwjournal.ir/article_7338_00f6cec8aaaa7ce2cd68645430b7aedd.pdf
منشأیابی
ارزیابی ریسک
سرب
مس
روی
Source identification
Risk Assessment
Lead
copper
Zinc.
Gamma Test
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
57
66
6516
Research Paper
جانمایی حوضچههای ذخیره با استفاده از مدل شبیهساز SWMM و تصمیمگیری چندمعیاره مکانی
Siting Detention Basins Using SWMM and Spatial
Multi-Criteria Decision Making
ٍابراهیم احمدی شرف
1
مسعود تجریشی
tajrishy@sharif.edu
2
دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی عمران- منابع آب، دانشگاه صنعتی شریف،
دانشیار دانشکده مهندسی عمران و دفتر مطالعات آب و محیط زیست دانشگاه صنعتی شریف
حوضچههای ذخیره یکی از روشهای سازهای کنترل سیلاب در محیطهای شهری هستند. اگرچه تأثیر مثبت این سازهها در کنترل سیلاب امری بدیهی است، اما برخی از تحقیقات نشان دادهاند که استفاده از آنها در مکانهای نامناسب میتواند باعث بدتر شدن وضعیت سیلاب یک حوضه شود. در این مقاله، روشی ابتکاری ارائه شد که در آن از نتایج مدلسازی هیدرولوژیکی- هیدرولیکی برای جانمایی حوضچهها بهمنظور کنترل سیلاب بهصورت مستقیم استفاده میشود. حوضه درکه در شهر تهران بهعنوان مورد مطالعه انتخاب شد. برای جانمایی حوضچه، معیارهای مختلفی از جمله هیدرولوژیکی، فیزیوگرافی و اقتصادی در نظر گرفته شد. مدل SWMM برای شبیهسازیهای هیدرولوژیکی- هیدرولیکی بهکار گرفته شد تا وضعیت شبکه موجود در مقابله با سیلاب ارزیابی شود. نتایج مدلسازی، شامل نقاط آب گرفتگی و آبنمودهای جریان بهعنوان پارامترهای ورودی به ساختار تصمیمگیری چند معیاره مکانی در نظر گرفته شدند. در این ساختار، از فرایند تحلیل سلسله مراتبی بهعنوان ساختار تصمیمگیری و از سیستم اطلاعات جغرافیایی بهعنوان ابزار تحلیل مکانی استفاده شد. خروجی حاصله نقشهای بود که میزان تناسب هر نقطه از حوضه مورد مطالعه را برای احداث حوضچههای ذخیره نشان داد. با الگوریتم ارائه شده، میتوان روند جانمایی این تأسیسات و سایر BMPها را در سطح یک شهر بهبود بخشید.
Detention basins are one of the structural measures for floodwater control in urban environments. They are effective tools in flood mitigation, but some studies have shown that they may aggravate the condition if not properly sited. This study presents an innovative approach which directly incorporates hydrologic-hydraulic modeling results to the site selection procedure for flood control detention basins. Darakeh Catchment located in Tehran is selected as the case study. Hydrologic, physiographic, and economic parameters are considered as siting criteria. SWMM model is employed for simulating hydrologic-hydraulic processes and evaluating the current drainage network against low-frequent storms. Modeling results, including flooded junctions and the flow hydrographs, are used as input parameters to the spatial decision making framework. The framework employs Analytical Hierarchy Process (AHP) as the decision making structure and geographic information system (GIS) as the spatial analyst tool. The output is a raster map which shows each cell potential for the placement of the detention basin. The proposed approach aims to improve the siting procedure based on these measures and other BMPs in an urban environment.
https://www.wwjournal.ir/article_6516_d47500efab53fcc946121060fe4a0dc7.pdf
حوضچههای ذخیره
جانمایی
فرآیند تحلیل سلسله مراتبی
تهران
کنترل سیلاب شهری
Detention Basins
Site Selection
AHP
SWMM
Urban Flood Control
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
67
76
6522
Research Paper
بررسی عملکرد گزینههای کاهنده اثرات پدیده ضربه قوچ در یک خط انتقال آب، مطالعه موردی: خط انتقال شهرک مسکونی شیردم واقع در شهر تهران
Evaluation of Reductive Option of Water Hammer Phenomenon for a Water Conveyance System, A Case Study of Shahid Shirdom Residential District-Tehran
کیومرث روشنگر
roshangari@tabriz.ac.ir
1
پدرام پورحیدر
pedram_pourheydar_286@yahoo.com
2
استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز
دانشآموخته کارشناس ارشد سازههای هیدرولیکی، دانشکده تحصیلات تکمیلی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهر
تغییر ناگهانی شرایط مرزی در سیستمهای انتقال آب مانند باز و بسته شدن ناگهانی شیر فلکه و روشن و خاموش شدن ناگهانی پمپ و توربین، باعث ایجاد جریان گذرایی میشود که اصطلاحاً ضربه قوچ نامیده میشود. این پژوهش، یک مطالعه موردی بود که در آن پارامترهای مؤثر موجود در خط انتقال نظیر جنس لوله و غیره و تأسیسات کاهنده ضربه قوچ بهمنظور کاهش اثرات ناشی از این پدیده بررسی شد. این کار با مدلسازی یک مثال عملی شامل خط انتقال آب از ایستگاه پمپاژ در نزدیکی شهرک مسکونی شهید شیردم به مخزن بالادست منطقه، واقع در شهر تهران بهکمک نرمافزار Bentley HammerXMV:8 انجام شد. بررسی و مقایسه نتایج حاصله نشان داد که لوله GRP نسبت به لوله آزبست سیمانی، مقدار 1/49 کیلوپاسکال و نسبت به لوله آهنی مقدار 3/50 کیلوپاسکال، کاهش فشار داشته است. بررسی مقایسهای سیستمهای حفاظتی حاکی از این بود که اولاً مخازن ضربهگیر در کنترل فشار بهتر از سایر لوازم حفاظتی عمل نمودند بهطوری که فشار بیشینه بهمیزان 9/3 بار، نسبت به چرخ طیار و 5 بار ، نسبت به شیر یکطرفه کاهش داشت و ثانیاً در بهکارگیری ترکیبی عوامل حفاظتی، کاربرد همزمان مخزن بار ضربهگیر با چرخ طیار، ایدهآلترین روش برای کنترل ضربه قوچ در این مطالعه موردی بود.
Sudden changes in the boundary conditions of water transmission systems, such as sudden opening and closing of valves or abrupt on and off switching of pumps and turbines cause a transient flow called ‘water hammer’. In this study, comparisons were made between the effective parameters including pipeline material, on the one hand, and the equipment and tools available for reducing the effects of water hammer, on the other. For this purpose, a practical example of a water transmission line from a pumping station located near Shahid Shirdom Residential District to the upstream reservoir in Tehran was used for modeling by the Bentley Hammer XMV: 8 software. The results obtained for the different parameters and options were compared and it was revealed that, regarding the pipe material, GRP pipes reduced pressure by 49.1 Kpa compared to the Asbestos cement pipes and by 50.3 Kpa compared to the iron pipes. Comparison of the results for the protective systems indicated that the surge tank outperformed the other alternatives in controlling pressure such that maximum pressure was reduced by 3.9 bar when using surge tanks compared to the flywheel and by 5 bar compared to the check valve. Finally, it was found that the concurrent use of the surge tank and the flywheel would be the most ideal method for controlling the water hammer effects.
https://www.wwjournal.ir/article_6522_c944329241f2d3cc432f7f9af096c96e.pdf
ضربه قوچ
مخازن ضربه گیر
چرخ طیار
Bentley Hammer
water hammer
Surge Tanks
Flywheel
case study
Bentley Hammer
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
77
87
6485
Research Paper
مکانیابی بهینه ایستگاههای تزریق کلر با نرخ زوال غیر خطی در شبکه توزیع آب شهری
Optimal Site Location for Booster Stations of Chlorine Injection with non-linear Decay Rate in Water Distribution System
صابر صبوریان سررودی
s_saburian@aut.ac.ir
1
عبدالله اردشیر
ardeshir@aut.ac.ir
2
کوروش بهزادیان
k.behzadian-moghadam@exeter.ac.uk
3
فاطمه جلیل ثانی
jalilsan@aut.ac.ir
4
دانشآموخته کارشناسی ارشد مهندسی عمران- محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
دانشیار، دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
استادیار، پژوهشکده محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
مربی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
در روشهای متداول مکانیابی بهینه ایستگاههای بوستر پمپ کلرزنی برای افزایش سرعت دستیابی به جواب نهایی، از فرض خطی بودن نرخ زوال کلر استفاده شده است. بررسی میزان خطای ناشی از این فرض، نشان دهنده خطای غیرقابل اغماض آن بهویژه در حالت نرخ واقعی زوال با مرتبه بیشتر از یک است. این پژوهش، یک متامدل نوین برای حل مسئله بهینهسازی چندهدفه مکانیابی ایستگاههای تزریق کلر با نرخ زوال غیرخطی ارائه مینماید. در مدل پیشنهادی، متامدل عبارت است از شبیهسازی مدل کیفی شبکه توزیع آب با فرض برقرار بودن اصل برهم نهی، برای نرخ واکنش غیرخطی زوال کلر. برای این منظور، ابتدا غلظت کلر باقیمانده در شبکه حاصل از تزریق واحد کلر، برای کلیه نقاط جداگانه خارج از حلقه بهینهسازی، محاسبه شد. سپس در داخل حلقه بهینهسازی، غلظت کلر باقیمانده در شبکه برای جوابهای مسئله بهینهسازی که بهصورت ترکیب کلرزنی از نقاط و مقادیر تزریق مختلف بود، از رویکرد متامدل مذکور بهصورت ترکیب وزنی بخش ابتدایی محاسبه شد. مقادیر توابع هدف جوابهای مسئله بهینهسازی چندهدفه ابتدا توسط این متامدل به سرعت برآورد شدند. با توجه به خطای برآورد متامدل، برای کاهش خطای زیاد ناشی از تقریب متامدل پیشنهادی، توابع هدف جوابهای برتر، مجدداً با استفاده از مدل کیفی واقعی (بدون استفاده از اصل برهمنهی) ارزیابی شده و جایگزین مقادیر محاسبه شده توسط متامدل شدند. نتایج مدل پیشنهادی نشان دهنده سرعت بسیار زیاد اجرای مدل بهینهسازی در عین دقت مناسب این روش نسبت به روشهای متداول پیشین بود.
Conventional methods for solving the problem of site location for booster chlorination stations have assumed the use of linear superposition principle for first-order kinetics of chlorine decay in water distribution systems in order to speed up the process of evolutionary algorithms. However, examination of this assumption in this paper shows that it causes a non-trivial error, especially when the order of chlorine decay rate is more than one. This paper presents a novel meta-model for solving the multi-objective optimization problem of optimal locations for booster chlorination stations for the nonlinear order of chlorine decay rate. In the proposed model, the meta-model is the water quality simulation model quantified by the principle of linear superposition for nonlinear kinetics of chlorine decay. To do so, residual chlorine concentration is calculated from the injection unit chlorine concentration at each node in the network as offline outside the optimisation loop. Then, within the optimization loop, the residual chlorine concentration in the network obtained for the optimal solutions is calculated as the combined chlorine injected from different locations and at different concentrations based on the linear superposition meta-model of the previous part. Objective functions of the optimisation solutions are quickly evaluated by this meta-model. In order to mitigate the significant error due to the estimation of this meta-model, the fitness of the best solutions are again evaluated using the real water quality simulation model (nonlinear chlorine decay rate) and replaced with the evaluations previously approximated by the meta-model. The results show the desirable accuracy of the proposed model and the high speed in the run time of the hybrid optimisation model.
https://www.wwjournal.ir/article_6485_524528bd0099ea110f4bd0d518bea8c1.pdf
مکان یابی بهینه بوسترهای کلرزنی
الگوریتم ژنتیک چندهدفه
نرخ زوال کلر غیر خطی
متامدل
Booster Chlorination Station Optimal Location
multi-objective genetic algorithm
Non-Linear
Chlorine Decay
Meta-Model
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
88
99
6578
Research Paper
تدوین الگوی مصرف بهینه نیاز آبی با رویکرد برنامهریزی چندهدفه، مطالعه موردی: فرودگاه بینالمللی امام خمینی (ره)
Developing a Model for Optimal Use of Groundwater Based on Multi-Objective Planning, Case Study: Imam Khomeini International Airport
محمود محمدرضاپورطبری
mrtabari57@gmail.com
1
استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد
افزایش نیازهای آبی در مناطق توسعه یافته، چالشهای زیادی را در تأمین نیازها ایجاد نموده است. فرودگاه نیز بهعنوان یکی از مناطق حساس و استراتژیک حمل بار و مسافر، از این قاعده مستثنی نیست. با توجه به خطراتی که در نتیجه برداشت بیرویه از آبخوانها بهدلیل نشست سطح زمین در باند پروازی میتواند ایجاد شود، برنامهریزی برای تدوین الگوی بهینه مصرف بر اساس برداشت پایدار، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق بر اساس آمار و اطلاعات مصرف و برداشت و طرحهای آینده محدوده فرودگاه بینالمللی امام خمینی (ره)، مدلی بر پایه برنامهریزی چندهدفه تدوین شد. در این مدل با هدف حداقل نمودن میزان عدم تأمین نیاز و هزینه انتقال آب بخشهای واقع در هر منطقه نیاز، مقدار بهینه تخصیص از منابع آبی پیشنهادی بهصورت سیاستهای ماهانه برداشت از منابع بهرهبرداری زیرزمینی و بهصورت گرافیکی تهیه شد. نتایج نشان داد که برای برداشت مطمئن از چاهها باید دستورالعملهای بهرهبرداری ارائه شده برای هر چاه به دقت اجرا شود. این امر منجر به افزایش اطمینانپذیری تأمین و کاهش هزینههای ناشی از آن میشود. این رویکرد، قابلیت تعمیم به افقهای آینده برنامهریزی را داشته و میتواند با توسعه تابع هدف و محدودیتهای آن، برای هر منطقهای بهکار رود.
The increasing demand for water in developed regions has led to numerous water supply challenges. Given their sensitivity and strategic importance as zones of cargo and passenger transfer, international airports are no exception to this general rule. The potential dangers to ground subsidence on the runway as a result of excessive groundwater withdrawal warrant plans aimed at developing models for optimal groundwater withdrawal as a measure of sustainable use of aquifers. In this study, consumption and withdrawal data are used and future development plans of the Imam Khomeini International Airport are considered to develop a model for groundwater use within the region based on multi-objective programming. Considering the objectives of maximizing water supply and minimizing costs of water transmission to demand zones, the model was used to develop an optimal water allocation system for the region containing monthly groundwater withdrawal policies and graphical distribution plans. The results show that the operation instructions thus developed for each well need to be carefully executed in order to ensure its safe exploitation. Strict adherence to the instructions is expected to enhance water supply reliability and to reduce the associated costs. This approach can be tailored and scaled up for future planning horizons and is also replicable in other areas by developing the relevant objective functions and constraints.
https://www.wwjournal.ir/article_6578_633808cba21c6dcacaf68c271484da6b.pdf
نیاز آبی
فرودگاه امام خمینی (ره)
بهرهبرداری بهینه
الگوریتم NSGA-II
Water Demand
Imam Khomeini Airport
Optimal Operation
NSGA-II algorithm
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
100
105
6265
Research Paper
روشی نوین برای راهاندازی بیولوژیکی تصفیهخانه فاضلاب لجن فعال اراک
A Novel Method of Biological Start-up in Arak Activated Sludge Wastewater Treatment Plant
عبدالرضا خلیلی
modir@abfamarkazi.ir
1
محمدرضا محبی
mohebbi.mr.eng45@gmail.com
2
محمد محبی
mohammad200253@yahoo.com
3
فریده عاشوری
f_ashoori79@yahoo.com
4
مدیرعامل شرکت آب و فاضلاب استان مرکزی، اراک
معاون مهندسی و توسعه شرکت آب و فاضلاب استان مرکزی
مدیر دفتر فنی شرکت آب و فاضلاب استان مرکزی
کارشناس دفتر فنی شرکت آب و فاضلاب استان مرکزی
راه اندازی تصفیهخانه از مهمترین مراحل بهره برداری است. در این پژوهش روشی نوین برای راهاندازی تصفیهخانه لجن فعال اراک ارائه شد که مزایایی بیش از سایر روشها دارد. در ابتدا بخشی از جریان فاضلاب به تدریج وارد یکی از حوضهای هوادهی شد. سپس بذردهی انجام گرفت. بهدلیل کم بودن دبی ورودی و حجم حوض هوادهی، مقدار کمتری بذر استفاده شد. پس از رسیدن MLSS حوض تحت بررسی به میزان مورد نظر، بقیه سیستم نیز وارد مدار شد و از لجن تشکیل شده در خود سیستم برای بذردهی استفاده شد. در نهایت بهدلیل سردی هوا پس از مدت زمان حدود دو ماه، MLSS کل، تشکیل و دفع لجن مازاد آغاز شد. میزان لجن دفعی با میزان F/M و سن لجن ثابت کنترل شد. در طی دوران راه اندازی، روند افزایش MLSS بهصورت خطی بود و بهدلیل بارگذاری کم، نوسانات آلایندههای ورودی کنترل شد. میزان آلایندههای خروجی، کمتر از مقدار استاندارد محیط زیست بود. حذف BOD5 و CODاز 40 درصد و 60 درصد به 90 درصد و حذف TSS از 70 درصد به 96 درصد افزایش یافت. از مزایای این روش میتوان به بارگذاری کم، کنترل بهتر فرایند و صرفهجویی در هزینههای مربوط به لجن اشاره نمود.
Startup is one of the most important stages in the operation of a wastewater treatment plant (WWTP). In this paper, a novel method is presented for the startup of Arak Activated Sludge WWTP, which is shown to contain more advantages than other common methods. In this method, a portion of the inflow is initially allowed to enter gradually into an aeration basin prior to seeding. Under these conditions, less seeding is required due to the low flow of the influent and the low volume of the aeration basin. Once MLSS in the basin reaches the desired level, the rest of the system comes into operation and the sludge developed in the system is used for further seeding. In the case of the WWPT in Arak, it took about 2 months for the total MLSS to be developed and wasting the sludge to start because of the cold weather conditions in the region. The wasted sludge was controlled by the F/M ratio at a constant sludge age. During the start-up, the MLSS increase exhibited a linear trend and the low loading allowed for the variation in influent contaminants to be controlled. The effluent contaminants were below the standard levels recommended by the Environment Protection Organization. BOD5 and COD removals increased from 40% and 60% to 90% and TSS removal increased from 70% to 96%. Lower loading levels, better process control, and lower sludge processing costs are the benefits of this system
https://www.wwjournal.ir/article_6265_be58cd678f7bddf1b2a3590d196b4a3f.pdf
راه اندازی
بیومس
لجن
میکروارگانیسم
MLSS
Startup
Biomass
Sludge
Microorganism
MLSS
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
106
113
6268
Research Paper
حذف بخش مواد آلی مقاوم فاضلابهای شهری با استفاده از فرایند تلفیقی لجن فعال/صافی چکنده
Removal of the Inert Organic Fraction of Municipal Wastewater Using the Integrated Activated Sludge/Trickling Filter System
مهربان صادقی
sadeghi1ir@yahoo.com
1
سعید فلاحی زاده
saeid_eh89@yahoo.com
2
محسن میرزایی
mohsenmirzayi27@yahoo.com
3
دانشیار گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهرکرد
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهرکرد
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی منابع طبیعی- محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، ته
تخلیه ترکیباتفنلی و کلرینه، اسیدهایچرب، تانین، لیگنینومشتقاتآنهابهآبهایپذیرنده،خطراتجدیبرایموجودات آبزیایجاد میکند. در این پژوهش، عملکرد فرایند دو مرحلهای لجن فعال/صافی چکنده برای حذف مواد آلی مقاوم به تصفیه متعارف، ارزیابی شد و از تلفیق فرایند لجن فعال (در مقیاس کامل) با یک واحد صافی چکنده (در مقیاس نیمه صنعتی) استفاده شد.78/5 متر مکعب مدیای 2HX از جنس پلی پروپیلن و سطح ویژه 240 مترمربع بر مترمکعب در تانکی به حجم مفید 87/6 مترمکعب نصب شد. بارگذاری هیدرولیکی صافی در مرحله راهاندازی(90 روز) 6/3 مترمکعب بر ساعت و در مرحله بهرهبرداری (120 روز) 6 تا 6/3 مترمکعب بر ساعت بود و بهترین شرایط پساب در 4/5 مترمکعب بر ساعت حاصل شد. بهمنظور انجام تجربیات آزمایشگاهی، چهار راکتور به حجم 1256 سانتیمترمکعب با پساب خروجی و همزمان دو راکتور مشابه با سوبسترای گلوکز و COD معادل سایر راکتورها تغذیه و بهمدت 480 ساعت در شرایط هوازی راهبری شدند. مواد مغذی، pH و DO (فاکتورهای کنترل محیطی)، COD کل و محلول راکتورها، دو بار در روز اندازهگیری شد. کنترل فاکتورها تا تثبیت کامل مواد آلی ادامه یافت.COD محلول مواد آلی مقاوم، COD کل محلول، مواد معلق قابل تجزیه زیستی و قابل تجزیه زیستی کل، مواد معلق مقاوم و محلول قابل تجزیه زیستی در خروجی برای AS بهترتیب 40 ،227 ،94 ،281، 251 و 187 و برای AS/TF بهترتیب 20 ،227 ،104 ،311 ،241 و 207 میلیگرم در لیتر محاسبه شد. نتایج نشان داد فرایند تلفیقی در مقایسه با حالت مجزا قادر است مواد آلی مقاوم را به میزان دو برابر بیشتر حذف نماید. این پژوهش، ارتقاء سطح تصفیه فاضلابها را بهوسیله تلفیق فرایندهای متعارف به اثبات رساند.
The discharge of phenol and chlorinated compounds, fatty acids, tannin, lignin, and their by-products into receptive waters poses serious hazards for the aquatic life. In this study, the efficiency of a tow-step process of activated sludge-trickling filter (AS/TF) in the removal of inert chemical materials that defy conventional treatment processes was investigated. For this purpose, an integrated activated sludge process (industrial scale) was used sequentially with a trickling filter (pilot scale). Inside a tank with an effective volume of 6.87 m3 was installed 5.78 m3 of polypropylene 2HX media with a specific area of 240 m2/m3. The hydraulic loading rate (HLR) of the trickling filter during the startup period (90 days) was 3.6 m3/h which was raised to 3.6-6 m3/h in the operation period (120 days), with the best effluent quality achieved at HLR=5.4 m3/h. For the purposes of the experiments in this study, four reactors, each 1256 cm3 in volume, were fed the WWTP effluent and concurrently a glucose substrate containing a COD content equal to that fed to the four reactors was fed into two identical reactors; all the reactors were subsequently run for 480 h in aerobic conditions. Nutrients, pH, and DO (as environmental control indicators) as well as soluble and total COD were measured twice daily. The effluent values of soluble inert materials (SI), total soluble COD (STO), degradable suspended materials (XSO), degradable COD (CSO), refractory suspended materials (XI), and degradable soluble materials (SSO) for AS were calculated as 40, 227, 94, 281, 251, and 187, respectively, while the same parameters for the AS/TF were 20, 227, 104, 311, 241, and 207 mg/l, respectively. The results showed that the activated sludge process when combined with the trickling filter has a twofold capability, compared to when used alone, in removing inert COD. It was also shown that treatment levels in conventional WWTPs can be improved by integrating conventional treatment processes.
https://www.wwjournal.ir/article_6268_26db0c5d614cdc890aea9a20256765d2.pdf
تصفیه دو مرحلهای
مواد آلی مقاوم
فاضلاب شهری
لجن فعال/صافی چکنده
اصفهان
Two Step Treatment
Inert COD
Municipal wastewater
Activated Sludge-Trickling Filter
Isfahan
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
114
121
6263
Research Paper
کارایی برکه تثبیت اختیاری در حذف فنل از فاضلاب پالایشگاه نفت
Performance of the Facultative Stabilization Pond in Removing Phenol from Oil Refinery Effluent
عبداله درگاهی
a.dargahi29@yahoo.com
1
علی الماسی
aalmasi@kums.ac.ir
2
مجتبی محمودی
mmahmudi@yahoo.com
3
راضیه خاموطیان
skhamutian@yahoo.com
4
مربی و عضو هیئت علمی گروه مهندسی بهداشت محیط، عضو دانشکده علوم پزشکی خلخال، دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، اردبیل
استاد گروه مهندسی بهداشت محیط، عضو مرکز توسعه اجتماعی و ارتقاء سلامت، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، ایران
کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه
کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه
فنل یکی از هیدروکربنهای آروماتیک سمّی است. این ماده از طریق دفع فاضلاب تعدادی از صنایع باعث آلودگی محیط زیست و بهخصوص منابع آبی میشود. این مطالعه از نوع تجربی بود؛ برکه تثبیت اختیاری در مقیاس آزمایشگاهی با ظرفیت 400 لیتر و با استفاده از ورقه فایبرگلاس با ضخامت 6 میلیمتر طراحی، ساخته و راهاندازی شد. زمان ماند هیدرولیکی برکه اختیاری در این مطالعه 10 روز بود. پس از راهاندازی و بذرپاشی و تثبیت بیولوژیکی، نمونه برداشت شد. در ورودی برکه تثبیت اختیاری بر حسب میزان حذف فنل در برکه تثبیت بیهوازی، غلظتهای فنل0 تا 28، 30 تا 80، 90 تا 130 و 150 تا 200 میلیگرم در لیتر برای دمای بالا و غلظتهای فنل 100 تا 140 و 200 تا 260 میلیگرم در لیتر برای دمای پایین در نظر گرفته شد. سپس پارامترهای NH3، PO4، فنل بهترتیب در طول موج 425، 690 و 500 نانومتر توسط دستگاه اسپکتروفتومتر واریان مدل UV-120-02 برای هریک از نمونهها و همچنین TCOD،SCOD ، TBOD، SBOD و pH آنها اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که دما و غلظت فنل تأثیر چشمگیری بر کارایی برکه اختیاری دارند. همچنین کارایی برکه اختیاری با کاهش غلظت فنل و افزایش دما، افزایش پیدا میکند (001/0>p). بیشترین و کمترین راندمان حذف فنل توسط این سیستم بهترتیب برای غلظت 0 تا 28 میلیگرم در لیتر در دمای بالا، 8/71 درصد و 200 تا 260 میلیگرم در لیتر در دمای پایین، 66/14 درصد بهدست آمد. نتیجه بررسی نشان داد که برکه تثبیت اختیاری در مقیاس پایلوت، در صورت راهبری مناسب، قابلیت حذف ترکیبات آلی همراه با غلظتهای مختلف فنل در دمای بالا را با کارایی زیاد داراست.
Phenol is a highly toxic aromatic compound discharged into the environment through industrial effluents. The natural biological treatment process has been widely used as one of the most feasible, eco-friendly, and cost-effective options for the treatment of pollutants such as phenol. The objective of the present experimental-analytical study was to evaluate the performance of the facultative stabilization pond in removing phenol and other organic compounds from oil refinery effluents. For the purposes of this study, a pilot-scale anaerobic stabilization pond 1.2×0.6×0.55 m in size was constructed of fiberglass sheets 6 mm in thickness. The experiment was run with a hydraulic retention time of 10 days and a hydraulic loading rate of 43.5 l/d. The organic loading rate for the facultative pond was 150 kg/h.day. Samples were taken after pond operation and seeding when the pond reached its biological stability. Depending on phenol removal levels in the anaerobic stabilization pond, initial phenol concentrations at the inlet to the facultative pond were assumed to be 0-28, 30-80, 90-130, and 150-200 under warm conditions and 100-140, and 200b-260 mg/l in cool conditions. For each sample, the parameters NH3, PO4, and Phenol were measured using the Varian spectrophotometer (model UV-120-02) at the wavelengths of 425, 690, 500 nm, respectively. TCOD, SCOD, TBOD, SBOD, pH, and ORP were also measured according to the standard methods of water and wastewater. The results showed that phenol removal efficiency of the facultative pond was 71.8% for warm temperatures and 14.66% for cool temperatures. It was also found that temperature and phenol concentration significantly affected the performance of the pond. Moreover, its performance was observed to enhance with reducing phenol concentration and increasing temperature (p<0.001). Maximum phenol removal efficiency of the system was recorded at 71.8% for warm temperatures and a low phenol concentration of 0–28 mg/l while its minimum of 14.66% was recorded at a high phenol concentration of 200-260 mg/l under cold weather conditions. Based on the results obtained, it may be concluded that the pilot-scale facultative pond has a high performance in removing organic compounds with different concentrations of phenol under warm weather conditions.
https://www.wwjournal.ir/article_6263_487f30eb89aa191d430b80982e881b97.pdf
برکه تثبیت اختیاری
حذف زیستی فنل
تصفیه فاضلاب نفت
Facultative Stabilization Pond
Phenol Bioremediation
Oil Refinery Wastewater
per
مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان
مجله آب و فاضلاب
1024-5936
2383-0905
2015-01-21
25
6
122
129
6252
Research Paper
کارایی فرآیند اکسیداسیون فنتون در حذف رنگ رودآمین B از محلول سنتتیک
Efficiency of Fenton Oxidation in Rodamine B Removal from Synthetic Solutions
سید علیرضا موسوی
seyyedarm@yahoo.com
1
پرویز محمدی
parviz8855@yahoo.com
2
سید محمد پرستار
seyyedalirezamousavi @gmail.com
3
مهدی غائب زاده
m.ghayebzadeh@yahoo.com
4
فریده کمری
farideh_kamari@yahoo.com
5
دکترای مهندسی محیط زیست، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه
دکترای مهندسی محیط زیست، مؤسسه آموزش عالی علمی کاربردی صنعت آب و برق، مجتمع عالی آموزشی، کرمانشاه
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آب و فاضلاب، مؤسسه آموزش عالی علمی کاربردی صنعت آب و برق، مجتمع عالی آموزشی، کرمانشاه
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه
دانشآموخته کارشناسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه
خطرات بهداشتی و محیط زیستی از جمله مشکلات ناشی از دفع فاضلابهای حاوی مواد رنگزا است که بهصورت خام یا با تصفیه نامناسب به محیط زیست و بهویژه آبهای پذیرنده وارد میشوند. روشهای تصفیه متداول، کارایی مناسبی را برای حذف این ترکیبات ندارند. لذا محققان روشهایی که توانایی تجزیه این ترکیبات سمّی و یا سخت تجزیهپذیر را دارند، تحت عنوان فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته از جمله فرایند فنتون، برای این نوع فاضلابها پیشنهاد نمودهاند. در این پژوهش، بهصورت تجربی- مداخلهای در مقیاس آزمایشگاهی، کارایی فرایند فنتون در حذف رنگ و COD مورد بررسی قرار گرفت. بررسی عوامل مؤثر در این فرایند (غلظت پراکسید هیدروژن، غلظت نمک آهن و زمان واکنش) در راکتورهای یک لیتری صورت گرفت. نتایج آزمایش نشان داد فرایند تحت شرایط: غلظت اولیه رود آمینB برابر 100 میلیگرم در لیتر، COD برابر 270 میلیگرم در لیتر، pH برابر3، غلظت آهن برابر 40 میلیگرم در لیتر و H2O2 برابر 200 میلیگرم در لیتر و زمان واکنش60 دقیقه، بهترین کارایی را در حذف رنگ و COD بهترتیب به میزان 58 درصد و 48 درصد از محلول آبی رودآمین B دارد.
Environmental and health hazards are regarded among the problems associated with the disposal of raw or undertreated wastewaters containing reactive dyes discharged into the environment, and especially into receiving waters. Conventional treatment methods lack the desirable efficiency in removing these compounds. For this type of wastewater, researchers, therefore, recommend methods, collectively called "advanced oxidation processes" such as the Fenton process, that are capable of removing toxic and non-biodegradable compounds. This experimental-intervention study was carried out on the laboratory scale to investigate the Rodamine B and COD removal efficiency of the Fenton oxidation process. The effects of such parameters as H2O2, Fe2+, and reaction time were investigated using a 1-L batch reactor. The results revealed that the process achieved a decolorization efficiency of 58% and a COD removal of 48% after 60 min of reaction time when the initial concentrations of Rodamine B, COD, Fe2+, and H2O2 in the influent were 100 mg/L, 270 mg/L, 40 mg/L, and 200 mg/L, respectively, at a constant pH level of 3.
https://www.wwjournal.ir/article_6252_d4e14ba305838be2ef17b48ba2827a1c.pdf
اکسیداسیون پیشرفته
فرایند فنتون
پراکسید هیدروژن
فاضلاب نساجی
رود آمین B
Advanced oxidation
Fenton Process
Hydrogen peroxide
Textile wastewater
Rodamine B