تخمين ضريب اصطكاك در لوله ها با استفاده از سيستم تطبيقي استنتاج فازي- عصبي
گيوه چي محمد*,بردستاني صغري
* گروه مهندسي عمران، دانشگاه سيستان و بلوچستان، زاهدان
تخمين ضريب اصطكاك در لوله ها در بسياري از مسائل مهندسي آب و فاضلاب، مانند توزيع سرعت و تنش برشي، فرسايش، انتقال رسوب و افت هد، اهميت ويژه اي دارد. در تحليل اين گونه مسائل با دانستن ضريب اصطكاك، مي توان تخمين دقيق تري از آنها به دست آورد. در اين تحقيق به منظور تخمين ضريب اصطكاك در لوله ها با استفاده از سيستم تطبيقي استنتاج فازي- عصبي، روش افراز شبکه اي مورد استفاده قرار گرفت. براي آموزش و تست مدل فازي- عصبي از داده هاي به دست آمده از معادله کلبروک استفاده گرديد.
در روش فازي- عصبي، زبري نسبي لوله و عدد رينولدز، متغيرهاي ورودي و ضريب اصطکاک متغير خروجي در نظر گرفته مي شود. عملکرد مدل ارائه شده با استفاده از داده هاي برداشت شده از معادله کلبروک و بر مبناي شاخصهاي آماري ضريب تعيين، جذر ميانگين مجذورات خطا و ميانگين خطاي مطلق ارزيابي گرديدند. مقايسه نتايج نشان داد که مدل سيستم تطبيقي استنتاج فازي-عصبي با روش گسسته سازي شبکه اي و تابع عضويت ورودي گوسين و خروجي خطي، ضريب اصطکاک را با دقت بيشتري نسبت به ديگر حالات برآورد مي نمايد.
رهيافت جديد ارائه شده در اين تحقيق قابليت کاربرد در مسائل طراحي کاربردي و نيز قابليت اتصال و ترکيب با مدل هاي رياضي و عددي انتقال رسوب و به هنگام سازي نتايج آنها را در شرايط واقعي دارد.
اين تحقيق با هدف مطالعه حذف الکتروشيميايي کروم (VI) از محلول آبي با استفاده از سيستم الکترودي دو قطبي طراحي و انجام شد. فرايند الکتروکواگولاسيون از جمله تکنولوژي هايي است که اخيرا مورد توجه بسياري از محققان قرار گرفته است. اين روش با توجه به مزاياي آن از قبيل راندمان بالا، عدم نياز به افزودن مواد شيميايي، حجم کم لجن توليدي، قابليت کنترل فرايند در شرايط مورد نظر و سهولت بهره برداري و حفظ و نگهداري در نظر گرفته شد.
ابتدا شرايط بهينه براي حذف الکتروشيميايي تعيين گرديد و سپس روش سطح پاسخ به منظور بهينه سازي فاکتورهاي اصلي نظير اثر دانسيته جريان، غلظت اوليه کروم و pH استفاده شد. حذف 117 ميلي گرم در ليتر کروم (VI) با کارايي بيش از 90 درصد در pH اسيدي 4.5 و دانسيته جريان 11.75 ميلي آمپر بر سانتي متر مربع در مدت 50 دقيقه توسط فرايند انعقاد الکتريکي انجام شد. بنابراين مي توان نتيجه گرفت فرايند انعقاد الکتريکي يک تکنولوژي کارآمد و با پتانسيل بالا براي جداسازي و حذف غلظتهاي بالاي کروم است.
تعيين پارامترها و ضرايب ترموديناميکي و سينتيکي حذف فسفر توسط رزين هاي تبادل يوني ضعيف
سمرقندي محمدرضا,رحماني عليرضا,نوري سپهر محمد,ضرابي منصور*,برجي سعيد
* گروه مهندسي بهداشت محيط، دانشگاه علوم پزشکي البرز، کرج، ايران
حذف مقادير بيش از حد استاندارد فسفر به منظور جلوگيري از بروز پديده اتريفيکاسيون در منابع آبي ضروري است. در اين مطالعه از رزين آنيوني بازي ضعيف با سيکل OH[SUP]-[/SUP] براي حذف فسفر از محلولهاي شبيه سازي شده استفاده گرديد. کليه آزمايش ها در سيستم ناپيوسته انجام گرفت. تاثير پارامترهاي مختلفي از جمله زمان واکنش، غلظت اوليه فسفر، pH محلول، مقدار رزين و دما بر روي کارايي حذف فرايند مورد بررسي قرار گرفت.
بيشترين کارايي حذف فسفر در pH برابر 5 مشاهده گرديد. نتايج نشان داد که رزين مورد استفاده قادر است که مقدار فسفر موجود در محلولهاي شبيه سازي شده را از غلظتهاي 5، 10 و 15 ميلي گرم در ليتر در مدت زمان 150 دقيقه و در pH برابر 5 با حداقل 0.5 گرم در ليتر از رزين به کمتر از 0.8 ميلي گرم در ليتر برساند. نتايج حاصل از بررسي مدل هاي سينتيکي نشان داد که روند حذف فسفر از مدل سينتيکي شبه درجه دوم پيروي مي کند.
همچنين مشخص گرديد که نفوذ فيلم مانند، مرحله محدود کننده جذب فسفر بر روي رزين مورد مطالعه است. نتايج حاصل از بررسي ترموديناميک واکنش نيز نشان داد که واکنش حذف فسفر از لحاظ استوکيومتري خود به خودي صورت گرفته و واکنش از لحاظ دمايي از نوع واکنش هاي گرمازا است.
طراحي سيستم عرضه آب مطمئن در شرايط عدم حتميت مطالعه موردي: حوضه آبريز زاينده رود
صبوحي صابوني محمود*,مرداني مصطفي
* دانشکده کشاورزي، دانشگاه زابل
سيستم شبکه توزيع آب شامل انواع منابع عرضه و مراکز تقاضا است. عدم اطمينان در مقدار تقاضا و عرضه در اين سيستم ها باعث بروز مشکلات فراواني براي تصميم گيرندگان و طراحان مي شود. روشهاي گوناگوني براي غلبه بر مشکل عدم حتميت در اين نوع از سيستم ها مطرح است. در مطالعه حاضر از بهينه سازي با پارامترهاي کنترل کننده ميزان محافظه کاري (ميزان عدم حتميت)، براي بهينه سازي تخصيص آب، در شبکه عرضه آب حوضه آبريز زاينده رود استفاده شد.
تابع هدف مورد مطالعه، حداقل کردن هزينه هاي مربوط به مراحل طراحي و بهره برداري اين شبکه عرضه بود. يک دوره 15 ساله طراحي و بهره برداري، شامل دو دوره 5 ساله طراحي براي گسترش و ايجاد تاسيسات جديد و يک دوره 10 ساله بهره برداري در شبکه توزيع آب در نظر گرفته شد. نتايج نشان داد که هزينه کل طرح توسعه شبکه توزيع آب در منطقه مورد مطالعه، برابر با 1.31 ميليارد دلار است. بر اساس يافته ها، افزايش حوضچه هاي آبهاي زيرزميني براي جبران کمبود آب در منابع آب زيرزميني توصيه مي شود. افزون بر آن، افزايش راندمان آبياري هزينه هاي مربوط به شبکه توزيع آب بخش کشاورزي را کاهش مي دهد.
تعيين ميزان بهينه پارامترهاي موثر در حذف رنگزاهاي راکتيو توسط واکنش هاي فتوکاتاليستي با استفاده از نانو ذرات TiO2 تثبيت شده بر بستر بتن
قدسيان مريم,آيتي بيتا*,گنجي دوست حسين
* دانشکده مهندسي عمران و محيط زيست، دانشگاه تربيت مدرس، تهران
در اين تحقيق بررسي پارامترهاي موثر در حذف دو رنگزاي آزو RB5 و RR120 به روش فتوکاتاليستي توسط نانو ذرات TiO2 تثبيت شده بر بستر بتني مورد مطالعه قرار گرفت و اثر پارامترهاي موثر شامل ميزان فتوکاتاليست،pH اوليه، غلظت آلاينده و توان UV بررسي شد.
نتايج نشان داد افزايش غلظت رنگزا و کاهش pH باعث کاهش نرخ رنگبري مي شود. همچنين به منظور مقايسه رنگبري، حذف حلقه هاي بنزني و فنلي به ترتيب در طول موجهاي UV254 و UV310 نانومتر مورد بررسي قرار گرفت. نتايج تحقيق نشان داد نرخ حذف RB5 بيش از RR120 بود به طوري که بازده حذف آن در شرايط بهينه پس از 2.5 ساعت به حدود 99.9 درصد رسيد.
سنتز نانو ذرات مگنتيت (Fe3O4) و بررسي کارايي آن در حذف کادميم از محلول آبي
بهرامي مهدي*,برومندنسب سعيد,كشكولي حيدرعلي,فرخيان فيروزي احمد,بابايي علي اكبر
* دانشگاه آزاد اسلامي، واحد اهواز، باشگاه پژوهشگران جوان، اهواز
هدف از اين پژوهش سنتز نانو ذرات مگنتيت (Fe3O4) و تعيين کارايي آن در حذف کادميم از محيط آبي بود. به اين منظور نانو ذرات مگنتيت سنتز گرديد و تاثير پارامترهايpH ، زمان تماس، غلظت کادميم و مقدار نانو ذرات بر کارايي حذف کادميم در سيستم ناپيوسته مورد بررسي قرار گرفت. براي تعيين ويژگي هاي نانو ذرات مگنتيت توليدي از ميکروسکوپ الکتروني روبشي، دستگاه پراش نگار اشعه و طيف سنج مادون قرمز استفاده شد. تصوير برداري از نانو ذرات توليدي با ميکروسکوپ الکتروني نشان داد که قطر اين ذرات 40 تا 60 نانومتر است.
نتايج نشان داد که با افزايش pH محلول از 3 تا 6 ظرفيت و بازده جذب کادميم افزايش مي يابد به طوري که در pH برابر 6 به حداکثر مقدار خود رسيد، سپس در pHهاي 7 و 8 بازده و ظرفيت جذب کاهش يافت. لذا pH برابر 6 به عنوان pH بهينه انتخاب گرديد. زمان تعادل برابر 30 دقيقه و مقدار جاذب بهينه 0.4گرم به دست آمد.
با افزايش غلظت يون هاي کادميم و کاهش مقدار جاذب، ظرفيت جذب افزايش و بازده جذب کاهش يافت. نتايج اين مطالعه نشان داد که نانو ذرات مگنتيت داراي مزايايي از قبيل کارايي حذف بالا و زمان واکنش کوتاه است و مي تواند به عنوان يک روش در حذف کادميم از محلولهاي آبي استفاده شود.
کاهش آلاينده هاي سيانيدي آزاد از پساب صنعتي با روش نور کاتاليزوري در حضور کاتاليزور سنتز شده اکسيد تيتانيم- اکسيدآلومينيوم
خردپيشه زهره*,صالحي نجف آبادي مجيد
* مرکز تحقيقات عوامل اجتماعي در ارتقاي سلامت خليج فارس، دانشگاه علوم پزشکي هرمزگان
امروزه فرايندهاي UV/TiO2 به علت دارا بودن سرعت و بازده بالا از اهميت ويژه اي در حذف آلاينده هاي آلي و معدني از پسابهاي صنعتي برخورداراند. اما يکي از مشکلات کاربرد کاتاليزورهايي با خواص فيزيکي مشابه با اکسيد تيتانيم (آناتاز) در اين فرايندها، جداسازي کاتاليزور از پساب است. در اين تحقيق به منظور ساخت يک کاتاليزور با خواص فيزيکي مناسب و داراي قابليت جداسازي آسان از پسابهاي صنعتي، اکسيد تيتانيم به فرم آناتاز بر روي سطح آلومينا (اندازه ذرات 150 تا 200 ميکرومتر) به روش هيدروليز مرطوب سنتز شد.
به اين منظور از ترکيب ايزو پروپيلات تيتانيم استفاده شد و پس از انجام واکنش روي سطح آلومينا به منظور سنتز اکسيد تيتانيم به فرم آناتاز فرايند کلسينه شدن در دماي 500 درجه سلسيوس انجام شد. ميزان تشکيل فرم آناتاز از طريق تکنيک پراش ايکس ري اندازه گيري شد. در نهايت عمل حذف سيانيدهاي آزاد در حضور کاتاليزور TiO2 و Al2O3/TiO2 با تغيير پارامترهايي نظير زمان تابش اشعهUV ، مقدار کاتاليست و غلظت اوليه سيانيد در شرايط بهينه در يک فتوراکتور با استفاده از يک لامپ جيوه 250 وات فشار بالا مورد بررسي قرار گرفت.
نتايج نشان داد که يک لايه از آناتازTiO2 بروي سطح ذرات Al2O3 تشکيل مي شود که مقدار آن بستگي به افزايش دفعات سنتز دارد. مطالعه سينتيکي فرايند حذف سيانيد در حضور کاتاليست سنتزي Al2O3/TiO2 نشان داد که نمودار غلظت برحسب زمان در اين فرايند لگاريتمي است که دلالت بر سينتيک واکنش درجه اول دارد. همچنين نتايج آزمايش ها نشان داد که کاتاليست TiO2 به دليل خلوص بالا و اندازه ريز ذرات از فعاليت فتوکاتاليتيکي بالاتري در مقايسه با Al2O3/TiO2 به منظور فرايند حذف برخوردار است، اما خواص فيزيکي کاتاليست Al2O3/TiO2 از جمله قابليت جداسازي آسان از پساب صنعتي و استفاده مجدد از آن در فرايند حذف، اقتصادي و کاربردي بودن آن را توجيه مي کند.
مقايسه جاذبهاي کربن فعال، خاک اره، پوسته فندق و پوسته بادام در حذف نيکل از محيط آبي
محمدي گله زن مسلم,شامحمدي شايان*
* گروه مهندسي آب، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد
در حال حاضر يکي از مهم ترين آلاينده هاي محيط زيست، پسابهاي صنعتي حاوي فلزات سنگين هستند. نيکل يکي از اين فلزات سمي است که غلظت بالاي آن باعث حساسيت پوستي، بيماري هاي قلبي، انواع سرطان ها و غيره مي شود، بنابراين حذف نيکل از پسابهاي صنعتي ضروري به نظر مي رسد. هدف از اين تحقيق مقايسه سينتيک و ايزوترم جذب نيکل توسط کربن فعال، خاک اره، پوسته فندق و پوسته بادام بود. براي اين کار ابتدا جاذبها تهيه شد و براي حذف نيکل از محلول با غلظتهاي 2.5 تا 125 ميلي گرم در ليتر استفاده شد.
نتايج آزمايش هايpH نشان داد که براي جاذبهاي کربن فعال، خاک اره، پوسته فندق و پوسته بادام حداکثر مقدار جذب، به ترتيب در6 pH ، 6، 6 و 7 به دست آمد. آزمايش هاي سينتيک جذب نشان داد که حداکثر زمان تعادل در غلظت 5 ميلي گرم در ليتر براي جاذبهاي کربن فعال، پوسته فندق، خاک اره و پوسته بادام به ترتيب برابر 60، 75، 120 و 150 دقيقه است. نتايج برازش مدل هاي سينتيک نشان داد که براي جاذبهاي پوسته فندق و خاک اره، مدل لاگرگرن و براي جاذبهاي کربن فعال و پوسته بادام مدل هو و همکاران، در سطح 95 درصد اعتماد داراي کمترين فاکتور خطا و بيشترين ضريب همبستگي است و سرعت جذب سطحي نيکل به صورت پوسته بادام < خاک اره < پوسته فندق < کربن فعال است.
مطالعه ايزوترم جذب نشان داد که با توجه به فاکتور خطا و ضريب همبستگي براي تمامي جاذبها، به ترتيب مدل هاي ردليچ پترسون و لانگمير داده هاي ايزوترم را بهتر توصيف مي کنند. همچنين نتايج نشان داد که حداکثر زمان تعادل تابع تواني از ظرفيت جاذب است.
عملکرد فرايند لجن فعال تلفيقي با بستر ثابت در تصفيه فاضلاب صنايع غذايي (مطالعه موردي: تصفيه خانه شهرک صنعتي آمل)
عظيمي نسترن*,طاهريون مسعود
* دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات، تهران
هدف از انجام اين مطالعه ارزيابي عملکرد سيستم لجن فعال تلفيقي با بستر ثابت در تصفيه خانه شهرک صنعتي آمل براي تصفيه فاضلاب صنايع غذايي بود. اين تصفيه خانه با ظرفيت 1700 مترمکعب در روز شامل مراحل تصفيه فيزيکي و بيولوژيکي، گندزدايي، تغليظ، هضم و آبگيري لجن است. پارامترهاي کيفي فاضلاب طي زمستان 1389 و بهار1390 اندازه گيري شد. با استفاده از آنها بازده حذف COD و همچنين ضرايب سينتيکي نظير ضريب بازده رشد (Y)، ثابت نيمه اشباع (Ks)، نرخ حداکثر مصرف سوبستره (k) و ضريب خودخوري (kd) محاسبه گرديد.
نتايج نشان داد که اين ضرايب به جز Ks در محدوده گزارش شده براي سيستم لجن فعال متعارف است و همچنين تحت شرايط راهبري موجود در تصفيه خانه، محدوده بازده حذف COD بين 98 تا 99 درصد به دست آمد. با استفاده از ضرايب سينتيکي به دست آمده از اين مطالعه،COD خروجي تخمين و آناليز حساسيت انجام گرفت که نتايج نشان داد رابطه مستقيمي بين تغييرات kd و Ks با سوبستره خروجي وجود دارد، درحالي که رابطه بين k و سوبستره خروجي رابطه اي معکوس است. در نهايت به بررسي تاثير افزايش زمان ماند سلولي بر بازده حذف CODپرداخته شد.
آناليز حساسيت داده هاي ورودي به شبکه عصبي مصنوعي به منظور برآورد مقدار تبخير روزانه
نوراني وحيد*,سياح فرد مينا
* گروه مهندسي عمران آب، دانشکده مهندسي عمران، دانشگاه تبريز
برآورد مقادير تبخير براي مديريت کارآمد منابع آب در مناطق با اقليم نيمه خشک امري ضروري است. اين مقاله کاربرد شبکه هاي عصبي مصنوعي، رگرسيون خطي چند متغيره و سه روش تجربي تعادل انرژي، آيروديناميکي و ترکيبي پنمن را به منظور برآورد مقادير تبخير روزانه تشتک براي دو شهر تبريز و اروميه مورد ارزيابي قرار داد. علاوه بر اين آناليز حساسيت به دو روش مشتقات جزئي و وزن هاي اتصالي براي تبيين ميزان اثر هر پارامتر ورودي از نظر مقدار و جهت روي نتايج مدل هاي شبکه عصبي و نيز تشخيص بهترين ترکيبات ورودي انجام شد.
متغيرهاي هيدرولوژيکي استفاده شده شامل مشاهدات روزانه کميتهاي دماي هوا، تبخير تشتک، تشعشع خورشيد، فشار هوا، رطوبت نسبي و سرعت باد بودند. نتايج روشهاي کلاسيک و مدل هاي شبکه عصبي با مقادير تبخير روزانه مقايسه شد. مقايسه ها بهتر بودن پاسخ شبکه هاي عصبي در برآورد تبخير روزانه نسبت به ساير مدل ها را نشان داد. نتايج آناليز حساسيت نشان داد که درجه حرارت هوا، تشعشع خورشيدي و تبخير روز گذشته بيشترين تاثير را روي تبخير روزانه نسبت به ساير عوامل در هر دو منطقه دارند و تاثير متغيرهاي ديگر کم است.
پهنه بندي خطر سيل گرفتگي توسط معادله انرژي جريان و سيستم اطلاعات جغرافيايي
جوان پوريا,محمدرضاپورطبري محمود*,ميرزايي مهدي
* گروه عمران، دانشکده فني و مهندسي، دانشگاه شهرکرد
دو پارامتر عمق و سرعت سيل تعيين کننده ميزان خطري است که سيل در هر نقطه دارد. معادله حاکم بر انرژي جريان از آن جهت که داراي هر دو معيار سرعت و عمق جريان است، براي تحليل در اين زمينه مناسب به نظر مي رسد. به منظور تدقيق در پهنه بندي سيل با دوره هاي بازگشت مختلف و خطر مواجهه با آن در اراضي حاشيه رودخانه ها، روشهاي متعددي پيشنهاد شده است. دخيل نمودن عواملي نظير تحليل سيلهاي گذشته در منطقه تحت تاثير سيل، عوامل هيدرولوژيکي منطقه و درنظر گرفتن مولفه هاي هيدروليکي موثر در پهنه بندي سيلاب نظير سرعت جريان از اين دسته هستند.
در اين مقاله تاثير پهنه بندي سيل توسط انرژي جريان در نقاط تحت تاثير سيل بررسي گرديد. همچنين خطر سيل از نظر انرژي جريان، در هر مقطع از مسير رودخانه، با ارائه يک نمودار پيشنهادي بازه بندي خطر با ديگر پهنه بندي هاي انجام گرفته در اين زمينه مقايسه گرديد. در اين مقاله رودخانه فردو از رودخانه هاي بخش کهک استان قم که داراي مشخصات کوهستاني و جوان در بالادست و بالغ و پايدار در پايين دست جريان است و در فصلهاي مختلف سال مورد آسيب سيل قرار مي گيرد، مورد بررسي قرار گرفت.
روش پيشنهادي در اين تحقيق، علاوه بر بالابردن دقت شناسايي خطر سيل در نواحي سيل گير، شناسايي قسمت هايي از بستر و حاشيه رودخانه که تحت تاثير شديد سيل قرار مي گيرد را براي تصميم گيري به منظور ساماندهي رودخانه ها تسهيل مي کند.
تصفيه شيرابه کهنه با روش انعقاد الکتريکي (مطالعه موردي: شيرابه زمين دفن کهريزک تهران)
هاشمي سيدحسين*,باقري امير
* گروه آلاينده هاي محيط زيست، پژوهشکده علوم محيطي، دانشگاه شهيد بهشتي، تهران
شيرابه زمين هاي دفن زباله شهري يکي از مشکلات مهم محيط زيستي است. امروزه روش انعقاد الکتريکي از جمله روشهايي است که براي تصفيه شيرابه مورد توجه است. در اين فرايند، مواد منعقد کننده از انحلال الکترود فلزي توليد مي شود. در اين مقاله تصفيه پذيري شيرابه کهنه زمين دفن زباله کهريزک تهران به روش انعقاد الکتريکي با استفاده از الکترودهاي فولادي گريد ST-12،ST-37 CK-45 ودر مقياس آزمايشگاهي با اندازه گيري پارامترهايCOD ، ذرات معلق و تغييرات پتانسيل اکسايش و کاهش بررسي شد.
ميزان حذف COD با مقدار اوليه 160000 ميلي گرم در ليتر در زمان 100 دقيقه و جريان 2.7 آمپر براي الکترودهاي ST-12،ST-37 CK-45 وبه ترتيب 42.66، 34.37 و 35.2 درصد به دست آمد. با افزايش زمان به 140 دقيقه ميزان حذف COD به ترتيب 6.78، 4.38 و 12.12 درصد افزايش داشت. همچنين با افزايش دانسيته جريان اعمالي از33.33 به 166.66 آمپر بر مترمربع افزايش حذف 38.98، 22.64 و 25.38 درصدي براي COD و 16.4، 19.79 و 18.71 درصدي براي ذرات معلق براي الکترودهاي ST-12،ST-37 CK-45 وبه دست آمد.
نتايج نشان داد الکترود ST-12 بهترين عملکرد را براي تصفيه شيرابه دارد به طوري که در دانسيته جريان 166.66 آمپر بر مترمربع معادل بارگذاري شارژ 155.46 F/m[SUP]3[/SUP]،64.67 درصد از COD و 98.79درصد از ذرات معلق حذف شدند.
جذب زيستي کادميم توسط سويه هاي قارچي جدا شده از پساب کارخانه هاي سرب و روي زنجان
ميبدي سيدمنصور,جهان فتوحي شمس*,جليل زاده اسفنديار,فتوحي ماه رخسار,جليلي طيبه,شاملويي شراره
* گروه زيست شناسي، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد تنکابن
در اين مطالعه جذب زيستي فلز کادميم از پسابهاي صنعتي توسط سويه هاي قارچي جدا شده مطالعه شد. براي اين منظور نمونه هاي پساب کارخانه هاي سرب و روي زنجان جمع آوري شد. سپس سويه هاي مقاوم به کادميم (مخمر و يک کپک) با کشت در محيط BHI آگار حاوي سولفات کادميم جداسازي شدند.
پس از تهيه توده زيستي زنده و کشته شده اثر pH، غلظت اوليه فلز کادميم و زمان تماس با فلز بررسي شد. در اين بررسي مشخص شد که توده زيستي کشته شده مخمر و کپک توانستند به ترتيب 86.95 و 58.65 درصد کادميم را از نمونه حذف کنند. همچنين توده زيستي زنده مخمر و کپک نيز به ترتيب 29.84 و31.94 درصد از آن را حذف کردند. بيشترين حذف در زمان 60 دقيقه رخ داد. سويه ها با روش ژنتيکي 18SrRNA PCR sequencing شناسايي شدند.
سويه مخمري با رودوسپوريديوم تورولوئيدس 99 SM30 درصد و سويه کپکي با آسپرژيلوس ملئوس 100 درصد همساني داشت. پس اين سويه ها مي توانند براي مطالعات اصلاح زيستي در مقياس نيمه صنعتي استفاده شوند.
حذف آلاينده رنگزاي اسيد رد 206 از آبهاي آلوده به وسيله نانوفوتوکاتاليست ZnFe2O4 / Bentonite در راکتور ناپيوسته با استفاده از طرح آزمايش تاگوچي
بيات بيدكوپه راحله,ابراهيمي محمد*,كيواني بهرام
* دانشگاه آزاد اسلامي، واحد اراک، اراک
اسيد رد 206 با فرمول شيميايي C40H20CaN4O8S2، يک رنگ آزو با مصرف بالاي جهاني است که در پساب صنايع نساجي به مقدار زياد يافت مي شود. در اين تحقيق با استفاده از طرح آزمايش تاگوچي و نرم افزار Qualitek-4 واکنش تجزيه فوتوکاتاليستي اسيد رد 206 در آبهاي آلوده با استفاده از کاتاليست ZnFe2O4/Bentonite در حالت سوسپانسيون و تابش نور UVدر فوتوراکتور ناپيوسته انجام شد.
براي شناسايي کاتاليست تهيه شده از تصاوير ميکروسکوپ الکتروني و همچنين الگوي پراش اشعه ايکس استفاده گرديد. واکنش از نظر سينتيکي در شرايط بهينه بررسي شد و نتايج نشان داد که سينتيک آن از درجه اول بوده است و نتايج قابل قبولي در اين بررسي ها به دست آمد. تاثير عوامل عملياتي در تجزيه فوتوکاتاليستي نظير pH، مقدار آب اکسيژنه، مقدار نانوفوتوکاتاليست و دماي واکنش مورد بررسي قرار گرفت و بيشترين راندمان در شرايط بهينه با pH برابر 5، مقدار آب اکسيژنه يک ميلي ليتر، مقدار نانو فوتوکاتاليست75ppm ، و دما 293 درجه کلوين مشاهده گرديد.
بر اساس اين نتايج روشي براي تجزيه فوتوکاتاليستي با استفاده از کاتاليست ZnFe2O4/Bentonite به دست آمد که مي توان با گسترش آن به شکل صنعتي، براي تجزيه فاضلابهاي رنگي در صنايع نساجي از آن استفاده نمود.
بررسي کارايي فرايند اسمز معکوس در حذف فلورايد از آب آشاميدني (يادداشت فني)
نام آور سارا,ناصري سيمين,محوي اميرحسين*,نبي زاده نودهي رامين,دهقاني محمدهادي
* گروه مهندسي بهداشت محيط، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکي تهران
غلظت فلورايد آب آشاميدني يکي از پارامترهاي موثر در سلامت است، لذا يافتن راهي براي حذف فلورايد بيش از مقدار استاندارد از آب آشاميدني از اهداف مهم در پروژه هاي تامين آب است. امروزه با پيشرفت تکنولوژي و دستيابي به روشهاي نوين استفاده از فرايندهاي غشايي به منظور تهيه آب سالم و بهداشتي گسترش بسياري يافته است.
در اين مطالعه کارايي غشاي اسمز معکوس در حذف فلورايد از آب مورد بررسي قرار گرفت. غلظت اوليه فلورايد، غلظتهاي متفاوت سولفات و هدايت الکتريکي آب آشاميدني و نقش نوع کاتيون همراه با يون فلورايد، پارامترهايي هستند که اثر آنها بر راندمان حذف فلورايد توسط اين غشاء مورد مطالعه قرار گرفت.
کليه آزمايش ها بر اساس روشهاي استاندارد انجام شد و براي اندازه گيري غلظت فلورايد نيز از روش SPADNS استفاده شد. نتايج حاصل از انجام آزمايش ها نشان داد که با افزايش غلظت فلورايد، سولفات و هدايت الکتريکي، راندمان حذف فلورايد کاهش مي يابد، به علاوه راندمان حذف يون فلورايد براي نمک فلوريد کلسيم بيشتر از فلوريد سديم است.
تحليل ريسک کميت و کيفيت آب در سيستم هاي تامين آب شهري با در نظر گرفتن عدم قطعيت ها
روزبهاني عباس,زهرايي بنفشه*,تابش مسعود
* قطب علمي مهندسي و مديريت زيرساخت هاي عمراني، دانشکده مهندسي عمران، پرديس دانشکده هاي فني، دانشگاه تهران
تامين آب شرب کافي با کيفيت مناسب همواره از مهم ترين چالش هاي پيش روي مديران و تصميم گيرندگان حوزه آب شهري بوده است. وقوع تهديدات مختلف طبيعي، غير طبيعي و عملکردي همواره بخش هاي مختلف سيستم هاي آب شهري را تهديد نموده و ممکن است در قابليت اطمينان کمي و کيفي آبي که در اختيار مصرف کنندگان قرار مي گيرد، اثرات جبران ناپذيري بگذارد.
در اين تحقيق مدل تحليل ريسک سلسله مراتبي فازي براي در نظر گرفتن پيچيدگي ها و عدم قطعيت هاي حاکم بر اين سيستم ها ارائه شد. گام هاي مختلف اين مدل عبارت از شناسايي اجزاي سيستم، شناسايي خطرات، دريافت اطلاعات مربوط به خطرات مختلف شامل احتمال وقوع، شدت وقوع و آسيب پذيري هر بخش از سيستم تحت تاثير وقوع اين خطرات به صورت فازي، و نهايتا ترکيب ريسک بخش هاي مختلف و محاسبه ريسک نهايي سيستم و بخش هاي مختلف آن است.
در کنار معرفي اين مدل، روش ارزيابي ريسک سلسله مراتبي بر مبناي تحليل مونت کارلو و استفاده از داده هاي صريح نيز ارائه شد و نتايج هر دو مدل در قالب يک مثال کاربردي از سيستم هاي آب شهري با يکديگر مقايسه شدند. رويکرد ارائه شده در اين تحقيق، کمک شاياني به ساختار تصميم گيري مبتني بر ريسک در سيستم هاي تامين آب شهري با در نظر گرفتن خطرات محتمل خواهد نمود.
طراحي بهينه چندهدفه سيستم احياي بيولوژيکي آلودگي آبهاي زيرزميني با استفاده از الگوريتم چندجامعه مورچه ها
حسين زاده حجت*,افشار عباس,سعيدي محسن
* دانشگاه علم و صنعت ايران، تهران
احياي درجاي بيولوژيکي، فناوري رايج براي پاک سازي آبخوان هاي آلوده به ترکيبات نفتي محلول است. فرايند کنترل چنين سيستمي بسيار پيچيده است و بررسي جامع آن نياز به در نظر گرفتن بيش از يک هدف دارد. اين تحقيق به توسعه يک مدل شبيه سازي- بهينه يابي مي پردازد که به صورت چندهدفه رويکردهاي مديريتي را با در نظر گرفتن هزينه، زمان عمليات احيا و استانداردهاي کيفيت آب، مورد بررسي قرار داده است.
براي اين منظور از الگوريتم بهينه يابي چندهدفه چندجامعه اي مورچه ها در قالب دو مدل مديريتي پيشنهادي هزينه- زمان احيا و همچنين هزينه- تخطي از غلظت مجاز در پايان زمان احيا در تمامي نقاط آبخوان، استفاده شد. مدل بيوفلوم نسخه 2 براي شبيه سازي کمي و کيفي آب زيرزميني، در نظر گرفته شد. متغيرهاي تصميم در مساله دبي پمپاژ در چاههاي تزريق اکسيژن و مواد مغذي، دبي تخليه و همچنين مکان اين چاهها است.
آبخوان شبيه سازي شده، فرضي و همگن بود. خروجي مدل منجر به ايجاد منحني هاي مصالحه اي شد که بر اساس آنها تصميم گيرنده قابليت انتخاب جوابهاي بهينه مختلف را خواهد داشت. منحني مصالحه هزينه– زمان به دست آمده حداقل زمان ممکن را براي انجام عمليات احيا در اختيار تصميم گيرنده قرار مي دهد. حداکثر زماني که فرصت انجام عمليات احيا تا قبل از رسيدن توده آلودگي به چاههاي کنترلي وجود دارد، از جمله نتايج به دست آمده است.
همچنين منحني مصالحه هزينه- تخطي، چگونگي تغييرات هزينه با آزادسازي قيد غلظت مجاز را ارائه مي دهد. نتايج نشان از مفيد بودن مدل هاي پيشنهادي و قابليت الگوريتم چند جامعه اي مورچه ها در حل مسائل چند هدفه طراحي سيستم احياي آلودگي آبهاي زيرزميني دارد.
مدل سازي پويايي سيستم منابع آب دشت مشهد براي تحليل استراتژي هاي توسعه پايدار
حسيني سيداحمد,باقري علي*
* گروه مهندسي منابع آب، دانشگاه تربيت مدرس، تهران
استفاده فزاينده از منابع آبهاي سطحي و زيرزميني دشت مشهد در نتيجه توسعه کشاورزي و صنايع وابسته در اين دشت منجر به تشديد روند نزولي سطح آبخوان آن شده است. در اين مقاله با هدف بيان چگونگي عملياتي کردن ارزيابي يکپارچه منابع آب، ارزيابي سيستم منابع آب دشت مشهد در نتيجه اقدامات و سياست هاي اتخاذ شده در فرايند برنامه هاي توسعه اقتصادي کشور مورد بررسي قرار گرفت.
در طي فرايند مدل سازي با رويکرد پويايي سيستم ها، با شناخت از سيستم و استفاده از شاخصهايي که مبتني بر ايده حلقه هاي کارايي تحت عناوين تنش منبع، بهره وري اقتصادي منبع و متوسط نياز آبي دشت معرفي گرديدند، به تبيين استراتژي هاي دشت در راستاي پايداري منطقه اقدام گرديد. در ادامه متناسب با راهبردهاي سه گانه (رشد اقتصادي با رويکرد محدوديت منابع آب؛ تخصيص منابع آب با رويکرد ارزش افزوده؛ و تغيير الگوي کشت) بسته هاي سياستي تدوين شد و تاثير آنها بر شاخصهاي انتخابي شامل: تراز آبخوان، تنش منبع، بهره وري اقتصادي منبع، کمبود آب، و متوسط نياز آبي دشت مورد بررسي قرار گرفت.
بر اساس نتايج حاصل مشاهده شد که تاثير کاهش يا افزايش همه فاکتورها، برابر با مجموع تاثير کاهش يا افزايش تک تک آنها بر پايداري منطقه نيست. همچنين تغيير الگوي کشت به کشت پيشنهادي (در اين تحقيق کشت گندم با نياز آبي 3000 مترمکعب در هر هکتار) به عنوان يک سياست برتر مي تواند گامي اثربخش در جهت بهبود وضعيت منابع آب دشت مشهد بردارد.
بررسي کارايي فرايند انعقاد الکتريکي در حذف رنگ از فاضلاب صنايع نساجي پلي آکريليک
مسعودي نژاد محمدرضا,يزدان بخش احمدرضا,شريفي ملکسري هاجر*
* دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکي شهيد بهشتي، تهران
رنگها به دليل ماهيتشان از آلاينده هاي ظاهري بوده و حتي در غلظتهاي نسبتا پايين شفافيت و کيفيت زيبايي شناختي آبهاي سطحي را از بين مي برند. تا کنون از فرايندهاي متعددي براي حذف رنگ از پساب استفاده شده است. در سالهاي اخير از روشهاي الکتروشيميايي به طور موفقيت آميزي براي تصفيه فاضلاب رنگي استفاده شده است.
در اين مطالعه فرايند انعقاد الکتريکي با الکترودهاي آلومينيوم به منظور تصفيه فاضلاب نساجي با COD برابر 1400 ميلي گرم در ليتر به کار گرفته شد. اين مطالعه در مقياس آزمايشگاهي انجام گرديد. نمونه مورد نظر به درون راکتور الکتروشيميايي حاوي 4 عدد الکترود آلومينيوم وارد شد. سپس به حالت تک قطبي به يک منبع جريان برق مستقيم متصل گرديد و اثر 3 پارامتر عملياتي زمان الکتروليز از 20 تا 60 دقيقه، شدت جريان الکتريکي 0.5 تا 2.5 آمپر و pH از 4 تا 9، بر کارايي حذف رنگ و COD مورد بررسي قرار گرفت.
نتايج حاصل از مطالعه نشان داد که کارايي حذف رنگ و COD با افزايش جريان الکتريکي و زمان واکنش رابطه مستقيم و با افزايش pH رابطه عکس دارد. شرايط بهينه عملياتي در شدت جريان 1.5 آمپر، زمان واکنش 60 دقيقه و pH طبيعي فاضلاب خام حاصل شد که در آن 86 درصد از رنگ و 85 درصد از COD حذف گرديد. اين مطالعه نشان داد که فرايند انعقاد الکتريکي با الکترودهاي آلومينيوم مي تواند به عنوان يک روش موثر و کارآمد براي تصفيه فاضلاب نساجي پلي آکريليک باشد.
* دانشکده مهندسي شيمي، دانشگاه علم و صنعت ايران، تهران
فنل آلاينده اي سرسخت در مقابل تصفيه هاي فيزيکي- شيميايي و بيولوژيکي است که در پساب بسياري از صنايع وجود دارد و به شدت محيط زيست را به خطر مي اندازد. لذا، فرايندهاي اکسايش پيشرفته به عنوان فرايندهاي موثر براي تصفيه پساب هاي داراي آلاينده هاي سمي و آلاينده هاي آلي مقاوم توسعه يافته اند.
هدف از اين تحقيق ارائه يک مدل رياضي براي اکسايش الکتروشيميايي فنل با توجه به تغييرات COD با زمان در راکتور ناپيوسته بود. در اين مدل با توجه به نسبت دانسيته جريان عملي به دانسيته جريان حدي، رژيم هاي عملياتي مختلفي براي کنترل فرايند در نظر گرفته شد. به اين ترتيب که در دانسيته جريان پايين و غلظت اوليه بالا، به گونه اي که شرايط فرايند همواره پايين تر از شرايط حدي باشد، COD با زمان به صورت خطي کاهش مي يابد و فرايند توسط جريان کنترل مي گردد اما در دانسيته جريان هاي بالاتر از شرايط حدي و غلظت کم آلاينده، فرايند تحت کنترل انتقال جرم است که در اين رژيم COD به صورت نمايي با زمان تغيير مي کند.
پارامترهاي مدل عبارت اند از دانسيته جريان، غلظت اوليه فنل و مساحت الکترود. با توجه به اهميت مقدار انرژي الکتريکي مورد نياز، محاسبه ميزان مصرف انرژي فرايند اکسايش الکتروشيميايي فنل در مدل رياضي مورد توجه قرار گرفت. نتايج نشان مي دهد که افزايش دانسيته جريان و پتانسيل عملي منجر به افزايش ميزان مصرف انرژي الکتريکي مي گردد و با کاهش غلظت اوليه فنل ميزان مصرف انرژي نيز کاهش مي يابد. در بخش اعتبارسنجي مدل، نتايج حاصل از مدل با مقادير آزمايشگاهي ارائه شده در منابع مورد مقايسه قرار گرفتند.
تطابق خوبي بين نتايج تجربي و پيش بيني شده از مدل در همه شرايط آزمايشگاهي با محاسبه ريشه متوسط مربعات خطا(RMSE) در محدوده0.41 تا 1.22 و ضريب تعيين بالاتر از 0.91 مشاهده شد.
بررسي پتانسيل کرم هاي توبيفکس در کاهش جرم و حجم لجن تصفيه خانه هاي فاضلاب در مقياس آزمايشگاهي
پاشازانوسي سمانه,آيتي بيتا*,گنجي دوست حسين
* دانشکده مهندسي عمران و محيط زيست، دانشگاه تربيت مدرس، تهران
در تصفيه خانه هاي فاضلاب حجم زيادي از لجن مازاد بيولوژيکي توليد مي شود که هزينه فرايند تصفيه و دفع آن تقريبا نيمي از کل هزينه بهره برداري از تصفيه خانه است. در اين تحقيق سعي بر آن شد تا در مقياس آزمايشگاهي به کمک روشي نسبتا کم هزينه تر و با صرف انرژي کمتر، ميزان حجم و جرم لجن کاهش داده شود. لذا با ايجاد شرايط زيستي مطلوب و رشد و تکثير کرمهاي نوع توبيفکس در بستر لجن که نوع متداول کرم در تصفيه خانه فاضلاب است، سپس با اندازه گيري TSS،VSS و ميزان رشد کرمها، مقدار کاهش جرم و حجم تعيين شد.
در اين روش با حضور کرمها با ضريب رشد 0.05 بر روز، روند کاهش VSS معادل 26 ميلي گرم در ليتر در روز، کاهش TSS و حجم لجن با مقدار اوليه 2850 ميلي گرم در ليتر و 2000 ليتر به ترتيب معادل 40 و 20 درصد مشاهده شد. همچنين COD محلول با مقدار اوليه 500 ميلي گرم در ليتر تا 50 درصد در شرايط آزمايش کاهش يافت.
حذف زيستي فنل به کمک باکتري بومي جداسازي شده از خاک منطقه ذوب آهن اصفهان
اسكندري سميه*,هودجي مهران,طهمورث پور آرزو
* دانشگاه آزاد اسلامي، واحد خوراسگان، اصفهان
فرايندهاي صنعتي از جمله فعاليتهاي بشر هستند که سبب توليد حجم بالايي از پساب حاوي آلاينده هاي آلي از جمله فنل و مشتقات آن مي شوند. اين آلاينده ها از جمله موادي هستند که براي سلامت محيط زيست، خاک و انسان تهديد جدي به حساب مي آيند. براي پاکسازي منابع خاکي آلوده به فنل روشهاي زيادي وجود دارد که از جمله اين روشها حذف زيستي آن است.
اين تحقيق با هدف حذف زيستي فنل به جداسازي باکتري هاي تجزيه کننده از خاک آلوده به فنل در مجاورت استخر ايزوله کارخانه ذوب آهن اقدام شد. پس از نمونه برداري اسيديته، مقدار مواد آلي، هدايت الکتريکي و غلظت فنل با هدف امکان وجود شرايط مساعد براي رشد باکتري تعيين گرديد. همچنين اقدام به غني سازي، جداسازي، شناسايي و بررسي روند تجزيه فنل توسط جدايه برتر گرديد.
نتايج نشان داد بهترين گونه در خاک مورد مطالعه، گونه اي از انتروباکتر است که توانايي حذف 400 ميلي گرم در ليتر فنل را در طي مدت زمان 72 ساعت دارد. نتايج اين تحقيق مي تواند تاکيدي بر استفاده باکتري ها براي تصفيه آلاينده هاي آلي مانند فنل از محيط خاک باشد.
بررسي عملکرد تصفيه خانه فاضلاب شمال اصفهان در حذف گونه بيماريزاي ليستريا مونوسيتوژنز
نويدجوي ناهيد*,جلالي محمد,موحديان عطار حسين
* دانشگاه علوم پزشکي اروميه
باکتري ليستريا از جمله باکتري هايي است که در محيط طبيعي پراکندگي گسترده اي دارد و مهم ترين گونه اين باکتري ها ليستريا مونوسيتوژنز است که عامل بيماري ليستريوزيس در انسان و حيوان است. در موارد حاد بيمار ممکن است منجر به مننژيت، مننگوآنسفاليت، سپتي سمي و سقط جنين شود. همچنين ممکن است باکتري به طور مستقيم يا غير مستقيم از طريق محيط به انسان يا مواد غذايي منتقل شود تاکنون در ايران مطالعه اي در زمينه شناسايي باکتري ليستريا در فاضلاب شهري صورت نگرفته، لذا در اين مطالعه باکتري ليستريا مونوسيتوژنز از نمونه هاي فاضلاب و لجن تصفيه خانه فاضلاب شمال اصفهان که براي مصارف کشاورزي کاربرد دارد، جداسازي و شمارش شده و عملکرد آن در حذف اين باکتري مورد بررسي قرار گرفت.
در اين تحقيق نمونه برداري از فاضلاب ورودي، پساب خروجي، لجن خام، لجن تثبيت شده و لجن خشک شده آماده فروش تصفيه خانه فاضلاب شمال اصفهان، به تعداد 65 نمونه در 13 بازديد از 5 نقطه انجام گرفت. براي جداسازي باکتري از روش USDA و براي شمارش ليستريا مونوسيتوژنز از روش سه لوله اي MPN با محيط کشت فريزربراث ساپليمنت دار استفاده شد. گونه هاي ليستريامونوسيتوژنز جدا شده هم به روش بيوشيميايي و PCR نيز تاييد شدند.
گونه بيماريزاي ليستريا مونوسيتوژنز از نمونه هاي فاضلاب ورودي، پساب خروجي، لجن خام، لجن تثبيت شده و لجن خشک شده به ترتيب 76.9، 38.5، 84.6، 69.2 و 46.2 درصد جداسازي شد و کارايي فرايندهاي تصفيه فاضلاب، تانک هاضم و بسترهاي خشک کننده لجن براي حذف باکتري ليستريا مونوسيتوژنز به ترتيب69.6، 64.7 و 73.4 درصد محاسبه گرديد. تمامي موارد ليستريا مونوسيتوژنز شناسايي شده با آزمون هاي بيوشيميايي با انجام آزمون PCRمورد تاييد قرار گرفتند.
نتايج به دست آمده نشان داد که گونه بيماريزاي ليستريا مونوسيتوژنز در پساب خروجي و لجن خشک شده آماده براي فروش تصفيه خانه شمال اصفهان وجود دارد. بنابراين مي تواند باعث انتشار اين باکتري در زمين هاي کشاورزي و محيط گردد. به عبارت ديگر محصولات کشاورزي ممکن است با توجه به قدرت بقاء باکتري در محيط، منشا آلودگي انسان و دام باشند.
كليد واژه: حذف ليستريا مونوسيتوژنز، تصفيه خانه فاضلاب، پساب خروجي، لجن فاضلاب، تصفيه خانه فاضلاب شمال اصفهان
به منظور بررسي کادميم و نيکل در اندامهاي مختلف گياه گاوزبان کاشته شده در خاک همراه با کاربرد کودهاي آلي لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهري، آزمايشي به صورت اسپليت پلات در قالب طرح بلوک کامل تصادفي در سال 1388 در شرايط مزرعه اجرا شد. فاکتور اصلي در پنج سطح شاهد، 20 و 40 تن لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهري در هکتار و فاکتور فرعي، تيمار سال در شش سطح (مصرف در سال 85، سالهاي 85 و 86، سالهاي 85 و 88، سالهاي 85 الي 87، سالهاي 85، 86، 88 و سالهاي 85 الي 88) در نظر گرفته شد.
نتايج نشان داد که مصرف 40 تن لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهري در هکتار سبب افزايش کادميم و نيکل قابل جذب خاک به ترتيب حدود 2 و 2.5 برابر و مقدار کادميم و نيکل در ريشه گياه به ميزان 5 و 2.5 برابر نسبت به شاهد مي گردد. بالاترين ميزان کادميم در برگ و گل گاوزبان در تيمار 40 تن لجن فاضلاب در هکتار مشاهده شد.
ضمنا سطوح 40 تن لجن فاضلاب و کمپوست زباله شهري در هکتار نيز بيشترين تجمع نيکل را به ترتيب در برگ و گل گاوزبان موجب شدند. به علاوه بيشترين ميزان انتقال کادميم در تيمار 40 تن لجن فاضلاب در هکتار به قسمت گل در مورد نيکل نيز در همين تيمار کودي به قسمت برگ گاوزبان بوده است.
پيش بيني خشکسالي با نمايه SPI به روش مدل سازي ANFIS بر مبناي خوشه بندي C-mean فازي
کماسي مهدي,اعلمي محمدتقي,نوراني وحيد*
* دانشکده مهندسي عمران، دانشگاه تبريز
خشکسالي نتيجه اندرکنش بين محيط زيست و چرخه آب در طبيعت است که تهديدي مخاطره آميز براي محيط زيست و حيات گونه هاي زيستي محسوب مي شود. لذا يافتن نمايه هاي اندازه گيري خشکسالي براي پيش بيني و ارزيابي مکاني و زماني اين پديده به منظور مديريت بحران آن ضرروي و حياتي به نظر مي رسد.
در اين مقاله ابتدا به بيان مفهوم خشکسالي و مقايسه نمايه هاي اندازه گيري آن پرداخته شد و سپس از مباني شبکه هاي عصبي- فازي به همراه آناليز خوشه بندي براي پيش بيني خشکسالي با نمايه بارش استاندارد استفاده شد.
نتايجي حاکي از آن است که نمايه SPI قابليت بيشتري در پيش بيني نسبت به نمايه هايي چون پالمر، پالفي و ديگر نمايه ها دارد و از سويي راهبرد شبکه عصبي- فازي تطبيقي بر مبناي روش خوشه بندي C-mean در امر مدل سازي براي پيش بيني خشکسالي از کارايي بالايي برخودار است.
کاربري اراضي از جمله عواملي است که بر چرخه طبيعي آب در اکوسيستم اثر مي گذارد. تحقيق حاضر با هدف تعيين اثر تغيير کاربري اراضي بر هيدروگراف سيل رودخانه زاينده رود در محدوده شهري اصفهان انجام شد. نقشه کاربري اراضي حوضه با استفاده از تصاوير ماهواره اي لندست1990 (TM+) ، تصوير IRS سال 2008 و به کمک نرم افزار ENVI تعيين گرديد. در مرحله بعد شبيه سازي وقايع بارش- رواناب به کمک روش SCS انجام گرفت و پارامترهاي هيدرولوژيکي زير حوضه ها واسنجي گرديد.
نتايج نشان داد که متوسط ضريب تلفات اوليه در حوضه مطالعاتي 0.21 است. همچنين هيدروگراف بارشهاي طرح شبيه سازي شده از تلفيق GIS و مدل HEC-HMS نشان داد که اثر تغيير کاربري اراضي در دبي پيک سيلاب با افزايش دوره بازگشت سيل، کاهش مي يابد به طوري که در دوره بازگشت 5 ساله، دبي اوج کل حوضه در محل خروجي از سال 1369 تا 1387، 39.9 درصد افزايش يافته ولي در دوره بازگشت 200 ساله تنها 10.3 درصد افزايش داشته است.
جذب مس از محلولهاي آبي با پسماند چاي اصلاح شده با نانو ذرات مگنتيت
حسيني سيده معصومه,فرخيان فيروزي احمد*,بابايي علي اكبر,حيدري زاده فريبا
* گروه خاکشناسي، دانشکده کشاورزي، دانشگاه شهيد چمران، اهواز
آلودگي آب و خاک به فلزات سنگين تهديدي جدي براي محيط زيست و سلامت بشر است. يافتن روشي موثر براي پالايش اين فلزات از آب اهميت فراواني دارد. هدف از انجام اين پژوهش امکان يابي اصلاح پسماندهاي چاي با نانو ذرات مگنتيت و بررسي کارايي آن براي حذف فلز مس از محلولهاي آبي بود. به اين منظور جاذب طبيعي از پسماند چاي توليد و با نانو ذرات مگنتيت اصلاح گرديد. ويژگي هاي جاذب با استفاده از SEM و طيف سنجي مادون قرمز تعيين شدند.
اثر پارامترهاي مختلف مانند زمان تماس، pH محلول مس، غلظت فلز و غلظت جاذب بر شدت حذف مس بررسي گرديد. نتايج نشان داد با افزايش pH از 2 تا 5، درصد حذف مس از 87 به 98 درصد افزايش يافت و حداکثر جذب در pH برابر 5 حاصل شد. با افزايش غلظت اوليه مس، درصد حذف آن از 98.5 به 89 درصد کاهش و با افزايش مقدار جاذب، درصد حذف به 94.6 درصد افزايش يافت. همچنين نتايج نشان داد که جذب فلز مس از هر دو مدل همدماي لانگمير و فروندليچ پيروي مي کند.
ظرفيت جذب لانگمير 22.4 ميلي گرم بر گرم به دست آمد. به طور کلي نتايج اين پژوهش نشان داد پسماندهاي چاي اصلاح شده با نانو ذرات مگنتيت توانايي بالايي در حذف مس از آبهاي آلوده دارند. همچنين جداسازي جاذب پس از حذف فلزات آسان است.
بيشترين ميزان جذب در اين مطالعه در pH برابر 6 و دماي 40 درجه سلسيوس بود که ميزان جذب تا 96.69 درصد رسيد. رابطه ايزوترم هاي لانگمير و فروندليچ به منظور تطابق ايزوترم هاي جذب، مورد بررسي قرار گرفت. اين مطالعه به خوبي نشان داد که کمپلکس گل قرمز تعديل شده و رس پيلارد يک جاذب مناسب به منظور حذف کادميم از محلولهاي آبي است.
تعيين ابعاد بهينه مخازن ذخيره آب با استفاده از مدل ديناميکي در سيستم هاي آبرساني شهري (يادداشت فني)
شمشادي مهرداد*,ويسي فرزاد
* شرکت پالايش نفت، کرمانشاه
ايستگاههاي پمپاژ در سيستم هاي آبرساني شهري به عنوان يکي از مصرف کنندگان اصلي انرژي محسوب مي گردند لذا مهم است تا حد امکان از اتلاف انرژي در اين گونه سيستم ها جلوگيري شود. از طرفي پمپ هاي صنعتي به مرحله اي از توسعه رسيده اند که راندمان تبديل انرژي مکانيکي به انرژي هيدروليکي در آنها بالا است، بنابراين بايد صرفه جويي انرژي را در ديگر عناصر سيستم بررسي کرد.
در ميان عناصر اصلي تشکيل دهنده شبکه هاي آبرساني شهري، مخازن ذخيره نقش مهمي را ايفا مي کنند که مي توان با بهينه سازي طراحي آنها، در مصرف انرژي صرفه جويي نمود. در اين تحقيق با استفاده از مدل ديناميکي يک سيستم انتقال سيال، ظرفيتها و ابعاد مختلف مخازن در شرايط متفاوت بهره برداري در يک ايستگاه پمپاژ آب شرب واقعي در محيط نرم افزار شبيه سازي متلب بررسي شد.
از نتايج اين تحليل مي توان به منظور ارائه پيشنهادهايي براي بهينه سازي طراحي مخازن ذخيره آب با ديد حداقل مصرف انرژي در ايستگاههاي پمپاژ، تعداد پمپ هاي در مدار قرار گرفته، مقدار ذخيره سازي آب در مخزن و غيره با توجه به شرايط بهره برداريي آنها استفاده نمود.
مشخصات جبهه آلودگي، اختلاط و ترقيق نهايي در تخليه سطحي فاضلابهاي سنگين به آبهاي ساکن
عابسي عزيز,سعيدي محسن*,حاجي زاده ذاكر ناصر,خيرخواه گيلده حسين
* گروه آب و محيط زيست، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت ايران، تهران
تخليه فاضلابهاي شهري و صنعتي در پيکره هاي آبي از طريق تخليه کننده هاي دريايي از روشهاي معمول در دفع پسابهاي توليدي در مناطق ساحلي محسوب مي گردد. تخليه کننده هاي دريايي با تشديد فرايند اختلاط در فاصله محدودي از جلوي تخليه کننده، غلظت آلاينده ها را تا حد تحمل محيط پذيرنده، پايين آورده و تخليه پيوسته فاضلاب در محيط دريا را ممکن مي سازند.
طي ساليان اخير به واسطه توسعه روزافزون نمک زداهاي ساحلي، توليد و تخليه سطحي فاضلابهاي شور و سنگين در دريا، به طور چشمگيري افزايش يافته است. در اين تحقيق تخليه سطحي جريان هاي سنگين خروجي از کانال مستطيلي از طريق شبيه سازي آزمايشگاهي آن در محيط هاي ساکن مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. موقعيت نقطه شيرجه، نقطه برخورد جريان با بستر و موقعيت نقطه دستيابي جريان به ترقيق نهايي خود در محيط از جمله پارامترهايي هستند که در اين مقاله مورد بررسي قرار گرفتند.
همچنين از طريق جانمايي تعدادي حسگر هدايت الکتريکي در مجاورت بستر، ميزان ترقيق جريان در نقطه برخورد و ترقيق نهايي آن در مجاورت بستر برآورد و نتايج آن در قالب مجموعه اي از نمودارهاي بي بعد ارائه گرديد. نتايج به دست آمده بيانگر رابطه مستقيم مشخصات جريان با عمق محيط و شارهاي اوليه جريان خروجي است.
