مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 34 1 2023 04 21 Development of a System Dynamics Model for Improving Sustainable Urban Water Management (Case Study: Isfahan City) توسعه یک مدل پویایی‌های سیستم به‌منظور ارتقای مدیریت پایدار آب‌ شهری (مطالعه موردی شهر اصفهان) 1 24 168378 10.22093/wwj.2022.338545.3252 FA نیما نظامی دانشجوی دکترای مهندسی محیط‌زیست، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران مصطفی تیزقدم غازانی استادیار، گروه مهندسی آب، فاضلاب و محیط‌زیست، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط‌‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران 0000-0003-1918-608X مهدی ضرغامی استاد، مدعو پژوهشکده انرژی، آب و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی شریف و استاد، دانشکده مهندسی عمران و پژوهشکده محیط‌زیست، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران مریم عباسی استادیار، گروه مهندسی آب، فاضلاب و محیط‌زیست، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط‌‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران Journal Article 2022 04 20 The use of a systematic view has increased to deal with social and environmental problems in recent years. Recently, various models have been developed to address urban water issues. Most of them are focused on runoff and storm water management and few have addressed the problems of the Drinking water system. However, the lack of an effective model that supports complex and multi-objective urban water system in terms of management and decision-making is felt. This article focuses on the importance of a sustainable approach to the conventional approach in urban water management and the need to change attitudes due to the current state of water resources. In this paper a novel system dynamics model has been developed, taking into account the technical, economic, social, environmental and government subsystems that simulate and predict the results of urban water management measures. The results of the implementation of the proposed model on the city of Isfahan showed that the model has a high precision in simulating system condition. The model error rate in simulation of different parameters is less than 5%. Therefore, the model can be used as a tool for analyzing different management strategies before implementing and spending time and cost to assist decision makers. استفاده از دیدگاه سیستماتیک برای مقابله با مشکلات اجتماعی و محیط‌زیستی در سال‌های اخیر افزایش یافته است. اخیراً مدل‌های زیادی برای رسیدگی به مسائل آب شهری توسعه داده شده است. بیشتر آنها بر روی رواناب‌ها و مدیریت آبهای سطحی متمرکز هستند و تعداد کمی به مشکلات سیستم آب‌رسانی پرداخته‌اند. با این‌ وجود، کمبود یک مدل مؤثر که به‌دلیل پیچیدگی و اهداف متعدد سیستم آب شهری در بعد مدیریتی و تصمیم‌سازی از آن پشتیبانی کند، احساس می‌شود. در این پژوهش، ابتدا مشکلات رویکرد متداول مدیریت آب شهری بررسی شد و سپس ویژگی‌های رویکرد مدیریت پایدار آب شهری برای پاسخ‌گویی به نیازهای موجود بررسی شد که نتایج آن لزوم تغییر نگرش با توجه به وضعیت فعلی منابع آب را پررنگ‌تر می‌کند. به‌این منظور مدلی بر پایه پویایی‌های سیستم با در نظر گرفتن زیرسیستم‌های فنی، اقتصادی، اجتماعی، محیط‌زیستی و حاکمیتی توسعه داده شد که نتایج اقدامات مدیریت آب شهری را شبیه‌سازی و پیش‌بینی می‌کند. مدل پویایی‌های سیستم پیشنهادی با استفاده از نرم‌افزار Vensim توسعه داده‌ شده و در بازه زمانی بین سال‌های ۱۳۹۰ تا ۱۳۹۸ برای شهر اصفهان اجرا شد. مدل پایه توسعه‌ داده شده قابلیت دریافت و پیاده‌سازی سناریوهای مدیریتی را دارد و می‌تواند آنها را پیش‌بینی و مدل‌سازی کند. همچنین در نهایت، شاخص UWSI برای ارزیابی پایداری سناریوها در مدل در نظر گرفته شد. نتایج پیاده‌سازی مدل پیشنهادی بر روی شهر اصفهان نشان داد که مدل دقت زیادی در شبیه‌سازی وضعیت سیستم دارد و درصد خطای آن در شبیه‌سازی حجم آب مصرفی، هزینه تولید آب، قیمت آب و درآمد سالانه حاصل از فروش آب به‌ترتیب حدود ۲/۳، ۲، ۳/۳ و ۵/۴ درصد بود. همچنین میزان شبیه‌سازی شده آب بدون درآمد و هزینه سالانه کارکنان این بخش‌ها نیز به‌ترتیب ۶/۳ و ۴/۱ از مقدار واقعی انحراف داشت. به‌این‌ترتیب مدل پیشنهادی می‌تواند به‌عنوان ابزاری برای تحلیل و بررسی استراتژی‌های مدیریتی مختلف به کمک تصمیم‌گیران آمده و قبل از اجرای تصمیمات مختلف و صرف زمان و هزینه اثرات آن را بررسی و مناسب‌ترین استراتژی را انتخاب کنند.

https://www.wwjournal.ir/article_168378_a9e1ae5e8d494ab20c407d66947de273.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 34 1 2023 04 21 Performance of the Uncoated Titanium Anode in the Chemical Oxygen Demand Removal of Industrial Wastewaters; (a Case Study on the Electrochemical Treatment of the Textile Effluent at the Pre-Pilot Scale) کارایی آند تیتانیم بدون پوشش در کاهش اکسیژن‌خواهی شیمیایی پساب صنعتی (مطالعه موردی تصفیه پساب نساجی در سامانه پیش‌پایلوت تصفیه الکتروشیمیایی) 25 48 168392 10.22093/wwj.2022.353528.3280 FA سجاد افتخاری دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه محیط‌زیست، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران شهناز قاسمی استادیار، گروه محیط‌زیست، پژوهشکده علوم و فناوری‌های انرژی، آب و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران 0000-0002-1241-6439 مزدک هاشم پور پسادکترا، گروه آب، پژوهشکده علوم و فناوری‌های انرژی، آب و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران ایوب ترکیان دانشیار، گروه آب، پژوهشکده علوم و فناوری‌های انرژی، آب و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران محمد میرزایی مربی، گروه آب، پژوهشکده علوم و فناوری‌های انرژی، آب و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران سید مهدی برقعی استاد، گروه محیط‌زیست، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران 0000-0002-9825-9832 Journal Article 2022 08 16 In the current work, the capability of uncoated titanium anode in the electrochemical treatment of textile wastewater has been investigated with the aim of simultaneously benefiting from electrooxidation and electrocoagulation treatment processes. In the present work, the feasibility of using uncoated titanium anodes for wastewater treatment is studied in an electrochemical pre-pilot set-up with polymeric casing and an electrical supply power of 150 W, operated under galvanostatic regime in batch mode, focusing on the current density as the main subject of assessment, and its performance is evaluated using metrics such as chemical oxygen demand removal and specific energy consumption. A noticeable finding of this work, is the flexibility of the set-up to combine the electrocoagulation and electro-oxidation mechanisms with the current density as the controlling parameter, leading to a remarkable decontamination capability, so that reductions in the total chemical oxygen demand as large as 75–80% in the neutral and 90–95% in the acidic environments were achieved. At low current densities (< 100 μA/cm2), the anodic corrosion was limited and the electro-oxidation was the dominant wastewater treatment mechanism. At high current densities (> 100 μA/cm2), the anodic corrosion was accelerated and the dominant wastewater treatment mechanism was switched to electrocoagulation. Along with the chemical oxygen demand removal capability, the energetic cost-effectiveness of the set-up was a major concern, particularly from the industrial point of view, which was assessed in both neutral and acidic environments, and it was realized optimization occurred at 600 μA/cm2, so that the specific energy consumption and the rate specific energy consumption, were both minimized at this current density, in respective order, 8.9 kWh/kgCOD and 3.52 kWh/kgCOD/h in neutral, and 10 kWh/kgCOD and 2.34 kWh/kgCOD/h in acidic environments. در این پژوهش، قابلیت فلز تیتانیم بدون پوشش به عنوان آند در سامانه تصفیه الکتروشیمیایی پساب، با استفاده از نمونه موردی پساب صنعت نساجی، با هدف بهره‌مندی هم‌زمان از فرایندهای تصفیه‌ای الکترواکسیداسیون و الکتروانعقاد بررسی شد. در این پژوهش، امکان‌سنجی استفاده از آند تیتانیم بدون پوشش در یک سامانه پیش‌پایلوت تصفیه الکتروشیمیایی انجام شد که بدنه‌ای پلیمری و منبع تغذیه‌ای با توان اسمی W150 داشت و تحت رژیم الکتریکی گالوانواستاتیک و رژیم فرایندی تصفیه چرخشی بهره‌برداری شد و با تمرکز بر دانسیته جریان به عنوان پارامتر مطالعاتی محوری، جنبه‌های الکتروشیمیایی، محیط‌زیستی و اقتصادی تصفیه، با اتکا به شاخص‌های درصد حذف آلاینده و میزان انرژی مصرفی ویژه، بررسی شد. مسئله حائز اهمیت در یافته‌های این پژوهش، انعطاف این سامانه در تلفیق مکانیسم‌های الکترواکسیداسیون و الکتروانعقاد بود که در کنار قابلیت کنترل به وسیله پارامتر دانسیته جریان، باعث قدرت تصفیه زیادی شد، به شکلی که حذف اکسیژن‌خواهی شیمیایی از فازهای مایع و جامد در محدوده 75 تا 80 درصد در محیط خنثی و 90 تا 95 درصد در محیط اسیدی، امکان‌پذیر شد. در دانسیته جریان‌های بسیار پایین (μA/cm2100<)، میزان خوردگی ناچیز بود و فرایند غالب تصفیه الکتروشیمیایی، الکترواکسیداسیون تشخیص داده شد. در دانسیته جریان‌های بالا (μA/cm2100>)، نرخ خوردگی افزایش‌ یافته و الکتروانعقاد به فرایند غالب تصفیه الکتروشیمیایی تبدیل شد. در کنار توان نهایی تصفیه، مقرون‌به‌صرفه‌ بودن کارکرد سامانه از منظر انرژی، مسئله مهم دیگری از دیدگاه صنعتی بود که در محیط‌های خنثی و اسیدی بررسی و مشخص شد که در دانسیته جریان μA/cm2600 بیشینه می‌شود، به شکلی که هر دو معیار انرژی مصرفی ویژه و انرژی مصرفی ویژه نرخی به مقدار کمینه خود، به‌ترتیب kWh/kgCOD 9/8 و kWh/kgCOD/h 52/3 در محیط خنثی وkWh/kgCOD 10 وkWh/kgCOD/h 34/2 در محیط اسیدی رسیدند.

https://www.wwjournal.ir/article_168392_e5b3bbc9bbfbe0ec72c317580a18c44c.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 34 1 2023 04 21 An Online Calculating Model for Leachate Production in Mazandaran’s Waste Landfills; (Case Study: Babol Municipal Waste Landfill) مدل محاسب آنلاین شیرابه برای اماکن دفن زباله‌های شهری در استان مازندران (مطالعه موردی: مرکز دپوی زباله‌های بابل) 49 65 168566 10.22093/wwj.2022.338942.3253 FA نیکی سلیمانی امیری دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی محیط‌زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران 0000-0002-2583-7056 سینا ابراهیمی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران مهدی عمادی مربی، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران عزیر عابسی استادیار، گروه مهندسی محیط‌زیست، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران 0000-0002-8329-8556 مجید پیروی دانشیار، گروه فرایندهای جداسازی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران Journal Article 2022 04 23 Leachate production and management is a challenging environmental issue in municipal landfills and depots in Iran. Leachate contains toxic materials, heavy metals, and organic and microbial pollutants on a significant scale. Its uncontrolled entrance into the surface, groundwater, and soils can also substantially inverse impacts on human health and natural habitats. In Mazandaran province, during the last decades, depots and landfilling of municipal and industrial waste have led to environmental degradation in its eco-sensitive natural zones and brought a series of health, social, and security challenges to the region. Due to the region's high precipitation rate and landfills with no cover, these places practically convert into an extensive resource for leachate production. To diminish the environmental impacts, a lot of work has been done in recent years to develop a sort of leakage gathering system and treatment plants in these landfills, based primarily on an overall estimation. In this study, a calculating computer model has been developed for leakage production based on regional climate conditions and the characteristics of municipal waste. This model is different from the HELP model, which is commonly used for sanitary landfills and is specifically developed for the waste depots of the Mazandaran province. In this model, hydrological methods, which are based on the water balance in the landfill sites, were used for the calculation. The developed model was uploaded as an online service for public use. By referring to the internet address provided, the developed model in the landfill part and the leachate section, the amount of produced leachate for the landfill site of Mazandaran province can be calculated. Also, the leachate volume of the Babol Anjilsi landfill has been calculated as a case study. As a result of this study, the lowest and highest amount of the production leachate for hot and dry months of the year (June and July) and for wet and rainy months (October) was about 63.39 and 260.07 cubic meters per day, respectively. از مهم‌ترین مشکلات محیط‌زیستی در محل‌های دپو و دفن زباله‌های شهری در ایران، تولید شیرابه و مدیریت آن است. شیرابه حاوی انواع ترکیبات سمّی، فلزات سنگین و آلاینده‌های آلی و میکربی بوده و عدم‌کنترل و ورود آن به آبهای سطحی و زیرزمینی و خاک،‌ می‌تواند خطرات زیادی برای سلامت انسان و اکوسیستم‌های طبیعی به همراه داشته باشد. در استان مازندران طی دهه‌های گذشته دپو و دفن غیربهداشتی زباله در عرصه‌های طبیعی، باعث زوال آسیب‌پذیر منطقه شده و این موضوع مشکلات بهداشتی، اجتماعی و امنیتی بسیاری را به دنبال داشته است. باتوجه ‌به بارش فراوان باران و برف در منطقه و عدم پوشش مناسب مراکز دپو زباله، این مراکز به منابع بزرگ تولید شیرابه تبدیل شده‌اند. به‌منظور کاهش پیامدهای محیط‌زیستی مراکز امحای زباله، در سال‌های اخیر فعالیت‌های زیادی نیز برای توسعه سیستم‌های جمع‌آوری شیرابه و تصفیه آن انجام‌ شده که بر اساس برآوردهای کلی از حجم شیرابه تولیدی استوار بوده است. در نتیجه، نیاز به یک مدل مشخص برای محاسبه میزان شیرابه تولیدی بیش از هر زمانی احساس می‌شود. هدف از این پژوهش، ارائه یک مدل کامپیوتری محاسب برای برآورد شیرابه تولیدی بر اساس مشخصات اقلیمی منطقه و کمیت و کیفیت زباله تولیدی در هر شهر بود. این مدل متفاوت از مدل HELP که برای محل دفن‌های مهندسی ارائه شده، برای شرایط مراکز امحای زباله در استان مازندران که ترکیبی از دپوی زباله در فضای آزاد و پوشش زباله با خاک محلی است، توسعه داده شده است. در این پژوهش از روش‌های هیدرولوژیکی مبتنی بر موازنه جرمی آب در محل برای برآورد حجم شیرابه تولیدی استفاده شد. در این پژوهش به‌عنوان نمونه، میزان شیرابه تولیدی برای مرکز دفن زباله‌های شهر بابل واقع در منطقه انجیلسی برآورد شد. با توجه به اطلاعات در دسترس، کمترین و بیشترین میزان شیرابه تولیدی به‌ترتیب برای ماه‌های گرم و خشک سال (خرداد و تیر) در حدود 39/63 مترمکعب در روز و برای ماه‌های مرطوب و بارانی (مهر) به میزان 07/260 مترمکعب در روز برآورد شد.

https://www.wwjournal.ir/article_168566_bf26a710bc0839e71038e3000db4afad.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 34 1 2023 04 21 Industrial Acidic Wastewater Treatment by Sulfate Reducing Microorganisms استفاده از میکروارگانیسم‌های احیاکننده یون‌های سولفات در تصفیه پساب اسیدی صنعتی 66 77 168626 10.22093/wwj.2022.337775.3251 FA نفیسه پناهی اوصالو دانشجوی دکترا، گروه آلودگی محیط‌زیست، واحد قشم، دانشگاه آزاد اسلامی قشم، ایران لعبت تقوی دانشیار، گروه علوم محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0002-4973-318X امیر حسام حسنی استاد، گروه علوم محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0003-2569-5446 محسن دهقانی دانشیار، گروه علوم و مهندسی محیط‌زیست، واحد بندرعباس، دانشگاه آزاد اسلامی، بندرعباس، ایران Journal Article 2022 04 15 The effluents of polymerization plants are acidic due to the use of sulfuric acid as flocculation agent and their wastewater contains high amounts of sulfate ions. In wastewater industry, several physical, chemical and biological treatment methods are used. The main purpose of this study is to examine the feasibility of anaerobic biological treatment of sulfate in industrial effluents by using sulfate-reducing bacteria. The research method is quantitative, and experiments and data collection from 2017-2020. The main variables of this research are temperature, effluent pH and the population of microorganisms. Experiments at two temperature levels of 25 and 60 oC and two different pHs, 7.5 and 8.5, were performed and four series of experiments were done. The results showed that by increasing the temperature of the solution from 25° to 60 °C at a concentration of 50 mg/L sulfate ion and a pH of 7.5, microorganisms showed 17.6% better performance. Also, the performance of microorganisms in anaerobic biological treatment at concentration of 50 mg/L of sulfate ion was 45.3% minimum and 49.9% at maximum. Comparison of experimental results at two different pHs of 7.5 and 8.5, indicates that at the same temperatures of 25 and 65°C, with increasing pH, the performance of microorganisms has improved by 16.4%. The efficiency of wastewater treatment increases 19.6% by changing pH from 7.5 to 8.5. Results showed that the correlation between temperature and sulfate ion concentration follows the 1st degree equation. Also, the weak pH environment provides suitable conditions for the removal of ions in the effluents, and the correlation between increasing the pH of the solution and decreasing the concentration of sulfate ions is a 2nd degree equation. Study showed that temperature and pH are the two effective factors in the process of biological treatment of effluents. پساب‌های واحدهای پلیمری به‌دلیل استفاده از اسید سولفوریک برای لخته‌سازی، ماهیت اسیدی داشته و حاوی مقدار زیادی یون سولفات هستند. در صنعت از روش‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی برای تصفیه پساب‌های اسیدی استفاده می‌شود. هدف اصلی این پژوهش، امکان‌سنجی تصفیه بیولوژیکی غیرهوازی یون‌های سولفات از پساب‌های صنعتی با استفاده از باکتری‌های احیـاکننـده سـولفات بود. روش این پژوهش کمّی بود و تحلیل داده با استفاده از روش‌های آمار استنباطی انجام شد. قلمرو زمانی این پژوهش در طول سال‌های 1397 تا 1399 بود. متغیرهای اصلی پژوهش شامل دما، pH اولیه و ثانویه پساب و جمعیت میکروارگانیسم بود. آزمایش‌ها در دو سطح دمایی 25 و 60 درجه سلسیوس و دو pH مختلف 5/7 و5/8 انجام شد. چهار سری آزمایش برحسب دما و pH طراحی و انجام شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد با افزایش دمای محلول از 25 به 60 درجه سلسیوس در غلظت اولیه 50 میلی‌گرم در لیتر یون سولفات و pH معادل 5/7، میکروارگانیسم‌های غیرهوازی احیاکننده یون‌های سولفات معادل 6/17 درصد از خود نشان دادند. همچنین کارایی میکروارگانیسم‌ها در غلظت اولیه 50 میلی‌گرم در لیتر یون سولفات، حداقل 3/45 درصد و حداکثر 9/49 درصد بود. مقایسه نتایج آزمایشات در دو pH مختلف 5/7 و 5/8 حاکی از آن بود که در دمای یکسان 25 و 65 درجه سلسیوس، با افزایش pH، عملکرد میکروارگانیسم‌ها به میزان 4/16 درصد بهبود یافت. میزان کارایی تصفیه پساب با افزایش یک واحد pH به میزان 6/19 درصد افزایش یافت. نتایج این پژوهش نشان داد هم‌بستگی دما و غلظت یون سولفات از معادله درجه اول (خطی) تبعیت می‌کند. همچنین pH قلیایی ضعیف، شرایط محیطی مناسبی برای حذف یون‌های معدنی پساب‌ها فراهم می‌کند و هم‌بستگی افزایش pH محلول و کاهش غلظت یون سولفات از نوع معادله درجه دوم بوده است. این پژوهش نشان داد که دما و pH دو عامل اصلی و تأثیرگذار در فرایند تصفیه بیولوژیکی غیرهوازی یون‌های سولفات در پساب‌های صنعتی به‌شمار آمده و کنترل این دو پارامتر، نقش مؤثری در بهینه‌سازی فرایند تصفیه خواهد داشت.

https://www.wwjournal.ir/article_168626_f1c3c90e966027dc1c65942ffb915e92.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 34 1 2023 04 21 Investigation on Efficiency of Different Chemical Coagulants on Reduction of Turbidity, Sulfate and Ammonia in the Wastewater of Zagros Petrochemical Company بررسی کارایی منعقدکننده‌های شیمیایی متفاوت در کاهش کدورت، سولفات و آمونیاک در پساب شرکت پتروشیمی زاگرس 78 95 169307 10.22093/wwj.2022.357704.3283 FA آرزو مرادی دانشجوی دکترای شیمی ‌فیزیک، گروه شیمی فیزیک، دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران عبدالرضا نکوئی دانشیار شیمی‌، گروه شیمی فیزیک، دانشکده شیمی، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران محمد قلی پور کارشناس ارشد پژوهش‌های کاربردی شرکت پتروشیمی زاگرس، عسلویه، ایران Journal Article 2022 04 15 Zagros Petrochemical Company, as one of the largest methanol companies in Iran, faces the problem of high levels of turbidity and sulfate and ammonia pollutants in its wastewater. So, it is required to effectively purify this wastewater for reusing in steam production in the methanol unit; also, to bring the amount of pollutants to the required environmental standards. The purpose of the present study is to investigate the coagulation process and compare the effectiveness of six different coagulants, including aluminum sulfate (alum), iron (II) sulfate, chloroferric, polyaluminum chloride and two types of cationic and anionic polyelectrolytes, in reducing the existing amount of turbidity, sulfate and ammonia in the wastewater of this company. During these experiments, the effects of effluent pH and coagulant concentration parameters on the efficiency of reducing the turbidity and the mentioned pollutants has been investigated. According to the results, and considering the long flocculation time, as well as low formation of very small and non-quick precipitating suspended particles, the coagulants alum, chloroferric and iron (II) sulfate do not have a significant effect on the removal of turbidity from the target wastewater sample. Meanwhile, the coagulants PAC, cationic and anionic polyelectrolytes, with low concentrations, are suitably effective, and, in combination with lime, can remove a significant amount of the turbidity (about 99%) and the ammonia (about 60%) from the investigated wastewater. Also, the highest amount of the sulfate reduction (about 45%) is attributed to the alum coagulant. Finally, taking into account the costs, accessibility and compatibility of the wastewater treatment package of the Zagros Petrochemical Company, the coagulant PAC in a concentration of 5 mg/L, in combination with lime at a pH of 12, has been suggested and the mentioned problems were completely resolved. شرکت پتروشیمی زاگرس که یکی از بزرگترین شرکت‌های تولید متانول کشور است، در پساب خود با مشکل زیاد بودن مقدار کدورت و آلاینده‌های سولفات و آمونیاک مواجه بوده، بنابراین برای استفاده مجدد در تولید بخار در واحد متانول و همچنین برای رساندن مقدار آلاینده‌ها به استانداردهای محیط‌زیستی لازم، نیازمند تصفیه مؤثر است. هدف از این پژوهش، بررسی فرایند انعقاد و لخته‌سازی و مقایسه کارایی شش منعقدکننده‌ی مختلف شامل سولفات آلومینیم (آلوم)، سولفات آهن (II)، کلروفریک، پلی آلومینیم کلراید و دو نوع پلی الکترولیت کاتیونی و آنیونی در کاهش هم‌زمان مقدار کدورت، سولفات و آمونیاک موجود در پساب این شرکت بود. طی این آزمایش‌ها اثر پارامترهای pH پساب و غلظت مواد منعقدکننده بر روی بازدهی کاهش کدورت و آلاینده‌های مذکور بررسی شد. طبق نتایج و با توجه ‌به زمان لخته‌سازی طولانی و نیز تشکیل ذرات معلق اندک، بسیار ریز و غیرقابل ته‌نشینی سریع، منعقدکننده‌های آلوم، کلروفریک و سولفات آهن (II) تأثیر چندان به‌سزایی بر روی حذف کدورت از نمونه پساب مورد آزمایش ندارند. این در حالی است ‌که منعقدکننده‌های پلی‌ آلومینیم کلراید و پلی الکترولیت‌های کاتیونی و آنیونی با غلظت‌های کم به‌خوبی مؤثر بوده و در ترکیب با آهک می‌توانند قسمت قابل‌توجهی از کدورت (حدود ۹۹ درصد) و آمونیاک (حدود 60 درصد) را از پساب مورد بررسی حذف کنند. همچنین بیشترین میزان کاهش سولفات (حدود 45 درصد) مربوط به منعقدکننده‌ی آلوم است. در نهایت با در نظرگرفتن هزینه‌ها و قابلیت دسترسی و سازگاری با پکیج تصفیه پساب، منعقدکننده‌ پلی‌ آلومینیم کلراید در غلظت ۵ میلی‌گرم در لیتر در ترکیب با آهک و در pH برابر ۱۲ برای تصفیه پساب صنعتی شرکت پتروشیمی زاگرس پیشنهاد و مشکلات بیان شده کاملاً مرتفع شدند.

https://www.wwjournal.ir/article_169307_1775f2cdff46db37e8e141cfdeca254c.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 34 1 2023 04 21 Loss Management Strategies of Drinking Water in Water Distribution Network of Isfahan City استراتژی‎های مدیریت هدررفت آب شرب در شبکه توزیع آب شهر اصفهان 96 109 169679 10.22093/wwj.2022.345439.3262 FA مریم مختاری دانش‎آموخته کارشناسی ارشد مدیریت، دانشکده مدیریت، دانشگاه شیخ بهایی، اصفهان، ایران احمدرضا اخوان صراف استادیار، دانشکده مدیریت، دانشگاه شیخ بهایی، اصفهان، ایران Journal Article 2022 06 03 The loss of drinking water from water distribution network is one of the problems of Water and Sewage Companies worldwide, which reduces a remarkable part of the company's profit. Therefore, the aims of this research are: determination of strategies and their evaluating criteria for the loss management in water distribution network, prioritization of those strategies and criteria as well as selection of the most effective strategy. This study is a practical research and data gathering was performed via researcher-made questionnaires on snowball sampling based on the idea of 10 experts employed in Water and Sewage Company of Isfahan province. Four strategies of water loss management of water distribution network assessed in questionnaires were selected based on the recommendations of International Water Association, American Water Works Association and the regulations of the non-revenue water committee by the deputy directorate and under supervision of the Water and Wastewater Company of Iran, 2020. Data gathering and analyzing were carried out using paired comparison matrix and analytic hierarchy process by the Expert-choice software. The calculated inconsistency ratio of questionnaires was determined to be 0.02, and therefore the most effective strategy of water loss management of Isfahan water distribution network was determined to be the pressure drop strategy with weight of 0.400. Three other strategies of active leak detection weight 0.259, network repair weight 0.175, and speed and quality of emergencies weight 0.167, were prioritized in the next ranks, respectively. Likewise, the criteria of financial supply weight 0.463 in the first rank, the criteria of technical supply weight 0.289 in the second rank, the criteria of training update weight 0.146 in the third rank, and the criteria of legal supply weight 0.102 in the fourth rank, were prioritized. By increasing the ratio of circular intubation in water distribution network and construction of water storage tanks in the northwestern heights of Isfahan, it is practical to develop the pressure drop strategy in flat districts of Isfahan city leading to the minimum water loss of Isfahan distribution network. هدر رفت آب شرب از شبکه توزیع آب، یکی از مشکلات شرکت‎های آب و فاضلاب در کشورهای مختلف است که بخش قابل توجهی از سود‎آوری این شرکت‎ها را کاهش می‌‏دهد. بنابراین در این پژوهش، استراتژی‎ها و معیارهای ارزیابی آنها برای مدیریت هدر رفت شبکه‌های توزیع آب شناسایی شد، سپس استراتژی‎ها و معیارهای فوق اولویت‏بندی شد و مؤثرترین استراتژی‌ها انتخاب شدند. این پژوهش از نوع کاربردی بود و جمع‎آوری داده‎ها از طریق پرسش‎نامه محقق‎ شد و به روش گلوله برفی بر اساس نظرات 10 نفر از خبرگان شاغل در شرکت آب و فاضلاب استان اصفهان انجام شد. چهار استراتژی مدیریت هدر رفت شبکه توزیع آب که در فرم پرسش‌نامه ارزیابی شدند، بر اساس تعریف کمیته هدر رفت انجمن جهانی آب، انجمن امور آب آمریکا و نظام‌نامه کمیته آب بدون درآمد معاونت راهبری و نظارت بر بهره‌برداری شرکت مهندسی آب و فاضلاب کشور در سال 1399 انتخاب شدند. جمع‎آوری و تحلیل داده‎ها به‌ترتیب با ماتریس مقایسات زوجی و تحلیل سلسله مراتبی توسط نرم‎افزار برگزیده خبره انجام شد. نرخ ناسازگاری پاسخ‌های ارائه شده در پرسش‌نامه‌ها 02/0 بوده و بر این اساس، استراتژی کاهش فشار شبکه با وزن 400/0 به عنوان مؤثرترین و شاخص‎ترین استراتژی در مدیریت هدر رفت شبکه توزیع آب شهر اصفهان تعیین شد. سه استراتژی نشت‌یابی فعال با وزن 259/0، بازسازی شبکه با وزن 175/0 و سرعت و کیفیت حوادث با وزن 167/0 به ترتیب در رتبه‌های بعدی اولویت‌بندی شدند. همچنین معیار تأمین نیازهای مالی با وزن 463/0 در رتبه نخست، معیار تأمین تجهیزات فنی با وزن 289/0 در رتبه دوم، معیار به‌ روزرسانی آموزش با وزن 146/0 در رتبه سوم و معیار تأمین بسترهای قانونی با وزن 102/0 در رتبه چهارم اولویت‌بندی شدند. با افزایش سهم لوله‎گذاری حلقوی در شبکه توزیع و احداث مخازن ذخیره آب در ارتفاعات شمال غربی شهر اصفهان می‌توان استراتژی کاهش فشار شبکه توزیع آب را در مناطق مسطح شهر اصفهان به نحو مطلوب اجرا کرد و هدر رفت شبکه توزیع آب شهر اصفهان را به کمترین حجم ممکن کاهش داد.

https://www.wwjournal.ir/article_169679_0f1252e345227c28a85737cafdb65808.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 34 1 2023 04 21 Multi-Criteria Evaluation of the Vulnerability of the Urban Water Supply Network Against Biological Attacks ارزیابی چند معیاره میزان آسیب‌پذیری شبکه آب‌رسانی شهری در مقابل حملات بیولوژیکی 110 123 169877 10.22093/wwj.2022.351591.3276 FA سهیل صفری دانشجوی دکترای مهندسی عمران- مهندسی محیط‌زیست دانشکده عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران و پژوهشگر پژوهشکده محیط‌زیست دانشگاه تبریز، تبریز، ایران 0000-0003-4583-6170 محمد مسافری استاد، مرکز تحقیقات سلامت و محیط‌زیست، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، ایران 0000-0001-6251-147X سامان جوادی پیر بازاری دانشیار، گروه مهندسی آب پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران مهدی ضرغامی استاد، دانشکده مهندسی عمران و پژوهشکده محیط‌زیست، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران و استاد همکار پژوهشکده سیاست‌گذاری دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران 0000-0001-9179-1431 مهدی جهانگیری دانش‌آموخته مهندسی عمران- مهندسی محیط‌زیست، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران Journal Article 2022 07 13 The water supply network is one of the most critical infrastructures of human societies, which could cause illness or death in many consumers due to its expanding nature. Water pollution is one of the ways of spreading biological pollutants among the population, which is known as bioterrorism today. Biological contamination usually occurs with the use of pathogens and biotoxins. Therefore, recognizing the vulnerable stages of the water supply network against various pollutants is of particular importance. In this research, in the first stage, a selection of five pathogens (Bacillus anthracis, Cryptosporidiosis, Francisella tularensis, Vibrio cholerae, Shigella) that are more likely to pollute water sources have been made. Thus, employing each component of the water supply system (including raw water source (dam)), Raw water storage tank, water treatment plant, treated water transmission line, treated water tanks, and distribution network (30 scenarios) were defined. In the next step, using multi-criteria group decision-making and employing three main criteria (vulnerability of each water supply stage, the amount of contaminant damage power, the amount of contaminant risk in each of the water supply stages) and their sub-criteria, the weight of each criterion was determined from the perspective of decision-makers by utilizing GFDM software. After analyzing the scenarios, the risk level of each scenario was ranked. Scenario 26 created the most risk, which consists of introducing the pathogen Bacillus anthracis into the distribution network. The entry of contamination into the distribution network due to high availability and lack of subsequent treatment steps, as well as the slight chance of preventing the contaminant from reaching consumers, can cause many diseases and deaths. Furthermore, it has a high resistance against chloride and is stable in water, so the entry of this contaminant into the distribution network can be dangerous. Considering the existing conditions, recognizing and calculating the risk of different scenarios can lead to readiness and increase the speed of action in response to possible biological attacks. شبکه آب‌رسانی یکی از مهمترین زیر ساخت‌های جوامع بشری است که در صورت وقوع آلودگی به‌دلیل گستردگی می‌تواند موجب بیماری یا مرگ بسیاری از مصرف‌کنندگان شود. آلودگی آب یکی از مسیرهای انتشار آلاینده‌های بیولوژیکی در بین جمعیت است که امروزه به‌عنوان بیوتروریسم از آن یاد می‌شود. آلودگی‌های بیولوژیکی معمولاً با استفاده از پاتوژن‌ها و بیوتوکسین‌ها رخ می‌دهد. از‌این‌رو شناخت مراحل آسیب‌پذیر شبکه آب‌رسانی در مقابل آلاینده‌های مختلف اهمیت ویژه‌ای دارد. در این پژوهش، در مرحله اول پنج پاتوژن (باسیلوس آنتراسیس، کریپتوسپوریدیوزیس، فرانسیسلا تولارنسیس، ویبریو کلرا، شیگلا) که قابلیت بیشتری در ایجاد آلودگی منابع آب دارند، انتخاب و با هر یک از اجزا سامانه آب‌رسانی (مشتمل بر منبع آب خام(سد)، مخزن ذخیره آب خام، تصفیه‌خانه آب، خط انتقال آب تصفیه شده، مخازن آب تصفیه شده و شبکه‌‌ توزیع) 30 سناریو تعریف شد. در مرحله بعد با استفاده از تصمیم‌گیری چند معیاره گروهی و با بهره‌گیری از سه معیار اصلی (میزان آسیب‌پذیری هر یک از مراحل آب‌رسانی، میزان قدرت آسیب‌رسانی آلاینده، میزان ایجاد خطر آلاینده در هر یک از مراحل آب‌رسانی) و زیر معیار آنها و با استفاده از نرم‌افزار GFDM وزن هر معیار از دیدگاه تصمیم‌گیران مشخص شد و پس از تحلیل سناریوها، میزان خطر هر یک از سناریوها رتبه‌بندی شد که سناریو 26 رتبه اول در ایجاد خطر را کسب کرد که متشکل از وارد کردن پاتوژن باسیلوس آنتراسیس به شبکه توزیع بود. ورود آلودگی به شبکه توزیع به‌دلیل دسترسی زیاد و نبود مراحل تصفیه بعدی و همچنین فرصت کم برای جلوگیری از رسیدن آلاینده به مصرف‌کنندگان می‌تواند موجب بیماری و مرگ بسیاری از مصرف‌کنندگان شود، از طرفی پاتوژن باسیلوس آنتراسیس در مقابل کلر مقاومت زیادی داشته و در آب پایدار است، از‌این‌رو ورود این آلاینده به شبکه توزیع می‌تواند بسیار خطرناک باشد. با در نظر گرفتن شرایط موجود شناخت و محاسبه میزان خطر سناریوهای مختلف می‌تواند موجب آمادگی و افزایش سرعت عمل در واکنش با حملات بیولوژیک احتمالی شود.

https://www.wwjournal.ir/article_169877_a26285bb86eb6c5b2283ca45eacb4ad1.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 34 1 2023 04 21 Removal of Pb(II) from Aqueous Solutions Using Graphene-Immobilized Nickel Oxide Composites حذف سرب‌(II) از محلول‌های آبی به‌وسیله نانوکامپوزیت نیکل اکسید تثبیت شده بر گرافن 124 137 170092 10.22093/wwj.2022.364606.3291 FA سعید کاظم پور کارشناس ارشد، گروه محیط‌زیست، واحد بندرعباس، دانشگاه آزاد اسلامی، بندرعباس، ایران فرید معین پور دانشیار، گروه شیمی، واحد بندرعباس، دانشگاه آزاد اسلامی، بندرعباس، ایران Journal Article 2022 10 06 Considering lead’s toxicity and its characteristics as a serious environmental pollutant, to protect the human population’s health and the ecosystem it is necessary to stop this heavy metal from entering water resources and the environment through industrial wastewater. Therefore, the present study was carried out to manage lead elimination from aqueous solutions using NiO nanocomposites immobilized on graphene. To determine the effective factors in the elimination process, some parameters including contact time (20, 30, 15, 5, 10, 3 min), adsorbent dosage (0.1, 0.05, 0.2, 0.01g), initial concentration of the lead solution (5, 10, 20, 50, 100, 200, 300, 800, 1000 mg/L) and pH (2, 4, 5, 6, 7) were investigated at room temperature, 40 ˚C and 55 ˚C. Based on the results, the amount of lead eliminated by graphene-immobilized nickel oxide nanoparticles reached its maximum value under the optimum conditions of 20 min contact time, 0.05g adsorbent, 5ppm initial concentration, and 55 ˚C temperature. In addition, the experimental data were analyzed using Langmuir, Freundlich, and Dubinin-Radushkevich isotherms of the adsorption process and the results indicated maximum compliance with the Langmuir isotherm, with a maximum adsorption capacity of 2000 mg/g. These findings show that lead absorption is an endothermic reaction. The graphene/NiO magnetic nanocomposite made in this way has many pores and a high specific area (196.5 m2/g), which makes it an ideal adsorbent for removing lead(II) ions from aqueous solution. The maximum absorption capacity obtained from the said adsorbent was 2000 mg/g, which is much higher than other common adsorbents. Among the advantages of this method, we can point out the very high absorption capacity, the simplicity of separating the adsorbent from the solution, and the fast duration of the absorption equilibrium (up to 20 min). با توجه به خصوصیات سمیّت و آلایندگی جدی محیط‌زیست توسط فلز سنگین سرب، لازم است از ورود این فلز سنگین از طریق پساب‌های صنعتی به منابع آبی و محیط‌زیست جلوگیری به‌عمل آید تا سلامت انسان و اکوسیستم‌ها حفظ شود. بنابراین این پژوهش، با هدف مدیریت حذف سرب از محلول‌های آبی با استفاده از نانوکامپوزیت‌های نیکل اکسید تثبیت شده بر گرافن انجام شد. برای تعیین فاکتورهای مؤثر بر فرایند حذف پارامترهایی مانند مدت زمان تماس (3، 5، 10، 15، 20 و 30 دقیقه)، دوز جاذب (01/0، 02/0، 05/0 و 1/0 گرم)، غلظت اولیه سرب(II) (5، 10، 20، 50، 100، 200، 300، 800 و 1000 میلی‌گرم در لیتر)، pH (2، 4، 5، 6 و7) و دما (25، 40 و 55 درجه سلسیوس) بررسی شد. بر اساس نتایج به‌دست آمده میزان حذف سرب توسط نانوکامپوزیت نیکل اکسید تثبیت شده بر گرافن تحت شرایط بهینه با مدت زمان تماس برابر 20 دقیقه، دوز جاذب 05/0 گرم، غلظت اولیه ppm 5 و دمای 55 درجه سلسیوس بیشترین حذف را نشان می‌دهد. همچنین داده‌های تجربی ایزوترم‌های لانگمیر, فروندلیچ و دوبینین _ رادشکوویچ برای فرایند جذب سطحی انجام شد و نتیجه‌گیری به‌دست آمده از فرایند جذب بیشترین تطابق را با مدل لانگمیر با ظرفیت جذبی بیشینهmg/g 2000 نشان ‌داد. همچنین این پژوهش نشان داد که جذب سرب از نوع واکنش‌های گرماگیر است. نانوکامپوزیت مغناطیسی گرافن/NiO ساخته شده به‌این طریق، واجد منافذ فراوان و مساحت ویژه زیاد (m2/g 5/196) است که آن را به جاذب ایده‌آلی برای حذف یون سرب(II) از محلول آبی تبدیل می‌کند. حداکثر ظرفیت جذب به‌دست آمده از جاذب مذکور mg/g2000 به‌دست آمد که نسبت به دیگر جاذب‌های معمول، مقدار بسیار بیشتری است. از مزایای این روش، می‌توان به ظرفیت جذب بسیار زیاد، سادگی جداسازی جاذب از محلول و مدت زمان سریع تعادل جذب (تا20 دقیقه) اشاره کرد.

https://www.wwjournal.ir/article_170092_7d7b1e84e23f1f7ee2a4bff2e226fb81.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 34 1 2023 04 21 Closed Circuit Reverse Osmosis a Way to Minimize Brine Waste: (Two Case Studies in Power Plant Water Treatment Units) اسمز معکوس مدار بسته راهی برای به حداقل رساندن دور‌‌ریز شور آب: (مطالعه موردی در دو تصفیه‌خانه‌ آب نیروگاه) 138 151 170291 10.22093/wwj.2022.359371.3284 FA شهرام نیازی استادیار، گروه مهندسی آب و محیط‌زیست، پژوهشکده حوضه آبی دریای خزر، دانشگاه گیلان، رشت، ایران Journal Article 2022 08 27 Nowadays, lack of water resources has become a crisis in many countries around the world including our country, Iran. In the current situation, minimizing the waste of water is vital. Continuous reverse osmosis system, the most widespread technology for water desalination, wastes large amounts of fresh feed water as high salinity brines. Hydraulic parameters and deposition of salts on the membranes are the most important factors limiting the maximum achievable recovery rates in RO systems. Closed circuit RO technology by modifying the operational mode of continuous RO system to a cyclic semi-batch process, reduces limitations of the maximum possible recovery and can decrease the amount of water waste by 90%. Due to the lack of experience and knowledge about CCRO technology in Iran, the main goal of the present study is the performance evaluation of CCRO systems in Iran's water desalination plants. For this purpose, two industrial RO systems, located in central and northwestern Iran, were selected as case studies. For the first time, according to the real feed water matrix, the maximum achievable recovery of systems was investigated by changing continuous RO to CCRO systems. The results revealed that implementing CCRO systems could significantly decrease brine production rate 74 to 89%. However, the electrical energy consumption of the systems increased reasonably 8 to 36%. For high salinity feed water (1st case study), the maximum allowable operating pressure of membrane 41.4 bar limited the recovery of CCRO system to 88.7%. For the system with low salinity feed 2nd case study, the recovery was limited to 96.6% due to restriction in the maximum permeate flowrate per element (1.58 m3h-1). In this case, the saturation levels of silica and sulfate salts were much higher than the permissible levels. Therefore, dosing a suitable antiscalant and high volumes of sulfuric acid were necessary to control the scaling. However, acid and antiscalant demands were reduced by a decrease in CCRO recovery rate. امروزه که چالش کمبود منابع آب، به یک بحران جدی در بسیاری از مناطق جهان به ویژه کشورمان ایران تبدیل شده است، اهمیت کاهش هر چه بیشتر دور‌ریز آب بیش از پیش احساس می‌شود. سیستم‌های‌ اسمز معکوس پیوسته به‌عنوان پرکاربردترین فرایند نمک‌زدایی از آب، بخش قابل‌توجهی از آب خام ورودی را به‌صورت تلخاب بسیار شور هدر می‌دهند. پارامترهای هیدرولیکی و رسوب‌گذاری نمک‌ها بر روی غشا‌ها، مهم‌ترین عوامل محدودکننده درصد بازیابی در سیستم‌های RO هستند. تکنولوژی RO مدار بسته با تغییر فرایند پیوسته ROهای متداول به فرایندی نیمه پیوسته و چرخه‌ای، محدودیت‌های درصد بازیابی این سیستم‌ها را کاهش داده و می‌تواند میزان دور‌ریز آب را تا 90 درصد کاهش دهد. با توجه به دانش و تجربه بسیار کم در خصوص سیستم‌های CCRO در ایران، هدف اصلی این پژوهش ارزیابی عملکرد و کارایی سیستم‌های CCRO در تصفیه‌خانه‌های آب ایران بود. در همین راستا، دو سیستم RO پیوسته موجود در تصفیه‌خانه‌های آب مستقر در مرکز و شما‌‌‌ل‌غرب ایران انتخاب شدند. برای اولین بار، بر ‌اساس آنالیز شیمیایی آبهای خام این تصفیه‌خانه‌ها، حداکثر درصد بازیابی با فرض تغییر سیستم‌های RO موجود به سیستم CCRO، بررسی شد. نتایج این پژوهش نشان داد که با استفاده از سیستم CCRO به‌جای سیستم RO پیوسته به‌ازای کاهش قابل‌توجه حجم تلخاب تولیدی 74 تا 89 درصد مصرف انرژی الکتریکی سیستم به میزان قابل‌قبولی (8 تا 36 درصد) بیشتر می‌شود. در سیستم CCRO با آب‌ ورودی شورتر (تصفیه‌خانه اول)، حداکثر درصد بازیابی قابل‌دسترس برابر با 7/88 بود که عامل محدودکننده برای دستیابی به درصد بازیابی بیشتر، حداکثر فشار قابل‌تحمل غشاها bar4/41 بود. در مورد سیستم با خوراک حاوی شوری کمتر (تصفیه‌خانه دوم)، حداکثر شدت جریان مجاز تراوش‌یافته m3h-158/1، درصد بازیابی سیستم را در 6/96 محدود ‌کرد. البته در این شرایط با توجه به غلظت زیاد سیلیس و سولفات در آب ورودی به این سیستم، درصد اشباع سیلیس و نمک‌های سولفات بسیار بیشتر از حدود مجاز بود که به‌منظور کنترل رسوب‌گذاری این نمک‌ها لازم بود ماده ضدرسوب مناسب و احجام زیادی اسید سولفوریک به آب ورودی تزریق شود. به هر ‌حال با کاهش درصد بازیابی سیستم‌ CCRO احجام مصرف اسید و ماده ضدرسوب کاهش یافت.

https://www.wwjournal.ir/article_170291_cfaad40167659a444f4f85bf35a4cc50.pdf

مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 34 1 2023 04 21 The Study of Produced Water Treatment Using Integrated Electro Fenton – Granular Biological Method بررسی تصفیه آب همراه نفت با استفاده از روش تلفیقی الکتروفنتون- بیوراکتور هوازی گرانولی 152 170 170532 10.22093/wwj.2022.364085.3290 FA محمد رنجبر دانشجوی دکترای مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران نصرالله مجیدیان استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران محمد سمیع پور گیری استادیار، گروه مهندسی شیمی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Journal Article 2022 10 03 Produced water is the largest waste stream in the oil and gas industry. It is a mixture of inorganic and organic pollutants. The harmful effects of discharging untreated produced water on the environment and public health is a challenging concern. Nowadays, the integration of advanced oxidation process and biological treatment is of interest to the researchers. Investigating the relationship between AOP pretreated effluent and subsequent bioreactor performance can help to optimize these systems. In this research, biological treatment was first examined without pretreatment, and it was found that biological degradation alone is incapable of treating the sample, so the integrated method of electro fenton-biological treatment was studied. Electro fenton performed the pretreatment and bioreactor did the final treatment. Synthesized MCNT-Ce/WO3/GF cathode and the MWCNT/GO/Fe3O4 heterogeneous catalyst were used in the electro fenton process. BTEX removal test - as a produced water simulant - was done using aerobic granules bioreactor, electro fenton and their combination, respectively. After optimizing the pH and time variables, in order to study the interactive effects of temperature, catalyst load, applied current and electrodes distance, a Box-Behnken experimental design and response surface methodology were used to optimize the performance of proposed system. The experiment carried out in the calculated optimal conditions for the electro-fenton degradation process (temperature 30 °C, catalyst load 250 mg/L, current density 170 mA/m2 and electrode distance 1.5 cm). The BOD/COD ratio and COD removal was found to be 0.41 and 56.5%, respectively. In these conditions, effluent entered the granular bioreactor and the final COD removal of the sample was done up to 94%. Real produced water was fed into the electro-fenton reactor and its effluent was introduced to the aerobic granular bioreactor, results showed that integrated electro fenton-bioreactor removes organic pollutants up to 92.7± 0.2% and keeps the characteristics of the treated produced water within the environmental standard range. آب همراه، بزرگترین جریان زائد و آلوده تولیدی در صنایع نفت و گاز متشکل از آلاینده‌های آلی و غیرآلی بوده و اثرات مخرب تخلیه آب تولیدی تصفیه نشده، بر محیط‌زیست و بهداشت جامعه یکی از اساسی‌ترین دغدغه‌های محیط‌زیستی است. امروزه تلفیق فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته و تصفیه بیولوژیکی، مورد توجه پژوهشگران است. بررسی رابطه پساب خروجی مرحله پیش‌تصفیه اکسیداسیون پیشرفته و عملکرد بیوراکتور پایین‌دستی به عنوان مرحله نهایی تصفیه می‌تواند به بهینه‌سازی این فرایندها کمک کند. در این پژوهش، در ابتدا تصفیه بیولوژیکی بدون انجام پیش‌تصفیه مورد آزمون قرار گرفت و مشخص شد تخریب‌زیستی به تنهایی برای تصفیه نمونه کفایت نمی‌کند، بنابراین روش ترکیبی الکتروفنتون - تصفیه بیولوژیکی بررسی شد. عمل پیش‌تصفیه توسط الکتروفنتون و تصفیه نهایی در بیوراکتور انجام شد. در راکتور الکتروفنتون از کاتد سنتز شده MCNT-Ce/WO3/GF و کاتالیست هتروژن MWCNT/GO/Fe3O4 استفاده شد. آزمایش حذف BTEX به‌عنوان شبیه‌ساز آب همراه نفت به‌ترتیب با استفاده از بیوراکتور گرانول هوازی، الکتروفنتون و ترکیب آنها انجام شد. پس از بهینه‌سازی متغیرهای pH و زمان، به‌منظور بررسی اثرات متقابل دما، میزان کاتالیزور، جریان اعمالی و فاصله الکترودها، از طرح آزمایشی باکس بنکن و روش سطح پاسخ برای بهینه‌سازی عملکرد سیستم پیشنهادی استفاده شد. آزمایش در شرایط بهینه محاسبه شده برای فرایند تخریب الکتروفنتون انجام شد (دما برابر 30 درجه سلسیوس، میزان کاتالیست mg/L 250، چگالی جریانmA/m2 170 و فاصله الکترود cm1/5). نسبت BOD/COD در این شرایط 41/0 و میزان حذف COD برابر با 5/56 درصد به‌دست آمد. در این شرایط پساب شبیه‌سازی شده وارد بیوراکتور گرانولی شد و تصفیه نهایی نمونه تا 94 درصد انجام شد. آب همراه واقعی به راکتور الکتروفنتون وارد شد و پساب آن به بیوراکتور گرانول هوازی هدایت شد. نتایج نشان داد که الکتروفنتون- بیوراکتور یکپارچه، آلاینده‌های آلی را تا 2/0± 7/92 درصد حذف می‌کند و ویژگی‌های آب همراه تصفیه شده را در محدوده استاندارد محیط‌زیستی نگه می‌دارد.

https://www.wwjournal.ir/article_170532_65f2db1ee4b82432f63198c8b6798fda.pdf