ORIGINAL_ARTICLE
حذف هیدروژن سولفید از آب ترش پالایشگاه تبریز با استفاده از جاذب زئولیت کلینوپتیلولیت
هیدروژن سولفید (H2S) گازی سمّی، بد بو، بیرنگ، آتشگیر و دارای خاصیت اسیدی است. مشکلات عمده هیدروژن سولفید، تهدید سلامتی و ایمنی، ایجاد خوردگی و آسیب به تأسیسات فلزی است. این پژوهش بهمنظور حذف هیدروژن سولفید از آبهای ترش پالایشگاه تبریز و بازیافت مقدار بسیار زیادی آب و همچنین کاهش آلودگی هوای پالایشگاه انجام شد. در این پژوهش تجربی و آزمایشگاهی با استفاده از روش جذب سطحی، تأثیر پارامترهای pH، مقدار جاذب، غلظت اولیه آلاینده، زمان تماس و دما بر فرایند حذف هیدروژن سولفید با استفاده از جاذب کلینوپتیلولیت بررسی شد و ترمودینامیک، سینتیک و ایزوترم فرایند جذب بررسی شد. از نتایج بهدست آمده برای حذف H2S از آب ترش پالایشگاه تبریز استفاده شد. نتایج نشان داد مقدار بهینه pH، مقدار جاذب، غلظت اولیه آلاینده، زمان تماس و دما بهترتیب برابر با 3، 1 گرم در 100میلیلیتر محلول، 50 میلیگرم در لیتر، 30 دقیقه و 25 درجه سلسیوس بود. نتایج حاصل از بررسی ترمودینامیکی نشان داد که فرایند جذب گرماده، برگشتناپذیر و خودبهخودی بود. نتایج تجربی نشان داد که سینتیک جذب با مدل شبهمرتبه دوم و ایزوترم جذب با مدل فروندولیچ برازش بهتری داشت. کارایی حذف هیدروژن سولفید بعد از عبور 100 میلیلیتر آب ترش از بستر ثابت در شرایط دمایی 25 درجه سلسیوس و در مدت 45 دقیقه برابر با 7/96 درصد بود. مطابق نتایج این پژوهش روش بهکار برده شده، بهدلیل سادگی عمل و کارایی زیاد و جاذب انتخاب شده بهدلیل ارزانی، فراوانی، قابلیت احیا و افزایش کارایی با افزایش مقدار جاذب، میتوانند بهعنوان روش و جاذب مناسب برای حذف هیدروژن سولفید از پسابها و آب ترش پالایشگاهها استفاده شوند.
https://www.wwjournal.ir/article_120824_fd7c489d3ec90acf1be4a828e2cf886f.pdf
2021-03-21
1
15
10.22093/wwj.2020.228670.3011
حذف آلاینده
آب ترش
بازیابی آب
جذب سطحی
کلینوپتیلولیت
سینتیک
ترمودینامیک
حسن
اسماعیل زاده
hezadeh@yahoo.com
1
دانشجوی دکترا، گروه علوم و مهندسی محیطزیست، واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل، ایران
AUTHOR
ابراهیم
فتایی
ebfataei@iauardabil.ac.ir
2
دانشیار، گروه علوم و مهندسی محیطزیست، واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل، ایران
LEAD_AUTHOR
حسین
سعادتی
saadati.hoseinard@iut.ac.ir
3
استادیار، گروه علوم و مهندسی محیط زیست، واحد اردبیل، دانشگاه آزاد اسلامی، اردبیل، ایران
AUTHOR
Abbasghorbani, M. & Mashhadi, A. 2015. A review of sulphide scavengers in oil and gas industry. Iranian Gas Engineering, 1(2), 24-32. (In Persian)
1
Bobonich, F. M. 1995. Effect of chemical modification of clinoptilolite on the adsorption energy of dipolar and quadrupolar molecules. Theoretical and Experimental Chemistry, 31, 268-271.
2
Changjoo, Y. & Younghun, K. 2017. Adsorption of ammonia using mesoporous alumina prepared by a templating method. Journal of Environmental Engineering Research, 22, 401-406.
3
Dresser Industries, Inc. 2001. The Drilling Fluid Engineering Manual. Magcobar Division Pub., Houston, Texas, USA.
4
Eskandarian A., Sadatazad S., Rahmanisani A., Rastegar, A. & Alahabadi, R. 2017. Efficacy of activated carbon prepared from plantain modified with ammonium chloride in removal of amoxiciline from equeous solutions. Journal of Sabzevar University of Medical Sciences, 24(3), 183-189. (In Persian)
5
Gobi, K., Mashitah, M. D. & Vadivelu, V. M. 2011. Adsorptive removal of methylene blue using novel adsorbent from palm oil mill effluent waste activated sludge: equilibrium, thermodynamics and kinetic studies. Chemical Engineering Journal, 171, 1246-1252.
6
Gotovac, S., Song, L., Kanoh, H. & Kaneko, K., 2007. Assambly structure control of single wall carbon nanotubes with liquid phase naphthalene adsorption. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 300(1-2), 117-121.
7
Hudgins, C. M., McGlasson, R. L., Mehdlzadeh, P. & Rosborough, W. M. 1966. Hydrogen sulphide cracking of carbon and alloy steels. Corrosion, 22, 238-251.
8
Homayonfard, A., Miralinaghi, M., Haji Seyed Mohammad Shirazi, R. & Moniri, E. 2020. Removal of Cd(II) Ion from aqueous solution using nickel ferrite magnetic nanoparticles cross–linked chitosan. Journal of Water and Wastewater, 31(3), 112-127. (In Persian)
9
Keshvardoostchokami, M., Babaei, L., Zamani, A. A., Parizanganeh, A. H. & Piri, F. 2017. Synthesized chitosan/ iron oxide nanocomposite and shrimp shell in removal of nickel, cadmium and lead from aqueous solution. Global Journal of Environment Science Management, 3, 12.
10
Kumar, P. S., Ramalingam, S. & Sathishkumar, K. 2011. Removal of methylene blue dye from aqueous solution by activated carbon prerared from cashew nut shell as a new low-cost adsorben. Korean Journal of Chemical Engineering, 28, 149-155.
11
Lu, J., Li, Y., Yan, X., Shi, B., Wang, D. & Tang, H. 2009. Sorption of atrazine onto humic acids (HAs) coated nanoparticles. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 347(1-3), 90-96.
12
Mohammadi, M., Mohammadi Torkashvand, A., Biparva, P. & Esfandiari, M. 2019. Synthesis ratios of Mg-Al and Zn-Al layered double hydroxides efficiency and selectivity in nitrate removal from solution. Global Journal of Environmental Science and Management, 5(4), 485-500.
13
Mohammadnia, M. & Naghizadeh, A. 2016. Surveying of kinetics, thermodynamic, and isotherm processes of fluoride removal from aqueous solutions using graphene oxide nano particles. Journal of Birjand University of Medical Sciences, 23(1), 29-43. (In Persian)
14
Mousavi, S. Z. & Lotfi, Z., 2011. Removal of nickel and cadmium from aqueous solution by modified magnetic nanoparticles. Journal of Water and Wastewater, 95(1), 2-11. (In Persian)
15
Naghizadeh, A., Nasseri, S., Rashidi, A. M., Rezaei Kalantary, R., Nabizadeh, R. & Mahvi, A. H. 2013. Adsorption kinetics and thermodynamics of hydrophobic natural organic matter (NOM) removal from aqueous solution by multi-wall carbon nanotubes. Water Science and Technology: Water Supply, 13(2), 273-285.
16
Nasuha, N., Hameed, H. B. & Mohd Din, A. T. 2010. Rejected tea as a potential low-cost adsorbent for the removal of methylene blue. Journal of Hazardous Materials, 175(1-3), 126-132.
17
Nguyen-Thanh, D. & Bandosz, T. J. 2005. Activated carbons with metal containing bentonite binders as adsorbents of hydrogen sulfide. Carbon, 43, 359-367.
18
Pirsaheb, M., Dargahi, A., Hazrati, S. & Fazlzadehdavil, M. 2014. Removal of diazinon and 2, 4- dichlorophenoxyacetic acid (2, 4-D) from aqueous solutions by granular-activated carbon. Journal of Desalination and Water Treatment, 52(22-24), 4350-4355.
19
Sivakumar, D., Nouri, J., Modhini, T. M. & Deepalakshmi, K. 2018. Nickel removal from electroplating industry wastewater: A bamboo activated carbon. Global Journal of Environmental Science and Management, 4(3), 325-338.
20
Sprynskyy, M., Buszewski, B., Terzyk, A. P. & Namieśnik, J. 2006. Study of the selection mechanism of heavy metal (Pb2+ , Cu2+ , Ni2+ , and Cd2+) adsorption on clinoptilolite. Journal of Colloid and Interface Science, 304(1), 21-28.
21
Tang, D. & Zhang, G. 2016. Efficient removal of fluoride by hierarchical Ce–Fe bimetal oxides adsorbent: thermodynamics, kinetics and mechanism. Chemical Engineering Journal, 283, 721-729.
22
U.S. Department of Health and Human Services, P. H. S. A. F. T. S. A. D. R. 2006. Toxicological profile for Hydrogen sulfide. Atlanta, Georgia, USA.
23
Wajima, T., Umeta, Y., Narita, S. & Sugawara, K. 2009. Adsorption behavior of fluoride ions using a titanium hydroxidederived adsorbent. Desalination, 249(1), 323-330.
24
Yaşyerli, S., Ar, İ., Doğu, G. & Doğu, T. 2002. Removal of hydrogen sulfide by clinoptilolite in a fixed bed adsorber. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 41(9), 785-792.
25
Yu, G. H., Xu, X. J. & He, P. J. 2007. Isolates identification and characteristics of microorganisms in biotrickling filter and biofilter system treating H2S and NH3. Journal of Environmental Sciences, 19(7), 859-863.
26
ORIGINAL_ARTICLE
ارزیابی عملکرد هیدرولیکی یک نوع میکروتوربین آبی عمود محور برای استفاده در شبکه آبرسانی فشار متوسط
یکی از قدیمیترین روشهای تولید انرژی الکتریکی، استفاده از انرژی نهفته در آب جاری است که برای دستیابی به این هدف از یک توربین آبی استفاده میشود. این انرژی یکی از مهمترین منابع انرژی تجدیدپذیر محسوب میشود که در سالهای اخیر توجه بسیاری از پژوهشگران را بهخود جلب کرده است. در این پژوهش به ارزیابی آزمایشگاهی عملکرد هیدرولیکی یک نوع میکروتوربین آبی برای تبدیل فشار اضافی موجود در شبکههای آبرسانی فشار متوسط به انرژی الکتریکی قابلاستفاده برای حسگرها و یا تجهیزاتی مانند فلومترها، فشارسنجها و سیستمهای نشتیاب که بهمنظور مدیریت مصرف انرژی و هوشمندسازی شبکههای آبرسانی استفاده میشوند، پرداخته شد. برای این منظور طی سه سناریوی مختلف، تأثیر پارامترهایی مانند دبی، فشار و زوایای مختلف صفحه هدایتکننده جریان بر روی عملکرد میکروتوربین و میزان افت فشار بررسی شد. نتایج نشان داد، بیشترین توان خروجی میکروتوربین 01/59 وات و میزان افت فشار 71/9 متر آب مربوط به زمانی است که دبی ورودی 61/42 مترمکعب بر ساعت است و بازشدگی صفحه هدایتکننده جریان 20 درجه است. کمترین میزان توان خروجی 8/0 وات و افت فشار 65/4 متر آب نیز برای حالتی است که دبی ورودی برابر با 46 مترمکعب بر ساعت و از صفحه هدایتکننده جریان استفاده نشده است. مقدار ضریب تعیین (R2) برای معادلات توان خروجی میکروتوربین و میزان افت فشار بهترتیب به میزان 92/0 و 99/0 محاسبه شد.
https://www.wwjournal.ir/article_126488_e68d9c503105498d24fc3332462be08c.pdf
2021-03-21
16
26
10.22093/wwj.2020.199431.2914
انرژی الکتریکی
شبکه آبرسانی
فشار مازاد
عملکرد هیدرولیکی
میکروتوربین آبی
حسین
امجدی
amjadi.hosain@ut.ac.ir
1
دانشآموخته کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک بیوسیستم، انرژیهای تجدیدپذیر، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
جابر
سلطانی
jsoltani@ut.ac.ir
2
استادیار، گروه مهندسی آبیاری، سازههای آبی، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
مرتضی
خشهچی
m.khashehchi@ut.ac.ir
3
استادیار، گروه فنی کشاورزی، مهندسی مکانیک بیوسیستم، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
امیر حسین
احمدی حاجی
ahmadihaji.amir18@ut.ac.ir
4
دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آبیاری، سازههای آبی، پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
Ahmadihaji, A.H. 2019. Evaluation of hydraulic performance and extract relations of small water turbines in water supply network. Master's thesis. Irrigation and drainage department. Abouraihan campus. University of Tehran, Tehran, Iran. (In Persian)
1
Amjadi, H. 2019. Design and hydrodynamic simulation of water microturbine for use in medium pressure water supply network. Master's thesis agro-technology department. Abouraihan campus. University of Tehran, Tehran, Iran. (In Persian)
2
Ahmadi, M. & Aalami, H. 2012. Analyzing the status of renewable energy in Iran and the world and investment opportunities, Proceedings of the 2nd National Wind and Solar Energy Conference, 3-4. 2012. Tehran, Iran. (In Persian)
3
Bakhshi, Y. & Roshan, M. 2016. Electricity generation from drinking water transmission line by installing water microturbine for residential homes, case study (Lahijan Azarbayjan water supply transmission line). International Congress on Modern Sustainable Development in Architecture, Urban Development, Civil Engineering and Building Engineering, Center of Industry and Construction, Istanbul, Turkey. (In Persian)
4
Casini, M. 2015. Harvesting energy from in-pipe hydro systems at urban and building scale. International Journal of Smart Grid and Clean Energy, 4, 316-327.
5
Chen, J., Yang, H. X., Liu, C. P., Lau, C. H. & Lo, M. 2013. A novel vertical axis water turbine for power generation from water pipelines. Energy, 54, 184-193.
6
Coelho, B. & Andrade-Campos, A. 2014. Efficiency achievement in water supply systems-a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 30, 59-84.
7
Du, J., Yang, H., Shen, Z., & Chen, J. 2017. Micro hydro power generation from water supply system in high rise buildings using pump as turbines. Energy, 137, 431-440.
8
Fraenkel, P. 1999. Flowing too slowly performance and potential of hydro. Renewable Energy World, 2, 50-54.
9
Ghaisari, M. H. 2011. Energy biogas in waste, Proceedings of the 2nd Iranian Bioenergy Conference, Tehran, Iran. (In Persian)
10
Li, H., Zhou, D., Martinez, J. J., Deng, Z. D., Johnson, K. I. & Westman, M. P. 2019. Design and performance of composite runner blades for ultra low head turbines. Renewable Energy, 132, 1280-1289.
11
Ma, T., Yang, H., Guo, X., Lou, C., Shen, Z., Chen, J., & Du, J. 2018. Development of inline hydroelectric generation system from municipal water pipelines. Energy, 144, 535-548.
12
Mohammadi, A. & Voshtani, M. 2015. Feasibility of installing small hydroelectric power plants on Tehran water supply network, Proceedings of the 2nd Iranian National Conference on Energy and Sustainable Development, Takestan, Qazvin, Iran. (In Persian)
13
Nourbakhsh, A. 2005. Turbomachinery, University of Tehran Publications. Tehran, Iran. (In Persian)
14
Penche, C. 2004. Guide on how to develop a small hydropower plant. European Small Hydropower Association. ESHA Pub., Belgium.
15
Rittmann, B. E. 2008. Opportunities for renewable bioenergy using microorganisms. Biotechnology and Bioengineering, 100(2), 203-212.
16
Saftner, D. A., Hryciw, R. D., Green, R. A., Lynch, J. P. & Michalowski, R. L. 2008. The use of wireless sensors in geotechnical field applications. In Proceedings of the 15th annual Great Lakes geotechnical/geo environmental conference, Indianpolis, Indiana, USA.
17
Samora, I., Manso, P., Franca, M. J., Schleiss, A. J. & Ramos, H. M. 2016. Energy recovery using micro-hydropower technology in water supply systems: the case study of the city of Fribourg. Water, 8(8), 344.
18
Sarkar, P., Sharma, B. & Malik, U. 2014. Energy generation from grey water in high raised buildings: the case of India. Renewable Energy, 69, 284-289.
19
Taebi, A. & Chamani, M. 2018. Urban water distribution networks. Isfahan University of Technology Publications, Isfahan, Iran. (In Persian)
20
Yaakob, O., Ahmed, Y. M., Elbatran, A. & Shabara, H. 2014. A review on micro hydro gravitational vortex power and turbine systems. Journal Technologi, 69, 1-7.
21
Zhou, G., Huang, L., Li, W. & Zhu, Z. 2014. Harvesting ambient environmental energy for wireless sensor networks: a survey. Journal of Sensors, 42(8), 442-462.
22
ORIGINAL_ARTICLE
رتبهبندی روشهای فرهنگسازی مصرف بهینه خانگی آب در کلانشهرها با استفاده از مدل تلفیقی Grey-AHP و Grey-TOPSIS
محدود بودن منابع آب از یک سو و افزایش تقاضای مصارف خانگی آب در اثر رشد جمعیت شهری از سوی دیگر، تأمین آب موردنیاز شهروندان در کلانشهرها را با مشکل مواجه کرده است. بنابراین ضروری است با استفاده از راهکارهای مدیریت و کنترل مصرف، میزان مصارف خانگی آب در کلانشهرها کاهش داده شود. با درک این ضرورت، اصلاح الگوی مصرف آب در کلانشهرها میتواند بهعنوان یکی از مؤثرترین راهکارهای عملیاتی، مدنظر قرار گیرد. نخستین گام در این راستا، فرهنگسازی برای مصرف بهینه آب در میان شهروندان و مشترکان آب شهری است. از جمله کاربردیترین شیوههای فرهنگسازی مصرف بهینه آب در کلانشهرها میتوان به تبلیغات رسانهای، برگزاری دورههای آموزشی برای شهروندان، برگزاری دورههای آموزشی در مدارس، توزیع بروشورهای آموزشی در بین مشترکان آب شهری و استفاده از بیلبوردهای تبلیغاتی اشاره کرد. هدف از انجام این پژوهش، رتبهبندی شیوههای ذکر شده برای تغییر رفتار مصرف آب شهروندان است. ارزیابی و رتبهبندی انجام شده در این پژوهش با استفاده از روش تلفیقی تحلیل سلسله مراتبی خاکستری (Grey-AHP) و روش تاپسیس خاکستری (Grey-TOPSIS) انجام شد. در این پژوهش، کلانشهر مشهد بهعنوان مطالعه موردی پژوهش انتخاب شد. بر اساس نتایج بهدست آمده، تبلیغات رسانهای و استفاده از بیلبوردهای تبلیغاتی مشترکاً بهعنوان مناسبترین شیوههای فرهنگسازی مصرف بهینه آب در شهر مشهد شناخته شدند. شیوههای توزیع بروشورهای آموزشی، آموزش در مدارس و برگزاری دورههای آموزشی برای شهروندان نیز بهترتیب در رتبههای دوم تا چهارم قرار گرفتند. شیوههای فرهنگسازی مصرف بهینه آب که استفاده از آنها سهولت بیشتری دارد، مناسبتر بوده و تأثیر بیشتری بر کاهش مصرف آب دارند.
https://www.wwjournal.ir/article_126470_b21b92b0c936c9e50e3f83841e64d85b.pdf
2021-03-21
27
40
10.22093/wwj.2020.222682.2998
الگوی مصرف
مصارف خانگی آب
مشهد
روش تحلیل سلسله مراتبی خاکستری
روش تاپسیس خاکستری
محسن
کدخدایی
kadkhodaei.mohsen@mail.um.ac.ir
1
دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
AUTHOR
محمدرضا
جعفرزاده
jafarzad@um.ac.ir
2
استاد، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، پژوهشکده آب و محیطزیست، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
LEAD_AUTHOR
علی
عباسی
aabbasi@um.ac.ir
3
استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
AUTHOR
Abbaspoor, F., Jalili Ghazizadeh, M. & Attari, J. 2017. Impacts of targeted subsidy act on urban water consumption in city of Mashhad, Journal of Water and Wastewater, 28(1), 65-73. (In Persian)
1
Alias A. H., Boyle, C. A. & Hassim, S. 2017. Water demand management: a review on the mechanisms to reduce water demand and consumption. International Journal of Civil Engineering and Technology, 8(3), 554-564.
2
Ameri, F. 2017. Statistics of Mashhad 1395, Mashhad Municipality's Deputy for Planning and Human Capital Development, Mashhad. (In Persian)
3
Amiri, M., Darestani Farahani, A. & Mahboob Ghodsi, M. 2016. Multi-criteria decision making, Kian Press, Tehran. (In Persian)
4
Ansari, H. & Salehnia, N. 2014. Evaluation of effective parameters on urban water consumption using gamma test technique. Journal of Water and Wastewater, 1(1), 2-13. (In Persian)
5
Arbues, F., Bolsa, M. A. & Villanua, I. 2015. Which factors determine water saving behaviour? evidence from spanish households. Urban Water Journal, 13(5), 511-520.
6
Atashi, M., Davari, K. & Sharifi, M. B. 2016. Simulation of the integrated appropriation of surface water and underground drinking water in Mashhad, Journal of Water and Wastewater, 26(5), 23-34. (In Persian)
7
Baumann, D. D., Boland, J. J. & Hanemann, W. M. 1998. Urban water demand management and planning, McGraw Hill Professional, New York.
8
Davarpanah, G. 2005. The effects of water-absorbent materials on water supply for tree planting in the semi-arid regions. Journal of Water and Wastewater, 16(1), 62-69. (In Persian)
9
Fallahi, M. A., Ansari, H. & Moghaddas, S. 2012. Evaluating effective factors on household water consumption and forecasting its demand: panel data approach. Journal of Water and Wastewater, 23(4), 78-87. (In Persian)
10
Garcia-Rubio, M. A., Ruiz-Villaverde, A. & Gonzalez-Gomez, F. 2015. Urban water tariffs in Spain: what needs to be done?, Water, 7, 1456-1479.
11
Garcia, X., Ribas, A., Llausas, A. & Sauri, D. 2013. Socio-demographic profiles in suburban developments: implicationsfor water-related attitudes and behaviors along the Mediterranean coast. Applied Geography, 41(5), 46-54.
12
Ghodsipoor, S. H. 2016. Analytic Hierarchy Process (AHP), Amir Kabir University of Technology Publications, Tehran. (In Persian)
13
Ince, M., Yigit, T., & Isik. A. H. 2017. AHP-TOPSIS method for learning object metadata evaluation, International Journal of Information and Education Technology, 7(12), 884-887.
14
Justes, A., Barberan, R. & Farizo, B. A. 2014. Economic valuation of domestic water uses. Science of the Total Environment, 472, 712-718.
15
Kholfi, A. A., Shiri, G. & Poorashraf, Y. 2018. Investigating the consumption pattern of domestic water by segmentation approach for water consumers (case study: domestic water consumers in Ilam city), Journal of Water and Wastewater, 29(2), 59-67. (In Persian)
16
Maleki, F., Eftekhar, H. & Gholamrezaei, S. 2014. Investigating the strategies for institutionalization of optimum and sustainable water consumption culture, 2nd National Conference on Water Crisis, Shahrekord University, Shahrekord. (In Persian)
17
Maleki nasab, A., Abrishamchi, A. & Tajrishi, M. 2007. Assessment of residential water conservation due to using low-flow fixtures, Journal of Water and Wastewater, 18(2), 2-11. (In Persian)
18
Maleki nasab, A., Tabesh, M. & Ghalibaf Sarshoori, M. 2010. Assessment of household water saving due to using water-efficient fixtures and faucets, Iran-Water Resources Research, 6(2), 36-45. (In Persian)
19
Mohammadi, A. & Mowlaei, N. 2010. Applying multi-criteria grey decision making in evaluating the performance of companies. Industrial Management Journal, 2(4), 125-142. (In Persian)
20
Moosavi, S. N., Mohammadi, H. & Soltani, G. 2008. To determine and assess the cost and price elasticity of urban household water use groups with private ownership and rent in the region of Marvdasht, Water Resources Engineering, 1(1), 67-76. (In Persian)
21
Najafzadeh, H. 2016. Study and analysis of international experiences of adaptation to dehydration and drought and the possibility of using these experiences in the climatic and social conditions of the holy city of Mashhad, Master's thesis, Islamic Azad University of Mashhad, Mashhad. (In Persian)
22
Rathnayaka, K., Maheepala, S., Nawarathna, B., George, B., Malano, H. & Arora, M. 2014. Factors affecting the variability of household water use in Melbourne, Australia, Resources, Conservation and Recycling, 92(14), 85-94.
23
Sadeghi, M., Razavi, S. H. & Saberi, N. 2013. Application of grey TOPSIS in preference ordering of action plans in balanced scorecard and strategy map. Informatica, 24(4), 619-635.
24
Saffari, S., Samiei, M. J., Bigham, F., Zeinali, M., Rasooli, M. B. & Fashaei, M. 2009, A look at the culture of water use in pioneering countries, National Conference on Sustainable Development Patterns in Water Management, Mahab Samen Consulting Engineering Company, Mashhad. (In Persian)
25
Shahidi, A., Khashei-Siuki, A. & Zeraatkar, Z. 2019. Investigating effective strategies on drinking water demand management in Birjand city. Journal of Water and Wastewater, 30(1), 130-135. (In Persian)
26
Shan, Y., Yang, L., Perren, K. & Zhang, Y. 2015. Household water consumption: insight from survey in Greece and Poland. Procedia Engineering, 119, 1409-1418.
27
Sobhaninejad, M. & Afshar, A. 2010. Correction of consumption pattern with an emphasis on the role of education. Social-Cultural Knowledge Journal, 2, 155-170. (In Persian)
28
Tabesh, M., Alibariani, E., Motevalian, S. S., Roozbehani, A. & Beygi, S. 2017. Prioritization of water consumption management strategies in water distribution networks using multiple criteria decision making method of fuzzy analytic hierarchy process (case study: Tehran), Amirkabir Journal of Civil Engineering, 49(1), 47-56. (In Persian)
29
Tahamipoor, M. 2017. Economic value, approach for water demand management in industrial use case study: chemical manufacturing industries. Journal of Water and Wastewater, 28(1), 74-83. (In Persian)
30
Wang, W. & Liu, Z. Z. 2007. Contractors selection based on the grey decision model, International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing, Shanghai, China, 5301-5304.
31
Willis, R. M., Stewart, R. A. & Giurco, D. P. 2013. End use water consumption in households: impact of sociodemographic factors and efficient devices. Journal of Cleaner Production, 60(2), 107-115.
32
Yazdandad, H. & Mazloom, B. Z. 2010. Investigating the factors affecting the pattern of water consumption and its optimization in the household (case study: Mashhad city), 3rd National Conference on Operation and Maintenance of Water and Wastewater Systems, Shahid Beheshti University, Tehran. (In Persian)
33
Zebardast, E. 2001. Application of hierarchical analysis process in urban and regional planning. Honarhaye Ziba Publication, 10, 13-21. (In Persian)
34
Zhu, G., Hu, J., Qi, J. Gu, C. & Peng, Y. 2015. An integrated AHP and VIKOR for design concept evaluation based on rough number. Advanced Engineering Informatics, 29(3), 408-418.
35
Zohouri, F. V., Rugg-Gunn, A. J., Fletcher, E. S., Hackett, A. F., Moynihan, P. J. & Mathers, J. C. 2004. Changes in water intake of Northumbrian adolescents 1980 to 2000. British Dental Journal, 196(13), 547-552.
36
ORIGINAL_ARTICLE
حذف فلزات سنگین از آب و پساب با استفاده از جاذبهای نانومتخلخل SBA-15
امروزه تأمین آب بهداشتی یکی از دغدغههای اساسی جامعه جهانی است و فلزات سنگین یکی از مهمترین آلایندههای منابع آب هستند. فلزات سنگین از جمله مس میتوانند به زنجیره غذایی و بدن موجودات زنده وارد شوند و انسان را تحت تأثیر عوارض سمیّت و سرطانزایی قرار دهند. بنابراین در این پژوهش، SBA-15 نانومتخلخل عاملدار شده با گروههای دی و تترا کربوکسیلیک اسید سنتز شدند و برای حذف یونهای مس از محلولهای آبی استفاده شدند. جاذبها با روشهای تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، جذب- واجذب گاز نیتروژن و طیفسنجی FTIR برای بررسی تخلخل و گروههای عاملی سیلیکای مزوپوری شناسایی شدند. اندازهگیری غلظت یونها با روش طیفسنجی جذب اتمی شعلهای انجام شد. پارامترهای مؤثر بر فرایند حذف چون مقدار جاذب، زمان تماس، pH محلول و حضور سایر یونهای فلزی در محیط ارزیابی و بهینه شد. بهترین کارایی حذف بهوسیله جاذبهای SBA-15 عاملدار شده با گروههای دی و تترا کربوکسیلیک اسید، در 5pH> و با مقدار 10 میلیگرم جاذب بعد از 15 دقیقه بهدست آمد. بازیابی مس از جاذبها با 20 میلیلیتر اسید نیتریک 3 مولار انجام شد. دادههای جذب با استفاده از ایزوترمهای لانگمیر و فروندلیچ برای هر دو جاذب تجزیهوتحلیل شدند. بر اساس مدل لانگمیر، ماکسیمم ظرفیت جذب 56/232 و 46/93 میلیگرم مس بهازای هر گرم جاذب و ضرایب همبستگی برابر 857/0 و 968/0 بهترتیب برای SBA-15 عاملدار شده با گروههای دی و تترا کربوکسیلیک اسید بهدست آمد. اما ضرایب همبستگی بهدست آمده از برازش دادهها با استفاده از ایزوترم فروندلیچ برای SBA-15 عاملدار شده با گروههای دی و تترا کربوکسیلیک اسید بهترتیب برابر 991/0 و 972/0 بود که نشاندهنده مطلوب بودن این مدل در تشریح رفتار جذب مس بر روی هر دو جاذب است. در نهایت، حذف مس از نمونههای پساب واقعی انجام شد. نتایج نشان داد که هر دو نانومتخلخل SBA-15 عاملدار شده با گروههای دی و تترا کربوکسیلیک اسید، جاذبهای مناسبی برای حذف یونهای مس است.
https://www.wwjournal.ir/article_126532_1215de91f3104ef2de7f6fb531059ded.pdf
2021-03-21
41
52
10.22093/wwj.2020.219665.2989
SBA-15 عاملدار شده با گروههای دی و تترا کربوکسیلیک اسید
مس
حذف
طیفسنجی جذب اتمی شعلهای
نمونه پساب
مریم
فتاحی
maryamfattahi10@gmail.com
1
کارشناس ارشد، گروه شیمی، دانشکده علوم، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
AUTHOR
لیلا
حاجی آقابابائی
lhajiaghababaei@yahoo.com
2
دانشیار، گروه شیمی، دانشکده علوم، واحد یادگار امام خمینی (ره) شهر ری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
علیرضا
بدیعی
abadiei@khayam.ut.ac.ir
3
استاد، گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
محمد رضا
گنجعلی
ganjali@khayam.ut.ac.ir
4
استاد، مرکز عالی الکتروشیمی، گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
قدسی
محمدی زیارانی
gmohammadi@alzahra.ac.ir
5
استاد، دانشکده شیمی، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران
AUTHOR
Abdollahi Garekand, J., Sepehr, E., Feiziasl, V., Rasouli-Sadaghiani, M. H. & Samadi, A. 2019. Comparison of the efficiency of unmodified and chemically modified low-cost biosorbents in the removal of lead from aqueous solutions. Journal of Water and Wastewater, 30, 1-15. (In Persian)
1
Amarasinghe, B. M. W. P. K. & Williams, R. A. 2007. Tea waste as a low cost adsorbent for the removal of Cu and Pb from wastewater. Chemical Engineering Journal, 132, 299-309.
2
Arab, R., Hajiaghababaei, L., Badiei, A., Karimi, M., Ganjali, M. R. & Mohammadi Ziarani, G. 2019. 8-Hydroxyquinoline grafted nanoporous SBA-15 as a novel solid phase extractor for preconcentration of trace amount of copper. International Journal of Nano Dimension, 10, 340-349.
3
Aydin, H., Bulut, Y. & Yerlikay, C. 2008. Removal of copper (II) from aqueous solution by adsorption onto low-cost adsorbents. Journal of Environmental Management, 87, 37-45.
4
Bahrami, Z., Badiei, A. & Atyabi, F. 2014. Surface functionalization of SBA-15 nanorods for anticancer drug delivery .Chemical Engineering Research and Design, 92, 1296-1303.
5
Bahrami, Z., Badiei, A., Atyabi, F., Darabi, H. R. & Mehravi, B. 2015. Piperazine and its carboxylic acid derivatives-functionalized mesoporous silica as nanocarriers for gemcitabine: adsorption and release study. Materials Science and Engineering C, 49, 66-74.
6
Burba, P. & Willmer, P. G. 1983. Cellulose: a biopolymeric sorbent for heavy-metal traces in waters. Talanta, 30, 381-383.
7
Freundlich, H. M. F. 1906. Over the adsorption in solution. Journal of Physical Chemistry, 57, 385-471.
8
Garcia-Diaz, I., Antonio Lopez, F. & Jose Alguacil, F. 2018. Carbon nanofibers: a new adsorbent for copper removal from wastewater. Metals, 8, 914-927.
9
Habibi, S., Hajiaghababaei, L., Badiei, A., Yadavi, M., Dehghan Abkenar, S., Ganjali, M. R. et al. 2017. Removal of reactive black 5 from water using carboxylic acid-grafted SBA-15 nanorods. Desalination and Water Treatment, 95, 333-341.
10
Hajiaghababaei, L., Abozari, S., Badiei, A., Zarabadi Poor, P., Dehghan Abkenar, S., Ganjali, M. R. et al. 2017. Amino ethyl-functionalized SBA-15: a promising adsorbent for anionic and cationic dyes removal. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 36(1), 97-108.
11
Hajiaghababaei, L., Badiei, A., Shojaan, M., Ganjali, M. R., Ziarani, G. M. & Zarabadi-Poor, P. 2012. A novel method for the simple and simultaneous preconcentration of Pb2+, Cu2+ and Zn2+ ions with aid of diethylenetriamine functionalized SBA-15 nanoporous silica compound. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 92, 1352-1364.
12
Hajiaghababaei, L., Tajmiri, T., Badiei, A., Ganjali, M. R., Khaniani, Y. & Mohammadi Ziarani, G. 2013. Heavy metals determination in water and food samples after preconcentration by a new nanoporous adsorbent. Food Chemistry, 141, 1916-1922.
13
Hajialifard, M., Hajiaghababaei, L., Badiei, A., Yadavi, M., Dehghan Abkenar, S., Ganjali, M. R. et al. 2018. Fluorene functionalized nanoporous SBA-15 as a novel adsorbent for fast and efficient removal of acid dyes. Journal of Applied Chemical Research, 12, 17-29.
14
Kanani, N., Bayat, M., Shemirani, F., Ghasemi, J. B., Bahrami, Z. & Badiei, A. 2018. Synthesis of magnetically modified mesoporous nanoparticles and their application in simultaneous determination of Pb(II), Cd(II) and Cu(II). Research on Chemical Intermediates. 44, 1688-1709.
15
Khan, A. S. & Chow, A. 1986. Sorption of silver, gold and palladium with a polythioether foam. Talanta, 33, 182-184.
16
Kikuchi, Y., Qian, Q., Machida, M. & Tatsumoto, H. 2006. Effect of ZnO loading to activated carbon on Pb (II) adsorption from aqueous solution. Carbon, 44, 195-202.
17
Kimura, M., Yamashita, H. & Komada, J. 1986. Use of green tea as an adsorbent of several metal ions in water. Bunseki Kagaku, 35, 400-405.
18
Kubota, M., Matseemoto, K. & Terada, K. 1987. Preconcentration of silver(I) with 2-mercaptobenzothiazole loaded silica gel. Analytical Science, 3(1), 45-48.
19
Langmuir, I. 1916.The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum. Journal of the American Chemical Society, 38, 2221-2295.
20
Mirabi, A., Shokuhi Rad, A., Divsalar, F. & Karimi Maleh, H. 2017. Application of SBA-15/diphenyl carbazon/SDS nanocomposite as solid phase extractor for simultaneous determination of Cu (II) and Zn (II) ions. Arabian Journal for Science and Engineering, 43, 3547–3556.
21
Neo, Y. P., Ray, S., Easteal, A. J., Nikolaidis, M. G. & Quek, S. Y. 2012. Influence of solution and processing parameters towards the fabrication of electro spun zein fibers with sub-micron diameter. Journal of Food Engineering, 109, 645-651.
22
Pavan Kumar, G. V. S. R., Avinash Malla, K., Yerra, B. & Srinivasa Rao, K. 2019. Removal of Cu(II) using three low-cost adsorbents and prediction of adsorption using artificial neural networks. Applied Water Science, 9, 44
23
Saadat, A., Hajiaghababaei, L., Badiei, A., Ganjali, M. R. & Mohammadi Ziarani, G. 2019. Amino functionalized silica coated Fe3O4 magnetic nanoparticles as a novel adsorbent for removal of Pb2+ and Cd2+. Pollution, 5, 847-857.
24
Salman, M., Rehman, R., Farooq, U., Tahir, A. & Mitu, L. 2020. Biosorptive removal of cadmium(II) and copper(II) using microwave-assisted thiourea-modified sorghum bicolor agrowaste. Journal of Chemistry, 8269643, 11.
25
Shooshtary, H., Hajiaghababaei, L., Badiei, A., Ganjali, M. R. & Mohammadi Ziarani, G. 2018. Efficient removal of Ag+ and Cu2+ using imine-modified/mesoporous silica-coated magnetic nanoparticles. Advances in Environmental Technology,4, 223-231.
26
Taguchi, S., Yai, T., Shimada, Y., Goto, K. & Hara, M. 1983. Simultaneous determination of several trace metals by asv after preconcentration by adsorption as padap complexes on C(18)-bonded glass beads. Talanta, 30, 169-172.
27
Vallet-Regi, M., Balas, F. & Arcos, D. 2007. Mesoporous materials for drug delivery. Angewandte Chemie International Edition, 46, 7548-7558.
28
Zahedniya, M. & Ghazi Tabatabaei, Z. 2018. Investigation of BTEX removal from aqueous solution by single wall carbon nanotubes decorated with ZnO. Journal of Water and Wastewater, 29(2), 1-11. (In Persian)
29
Zhang, B.W., Fischer, K., Bieniek, D. & Kettrup, A. 1994. Synthesis of carboxyl group containing hydrazine-modified polyacrylonitrile fibres and application for the removal of heavy metals. Reactive Polymers, 24, 49-58.
30
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی ایزوترم جذب گرافن اکساید اصلاح شده توسط دندریمرهای آلی برای حذف سم بوتاکلر از محیط آبی
ورود علفکشها به منابع تأمین آب شرب میتواند اثرات مخربی بر سلامت انسان و محیطزیست داشته باشد. بنابراین برای حفظ محیطزیست حذف آنها از محیط آبی امری ضروری است. بنابراین این پژوهش با هدف بررسی ایزوترم جذب گرافن اکساید اصلاح شده توسط دندریمرهای آلی برای حذف سم بوتاکلر از محیط آبی انجام شد. در این پژوهش گرافن اکساید مغناطیسی عاملدار شده به روش جذب پیوندهای کووالانسی تولید و بهعنوان جاذب استفاده شد. مشخصات جاذب سنتز شده توسط FTIR، XRD، SEM و TEM آنالیز شد. همچنین تأثیر پارامترهای pH، زمان تماس، غلظت آلاینده، مقدار جاذب، دما و قابلیت استفاده مجدد بر ظرفیت جذب جاذب بررسی شد و شرایط بهینه تعیین شد. یافتههای جذب بهوسیله مدلهای ایزوترم لانگمیر و فروندلیچ شرح داده شدند. نتایج نشان داد که گرافن اکساید مغناطیسی عاملدار شده بهطور مؤثر سم بوتاکلر را جذب میکند و درصد جذب بهطور قابلتوجهی تحت تأثیر پارامترهای بررسی شده است. با افزایش زمان تا 45 دقیقه، افزایش pH تا مقدار5، افزایش مقدار جاذب تا 3 گرم بر لیتر و غلظت سم بوتاکلر تا 10 میلیگرم در لیتر و افزایش دما تا 25 درجه سلسیوس، مقدار جذب سم بوتاکلر تا 4/95 درصد افزایش یافته است. واجذب سم از دمای 37 تا 50 درجه سلسیوس افزایش یافته است و بعد از 10 بار استفاده مجدد از جاذب، مقدار جذب تنها 5/6 درصد کاهش یافت. جاذب در شرایط بهینه قادر به حذف 3/86 درصد از سم بوتاکلر در نمونه واقعی با انحراف استاندارد 06/6 درصد شد. ایزوترم لانگمیر فرایند جذب را بهخوبی توصیف کرد (99/0=2R). نانوجاذب سنتز شده، یک جاذب کارآمد و توانمند و حساس به گرما برای حذف سم بوتاکلر از محیط آبی است.
https://www.wwjournal.ir/article_127876_c35bb5ab7254a155ceba19e35fddf536.pdf
2021-03-21
53
68
10.22093/wwj.2020.206398.2941
گرافن اکساید
نانوذرات مغناطیسی
دندریمر
بوتاکلر
سها
نزهت
nozhat.s@gmail.com
1
دانشجوی دکترا، گروه علوم محیطزیست، دانشکده منابع طبیعی و محیطزیست،دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
AUTHOR
امیر حسام
حسنی
ahh1346@gmail.com
2
استاد، گروه مهندسی محیطزیست، دانشکده منابع طبیعی و محیطزیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
همایون
احمد پناهی
h.ahmadpanahi@iauctb.ac.ir
3
استاد، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی، تهران، ایران
AUTHOR
الهام
منیری
moniri30003000@yahoo.com
4
دانشیار، گروه شیمی و مهندسی شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ورامین-پیشوا، ورامین، ایران
AUTHOR
مسعود
منوری
m-monavari@srbiau.ac.ir
5
دانشیار، گروه علوم محیطزیست، دانشکده منابع طبیعی و محیطزیست،دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
AUTHOR
Abigail, M. E. A., Samuel, S. M. & Ramalingam, C. 2015. Addressing the environmental impacts of butachlor and the available remediation strategies: a systematic review. International Journal of Environmental Science and Technology, 12(12), 4025-4036.
1
Aghdam, E., Ahmadpanahi, H., Alaei, A., Hassani, A. & Moniri, E. 2016. Synthesis and modification of graphene oxide by chelating ligands to remove cadmium ions from aqueous media. Journal of Marine Science and Technology Research, 10(4), 1-15. (In Persian)
2
Ayazi, Z. & Monsefkhoshhesab, Z. 2017. Preparation and use of graphene oxide to remove reactive red dye 195 and reactive blue 19 from aqueous media. Journal of Applied Research in Chemistry, 10(4), 93-104. (In Persian)
3
Eslami, A. Moheb, A. Mehalian, M. & Khashij, M. 2017. Removal of 4-chlorophenol from synthetic wastewater using graphene oxide nanoparticles. Journal Tollo-E- Behdasht, 15(3), 209-220.(In Persian)
4
Fadaei, A. M. & Sadeghi, M. 2013. Efficacy study on advanced oxidation processes application for pesticides removal from water with emphasis on their cost aspects. Journal of Shahrekord University of Medical Sciences, 15, 80-89. (In Persian)
5
Ghanizade, Gh. Azari, A., Akbari H. & Rezaei Kalantari, R. 2017. Evaluation of the effect of magnetic graphene sheet magnetic nanocomposite on nitrate removal from water by Taguchi method. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences, 25(127), 49-64. (In Persian)
6
Givianrad, M. H., Soleimani, F. & Haghighati, F. 2020. Application of nano-gamma alumina adsorbent for nickel and cobalt removal from mining industry wastewater. Journal of Environmental Science and Technology, 21(12), 41-56. (In Persian)
7
Heidari, A., Tabrizian, M., Ramezani, M. K., Mahdavi, V., Heidari Alizadeh, B. & Faravardeh, L. 2015. Introduction, registration, formulation, techniques of application of chemical pesticides and determination of their allowable limits. Pub. Agricultural Research, Education & Extension Organization (AREEO), Terhan, Iran. (In Persian)
8
Jafarzade, N., Javanshir Khoei, A., Poorbagher, H. & Rezaei, K. 2017. Using physical and biological treatment methods to remove toxins agriculture diazinon and malathion in water. Iranian Journal of Natural Resources,70, 327-336. (In Persian)
9
Khara, H., Salar Amoli, J., Mazloomi, H., Nezami, S. & Zolfi Nejad, K. 2008. Seasonal inspection and measurement of agricultural pesticides) hinozan, machetti and diazinon (in Ashmak river water-east of Gilan). Journal of Biological Sciences, Lahijan Branch, 2, 29-42. (In Persian)
10
Koushkbaghi, S., Jafari, P., Rabiei, J., Irani, M. & Aliabadi, M. 2016. Fabrication of PET/PAN/GO/Fe3O4 nanofibrous membrane for the removal of Pb(II) and Cr(VI) ions. Journal of Chemical Engineering, 301, 42-50.
11
Li, Z., Bai, S., Hou, M., Wang, C. & Wang, Z. 2013. Magnetic graphene nanoparticles for the preconcentration of chloroacetanilide herbicides from water samples prior to determination by GC-ECD. Journal of Analytical Letters, 46(6), 1012-1024.
12
Nafisi bahabadi, M., Dadgar, S., Lakzaei, F., Mohajeri Borazjani, Z. & Abdollahi, R. 2016. Effect of subacute concentrations of botox herbicide on some fish blood parameters (Oncorhynchusmykiss). Iranian Fisheries Scientific Journal, 25, 151-161. (In Persian)
13
Nozhat, S., Hassani, A., Ahmadpanahi, H., Moniri, E. & Monavari, M. 2018. Elimination and absorption of butachlor from water aqueous containing herbicide by modified magnetic graphene oxide. Journal of Desalination and Water Treatment, 136, 273-281.
14
Rice, E. W., Baird, R. B. & Eaton, A. D. 2012. Standard methods for the examination of water and wastewater. Pub. American public health association. USA.
15
Rao, R. A. K., Sing, S., Sing, B. R., Khan, W. & Naqvi, A. H. 2014. Synthsis and characterization of surface modified graphene-zirconium oxide nanocomposite and its possible use for the removal of chlorophenol from aqueous solution. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2(1), 199-210.
16
Vadi, M., Mansoorabad, A. O., Mohammadi, M. & Rostami, N. 2013. Investigation of Langmuir, Freundlich and Temkin adsorption isotherm of tramadol by multi-wall carbon nanotube. Asian Journal of Chemistry, 25(10), 5467.
17
Verma, J. P., Jaiswal, D. K. & Sagar, R. 2014. Pesticide relevance and their microbial degradation: a-state-of-art. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 13(4), 429-466.
18
Wu, Q., Zhao, G., Feng, C., Wang, C. & Wang, Z. 2011. Preparation of a graphene-based magnetic nonocomposite for the extraction of carbamate pesticides from environmental water samples. Journal of Chromatography A,1218(44), 7936-7942.
19
Zhao, G., Song, S., Wang, C. Wu, Q. & Wang, Z. 2011. Determination of triazine herbicides in environmental water samples by high-performance liquid chromatography using graphene-coated magnetic nanoparticles as adsorbent. Analytica Chimica Acta, 708(1-2), 155-159.
20
ORIGINAL_ARTICLE
مدل ترکیبی هوشمند تعیین روش مشارکت عمومی- خصوصی صنعت آب و فاضلاب ایران بر مبنای الگوریتمهای جمعی درختی
دسترسی به آب سالم و دفع بهداشتی فاضلاب از ارکان توسعه هر کشور بوده و ضروری است که این طرحها در کوتاهترین زمان ممکن تکمیل شود. از سوی دیگر با توجه به ظهور انواع روشهای مشارکت عمومی- خصوصی، انتخاب روش مناسب مشارکت، یکی از مسائل مهم بخش آب و فاضلاب بوده و این صنعت همواره نیازمند مدلی برای تصمیمگیری در خصوص نحوه و روش سرمایهگذاری در منطقه و یا طرح خاص بوده است. با توجه به وجود پایگاه داده از اطلاعات پروژههای مشارکتی در بخش آب و فاضلاب، میتوان با استفاده از دادههای بهدست آمده و الگوریتمهای کشف الگو و تصمیمگیری دادهکاوی، مدل سرمایهگذاری و روش مناسب اجرای پروژه را تعیین کرد. در این پژوهش با بهرهگیری از دادههای ۱۷۶ پروژه مشارکتی بخش آب و فاضلاب و استفاده از روش اجرای پروژههای دادهکاوی یعنی فرایند کریسپ، مدل مشارکت عمومی- خصوصی صنعت آب و فاضلاب استخراج شد. پس از تشریح و درک داده، مراحل پاکسازی و حذف دادههای پرت اجرا شده است. در مرحله دستهبندی، با تکنیکهای درختی و یادگیری ماشین، طبقهبندی موفقیت و شکست پروژهها و تحلیلهای لازم انجام و شاخصهای مشارکت عمومی- خصوصی بهترتیب اولویت استخراج شد. بهمنظور اعتبارسنجی و تقسیم دادهها، از روش اعتبارسنجی ضربدری استفاده شد. بر مبنای مدلسازی انجام شده و با در نظر گرفتن انواع روشهای پیشپردازش و دادهکاوی، روش استکینگ با دقت 27/86 درصد، بهعنوان روش مناسب پیشبینی و تعیین نوع قرارداد مشارکت عمومی- خصوصی در اجرای هر پروژه بخش آب و فاضلاب معرفی شد. در بخش پیشپردازش نیز روش ترکیبی Connectivity-based Outlier Factor برای حذف داده پرت و شاخص آنتروپی برای انتخاب ویژگی استفاده شد. با توجه به مدل پیشنهادی، علاوه بر معرفی قالب قراردادی مشارکتی مناسب برای اجرای هر گروه از پروژههای بخش آب و فاضلاب و معرفی قالب قراردادی مناسب در هر استان، میتوان میزان موفقیت هر طرح را در هر یک از قالبهای قراردادی پیشبینی و تأثیر بهبود هر یک از شاخصها را در افزایش موفقیت پروژه بررسی کرد.
https://www.wwjournal.ir/article_128011_9f3c8ea4714120f7b8524bb2c9d455dc.pdf
2021-03-21
69
90
10.22093/wwj.2020.211331.2970
صنعت آب و فاضلاب
مشارکت عمومی- خصوصی
دادهکاوی
پیشبینی
برونسپاری
ملیحه
اسکندری
eskandary@nww.ir
1
دکترای مدیریت فناوری اطلاعات، گروه مدیریت صنعتی، دانشکده مدیریت و حسابداری، دانشگاه علامه طباطبائی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
محمدتقی
تقویفرد
dr.taghavifard@gmail.com
2
دانشیار، گروه مدیریت صنعتی، دانشکده مدیریت و حسابداری، دانشگاه علامه طباطبائی، تهران، ایران
AUTHOR
ایمان
رئیسی وانانی
imanraeesi@atu.ac.ir
3
استادیار، گروه مدیریت صنعتی، دانشکده مدیریت و حسابداری، دانشگاه علامه طباطبائی، تهران، ایران
AUTHOR
سید سروش
قاضی نوری
ghazinoori@atu.ac.ir
4
استادیار، گروه مدیریت صنعتی، دانشکده مدیریت و حسابداری، دانشگاه علامه طباطبائی، تهران، ایران
AUTHOR
Akintoye, A., Hardcastle, C., Beck, M., Chinyio, E. & Asenova, D. 2003. Achieving best value in private finance initiative project procurement. Construction Management and Economics, 21, 461-470.
1
Al-Radaideh, Q. A. & Al Nagi, E. 2012. Using data mining techniques to build a classification model for predicting employees performance. International Journal of Advanced Computer Science and Applications, 3(2), 144-151.
2
Alegre, H. & Association, I. W. 2006. Performance indicators for water supply services, IWA publishing. London, UK.
3
Ali, M. & Qamar, A. M. 2013. Data analysis, quality indexing and prediction of water quality for the management of rawal watershed in Pakistan. 8th International Conference on Digital Information Management (ICDIM 2013), Islamabad, Pakistan, IEEE, 108-113.
4
Azhar, S. A. S., Johar, H., Baki, S. R. M. S. & Tahir, N. M. 2013. Optimization of water quality monitoring based on fuzzy algorithms. IEEE Conference on Systems, Process and Control (ICSPC, 2013), IEEE, 283-288.
5
Beikzadeh, M. R., Phon-Amnuaisuk, S. & Delavari, N. 2008. Data mining application in higher learning institutions. Informatics in Education-An International Journal, 7(1), 31-54.
6
Böhl, C. G. P. 2007. Development of a knowledge based decision support system for private sector participation in water and sanitation utilities, Oldenbourg Industrieverlag, Munichen, Germany.
7
Chen, W. S. & Du, Y. K. 2009. Using neural networks and data mining techniques for the financial distress prediction model. Expert Systems with Applications, 36, 4075-4086.
8
Cheng, H., Lu, Y. C. & Sheu, C. 2009. An ontology-based business intelligence application in a financial knowledge management system. Expert Systems with Applications, 36, 3614-3622.
9
Company, N. W. A. W. 2009. National wastewater financing and investment strategy. Ministry of Energy, Tehran, Iran. (In Persian)
10
Cui, C., Liu, Y., Hope, A. & Wang, J. 2018. Review of studies on the public–private partnerships (PPP) for infrastructure projects. International Journal of Project Management, 36, 773-794.
11
Delmon, J. 2015. Creating a framework for public-private partnership programs: a practical guide for decision-makers, World Bank, Washington, DC, USA.
12
Freund, Y. & Schapire, R. E. 1995. A desicion-theoretic generalization of on-line learning and an application to boosting. European Conference on Computational Learning Theory, Bertinoro, Italy, Springer, 23-37.
13
Golabchi, M. & Nourzaei, E. A. 2015. Selecting the best PPP method in rail projects by using AHP methods. Journal of Transportation Engineering, 6(3), 523-537. (In Persian)
14
Hall, D., Lobina, E. & Motte, R. D. L. 2005. Public resistance to privatisation in water and energy. Development in Practice, 15, 286-301.
15
Hodge, G. A., Greve, C. & Boardman, A. 2010. International handbook on public–private partnerships, Edward Elgar Publishing, UK.
16
Jenabi, G. & Mirroshandel, S. A. 2014. Using data mining techniques for improving customer relationship management. European Online Journal of Natural and Social Sciences: Proceedings, 2, 3143-3149.
17
Kirimi, J. M. & Moturi, C. A. 2016. Application of data mining classification in employee performance prediction. International Journal of Computer Applications, 146, 28-35.
18
Lavrač, N., Bohanec, M., Pur, A., Cestnik, B., Debeljak, M. & Kobler, A. 2007. Data mining and visualization for decision support and modeling of public health-care resources. Journal of Biomedical Informatics, 40, 438-447.
19
Li, B., Akintoye, A., Edwards, P. J. & Hardcastle, C. 2005. Critical success factors for PPP/PFI projects in the UK construction industry. Construction Management and Economics, 23, 459-471.
20
Li, X., Zhu, Z. & Pan, X. 2010. Knowledge cultivating for intelligent decision making in small & middle businesses. Procedia Computer Science, 1, 2479-2488.
21
Marzouk, M. & Fayez, E. 2018. Public private partnership projects: concessionaire performance measurement. Journal of Al Azhar University Engineering Sector, 13, 466-480.
22
Mcquaid, R. W. & Scherrer, W. 2010. Changing reasons for public–private partnerships (PPPs). Public Money and Management, 30, 27-34.
23
Mutula, S. M. & Van Brakel, P. 2006. E-readiness of SMEs in the ICT sector in Botswana with respect to information access. The Electronic Library, 24, 402-417.
24
Ogwueleka, T. C. & Ogwueleka, F. N. 2010. Data mining application in predicting Cryptosporidium spp. oocysts and Giardia spp. cysts concentrations in rivers. Journal of Engineering Science and Technology, 5, 342-349.
25
Qiao, L., Wang, S. Q., Tiong, R. L. & Chan, T. S. 2001. Framework for critical success factors of BOT projects in China. The Journal of Structured Finance, 7, 53-61.
26
Qiu, Y., Li, J., Huang, X. & Shi, H. 2018. A feasible data-driven mining system to optimize wastewater treatment process design and operation. Water, 10, 1342.
27
Ribeiro, D., Sanfins, A. & Belo, O. 2013. Wastewater treatment plant performance prediction with support vector machines. Industrial Conference on Data Mining, 2013. Springer, 99-111.
28
Rokach, L. 2010. Ensemble-based classifiers. Artificial Intelligence Review, 33, 1-39.
29
Sachs, T., Tiong, R. & Qing Wang, S. 2007. Analysis of political risks and opportunities in public private partnerships (PPP) in China and selected Asian countries: survey results. Chinese Management Studies, 1, 126-148.
30
Salman, A. F., Skibniewski, M. J. & Basha, I. 2007. BOT viability model for large-scale infrastructure projects. Journal of Construction Engineering and Management, 133, 50-63.
31
Sun, J., Wang, R., Wang, X., Yang, H. & Ping, J. 2014. Spatial cluster analysis of bursting pipes in water supply networks. Procedia Engineering, 70, 1610-1618.
32
Wen, Y. Y., Huang, W. M., Wu, J., Chen, Y. & Song, J. Q. 2013. Water consumption analysis system based on data mining. Applied Mechanics and Materials, 241-244, 1093-1097.
33
Yu, I., Kim, K., Jung, Y. & Chin, S. 2007. Comparable performance measurement system for construction companies. Journal of Management in Engineering, 23, 131-139.
34
Yuan, J., Skibniewski, M. J., Li, Q. & Zheng, L. 2009. Performance objectives selection model in public-private partnership projects based on the perspective of stakeholders. Journal of Management in Engineering, 26, 89-104.
35
Yuan, J., Wang, C., Skibniewski, M. J. & Li, Q. 2011. Developing key performance indicators for public-private partnership projects: questionnaire survey and analysis. Journal of Management in Engineering, 28, 252-264.
36
Zhang, X. 2005. Critical success factors for public–private partnerships in infrastructure development. Journal of Construction Engineering and Management, 131, 3-14.
37
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل عدمقطعیت و حساسیت مدل انتقال آلاینده محلول در آبهای زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت قزوین)
مدلسازی کیفی آبهای زیرزمینی ابزاری مفید برای شناسایی چگونگی انتقال آلایندهها در محیط متخلخل آبخوان است. این مدلها شامل پارامترهای متعددی هستند که اغلب بر اساس پژوهشهای قبلی یا قضاوت کارشناسی برآورد میشوند یا در بهترین شرایط بر اساس اندازهگیریهای محدود میدانی برآورد میشوند. در نتیجه دادههای ورودی به مدلهای شبیهسازی، دقیق نبوده و همراه با خطا هستند که این خطاها باعث به وجود آمدن عدمقطعیت در نتایج مدل شبیهسازی میشود. هدف این پژوهش تحلیل عدمقطعیت و تحلیل حساسیت پارامترهای مدل جریان و مدل انتقال آلاینده محلول در آب زیرزمینی و تعیین پارامترهای حساس بر انتقال آلاینده بود. بهاین منظور ابتدا با استفاده از مدل فرضی و تحلیل حساسیت به دو روش موضعی و جامع، پارامترهای حساس بر انتقال آلاینده تعیین شد. پارامترهای مؤثر بر حداکثر غلظت آلاینده محلول از تحلیل حساسیت موضعی بهترتیب هدایت هیدرولیکی، ضریب کاهشی، تخلخل، ضریب توزیع و ضریب پخشیدگی و پارامترهای مؤثر بر زمان رسیدن به حداکثر غلظت بهترتیب هدایت هیدرولیکی، ضریب توزیع، تخلخل، ضریب پخشیدگی و ضریب کاهشی بودند. پارامترهای مؤثر بر حداکثر غلظت آلاینده محلول با توجه به نتایج تحلیل حساسیت جامع نیز بهترتیب هدایت هیدرولیکی، ضریب کاهشی، تخلخل، ضریب پخشیدگی و ضریب توزیع و پارامترهای مؤثر بر زمان رسیدن به حداکثر غلظت بهترتیب هدایت هیدرولیکی، ضریب توزیع، ضریب پخشیدگی، ضریب کاهشی (یا نرخ زوال) و تخلخل بودند. سپس مدلسازی جریان با مدل MODFLOW و مدلسازی انتقال آلایندهها با مدل MT3DMS آب زیرزمینی منطقه بررسی شده (دشت قزوین) بر اساس اطلاعات کیفی مربوط به یونهای کلراید و نیترات انجام شد و با استفاده از پارامترهای مدل، تولید متغیرهای تصادفی به روش مونتکارلو که مناسب برای توابع پیچیده است، انجام شد. برای بیان تحلیل عدمقطعیت نمودارها تابع توزیع تجمعی مکمل CCDF غلظت کلراید و نیترات محاسبه و رسم شده است. با توجه به این نمودار تغییرات غلظت کلراید با احتمال 5 درصد برابر با 5/205 میلیگرم در لیتر، با احتمال 50 درصد برابر با 5/196 میلیگرم در لیتر، احتمال 95 درصد برابر با 4/185 میلیگرم در لیتر است. همچنین با توجه به نمودار CCDF نیترات، تغییرات غلظت نیترات با احتمال 5، 50 و 95 درصد بهترتیب برابر 56، 125/54 و 5/51 میلیگرم در لیتر حاصل شد. نتایج دو روش تحلیل حساسیت موضعی و جامع شبیه هم هستند. شایان ذکر است که این نتیجه مربوط به مدل فرضی است و ممکن است در شرایط دیگر نتایج متفاوتی حاصل شود.
https://www.wwjournal.ir/article_128007_29f2308c5e590057d9e456980a2d6aea.pdf
2021-03-21
91
105
10.22093/wwj.2020.229174.3016
آلودگی آب زیرزمینی
تحلیل عدمقطعیت
تحلیل حساسیت
شبیهسازی مونتکارلو
ناهید سادات
جعفری
nahid4225205@gmail.com
1
دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیطزیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
AUTHOR
سعید
علیمحمدی
saeed.alimohammadi@gmail.com
2
دانشیار، گروه مهندسی منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیطزیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
Abkhan Consulting Engineers Company. 2013. Studies on updating the water resources balance report of Namak Lake catchment area, water balance report of Qazvin plain. Tehran Regional Water Company, Ministry of Energy, Tehran, Iran. (In Persian)
1
Behrouz, M. 2018. Uncertainty and sensitivity analysis of flood control levees design considering evidence theory. PhD Thesis, Shahid Beheshti University. Tehran, Iran. (In Persian)
2
Epstein, B. 1948. Some application of the Mellin transform in statistics, Annals of Mathematical Statistics, 19, 370-379.
3
Gelhar, L. W., Mantoglou, A., Welty, C. & Rehfeldt, K. R. 1985. EPRI report EA-4190, Elut. Power Res. Inst. California, Water Resource Research, 28, 1955-1974.
4
Gorelick, S. M. 1983. A review of distributed parameter groundwater management modeling methods. Water Resources Research, 19, 305-319.
5
Helton, J. C. 1993. Uncertainty and sensitivity analysis techniques for use in performance assessment for radioactive waste disposal. Reliability Engineering & System Safety, 42, 327-367.
6
Mays, L. W. & Tung, Y. K. 1992. Hydrosystems Engineering & Management. McGraw Hill. USA.
7
McDonald, M. G. & Harbaugh, A. W. 2003. The history of MODFLOW. Groundwater, 41(2), 280-283.
8
Rojas, R., Feyen, L. & Dassargues, A. 2008. Conceptual model uncertainty in groundwater modeling: combining generalized likelihood uncertainty estimation and Bayesian model averaging. Water Resources Research, 44, W12418.
9
Tung, Y. K. & Yen, B. C. 2005. Hydrosystems engineering uncertainty analysis, McGraw-Hill, New York.
10
Park, C. S. 1987. The Mellin transform in probabilistic cash flow modeling. The Engineering Economist, 32(2), 115-134.
11
Zheng, CH. 1990. A Modular Three-Dimensional Multispecies Transport Model (MT3DMS). S.S. Papadopulos and Associates, Inc. with partial support from the U.S. Environmental Protection Agency (USEPA). USA.
12
Zheng, Ch., Bennett, G. D. 2002. Applied Contaminant Transport Modeling. 2nd Edition. Wiley Interscience.
13
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی عوامل تشکیل رسوب در شبکه توزیع آب شرب شهر سوق و رابطه آن با خواص آب
با توجه به افزایش مصرف آب شرب در جهان، تلاش برای بهکارگیری راهکارهای جدید برای دست یافتن به مقدار مناسب آب با کیفیت مطلوب لازم است. یکی از مسائل عمدهای که اکثر صنایع از جمله صنعت آب با آن مواجهاند، خورندگی و رسوبگذاری است. این پژوهش بهمنظور بررسی عوامل رسوبگذاری و خورندگی منابع تأمین و توزیع آب شرب شهر سوق در استان کهگیلویه و بویراحمد انجام شد. در این پژوهش با استفاده از شاخصهای لانژلیه، رایزنر، پوکوریوس و تهاجمی بهصورت مطالعه توصیفی بهمنظور تعیین پتانسیل خوردگی و رسوبگذاری آب شبکه آبرسانی، اطلاعات شیمیایی و فیزیکوشیمیایی 84 نمونه آب مربوط به چاههای تغذیه، مخازن آب و شبکه آبرسانی اختصاصی این منطقه استفاده شدند. نمونهها بین سالهای 1386 تا 1395 توسط شرکت آب و فاضلاب شهری استان جمعآوری و آنالیز شدند. با توجه به این اطلاعات، اندیسهای لانژلیه، رایزنر، پوکوریوس و تهاجمی برای این نمونهها محاسبه شد و یافتههای بهدست آمده از بهکارگیری شاخصهای فوق نشان داد که متوسط شاخصها بهترتیب 63/0±598/0 خوردگی کم تا متوسط، 797/0± 470/8 خوردگی کم تا متوسط، 286/0±472/7 خوردگی کم تا متوسط و 227/0± 015/12 تهاجمی ملایم یا خوردگی خیلی کم بود. منابع تأمین آب منطقه بررسی شده دارای خوردگیکم تا متوسط بودند و اندکی تمایل به ایجاد رسوب پوسته تخممرغی داشتند. آب شرب شهر سوق در مسیر انتقال آب شرب مشترک شهر دهدشت و سوق در فاصله 17 کیلومتری از محل منابع تأمین آب مشترک (چاها) از مخزن ذخیره تپه سپاه (مشترک شهر دهدشت و سوق) مجزا شده و به فاصله 15 کیلومتر توسط خط انتقال و ایستگاه پمپاژ آب بهسمت شهر سوق هدایت میشود. میانگین مقدار شاخصهای خورندگی و رسوبگذاری شبکه اختصاصی تأمین و توزیع آب شهر سوق (لانزلیه، رایزنر، پوکوریس وتهاجمی) بهترتیب 63/.، 8/6، 28/7 و 8/12 بهدست آمد که تمایل به رسوب، بهطور متوسط تمایل به تهنشست CaCO3، غیرتهاجمی است. علیرغم این واقعیت که pH متوسط منابع تأمین آب مشترک هر دو شهر 78/7 بود. در فصل تابستان pH آب شبکه اختصاصی شهر سوق به 5/8 افزایش یافت. مقدار و میانگین مقدار شاخصهای خورندگی و رسوبگذاری شبکه اختصاصی آبرسانی شهر سوق در فصل گرم سال نشان میدهد که آب این شبکه تمایل به رسوب دارد. بر اساس یافتههای این بررسی میانگین دمای آب شبکه آبرسانی اختصاصی در این 15 کیلومتر انتقالی که شامل خط انتقال و مخازن ذخیره فلزی روکار هستند، حدود10 درجه سلسیوس افزایش دما داشته است. این افزایش دما ناشی از دمای محیط بیش از 48 درجه سلسیوس و گرم شدن آب در مخازن ذخیره فلزی و خط انتقال فولادی روکار در اجزای شبکه آبرسانی آب اختصاصی شهر سوق هستند که این تغییر فیزیکی آب یا دما عامل اصلی تشکیل رسوب است.
https://www.wwjournal.ir/article_128071_1d01c88edcfd877d7ceee71074fffd84.pdf
2021-03-21
106
124
10.22093/wwj.2020.223858.3004
رسوب
دما
شبکه توزیع
شاخص اشباع لانژلیه
رایزنر
پوکوریس
عبدالحسین
صالحی سروک
salehi_abfa83@yahoo.com
1
دانشجوی دکترا، گروه آلودگی محیطزیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد، یزد، ایران
AUTHOR
علی
المدرسی
almodaresi@iauyazd.ac.ir
2
دانشیار، گروه سنجش از دور و GIS، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد، یزد، ایران
AUTHOR
سید ابوالقاسم
میر حسینی
mirhosseinid@yahoo.com
3
استادیار، گروه آلودگی محیطزیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد، یزد، ایران
LEAD_AUTHOR
مسعود
شیشه بر
shishehbor47@gmail.com
4
دانشیار، گروه شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد، یزد، ایران
AUTHOR
علی اکبر
جمالی
jamhek@yahoo.com
5
دانشیار، گروه سنجش از دور- GIS و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد میبد، میبد، ایران
AUTHOR
عبدالحسین
کنگازیان
abdolhoseinkangazian1345@gmail.com
6
استادیار، گروه زمینشناسی، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران
AUTHOR
Alonso-Zarza, A. M. & Tanner, L. H. 2009. Carbonates in continental settings: facies, environments and processes, Elsevier. Pub., Amesterdam, The Netherlands.
1
Barikbin, B., Khodadadi, M., Khara-Shadizadeh, M. & Azizi, M. 2005. An investigation of corrosion and sediment of Birjand drinking water resources. 8th National Conference on Environmental Health Tehran. Tehran University of Medical Sciences. Tehran, Iran. (In Persian)
2
Blokker, E., Vreeburg, J., Schaap, P. & Van Dijk, J. 2010. The self-cleaning velocity in practice. 12th Annual Conference on Water Distribution Systems Analysis (WDSA), Tucson, Arizona, USA.
3
Chen, J., Zhang, D. D., Wang, S., Xiao, T. & Huang, R. 2004. Factors controlling tufa deposition in natural waters at waterfall sites. Sedimentary Geology, 166, 353-366.
4
Esmaeili, L. 2007. Calcium carbonate deposition in transmission lines and drinking water distribution networks of maku thin complex. 9th National Conference on Environmental Health. Isfahan University of Medical Sciences. Isfahan, Iran. (In Persian)
5
Kerri, K. D. 1992. Operation of wastewater treatment plants: a field study training program, American Water Works Association Pub., Denver, USA.
6
Kitano, Y. 1962. A study of the polymorphic formation of calcium carbonate in thermal springs with an emphasis on the effect of temperature. Bulletin of the Chemical Society of Japan, 35, 1980-1985.
7
Kurdi, M., Ferdows, M. S. & Maghsoudi, A. 2015. Sensitivity of corrosion and scaling indices based on ions; case study Iran. Water Quality, Exposure and Health, 7, 363-372.
8
Kheradmand, Z. 2013. An investigation of the cause of sedimentation, its problems and ways of coping research, Project of Islamic Azad University of Quchan Branch, Quchan, Iran. (In Persian)
9
Maeng, M., Hyun, I., Choi, S. & Dockko, S. 2015. Effects of rainfall characteristics on corrosion indices in Korean river basins. Desalination and Water Treatment, 54, 1233-1241.
10
Moore, G. W. 1956. Aragonite speleothems as indicators of paleotemperature. American Journal of Science, 254, 746-753.
11
Monzavi, M, T. 2013. Urban water supply. University of Tehran Publications, Tehran, Iran. (In Persian)
12
Nikpour, B., Yousefi, Z., Mortazavi, M. S. & Noshadi, M. 2007. Survey on corrosion and sedimentation potential in drinking water system of Behshar city. 9th National Conference on Environmental Health. Isfahan University of Medical Sciences. Isfahan, Iran. (In Persian)
13
Onsoarinezad, A. & Khanjani, M. J. 2012. Optimization of sensor placement to detect contamination in water distribution systems. 1st International Conference on Natrava Concrete Drinking Water Reservoirs, Rasht. Water and Wastewater Company of Golestan Province. Gorgan, Iran. (In Persian)
14
WHO, 1993. Guidelines for drinking-water quality, World Health Organization, USA.
15
Pishnamazi, S. 1998. The water and it’s corrosion in industry with analysis of corroded samples. Arkan Publishing, Isfahan, Iran. (In Persian)
16
Pothof, I. & Blokker, E. 2012. Dynamic hydraulic models to study sedimentation in drinking water networks in detail. Drinking Water Engineering and Science, 5, 87-92.
17
Poulin, A., Mailhot, A., Grondin, P., Delorme, L., Periche, N. & Villeneuve, J. P. 2008. Heuristic approach for operational response to drinking water contamination. Journal of Water Resources Planning and Management, 134, 457-465.
18
Rossum, J. R. & Merrill, D. T. 1983. An evaluation of the calcium carbonate saturation indexes. Journal‐American Water Works Association, 75, 95-100.
19
Siegel, F. R. 1965. Aspects of calcium carbonate deposition in great onyx cave, Kentucky. Sedimentology, 4, 285-299.
20
Salehi Servak, A. 2020. The investigation of sediment formation factors in drinking water distribution networks and its relationship with water properties and pollution, provision of technical and economic solutions to remove it and reduce the likelihood of re-sediment formation Souk city drinking water (case study). PhD Thesis, Yazd Branch Azad University. (In Persian)
21
Tavanpour, N. & Sefolla, A. 2012. Study of sedimentation potential in drinking water pipes (case study of Shiraz water network). MSc. Thesis, Shiraz University, Faculty of Agriculture and Natural. Shiraz, Iran.
22
(In Persian)
23
Treatment, W. 1995. Principles and practices of water supply operations. American Water Works Association Pub., Denver, USA.
24
ORIGINAL_ARTICLE
تعیین مشخصات منبع آلودگی در شبکههای توزیع آب با استفاده از الگوریتم ژنتیک
آلوده شدن آب آشامیدنی بهعنوان یک تهدید برای امنیت آب در سراسر جهان شناخته میشود. در شبکههای توزیع آب، آلودگی پس از ورود به شبکه بهسرعت گسترش یافته و خطرات بهداشتی و جانی برای جامعه ایجاد میکند. با استفاده از مجموعهای از حسگرها که غلظت کلر یا هر ماده شیمیایی دیگر را گزارش دهند، میتوان مشاهدات مفیدی برای تشخیص، شناسایی و مدیریت آلودگی ارائه داد. از جمله بر اساس این مشاهدات میتوان محل، زمان و غلظت آلودگی ورودی به شبکه را تعیین و به تصمیمگیرندگان اعلام کرد. در این پژوهش برای حل مسئله تعیین مشخصات منبع آلودگی، از یک رویکرد شبیهسازی-بهینهسازی استفاده میشود که در آن نرمافزار شبیهسازی شبکههای آب تحت فشار EPANET بهعنوان شبیهساز و الگوریتم ژنتیک بهعنوان بهینهساز بهکار رفته است. مدل توسعهیافته در این پژوهش، بر روی EPANET Example 3 اجرا شد. در مدلسازی شبکههای توزیع آب از اطلاعاتی بهعنوان دادههای ورودی استفاده شد که میتوانند سبب بروز خطا در شبیهسازی مدل شوند. زبری لولهها و نرخ زوال کلر ازجمله این ورودیها هستند. مدل برای پیدا کردن مکان، زمان و غلظت آلودگی ورودی اجرا شده و تأثیر زبری لولهها و نرخ زوال کلر بر جوابهای مدل بررسی شده است. سناریوی ورود آلودگی بر روی شبکه اعمال شده و مدل ارائه شده در پیدا کردن مکان و زمان آلودگی کاملاً دقیق است. با افزایش متغیرها، مدل مکان و زمان ورود آلودگی را بهدرستی ارزیابی کرده، اما در ارزیابی غلظت آلودگی دقت کامل را ندارد و غلظت آلودگی با انحراف از معیار 1/8%-8/4%=σ محاسبه میشود.
https://www.wwjournal.ir/article_128070_ac219072a2a4b0d2209006a9932f98af.pdf
2021-03-21
125
135
10.22093/wwj.2020.206667.2942
آلودگی
شبکههای توزیع آب
الگوریتم ژنتیک
تحلیل هیدرولیکی
زبری لولهها
نرخ زوال کلر
سجاد
خلیلی
khalili.sajad@ut.ac.ir
1
دانشآموخته کارشناسی ارشد مهندسی عمران- آب، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
مسعود
تابش
mtabesh@ut.ac.ir
2
استاد، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
الهام
قائمی
ghaemi.elham@ut.ac.ir
3
دانشجوی دکترای، مهندسی عمران محیطزیست، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
AUTHOR
Aral, M., Guan, J. & Morris, L. M. 2001. Identification of contaminant source location and release history in aquifers. Journal of Hydrologic Engineering, 6(3), 225-34.
1
Cristo, C. D. & Leopardi. A. 2008. Uncertainty Effects on Pollution Source Location in Water Networks, 8th Annual Water Distribution Systems Analysis Symposium, Cincinnati, Ohio, USA, 1-10.
2
EPAUS. 2003. Framework for cumulative risk assessment. Washington, DC: US Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, USA.
3
https://www.epa.gov/sites/production/files/2014-11/documents/frmwrk_cum_risk_assmnt.pdf
4
Goldberg, D. E. & Holland, J. H. 1988. Genetic algorithms and machine learning, Machine Learning, 3(2),
5
Holland, J. H. 1975. Adaptation in natural and artificial systems, MIT Press. USA.
6
Hosseinifard, S. M., Aroon, M. A. & Dahrazma, B. 2020. Application of PVDF/HDTMA-modified clinoptilolite nanocomposite membranes in removal of reactive dye from aqueous solution. Separation and Purification Technology, 251, 117294.
7
Hu, C., Zhao, J., Yan, X., Zeng, D. & Guo, S. 2015. A mapreduce based parallel niche genetic algorithm for contaminant source identification in water distribution network, Ad Hoc Networks, 35, 116-26.
8
Kumar, J., Brill, E. D., Mahinthakumar, G. & Ranjithan, S. R. 2012. Contaminant source characterization in water distribution systems using binary signals, Journal of Hydroinformatics, 14(3), 585-602.
9
Liu, L., Zechman, E. M., Mahinthakumar, G. & Ranjithan, S. R. 2012. Identifying contaminant sources for water distribution systems using a hybrid method. Civil Engineering and Environmental Systems, 29(2), 123-136.
10
Pasha, M. K. & Lansey, K. 2011. Effect of parameter uncertainty on water distribution systems model prediction, World Environmental and Water Resources Congress: Bearing Knowledge for Sustainability, Palm Springs, California, USA, 68-78.
11
Pérez, R Sanz, G., Cugueró, M. À., Blesa, J. & Cugueró, J. 2015. Parameter uncertainty modelling in water distribution network models. Procedia Engineering, 119, 583-592.
12
Preis, A. & Ostfeld, A. 2011. Hydraulic uncertainty inclusion in water distribution systems contamination source identification. Urban Water Journal, 8(5), 267-277.
13
Preis, A., Ostfeld, A. & Perelman, L. 2007. Contamination source detection with fuzzy sensors data, World Environmental and Water Resources Congress: Restoring Our Natural Habitat, Tampa, Florida, USA, 1-13.
14
Rossman, L. A. 2000. EPANET 2 user's manual, water supply and water resources division, National Risk Management Research Laboratory, US Environmental Protection Agency, Cincinnati, Ohio, USA.
15
Shirzad, A., Tabesh, M., Farmani, R. & Mohammadi, M. 2013. Pressure-discharge relations with application to head-driven simulation of water distribution networks. Journal of Water Resources Planning and Management, 139(6), 660-70.
16
Tabesh, M. 2016. Advanced modeling of water distribution networks. University of Tehran press, Tehran, Iran. 585p. (In Persian)
17
Tabesh, M., Shirzad, A., Arefkhani, V. & Mani, A. 2014. A comparative study between the modified and available demand driven based models for head driven analysis of water distribution networks. Urban Water Journal, 11(3), 221-30.
18
Tabesh, M., Tanyimboh, T. T. & Burrows, R. 2002. Head-driven simulation of water supply networks, International Journal of Engineering Transactions A: Basics, 15(1), 11-22.
19
Vankayala, P., Sankarasubramanian, A., Ranjithan, S. R. & Mahinthakumar, G. 2009. Contaminant source identification in water distribution networks under conditions of demand uncertainty. Environmental Forensics, 10(3), 253-63.
20
Vrachimis, S. G., Lifshitz, R., Eliades, D. G., Polycarpou, M. M. & Ostfeld, A. 2020. Active contamination detection in water-distribution systems. Journal of Water Resources Planning and Management, ASCE, 146(4), 324-335
21
Wagner, J. M., Shamir, U. & Marks, D. H. 1988. Water distribution reliability: analytical methods. Journal ofWater Resources Planning and Management, ASCE, 114(3), 235-275.
22
Xuesong, Y., Jie, S. & Chengyu, H. 2017. Research on contaminant sources identification of uncertainty water demand using genetic algorithm. Cluster Computing, 20(2), 1007-1016.
23
Zafari, M. 2015. Minimization the effects of contaminant emission in water distribution system based on head driven simulation method. MSc. Thesis, University of Tehran, Tehran, Iran. 107p. (In Persian)
24
Zahraie, B. & Hosseini, S. M. 2015. Genetic algorithms and optimization engineering, Gutenberg Pub., 298p. (In Persian)
25
ORIGINAL_ARTICLE
حذف آرسنیک از محلول آبی با استفاده از نانولولههای کربنی تک دیواره اصلاح شده با پلی آلیلآمین هیدروکلرید
آرسنیک موجود در آب یکی از عناصر بسیار سمّی است که اثرات زیانباری بر سلامت انسان و اکوسیستم میگذارد. برای رفع این مشکل، در این پژوهش کامپوزیت نانولولههای کربنی تک دیواره اصلاح شده با پلی آلیلآمین هیدروکلرید (PAH/Ox-SWCNT) سنتز شد و بهعنوان جاذب برای حذف آرسنیک از محلول آبی بهکار رفت. ویژگیهای نانوکامپوزیت با آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز گرویمتری، طیفبینی تبدیل فوریه مادون قرمز و الگوی پراش پرتو x شناسایی شد. آزمایشهای جذب سطحی برای تعیین کارایی PAH/Ox-SWCNT در جذب سطحی آرسنیک از محلول در شرایط عملیاتی مختلف انجام شد. دادههای تجربی با مدلهای سینتیکی شبهمرتبه اول و دوم به روش رگرسیون غیرخطی با استفاده از نرمافزار Mathematica برازش شد. مدلهای لانگمیر و فروندلیچ برای توصیف همدماهای تعادلی جذب بهکار برده شدند. درصد حذف As با افزایش pH اولیه محلول از 2 تا 7 افزایش یافت، در صورتی که با افزایش غلظت اولیه As کاهش پیدا کرد. بهعلاوه، افزایش زمان تماس موجب بازده بیشتر جذب سطحی شد. درصد حذف As با استفاده از 10 میلیگرم از نانوکامپوزیت سنتزی، در pH برابر 7 و زمان تماس 30 دقیقه بیش از 90 درصد بود. حداکثر ظرفیت جذب سطحی در دمای298 درجه سلسیوس، 07/275 میلیگرم بر گرم بهدست آمد. فرایند جذب از مدل سینتیکی شبهمرتبه دوم و مدل همدمای فروندلیچ پیروی کرد. همچنین، درصد حذف As پس از هشت چرخه جذب-واجذب بیش از 65 درصد بود. نتایج نشان داد که PAH/Ox-SWCNT سنتزی احتمالاً میتواند جاذب نویدبخشی برای پاکسازی آب آلوده به آرسنیک باشد.
https://www.wwjournal.ir/article_128069_3b630314f06b610869ad09fb843fee8a.pdf
2021-03-21
136
146
10.22093/wwj.2020.232654.3025
کامپوزیت پلیمری
آرسنیک
جذب سطحی
روش غیرخطی
مرتضی
کاظمآبادی
morteza.kazemabadi@gmail.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده محیطزیست، واحد علوم وتحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
AUTHOR
مهساسادات
میرعلینقی
msmiralinaghi@gmail.com
2
استادیار، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران
LEAD_AUTHOR
همایون
احمدپناهی
panahi20002000@yahoo.com
3
استاد، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران- مرکز، تهران، ایران
AUTHOR
رضا
حاجیسیدمحمدشیرازی
shirazi.iau@gmail.com
4
استادیار، گروه منابع آب، دانشکده محیطزیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
AUTHOR
Ahamad, T., Naushad, M., Eldesoky, G. E., Al-Saeedi, S. I., Nafady, A., Al-Kadhi, N. S., et al. 2019. Effective and fast adsorptive removal of toxic cationic dye (MB) from aqueous medium using amino-functionalized magnetic multiwall carbon nanotubes. Journal of Molecular Liquids, 282, 154-161.
1
Ansari, H., Miralinaghi, M. & Azizinezhad, F. 2019. CoFe2O4/chitosan magnetic nanocomposite: synthesis, characterization and application for adsorption of acidic yellow dye from aqueous solutions. Cellulose Chemistry and Technology, 53, 191-204.
2
Chowdhury, T., Zhang, L., Zhang, J. & Aggarwal, S. 2018. Removal of arsenic (III) from aqueous solution using metal organic framework-graphene oxide nanocomposite. Nanomaterials, 8, 1062.
3
Farzan, M. & Miralinaghi, M. 2018. Optimization of removal efficiency of an anionic dye onto magnetic Fe3O4-activated carbon nanocomposite using artificial neural network. Journal of Environmental Health Enginering, 6, 42-66.
4
Gupta, V. K., Kumar, R., Nayak, A., Saleh, T. A. & Barakat, M. 2013. Adsorptive removal of dyes from aqueous solution onto carbon nanotubes: a review. Advances in Colloid and Interface Science, 193, 24-34.
5
Ho, Y. S. & Mckay, G. 1999. Pseudo-second order model for sorption processes. Process Biochemistry, 34, 451-465.
6
Homayonfard, A., Miralinaghi, M., Shirazi, R. H. S. M. & Moniri, E. 2018. Efficient removal of cadmium (II) ions from aqueous solution by CoFe2O4/chitosan and NiFe2O4/chitosan composites as adsorbents. Water Science and Technology, 78, 2297-2307.
7
Karimidost, S., Moniri, E. & Miralinaghi, M. 2019. Thermodynamic and kinetic studies sorption of 5-fluorouracil onto single walled carbon nanotubes modified by chitosan. Korean Journal of Chemical Engineering, 36, 1115-1123.
8
Khorshidi, P., Shirazi, R. H. S. M., Miralinaghi, M., Moniri, E. & Saadi, S. 2020. Adsorptive removal of mercury (II), copper (II), and lead (II) ions from aqueous solutions using glutathione‑functionalized NiFe2O4/graphene oxide composite. Research on Chemical Intermediates, 46, 3607-3627.
9
Kong, S., Wang, Y., Hu, Q. & Olusegun, A. K. 2014. Magnetic nanoscale Fe–Mn binary oxides loaded zeolite for arsenic removal from synthetic groundwater. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 457, 220-227.
10
Koohzad, E., Jafari, D. & Esmaeili, H. 2019. Adsorption of lead and arsenic ions from aqueous solution by activated carbon prepared from tamarix leaves. Chemistry Select, 4, 12356-12367.
11
Kumar, S., Nair, R. R., Pillai, P. B., Gupta, S. N., Iyengar, M. A. R.& Sood, A. K. 2014. Graphene oxide-MnFe2O4 magnetic nanohybrids for efficient removal of lead and arsenic from water. ACS Applied Materials and Interfaces, 6, 17426–17436.
12
Lagergren, S. K. 1898. About the theory of so-called adsorption of soluble substances. Sven. Vetenskapsakad. Handingarl, 24, 1-39.
13
Miralinaghi, P., Kashani, P., Moniri, E. & Miralinaghi, M. 2019. Non-linear kinetic, equilibrium, and thermodynamic studies of 5-fluorouracil adsorption onto chitosan–functionalized graphene oxide. Materials Research Express, 6, 065305.
14
Rokni, S., Shirazi, R. H. S. M., Miralinaghi, M. & Moniri, E. 2020. Efficient adsorption of anionic dyes onto magnetic graphene oxide coated with polyethylenimine: kinetic, isotherm, and thermodynamic studies. Research on Chemical Intermediates, 1-28.
15
Siddiqui, S. I., Naushad, M. & Chaudhry, S. A. 2019. Promising prospects of nanomaterials for arsenic water remediation: a comprehensive review. Process Safety and Environmental Protection, 126, 60-97.
16
Saha, S. & Sarkar, P. 2012. Arsenic remediation from drinking water by synthesized nano-alumina dispersed in chitosan-grafted polyacrylamide. Journal of Hazardous Materials, 227–228, 68-78.
17
Tabatabaiee Bafrooee, A. A., Ahmad Panahi, H., Moniri, E., Miralinaghi, M. & Hasani, A. H. 2020. Removal of Hg2+ by carboxyl-terminated hyperbranched poly (amidoamine) dendrimers grafted superparamagnetic nanoparticles as an efficient adsorbent. Environmental Science and Pollution Research, 27, 9547-9567.
18
Urbano, B. F., Villenas, I., Rivas, B. L. & Campos, C. H. 2015. Cationic polymer-TiO2 nanocomposite sorbent for arsenate removal. Chemical Engineering Journal, 268, 362-370.
19
Xing, H. T., Chen, J. H., Sun, X., Huang, Y. H., Su, Z. B., Hu, S. R., et al. 2015. NH2-rich polymer/graphene oxide use as a novel adsorbent for removal of Cu (II) from aqueous solution. Chemical Engineering Journal, 263, 280-289.
20
Xu, J., Cao, Z., Zhang,Y., Yuan, Z., Lou, Z., Xu, X., et al. 2018. A review of functionalized carbon nanotubes and graphene for heavy metal adsorption from water: preparation, application, and mechanism. Chemosphere, 195, 351-364.
21
Zhang, Y. X. & Jia, Y. 2018. Synthesis of MgO/TiO2/Ag composites with good adsorption combined with photodegradation properties. Materials Science and Engineering: B, 228, 123-131.
22