مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 5 2022 12 22 The Effect of Demand Management Using Optimal Pressure Regulation in WDNs During Normal and Water Scarcity Conditions تأثیر مدیریت تقاضا با استفاده از تنظیم بهینه فشار در شبکه‌های توزیع آب در حالت نرمال و کمبود آب 1 18 164801 10.22093/wwj.2022.318859.3206 FA ملیکا خاشعی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مهندسی محیط‌زیست، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0001-5379-2177 مسعود تابش استاد، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0002-8982-8941 سید احمد رضا شاهنگیان دکترا، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0001-9699-4721 مهناز عباسی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مهندسی محیط‌زیست، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0003-2080-1393 Journal Article 2021 12 09 Paying attention to the conservation of water resources in order to prevent water crises is one of the most important duties of people in the community, including officials. In this regard, the most effective action is water demand management, for which there are different methods. One of these methods is pressure management in order to demand management, which can be used in normal operating conditions as well as in the event of water scarcity. On the other hand, in critical situations where the available water does not meet the total demand, policies such as intermittent water supply are adopted, which are associated with many problems. Therefore, an alternative method is needed to minimize the disadvantages of intermittent water supply,to meet the objectives of demand management and, at the same time is feasible, efficient, and economical. In this research, a combined simulation and optimization model is created by using EPANET2.2 and MATLAB software. With this model, the effects of adopting a water demand management approach using pressure management on the hydraulics of water distribution networks will be investigated. In this research, optimization is done in two approaches. In each case, a different objective function is defined and a genetic algorithm is used for optimization. The developed model has been analyzed on the WDN of Baharestan city located in Isfahan province. The results show that the model is able to reduce the average network pressure by 8 meters by finding the optimal location and adjusting pressure for pressure-reducing valves under normal conditions. Also, during water scarcity, it is able to distribute the available water among the demand nodes considering equity and justice principles. After imposing an 8% deficit on the network, without applying for a pressure management program, 8 demand nodes experienced a shortage between 15 and 30% and 19 experienced a deficit below 5%. However, after optimizing the pressure, only 3 demand nodes experienced a shortage between 15 and 25% and 6 nodes experienced a shortage of less than 5%. توجه به حفظ منابع آبی به‌منظور جلوگیری از مواجه شدن با بحران آب، یکی از مهم‌ترین وظایف عموم افراد جامعه از مسئولان است. در این خصوص مهمترین اقدامی که می‌تواند در عبور از بحران‌های آبی مؤثر باشد، مدیریت تقاضای آب است که روش‌های متفاوتی برای آن وجود دارد. یکی از این روش‌ها مدیریت فشار در راستای مدیریت تقاضا است که می‌تواند در شرایط عادی بهره‌برداری و همچنین شرایط وجود بحران کم‌آبی استفاده شود. از سوی دیگر در شرایط بحرانی که آب در دسترس، تقاضای کل را برآورده نمی‌کند، سیاست‌هایی مانند جیره‌بندی و تأمین آب به‌روش نوبتی اتخاذ می‌شود که با مشکلات فراوانی همراه است. بنابراین نیاز به روشی جایگزین که معایب جیره‌بندی را حداقل کند و نیز اهداف مدیریت تقاضا را برآورده کند و در عین حال قابل‌اجرا، زودبازده و اقتصادی باشد احساس می‌شود. در این پژوهش، به کمک یک مدل ترکیبی شبیه‌سازی و بهینه‌سازی که با تلفیق نرم‎افزارهای EPANET2.2 وMATLAB ایجاد شد، تأثیرات اتخاذ رویکرد مدیریت تقاضای آب با استفاده از تنظیم فشار در حالت عادی و کمبود آب، بر هیدرولیک شبکه توزیع بررسی شد. بهینه‌سازی در این پژوهش در دو حالت انجام شد که در هر حالت تابع هدف متفاوتی تعریف شد. برای بهینه‌سازی نیز از الگوریتم ژنتیک استفاده ‎شد. مدل توسعه‌یافته بر روی شبکه توزیع آب شهر جدید بهارستان واقع در استان اصفهان تحلیل شد و نتایج به‎دست آمده نشان داد، مدل توانسته با استفاده از یافتن مکان و فشار تنظیمی بهینه برای شیرهای فشارشکن، در شرایط عادی، فشار متوسط شبکه را تا 8 متر کاهش دهد و در شرایط وجود کمبود، آب در دسترس را به‌صورت عادلانه میان گره‌های تقاضا توزیع کند. به‌طوری که پس از تحمیل کمبود 8 درصدی به شبکه، بدون اعمال برنامه مدیریت فشار، 8 گره مصرف کمبودی بین 15 تا 30 درصد و 19 گره کمبود زیر 5 درصد را تجربه کردند. در حالی که پس از بهینه‌سازی فشار توسط مدل تنها 3 گره تقاضا کمبودی بین 15 تا 25 درصد و 6 گره کمبود زیر 5 درصد را تجربه کردند.

https://www.wwjournal.ir/article_164801_c68e7074f21e659547e2d6451f41a310.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 5 2022 12 22 Identification and Analytical Hierarchy of Effective Criteria in Optimal Location of Humidification-Dehumidification Desalination Plants شناسایی و تحلیل سلسله مراتبی معیارهای مؤثر در مکان‌گزینی بهینه آب شیرین‌کن‌های رطوبت‌زن- رطوبت‌زدا 19 33 165655 10.22093/wwj.2022.344036.3260 FA هادی زمان ثانی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران علیرضا شهرکی دانشیار، گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران 0000-0002-7809-8656 حامد فرزانه استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران 0000-0001-8950-1941 Journal Article 2022 05 24 In recent years, water stress has become a global crisis due to climate and demographic changes and lifestyle changes. Freshwater production from the sea using various processes is known as the most important solution to deal with this crisis. Among these processes, the humidification-dehumidification process has been considered by the scientific community as a flexible and low-cost method. In addition, the optimal choice of construction sites for factories and even small water desalination units has a significant impact on increasing productivity and optimizing their construction and operation costs. In this study, using Delphi method, effective factors in locating humidification-dehumidification were identified. Then, using the Analytical Hierarchy Process, two decision support systems, one based on criteria and sub-criteria and the other by combining all sub-criteria, are proposed to locate this group of desalination plants. The results show that the factors of inlet air temperature (ambient temperature), incoming water temperature and relative humidity of the air from the technical criteria, with an effective weight of 0.186, 0.126 and 0.09, respectively, are the most important factors in locating this group of desalination plants. In the following, the factors of access to technical and engineering services and the amount of water reserves of the executive criteria, with a weight of 0.076 and 0.064, have been assigned the fourth and sixth ranks. Fresh water sales tariff, construction fee and cost of wastewater and waste disposal from economic criteria with the effectiveness of 0.069, 0.061 and 0.06, respectively, are in the fifth, seventh and eighth positions. Also, the annual average factor of solar energy from environmental criteria is in the ninth place with 0.054 points. These factors are the most effective factors in locating humidifiers-dehumidifiers. در سالیان اخیر به‌دلیل تغییرات اقلیمی و جمعیتی و تغییر در سبک زندگی، تنش آبی به بحرانی جهانی تبدیل شده است. تولید آب شیرین از دریا با استفاده از فرایندهای گوناگون به‌عنوان مهم‌ترین راهکار مقابله با این بحران شناخته می‌شود. در میان این فرایندها، فرایند رطوبت‌زنی-‌ رطوبت‌زدایی به‌عنوان روشی منعطف و کم‌هزینه مورد توجه جامعه علمی قرار گرفته است. علاوه بر این، انتخاب بهینه مکان احداث کارخانه‌ها و حتی واحدهای کوچک شیرین‌سازی آب، تأثیر به‌سزایی در افزایش میزان بهره‌وری و بهینه‌سازی هزینه‌های احداث و بهره‌برداری آنها دارد. در این پژوهش، با استفاده از روش دلفی عوامل مؤثر در مکان‌گزینی آب شیرین‌کن‌های رطوبت‌زن‌- رطوبت‌زدا شناسایی شدند. سپس با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی، دو سیستم پشتیبان تصمیم، یکی بر اساس معیارها و زیرمعیارها و دیگری با تلفیق تمامی زیرمعیارها، برای مکان‌گزینی این دسته از آب شیرین‌کن‌ها ارائه شد. نتایج نشان داد که عوامل دمای هوای ورودی (دمای محیطی)، دمای آب ورودی و رطوبت نسبی هوا از معیارهای فنی، به‌ترتیب با وزن اثر 186/0، 126/0 و 09/0 به‌عنوان مهم‌ترین عوامل مکان‌گزینی این دسته از آب شیرین‌کن‌ها شناخته می‌شوند. در ادامه عوامل دسترسی به خدمات فنی و مهندسی و میزان ذخایر آب از معیارهای اجرایی با اختصاص وزن 076/0 و 064/0، رتبه چهارم و ششم را به خود اختصاص دادند. تعرفه فروش آب شیرین، هزینه احداث و هزینه دفع پساب و پسماند از معیارهای اقتصادی با کسب میزان اثرگذاری 069/0، 061/0 و 06/0، به‌ترتیب در جایگاه‌های پنجم، هفتم و هشتم قرار دارند. همچنین عامل میانگین سالانه انرژی خورشیدی از معیارهای محیط‌زیستی با کسب 054/0 امتیاز در رده نهم قرار دارد. این عوامل، مؤثرترین عوامل در مکان‌گزینی آب شیرین‌کن‌های رطوبت‌زن-رطوبت‌زدا هستند.

https://www.wwjournal.ir/article_165655_0ab3f1eae9b57f30cc00813bb8725545.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 5 2022 12 22 Application of Ultrafiltration, UV Radiation and Ozonation as Tertiary Treatment for Effluent of Isfahan North Wastewater Treatment Plant in Pilot Scale کاربرد اولترافیلتر، اشعه فرابنفش و ازن در تصفیه ثالثه پساب تصفیه‌خانه فاضلاب شمال اصفهان در مقیاس پایلوت 34 51 166182 10.22093/wwj.2022.328619.3234 FA محمد جمالی نژاد دانش‌آموخته دکترا، گروه مهندسی محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران امیرحسام حسنی استاد، گروه مهندسی محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران سید مهدی برقعی استاد، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران 0000-0002-9825-9832 محمد مهدی امین استاد، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده بهداشت، پژوهشکده پیشگیری اولیه از بیماری‌های غیرواگیردار، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران 0000-0001-5758-7277 سمیه خیری دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مدیریت منابع آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد اردستان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران فیاضه سرجوقیان جوزدانی دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه بیوشیمی، دانشکده علوم زیستی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران Journal Article 2022 02 09 The aim of this study is the pilot performance evaluation and comparison of wastewater disinfection methods consisted of ultrafiltration, ultraviolet radiation and ozonation, to tertiary treatment and effluent quality improvement in Isfahan north wastewater treatment plant. Therefore, the filtered effluent by a pretreatment unit from microscreen type entered the disinfection pilots. In this study, the membrane flux of ultrafilter (17.5-70 L/hr.m2), UV dose (400-3700 mW.s/cm2), ozone dose (10-40 mg/L) and contact time (1-15 min) with ozone were variable and TSS, Turbidity, COD, fecal and total coliform, before and after units were measured. The results showed that the total suspended solids were below the detection limits in UF effluent and it reduced at the maximum dose of UV radiation and at the highest concentration and contact time with ozone by 61.27% and 89.36%, respectively. Though the turbidity and chemical oxygen demand were not reduced by UV, their removal percentage in UF was 76 and 39%, respectively, and their maximum removal by ozone was 80.52% and 40.74%, respectively. Also, the fecal and total coliform was reduced in UF 5.28 and 5.08 log, respectively, and at the maximum UV radiation was 3.82 and 3.79 log; at the highest concentration and contact time with ozone it was 4.11 and 3.55 log, respectively. The results showed that influent quality and the loading in UF do not have a significant effect on their effluent quality. Also, the contact time to UV radiation compared to the average intensity of MP lamp radiation has a greater effect on the removal of coliforms. In ozonation, the influent COD had a major role in reduction of turbidity and COD. According to the results, the combination of microscreen and UF is an effective process for reducing the physical parameters and coliforms in the secondary effluent. It can provide the US Environmental Protection Agency standards for many uses (TSS≤5 mg/L, Turbidity≤2 NTU, Fecal coliform≤14 MPN/100mL). However, only a 300W MP UV lamp with a contact time of 40 s and (3700 mW.s/cm2) an ozone dose of 40 mg/L at a contact time of 15 min can meet the fecal coliform to the EPA standards for some uses including restricted urban uses, agricultural irrigation for processed or non-food crops (Fecal coliform≤200 MPN/100mL). هدف از انجام این پژوهش، بررسی و مقایسه عملکرد روش‌های گندزدایی فاضلاب به‌روش اولترافیلتراسیون، اشعه فرابنفش و ازن‌زنی، به‌منظور تصفیه ثالثه و ارتقای کیفیت پساب ثانویه تصفیه‌خانه فاضلاب شمال اصفهان بود. به این منظور، پساب فیلتر شده توسط یک واحد پیش‌تصفیه از نوع میکرواسکرین به واحدهای پایلوت گندزدایی وارد شد. در این پژوهش، فلاکس عبوری از اولترافیلتر (70/17 تا L/m2.hr50)، دوز پرتودهی (mW.s/cm23700)، دوز ازن تزریقی (10 تا mg/L40) و زمان تماس با ازن (1 تا min 15) متغیر بودند و پارامترهای TSS، کدورت، COD و کلیفرم مدفوعی و کل، قبل و بعد از هر واحد اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که TSS در خروجی اولترافیلتر کمتر از حد تشخیص است و در حداکثر دوز پرتودهی UV و در بیشترین غلظت و زمان تماس با ازن، به‌ترتیب 27/61 و 36/89 درصد حذف می‌شود. علی‌رغم ناتوانی UV در حذف کدورت و COD، درصد حذف آنها در اولترافیلتر به‌ترتیب 76 و 39 درصد و حداکثر درصد کاهش آنها توسط ازن، به‌ترتیب 52/80 و 74/40 درصد بود. همچنین کلیفرم مدفوعی و کل در اولترافیلتر به‌ترتیب 28/5 و 08/5 لگاریتم، در حداکثر دوز پرتودهی UV به‌ترتیب 82/3 و 79/3 لگاریتم و در بیشترین غلظت و زمان تماس با ازن به‌ترتیب 11/4 و 55/3 لگاریتم کاهش یافت. نتایج نشان داد که کیفیت ورودی و سطوح بارگذاری در اولترافیلتر، تأثیر به‌سزایی در کیفیت پساب خروجی ندارد. همچنین در لامپ‌های فشار متوسط، زمان تماس با اشعه فرابنفش نسبت به پارامتر شدت متوسط پرتودهی، تأثیر بیشتری در حذف کلیفرم‌ها داشت. در روش ازن‌زنی نیز پارامتر COD پساب ورودی، نقش اساسی در کاهش پارامتر کدورت و COD داشت. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، ترکیب میکرواسکرین و اولترافیلتر، فرایندی مؤثر برای کاهش پارامترهای فیزیکی و کلیفرم‌ها در پساب ثانویه بود، به‌گونه‌ای که استاندارد آژانس حفاظت محیط‌زیست ایالات متحده، به‌منظور استفاده در بسیاری از کاربری‌ها را تأمین می‌کند (mg/L5TSS£، NTU2£ کدورت و MPN/100mL14£ کلیفرم مدفوعی)، اما صرفاً لامپ فشار متوسط 300 وات با زمان تماس 40 ثانیه (mW.s/cm23700) و ازن با دوز تزریق mg/L 40 در زمان تماس 15 دقیقه، می‌توانند کلیفرم مدفوعی را به دستورالعمل آژانس برای استفاده در برخی کاربری‌ها شامل کاربری شهری با دسترسی محدود و آبیاری محصولات کشاورزی فرآوری شده یا غیرغذایی برسانند (MPN/100mL 200£کلیفرم مدفوعی).

https://www.wwjournal.ir/article_166182_2284784c80b209b4e7b88b194edfe2e2.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 5 2022 12 22 Investigation of Uncertainty to Artificial Intelligence Models in Tabriz Wastewater Treatment Plant بررسی عدم قطعیت مدل‌های هوش مصنوعی در تصفیه‌خانه فاضلاب شهر تبریز 52 66 165911 10.22093/wwj.2022.346177.3264 FA رضا شهیدی زنوز دانشجوی دکترای آب و سازه‌های هیدرولیکی، گروه عمران آب و محیط‌زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران 0000-0002-5511-2291 وحید نورانی استاد، گروه عمران آب و محیط‌زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران 0000-0002-6931-7060 مهدی دینی دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران 0000-0002-1767-5528 Journal Article 2022 06 10 In this paper, the uncertainty of artificial intelligence models for evaluting performance of the activated sludge unit of the Tabriz treatment plant is assessed. In this regard, daily data of pollution parameters, particularly Biochemical Oxygen Demand and Chemical Oxygen Demand, are utilized. All data were collected daily during the years (2015-2020) and the best parameters were selected using the correlation coefficient criterion. The TSSi, TDSi, VSSi, pHi parameters and also, BODe and CODe with a one-day delay were selected as model input and BODe and CODe were selected as model output. The calculations of uncertainties were performed in two models of Feed Forward Neural Network as point prediction and lower upper bound estimation method to provide the Prediction Interval. The LUBE method, unlike the classical methods of calculating PI, estimates PI without the need for data distribution information. In this method, the FFNN was trained with two outputs indicating the upper and lower limits of the prediction. PICP assessment and comparing it with μ values, caused γ values to equal zero that, in the continuation of the calculation process caused CWC extraction with the minimum possible amount and production of PI for computational data and observations with the possibility of controlling random changes in the activated sludge section. So, the convergence of the LUBE method has the ability to effectively control the uncertainty between the parameters of the biological section of activated sludge using PI. The time required to build PI is considerably short. Numerical results show approximately 99% success in calculations and coverage of modeling uncertainties. Providing an oscillating range of uncertainties can be a valuable aid in improving economic conditions as well as reducing activated sludge control time and better treatment plant monitoring. Despite the design criteria for BODe of 20 mg per liter, PI results show a supply of 12% of the design index. However, considering the supply of the remaining 88% in terms of quality standard for the use of effluents and returned water, according to the Deputy of Strategic Supervision, publication 535, at the rate of 31 mg per liter in the activated sludge sector, the proper performance of the treatment plant is demonstrated. The LUBE method is an efficient method, so by providing an optimized range of fluctuations for computational data, the smallest abnormal changes in the activated sludge section due to controlling the amount of food for the micro-organisms present in this section; also, the pollution indicators with the least computing time are also reported. In addition, due to the high cost of activated sludge in the wastewater treatment sector, from an economic point of view, it also helps reduce costs. According to the non-linear behavior of bacteria during the reduction of food, as well as the control of mortality caused by the reduction of food, it can be considered a very effective tool. در این پژوهش، عدم قطعیت مرتبط با مدل‌سازی مبتنی بر هوش مصنوعی تصفیه‌خانه فاضلاب تبریز با داده‌های روزانه برای بررسی کارایی آن برای کنترل تغییرات مربوط به شاخص‌های BOD وCOD واحد لجن فعال، بررسی شد. داده‌ها به‌صورت روزانه طی سال‌های 2015 تا 2020 گردآوری و با استفاده از معیار ضریب هم‌بستگی انتخاب شدند. TSSi، TDSi، VSSi، pHi به همراه BODe و CODe با تأخیر زمانی یک روزه به‌عنوان ورودی و BODe و CODe برای خروجی مدل‌ها در نظر گرفته شدند. محاسبات در دو مدل شبکه عصبی پیش‌خور به‌صورت پیش‌بینی نقطه‌ای و روش برآورد حد بالا و پایین برای ارائه فاصله پیش‌بینی با اعمال عدم قطعیت‌ها انجام شد. روش LUBE، برخلاف روش‌های کلاسیک محاسبه PI، بدون نیاز به اطلاعات درباره توزیع داده‌ها به برآورد PI می‌پردازد. در این روش FFNN با دو خروجی که نشان‌دهنده حد بالا و پایین پیش‌بینی است، آموزش داده می‌شود. ارزیابی PICP و مقایسه آن با مقدار μ سبب تساوی مقدار γ با صفر شده که در ادامه روند محاسباتی موجب استخراج عرض هم‌گرایی با حداقل میزان ممکن و تولید PI برای داده‌های محاسباتی و مشاهداتی با امکان کنترل تغییرات تصادفی در بخش لجن فعال را میسر می‌سازد. بنابراین هم‌گرایی روش LUBE به‌طور مؤثر توانایی کنترل عدم ‌قطعیت بین متغیرهای بخش بیولوژیکی لجن فعال با استفاده از PI را دارد. زمان لازم برای ساخت PI، به‌طور قابل ملاحظه‌ای اندک است. استفاده از روش LUBE منجر به ارائه یک بازه پیش‌بینی شامل عدم قطعیت‌های محاسباتی و مشاهداتی می‌شود. نتایج عددی نشان‌دهنده موفقیت تقریبی 99 درصد در محاسبات و پوشش عدم ‌قطعیت‌های مدل‌سازی است. ارائه بازه نوسانی از عدم قطعیت‌ها، کمکی شایان برای بهبود شرایط اقتصادی و همین ‌طور کاهش زمان کنترل لجن فعال و رصد بهتر تصفیه‌خانه می‌تواند باشد. با وجود معیار طراحی برای BODe، به میزان 20 میلی‌گرم در لیتر، نتایج PI نشان‌دهنده تأمین 12 درصد شاخص طراحی بوده، ولی با توجه به تأمین 88 درصد مابقی از لحاظ استاندارد کیفی برای کاربری پساب‌ها و آبهای برگشتی طبق نشریه 535 معاونت نظارت راهبردی به میزان 31 میلی‌گرم در لیتر، نشان‌دهنده عملکرد مناسب تصفیه‌خانه در بخش لجن فعال است. روش LUBE روشی کارآمد بوده، به‌طوری که با ارائه بازه‌ای بهینه شده از نوسانات برای داده‌های محاسباتی، کوچکترین تغییرات ناهنجار در بخش لجن فعال برای کنترل میزان غذای میکروارگانیسم‌های موجود در این بخش و همین‌ طور شاخص‌های آلایندگی را با کمترین زمان محاسباتی گزارش می‌کند. همچنین با توجه به گرانی خود لجن فعال در بخش تصفیه فاضلاب از منظر اقتصادی نیز کمکی شایسته در کاهش هزینه‌ها کرده و با توجه به رفتار غیرخطی باکتری‌ها در زمان کاهش غذا و همین‌ طور کنترل مرگ‌و‌میر ناشی از کاهش غذا می‌تواند ابزاری بسیارکارآمد تلقی شود.

https://www.wwjournal.ir/article_165911_40753e71591badf5751ad5847fea81e9.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 5 2022 12 22 Process Design and Economic Study of Seawater Desalination Based on the Reverse Osmosis: Case Study of Neka Power Plant طراحی و تحلیل اقتصادی نمک‌زدایی آب دریا بر پایه اسمز معکوس: مطالعه موردی نیروگاه شهید سلیمی نکا 67 78 165753 10.22093/wwj.2022.345502.3263 FA سید محمد ساداتی تیله بن بهره‌بردار واحد آب شیرین‌کن شرکت مدیریت تولید برق نکا، نیروگاه شهید سلیمی نکا، مازندران، ایران صابر بابایی زادورزی بهره‌بردار واحد آب‌شیرین‌کن شرکت مدیریت تولید برق نکا، نیروگاه شهید سلیمی نکا، مازندران، ایران و پژوهشگر پسا دکترا دانشگاه مازندران، بابلسر، مازندران، ایران وحید صادقی بهره‌بردار واحد آب شیرین‌کن شرکت مدیریت تولید برق نکا، نیروگاه شهید سلیمی نکا، مازندران، ایران یاسر غفاری کارشناس مرکز داده کاوی، مرکز پژوهش‌های مجلس شورای اسلامی، بهارستان، تهران، ایران امیر عزیزی مدیر امور شیمی نیروگاه بخار، شرکت مدیریت تولید برق نکا، نیروگاه شهید سلیمی نکا، مازندران، ایران Journal Article 2022 06 07 Nowadays, decreasing access to sustainable water sources has pushed the water shortage to water stress and water crisis in some cases. This phenomenon has led to more and more researchers and craftsmans’ efforts to achieve cost-effective commercial processes for a sustainable supply of water. Reverse osmosis process showed suitable potential for supplying the human’s required drinking water among all the water treatment processes. However, this process needs economic studies in macro-industrial levels. Neka power plants’ reverse osmosis desalination of seawater has been designed for production of 6,000 m3/day desalinated water. Feed water of this plant is supplied from the Caspian Sea with total dissolved solids of 15,000 mg/L and electrical conductivity of 20,000 µS/cm. Based on the results, required capital cost of this plant is $6 million and annual variable cost of $1.232 million is needed for desalination plant operation. Final fixed price of the desalinated water has been calculated $0.684 per cubic meter of desalinated water with the consideration of 20 years’ plant life cycle. Break-even point of the desalination plant has been obtained less than 6 years and less than 2 years with sales price of 1 $/m3 and 2 $/m3 of desalinated water, respectively. Results show that reverse osmosis based desalination systems are a suitable replacement for conventional freshwater sources. امروزه کاهش دسترسی به منابع آب شرب پایدار، کمبود آب را در بسیاری از مناطق به سمت تنش و در برخی موارد بحران آب سوق داده است. این پدیده منجر به تلاش پژوهشگران و صنعتگران برای دستیابی به روش‌های تجاری با توجیه مناسب اقتصادی برای تأمین آب پایدار شده است. در بین روش‌های متعددی که در سال‌های اخیر بررسی شده‌اند، نمک‌زدایی از آب دریا بر پایه فرایند اسمز معکوس پتانسیل بسیار خوبی را برای تأمین آب موردنیاز انسان‌ها از خود نشان داده است. با این حال، گسترش این روش نیازمند بررسی‌های اقتصادی در سطح کلان است. واحد نمک‌زدایی بر پایه اسمز معکوس نیروگاه شهید سلیمی نکا با هدف تولید روزانه m3 6000 آب شیرین طراحی شده است. برای تولید آب شیرین در این واحد، آب دریای خزر با کل ذرات جامد محلول حدودmg/L 15000 و هدایت الکتریکیµS/cm 20000 به‌عنوان خوراک، استفاده می‌شود. با توجه به تحلیل اقتصادی این پژوهش، واحد مورد اشاره نیازمند 1,500 میلیارد ریال هزینه ثابت و سالانه 308 میلیارد ریال هزینه متغیر است. با توجه به نتایج به‌دست آمده، قیمت تمام شده هر مترمکعب آب تولیدی حدود 171,000 ریال (معادل 684/0 دلار با فرض قیمت هر دلار برابر 250000 ریال در زمان نگارش مقاله) با در نظر گرفتن 20 سال زمان بهره‌برداری واحد خواهد بود. علاوه بر این، نقطه سربه‌سر سرمایه‌گذاری در این طرح کمتر از 6 سال با در نظر گرفتن قیمت فروش 250 هزار ریال بر مترمکعب و کمتر از 2 سال با در نظر گرفتن قیمت فروش 500 هزار ریال بر مترمکعب آب تصفیه شده به‌دست آمد. نتایج نشان داد که آب‌ شیرین‌کن‌ها بر پایه اسمز معکوس می‌توانند یک جایگزین مناسب برای منابع آب رایج باشند.

https://www.wwjournal.ir/article_165753_ada775a3f7672acb3086380e16f6f877.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 5 2022 12 22 Monitoring, Analyzing and Human Health Risk Assessment Produces Disinfection By-Products in Tabriz Drinking Water Network پایش، تحلیل و ارزیابی ریسک سلامت آلاینده‌های جانبی گندزدایی در شبکه آب شرب تبریز 79 94 167021 10.22093/wwj.2022.332528.3247 FA محسن خالقی دانشجوی کارشناسی ارشد محیط‌زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0002-6643-7163 امیر ارسلان پرداختی دانشجوی دکترای محیط‌زیست، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0002-7770-137X Journal Article 2022 04 02 Chlorine has the high oxidation power of natural organic matter in water. Chlorine injection produces disinfection by-products as carcinogens and more dangerous (THMs). We used descriptive and hierarchical analysis to understand the characteristics and dangerous factors affecting human health in the face of DBPs in the drinking water of Tabriz City. This research was done in order to provide key and strategic information to perform managerial and practical measures to reduce the risk of cancer and non-cancer. Monitoring and analysis was done by collecting sufficient samples of this research in the dry and wet seasons of the year, focused on the relative factors of the population density of the region and the topography of the urban fabric for functional and management zoning of drinking water distribution network in Tabriz City; Also, by reading some physical and chemical parameters at the sampling site. Samples were transferred to the laboratory in the shortest possible time and samples were prepared and trihalomethane compounds were measured by gas chromatography and mass spectrometer detector. The results showed that the highest average concentration in the Urban network, belongs to the region where a higher percentage of surface water is supplied, which is chloroform 1.3049 ppb, bromoform 2.0961 ppb, bromodichloromethane 2.7713 ppb and dibromochloromethane 4.1891 ppb, which is still less than the guidelines stated by the National Standard of Iran and USEPA and WHO. Conclusion: The results were divided into several subgroups in terms of dry or wet season, different urban areas, surface water or underground water as a source to evaluate the risk of human health. In addition, we also estimated population health risks by gender and age. In the time division, the health risk from exposure to DBPs in drinking water in the wet season was 7.3% higher than the dry season. The total cancer risk for people living in the area all their life was 7.63E-06. Also, the non-carcinogenic hazard index (HI=3.43E-02<1). It shows that there is no health risk in the present situation. In the age and gender division, the health risk assessment of men exposed to DBPs compared to women was equalized as an adult group. But there were differences between different age subgroups. The risk of developing cancer in children was 52% higher than in adults. کلر، قدرت اکسیدکنندگی بالای مواد آلی طبیعی موجود در آب را دارد. تزریق کلر، باعث تولید محصولات جانبی گندزدایی سرطان‌زا و خطرناک تری‌ هالومتان‌ها می‌شود. در این پژوهش، از تجزیه‌و‌تحلیل توصیفی و سلسله مراتبی برای درک خصوصیات و عوامل خطرناک تأثیرگذار بر سلامت انسان در مواجهه با محصولات جانبی گندزدایی در آب آشامیدنی شهر تبریز استفاده شد. این پژوهش، به منظور ارائه اطلاعات کلیدی و راهبردی برای انجام اقدامات مدیریتی و کاربردی برای کاهش ریسک سرطانی و غیرسرطانی انجام شد. این پایش و تحلیل با جمع‌آوری نمونه‌های مکفی این پژوهش، در فصول خشک و مرطوب سال با تمرکز بر عوامل نسبی تراکم جمعیت منطقه و توپوگرافی بافت شهری برای پهنه‌بندی کاربردی و مدیریتی، از شبکه توزیع آب آشامیدنی شهر تبریز به‌روش استاندارد با قرائت برخی پارامترهای فیزیکی و شیمیایی در محل نمونه‌برداری و انتقال نمونه‌ها در کمترین زمان ممکن به آزمایشگاه و آماده‌سازی نمونه‌ها و اندازه‌گیری ترکیبات تری‌ هالومتان توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی و آشکارساز اسپکترومتر جرمی انجام شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد که بیشترین میانگین غلظت نسبی در شبکه شهری، مربوط به منطقه‌ای است که درصد بیشتری از آبهای سطحی تأمین شده که عبارت است از کلروفرم ppb 3049/1، بروموفرم ppb 0961/2، دی کلرو برومومتان ppb 7713/2 و دی بروموکلرومتان ppb 1891/4 که با این وجود، بسیار کمتر از رهنمودهای بیان شده توسط استاندارد ملی ایران و آژانس حفاظت‌ از محیط‌زیست آمریکا و سازمان بهداشت جهانی است. نتایج برای ارزیابی ریسک سلامت انسان به چندین زیرگروه از نظر فصل خشک یا مرطوب، مناطق مختلف شهری، آبهای سطحی یا زیرزمینی به‌عنوان منبع، تقسیم شدند. علاوه بر این، در این پژوهش خطرات سلامت جمعیت‌ با جنسیت و سنین مختلف نیز برآورد شد. در تقسیم‌بندی زمانی، خطر سلامت ناشی از قرار گرفتن در معرض DBPs در آب آشامیدنی در فصل مرطوب 3/7 درصد بیشتر از فصل خشک بود. میزان کل ریسک سرطان برای افرادی که همه طول عمرشان در این منطقه سکونت کنند عدد 7.63E-06 شد. همچنین شاخص خطر غیرسرطان‌زایی (HI=3.43E-02<1) نشان داد در شرایط کنونی خطر سلامت وجود ندارد. در تقسیم‌بندی سنی و جنسیتی، ارزیابی خطر سلامت قرار گرفتن مردان در مقایسه با زنان در معرض DBPs به‌عنوان گروه بزرگ‌سال هم‌تراز شد، اما بین زیرگروه سنی مختلف تفاوت‌هایی وجود داشت. خطر ابتلا به سرطان در کودکان 52 درصد بیشتر از بزرگ‌سالان بود.

https://www.wwjournal.ir/article_167021_2f136e335ca5b135ef62205aebf59472.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 5 2022 12 22 Optimization of Malachite Green Adsorption from Aqueous Solution Using Magnetic Composite Spirulina/Chitosan بهینه‌سازی فرایند جذب مالاشیت ‌سبز از محیط‌های آبی با استفاده از کامپوزیت مغناطیسی اسپیرولینا/کیتوزان 95 108 166742 10.22093/wwj.2022.319076.3208 FA پگاه سادات موسوی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی دریا، دانشکده علوم و فنون دریایی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران مژگان امتیازجو دانشیار، گروه بیوتکنولوژی دریا، دانشکده علوم و فنون دریایی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0002-2654-1951 علی کاظمی استادیار، گروه علوم و مهندسی محیط‌زیست، دانشکده کشاورزی و محیط‌زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران 0000-0003-0618-6435 Journal Article 2021 12 10 The presence of organic dyes in wastewater is one of the special concerns in the environment. Therefore, the treatment of wastewater that contains dyes has great importance for the environment. The use of magnetic adsorbents is a new and highly efficient method to remove dyes from water environments. In the structure of the absorbent, Spirulina algae powder was made into a biopolymer called chitosan. The synthesized adsorbent was characterized by XRD, VSM and FTIR analysis. In order to optimize the process, experimental design software and surface response method were used in the central composite design. The influencing parameters in the adsorption process including solution pH, adsorbent dose, contact time and initial concentration of malachite green dye were investigated. The results of the analysis of variance showed that the effects of the independent variables pH, dose, initial concentration, and time, as well as the square effects of the variables pH, dose, initial concentration, and time, the interaction between pH and initial concentration, the pH to reaction time, the initial concentration to time, and the interaction between dose and time in the model, were significant, as was the pH parameter of the solution, which had the greatest effect among the operating parameters. Freundlich isotherm model was also more capable of describing the equilibrium behavior of the adsorption process. Magnetic composite Spirulina/chitosan was able to remove more than 99% of malachite green from aqueous solution under pH conditions=6.75, adsorbent dose=230 mg/L, initial dye concentration 4 mg/L and time 90 minutes. حضور مواد رنگ‌زای آلی در پساب‌ها یکی‌ از نگرانی‌های ویژه در محیط‌زیست به‌شمار می‌رود. از‌این‌رو تصفیه پساب‌های حاوی مواد رنگ‌زا برای محیط‌زیست، اهمیت زیادی دارد. استفاده از جاذب‌های مغناطیسی روشی نوین و همچنین با کارایی زیاد برای حذف مواد رنگ‌زا از محیط‌های آبی است. در این پژوهش، به‌منظور حذف مالاشیت سبز از جاذبی سبز که در ساختار آن پودر جلبک اسپیرولینا که با بیوپلیمر طبیعی کیتوزان عامل‌دار شده است، استفاده شد. جاذب سنتز شده با آنالیزهای VSM، XRD و FTIR مشخصه‌یابی شد. به‌منظور بهینه‌سازی فرایند از نرم‌افزار طراحی آزمایش‌ها و روش پاسخ سطحی در طرح مرکب مرکزی استفاده شد. پارامترهای تأثیرگذار در فرایند جذب شامل pH محلول، دوز جاذب، زمان تماس و غلظت اولیه رنگ مالاشیت سبز بررسی شد. نتایج آنالیز واریانس داده‌ها نشان داد که اثرات متغیرهای مستقل pH، دوز جاذب، غلظت اولیه، زمان انجام واکنش و همچنین اثرات مجذور متغیرهای pH، دوز جاذب، غلظت اولیه و زمان، برهم‌کنش بین فاکتورهای pH به غلظت اولیه، pH اولیه به زمان واکنش، برهم‌کنش غلظت اولیه به زمان و همچنین برهم‌کنش بین دوز جاذب و زمان در مدل معنی‌دار هستند و همچنین پارامتر pH محلول، بیشترین تأثیر را پارامترهای عملیاتی دارد. همچنین مدل هم‌دمای فروندلیچ به‌منظور توصیف رفتار تعادلی فرایند جذب توانایی بیشتری دارد. کامپوزیت مغناطیسی اسپیرولینا/کیتوزان قادر به حذف بیش از 99 درصد مالاشیت سبز از محلول آبی تحت شرایط pH معادل 75/6، دوز جاذب برابر با mg/L230، غلظت اولیه رنگ 4 میلی‌گرم در لیتر و زمان 90 دقیقه بود.

https://www.wwjournal.ir/article_166742_a2cf654c00bd62262ba11e9493356157.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 5 2022 12 22 Removal of Hydrocarbon Compounds from Industrial Wastewater by Combined Adsorption and Nanofiltration Method حذف ترکیبات هیدروکربنی از پساب صنعتی به روش تلفیقی جذب سطحی و نانوفیلتراسیون 109 124 166744 10.22093/wwj.2022.350398.3272 FA مسلم شهامت پور دانشجوی دکترا، گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران سید مصطفی طباطبایی قمشه استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران 0000-0003-4124-1276 سارا مقصودی استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران شیما عزیزی استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران Journal Article 2023 03 12 In recent years, with the sudden rise in water prices, many industries have decided to treat their effluent and reuse this water. In order to treat the wastewater produced by Abadan Oil Refining Company and turn it into water that can be used in this industrial, nanofiltration membrane treatment or more advanced processes are necessary. The nanofiltration membrane has a limit of hydrocarbon compounds in its input feed up to a maximum amount of 3 mg/L, but the effluent used in this research contains 5.1 mg/L of hydrocarbons. In this research, the pre-treatment process was done by anthracite adsorbent in a fixed bed, and the variables of the adsorption process, including reactor flow rate, adsorbent service time, and pH were optimized to maximize the amount of adsorption. The optimum flow rate of the reactor is 8.48 L/min, time 92.9 minutes, pH: 6.36 and the highest percentage of hydrocarbon removal is 57.62%. The output of the adsorption process is 2.16 mg/L of hydrocarbon compounds, which is considered as the feed of the nanofiltration process. The module used in this process is disk type and polyamide membrane. In the nanofiltration process, the optimal value of the variable pressure was 9.58 barg, temperature was 18.04 °C, pH: 4.62 and the highest removal percentage was 81.35%. Combining the two processes of adsorption and nanofiltration, they were able to produce hydrocarbon compounds at the output of the aqueous nanofiltration stage with a value of 0.4 mg/L, which can be used in several internal networks of the refinery. Each process has three variables, each of which is examined in 5 levels and the number of experiments in each step is 20 and the optimization of variables in all stages using Design Expert software using the response surface methodology based on the principles of central composite design Mathematical model and optimization have been used for data design. در سال‌های اخیر با افزایش ناگهانی قیمت آب، بسیاری از صنایع تصمیم به تصفیه پساب تولیدی خود و استفاده مجدد از این آب گرفتند. برای تصفیه پساب تولیدی شرکت پالایش نفت آبادان و تبدیل آن به آب قابل‌استفاده در این مجتمع صنعتی، نیاز به تصفیه غشایی نانوفیلتراسیون و یا فرایندهای پیشرفته‌تر است. غشای نانوفیلتراسیون محدودیت وجود ترکیبات هیدروکربنی در خوراک ورودی خود، به مقدار حداکثر 3 میلی‌گرم در لیتر را دارد، ولی پساب استفاده شده در این پژوهش، مقدار 1/5 میلی‌گرم در لیتر ترکیبات هیدروکربنی داشت. در این پژوهش، ابتدا توسط جاذب آنتراسیت در بستر ثابت فرایند پیش‌تصفیه انجام شد و متغیرهای فرایند جذب شامل دبی راکتور، زمان سرویس‌دهی جاذب و pH برای حداکثرسازی مقدار جذب بهینه شدند. مقدار بهینه دبی راکتور 48/8 لیتر بر دقیقه، زمان 9/92 دقیقه، pH معادل 36/6 و بیشترین درصد حذف هیدروکربن 62/57 درصد به‌دست آمد. خروجی مرحله جذب، مقدار 16/2 میلی‌گرم در لیتر ترکیبات هیدروکربنی داشت که به‌عنوان خوراک فرایند نانوفیلتراسیون در نظر گرفته شد. مدول استفاده شده در این فرایند از نوع دیسکی و جنس غشا پلی‌آمید بود. در فرایند نانوفیلتراسیون مقدار بهینه متغیر فشار 58/9 بار گیج، دما 04/18 درجه سلسیوس، pH معادل 62/4 و بیشترین درصد حذف 35/81 درصد به‌دست آمد. تلفیق دو فرایند جذب و نانوفیلتراسیون توانستند در خروجی مرحله نانوفیلتراسیون آبی با مقدار 4/0 میلی‌گرم در لیتر ترکیبات هیدروکربنی تولید کنند که این آب قابلیت استفاده در چندین شبکه داخلی پالایشگاه را داشته باشد. هر فرایند سه متغیر داشت که هر متغیر در 5 سطح بررسی شد و تعداد آزمایش‌ها در هر مرحله 20 عدد بود و نیز بهینه‌سازی متغیرها در تمام مراحل با استفاده از نرم‌افزار Design Expert به روش سطح پاسخ بر پایه اصول طرح مرکب مرکزی برای طراحی داده‌ها، مدل ریاضی و بهینه‌سازی استفاده شد.

https://www.wwjournal.ir/article_166744_17a6f339d3f3f777f5d6a2c3576943ca.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 5 2022 12 22 Optimization of Photocatalytic Degradation of Phenol Via Fe3O4@SiO2@TiO2 Magnetic Nanocomposite by Response Surface Methodology بهینه‌سازی تخریب فوتوکاتالیستی فنول به‌وسیله نانوکامپوزیت مغناطیسی Fe3O4@SiO2@TiO2 به‌روش پاسخ سطحی 125 141 167408 10.22093/wwj.2022.343394.3259 FA سعید عاقل دانشجوی دکترا، گروه علوم و مهندسی محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران 0009-0000-9780-9604 نادر بهرامی فر دانشیار، گروه علوم و مهندسی محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران حبیب الله یونسی استاد، گروه علوم و مهندسی محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران مهدی تنها زیارتی دکترا، اداره حفاظت محیط‌زیست، منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس، شرکت ملی نفت ایران، عسلویه، ایران 0000-0002-1936-570X Journal Article 2022 05 21 Phenol removal has recently become a topic of interest and debate among environmental scientists. In this research, the efficiency of Fe3O4@SiO2@TiO2 magnetic photocatalyst in phenol degradation was evaluated. Also, the effect of effective factors in the degradation of this pollutant was investigated using the surface response methodology. In the present work, photodegradation of phenol in an aqueous solution was studied using Fe3O4@SiO2@TiO2 nanocomposite under ultraviolet. The as-synthesized materials were characterized by UV-Visible diffuse reflectance spectra, scanning electron microscope, Fourier transform infrared, X-ray diffraction, and vibrating sample magnetometer. Based on XRD and VSM, the Fe3O4@SiO2@TiO2 nanocomposite structure contained an anatase TiO2 phase and showed a superparamagnetic behavior (12.07 emu/g). Based on the DRS spectra and bandgap computation, the direct bandgap energy of Fe3O4@SiO2@TiO2 was 3.01 eV. Result of ANOVA showed that the effects of the main variables of photocatalyst concentration, UV light irradiation time and the square of photocatalyst concentration are significant in the model. Significant variables from the most significant to the least significant include: photocatalyst concentration>UV light irradiation time>square of photocatalyst concentration. The findings showed that Fe3O4@SiO2@TiO2 was recycled five times to attain 50% degradation of phenol and the photocatalytic activity did not decrease noticeably after five photocatalytic cycles. The Photocatalytic degradation of phenol was performed by the response surface methodology to study the influence of operational factors on the degradation process. Maximum removal of 55% phenol was obtained at a pH of 8, a photocatalyst dosage of 1.0 g/L, and a phenol concentration of 100 mg/L after 220 min UV irradiation time. Results showed that the Fe3O4@SiO2@TiO2 magnetic nanocomposite has suitable potential for treating phenolic wastewater. حذف فنول به‌عنوان یک آلاینده رایج محیط‌زیست در سال‌های اخیر مورد توجه پژوهشگران بسیاری قرار گرفته است. در این پژوهش، کارایی فوتوکاتالیست مغناطیسی Fe3O4@SiO2@TiO2 در تخریب فنول ارزیابی شد. همچنین اثر عامل‌های مؤثر در تخریب این آلاینده با استفاده از روش پاسخ سطحی بررسی شد. در این پژوهش، تجزیه فوتوکاتالیستی فنول در یک محلول آبی با استفاده از نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2@TiO2 تحت اشعه ماورای بنفش بررسی شد. مواد سنتز شده با طیف‌سنج بازتاب انتشاری UV-Visible، میکروسکوپ الکترونی روبشی، تبدیل فوریه فروسرخ، پراش اشعه ایکس و مغناطیس‌سنج نمونه ارتعاشی مشخص شدند. آنالیزهای XRD و VSM نشان دادند ساختار نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2@TiO2 حاوی فاز آناتاز TiO2 بوده و خواص سوپرپارامغناطیس (emu/g 07/12) دارد. بر اساس طیف DRS و محاسبه نوار شکاف انرژی eV 01/3 برای نمونه Fe3O4@SiO2@TiO2 اندازه‌گیری شد. آنالیز واریانس داده‌ها نشان داد که اثرات متغیرهای اصلی‌ غلظت فوتوکاتالیست، زمان تابش نور UV و مجذور غلظت فوتوکاتالیست در مدل معنی‌دار هستند. متغیرهای معنی‌دار از بیشترین به کمترین معنی‌داری شامل: غلظت فوتوکاتالیست < زمان تابش نور UV < مجذور غلظت فوتوکاتالیست هستند. نتایج نشان داد کارایی نانوکامپوزیت Fe3O4@SiO2@TiO2 پس از 5 بار استفاده مجدد از 55 به 49 درصد رسید که کاهش قابل‌توجهی نداشت. تخریب فوتوکاتالیستی فنول با روش پاسخ سطحی برای بررسی تأثیر عوامل عملیاتی بر فرایند حذف انجام شد. حداکثر حذف فنول 55 درصد در pH معادل 8، غلظت فوتوکاتالیست 1000 میلی‌گرم در لیتر و پس از 220 دقیقه زمان تابش نور UV به‌دست آمد. یافته‌های این پژوهش نشان داد نانوکامپوزیت مغناطیسی Fe3O4@SiO2@TiO2 می‌تواند گزینه مناسبی برای حذف فنول از پساب‌های صنعتی باشد.

https://www.wwjournal.ir/article_167408_6b58ad57fcec393177bc5c20d69e37ed.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 33 5 2022 12 22 Economic Comparison of Groundwater Artificial Recharge Options Using Treated Wastewater (Yazd-Ardakan Aquifer) مقایسه اقتصادی گزینه‌های تغذیه مصنوعی آب‌ زیرزمینی با استفاده از پساب تصفیه شده (آبخوان دشت یزد-اردکان) 142 150 167210 10.22093/wwj.2022.347603.3267 FA حمیدرضا بنابفرویی دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران سعید علیمحمدی دانشیار، گروه مهندسی منابع آب، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران 0000-0002-4421-3353 Journal Article 2022 06 21 The purpose of this study is to quantitatively investigate the effects of artificial recharge of treated wastewater of Meybod and Ardakan cities with infiltrations and injection wells and comparing the economics of the two alternatives. In this study, the simulation of the groundwater flow in aquifer for a one-year period of 2002-2003 was carried out using the MODFLOW model and three locations were selected for artificial recharge. The annual volume of treated wastewater to recharge was estimated at 13.2 million cubic meters and the average level increase within a radius of three kilometers from the artificial feeding site was about 0.8 meters. The price of each cubic meter of water extracted from artificial feeding, excluding the costs of transfer and treatment of wastewater by the infiltration basin method in feeding places No. 1, 2 and 3, is equal to 342.2, 417.4 and 9.381 rials and with the injection well method it was obtained as 506.2, 515.2 and 495.7 rials, respectively. The cost of transporting each cubic meter of water to places 1, 2 and 3 (which are 13200, 11000 and 9000 meters from the treatment plant, respectively) was equal to 3580, 2958 and 2418 rials, respectively. Therefore, choosing the right place is one of the most important points in the design of such systems. هدف از این پژوهش، بررسی کمّی تأثیرات تغذیه مصنوعی با روش‌های حوضچه‌ نفوذ و چاه تزریق با استفاده از پساب تصفیه ‌شده شهرهای میبد و اردکان و مقایسه اقتصادی دو گزینه بود. در این پژوهش، شبیه‌سازی جریان آب زیرزمینی آبخوان یزد-اردکان برای دوره‌ یک ساله )1381 تا 1382( با استفاده از مدل MODFLOW انجام و سه محل به‌منظور تغذیه مصنوعی انتخاب شد. حجم سالانه پساب تصفیه ‌شده به میزان 2/13 میلیون مترمکعب برآورد شد و میانگین افزایش میانگین تراز در شعاع 3 کیلومتری از محل تغذیه مصنوعی حدود 8/0 متر به‌دست آمد. قیمت هر مترمکعب آب استحصال شده از تغذیه مصنوعی بدون احتساب هزینه‌های انتقال و تصفیه پساب با روش حوضچه نفوذ در محل‌های تغذیه 1، 2 و 3 به‌ترتیب برابر با 2/342، 4/417 و 9/381 ریال و با روش چاه تزریق به‌ترتیب برابر با 2/506، 2/515 و 7/495 ریال به‌دست آمد. هزینه انتقال هر متر‌مکعب آب به محل‌های 1، 2 و 3 (که فاصله آنها از محل تصفیه‌خانه به‌ترتیب 13200، 11000 و 9000 متر بود) به‌ترتیب برابر با 3580 و 2958 و 2418 ریال حاصل شد. بنابراین انتخاب محل مناسب از مهم‌ترین نکات در طراحی این‌گونه سیستم‌ها است.

https://www.wwjournal.ir/article_167210_06d9ef9e305afcb5d5dd0dff6eda7ee7.pdf