این بسته شامل 30 پایان نامه در زمینه تصفیه فاضلاب می باشد که به صورت فایل word و pdf در اختیار شما قرار میگیرد.

تمامی پایان نامه ها مربوط به سال 90 به بعد می باشد.

بهینه سازی حوض های دانه گیری در تصفیه فاضلاب

چکیده

در تصفیه فیزیکی مکانیکی فاضلاب های شهری و صنعتی، حوض های دانه گیری از مراحل اصلی و مهم تاسیسات تصفیه خانه ها بوده و طراحی و بهینه سازی آن ها نیز جهت بهره برداری بهتر و راندمان بالاتر، نیاز به دقت فراوان و بررسی پارامترهای مختلف دارد. یکی از روش های افزایش بهره وری حوض های دانه گیری پیشنهاد استفاده از بافل در مقابل جریان هوای خروجی از هواده ها در حوض های دانه گیری با هوادهی می باشد که با توجه به تحقیقات انجام یافته در این پژوهش، با استفاده از نرم افزار STAR CCM به بررسی تاثیر حضور بافل در مقابل هوای خروجی از هواده ها پرداخته و برای سنجش عملکرد بافل از مقایسه میزان نزدیکی خطوط جریان در ناحیه جمع کننده استفاده شده است. به دلیل جدید بودن طرح پیشنهادی و نبود مقاله یا داده های کافی مرتبط جهت صحت سنجی، یک مدل کلی از حوض دانه گیری در نظر گرفته شده و مقایسه بین دو حالت حضور و عدم حضور بافل، صحت عملکرد پژوهش را تعیین می کند.

فصل اول
1-1- مقدمه ای بر تصفیه فاضلاب 3
1-1-1- هدف از تصفیه فاضلاب 3
1-1-2- مهم ترین اجزای تشکیل دهنده فاضلاب 3
1-1-3-انواع فاضلاب 3
1-1-3-1- فاضلاب های خانگی و عمومی 4
1-1-3-2- فاضلاب های صنعتی Error! Bookmark not defined.8
1-1-3-3- فاضلاب های سطحی 9
1-1-4- انواع مراحل تصفیه ی فاضلاب شهری 10
1-1-4-1- تصفیه فیزیکی مکانیکی 10
1-1-4-2- تصفیه ی بیولوژیکی 11
1-1-4-3-تصفیه ی شیمیایی 11
1-2- فرآیند دانه گیری 12
1-2-1- مقدمه ای بر فرایند دانه گیری 12
1-2-2-تعریف دانه 12
1-2-3-اهمیت وجود واحد حوض دانه گیری 13
1-2-4- هدف از حذف دانه ها 14
1-2-5- محل قراردهی تجهیزات مربوط به واحد حوض دانه گیری 14
1-2-6-تعداد و نوع واحدها 15
1-3-واحد حوض دانه گیری((Grit Chamber 15
1-3-1- جمع آوری دانه ها و حذف آن ها 15
1-3-2- مقادیر دانه 16
1-3-3- دفع دانه ها 16
1-4- حوض های دانه گیر و انواع آن 17
1-4-1-حوض های دانه گیری با جریان افقی 18
1-4-2- حوض دانه گیری هوادمی 20
1-4-2-1- نمونه های نخستین 20
1-4-2-2- مزایای حوض های دانه گیری هوادهی نسبت به سایر انواع آن 22
1-4-2-3- ابعاد دانه گیرهای هوادهی شده 24
1-4-2-4- مصرف هوا 26
1-4-2-5- قدرت هوادهی 26
1-4-2-6- بررسی چند طرح تجربی برای تعیین عملکرد حوض های هوادهی باریک Error! Bookmark not defined.26
1-4-3- حوض های دانه گیر گود یا جریان گردابی 27
1-4-3-1- سیستم نوع اجباری 28
1-4-3-2- سیستم جریان گردابی آزاد یا باز 28
1-4-3-3- انواع مختلف تکنولوژی های مرتبط با جریان گردابی 28
1-4-3-4- موقعیت های مناسب جهت استفاده از سیستم جریان گردابی 28
1-4-3-5- محدودیت های استفاده از روش جریان گردابی 29
1-5- مروری براقدامات پیشین صورت گرفته در ارتباط با طراحی حوض های دانه گیری 30
فصل دوم
2-1- روابط حاکم بر حوض های دانه گیری 44
2-1-1- حوض های دانه گیری کم عمق و مستطیلی شکل 44
2-1-3- محاسبه ی سرریز تناسبی 46
2-1-4- حوض های دانه گیر کم عمق مربعی شکل 48
2-1-5- حوض های دانه گیری هوادهی شده 49
2-1-6- روابط و فرمول های مرتبط با مبحث کنترل ایرلیفتینگ 53
2-1-7- محاسبه قدرت هوای مورد نیاز در کمپرسورها 57
2-2- بیان مساله 59
2-2-1- عملکرد حوض های ته نشینی 59
2-2-2-اندازه ی موثر حباب های هوا 60
2-2-3- بررسی هیدرولیک حوض های دانه گیری 62
2-2-5-کنترل پمپاژ ایرلیفت 64
فصل سوم
3-1- روش شبیه سازی در نرم افزار Star CCM 67
3-1-1-GEOMETRY 68
3-1-2-COUNTINUA 69
3-1-3-Regions 70
3-1-4-تعیین فازهای درگیر در مسئله(Eulerian Multiphase) 70
3-1-5-تعیین شرایط اولیه باVolume fraction 70
3-1-6-تنظیمات مورد نیاز جهت همگرایی شرایط حل مسئله 73
3-2- نتایج مدلسازی 74
3-2-1- نتایج حاصل در حضور بافل 74
3-2-2- نتایج حاصل بدون حضوربافل 75
3-2-3- مقایسه میزان نزدیکی خطوط جریان در دوحالت حضور و عدم حضور بافل 76
3-3- نتیجه گیری 78
3-4-پیشنهادات برای تحقیقات آینده 78
مراجع 79

تاثیر فتوفنتون خورشیدی در سیستمهای رایج تصفیه فاضلاب شهری

چکیده

همزمان با گسترش شهرنشینی، توجه روزافزون به مسائل بهداشتی، در نتیجه افزایش مصرف آب و تولید پساب بیشتر علی رغم کمبود منابع آبی به خصوص در کشوری مانند ایران ضررورت مدیریت این منابع و امکان سنجی استفاده مجدد از پساب دو چندان می گردد.فرآورده های فرعی ناشی از فرایندهای رایج گندزدایی در تصفیه خانه های فاضلاب شهری همچون تری هالومتانها، برومات، اسید هالواستیک، آلدهید ها، کلرات و کلریت اثرات جبران ناپذیری را بر سلامت فرد، جامعه و اکوسیستم خواهند گذاشت.این مطالعه آزمایشگاهی بر روی پساب حوض ته نشینی ثانویه تصفیه خانه فاضلاب شهرستان ساری به عنوان ورودی به پایلوت انجام پذیرفت. پایلوت فتو فنتون خورشیدی به ظرفیت 5/2 لیتر با لوله های شفاف انعطاف پذیر پلاستیکی به طول 18 متر و قطر 10 میلی متر بر روی صفحه ای به قطر 90 سانتی متر در مقیاس آزمایشگاهی طراحی و تحت سیستم ناپیوسته راهبری گردید. جهت تعیین دامنه متغیرهای مستقل مورد بررسی در متد سطح پاسخ (RSM)، از تحقیقات پیشین استفاده گردید، بر این اساس اثر متغییرهای مستقل دما در سطوح 23، 35 و 47 درجه سانتیگراد، غلظت یون فرو در سطوح 10، 5/14 و 19 میلی گرم بر لیتر و غلظت هیدروژن پراکسید در سطوح 38، 45 و 52 میلی گرم بر لیتر در حذف باکتری E.Coli مورد ارزیابی قرار گرفت و به روشMPN 15 لوله ای حداکثر تعداد E.Coli نمونه ها اندازه گیری گردید. نمونه گیری پس از رسیدن پساب به دمای طراحی شده صورت پذیرفته و شرایط بهینه برای حذف باکتری مورد مطالعه، دمای 0C 40، غلظت 78/10 میلی گرم بر لیترFe2+ و هیدروژن پراکسید 5/41 میلی گرم بر لیتر در pH خنثی تعیین گردید. بر اساس نتایج خروجی حاصل از رابطه بین پارامترها، حذف E.Coli رابطه خطی با متغیرهای یون فرو، دما و pH دارد.

فصل 1 مقدمه 5
1-1 مقدمه 6
1-2 فرضیات پژوهش 7
1-3 اهداف پژوهش 7
1-4 مکان، زمان و شرایط تحقیق 7
1-5 مرور کلی اجزا و بخش های پایان نامه 8
فصل 2 مروری بر منابع 9
2-1 مقدمه 10
2-2 گند زدایی و فرآیندهای رایج مورد استفاده 11
2-2-1 اشعه فرا بنفش 11
2-2-2 کلر و مشتقات آن 12
2-2-3 ازن زنی 13
2-3 گند زداها و محصولات جانبی گند زدایی 14
2-3-2 فرایند اکسایشی 16
2-3-3 هیدروژن پراکسید 16
2-3-4 فنتون 17
2-3-5 موقعیت کشور ایران از لحاظ انرژی خورشید 19
2-4 وضعیت تصفیه خانه های فاضلاب کشور 22
2-5 استفاده از فتو فنتون در pH طبیعی و مفاهیم فناوری مربوطه 24
2-5-2 نحوه عملکرد سولار فتو فنتون بر ارگانیزم ها 25
2-6 طراحی آزمایش 28
2-6-1 کاربردهای طراحی آزمایش‌ها 29
2-6-2 روش سطح پاسخ 30
2-7 نتیجه گیری 31
فصل 3 مواد و روشها 32
3-1 مقدمه 33
3-2 مواد مورد استفاده 33
3-2-1 پساب 33
3-2-2 سولفات آهن هفت آبه 34
3-2-3 آب اکسیژنه 34
3-2-4 کاغذ صافی 34
3-3 اندازه گیریpH 34
3-4 اندازه گیری دما 34
3-5 اندازه گیری کل جامدات معلق (TSS) 35
3-6 شمارش تعداد باکتری ها 36
3-6-1 روش انجام آزمون 36
3-6-2 طریقه رقیق سازی فاضلاب 37
3-6-3 ادامه روش انجام آزمون 37
3-7 پایلوت مورد مطالعه 40
3-8 فرمول های حاکم بر هندسه خورشید و زمین وسطح شیبدار 42
3-8-1 ثابت خورشیدی 42
3-8-2 تغییرات تابش برون جوی خورشید 42
3-8-3 آفتاب گیری در سطح زمین 44
3-8-4 تابش ورودی به سطح شیبدار 44
3-8-5 زمان خورشیدی 45
3-9 تعریف مساله و هدف اصلی آزمایش 47
فصل 4 نتایج و تفسیر آنها 48
4-1 مقدمه 49
4-2 نتایج آزمایش های انجام شده از خروجی پایلوت 49
4-2-1 افزایش دمای پساب در داخل پایلوت با گذر زمان 49
4-3 نتایج بدست آمده از آزمایشات طراحی شده 51
4-4 رابطه دما با زمان ماند 52
4-5 تاثیر دما و غلظت یون فرو بر گندزدایی 52
4-6 تاثیر دما و غلظت H2O2بر گندزدایی 55
4-7 تاثیرpH و دما بر گندزدایی 57
4-8 تاثیر H2O2 و یون فرو بر گندزدایی 58
4-9 تاثیر H2O2و pH بر تعداد باکتری 60
4-10 تابع تقریبی مدل 61
4-11 معادلات حاکم بر پایلوت 62
4-11-1 معادله انرژی 62
4-11-2 راندمان متوسط روزانه سیستم 62
4-11-3 محاسبات مربوط به پایلوت خورشیدی 63
4-12 راندمان گندزدایی پایلوت در شهر بابل برای ماههای دیگر سال 63
فصل 5 جمع‌بندی و پیشنهادها 65
5-1 مقدمه 66
5-2 جمع‌بندی 66
5-3 پیشنهادها 67
مراجع 68

بررسی عملکرد و امکان‌سنجی ارتقاء سیستم تصفیه فاضلاب بهداشتی مجتمع چادرملو

چکیده

فرایند هوادهی گسترده (EAAS) گونه‌ای اصلاح شده از سیستم‌های لجن فعال می‌باشد، در این روش بواسطه وجود سیستم های هوادهی عمقی(دفیوزر) اکسیژن کافی و محلول در فاضلاب ایجاد می گردد بدین ترتیب فرایند تجزیه بیولوژیکی توسط میکروارگانیسم های هوازی صورت می گیرد در نتیجه مواد آلی قابل تجزیه به صورت تجزیه زیستی از فاضلاب حذف می‌گردند در سال‌های اخیر، این فرایند به دلیل کارایی مناسب ومقاومت بیشتر در برابر تغییرات ناگهانی درکمیت و کیفیت فاضلاب ورودی مورد توجه قرار گرفته است هدف از انجام این مطالعه بررسی عملکرد سیستم هوادهی گسترده احداث شده در تصفیه‌خانه فاضلاب بهداشتی مجتمع چادرملو می‌باشد برای انجام این تحقیق از فاضلاب ورودی و پساب خروجی سیستم در طی یک دوره سه ماهه (اسفند 94 اردیبهشت و تیر 95) نمونه برداری و نسبت به انجام آنالیزهای مربوطه بر اساس دستورالعمل آزمایشات آب و فاضلاب اقدام گردید نتایج به دست آمده نشان داد میانگین غلظت پارامترهای شاخصی مانند ,TSS,COD,BOD در پساب خروجی به ترتیب برابر 4666 و 93 و 33/1 میلی‌گرم بر لیتر می باشد با عنایت به آنالیزهای مختلفی که بر روی پساب خروجی تصفیه خانه فاضلاب چادرملو صورت گرفت، نتایج بدست آمده مورد تجزیه تحلیل قرار گرفته و سپس با استاندارد مصوب سازمان حفاظت محیط زیست مقایسه گردید بررسی ها حاکی از قرارگیری پساب در رده مجاز برای مصارف کشاورزی و آبیاری فضای سبز می باشدو تنها میزان میانگین فسفات خروجی پساب در حد 2 میلی گرم برلیتر از میزان استاندارد بالاتر بوده که این مقدار در روند تحقیق و کاربری پیش بینی شده برای آن خللی ایجاد نخواهد کرد بنابراین سیستم مذکور دارای عملکردی مناسب در حذف آلاینده ها دارا بوده وکارایی آن در حد قابل قبول می باشد لذا پساب تولیدی از نظر کلیه پارامترهای مورد مطالعه با استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست مطابقت داشته و قابلیت استفاده مجدد جهت مصارف کشاورزی و آبیاری فضای سبز را دارا می باشد

فهرست مطالب
عنوان صفحه

چکیده 1
فصل اول : کلیات
1 ـ 1 مقدمه 3
1 ـ 2 ـ بیان مسئله 3
1 ـ 3 ـ ضروریات انجام تحقیق 4
1 ـ 4 ـ پرسش‌های اصلی تحقیق 5
1 ـ 5 ـ فرضیات تحقیق 5
1 ـ 6 ـ اهداف تحقیق 5
1 ـ 6 ـ 1 ـ هدف اصلی تحقیق 5
1 ـ6 ـ 2 ـ اهداف فرعی تحقیق 5
1 ـ 7 ـ تعریف آلاینده آب 5
1 ـ 8 ـ آلاینده‌های آب و منابع مختلف آن 5
1 ـ 9 ـ انواع آلاینده‌ها 6
1 ـ 10 ـ تعریف فاضلاب 8
1 ـ 11 ـ انواع و خواص فاضلاب‌ها 8
1 ـ 11 ـ 1 ـ فاضلاب‌های خانگی 8
1 ـ 11 ـ 2 ـ فاضلاب‌های صنعتی 8
1 ـ 11 ـ 3 ـ فاضلاب‌های کشاورزی 9
1 ـ 12 ـ پارامترهای مهم در مهندسی فاضلاب 9
1 ـ 13 ـ مشکلات ناشی از فاضلاب‌های تصفیه نشده 9
1 ـ 14 ـ مدیریت فاضلاب 9
1 ـ 14 ـ 1 ـ اهداف مدیریت فاضلاب 9
1 ـ 15 ـ خصوصیات فاضلاب 10
1 ـ 15 ـ 1 ـ خصوصیات فیزیکی فاضلاب 10
1 ـ 15 ـ 2 ـ خصوصیات شیمیایی فاضلاب 11
1 ـ 15 ـ 3 ـ خصوصیات بیولوژیکی فاضلاب 12
1 ـ 16 ـ طبقه‌بندی روش‌های تصفیه فاضلاب 13
1 ـ 16 ـ 1 ـ طبقه‌بندی بر اساس نیروهای درگیر در عملیات یا فرآیند تصفیه 13
1 ـ 16 ـ 2 ـ طبقه‌بندی بر اساس درجه تصفیه مورد نیاز 14
1 ـ 17 ـ انواع فرآیندهای تصفیه بیولوژیک فاضلاب 14
1 ـ 17 ـ 1ـ فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی 15
1 ـ 17 ـ 1ـ 1ـ فرآیندهای هوازی 15
1 ـ 17 ـ 1 ـ 2 ـ فرآیندهای بی‌هوازی 15
1 ـ 17 ـ 1 ـ 3 ـ فرآیندهای ترکیبی (Hybrid Process) 16
1 ـ 18 ـ فرایند لجن فعال 16
1 ـ 19 ـ لاگونهای هوادهی 16
1 ـ 20 ـ استانداردها و ملزمات قانونی مربوط به استفاده مجدد از لجن فاضلاب شهری 17
فصل دوم : سوابق تحقیق
2 ـ 1 ـ سوابق در سطح ملی 25
2 ـ 2 ـ سوابق در سطح بین المللی 27
فصل سوم : مواد و روش‌ها (روش تحقیق)
3 ـ 1 ـ مقدمه 30
3 ـ 2 ـ روش شناسی تحقیق 30
3 ـ 2 ـ 1 تهیه و تدوین آمار و مستندات و اطلاعات مورد نیاز پژوهش : 30
3 ـ 2 ـ 1 ـ 1 آمار و اطلاعات مربوط به محیط زیست منطقه 30
3 ـ 2 ـ 1 ـ 2 آمار و اطلاعات مربوط به تصفیه خانه فاضلاب 30
3 ـ 2 ـ 2 مرور منابع اطلاعاتی و سوابق مرتبط 30
3 ـ 2 ـ 2 ـ 1 در سطح ملی 30
3 ـ 2 ـ 2 ـ 2 در سطح بین‌المللی 30
3 ـ 2 ـ 3 توصیف وضعیت موجود محیط زیست منطقه 30
3 ـ 2 ـ 3 ـ1 محیط زیست فیزیکی 30
3 ـ 2 ـ 3 ـ 2 محیط زیست بیولوژیکی 31
3 ـ 2 ـ 4 توصیف ویژگی‌های فنی و مکانیکی تصفیه خانه 31
3 ـ 2 ـ 5 بررسی ویژگی‌های پارامترهای شاخص عملکردی تصفیه خانه فاضلاب 31
3 ـ 2 ـ 5 ـ 1 شاخص‌های فیزیکی 31
3 ـ 2 ـ 5 ـ 2 شاخص‌های شیمیایی 31
3 ـ 2 ـ 5 ـ 3 شاخص‌های بیوشیمیایی 31
3 ـ 2 ـ 5 ـ 4 شاخص‌های بیولوژیکی 31
3 ـ 2 ـ 6 بررسی و تجزیه و تحلیل آماری و پردازش داده‌ها بر روی نمودار با استفاده از نرم‌افزار آماری 31
3 ـ 2 ـ 7 نوشتن گزارش پایان نامه 31
3 ـ 3 ـ بخش میدانی 31
3 ـ 3 ـ 1 انتخاب ایستگاه‌های نمونه‌برداری 31
3 ـ 3 ـ 2ـ زمان‌های نمونه‌برداری 31
3 ـ 3 ـ 3 ـ روش نمونه‌برداری و تعداد نمونه‌ها 31
3 ـ 3 ـ 4 ـ وسایل مورد نیاز برای انجام آزمایش از پساب تصفیه خانه فاضلاب 33
3 ـ 5 ـ پردازش داده‌های اندازه‌گیری شده از تصفیه خانه فاضلاب 33
فصل چهارم : نتایج
4 ـ 1 ـ توصیف پیرامون محدوده طرح مطالعاتی 35
4 ـ 3 ـ مبانی طراحی تصفیه خانه فاضلاب 39
4 ـ 3 ـ 1 ـ روند کار تصفیه خانه 39
4 ـ 3 ـ 2 ـ واحدها و تجهیزات مختلف تصفیه خانه 40
4 ـ 3 ـ 2 ـ 1 ـ آشغالگیر سبدی 40
4 ـ 3 ـ 2 ـ 3 ـ متعادل ساز 40
4 ـ 3 ـ 2 ـ 3 ـ دانه‌گیر 40
4 ـ 3 ـ 2 ـ 4 ـ واحد انوکسیک 41
4 ـ 3 ـ 2 ـ 5 ـ واحد هوادهی 41
4 ـ 3 ـ 2 ـ 6 ـ واحد ته نشینی 41
4 ـ 3 ـ 2 ـ 7 ـ واحد کلرزنی 41
4 ـ 3 ـ 2 ـ 8 ـ مخزن ذخیره پساب 42
4 ـ 4 ـ پارامترهای اندازه‌گیری شده در تصفیه خانه فاضلاب مجتمع چادرملو 42
4 ـ 4ـ 1 ـ آزمایشات فیزیکی 43
4 ـ 4 ـ 1 ـ 1 ـ pH 44
4 ـ 4ـ 1 ـ 2 ـ کدورت 45
4 ـ 4 ـ 1 ـ 3 ـ دما 46
4 ـ 4 ـ 1 ـ 4 ـ کل جامدات محلول TSS 47
4 ـ 4 ـ 2 ـ آزمایشهای شیمیایی 48
4 ـ 4 ـ 2 ـ 1 ـ نیترات 48
4 ـ 4ـ 2 ـ 2ـ فسفات 49
4 ـ 4ـ 3 ـ آزمایشهای بیوشیمیایی 50
4 ـ 4ـ 3 ـ 1 ـ اکسیژن محلول DO 50
4 ـ 4 ـ 3 ـ 2ـ مقدار اکسیژن خواهی بیوشیمیایی BOD5 51
4 ـ 4ـ 3 ـ 3 ـ مقدار اکسیژن خواهی شیمیایی COD 52
4 ـ 4 ـ 4 ـ آزمایش بیولوژیکی 53
4 ـ 4ـ 4 ـ 1 ـ کلیفرم گوارشی 53
4 ـ 4ـ 4 ـ 2 ـ کلیفرم کل 54
4 ـ 4 ـ 5 ـ بررسی کمی عناصر فلزی موجود در پساب خروجی تصفیه خانه فاضلاب چادرملو 55
فصل پنجم : بحث و نتیجه‌گیری
نتیجه‌گیری 57
5 ـ 1 ـ نتیجه‌گیری کلی 57
5 ـ 2 ـ پیشنهادات 59
منابع 60
چكيده انگليسي 62


بررسی حوض های هوادهی تصفیه خانه فاضلاب و مدل سازی با شبکه های عصبی مصنوعی

چکیده

در دنیا حجم عظیمی از فاضلاب بطور مستقیم به رودها، دریاچه ها، اقیانوس ها وارد می شود که به علت وجود آلاینده های مختلف مانند میکروارگانیسم های بیماری زا، مواد سمی و فلزات سنگین تهدیدی بر محیط زیست محسوب می شود و می بایست قبل از تخلیه به این منابع به روش های اصولی تصفیه گردد فاضلاب تصفیه شده می تواند در آبیاری فضاهای سبز، کشاورزی و صنعت مورد استفاده قرار گیرد این تصفیه در چهار مرحله فیزیکی- مکانیکی، بیولوژیکی(زیستی)، شیمیایی و هضم و تثبیت لجن انجام می پذیرد یکی از مراحل تصفیه بیولوژیکی فاضلاب، حوض های هوادهی است که در آن میکروارگانیسم ها به کمک اکسیژن با تجزیه مواد آلی و تبدیل آنها به مواد معدنی پایدار موجب تصفیه می گردند در این پژوهش از تصفیه زیستی فاضلاب ها، فرآیند هوادهی با انتخاب پارامترهای TS,BOD,COD,DO باستناد مقادیر ثبت شده در تصفیه خانه فاضلاب تهران و بررسی آن ها با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی پرداخته و تعارض و تقارب نتایج کنترل و مقایسه گردید با توجه به نتایج آماری ذکر شده، شبکه عصبی پیشخور (که دارای معماری ساده تری نسبت به شبکه عصبی آبشاریست) با 5 نورون در لایه میانی به عنوان بهترین شبکه عصبی پیش بین انتخاب گردید

۱-۱- مقدمه ۲
۱-۲-محدودیت های منابع آب ۳
۱-۳ فاضلاب و تاریخچه تصفیه فاضلاب ۵
۱-۳-۱-مشکلات فاضلاب ۷
۱-۳-۲-انواع و خواص فاضلاب ها ۸
۱-۳-۲-۱فاضلاب هاب خانگی ۸
۱-۳-۲-۲ فاضلاب های صنعتی ۱۰
۱-۳-۲-۳ فاضلاب های سطحی (آب های صنعتی) ۱۱
۱-۴ تصفیه فاضلاب ۱۲
۱-۴-۱ اهداف ویژه تصفیه فاضلاب ۱۲
۱-۴-۱-۱ موارد استفاده از پساب تصفیه شده ۱۴
۱-۴-۲ آزمایش فاضلاب ۱۵
۱-۴-۳ مراحل تصفیه فاضلاب ۲۰
۱-۵ تصفیه فیزیکی ۲۱
۱-۵-۱ آشغال گیری ۲۳
۱-۵-۲ ته نشینی ۲۴
۱-۵- ۳دانه گیر تصفیه خانه فاضلاب ۲۶
۱-۵-۴ شناورسازی ۲۹
۱-۶- تصفیه ثانویه ۳۱
۱-۶-۱ روش های بیولوژیکی ۳۱
۱-۷ روش های شیمیایی ۳۲
۱-۷-۱ گندزدایی ۳۴
۱-۸ حوض های هوادهی ۳۶
۱-۹ سیستم های هوادهی ۳۸
۱-۱۰ مرور ادبیات ۴۵
فصل دوم
۲-۱- شبکه های عصبی زیستی ۵۲
۲-۲- شبکه های عصبی مصنوعی ۵۳
۲-۳ الگوریتم آموزش پس انتشار ۵۹

فصل سوم

۳-۱ مشخصات کلی تصفیه خانه فاضلاب جنوب تهران ۶۳
۳-۲ کلیات مدول های ۵ و۶ ۶۳
۳- ۳ فرآیند کلی مدول های ۵ و۶ ۶۳
۳-۴ مراحل تصفیه فاضلاب ۷۰
۳-۴-۱ کانال ورودی ۷۰
۳-۴-۲ واحد آشغال گیری ۷۰
۳-۴-۳ واحد دانه گیری ۷۰
۳-۳-۴ واحد ته نشینی اولیه ۷۱
۳-۴-۵ واحد حوض های هوادهی لجن فعال (برای هر مدول) ۷۲
۳-۴-۶ حوضچه تقسیم حوض های هوادهی ۷۲
۳- ۴-۷ واحد ته نشیی نهایی (برای هر مدول) ۷۳
۳-۴-۸ واحد گندزدایی پساب (uv)(مشترک بین دو مدول) ۷۴
۳-۵ تصفیه لجن ۷۵
۳-۵-۱بخش تصفیه و هضم لجن (تغلیظ لجن) ۷۵
۳-۵-۲ واحد تغلیظ کننده ثقلی لجن خام ۷۵
۳-۵-۳ واحد تغلیظ کننده مکانیکی لجن ۷۵
۳-۵-۴ واحد اختلاط لجن ۷۶
۳-۵-۵ واحد هاضم های بی هوازی ۷۶
۳-۵-۶ واحد ذخیره لجن ۷۶
۳-۵-۷ واحد آبگیری از لجن هضم شده ۷۷
۳-۵-۸ سیستم جمع آوری ذخیره و مصرف بیوگاز ۷۷
۳-۵-۹ سیستم تصفیه بو ۷۸
۳-۶ بررسی داده ها با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی ۷۸
نتیجه گیری ۹۹
پیشنهادات ۱۰۰
پیوست الف ۱۰۱
منابع ۱۰۴

مدل‌سازی تصفیه‌ خانه فاضلاب با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و منطق فازی (مطالعه موردی تصفیه‌ خانه فاضلاب غرب اهواز)

BOD_5 و TSS از مهمترین شاخص‌های بررسی میزان آلودگی فاضلاب و مقایسه با استاندارد‌های مختلف جهت استفاده مجدد یا تخلیه به منابع آبی می‌باشند، لذا اندازه‌گیری و پایش متوالی آن‌‌ها در تصفیه‌خانه فاضلاب امری ضروری است از آنجایی که اندازه‌گیری این پارامترها پرهزینه و زمان‌بر می‌باشد؛ بنابراین، در این تحقیق توانمندی سه مدل رگرسیون خطی چندمتغیره، شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی جهت تخمین BOD_5 و TSS فاضلاب خروجی از تصفیه‌خانه فاضلاب بررسی شد بر این اساس ترکیبات مختلفی از مهمترین پارامترهای کیفی فاضلاب، طی دوره آماری 8 ساله (1394-1387) به عنوان ورودی مدل‌ها در دو دوره روزانه و ماهانه مورد ارزیابی قرار گرفت برای BOD_5، نتایج بررسی مدل رگرسیون حاکی از مقدار بیشینه ضریب تعیین برای مراحل آموزش و صحت‌سنجی به‌ترتیب در دوره روزانه 84/0 و 75/0 و در دوره ماهانه 66/0 و 63/0 بود؛ ریشه میانگین مربعات خطا در این آزمون 021/0 و 011/0 در دوره روزانه و 062/0 و 043/0 در دوره ماهانه، به‌دست آمد بیشینه ضریب تعیین برای مدل شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب برای مراحل آموزش و صحت‌سنجی در دوره روزانه 92/0 و 82/0 و در دوره ماهانه 85/0 و 77/0، و ریشه میانگین مربعات خطای 014/0 و 011/0 در دوره روزانه و 046/0 و 032/0 در دوره ماهانه، به‌دست آمد این درحالی است ‌که بیشینه ضریب تعیین برای مدل سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی در دوره روزانه 96/0 و 87/0 و در دوره ماهانه 92/0 و 86/0، و ریشه میانگین مربعات خطای 0099/0 و 0083/0 در دوره روزانه و 021/0 و 017/0 در دوره ماهانه، به‌ترتیب برای مراحل آموزش و صحت‌سنجی به‌دست آمد همچنین برای TSS، نتایج بررسی مدل رگرسیون حاکی از مقدار بیشینه ضریب تعیین برای مراحل آموزش و صحت‌سنجی به‌ترتیب در دوره روزانه 75/0 و 67/0 و در دوره ماهانه 68/0 و 66/0 بود؛ ریشه میانگین مربعات خطا در این آزمون 033/0 و 025/0 در دوره روزانه و 053/0 و 053/0 در دوره ماهانه، به‌دست آمد بیشینه ضریب تعیین برای مدل شبکه عصبی مصنوعی به‌ترتیب برای مراحل آموزش و صحت‌سنجی در دوره روزانه 87/0 و 79/0 و در دوره ماهانه 87/0 و 85/0، و ریشه میانگین مربعات خطای 030/0 و 023/0 در دوره روزانه و 034/0 و 031/0 در دوره ماهانه، به‌دست آمد ضمن این‌که بیشینه ضریب تعیین برای مدل سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی در دوره روزانه 91/0 و 83/0 و در دوره ماهانه 89/0 و 87/0، و ریشه میانگین مربعات خطای 026/0 و 025/0 در دوره روزانه و 031/0 و 028/0 در دوره ماهانه، به‌ترتیب برای مراحل آموزش و صحت‌سنجی به‌دست آمد نتایج حاصل از این تحقیق بر کاربرد مناسب هر سه مدل در تخمین مقادیر BOD_5 و TSS فاضلاب خروجی دلالت داشت، اما مدل سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی به دلیل برازش بهتر و خطای کم‌تر، مدلی مناسب‌تر می‌باشد

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه و هدف
1-1- مقدمه 2
1-2- اهمیت موضوع 3
1-3- فرضیه‏ها 4
1-4- اهداف 5
1-5- روش کار 5
1-6- ساختار پایان‏نامه 5
فصل دوم: کلیات
2-1- روش‏های تصفیه فاضلاب 8
2-1-1- فیزیکی 8
2-1-2- شیمیایی 8
2-1-3- بیولوژیکی 8
2-1-3-1- هوازی 8
2-1-3-2- بی‏هوازی 8
2-2- شاخص‏های کیفی BOD_5 و TSS 9
2-2-1- شاخص BOD_5 9
2-2-2- شاخص TSS 9
2-3- معرفی اجمالی نرم‏افزارهای SPSS و MATLAB 10
2-3-1- نرم‏افزار SPSS 10
2-3-2- نرم‏افزار MATLAB 10
2-4- آشنایی با رگرسیون، شبکه عصبی و منطق فازی 11
2-4-1- رگرسیون 11
2-4-1-1- تحلیل رگرسیونی 12
2-4-1-2- انواع رگرسیون 12
2-4-2- شبکه عصبی 13
2-4-2-1- انگیزه‏های بیولوژیکی 13
2-4-2-2- شبکه عصبی مصنوعی 14
2-4-3- سیستم استنتاج فازی 29
2-4-4- سیستم استنتاج فازی – عصبی تطبیقی 30
2-4-4-1- انواع ترکیب سیستم‏های فازی- عصبی 30
2-4-4-2- ساختار و الگوریتم 32
2-4-4-3- توابع عضویت 35
فصل سوم: مروری بر منابع
3-1- مقدمه 40
3-2- پیشینه تحقیق 40
3-2-1- مدل‏سازی در مهندسی محیط‏زیست 40
3-2-2- مدل‏سازی تصفیه‏خانه‏های فاضلاب 43
فصل چهارم: مواد و روش‏ها
4-1- تصفیه‏خانه فاضلاب مورد مطالعه 49
4-2- جمع‏آوری داده‏ها 51
4-2-1- داده‏های آموزشی و داده‏های صحت‏سنجی 51
4-2-2- آماده‏سازی داده‏های ورودی 52
4-3- چگونگی مدل‏سازی‏ها 53
4-3-1- رگرسیون خطی چندمتغیره 53
4-3-2- شبکه عصبی مصنوعی 53
4-3-3- سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی 54
4-4- انتخاب بهترین مدل‏ 55
فصل پنجم: نتایج و بحث
5-1- مدل‏سازی BOD_5 خروجی تصفیه‏خانه فاضلاب 57
5-1-1- BOD_5 خروجی روزانه 57
5-1-1-1- مدل‏سازی با مدل رگرسیون خطی چندمتغیره برای BOD_5 58
5-1-1-2- مدل‏سازی با مدل شبکه عصبی مصنوعی برای BOD_5 61
5-1-1-3- مدل‏سازی با مدل سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی برای BOD_5 68
5-1-2- BOD_5 خروجی ماهانه 76
5-1-2-1- مدل‏سازی با مدل رگرسیون خطی چندمتغیره برای BOD_5 76
5-1-2-2- مدل‏سازی با مدل شبکه عصبی مصنوعی برای BOD_5 81
5-1-2-3- مدل‏سازی با مدل سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی برای BOD_5 88
5-2- مدل‏سازی TSS خروجی تصفیه‏خانه فاضلاب 96
5-2-1- TSS خروجی روزانه 96
5-2-1-1- مدل‏سازی با مدل رگرسیون خطی چندمتغیره برای TSS 97
5-2-1-2- مدل‏سازی با مدل شبکه عصبی مصنوعی برای TSS 101
5-2-1-3- مدل‏سازی با مدل سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی برای TSS 108
5-2-2- TSS خروجی ماهانه 116
5-2-2-1- مدل‏سازی با مدل رگرسیون خطی چندمتغیره برای TSS 116
5-2-2-2- مدل‏سازی با مدل شبکه عصبی مصنوعی برای TSS 121
5-2-2-3- مدل‏سازی با مدل سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی برای TSS 128
فصل ششم: نتیجه‏گیری
6-1- نتیجه‏گیری 137
6-2- پیشنهادها 138

منابع 140
پیوست146
فهرست اشکال


تعیین کارایی تصفیه خانه در حذف آلاینده های اساسی، مطالعه موردی تصفیه خانه فاضلاب شهر خرم آباد

چکیده

لاگون‌های هوادهی شده نوعی از سیستم‌های هوازی رشد معلق در تصفیه فاضلاب هستند که می‌توانند برای تصفیه فاضلاب‌های شهری و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. لاگون‌های هوادهی به دلیل قابلیت انعطاف قابل ملاحظه‌ای که درطراحی دارند، کاربرد وسیعی درتصفیه فاضلاب‌های شهری هم درکشورهای درحال توسعه و هم درکشورهای توسعه یافته پیدا کرده‌اند. ضمناً درمقایسه با روش‌های مدرن تصفیه فاضلاب دارای هزینه‌های احداث، بهره‌برداری ونگهداری کمتری می‌باشد. با توجه به بالا بودن سطح آب‌های زیرزمینی و افزایش جمعیت شهرخرم‌آباد، چاه‌های جاذب فاقد توانایی لازم در جذب فاضلاب بوده و همچنین باعث آلودگی آب‌های زیرزمینی و منابع تاًمین آب شرب شهری شده بود. در این تحقیق عملکرد سیستم تصفیه‌خانه فاضلاب شهرخرم‌آباد، به مدت یک سال از فروردین تا اسفند1394، مورد بررسی قرار گرفت و پارامترهای , pH TSS , BOD5 COD, به صورت هفتگی آزمایش گردید. نمونه‌ها به صورت لحظه‌ای ازکانال ورودی وخروجی تصفیه‌خانه جمع‌آوری شده و آزمایش‌ها طبق روش‌های استاندارد آزمایش‌های آب و فاضلاب، انجام گردید. مقادیر میانگین درپساب خروجی به ترتیب pH برابر7/7 ،TSS برابر5/24 ،BOD5 برابر46 ،COD برابر5/77 ، میلی‌گرم بر لیتر می‌باشد. بازده حذف آلاینده‌ها به ترتیب %59/85 =,TSS %21/82 =BOD5 , %02/82=COD می‌باشد. بررسی نتایج نشان دهنده راندمان نسبتاً خوب لاگون‌های هوادهی در حذف سه پارامتر ذکر شده در تصفیه خانه می‌باشد.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه ۲
ضرورت انجام تحقیق ۲
فرضیات تحقیق ۳
اهداف تحقیق ۳
ساختار پایان نامه ۴
۱-۱- پیشینه تحقیق ۶
۱-۱-۱- پیشینه تحقیق در ایران ۶
۱-۱-۲- پیشینه تحقیق در جهان ۹
۱- ۲- تاریخچه تصفیه فاضلاب ۱۱
۱-۳- فاضلاب و ضرورت تصفیه آن ۱۱
۱-۴- اهداف تصفیه فاضلاب ۱۲
۱- ۵- آلاینده های اصلی موجود در فاضلاب ۱۲
۱- ۶- منابع تولید کننده فاضلاب ۱۳
۱-۷- جریان فاضلاب شهری ۱۳
۱-۷-۱- مصرف آب شهری و تغییرات آن ۱۴
۱-۷-۲- جریان فاضلاب شهری و تغییرات در آن ۱۴
۱-۸- ترکیب فاضلاب شهری ۱۵
۱-۸-۱- کیفیت فیزیکی ۱۶
۱-۸-۲- کیفیت شیمیائی ۱۶
۱-۸-۳- کیفیت بیولوژیکی ۱۷
۱- ۹- تصفیه فاضلاب در ایران ۱۹
۲-۱- روشهای تصفیه فاضلاب ۲۲
۲-۱-۱ تصفیه مکانیکی ۲۲

۲-۱-۲- تصفیه زیستی ۲۸
۲-۱-۲-۱- تصفیه‌ زیستی با کمک باکتری های هوازی ۳۰
۲-۱-۲-۲- تصفیه‌ی زیستی با کمک باکتری‌های بی‌هوازی ۳۴
۲-۱-۲-۳- نیترات سازی و نیترات زدائی ۳۶
۲-۱-۳- تصفیه شیمیایی ۳۸
۲-۱-۳-۱- استفاده از مواد شیمیایی برای تأثیر روی مواد خارجی محلول درفاضلاب ۳۸
۲-۱-۳-۲- استفاده از مواد شیمیایی برای تأثیر روی مواد خارجی نامحلول در فاضلاب ۳۹
۲-۲- مصارف مجدد فاضلاب ۴۳
۲-۳- لجن تصفیه فاضلاب در کشاورزی ۴۷
۲-۴- ضوابط و استانداردهای مصرف فاضلاب ولجن درکشاورزی ۴۷
۲-۵- تعیین و شناسایی محدوده مطالعاتی ۵۰
۲-۶- سیمای شهر خرم آباد ۵۱
۲-۶-۱- موقعیت مکانی ۵۱
۲-۶-۲- محدوده شهر خرم آباد ۵۱
۲-۶-۳- وضعیت اقلیمی ۵۱
۲-۶-۴- جمعیت ۵۳
۲-۷- مصرف سرانه آب و تولید فاضلاب در شهر خرم آباد ۵۳
۲- ۸- مشخصات شبکه ۵۳
۲- ۸-۱- وضعیت شبکه آب ۵۳
۲-۸-۲- وضعیت شبکه فاضلاب ۵۳
۲-۹- موقعیت مکانی تصفیه خانه ۵۴
۳- ۱- مطالعات طرح تصفیه خانه فاضلاب شهر خرم آباد ۵۶
۳-۱-۱- تشریح فرایند LASS در تصفیه خانه فاضلاب شهر خرم آباد ۵۶
۳-۱-۲- روشهای ارتقاء لاگونهای هوادهی ۵۸
۳-۱-۳- مزایای ارتقای لاگونهای هوادهی) طرحLASS ( ۵۸
۳- ۲- مبانی طراحی سیستم تصفیه خانه ۵۹

۳- ۲-۱- سازه مقسم ورودی ۶۰
۳- ۲-۲- آشغالگیر ۶۰
۳- ۲-۳- واحد اندازه گیری جریان ۶۱
۳- ۲-۴-ایستگاه پمپاژ ورودی ۶۲
۳- ۲- ۵- تیغه های تقسیم جریان ۶۲
۳- ۲-۶- برکه های بی هوازی ۶۲
۳- ۲-۷- لاگونهای هوادهی ۶۳
۳- ۲- ۸- لاگونهای ته نشینی ۶۳
۳- ۲- ۹- کلر زنی ۶۴
۳- ۲-۱۰- دریچه ها ۶۵
۳- ۲-۱۱- تأمین انرژی ۶۶
۳- ۳- مبانی کمی و کیفی طرح تصفیه خانه فاضلاب شهر خرم آباد ۶۶
۳-۴- تعیین ایستگاههای مطالعاتی ۶۷
۳-۵- مدت زمان اجرای تحقیق ۶۷
۳-۶- زمان نمونه برداری و تعداد نمونه ها ۶۸
۳-۷- روش نمونه برداری ۶۸
۳-۸- روشهای آزمایشگاهی ۶۸
۳-۹- روشهای آماری ۶۹
۳- ۱۰- مواد شیمیایی ۶۹
۳- ۱۱- ابزار نمونه برداری ۶۹
۳-۱۲- ظروف مورد استفاده ۷۰
۳- ۱۳- دستگاههای مورد نیاز ۷۰
۳-۱۴- نتایج آزمایشات فیزیکوشیمیایی و میکروبی ۷۱
۳-۱۵- روند تغییرات پارامترهای فیزیکوشیمیایی و میکروبی در ایستگاههای مطالعاتی ۷۴
۳-۱۶- مقایسه پارامترهای سنجش شده درپساب خروجی با استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران ۷۷
۳-۱۷- ضوابط واستانداردهای زیست محیطی ۷۸

۴-۱- بررسی نتایج جهت تعیین راندمان تصفیه خانه ۸۱
۴-۱-۱- تغییرات جریان ورودی ۸۱
۴-۱-۲- تغییرات غلظت COD, BOD۵ ,TSS در فاضلاب ورودی ۸۱
۴-۱-۳- تغییرات غلظت COD, BOD۵ ,TSS در پساب خروجی ۸۱
۴-۱-۴- کارایی تصفیه خانه در حذف COD, BOD۵ ,TSS ۸۱
۴-۱-۵- تغییرات PH و دما در فاضلاب ورودی و پساب خروجی ۸۲
۴-۲- بررسی نتایج بدست آمده با استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران ۸۲
۴-۳- مقایسه نتایج به دست آمده با نتیجه تحقیقات دیگران ۸۲
منابع ۸۳

تصفیه فاضلاب مصنوعی به روش تلفیق MBBR-MBR و BF-MBR به منظور ارقاء راندمان تصفیه و کاهش گرفتگی غشاء

چکیده

در پژوهش حاضر تاثیر تلفیق سیستم های MBBR و MBR به منظور ارتقاء راندمان تصفیه فاضلاب مورد بررسی واقع شده است. در این پژوهش با تعبیه یک رآکتور UASB با حضور پکینگ به عنوان واحد تصفیه انوکسیک، دو رآکتور MBBR به عنوان واحد تصفیه هوازی و یک رآکتور MBR در دو حالت دارای پکینگ و بدون پکینگ به عنوان واحد تصفیه نهایی سعی شد تا با حذف آلاینده ها از فاضلاب مصنوعی و از طرف دیگر افزایش طول عمر غشاء درون رآکتور MBR سیستمی طراحی شود که قابلیت تصفیه فاضلاب و رساندن کیفیت آن به استانداردهای آبیاری کشاورزی باشد. آلاینده های مورد بررسی قرار داده شده عبارتند از COD، آمونیوم، نیترات، نیتریت و فسفات. گرفتگی غشائی با افزودن پکینگ به رآکتور MBR مورد بررسی قرار داده شد و با اندازه گیری EPS و SMP به عنوان عوامل اصلی گرفتگی غشائی این نتیجه حاصل شد که افزودن پکینگ به این رآکتور موجب کاهش گرفتگی و افزایش مدت زمان بهره وری از غشاء می شود. راندمان حذف COD، آمونیوم و فسفات در این سیستم به ترتیب %92، %93 و %80 بدست آمد. با مقایسه عملکرد این سیستم از لحاظ حذف آلاینده های نامبرده می‌توان این سیستم را در راستای استفاده مجدد نیز به کار برد اما با اندازه‌گیری کالیفرم خروجی این سیستم مشاهده شد که این سیستم قابلیت حذف کافی و رسیدن به استاندارد لازم را ندارد و یک واحد ضد عفونی ضروری است.

فصل اول مقدمه و اهداف تحقیق ۱
۱-۱ مقدمه ۲
۱-۲ ضرورت توجه و بهره برداری از پساب ها و آب های برگشتی ۳
۱-۲-۱ بررسی قابلیت استفاده در آبیاری فضای سبز ۵
۱-۲-۲ بررسی قابلیت استفاده در کشاورزی ۵
۱-۳ کیفیت مورد نیاز جهت استفاده مجدد دستورالعمل EPA ۶
۲ روش‌شناسی و پیشینه پژوهش ۸
۲-۱ روش‌های بیولوژیکی ۹
۲-۲ اهداف تصفیه بیولوژیکی ۹
۲-۳ نقش میکروارگانیسم ها ۹
۲-۳-۱ تقسیم بندی باکتری‌ها بر اساس دما و PH ۱۰
۲-۳-۲ تقسیم بندی باکتری ها بر اساس منبع تغذیه ۱۰
۲-۳-۳ مراحل رشد باکتری ها ۱۱
۲-۴ تقسیم بندی فرایندهای زیستی بر اساس نحوه اقامت میکروارگانیسم‌ها در فرایند تصفیه ۱۲
۲-۴-۱ فرایند رشد معلق ۱۲
۲-۴-۲ فرایند رشد چسبیده ۱۲
۲-۵ رشد باکتری‌ها و ضریب بازده جرم میکروبی ۱۵
۲-۶ انواع فرایند های تصفیه بیولوژیکی ۱۷
۲-۶-۱ فرایند بی‌هوازی رشد معلق ۱۸
۲-۶-۲ فرایند هوازی رشد معلق ۲۰
۲-۶-۳ فرایند هوازی رشد چسبیده ۲۰
۲-۶-۴ فرآیند Modified Ludzack – Ettinger (MLE) ۲۸
۲-۶-۵ بیورآکتور غشائی MBR ۲۹
۲-۷ طرح مسأله ۴۰
۲-۷-۱ الگوهای انسداد غشائی ۴۱
۲-۷-۲ شار بحرانی ۴۲
۲-۷-۳ خصوصیات بیومس و آب ورودی به رآکتور ۴۲
۲-۸ اهداف تحقیق ۴۷
۲-۹ پیشینه پژوهش ۴۸
۳ مواد و روش‌ها ۵۵
۳-۱ مقدمه ۵۶
۳-۲ طراحی پایلوت آزمایشگاهی ۵۶
۳-۲-۱ مخزن خوراک‌دهی ۵۶
۳-۲-۲ رآکتور UASB ۵۷
۳-۲-۳ رآکتورهای هوازی سری MBBR-A,B ۵۹
۳-۲-۴ مخزن ته نشینی و رآکتور غشائی ۶۲
۳-۲-۵ مشخصات فاضلاب ۶۵
۳-۳ فازهای عملیاتی ۶۶
۳-۴ روش انجام آزمایش‌های اندازه‌گیری ۶۶
۴ نتایج و تحلیل ۶۸
۴-۱ مرحله ناپیوسته ۶۹
۴-۱-۱ رآکتور UASB ۶۹
۴-۱-۲ رآکتور MBBR ۷۱
۴-۲ مرحله پیوسته ۷۴
۴-۲-۱ فاز ۱و۲ آزمایش ۷۴
۴-۲-۲ فاز ۳و۴ آزمایش ۸۸
۴-۲-۳ رآکتور MBR ۹۷
۵ بحث و نتیجه‌گیری ۱۰۴
۶ مراجع ۱۰۵


بررسی آزمایشگاهی اثر میکرو نانو حباب‌ها بر بهبود تصفیه هوازی فاضلاب شهری(مطالعه موردی فاضلاب شهری شهر شاهرود)

چکیده

این پژوهش، با هدف بررسی آزمایشگاهی اثر میکرو نانو حباب‌ها بر بهبود فرآیند تصفیه هوازی فاضلاب گرفته شده از تصفیه خانه فاضلاب شهری شاهرود انجام‌شده است. در مرحله اول روش های تولید و ویژگی های میکرو نانو حباب ها مورد مطالعه قرارر گرفت.آب به وسیله مولد میکرو نانو حباب ساز ساخته شده توسط شرکت میناب توس غنی از میکرو نانو حباب شد (مدل TS1375 به شماره ثبت اختراع 83998). برای مقایسه غلظت اکسیژن و دیگر خصوصیات آب غنی شده با میکرو نانو حباب ها در مقابل هواده سرامیکی معمولی برخی آزمایش های اولیه انجام شد. نتایج نشان داد که ضریب حجمی انتقال اکسیژن در سیستم میکرو نانو حباب تقریبا 7 برابر بیشتر از هواده سرامیکی است. دلیل آن می تواند سایز حباب و انحلال گاز در میکرو نانو حباب ها باشد.علاوه بر این، نشان داده شد که میکرو نانو حباب ها پایداری بیشتری از حباب های تولید شده به وسیله هواده سرامیکی دارند. دیگر آزمایشات کیفی انجام شده بر روی فاضلاب تصفیه خانه شاهرود نشان داد که میزانBOD5، COD، TDS، ECوکدورت در فاضلاب تصفیه شده توسط میکرو نانو حباب ها کمتر از نمونه های سیستم هوادهی سرامیکی است. لازم به ذکر است که pH در هردو نمونه فاضلاب تقریبا با هم برابر بودند در حالی که pH در نمونه های آب با میکرو نانو حباب بالاتر از سیستم هوادهی سرامیکی است.

فصل 1 کلیات 1
11 مقدمه 2
12 بیان مسئله 2
13 ضرورت انجام پژوهش 3
14اهداف تحقیق 4
15روش انجام تحقیق 5
16 ساختار پایان ‌نامه 5
فصل 2 مبانی تئوریک و مروری بر مطالعات پیشین 7
21 مقدمه 8
22 تعریف فاضلاب 8
23 انواع فاضلاب 8
24اهمیت تصفیه فاضلاب و تاریخچه آن در ایران 9
25 روش‌های تصفیه فاضلاب 11
26 تئوری هوا دهی 12
27 روش‌های معمول هوا دهی 13
271 هوا دهی عمقی با دیفیوزر 13
272 هوا دهی سطحی توسط هوا ده‌های توربینی 14
28 میکرو نانو حباب‌ها 16
281 تعریف و ویژگی‌ها 16
282 روش‌های تولید میکرو حباب ‌ها 22
29 میکرو–نانو حباب در حوزه آب و فاضلاب 25
210 جمع ‌بندی 30
فصل 3 مواد و روشها 31
31 مقدمه 32
32 مواد 32
321 فاضلاب شهری 32
33 تجهیزات 32
331 تجهیزات مورد استفاده برای هوا دهی 32
332 دستگاه‌های مورد استفاده در آزمایش‌ ها 33
34 روش‌ها 33
341 مکانیسم هوا دهی به ‌وسیله سیستم میکرو–نانو حباب ‌ساز 33
342 اندازه‌ گیری ابعاد حباب‌های تولید شده 34
343 پایداری نانوـمیکرو حباب‌های تولید شده 34
344 اندازه‌گیری و محاسبه ضریب حجمی انتقال اکسیژن (KLa) 34
345 آزمایش‌ ها مربوط به تأثیر میکرو–نانو حباب‌ها بر فاضلاب 36
3451نمونه ‌برداری36
3452نگهداری و انتقال نمونه‌ ها 37
3453روند انجام آزمایش‌ها بر روی فاضلاب در حضور و عدم حضور نانو حباب39
34531 شاخص BOD و اکسیژن محلول 39
34532 شاخص COD41
34533 پارامترهای دیگر 42
فصل 4 نتایج و بحث 43
41مقدمه 44
42 خصوصیات کیفی فاضلاب شهر شاهرود (وهمچنین عملکرد واحدهای مختلف تصفیه‌ خانه) 44
43مقدار ضریب انتقال اکسیژن 46
44 پایداری نانو حباب‌ها و مقدار اکسیژن محلول در آب هوا دهی شده 47
45 مقدار اکسیژن محلول (DO) 48
46 مقدار اکسیژن خواهی بیولوژیک پنج‌ روزه (BOD) در فاضلاب 50
47 مقدار اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) در فاضلاب 53
471بررسی تغییرات میزان اکسیژن خواهی شیمیایی در نمونه فاضلاب ورودی،برکه بی‌هوازی و برکه اختیاری 53
472 بررسی تأثیر عامل زمان بر میزان اکسیژن خواهی شیمیایی 56
48 مقدار کل جامدات محلول (TDS) 58
49 مقدار هدایت الکتریکی (EC) 59
410 مقدار کدورت 60
فصل 5 نتیجه گیری و پیشنهادها 63
51 مقدمه 64
52 نتیجه‌گیری 64
53 پیشنهاد‌ها 67
منبع‌ها 68
پیوست حلالیت اکسیژن در آب 73
Abstract 86

اولویت بندی الزامات پدافند غیر عامل در طراحی و اجرای تاسیسات تصفیه خانه فاضلاب بر اساس فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) مطالعه موردی تصفیه خانه فاضلاب شهر گلبهار

چکیده

دفع نامناسب فاضلاب ها به محیط باعث اشاعه بیماری های گوارشی، آلودگی منابع آب ، ایجاد مناظر زشت و ناخوشایند زیست محیطی و جلب حشرات ناقل بیماری خواهد شد. تصفیه فاضلاب باعث کاهش هزینه های درمانی و هزینه های بهسازی محیط شده و از پساب حاصل نیز می توان در زمینه های مختلف از جمله آبیاری فضای سبز و کشاورزی بهره برد. در راستای استقرار مدیریت ریسک در تصفیه خانه های آب و فاضلاب ضروری است مولفه های کاهش خطر برای شرایط اضطراری مشخص گردد. در این پژوهش الزامات پدافند غیرعامل در طراحی و اجرای تاسیسات تصفیه خانه فاضلاب شهر گلبهار دسته بندی شده و اولویت بندی می شود. برای اولویت بندی از روش تحلیل سلسله مراتبی و از نرم افزار EXPERT CHOICE11 استفاده می شود. در بین گزینه های مسئله , تغییر تکنولوژی جهت کوچک سازی تاسیسات بیشترین اولویت را کسب نمود و بررسی موقعیت مکانی مراکز پشتیبانی عمومی دارای کمترین اولویت می باشد.

فصل اول کلیات و مقدمه
1-1 مقدمه 2
1-2-تصفیه فاضلاب 3
1-3- پدافند غیرعامل 3
1-4- تحلیل سلسله مراتبی 4
1-5- بیان مسئله و اهمیت موضوع 5
1-6- ضرورت انجام پژوهش 5
1-7- اهداف 6
1-8- فرضیات 6
1-9- ساختار پایان نامه 7
فصل دوم مروری بر مطالعات انجام شده
2-1- پیشینه پژوهشی استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی 9
2-2- پیشینه پژوهشی در زمینه طراحی تصفیه خانه های فاضلاب 10
2-3- پیشینه پژوهشی در زمینه الزامات پدافند غیرعامل در تصفیه خانه ها 12
2-4- نتیجه گیری 12
فصل سوم : روش انجام تحقیق
3-1- مقدمه 14
3-2- پدافند غیرعامل 15
1-2-3- پیشینه پدافند غیر عامل 15
2-2-3- اصول پدافند غیرعامل 16
3-2-3- انواع تهدید 17
4-2-3- میزان بهره گیری دشمن از تهدیدها 17
5-2-3- ضرورت پدافند غیرعامل 18
6-2-3- اهداف پدافند غیرعامل 18
7-2-3- پدافند غیرعامل در مهندسی محیط زیست 20
8-2-3- چک لیست الزامات پداند غیر عامل در تصفیه خانه فاضلاب 20
3-3- فرآیند تصمیم گیری 21
1-3-3- تصمیم گیری با مدل های چند معیاره (MCDM) 21
3-3-2- مسائل تصمیم گیری های چند شاخصه (MADM) 26
3-3-3- مدل های ارزیابی برای یک مدل چند شاخصه (MADM) 31
3-3-4- فرآیند تحلیل سلسله مراتبی 33
3-3-5- تحلیل حساسیت 39
3-3-6- نرم افزارهای تصمیم گیری چند شاخصه 40
3-3-7- نتیجه گیری 42
فصل چهارم محدوده مطالعاتی
4-1- جامعه آماری 44
4-1-1- محدوده جغرافیایی شهرستان گلبهار 44
4-1-2- مبانی کمی 45
4-1-3- مبانی کیفی 46
4-1-4- موقعیت محل تصفیه خانه 47
4-2- روش انجام تحقیق 47
4-2-1- هدف 49
4-2-2- معیارها و زیر معیارها 49
4-2-3- گزینه ها 49
4-2-4- تصمیم گیران و پرسش نامه مقایسات زوجی 50
4-2-5- نمودار سلسله مراتبی 51
فصل پنجم تحلیل ها
5-1- مقدمه 54
5-2- بررسی نتایج 54
5-2-1- نتایج اولویت بندی معیارها 54
5-2-2- نتایج اولویت بندی زیرمعیار طبیعی 55
5-2-3- نتایج اولویت بندی زیرمعیار انسان ساخت 56
5-2-4- نتایج اولویت بندی گزینه ها 57
5-2-5- میزان ناسازگاری 58
5-3- نتیجه گیری 59
فصل ششم نتایج، بحث و پیشنهادات
6-1- نتایج 62
6-2- پیشنهادات پژوهشی 62
فهرست منابع

پیش بینی عملکرد وتلند در جهت بهبود کیفیت فاضلاب خروجی تصفیه خانه ها با استفاده از subwet (مطالعه موردی : تصفیه خانه اولنگ مشهد)

چکیده

اخیرا کیفیت پساب تصفیه شده در تصفیه خانه ها چندان مطلوب نبوده و نیاز به احیاء و یا احداث تصفیه خانه جدید می باشد. روشهایی جهت بهبود وضعیت کیفی پساب خروجی وجود دارد. برخی از این روشها با عنوان تصفیه تکمیلی استفاده می شود. یکی از این روشها، بهره برداری از وتلند ساختگی با جریان زیر سطحی بوده که علاوه بر کارایی بالا، هزینه پایین و سادگی طرح آن سبب شده است که بطور قابل توجهی در نقاط مختلف دنیا استفاده گردد. در ایران عمدتا وتلند طبیعی وجود دارد و سابقه استفاده از آن چندان طولانی نمی باشد. در این پژوهش اثر تغییرات عمق، عرض و تخلخل بستر وتلند ساختگی بر فاضلاب خروجی از تصفیه خانه اولنگ توسط نرم افزار SubWet مدلسازی گردید. جهت بررسی صحت نتایج بدست آمده، عملکرد وتلند ساختگی در ایرینگا، تانزانیا که در شرایط آب و هوایی مشابه با مشهد می باشد مدلسازی گردید و ضرایب واکنش های بیولوژیکی بر آن کالیبره شد. نتایج حاصل از این بررسی ها منجر به پیشنهاد وتلند با ابعاد بهینه 400*340*2/1 متر و 30 درصد در طول، عرض، عمق و تخلخل بستر مدیا شد. علاوه بر این نشان داده شد که ایجاد وتلند ساختگی به عنوان تصفیه تکمیلی در تصفیه خانه اولنگ مشهد مطلوب بوده و سبب شده است میزان شاخص های BOD5، NO3، NH4، TP و NO به ترتیب برابر با 87، 51، 20، 56 و 39 درصد کاهش دهد. همچنین، ایجاد وتلند ساختگی در اکثر پارامترها به جز میزان NH4موثر بوده و استفاده از این جریان جهت امور آبیاری و کشاورزی طبق مقایسه با حدود مجاز استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست ایران بلامانع است.

فهرست مطالب
شماره عنوان صفحه
1 فهرست شکلها و نمودارها ت
2 فهرست جداول ج
3 فهرست علائم و نشانه‌ها ح
فصل اول: مقدمه، اهداف و کلیات
1-1 مقدمه 1
1-2 ضرورت پژوهش 2
1-3 تعاریف و مفاهیم 3
1-3-1 وتلند 3
1-4 اهداف پایان‌نامه 6
1-5 روش پژوهش 7
1-6 فرضیات پژوهش 7
1-7 سوالات پژوهش 8
1-8 نوآوری پژوهش 8
فصل دوم: مروری بر پژوهش‌های انجام شده 9
2-1 مقدمه 10
2-2 بررسی سابق تحقیقاتی 10
فصل سوم: مواد و روشها 22
3-1 مقدمه 23
3-2 وتلندها 23
3-2-1 روش تصفیه به وسیله وتلند 26
3-2-2 وتلندهای مصنوعی 27
3-2-2-1 سازه ورودی 30
3-2-2-2 سازه خروجی 31
3-2-2-3 نوع و اندازه مدیای بستر (مواد پر کننده) 31
3-2-2-4 گیاه 33
3-2-2-5 نقش گیاهان 36
3-2-2-6 فعل و انفعالات موجود در سیستم‌های وتلندی 36
3-2-2-7 میکروارگانیسم‌ها 37
3-2-2-8 گونه‌های مورد کشت 40
3-3 مدل Subwet 41
3-3-1 کاربرد ساب‌وت درشرایط اقلیمی متفاوت 44
3-3-2 اکولوژی مدل 44
3-4 منطقه مورد مطالعه 46
فصل چهارم: صحت سنجی و کالیبراسیون 50
4-1 مقدمه 51
4-2 صحت‌سنجی 51
4-2-1 نتایج صحت سنجی 55
فصل پنجم: ارزیابی و تجزیه و تحلیل 59
5-1 5-1- مقدمه 60
5-2 5-2- محل پیشنهادی جهت احداث وتلند ساختگی 60
5-3 اطلاعات مدلسازی 61
5-4- بحث و نتایج 65
5-4-1 تغییرات عمق وتلند 65
5-4-2 تغییرات عرض وتلند 66
5-4-3 تغییرات تخلخل ذرات موجود در وتلند 68
5-4-4 محاسبه ابعاد وتلند بهینه 69
5-4-5 بررسی امکان استفاده مجدد 72
5-5 نتیجه گیری 73
فصل ششم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات 75
6-1 مقدمه 76
6-2 مروری بر پژوهش 77
6-3 یافته‌ها و دستاوردها 78
6-4 پیشنهادات پژوهشی 79
پیوست 1: فهرست اسامی لاتین 81
فهرست منابع و مأخذ 82
چکیده انگلیسی 85

تأثیر آبیاری با پساب تصفیه‌خانه‌ی فاضلاب بیرجند بر شوری خاک به کمک تصاویر ماهواره‌ای

چکیده

کمبود شدید منابع آب در استان خراسان جنوبی باعث شده مدیران منابع آب به استفاده‌ی از پساب تصفیه‌خانه‌های فاضلاب برای آبیاری مزارع روی‌آورند. شوری خاک یکی از پدیده‌های فراگیر در تمام دنیا هست که با توجه به اثرات نامطلوب آن بر میزان رشد گیاهان و میزان محصول تولیدی به یکی از چالش‌های اصلی در حوزه‌ی مدیرت منابع طبیعی تبدیل گردیده است. در این تحقیق سعی شده است با بررسی تأثیر آبیاری بلندمدت مزارع با پساب تصفیه‌خانه فاضلاب شهر بیرجند بر مشخصات شوری خاک گامی موثر در جهت مهار این پدیده و مهم‌تر از آن مدیریت و صرفه‌جویی در منابع آب برداشته شود. ازآنجاکه بررسی تأثیر آبیاری با پساب تصفیه‌خانه بر شوری خاک مستلزم دسترسی به مشخصات شوری خاک پیش و پس از تأسیس تصفیه‌خانه هست و اطلاعات شوری خاک زمین‌های اطراف تصفیه‌خانه تنها در زمان حال در دسترس است، لذا برای اطلاع از روند شوری خاک درگذشته گزینه‌ی استفاده از تصاویر ماهواره‌ای به‌عنوان یک پایگاه اطلاعاتی مفید و در دسترس انتخاب گردید. برای این منظور تصاویر مربوط به تصفیه‌خانه و زمین‌های کشاورزی اطراف برای سال‌های مختلف از سایت سازمان زمین‌شناسی امریکا بارگذاری شد و با استفاده از نرم‌افزار سنجش‌ازدوری Pci-Geomatica باندهای ماهواره‌ی لندست با یکدیگر ادغام گردید تا تصویر حاصل متشکل از تمامی باندها آماده‌ی انجام محاسبات آتی باشد. ازآنجایی‌که تصاویر ماهواره‌ای دارای داده‌های خام می‌باشند و به‌تنهایی قابل تفسیر و بررسی نمی‌باشند، لذا به‌کارگیری شاخص‌های مربوط به شوری برای رسیدن به این هدف موردنیاز است. با بررسی همبستگی مقادیر به‌دست‌آمده از شاخص‌های مختلف با مقادیر واقعی EC مشخص شد شاخص SI-1 با ضریب تبیین 84/0 بالاترین همبستگی را با مقادیر واقعی شوری دارد. سپس با برقراری رابطه‌ای معنادار بین این شاخص و مقادیر EC می‌توان رابطه‌ی جامعی برای استخراج داده‌های مربوط به شوری از روی تصاویر ماهواره‌ای به دست آورد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که آبیاری با پساب اثر مخربی بر شوری خاک نداشته و در اکثر موارد موجب کاهش 3% تا 5% شوری خاک در نقاط نمونه‌برداری گشته بود.

فصل اول: کلیات تحقیق 1
۱-۱ مقدمه 2
۱-۲ ضرورت انجام تحقیق 4
۱-۳ هدف تحقیق 6
۱-۴ نوآوری تحقیق 6
۱-۵ گزاره های تحقیق 7
۱- ۵- ۱ فاضلاب 7
۱- ۵- ۱- ۱ تصفیه فاضلاب 7
۱- ۵- ۱- ۲ مراحل تصفیه فاضلاب 8
۱- ۵- ۲ شوری خاک 9
۱-۵-۳ سنجش از دور 11
۱-۵-۳-۱ مراحل رشد تاریخی سنجش از دور 11
۱-۵-۳-۲ ماهواره های سنجش از دور 13
۱-۵-۳-۳ ماهواره‌ی لندست 13
۱-۵-۳-۳-۱ تاریخچه‌ی ماهواره های لندست 14
۱-۵-۳-۳-۲ کاربرد باندهای ماهواره‌ی لندست 15
۱-۵-۴ خطای سنجش از دور 18
۱-۵-۵ طبقه بندی تصاویر ماهواره ای 19
۱-۵-۵-۱ طبقه‌بندی نظارت‌ نشده 19
۱-۵-۵-۲ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﻧﻈﺎرتﺷﺪه 20
۱-۵-6 برخی کاربردهای سنجش از دور 21
۱-۵-6-1 مطالعه تغییرات دوره ای 21
۱-۵-6-2 مطالعات زمین شناسی 21
۱-۵-6-3 مطالعات کشاورزی وجنگلی 22
۱-۵-6-4 مطالعات منابع آب 22
۱-۶ ساختار تحقیق 22
فصل دوم: مروری بر سوابق تحقیق 24
۲-۱ مقدمه 25
۲-۲ سابقه‌ی تحقیق 25
فصل سوم: مواد و روش ها 30
۳-۱ مقدمه 31
۳-۲ موقعیت منطقه‌ی مورد مطالعه 31
۳-۲-۱ مشخصات ﻓﻨﻲ ﻃﺮح ﺷﺒﻜﻪ ﺟﻤﻊ آوری و ﺗﺼﻔﻴﻪ ﻓﺎﺿﻼب ﺷﻬﺮ ﺑﻴﺮﺟﻨﺪ 32
۳-۲-۲ منابع تأﻣﻴﻦ ﻛﻨﻨﺪه آب ﺷﺮب 33
۳-۲-۳ مشخصات کیفی 34
۳- ۳ کاربردها و اﺳﺘﺎﻧﺪاردﻫﺎی اﺳﺘﻔﺎده ﻣﺠﺪد از ﭘﺴﺎب 35
۳-۳-۱ انتخاب روش بهره گیری از پساب در شهر بیرجند 35
۳-۴ شاخص های شوری 35
فصل چهارم: نتایج و بحث 38
۴-۱ مقدمه 39
۴-۲ تحلیل تصاویر ماهواره ای 39
۴-۳ اعتبار سنجی 44
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 47
۵- ۱ نتیجه گیری 48
۵ -۲ پیشنهادات 48
5-3 منابع 49

بررسی ثوابت بیوسینتیک واحد USBF مجتمع پتروشیمی کرمانشاه در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب بهداشتی

چکیده

در این مطالعه ثوابت بیوسینتیک در تصفیه بیولوژیکی فاضلاب بهداشتی در بیوراکتورهای USBF مورد بررسی قرار گرفته است فاضلاب تصفیه‌خانه واحد USBF مجتمع پتروشیمی کرمانشاه به عنوان مطالعه موردی در نظر گرفته شد به منظور تعیین ثوابت سینتیکی از مدل مونود استفاده شده است ابتدا اثر COD در دو سطح 255±20 (فاضلاب 1) و 100±410 (فاضلاب 2) میلی‌گرم بر لیتر، غلظت زیست توده در سه سطح 3000، 5000 و 7000 میلی‌گرم بر لیتر و زمان ماند هیدرولیکی کل در چهار سطح 3، 6، 9 و 12 ساعت، در بیوراکتور مورد تحقیق قرار گرفت نتایج نشان داد که سامانه در زمان‌های ماند هیدرولیکی بالاتر راندمان مطلوب تری دارد با افزایش بار آلی وارد بر سیستم، راندمان کاهش و با افزایش غلظت زیست توده در سامانه، راندمان افزایش یافته است سیستم در COD 255±20 میلی‌گرم بر لیتر با غلظت زیست توده معلق 7000 میلی‌گرم بر لیتر و زمان ماند هیدرولیکی 12 ساعت بهترین عملکرد (3/96 درصد) را داشت به منظور بررسی ثوابت سینتیکی Y (ضریب بازده)، kd (ضریب مرگ و میر)، K، μm (حداکثر سرعت رشد) و Ks (ثابت اشباع یا نیم سرعت)، این ثوابت برای هر دو COD به صورت جداگانه مورد بررسی قرار گرفت بررسی نتایج به دست آمده برای هر دو COD نشان می‌دهد که ثابت Ks بزرگتر از محدوده گزارش شده در متکف بود؛ ولی در محدوده اعداد گزارش شده در مطالعات قبلی انجام شده قرار داشت یافته‌های پژوهش نشان داد که برای فاضلاب 1 ضریب بازده (Y) بر حسب COD برای همه‌ی غلظت‌های زیست توده در رنج اعداد گزارش شده در کتاب مهندسی فاضلاب متکف و دیگر مطالعات قرار داشت ولی برای فاضلاب 2 وقتی غلظت زیست توده حوضچه هوادهی 3000 میلی‌گرم بر لیتر بود، کمتر از محدوده گزارش شده قرار داشت ضریب مرگ و میر (kd) بر حسب COD برای هر سه غلظت زیست توده برای فاضلاب 1 کمتر از محدوده اعداد متکف و در محدوده برخی مطالعات دیگر بوده ولی برای فاضلاب 2 در این محدوده قرار دارد با افزایش غلظت زیست توده مقدار تمام ثوابت جز kd افزایش یافتند همچنین نتایج آنالیز حساسیت نشان داد بدون در نظر گرفتن غلظت زیست توده، μm بیشترین تأثیر را بین ثوابت سینتیکی داشته و غلظت COD خروجی به ثابت μm حساسیت بیشتری را در مقایسه با kd و Ks دارد

عنوان صفحه
چکیده1
مقدمه2
فصل اول:کلیات تحقیق
1-1 بیان مسأله3
1-2 اهمیت و ضرورت تحقیق6
1-3 اهداف تحقیق6
4-1 فرضیات تحقیق7
1-5 تعاریف و مفاهیم اولیه7
1-5-1 تصفیه فاضلاب‌ها7
2-5-1 فرآیندهای تصفیه فاضلاب7
1-2-5-1 روش‌های فیزیکی8
2-2-5-1 روش‌های شیمیایی8
3-2-5-1 روش‌های زیستی8
1-3-2-5-1 فرآیند رشد معلق9
2-3-2-5-1 فرآیند رشد چسبیده9
3-3-2-5-1 فرآیند رشد تلفیقی10
3-5-1 اهداف تصفیه بیولوژیکی10
4-5-1 نقش میکروارگانیسم ها در تصفیه فاضلاب10
1-5-5 فرآیند USBF متعارف11
1-5-5-1 معرفی فرآیند11
1-5-5-2 شرح فرآیند12
1-5-5-3 واحد انوکسیک13
1-5-5-4 واحد هوازی13
1-5-5-5 تانک ته نشینی14
1-5-5-6 سرریز15
7-5-5-1 مزایای بیوراکتور USBF 15
6-5-1 پارامترهای طراحی17
7-5-1 مدل‌های سینتیکی حذف آلاینده‌ها در راکتورهای زیستی18
1-7-5-1 مدل مونود18
2-7-5-1 رشد باکتریایی و بازده زیست توده18
3-7-5-1 سینتیک‌های رشد میکروبی19
4-7-5-1 سرعت مصرف سوبسترای محلول21
5-7-5-1 سایر روابط سرعت برای مصرف سوبسترای محلول21
6-7-5-1 میزان تولید سوبسترای محلول از مواد آلی ذرهای قابل تجزیه بیولوژیکی22
7-7-5-1 سرعت رشد زیست توده با سوبسترای محلول23
8-7-5-1 موازنه جرمی زیست توده25
فصل دوم:مروری بر مطالعات پیشین
1-2 مطالعات انجام شده در ایران27
2-2 مطالعات انجام شده در سایر کشورها36
2-3-وجه تمایز تحقیق39
فصل سوم:مواد و روش‌ها
3-1 مواد شیمیایی مورد استفاده40
1-1-3 فاضلاب نمونه41
2-3 تجهیزات و دستگاه‌های مورد استفاده42
3-2-1 ساخت پایلوت42
1-1-2-3 انوکسیک43
2-1-2-3 هوازی44
3-1-2-3 زلال ساز44
4-1-2-3 محل‌های نمونه برداری45
5-1-2-3 پمپ کف کش45
6-1-2-3 پمپ هوا46 7-1-2-3 پخش کننده هوا46
2-2-3 دستگاه‌های آزمایشگاهی مورد استفاده47
3-3 روش کار49
3-3-1 راه‌اندازی و بهره‌برداری سامانه49
1-1-3-3 تلقیح و سازگاری میکروارگانیسم‌ها49
2-1-3-3 افزایش نرخ بار آلی50
3-1-3-3 پارامترهای راهبری سیستم50
4-1-3-3 کنترل عوامل موثر بر عملکرد بیوراکتور51
5-1-3-3 پارامترهای اندازه‌گیری شده51
6-1-3-3 عملکرد پیوسته راکتور51
3-3-2 روش انجام آزمایش‌ها52
فصل چهارم:نتایج
4-1 ارائه نتایج بدست آمده از آزمایش‌ها54
4-1-1 بررسی راندمان حذف COD 54
4-2 ثوابت سینتیکی مدل مونود برای حذف COD57
1-2-4 تعیین ثوابت برای فاضلاب 1 (بعد از تانک ته‌نشینی) 57
2-2-4 تعیین ثوابت برای فاضلاب 2 (فاضلاب خام)62
4-3 آنالیز حساسیت67
فصل پنجم:نتیجه‌گیری و پیشنهادات
1-5 نتیجه گیری72
2-5 پیشنهادها73

منابع و مآخذ
منابع فارسی74
منابع انگلیسی77
چکیده‌ی انگلیسی81

بهبود کیفیت پساب خروجی تصفیه‌خانه فاضلاب و رواناب شهری با استفاده از بتن متخلخل به همراه افزودنی

چکیده

با توجه به مشکلات کمبود آب، افزایش جمعیت و لزوم مصرف آب بیشتر، استفاده از آب‌های نامتعارف اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. امروزه استفاده از تکنیک بتن متخلخل به عنوان روسازی سازگار با محیط زیست، در اکثر کشورها مرسوم شده است. کاربرد جاذب‌های مختلف در بتن متخلخل نیز می‌تواند در کاهش آلودگی مفید باشد. در پایان‌نامه حاضر، به بررسی خواص فیزیکی (مقاومت فشاری، تخلخل، ضریب نفوذپذیری) و پارامترهای کیفی بتن متخلخل حاوی جاذب‌های پرلیت (P)، پوکه معدنی (Pu)، لیکا (L) و زئولیت (Z) در دو بخش رواناب و فاضلاب پرداخته شده است. همچنین، اثر اضافه کردن 10 و 20 درصد ریزدانه به نمونه‌های بتنی نیز بررسی گردید. پس از بررسی مقاومت فشاری نمونه‌های بتن متخلخل، با استفاده از تحلیل آماری، تعدادی نمونه جهت انجام آزمایش‌های کیفی انتخاب شدند. نتایج به دست آمده در بخش خواص فیزیکی نشان داد که برای تمامی تیمارها با جاذب‌های مختلف، با افزایش مقدار ریزدانه، مقاومت فشاری افزایش و تخلخل و ضریب نفوذپذیری کاهش یافت. با افزایش جاذب به بتن متخلخل، ضریب نفوذپذیری در تمام نمونه‌ها کاهش یافت. برای نمونه‌های بدون ریزدانه، با افزودن جاذب، روند خاصی از نظر تغییرات خواص فیزیکی مشاهده نشد. اما برای نمونه‌های حاوی 10 و 20 درصد ریزدانه، با افزایش درصد جاذب، مقاومت فشاری افزایش یافت که دلیل آن نقش پرکنندگی جاذب ریزدانه می‌باشد. به عنوان مثال، برای جاذب‌ زئولیت، با افزایش درصد جاذب (5، 10 و 15)، به ترتیب برای 10 و 20 درصد ریزدانه، 51/2 و 09/15، 3/21 و 38/5، 6/12 و 01/20 درصد افزایش مقاومت مشاهده شد. برای تمامی درصدهای ریزدانه، نمونه‌های حاوی زئولیت و پوکه معدنی به ترتیب دارای بیشترین مقاومت فشاری بودند. نمونه‌های حاوی پرلیت مقاومت کمتری داشتند. نتایج به دست آمده در بخش بررسی پارامترهای کیفی مربوط به رواناب نشان داد که با افزایش درصد ریزدانه، میزان حذف تمامی پارامترها افزایش یافت. برای EC، روند خاصی در بین جاذب‌ها مشاهده نشد. تغییرات درصد نمک و TDS مشابه تغییرات EC بود. در پارامتر TSS، برای تیمارهای بدون ریزدانه و حاوی 10 و 20 درصد ریزدانه، نمونه‌های L15-0، Pu10-10 و L15-20 بیشترین میزان حذف را داشتند. در کل، نمونه L15-20 بیشترین درصد حذف (61/84‌ درصد) را داشت. برای COD، برای تیمارهای بدون ریزدانه و حاوی 10 و 20 درصد ریزدانه، بیشترین میزان حذف به ترتیب مربوط به نمونه‌های L15-0، Z15-10 و L15-20 با کاهش 08/87، 65/82 و 29/89 درصد می‌باشد. برای BOD، در تیمارهای بدون ریزدانه و حاوی 10 و 20 درصد ریزدانه، بیشترین میزان حذف به ترتیب مربوط به نمونه‌های L15-0، Z15-10 و L15-20 با کاهش 13/88، 28/87 و 68/90 درصد می‌باشد. در حذف کدورت، اختلاف فاحشی بین جاذب‌ها مشاهده نشد. نتایج کیفی به دست آمده در بخش فاضلاب نشان داد که به دلیل عدم عبور تمام فاضلاب از داخل نمونه‌های بتن متخلخل، درصد حذف کم بود.

فهرست مطالب
فصل 1: مقدمه 1
1-1- مقدمه 2
1-2- بیان مسئله تحقیق 3
1-2-1- سیلاب‌ها و رواناب شهری 3
1-2-2- فاضلاب 5
1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق 5
1-4- نوآوری تحقیق 6
1-5- اهداف تحقیق 7
1-6- فرضیات تحقیق و محدودیت‌ها 8
1-7- روش‌شناسی تحقیق 8
1-8- ساختار فصول پایان‌نامه 9
فصل 2: مروری بر منابع 11
2-1- مقدمه 12
2-2- معرفی، تاریخچه و کاربردهای بتن متخلخل 12
2-3- شاخص‌های مهم کیفیت آب 17
2-3-1- کدورت 17
2-3-2- مواد جامد کل (TS) 18
2-3-3- مواد جامد معلق کل (TSS) 18
2-3-4- هدایت الکتریکی آب (EC) 19
2-3-5- کل مواد جامد محلول (TDS) 19
2-3-6- اکسیژن‌خواهی شیمیایی (COD) 20
2-3-7- اکسیژن‌خواهی بیوشیمیایی (BOD) 20
2-4- بیشینه تحقیق در زمینه آلودگی‌های موجود در رواناب شهری 21
2-4-1- مواد معلق 21
2-4-2-COD 23
2-5- تصفیه سیلاب شهری 25
2-6- مروری بر مطالعات پیشین در زمینه سیلاب شهری و بتن متخلخل جاذب و تأثیر آن بر 26
2-6-1- پیشینه تحقیقات در زمینه روسازی بتن متخلخل 26
2-6-2- پیشینه تحقیقات در زمینه سیلاب شهری 28
2-6-3- مطالعات مربوط به اثر بتن متخلخل جاذب بر کاهش بار آلودگی سیلاب شهری 30
2-7- مروری بر مطالعات پیشین در زمینه فاضلاب 40
2-8- مقایسه مطالعات قبلی و جمع‌بندی 42
2-8-1- رواناب شهری 42
2-8-2- فاضلاب 43
فصل 3: مواد و روش‌ها 48
3-1- مقدمه 49
3-2- مشخصات کلی طرح 49
3-3- مصالح مصرفی 49
3-3-1- سیمان 50
3-3-2- سنگدانه 51
3-3-3- دانه‌بندی 53
3-3-4- آب 55
3-3-5- پرلیت 55
3-3-6- پوکه معدنی 57
3-3-7- لیکا (پوکه صنعتی) 57
3-3-8- زئولیت 58
3-4- طرح اختلاط 59
3-5- ساخت نمونه‌ها 63
3-6- آزمایش‌ها 66
3-6-1- آزمایش اسلامپ 66
3-6-2- آزمایش نفوذپذیری 67
3-6-3- آزمایش تخلخل 69
3-6-4- آزمایش مقاومت فشاری 70
3-6-5- آزمایش کیفی رواناب 71
3-6-6- تهیه و شبیه‌سازی رواناب مصنوعی 75
3-6-7- آزمایش فاضلاب 76
3-6-7-1- ساخت دستگاه 76
3-6-7-2- نحوه انجام آزمایش 78
3-6-8- بررسی کیفیت آب ورودی و خروجی 81
3-6-8-1- اندازه‌گیری EC، TDS و درصد نمک 81
3-6-8-2- اندازه‌گیری میزان کدورت 82
3-6-8-3- اندازه‌گیری COD 83
3-6-8-4- اندازه‌گیری BOD 83
3-6-9- آنالیز آماری 85
فصل 4: ارائه نتایج آزمایشگاهی و تفسیر آن‌ها 87
4-1- مقدمه 88
4-2- تعاریف 88
4-3- تأثیر جاذب‌های مختلف بر خواص فیزیکی بتن متخلخل 89
4-3-1- نمونه‌های شاهد 89
4-3-2- تأثیر پرلیت بر خواص فیزیکی بتن متخلخل 90
4-3-3- تأثیر پوکه معدنی بر خواص فیزیکی بتن متخلخل 93
4-3-4- تأثیر لیکا بر خواص فیزیکی بتن متخلخل 96
4-3-5- تأثیر زئولیت بر خواص فیزیکی بتن متخلخل 98
4-4- مقایسه عملکرد جاذب‌های مختلف با یکدیگر 101
4-4-1- مقایسه از نظر مقاومت فشاری 101
4-4-2- مقایسه از نظر ضریب نفوذپذیری 106
4-4-3- مقایسه از نظر درصد تخلخل 110
4-5- تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامترهای کیفی رواناب (استفاده از دستگاه شبیه‌ساز 116
4-5-1- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامتر EC 116
4-5-2- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر چگونگی تغییر درصد نمک 118
4-5-3- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامتر TDS 119
4-5-4- بررسی تأثیرجاذب‌های مختلف بر پارامتر TSS 120
4-5-5- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامتر COD 121
4-6- تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامترهای کیفی رواناب (استفاده از دستگاه نفوذپذیری) 122
4-6-1- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامتر EC 123
4-6-2- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر چگونگی تغییر درصد نمک 124
4-6-3- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامتر TDS 125
4-6-4- بررسی تأثیرجاذب‌های مختلف بر پارامترTSS 126
4-6-5- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامتر COD 128
4-6-6- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامتر BOD 130
4-6-7- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامتر کدورت 131
4-7- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر کاهش پارامترهای کیفی فاضلاب 133
4-7-1- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامتر TSS 133
4-7-2- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامتر کدورت 134
4-7-3- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامتر COD 136
4-7-4- بررسی تأثیر جاذب‌های مختلف بر پارامتر BOD 137
فصل 5: جمع‌بندی و پیشنهادها 140
5-1- مقدمه 141
5-2- نتیجه گیری 141
5-3- پیشنهادها 146
مراجع 147
فصل6: پیوست‌ها 155
پیوست الف- مقایسه مقاومت فشاری نمونه‌های بدون ریزدانه حاوی سیمان تیپ 2 و……….. 156
پیوست ب- نمونه‌ای از خروجی و کد نرم‌افزار SAS در خصوص تجزیه واریانس مربوط………156

تاثیر اسید‌هیومیک و پساب تصفیه‌شده فاضلاب شهری بر روی صفات ظاهری و مواد ثانویه‌ی لادن (Tropaeolum majus L.)

چکیده

گل لادن (Tropaeolum majus L.)،گیاهی یکساله که به صورت زینتی در حاشیه باغچه‌ها و پارک‌ها کاشته می‌شود و مصارف دارویی نیز دارد. اسید‌هومیک به‌عنوان کود آلی دوستدار طبیعت نام برده شده است. مقادیر بسیار کم از اسید‌های آلی به دلیل وجود ترکیبات هوموسی اثر‌های مفیدی در افزایش تولید و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی دارند. رشد روزافزون جمعیت و افزایش تقاضا برای آب و غذا از یک سو و محدودیت منابع آب و خشک‌سالی‌های اخیر از سویی دیگر، نظر برنامه ریزان و متخصصین علوم آب را به استفاده از آب‌های نامتعارف (آب‌های شور و فاضلاب‌ها) معطوف کرده است. در تحقیق حاضر تاثیر اسید‌هیومیک و پساب شهری بر خصوصیات ظاهری و بیوشیمیایی لادن بررسی گردید. این تحقیق به‌‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در دانشگاه علوم پزشکی و علوم کشاورزی گرگان در سال زراعی 1394 اجرا گردید. تیمار‌‌های آزمایش شامل اسید‌هیومیک (H) در چهار سطح 0، 500 ، 750 و1000 میلی‌گرم در لیتر و پساب (P) در چهار سطح 0، 80، 90، 100 درصد به کار برده شد. متغیر‌های اندازه‌گیری شده شامل طول ساقه، قطر ساقه، تعداد برگ، تعداد گل، سطح برگ، کلروفیل، وزن تر بوته، وزن خشک بوته، فنل کل، فلاونویید کل، فعالیت آنتی‌اکسیدانی، ویتامین ث، قند کل، تانن و کوئرستین بود. اندازه‌گیری صفات بیوشیمیایی از قسمت‌های هوایی گیاه انجام شد. بر اساس نتایج تجزیه واریانس اسید‌هیومیک و پساب و نیز اثر‌های متقابل آن‌ها، در سطح احتمال یک درصد بر اکثر صفات مورد مطالعه معنی‌دار بود اما طول ساقه، تعداد گل، سطح برگ، قند کل وتانن تحت تاثیر اثر‌های متقابل اسید‌هیومیک و پساب قرار نگرفت. حداکثر میزان قطر ساقه (cm502/0) و تعداد برگ (402/28) در تیمار H0P100 و بیشترین میزان کلروفیل (59/29) و وزن تر (087/58 گرم) در تیمارP100 H1000 و بیشترین میزان طول ساقه (cm 81/20)، تعداد گل (25/7)، سطح برگ (cm2 385/144)، وزن خشک (327/8 گرم ) به ترتیب در تیمار‌های P100 H750 ,P80 H0 ,P0 H500 ,P0 H0 مشاهده گردید. در بین صفات شیمیایی نیز بیشترین میزان فنل کل ( mg/l062/456)، فعالیت آنتی‌اکسیدانی (102/22 درصد رادیکال آزاد)، قند کل (mg/l43/107) درتیمارP100H1000 ، بیشترین میزان ویتامین ث ( mg/100gr747/251)، کوئرستین (mg/l527/1) در تیمار P100 H750 و بیشترین میزان فلاونویید کل( mg/l 012/248)، در تیمارP90 H750 و بالاترین مقدارتانن (mg/l1/0) در تیمار P100H500بدست آمد. به‌طور کلی نتایج تحقیق حاضرنشان داد تیمار‌ها سبب افزایش صفات مورد بررسی گردیده است. نتایج نشان داد که کاربرد پساب با اثر بر مواد مغذی خاک، باعث رشد مناسب گیاه لادن گردید و باعث افزایش بیوماس و تولید متابولیت‌های ثانویه شد. همچنین اسید‌هیومیک با افزایش میزان عناصر غذایی و افزایش میزان جذب آن‌ها توسط گیاه باعث افزایش متابولیت‌های ثانویه در گل لادن گردید. نتایج تاثیر بیشتر پساب را بر متابولیت ثانویه نشان می‌دهد.

فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول : مقدمه و کلیات
1-1- مقدمه 2
1-2- ترکیب‌ها و خواص دارویی 4
1-3- فرضیات تحقیق: 5
1-4- اهداف تحقیق: 5
فصل دوم : سابقه تحقیق
2-1- گیاهان دارویی 8
2-2- تیره لادن 8
2-4- خصوصیات گیاهشناسی لادن 9
2-5- نیازهای اکولوژیکی 9
2-6- مراحل کاشت 10
2-7- کود آلی 10
2-8- اسید‌هیومیک 11
2-9- پساب 11
2-10- ویتامین ث 13
2-11- قند 13
2-12- تانن 13
2-13- ترکیبات آنتی‌اکسیدانی 14
2-14- فنل کل 15
2-15- فلاونویید کل 15
2-16- کوئرستین 16
2-16-1- ساختار کوئرستین 16

فصل سوم : مواد و روش‌ها
3-1- زمان و مکان آزمایش 20
3-2- مشخصات طرح آزمایشی 20
3-3- مراحل انجام آزمایش 20
3-4- مشخصات خاک زراعی 21
3-5- مشخصات پساب استفاده شده 22
3-6- اندازه گیری صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی 23
3- 6- 1- سطح برگ 23
3 – 6- 2 – ارتفاع گیاه، طول و قطر ساقه 23
3 – 6- 3- تعداد برگ و تعداد گل و تعداد شاخه‌های جانبی 23
3- 6- 4- وزن تر و وزن خشک 23
3- 6- 5- کلروفیل 24
3-7- عملیات آزمایشگاهی 24
3- 7- 1- تعیین مقدار ترکیبات فنلی 24
3- 7- 2- تعیین مقدار ترکیبات فلاونوییدی 25
3- 7-3- تعیین درصد مهار رادیکال‌های آزاد به روش DPPH 26
3- 7- 4- تعیین مقدار ویتامین ث 27
3- 7- 5-تعیین مقدار قند کل 27
3- 7- 6- تعیین مقدار تانن 27
3- 7- 7- تعیین مقدار کوئرستین 28
3- 7- 7-1- آماده سازی نمونه برای اندازه‌گیری کوئرستین 28
3- 7- 7-2- تهیه نمودار کالیبراسیون برای کوئرستین 29
3- 7- 7-3- تزریق نمونه‌های گیاهی برای اندازه‌گیری کوئرستین 30

3-8- آنالیزهای آماری 30
فصل چهارم : نتایج و بحث
4-1- اثر‌های اسید‌هیومیک و پساب برصفات ظاهری اندازه‌گیری شده گل لادن 32
4-1-1- طول ساقه 32
4-1-2- قطر ساقه 33
4-1-3- تعداد برگ 34
4-1-4- تعداد گل 35
4-1-5- سطح برگ 35
4-1-6- وزن تر بوته 36
4-1-7- وزن خشک بوته 37
4-1-8- کلروفیل 38
4-2- اثر تیمار‌ها روی صفات بیوشیمیایی اندازه‌گیری شده 39
4-2-1- فنل کل 40
4-2-2-فلاونویید کل 41
4-2-3- فعالیت آنتی‌اکسیدانی 42
4-2-4- ویتامین ث 43
4-2-5- قند کل 44
4-2-6- تانن 45
4-2-7- کوئرسین 45
4-3- همبستگی بین صفات اندازه‌گیری شده 46
4-4- نتیجه‌گیری کلی 48
4-5- پیشنهادات 49
منابع 51

کاربرد میدان الکتریکی جهت حذف آب و فلزات سنگین از لجن تولیدی در تصفیه‌خانه‌ی فاضلاب

چکیده

رشد روز افزون جمعیت و پیشرفت تکنولوژی در زندگی روزمره و صنایع منجر به تولید حجم عظیمی از فاضلاب شهری، صنعتی و غیره شده است. لجن حاصله از این فاضلاب شامل درصد زیادی (95 تا 98 درصد) آب می باشد. از آنجاییکه بیش از نیمی از هزینه‌ها و سطح اشغال شده در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری مربوط به لجن و تصفیه‌ی آن می‌باشد، کاهش حجم لجن توسط روش‌های مختلف آبگیری و حذف فلزات سنگین مانند کروم، سرب و روی از آن، در دنیا اهمیت روز افزونی بدست آورده است. استفاده از لجن تصفیه نشده در زمین‌های کشاورزی به عنوان کود و تخلیه‌ی آن در آب‌های سطحی و غیره، می‌تواند عوارض زیست محیطی بسیاری در بر داشته باشد.استفاده از پدیده‌ی الکتروکینتیک در حذف فلزات سنگین، جداسازی آب‌های میان‌بافتی و بهبود قابلیت آب‌زدایی لجن باقیمانده در سال‌های اخیر مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. در این تحقیق نقش الکتروکینتیک در حذف آب و فلزات سنگین از لجن حوض ته‌نشینی ثانویه در تصفیه خانه‌ی فاضلاب شهری مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام آزمایش‌ها، راکتورهایی از جنس پلکسی گلس به ابعاد 20*10*10 سانتی متر به ترتیب؛ طول، عرض و ارتفاع، با دو الکترود از جنس استیل زد زنگ با سطح تماس 49 سانتی‌متر مربع (به ابعاد 5*8/9 سانتی‌متر) و ضخامت 1 میلی‌متر طراحی و ساخته شد. در این مطالعه‌، پارامترهای MLSS، SRF (مقاومت ویژه‌ی لجن)، دما و pH مورد ارزیابی قرار گرفت و حجم آب حذف شده و غلظت فلزات سنگین کروم، سرب و روی نیز بررسی شد. به‌منظور بررسی احتمال افزایش راندمان از دو افزودنی EDTA (Ethylene Diamine Tetra aceticAcid) وPAC (Poly Aluminium Chloride) استفاده شده است. آنالیز نتایج مشاهده شده از تاثیر تغییرات ولتاژ، غلظت EDTA و غلظت PAC نشان می‌دهند میزان حذف آب، سرب، کروم و روی در ولتاژ V/cm 8/2 به ترتیب به میزان2/49، 100، 5/37 و 81/60 درصد حاصل گردید. با افزودن EDTA با غلظت mg/L 70 میزان آبزدایی 6/0 درصد و درصد حذف کروم و روی به ترتیب 50 و 7/38 درصد افزایش یافته اند. افزودن PAC با غلظت mg/L 100 نیز میزان آبزدایی را 2/5 درصد و درصد حذف کروم و روی را به ترتیب به مقدار 50 و 11/38 درصد بهبود بخشیده است. با توجه به نتایج بدست آمده افزایش ولتاژ اعمالی به لجن باعث افزایش راندمان حذف آب، سرب وکروم شده اما درصد حذف روی را کاهش داده است. غلظت EDTA تاثیر قابل توجهی بر حذف آب نداشته اما به دلیل قابلیت شویندگی خود، با غلظت mg/L 70، درصد حذف فلزات سنگین را به طور میانگین به 7/95 درصد می‌رساند. افزودن PAC (با غلظت mg/L 100) به عنوان ماده‌ی منعقدکننده در استفاده از فرآیند الکتروکینتیک برای حذف آب و فلزات سنگین از لجن، درصد حذف آب را 2/5 درصد نسبت به روش متعارف افزایش داده و راندمان حذف فلزات سنگین را نیز به 5/95 درصد ارتقا داد.

فصل 1: مقدمه
1-1 مقدمه 2
1-2 بیان مساله و ضرورت تحقیق 2
1-3 فرضیات تحقیق 4
1-4 اهداف پژوهش 4
1-5 مکان، زمان و شرایط تحقیق 4
1-6 ساختار پایان نامه 5
فصل 2: ادبیات موضوع
2-1 مقدمه 7
2-2 انوع لجن 8
2-2-1 لجن اولیه 8
2-2-2 لجن ثانویه 9
2-2-3 لجن شیمیایی 10
2-2-4 لجن هضم شده 10
2-3 توزیع آب در لجن 11
2-3-1 آب آزاد 12
2-3-2 آب سطحی 12
2-3-3 آب درون شبکه‌ای یا مویینگی 13
2-3-4 آب درون سلولی 13
2-4 مواد پلیمری خارج سلولی(EPS) 13
2-5 آماده سازی لجن فاضلاب 14
2-5-1 فاکتورهای تاثیرگذار بر آماده سازی 15
2-5-2 انواع آماده سازی 15
2-5-2-1 آماده سازی شیمیایی 15
2-5-2-2 آماده سازی فیزیکی 16
2-5-3 تکنولوژیهای تصفیه لجن 17
2-5-3-1 تثبیت لجن 17
2-5-3-2 سوزاندن لجن 17
2-5-3-3 کمپوست 18
2-5-3-4 خشک کردن به وسیلهی گرما 18
2-6 آبگیری از لجن 19
2-6-1 بررسی قابلیت آبگیری لجن 20
2-6-2 آبگیری مکانیکی 21
2-6-2-1 آبگیری سانتریفیوژ 21
2-6-2-2 فیلتر پرس تسمهای 21
2-6-2-3 فیلتر پرس فشاری 21
2-6-2-4 بستر های خشک کننده 21
2-6-3 آبگیری الکتریکی 22
2-6-3-1 پدیدهی الکتروکینتیک 22
2-6-3-1-1 الکترو اسمز 23
2-6-3-1-2 الکتروفورس 23
2-6-3-1-3 مهاجرت الکتریکی 24
2-6-3-2 عکس العمل‌های الکترو‌لیز در الکترودها 24
2-6-3-3 دستگاه‌ها و راه اندازی 25
2-6-3-4 فاکتورهای موثر بر الکتروآبگیری 26
2-6-3-4-1 درصد رطوبت اولیه 26
2-6-3-4-2 زمان تصفیه 27
2-6-3-4-3 ولتاژ اعمالی 27
2-6-3-4-4تاثیر شرایط پلی الکترولیت 27
2-6-3-4-5 خصلت قلیایی و اندازه شوری 28
2-6-3-5 قابلیت اجرای آبگیری الکتریکی لجن فاضلاب 29
2-6-3-5-1 مصرف انرژی 29
2-6-3-5-2 هزینه‌های عملیات 29
2-6-3-6 فواید دیگر الکتروآبگیری 30
2-6-3-7 نتایج مربوط به الکترو آبگیری 31
2-7 حذف فلزات سنگین از لجن فاضلاب 31
2-7-1 مشخصات و تاثیرات فلزات سنگین سمی مورد اهمیت در فاضلاب 32
2-7-1-1 روی 32
2-7-1-2 مس 33
2-7-1-3 نیکل 33
2-7-1-4 جیوه 33
2-7-1-5 کادمیوم 33
2-7-1-6 سرب 33
2-7-1-7 کروم 35
2-7-2 تکنیک‌های حذف فلزات سنگین موجود در فاضلاب 36
2-7-2-1 رسوب مواد شیمیایی 36
2-7-2-2 تعویض یونی 36
2-7-2-3 جذب سطحی 37
2-7-2-4 فیلتراسیون غشایی 37
2-7-2-5 انعقاد و لخته‌سازی 37
2-7-2-6 شناوری 38
2-7-2-7 تصفیه‌ی الکتروشیمیایی 38
2-7-2-8 حذف فلزات سنگین با استفاده از الکتروکینتیک 39
2-7-3 نتایج بدست آمده در حذف فلزات سنگین 41
2-7-4 ملاحظات مربوط به روش‌های تصفیه‌ی فلزات سنگین 41
2-8مروری بر ادبیات موضوع 42
2-9 نتیجه‌گیری 45

فصل 3: روش تحقیق
3-1 مقدمه 47
3-2 ساخت پایلوت الکتروآبگیری 47
3-3 آزمایش الکتروآبگیری 48
3-4 لجن مورد استفاده 48
3-5 آزمایشات 48
3-5-1 آزمایش جامدات معلق در نمونه‌ی مخلوط (MLSS) 48
3-5-2 آزمایش جامدات معلق فرار در نمونه‌ی مخلوط (MLVSS) 49
3-5-3 آزمایش SVI 49
3-5-4 آزمایش قیف بوخنر(SRF) 49
3-5-5 اندازه گیری pH 51
3-5-6 اندازه گیری دما 51
3-5-7 آزمایش جذب اتمی برای اندازه‌گیری فلزات سنگین 51
3-6 دستگاه‌های مورد استفاده 52
3-6-1 دستگاه آون 52
3-6-2 ترازو 52
3-6-3 کاغذ صافی 53
3-6-4 کاغذ صافی مورد استفاده در راکتور 53
3-6-5 دستگاه منبع برق 53
3-6-6 دستگاه منبع برق دست ساز 54
3-6-7 دستگاه مولتی متر 54
3-6-8 دستگاه جذب اتمی 55
3-7 مواد شیمیایی مورد استفاده 56
3-7-1EDTA (Ethylenediaminetetra-acetic.Acid) 56
3-7-2 PAC (Polyaluminium chloride) 59
فصل 4 نتایج و تفسیرآنها
4-1 مقدمه 63
4-2 بررسی تاثیرات عوامل مختلف بر میزان حذف آب از نمونه‌ی لجن فاضلاب شهری با استفاده از میدان الکتریکی با جریان مستقیم (DC) 63
4-2-1تاثیر ولتاژ بر میزان حذف آب 64
4-2-1-1 تاثیر ولتاژ بر MLSS 66
4-2-1-2 تاثیر ولتاژ بر MLVSS 66
4-2-1-3 تاثیر ولتاژ بر SRF 67
4-2-1-4 بررسی تغییرات pH در ولتاژ V/cm 8/2 68
4-2-1-5 بررسی تغییرات دما در ولتاژ V/cm 8/2 69
4-2-1-6 بررسی انرژی مصرفی 70
4-2-1-6-1 انرژی مصرفی در صورت اعمال ولتاژ V/cm 2/1 70
4-2-1-6-2 انرژی مصرفی در صورت اعمال ولتاژ V/cm 2 71
4-2-1-6-3 انرژی مصرفی در صورت اعمال ولتاژ V/cm 8/2 72
4-2-2 تاثیر غلظت EDTA 73
4-2-2-1 تاثیر غلظت EDTA بر حذف آب از نمونه‌‌ی لجن در ولتاژهای مختلف 73
4-2-2-2 تاثیر غلظت EDTA بر تغییرات MLSS در نمونه‌ی لجن در ولتاژهای مختلف 78
4-2-2-3 تاثیر غلظت EDTA بر تغییرات SRF در نمونه‌ی لجن در ولتاژهای مختلف 80
4-2-2-4 بررسی تغییرات pH در ولتاژ V/cm 8/2 و غلظت EDTA به میزان mg/L 70 83
4-2-2-5 بررسی تغییرات دما در ولتاژ V/cm 8/2 و غلظت EDTA به میزان mg/L 70 84
4-2-3 تاثیر غلظت PAC 85
4-2-3-1 تاثیر غلظت PAC بر حذف آب از نمونه‌ی لجن در ولتاژهای مختلف 85
4-2-3-2 تاثیر غلظت PAC بر تغییرات MLSS در نمونه‌ی لجن در ولتاژهای مختلف 89
4-2-3-3 تاثیر غلظت PAC بر تغییرات SRF در نمونه‌ی لجن در ولتاژهای مختلف 92
4-2-3-4 بررسی تغییرات pH در ولتاژ V/cm 8/2 و غلظت PAC به میزان mg/L 70 94
4-2-3-5 بررسی تغییرات دما در ولتاژ V/cm 8/2 و غلظت PAC به میزان mg/L 100 95
4-3 بررسی تاثیرات عوامل مختلف بر میزان حذف فلزات سنگین از نمونه‌ی لجن فاضلاب شهری با استفاده از میدان الکتریکی با جریان مستقیم (DC) 97
4-3-1 بررسی میزان حذف فلزات سنگین لجن آبگیری شده بدون اعمال جریان الکتریکی 97
4-3-2 بررسی میزان حذف فلزات سنگین لجن از روش آبگیری الکتریکی با اعمال ولتاژ الکتریکی V/cm 8/2 98
4-3-3 بررسی میزان حذف فلزات سنگین لجن از روش الکتروآبگیری با اعمال ولتاژ الکتریکی V/cm 8/2 و افزودن EDTA با غلظت mg/L 70 100
4-3-4 بررسی میزان حذف فلزات سنگین لجن از روش الکتروآبگیری با اعمال ولتاژ الکتریکی V/cm 8/2 و افزودن PAC با غلظت mg/L 100 102
فصل 5 جمع‌بندی و پیشنهادها
5-1 نتیجه‌گیری 105
5-1-1 مقدمه 105
5-1-2 نتایج حذف آب در اثر اعمال جریان الکتریکی 105
5-1-3 نتایج حذف آب در اثر اعمال جریان الکتریکی و افزودن EDTA 106
5-1-4 نتایج حذف آب در اثر اعمال جریان الکتریکی و افزودن PAC 106
5-1-5 نتایج حذف فلزات سنگین 107
5-1-6 پیشنهادات 108
مراجع 109

جذب سرب،کادمیم و آرسنیک توسط جاذب‌های طبیعی گیاه حرا و جلبک سارگاسوم جهت تصفیه فاضلاب‌های پتروشیمی

چکیده

در بین فلزات سنگین سرب و کادمیم به دلیل مصرف بالا در صنایع و آرسنیک به دلیل وجود طبیعی آن در منطقه، از اولویت‌ بالایی برای حذف از محیط آبی برخوردار هستند. در این پژوهش، با هدف تعیین بهترین جاذب فلزات سنگین (سرب، کادمیم و آرسنیک) جلبک سارگاسوم و برگ گیاه حرا به وسیله کاردک و دست از منطقه بندر چابهار جمع آوری و پس از شست وشو با آب دریا به آزمایشگاه انتقال داده شد. سپس نمونه ها خشک و آسیاب و با الک 250 میکرون غربال شد . وزن نمونه ها به وسیله ترازوی دیجیتال با دقت 01/0 گرم اندازه گیری، سپس جهت بررسی مقدار جذب فلزات سنگین توسط این دو گیاه تحت شرایط بهینه (pH، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت‌های مختلف آلودگی) از محلول های استاندارد شده فلزات سنگین استفاده شد. غلظت نهایی این محلول ها پس از فیلتراسیون و جذب با دستگاه ICP OES مورد اندازه گیری قرار گرفت. در این تحقیق راندمان جذب با نرم افزار اکسل تعیین و آزمایش ها با سه بار تکرار انجام شد و جهت تعیین میانگین از نرم افزار spss نسخه 16 استفاده گردید. نتایج آنالیزها تحت شرایط بهینه نشان داد که pH بهینه جهت حذف فلزات برای هر دو جاذب برابر 5 بود و بهترین زمان بهینه برای حذف فلزات سنگین (آرسنیک سرب وکادمیم) به وسیله جاذب جلبک سارگاسوم به ترتیب (60، 10 و30 دقیقه ) و برای برگ حرا (30 ،60 و 60 دقیقه) بود و در نهایت به علت درنظرگرفتن جذب هم زمان هر سه فلز زمان بهینه 60 دقیقه در نظرگرفته شد. میزان بهینه جاذب جلبک سارگاسوم و برگ حرا 10 گرم بر لیتر بود که آلاینده‌های آرسنیک، کادمیم و سرب را به ترتیب با راندمان‌های 4/99، 97، %100 و 88/91 88/81 و 02/83% از محلول جذب نمود. جلبک سارگاسوم در غلظت ppm10 بیش از 97%راندمان حذف هر سه فلز را فراهم کرد. همچنین گیاه حرا در غلظت ppm 20 بهترین راندمان جذب را داشت. نتایج به دست آمده نشان داد که جلبک سارگاسوم و برگ حرا از قابلیت خوبی جهت حذف فلزات سنگین برخوردار هستند. هرچند جلبک سارگاسوم با توانایی راندمان 97 تا 100% از قدرت جذب بالاتری برخوردار بود. یافتن روش‌های حذف فلزات سنگین از پساب‌های صنعتی به خصوص یافتن روش‌های طبیعی می‌تواند مصرف مواد شیمیایی را که به ‌طورمعمول در سایر روش‌های تصفیه فاضلاب مرسوم است؛ کاهش دهد. در این روش ضمن بهره‌برداری از منابع طبیعی جهت تصفیه فاضلاب، از ورود مواد شیمیایی مازاد نیز جلوگیری می‌شود.

فهرست مطالب
عنوان صفحه

فصل اول- مقدمه و کلیات 7
1-1 مقدمه 8
2-1 فلزات سنگین و خطرات آن‌ها 9
1-2-1 سرب 10
1-2-2 کادمیم 11
1-2-3 آرسنیک 12
3-1 حذف فلزات سنگین 12
1-3-1 جاذبهای طبیعی 13
1-3-2 جاذبهای طبیعی فرآوری شده 14
4-1 کاربرد جلبک‌ها در تصفیه فاضلاب 14
5-1 استفاده از جاذبهای طبیعی به ‌عنوان جاذب آلودگی‌های فلزات سنگین 16
6-1 جلبک سارگاسوم، فراوانی و پراکنش آن 17
7-1 حرا، فراوانی و پراکنش آن 18
8-1 فرضیه‌های تحقیق 20
9-1 اهداف تحقیق 20
10-1 ضرورت تحقیق 21
11-1 نوآوری تحقیق 21
فصل دوم – مروری بر پیشینه پژوهش 22
1-2 مروری بر منابع تحقیق 23
2-2 مروری بر پیشینه تحقیق در داخل کشور 23
3-2 مروری بر پیشینه تحقیق در خارج از کشور 24
فصل سوم – روش انجام کار 26
1-3 منطقه نمونه ‌برداری 27
2-3 روش جمع‌آوری جلبک سارگاسوم و برگ درخت حرا 28
3-3 تعیین شرایط پایه جهت انجام کار 30
4-3 تعیین pH مناسب جهت جذب فلزات سنگین توسط جلبک سارگاسوم و برگ گیاه حرا 31
5-3 استفاده از دستگاه سانتریفوژ جهت جداسازی جاذب‌ها از محلول فلزات سنگین 32
6-3 دستگاه ICP-OES (پلاسمای جفت شده القایی طیف‌ سنج نشر اتمی) 34
3-6-1 قابلیتهای دستگاه 34
3-6-2 کالیبراسیون دستگاه ICP OES 35
فصل چهارم – نتایج تحقیق 36
1-4 تأثیر  pH  بر میزان جذب آلودگی 37
2-4 تأثیر زمان تماس بر جاذب‌های جلبک سارگاسوم و برگ حرا بر میزان جذب آلودگی 38
3-4 تأثیر میزان جاذب‌های جلبک سارگاسوم و برگ حرا مصرفی بر میزان جذب آلودگی 40
4-4 قابلیت جذب جلبک سارگاسوم و برگ حرا در غلظت‌های مختلف آلودگی‌های آرسنیک، سرب و کادمیم 43
5-4 قابلیت جذب جلبک سارگاسوم و گیاه حرا در درجه حرارت‌های مختلف جهت حذف آلودگی‌های سرب، کادمیم و آرسنیک 44
فصل پنجم – نتیجه گیری و بحث 46
آزمون فرضیه‌ها 49
3-5 پیشنهاد‌ها 50
منابع و مآخذ 51

مدل عددی تاثیر تعداد سازه بافل بر راندمان هیدرولیکی حوضچه های ته نشینی اولیه مستطیلی تصفیه خانه های فاضلاب

چکیده

حوضچه های ته نشینی از مهم ترین اجزای تصفیه خانه های فاضلاب هستند به طوری که حدود یک سوم هزینه احداث تصفیه خانه های فاضلاب به ساخت این حوضچه ها مربوط می شود. به همین دلیل، بررسی عوامل نامطلوب در حوضچه های ته نشینی برای طراحی و بهبود عملکرد آن ها بسیار مهم است. این عوامل در حوضچه های ته نشینی اولیه که غلظت ذرات ورودی در آن کم است، شامل وجود نواحی چرخشی، پدیده اتصال کوتاه و غیریکنواختی جریان می باشد. یکی از مهم ترین روش های بهبود شرایط جریان و در نتیجه افزایش راندمان حوضچه های ته نشینی اصلاح هندسه حوضچه از طریق نصب سازه بافل است. هدف از این تحقیق بررسی اثر سازه بافل بر راندمان هیدرولیکی حوضچه های ته نشینی اولیه به وسیله مدلسازی عددی سه بعدی در نرم افزار Flow-3D می باشد. در تحقیق حاضر تعداد بهینه سازه بافل و زاویه نصب آن نسبت به کف حوضچه برای افزایش راندمان هیدرولیکی مورد بررسی قرار گرفته است. حوضچه مورد نظر در ابعاد واقعی و مدل ساده شده حوضچه ته نشینی اولیه مستطیلی تصفیه خانه جنوب تهران می باشد. هندسه مدل با استفاده از نرم افزار Auto CAD و به شکل سه بعدی رسم شده است. در مدلسازی عددی بر اساس انطباق نتایج عددی با داده های آزمایشگاهی، برای حل آشفتگی جریان از مدل آشفتگی و برای حل فشار از روش GMRES استفاده شده است. به علاوه از تکنیک VOF برای نشان دادن رفتار سیال در سطح آزاد جریان و از روش FAVOR برای شبیه سازی سطوح و مرزهای هندسی استفاده شده است. صحت سنجی نتایج شبیه سازی عددی با داده های آزمایشگاهی پیشین اطمینان نتایج عددی را تصدیق می کند. نتایج نشان می دهد که وجود سازه بافل سبب یکنواختی جریان و افزایش راندمان رسوبگذاری حوضچه های ته- نشینی اولیه می شود. برای تعیین تعداد بهینه بافل ها، مقایسه نتایج بین حوضچه بدون بافل و حالت های بهینه حوضچه یک، دو و سه بافل انجام شد. با اضافه کردن یک بافل در موقعیت مناسب، سبب جلوگیری از جت جریان در کف، یکنواختی جریان، کاهش حجم نواحی چرخشی و انرژی جنبشی و افزایش رسوبگذاری ذرات معلق می شود. حجم نواحی چرخشی برای حالت های یک بافل، دو بافل و سه بافل نسبت به حالت بدون بافل به ترتیب 18/4، 44/4 و 56/4 درصد از حجم کل حوضچه کاهش یافت. به علاوه نصب بافل با زاویه 90 درجه نسبت به کف حوضچه بهترین حالت از زاویه بافل است.

عنوان صفحه
فصل 1: کلیات 1
1-1- پیشگفتار 2
1-2- اهمیت و ضرورت انجام پژوهش 4
1-3- اهداف پژوهش 5
1-4- نوآوری پژوهش 5
1-5- مروری بر تحقیقات گذشته 6
1-5-1- الگوی جریان درون حوضچه های ته نشینی 6
1-5-2- تاثیر سازه بافل بر راندمان حوضچه های ته نشنی 9
1-6- ساختار فصول پایاننامه 14
فصل 2: حوضچه های ته نشینی در تصفیه خانه های فاضلاب 16
2-1- مقدمه 17
2-2- طراحی تصفیه خانه های فاضلاب 17
2-3- روش های تصفیه فاضلاب 18
2-4- مراحل تصفیه فاضلاب 19
2-4-1- تصفیه مقدماتی 19
2-4-2- تصفیه بیولوژیکی لجن فعال 22
2-4-3- تصفیه زیستی صافی های چکه ای 22
2-4-4- تصفیه و دفن لجن 23
2-5- ته نشینی 23
2-6- حوضچه های ته نشینی 24
2-7- تقسیم بندی حوضچه های ته نشینی 25
2-7-1- تقسیم بندی حوضچه های ته نشینی بر اساس عملکرد رسوبگذاری 26
2-7-2- تقسیم بندی حوضچه های ته نشینی بر اساس نوع جریان 27
2-7-3- تقسیم بندی حوضچه های ته نشینی بر اساس هندسه حوضچه 27
2-8- نواحی مختلف حوضچه های ته نشینی 32
2-9- ابعاد حوضچه های ته نشینی 32
2-10- عوامل نامطلوب در حوضچه های ته نشینی 33
2-11- روش های بهبود راندمان هیدرولیکی حوضچه های ته نشینی 34
2-11-1- ایجاد سطوح مایل 34
2-11-2- روش تماس جامدات 36
2-11-3- سیستم دو طبقه ای 37
2-11-4- بافل گذاری 38
2-12- طراحی و انواع ورودی و خروجی حوضچه های ته نشینی 39
2-13- توزیع سرعت در کانال ها و حوضچه های ته نشینی 40
2-14- نتیجه گیری 40
فصل 3: معادلات حاکم بر جریان 41
3-1- مقدمه 42
3-2- برخی خصوصیات بنیادی جریان آب 43
3-2-1- رابطه تاثیر نیروهای اینرسی و لزجت 43
3-2-2- رابطه تاثیر نیروهای اینرسی و ثقل 45
3-3- معادلات حاکم بر جریان آب 46
3-3-1- معادله پیوستگی 46
3-3-2- معادلات مومنتم 47
3-4- مدل های آشفتگی 49
3-4-1- مشخصه های آشفتگی 49
3-4-2- چگونگی تشکیل گردابه ها در جریان های آشفته 51
3-4-3- روش های مدل سازی جریان های آشفته 51
3-4-4- ویژگی ها و فرضیات حاکم بر مدل های آشفتگی 53
3-4-5- انواع مدل های آشفتگی 54
3-5- قانون دیواره های صلب 62
3-6- نتیجه گیری 64
فصل 4: روش ها و مدل های حل عددی معادلات جریان و متدولوژی تحقیق 66
4-1- مقدمه 67
4-2- کلیات مدلسازی عددی 68
4-2-1- گام های مدلسازی عددی 68
4-2-2- خصوصیات مشترک روش های عددی 69
4-3- دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) 70
4-4- روش های گسسته سازی معادلات حاکم بر پدیده های فیزیکی 70
4-4-1- روش اجزا محدود 71
4-4-2- روش تفاضل محدود 72
4-4-3- روش حجم محدود 73
4-5- مدل های عددی تحلیل جریان سیالات 74
4-6- نرم افزار Flow-3D 74
4-6-1- روش VOF 76
4-6-2- روش FAVOR 78
4-6-3- مدل های آشفتگی موجود در نرم افزار Flow-3D 78
4-7- روند آماده سازی مدل عددی 79
4-7-1- معرفی حوضچه ته نشینی مدل و ساخت هندسه آن در Auto CAD 79
4-7-2- تعیین سیستم مش بندی مدل 84
4-7-3- تعیین مولفه های گرانش و مدل آشفتگی 87
4-7-4- تعیین شرایط مرزی و اولیه 87
4-7-5- تعیین الگوریتم حل فشار 89
4-7-6- بافل گذاری 90
4-8- مروری کوتاه بر روند آماده سازی مدل آزمایشگاهی شاهرخی و همکاران 92
4-9- نتیجه گیری 93
فصل 5: نتایج و تفسیر آن ها 95
5-1- مقدمه 96
5-2- صحت سنجی مدل عددی 96
5-2-1- مقایسه پروفیل های سرعت مدل های عددی و آزمایشگاهی برای تعیین بهترین مدل آشفتگی و مدل حل فشار 97
5-2-2- مقایسه پروفیل های سرعت مدل عددی با داده های آزمایشگاهی 99
5-2-3- مقایسه پروفیل های سرعت شبیه سازی عددی در مقاطع مختلف عرض حوضچه 102
5-3- موقعیت بهینه بافل اول 104
5-4- تعداد بهینه سازه بافل 108
5-5- زاویه بهینه سازه بافل 118
5-6- نتیجه گیری 124
فصل 6: 125
نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات 125
6-1- مقدمه 126
6-2- نتیجه گیری 126
6-2-1- موقعیت بافل اول 126
6-2-2- تعداد بهینه بافل 127
6-2-3- زاویه بهینه بافل 128
6-3- کاربردهای عملی 128
6-4- پیشنهادات 129
منابع 130
منابع 131

مقایسه عملکرد وتلند های مصنوعی متعارف با وتلند های مصنوعی هوادهی شده در تصفیه فاضلاب شهری در مقیاس آزمایشگاهی

چکیده

وتلند های مصنوعی از فناوری های سبز پالایش آب های آلوده می باشند که نسبت به سیستم های متعارف تصفیه فاضلاب، مقرون به صرفه تر و دارای راهبری آسان تری می باشند اما این سیستم ها دارای محدودیت هایی از قبیل سطح اشغال زیاد ، محدودیت اکسیژن و ضعف در برابر حذف نیتروژن و تصفیه فاضلاب های قوی می باشند در این تحقیق پایلوتی به ابعاد 5/1 متر طول، 5/0 متر عرض و 6/0 متر ارتفاع به عنوان سیستم وتلند مصنوعی زیرسطحی جهت تصفیه فاضلاب شهری طراحی و ساخته شد فاضلاب بصورت پیوسته با جریان زیرسطحی افقی وارد سیستم گردید و در کف سیستم نیز شبکه هوادهی قرار داده شد در این پژوهش تاثیر بار هیدرولیکی و زمان ماند جهت حذف COD، آمونیوم، فسفر فسفاتی و نیترات از فاضلاب مصنوعی شهری در شرایط با و بدون هوادهی مورد بررسی قرار گرفت بدین منظور آزمایشات در سه فاز متعارف (بدون هوادهی)، هوادهی پیوسته و متناوب انجام گردید طبق آنالیز نتایج حاصل از آزمایشات، با کاهش بار هیدرولیکی از 18 به 5 سانتیمتر در روز، راندمان حذف COD، آمونیوم، فسفر به ترتیب به میزان 42، 23 و 22 درصد افزایش یافت همچنین هوادهی سیستم در فاز های دوم و سوم تحقیق بصورت پیوسته و متناوب سبب شد تا کارایی وتلند زیر سطحی در این دو فاز در حذف آلاینده های مورد بررسی به طور قابل توجهی نسبت به فاز متعارف بهبود یابد در میان شاخص های آلودگی بیشترین میزان افزایش به ترتیب مربوط به آمونیوم، COD و سپس فسفر بود که در بار هیدرولیکی 8/8 سانتیمتر در روز متناظر با زمان ماند 2 روزه اتفاق افتاد در این زمان ماند راندمان حذف آمونیوم، COD و فسفر به ترتیب به میزان 52، 23 و 10 درصد در فاز هوادهی پیوسته و 39، 12 و 6 درصد در فاز هوادهی متناوب بهبود یافت با تغییر رژیم جریان هوا از پیوسته به متناوب، غلظت نیترات خروجی به میزان 6 میلی گرم بر لیتر کاهش پیدا نمود نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که هوادهی وتلند زیر سطحی، بطور قابل توجهی موجب بهبود راندمان حذف شاخص های آلودگی، کاهش زمان ماند و متعاقب آن کاهش سطح اشغال سیستم جهت تصفیه بهینه گردید و با در نظر گرفتن مسائل اقتصادی و همچنین ایجاد شرایط هوازی و بی هوازی بطور پی در پی، بهینه سازی سیستم های وتلند مصنوعی زیرسطحی با هوادهی متناوب می تواند گزینه مناسبی باشد

فصل 1 مقدمه 1
1- 1مقدمه 2
1-2 ضرورت پژوهش 3
1-3 فرضیات پژوهش 4
1-4 اهداف پژوهش 4
1-5 ساختار پایان نامه 4
فصل 2 مروری بر منابع 6
2-1 مقدمه 7
2-2 شناخت فاضلاب 7
2-3 فاضلاب شهری 8
2-4 تاریخچه تصفیه فاضلاب 8
2-4-1 تصفیه فاضلاب در ایران 9
2-5 دسته بندی روش های تصفیه فاضلاب 10
2-5-1 عملیات واحد فیزیکی 10
2-5-2 روش های شیمیایی 10
2-5-3 روش های زیست شناختی 10
2-6 سیستم های طبیعی تصفیه فاضلاب 11
2-7 وتلند های مصنوعی 11
2-7-1 تاریخچه وتلند ها 12
2-7-2 وتلند های مصنوعی زیر سطحی 13
2-7-2-1 جریان افقی 13
2-7-2-2 جریان عمودی 14
2-7-3 مزایای وتلند های مصنوعی 15
2-7-4 محدودیت های وتلند های مصنوعی 15
2-7-5 اهمیت گیاهان در سیستم های وتلند 15
2-7-6- فاکتور های اساسی در انتخاب گونه های گیاهی 16
2-8 مکانیسم های حذف 24
2-9 مروری بر ادبیات موضوع 25
2-9-1 وضعیت موجود وتلند در ایران و سایر کشور ها 25
2-10 نتیجه گیری 31
فصل3 مواد و روش ها 32
3-1 مقدمه 33
3-2 مواد مورد استفاده 33
3-2-1 فاضلاب مصنوعی 33
3-2-2 سایر تجهیزات 35
3-3 روش های انجام آزمایشات 35
3-3-1 آزمایشCOD 35
3-3-2 آزمایش pH 38
3-3-3 آزمایش آمونیوم 39
3-3-4 آزمایش فسفر 39
3-3-5 آزمایش نیترات 40
3-3-6 آزمایش اکسیژن محلول 40
3-4 طراحی و ساخت رئاکتور های مورد استفاده 40
3-4-1 موقعیت جغرافیایی و شرایط سینوپتیکی محل تحقیق 43
3-5 برنامه آزمایشگاهی 44
فصل4 نتایج و تفسیر آن ها 45
4-1 مقدمه 48
4-2 نتایج فاز ها 48
4-2-1 فاز متعارف 48
4-2-2 فاز هوادهی پیوسته 61
4-2-3 فاز هوادهی متناوب 71
4-3 مقایسه فاز های تحقیق 75
فصل 5 جمع بندی و پیشنهاد ها 81
5-1 مقدمه 82
5-2 نتیجه گیری 82
5-3 نوآوری 84
5-4 پیشنهاد ها 84
مراجع 85

تصفیه فاضلاب صنعتی توسط کشت ریز‌جلبک درغلظت 2 coبالا با هدف تولید بایودیزل

چکیده

فعالیت‌های انسانی تاثیر زیادی بر روی چرخه‌های بیوشیمیایی در سراسر جهان دارد کشاورزی، شهرنشینی، صنعتی شدن و سایر تغیراتی که به واسطه پیشرفت بر محیط زیست تحمیل می‌کند، ورود آبهای غنی از مواد آلی و معدنی به خصوص ازت و فسفر را به چرخه بیوشیمیایی افزایش می‌دهد گونه‌های جلبکی قادرند به صورت موثری در انواع پساب‌ها، به واسطه‌ی توانایی مصرف مقادیر فراوانی از کربن آلی، نیتروژن و فسفر معدنی موجود در پساب رشد کنند و در طی فتوسنتز همراه با مصرف دی اکسید کربن این ترکیبات رابه ساختار‌های سلولی مانند لیپید‌ها یا کربوهیدرات تبدیل نمایند در این پژوهش رشد ریز‌جلبک chlorella vulgaris در رقت‌های مختلف پساب نشاسته و گلوکز کارخانه زرین ذرت شاهرود در محیط کشت زایندر تحت شرایط یکسان نوردهی، هوادهی و دمایی و مقدار مایع تلقیح در مدت تقریبی 16 روز مورد بررسی قرار گرفت در راستای این مطالعه در طی دوره رشد 16روزه، پارامتر‌های مختلف از جمله، وزن خشک، کدورت، نیترات، آمونیوم، COD، pH اندازه گیری شدند نتایج رشد ریز‌جلبک در پساب واحد فراورش نشاسته با داده های وزن خشک نشان داد ، کشت شاهد بدون حضور پساب پس از دو روز طی کردن فاز تاخیر وارد فاز رشد شد و این رشد تا روز 16 کشت ادامه داشت با افزایش در میزان پساب در محیط کشت طول زمان فاز تأخیر رشد، طولانی‌تر گردید همچنین نتایج این تحقیق نشان می‌دهد گونه کلرلا ولگاریس قادر به کاهش مقدار قابل توجهی، نیترات و آمونیوم و COD از پساب است به گونه‌ای که در انتهای کشت 16 روزه 70 % از نیترات موجود در پساب توسط سلول حذف شد که مشابه با کشت انجام شده سلول در محیط کشت رایج زایندر می‌باشد و در کشت با رقت 100% پساب تا روز دوم میزان 55% درصد از آمونیوم توسط سلول حذف شد و بار آلی در کشت 100% به میزان 14% و در کشت50% به میزان 25% درصد کاهش نشان داد در نتیجه کشت سلول Chlorella vulgaris در این پساب علاوه بر کاهش در میزان آلودگی می‌تواند به عنوان منبع غنی مغذی جهت کشت ارزان قیمت ریزجلبک با هدف تولید محصولات ارزشمند از قبیل بیودیزل و مکمل های دارویی استفاده شود

عنوان صفحه
چکیده 1
فصل اول-کلیات تحقیق 2
1-1 مقدمه 3
2-1 ضرورت پژوهش 5
3-1 اهداف پژوهش 7
4-1 فرضیه پژوهش 7
1-5-1معرفی نسل های سوخت زیستی 9
1-1-5-1 نسل اول 10
2-1-5-1 نسل دوم 11
3-1-5-1نسل سوم 11
6-1 جلبک ها 13
1-6-1 انواع جلبک‌ها 14
1-6-2 جلبک‌های تک سلولی)میکرو جلبک ها( 15
7-1 ریز جلبک ها 15
8-1 ریز جلبک کلرلا ولگاریس 18
9-1 فاضلاب 19
10-1 استفاده از ریزجلبک ها در تصفیه فاضلاب 20
11-1 فرآیندهای تصفیه فاضلاب 22
1-11-1 روش فیزیکی 22
2-11-1 روش شیمیایی 22
3-11-1 روش بیولوژیکی 22
12-1مزایای تصفیه بیولوژیکی 23
1-12-1 انواع روش‌های تصفیه بیولوژیکی 23
13-1 عوامل رشد جلبک‌ها 24
14-1 کشت ریزجلبک‌ها 24
15-1 فاکتور های موثر بر رشد ریزجلبک ها 27
1-15-1 نور 27
2-15-1 دما 28
3-15-1 دی‌اکسیدکربن 28
4-15-1 همزدن 28
5-15-1 چگونگی خارج کردن گاز تولیدی 29
16-1 شیوه‌های رشد و تکثیر جلبک‌ها 29
1-16-1 فتوبیوراکتورها 31
2-16-1 حوضچه‌های روباز 33
3-16-1 فوتو بیوراکتور باز در برابر بسته 34
17-1 برداشت زیست توده ریزجلبک 35
1-17-1 روش‌های برداشت بر پایه شیمیایی 36
2-17-1 روش‌های برداشت مکانیکی 37
3-17-1 روش برداشت الکتریکی 38
18-1 خشک کردن زیست توده ریزجلبک 38
19-1 استخراج لیپید ریزجلبک 41
1-19-1 استخراج حلال 42
2-19-1 استخراج سیال فوق بحرانی 43
20-1 تولید بیو دیزل از ریزجلبک 43
1-20-1 مبنای همگن و کاتالیزور اسیدی 44
2-20-1 کاتالیزور ناهمگن 45
3-20-1 تبادل استری 45
فصل دوم-پیشینه تحقیق 47
1-2 مروری بر تحقیقات گذشته 47
2-2 پیشینه تحقیق در خارج ایران 47
3-2 پیشینه تحقیق در داخل ایران 51
فصل سوم-مواد و روش کار 53
1-3 تهیه جلبک 54
2-3 تهیه محیط کشت 55
3-3 ترکیبات محیط کشت زایندر برای یک لیتر 57
4-3 مواد و وسایل مورد نیاز 58
5-3 آماده سازی ریزجلبک 58
3-6 مراحل کشت ریزجلبک 59
7-3 خشک کردن 61
8-3 دستگاه‌های مورد استفاده : 61
9-3 بهینه سازی عوامل فیزیکی محیط کشت 62
1-9-3 همزدن 63
10-3 روش جمع‌آوری اطلاعات آزمایشگاهی 63
1-10-3اندازه گیری وزن ریزجلبک 63
2-10-3 اندازه گیری pH 64
3-10-3 روش اندازه گیری کدورت 65
4-10-3 روش اندازه گیری COD 65
5-10-3 روش اندازه گیری نیترات 65
6-10-3 روش اندازه گیری آمونیوم 65
7-10-3 روش استخراج روغن 66
فصل چهارم-نتایج و بحث 67
4-1 نتایج وزن خشک ریزجلبک 68
4- 2تحلیل نمودار و نتایج رشد سلولی 70
3-4 pH 71
4-4 نتایج کدورت 72
5-4 نتایج آمونیوم 72
6-4 نتایج نیترات 75
7-4 نتایج COD 79
8-4 نتایج آنالیز روغن 80
فصل پنجم-نتیجه گیری و پیشنهادات 81
1-5 نتیجه گیری 82
2-5 پیشنهادات 83
منابع 85
منابع فارسی 86
منابع انگلیسی 86

بررسی اثر بافت خاک و کشت گیاه آفتابگردان در تصفیه فاضلاب صنعتی حاوی آرسنیک: با هدف کاربرد آن در آبیاری

چکیده

فاضلاب‌های صنعتی دارای آلاینده‌های بسیار مضر و خطرناک برای انسان و محیط زیست می-باشند. یکی از مهمترین این آلاینده‌ها آرسنیک است. جذب آرسنیک در بدن انسان باعث بروز انواع بیماری‌ها می‌گردد. انتقال آرسنیک در خاک بیشتر از هر عاملی تابع pH و بافت خاک است. با توجه به نتایج تحقیقات پیشین هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر بافت‌های متفاوت خاک در حالت کشت و عدم کشت گیاه، بر جذب آرسنیک در خاک و گیاه است. همچنین نحوه‌ی انتقال آرسنیک به عنوان یک آلاینده فعال در خاک مورد بررسی قرار گرفت. سه نوع بافت خاک (لوم شنی، لومی و لوم رسی) در حالت کاشت و عدم کاشت گیاه آفتابگردان و غلظت آرسنیک در دو سطح (2/0 و 4/0 پی پی ام) با سه تکرار، تحت تیمار پساب حاوی آرسنیک قرار گرفتند. پس از اتمام هر دور آبیاری، زه‌آب خروجی از گلدان‌ها جمع‌آوری و غلظت آرسنیک موجود در آن‌ها با استفاده از دستگاه جذب اتمی اندازه‌گیری گردید. نتایج حاصله تحت آزمایش فاکتوریل در غالب طرح کاملاً تصادفی به صورت اندازه‌های تکرار شده مورد تجزیه قرار گرفت. همچنین غلظت آرسنیک تجمع یافته در اندام گیاهی و خاک پس از اتمام فصل رشد اندازه‌گیری و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که غلظت آرسنیک موجود در زه‌آب خروجی برای تمامی تیمارها در طول فصل رشد در محدوده استاندارد (کشاورزی، تخلیه به منابع سطحی و چاه جاذب) باقی مانده است. همچنین اندازه‌گیری آرسنیک در اندام گیاهی نشان داد که در همه‌ی تیمارها مقدار آرسنیک تجمع یافته در اندام گیاه آفتابگردان (ساقه، برگ، بذر و ریشه) از حد مجاز برای مصرف انسان بیشتر بود. در مجموع در طول آزمایش کمترین اثرگذاری را در امر تصفیه فاضلاب، خاک‌ دارای بافت لوم رسی و بیشترین اثر گذاری را خاک دارای بافت لومی و لوم شنی بدون اختلاف معنی داری به همراه داشتند و بیشترین غلظت آرسنیک، در زه‌آب خروجی در خاک لوم رسی و کمترین غلظت زه‌آب خروجی در خاک لوم‌ شنی و لومی مشاهده شد. در نهایت با توجه به ویژگی-های فیزیکی و شیمیایی خاک‌های مورد استفاده، برای رها سازی پساب حاوی آلاینده‌های فعال نظیر آرسنیک، با هدف تغذیه مصنوعی آبخوان، نواحی دارای بافت لوم شنی و لومی مساعدتر خواهند بود. کلمات کلیدی: آرسنیک، آفتابگردان، بافت خاک، پساب صنعتی

فهرست مطالب
1 مقدمه 1
2 بررسی منابع 7
2-1-وضعیت فاضلاب و پالایش آن در ایران 7
2-2-چگونگی بهره گیری از فاضلاب‌ها در ایران و جهان 10
2-2-1-آلودگی ناشی از عناصر سنگین در نواحی مختلف ایران 11
2-2-2- ویژگی‌های دشت‌های استان خراسان رضوی و آلودگی ناشی از فلزهای سنگین در منطقه 13
2-3- آرسنیک و منشاء آن در فاضلاب 14
2-4- حدود مجاز تعیین شده برای غلظت آرسنیک در منابع آب، خاک و گیاه 15
2-5- ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک‌ها 18
2-5-1- عوامل شیمیایی 18
2-5-2- عوامل فیزیکی 19
2-6- انتقال املاح در خاک 20
2-6-1- فرآیندهای فیزیکی موثر بر انتقال املاح در خاک 21
2-7- گیاه‌بهسازی 24
2-7-1- تجزیه آلودگی با گیاه 25
2-7-2- تجزیه آلودگی با ریشه 25
2-7-3- استخراج گیاهی یا شیره‌کشی گیاهی 26
2-8- ویژگی‌های گیاه آفتابگردان 27
2-9- مروری بر پژوهش‌های انجام گرفته 29
3 مواد و روشها 34
3-1- گزینش و فراهم کردن خاک مورد نیاز 35
3-2- ویژگی آب آلوده به آرسنیک بکاررفته 36
3-3- آغاز کاشت گیاهان 37
3-4- جمع آوری نمونه‌ها و قرائت آرسنیک در آنها 40
3-4-1- جمع آوری و آنالیز نمونه‌های زه‌آب در طول فصل رشد 40
3-4-2- برداشت و آنالیز نمونه‌های گیاهی در پایان فصل رشد 41
3-5- عصاره گیری از بخش‌های گوناگون گیاه آفتابگردان (برگ، ساقه، ریشه و دانه) 46
3-6- نمونه‌برداری و آنالیز نمونه‌های خاک 46
3-7- طرح آزمایشی و تجزیه و تحلیل آماری 46
4 نتایج و بحث 48
4-1- ویژگی‌های خاکهای بکار رفته 48
4-1-1- ویژگی‌های فیزیکی خاک‌های بکار رفته 48
4-1-2- ویژگی‌های شیمیایی خاک‌های بکاررفته 49
4-2- یافته‌های آزمایش 49
4-2-1- بررسی پیامد خاک و کشت گیاه بر کیفیت زه‌آب 49
4-2-2- پیامد ویژگی‌های خاک بر انباشتگی آرسنیک در اندام‌های گوناگون گیاه 55
4-2-3- بررسی پیامد خاک و حالت‌های کاشت و عدم کاشت و غلظت آرسنیک بر انباشتگی آرسنیک در خاک 59
4-2-4- نتایج بدست آمده از بررسی پیامد کاربرد پساب دارای آرسنیک بر خاک با بافت لوم شنی 62
4-2-6- نتایج بدست آمده از بررسی پیامد اعمال پساب حاوی آرسنیک بر خاک با بافت لوم رسی 63
5 نتیجه گیری و پیشنهادات 64

کاربرد و نقش مواد بارورکننده شیمیایی و طبیعی بر عملکرد آبگیری از لجن مازاد در تصفیه خانه فاضلاب شهر بجنورد

چکیده

بارآوری لجن شامل روشهای شیمیایی یا فیزیکی بوده و به منظور افزایش قابلیت آبگیری از جامدات بیولوژیکی و تغلیظ سریعتر لجن انجام می شود منعقدکننده های متعددی از جمله نمک های فلزی معدنی و پلیمرهای آلی برای بارآوری لجن مورد استفاده قرار می گیرند هدف از انجام این پژوهش، انتخاب ماده بارورکننده مناسب و تعیین شرایط بهینه فرآیندی از جمله pH، زمان انعقاد و لخته سازی و نیز غلظت بارورکننده می باشد در این تحقیق، منعقدکننده های شیمیایی از جمله کلرور فریک، سولفات آلومینیوم و اکسید کلسیم و نیز منعقدکننده های طبیعی شامل رس بنتونیت، زئولیت، کیتوسان و خاک اره مورد استفاده قرار گرفتند به منظور طراحی آزمایش و اعتبار بخشیدن به نتایج تجربیات آزمایشگاهی از روش نرم افزاری RSM استفاده گردید تاثیر بارورکننده های شیمیایی و طبیعی مختلف در بارآوری لجن به کمک آزمایشات جار، زمان فیلتراسیون لجن و درصد رطوبت لجن مطالعه گردید آزمایش جار برای کلیه منعقدکننده ها جهت دستیابی به غلظت و pH بهینه و زمان انعقاد و لخته سازی مطلوب مورد استفاده قرار گرفت سپس درصد کاهش حجم لجن، زمان فیلتراسیون لجن و کاهش رطوبت لجن برای نمونه های بهینه نسبت به شاهد اندازه گیری شد نتایج حاصله بیانگر این است که، بارآوری لجن توسط کلیه بارورکننده های مورد استفاده به جز سولفات آلومینیوم میسر می باشد مطالعات نشان می دهد که از بین بارورکننده های شیمیایی کلرور فریک، و از بین بارورکننده های طبیعی رس بنتونیت و خاک اره عملکرد بهتری در آمایش لجن دارند استفاده از کلرور فریک کاهش 41 درصدی در حجم لجن، 79 درصد در رطوبت و 85 درصد در زمان فیلتراسیون لجن را نشان می دهد کاربرد رس بنتونیت و خاک اره نیز بترتیب نمایانگر 36 و 31 درصد کاهش در حجم لجن، 84 و 80 درصد کاهش در رطوبت و 38 و 56 درصد کاهش در زمان فیلتراسیون می باشند

فهرست مطالب

عنوان صفحه
پیشگفتار ۱
فصل اول: مقدمه ۵
۱-۱ کلیات ۶
۱-۱-۱ انواع لجن ۷
۱-۱-۲ کیفیت لجن ۸
۱-۱-۳ کمیت لجن ۹
۱-۱-۴ مدیریت لجن ۹
۱-۱- ۵ اهداف تصفیه لجن ۱۰
۱-۱-۶ تولید ذرات جامد بیولوژیکی (لجن) و اهمیت فرآیند آبگیری آن ۱۲
۱-۲ فرآیندهای مدیریت لجن ۱۳
۱-۲-۱ تغلیظ ۱۳
۱-۲-۲ تثبیت ۱۳
۱-۲-۳ بارآوری ۱۴
۱-۲-۳-۱ بارآوری شیمیایی ۱۴
۱-۲-۳-۲ بارآوری حرارتی ۱۴
۱-۲-۳-۳ بارآوری لجن به کمک انجماد و پرتوافکنی ۱۵
۱-۲-۴ آبگیری ۱۶
۱-۲-۵ فرآیندهای اکسیداسیون و خشک کردن ۱۷
۱-۲-۶ دفع نهایی ۱۸
۱-۲-۷ استفاده مجدد از لجن ۱۸
۱-۳ بارآوری ۱۹
۱-۳-۱ اصول بارآوری ۱۹
۱-۳-۲ فاکتورهای موثر بر قابلیت آبگیری از لجن ۲۰
۱-۴ بارآوری شیمیایی ۲۱
۱-۴-۱ عوامل موثر بر بارآوری شیمیایی ۲۲
۱-۴-۲ بارآوری به کمک مواد شیمیایی معدنی ۲۲
۱-۴-۳ انواع دیگر بارورکننده های غیر آلی ۲۳
۱-۴-۴ بارآوری به کمک پلیمرهای آلی ۲۴
۱-۴-۵ ترکیب و شکل فیزیکی پلیمرها ۲۴
۱-۴-۵-۱ پلیمرهای خشک ۲۵
۱-۴-۵-۲ پلیمرهای مایع ۲۶
۱-۴-۵-۳ مقادیر معمول مصرف پلیمر ۲۷
۱-۴-۶ مواد افزودنی ۳۰
۱-۴-۷ گزینش ترکیبات شیمیایی در بارآوری ۳۰
فصل دوم: مروری بر سوابق پژوهشی ۳۱
۲-۱ کاربرد منعقدکننده ها در بارآوری لجن ۳۲
۲-۲ منعقدکننده های شیمیایی و طبیعی مورد استفاده در بارآوری شیمیایی ۳۳
۲-۲-۱ منعقدکننده شیمیایی متداول و شرح مختصر آنها ۳۵
۲-۲-۲ منعقدکننده طبیعی متداول و شرح مختصر آنها ۳۹
۲-۳ بررسی پارامترهای موثر در بارآوری شیمیایی ۵۲
۲-۳-۱ دوز ماده مصرفی ۵۳
۲-۳-۲ اختلاط ۵۴
۲-۳-۳ pH ۵۴
فصل سوم: مواد و روش ها ۵۶
۳-۱ محل اجرای طرح ۵۷
۳-۲ وسایل مورد استفاده ۵۸
۳-۳ مواد مورد استفاده در انجام آزمایشات ۵۸
۳-۴ پارامترهای مورد آزمایش ۶۱
۳-۵ تجهیزات مورد استفاده جهت اندازه گیری پارامترها ۶۳
۳-۵-۱ دستگاه جارتست ۶۳
۳-۵-۲ دستگاه pH متر ۶۶
۳-۵-۳ دستگاه پمپ خلاء ۶۷
۳-۵-۴ دستگاه آون ۶۷
۳-۵-۵ دستگاه ترازوی دیجیتال ۶۸
۳-۶ روش اجرای طرح ۶۹
۳-۶-۱ روش اجرای مرحله اول تحقیق ۶۹
۳-۶-۲ روش اجرای مرحله دوم تحقیق ۶۹
۳-۶-۲-۱ درصد رطوبت لجن ۷۲
۳-۶-۲-۲ زمان فیلتراسیون لجن ۷۳
۳-۷ روش آماری تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشگاهی و نرم افزار مورد استفاده ۷۴
فصل چهارم: نتایج و بحث ۷۵
۴-۱ بررسی کلی عملکرد منعقدکننده ها در بارآوری لجن ۷۶
۴-۱-۱ بررسی عملکرد منعقدکننده های شیمیایی در بارآوری لجن ۷۷
۴-۱-۱-۱ بررسی عملکرد کلرور فریک در بارآوری لجن ۷۷
۴-۱-۱-۲ بررسی عملکرد سولفات آلومینیوم در بارآوری لجن ۸۳
۴-۱-۱-۳ بررسی عملکرد اکسید کلسیم در بارآوری لجن ۸۸
۴-۱-۲ بررسی عملکرد منعقدکننده های طبیعی در بارآوری لجن ۹۴
۴-۱-۲-۱ بررسی عملکرد رس بنتونیت در بارآوری لجن ۹۴
۴-۱-۲-۲ بررسی عملکرد زئولیت در بارآوری لجن ۱۰۰
۴-۱-۲-۳ بررسی عملکرد کیتوسان در بارآوری لجن ۱۰۴
۴-۱-۲-۴ بررسی عملکرد خاک اره در بارآوری لجن ۱۰۹
۴-۱-۳ مقایسه عملکرد منعقدکننده های شیمیایی و طبیعی در بارآوری لجن ۱۱۵
۴-۲ بررسی عملکرد نمونه های بارآوری شده در فرآیند تغلیظ ۱۱۸
۴-۳ بررسی پارامترهای تأثیر گذار بر بارآوری لجن ۱۲۲
۴-۳-۱ بررسی تأثیر pH در محدوده طبیعی، اسیدی و قلیایی بر بارآوری لجن ۱۲۳
۴-۳-۲ بررسی تأثیر کاربرد ماده منعقدکننده در تغییر pH لجن بارآوری شده ۱۲۵
۴-۴ بحث و بررسی نتایج ۱۲۶
۴-۵ بررسی توجیه اقتصادی و کاربردی استفاده از مواد منعقدکننده ۱۳۰
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات ۱۳۲
۵-۱ نتیجه گیری ۱۳۳
۵-۲ پیشنهادات ۱۳۵
مراجع ۱۳۶
پیوست ها ۱۴۳

اثر سرعت شستشو و دبی اسمی قطره‌چکان برگرفتگی نوارهای آبیاری در شرایط استفاده از فاضلاب تصفیه شده شهر سنندج

چکیده

محدودیت منابع آب در مناطق خشــک و نیمه‌خشک، استفاده از سیستم‌ها‌ی آبیاری نوین برای آبیاری محصولات زراعی را اجتناب ناپذیر نموده است در بیشتر شهر‌های بزرگ دنیا، قسمت اعظم منابع آب شیرین به تأمین نیاز‌های شرب، بهداشت و صنعت اختصاص داده می‌شود این امر باعث کمبود آب جهت آبیاری اراضی کشاورزی شده است در چنین شرایطی، استفاده از پساب فاضلاب شهری برای مقاصد مختلف و به خصوص کشاورزی به عنوان راه‌حلی موثر مورد توجه متخصصان مربوطه قرار گرفته است مزایای عمده این جایگزینی، ذخیره و حفظ منابع آب و کاهش آلودگی می‌باشد سیستم آبیاری قطره‌ای-نواری از جمله روش‌های نوین آبیاری می‌باشد که در بسیاری از کشور‌ها به صورت کارایی در برنامه کاربرد فاضلاب تصفیه شده در بخش کشاورزی مورد استفاده قرار گرفته است در این روش بدلیل فشار نسبتاً پایین آب و کوچک بودن مجرای حرکت آب، گرفتگی قطره‌چکان‌ها مهم‌ترین مشکل این سیستم‌ها در شرایط استفاده از فاضلاب تصفیه شده می‌باشد گرفتگی قطره‌چکان باعث کاهش یکنواختی پخش آب، افزایش مدت کارکرد سیستم و تعویض پیوسته قطره‌چکان‌ها می‌گردد به منظور بررسی اثر فاضلاب تصفیه شده شهر سنندج بر گرفتگی قطره‌چکان‌ها و همچنین بررسی اثر سرعت شستشو بر کاهش گرفتگی قطره‌چکان‌ها در شرایط استفاده از پساب، مدل فیزیکی آبیاری قطره‌ای طراحی و ساخته شد در این تحقیق از نوار‌های آبیاری با دبی‌های 3/1، 6/1و 6/2 لیتر بر ساعت استفاده گردید نتایج نشان داد که هر دو فاکتور کیفیت آب و دبی نوار آبیاری بر گرفتگی قطره‌چکان‌ها موثر است و تأثیر تیمار دبی اسمی بر گرفتگی قطره‌چکان‌ها در سطح آماری 1 درصد معنی‌دار می‌باشد نتایج همچنین نشان داد که اثر تیمار سرعت شستشو در سطح آماری 1 درصد معنی‌دار است و باعث کاهش گرفتگی نوارهای آبیاری در شرایط آبیاری با فاضلاب تصفیه شده شهر سنندج گردید در شرایط انجام شستشو میزان کاهش گرفتگی در نوار آبیاری با دبی 6/2 لیتر بر ساعت بیشتر از سایر دبی‌ها بود نتایج همچنین بیانگر این مطلب است که در نوارهای آبیاری با دبی بیشترمی‌توان از سرعت‌های شستشوکمتر بهره گرفت

عنوان صفحه
مقدمه
مقدمه، اهمیت موضوع و اهداف تحقیق 2
الف) ضرورت اهداف تحقیق 4
فصل اول )بررسی منابع(
1-1-مقدمه 7
1-2- سیستم آبیاری قطره ای نواری 9
1-2-1-دستورالعمل نصب و بهره برداری از سیستم آبیاری قطره ای-نواری 10
1-3-کاربرد پساب در کشاورزی 11
1-4-کارائی روشهای مختلف آبیاری در شرایط استفاده از پساب 12
1-4-1-آبیاری سطحی 12
1-4-2-آبیاری بارانی 13
1-4-3-آبیاری قطره ای 13
1-5-گرفتگی قطره چکانها 15
1-5-1- کیفیت آب آبیاری 17
1-5-2-عوامل موثر بر گرفتگی قطره چکانها 20
1-5-2-الف- تأثیر عوامل فیزیکی بر گرفتگی قطره چکانها 20
1-5-2-ب- تأثیر عوامل شیمیایی بر گرفتگی قطره چکانها 22
1-5-2-ج-تأثیر عوامل بیولوژیکی بر گرفتگی قطره چکانها 24
1-6- لزوم شستشوی لوله ها 25
1-6-1- شستشو 26
1-6-1-الف-دفعات شستشو 29
فهرست مطالب
عنوان صفحه
1-6-1-ب- مدت زمان شستشو 30
1-6-1-ج- سرعت شستشو 30
1-6-1-د- اندازه‌گیری سرعت شستشو 31
فصل دوم)مواد و روشها(
2-1-مقدمه 33
2-2-ساخت مدل آزمایشگاهی 33
2-2-1- سیستم آبیاری قطره ای با کاربرد فاضلاب تصفیه شده 33
2-2-2- سیستم آبیاری قطره ای با آب معمولی 34
2-2-3- مشخصات طرح آزمایشی 36
2-3- دوره کارکرد سیستم 36
2-4- نوارهای آبیاری مورد آزمایش 36
2-5- اندازه گیری خصوصیات هیدرولیکی نوارهای آبیاری 37
2-5-1- رابطه دبی- فشار 38
2-5-2-ضریب تغییرات ساخت 40
2-5-3-درصد خطای اندازه گیری دبی 41
2-5-4-درصد تغییرات دبی در قطره چکانها 42
2-6-نحوه اندازه گیری و جمع آوری داده ها 42
2-7-شاخص های ارزیابی گرفتگی قطره چکانها 45
2-7-1- دبی میانگین 45
2-7-2- نسبت دبی تخلیه 45
2-7-3-درصد کاهش دبی 46
2-7-4-درصد گرفتگی کامل قطره چکانها 46

2-7-5-تغییرات دبی قطره چکان: 46
2-7-6-ضریب تغییرات دبی قطره چکان 47
2-7-7-ضریب یکنواختی آماری 48
فصل سوم)نتایج و بحث(
3-1- مقدمه 51
3-2- کیفیت آب آبیاری 51
3-2-1- احتمال رسوب کربنات کلسیم 52
3-2-2- احتمال رسوب سولفات کلسیم 53
3-3- ارزیابی خصوصیات هیدرولیکی نوارهای آبیاری 53
3-3-1- ضریب تغییرات ساخت 53
3-3-2- درصد خطای اندازه گیری دبی 54
3-3-3- تغییرات دبی قطره چکان 54
3-3-4- معادله دبی– فشار 55
3-4- اثر تیمارها بر روند کاهش دبی قطره چکان 55
3-5- اثر تیمارها بر نسبت دبی تخلیه 62
3-6- اثر تیمارها بردرصد گرفتگی کامل قطره چکانها 62
3-7- اثر تیمارها بر ضریب تغییرات دبی 63
3-8- اثر تیمار بر یکنواختی آماری 65
3-9- اثر تیمارها بر ضریب یکنواختی پخش قطره چکانها 66
3-10- اثر تیمار بر ضریب یکنواختی کریستیانسن 69
3-11- تحلیل آماری 71
3-11-1- اثردبی اسمی قطره چکان بر گرفتگی نوارهای آبیاری 72

3-11-2- اثر سرعت شستشو بر گرفتگی نوارهای آبیاری 75
3-12-بررسی همبستگی مابین تیمارها و شاخص های ارزیابی گرفتگی 79
3-13- بررسی رابطه رگرسیونی ارتباط تیمارها و شاخص دبی میانگین 80
3-13-1- بررسی رابطه رگرسیونی ارتباط تیمارها و شاخص یکنواختی پخش آب 80
3-13-2- بررسی رابطه رگرسیونی ارتباط تیمارها و شاخص ضریب یکنواختی کریستیانسن 81
3-13-3- بررسی رابطه رگرسیونی ارتباط تیمارها و شاخص ضریب تغییرات دبی 82
3-13-4- بررسی رابطه رگرسیونی ارتباط تیمارها و شاخص ضریب یکنواختی آماری 83
3-13-5- بررسی رابطه رگرسیونی ارتباط تیمارها و شاخص درصد کاهش دبی 84
3-13-6- بررسی رابطه رگرسیونی ارتباط تیمارها و شاخص نسبت دبی تخلیه 85
3-14- بررسی گرفتگی نوارهای آبیاری 86
3-15- نتیجه گیری 91
3-16- پیشنهادات 92
منابع 93

مکان یابی تصفیه خانه های فاضلاب از دیدگاه پدافند غیر عامل با استفاده از روش تصمیم گیری چند متغیره(مطالعه موردی: شهر مشهد)

چکیده

امروزه اصول و مبانی پدافند غیر عامل پیش از احداث و بهره‌برداری از سازه‌ها با کاربری‌های مختلف به دلیل پیشرفت تهدیدات نظامی و غیر نظامی (مخاطرات طبیعی و غیر طبیعی) مد نظر می‌باشد. اعمال اصول و ملاحظات پدافند غیر عامل در حوزه انتخاب محل استقرار اماکن حیاتی نظیر تصفیه‌خانه فاضلاب، از پیچیده‌گی خاصی برخوردار است. در این راستا، از معیارهای مختلفی به منظور مکانیابی بهینه این تاسیسات استفاده می‌شود. در این پژوهش، هدف تعیین برترین مکان احداث تصفیه‌خانه فاضلاب بر اساس اصول و معیارهای پدافند غیر عامل در شهر مشهد می‌باشد. از اینرو 22 معیار معرفی و توسط پرسشنامه ارزیابی گردید. انتخاب، سطح بندی، اعطاء امتیاز و تعیین اوزان معیارها بر اساس نظر 15 کارشناس متخصص به امور مکانیابی و دفاع غیر عامل انجام شد و از تکنیک TOPSIS جهت تجزیه و تحلیل معیارها استفاده شد. بدین منظور دو سناریو مکانی جهت قرارگیری تصفیه‌خانه فاضلاب به ترتیب در غرب و طبرسی شمال مشهد اتخاذ شد و تصفیه‌خانه‌های طرق و سیدی نیز مورد مقایسه قرار گرفت. هر کدام از این پیشنهادات دارای امتیاز متفاوت در معیارهای مختلف بوده که تصمیم‌گیری را در شرایط معمول دچار مشکل می‌کند. مدل TOPSIS بکار گرفته شده سناریوهای مختلف را با توجه به ارزش و اوزان مکان، مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و در بین آنها سناریو برتر را معرفی نمود. نتایج این تحقیق نشان داد که سناریو طبرسی شمالی با ضریب ترجیح 0.7گزینه برتر و به ترتیب سناریوهای و تصفیه‌خانه‌های موجود غرب، طرق و سیدی دارای ضریب ترجیح 0.31، 0.54 و 0.35 بر پایه میانگین امتیازات کارشناسان خبره پدافند غیر عامل می‌باشند. سپس شهر مشهد در چهار سطح پدافند غیر عامل ناحیه بندی گردید.

شماره عنوان صفحه
1 فهرست شکلها و نمودارها ت
2 فهرست جداول ج
3 فهرست علائم و نشانه‌ها ح
فصل اول: مقدمه و کلیات
1-1 مقدمه و تعریف مساله 1
1-2 پدافند غیر عامل 1
1-2-1 پدافند 1
1-2-2 پدافند غیر عامل 1
1-2-3 دفاع غیر نظامی 2
1-3 ضرورت مکانیابی 2
1-4 اهداف پایان‌نامه 3
1-5 رویکرد و روش انجام پایان نامه 3
1-6 فرضیات 4
فصل دوم: بررسی سابقه تحقیقاتی 5
2-1 مقدمه 6
2-2 بررسی سابقه تحقیقاتی 7
2-3 نتیجه‌گیری 20
فصل سوم: اصول نظری تحقیق 23
3-1 مقدمه 24
3-2 اصول و مبانی مکانیابی 26
3-3 عوامل موثر در مکانیابی 31
3-4 محدودیت‌های مکانیابی 37
3-5 نتیجه گیری 38
فصل چهارم: تحلیل عددی و صحت سنجی 40
4-1 مقدمه 41
4-2 تکنیک تاپسیس (TOPSIS) 41
4-3 مراحل حل مسئله در TOPSIS 42
4-4 حل مدل با نرم افزار TOPSIS(2005) 44
4-4-1 وارد کردن داده های ماتریس تصمیم گیری 45
4-4-2 وزن نهایی گزینه ها (رتبه بندی) 46
4-5 نتیجه گیری 47
فصل پنجم: نتایج تحلیل 48
5-1 مقدمه 49
5-2 بررسی تصفیه‌خانه‌های موجود آبهای سطحی و فاضلاب مشهد 49
5-3 مکانهای پیشنهادی تصفیه‌خانه فاضلاب 52
5-4 معیارها 53
5-5 ارزیابی تصفیه‌خانه‌های پیشنهادی بر اساس معیارهای کمی 54
5-5-1 بررسی و برآورد معیارهای کمی در تصفیه‌خانه‌های‌ پیشنهادی غرب و طبرسی 55
5-5-2 سرعت باد (m/s) 56
5-5-3 فاصله زمانی تا رسیدن به محل مورد نظر(hr) 57
5-5-4 فاصله از شبکه و منابع انرژی (km) 58
5-5-5 عامل بهداشت و محیط زیست فاصله از مناطق مسکونی (km) 58
5-5-6 عوامل طبیعی از قبیل توپوگرافی و شیب زمین (درصد) 58
5-5-7 هزینه ساخت (ریال) 61
5-5-8 فاصله از اراضی سیل گیر (km) 63
5-5-9 فاصله از گسل(km) 65
5-5-10 فاصله از حریم آثار تاریخی (km) 68
5-5-11 نفوذپذیری و نفوذناپذیری خاک (K) 70
5-5-12 پراکندگی (فاصله نسبت به سایر تصفیه‌خانه‌های فاضلاب) (km) 72
5-6 ارزیابی تصفیه‌خانه‌های پیشنهادی بر اساس معیارهای کیفی 76
5-7 نتایج 78
5-7-1 تعیین برترین سناریو بر اساس تجمیع نظرات کارشناسی 78
5-8 نتیجه گیری 80
فصل ششم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات 81
6-1 مقدمه 82
6-2 مروری بر رساله 82
6-3 نتایج 83
6-4 پیشنهادات پژوهشی 84
پیوست 85
فهرست منابع و مأخذ 91
چکیده انگلیسی 94

بررسی تاثیر استفاده از پساب تصفیه‌خانه فاضلاب شهر تبریز در طرح اختلاط بتن خود تراکم بر روی خواص مکانیکی و نفوذ‌پذیری

چکیده

امروزه اغلب کشورهای دنیا و از جمله کشور ما از لحاظ کمبود آب با مشکلات فراوانی روبرو هستند و انتظار می‌رود که در آینده‌ای نه چندان دور، مسئله بحران منابع آب به صورت یک مسئله جدی جهانی مطرح گردد. از سوی دیگر با رشد مجامع شهری با مصارف مختلف آب و تبدیل آن به فاضلاب، حجم بالائی از انواع فاضلاب‌ها وارد محیط‌زیست شده و در صورت عدم تصفیه مناسب، موجب آلودگی شدید محیط زیست شده و زندگی انسان‌ها را در معرض تهدید جدی قرار می‌دهند لذا ضرورت تصفیه فاضلاب و استفاده بهینه از پساب آن می‌تواند گام مهم و ارزشمندی در جهت حفظ محیط زیست قلمداد گردد. صنعت ساختمان با تولید مصالح مختلف و از نظر ساخت‌و‌ساز، بخش عظیمی ‌از آب خام طبیعت را مورد استفاده قرار می دهد که اگر بتوان به جای آب‌خام، از پساب فاضلاب تصفیه شده این نیاز را تأمین نمود می‌توان ادعا کرد که قدم ارزشمندی در حفظ محیط زیست برداشته شده است. در این پژوهش برای ساخت نمونه‌های بتن ویژه خودتراکم از پساب تصفیه‌خانه فاضلاب تبریز استفاده شده و نتایج خواص مکانیکی (مقاومت فشاری و کششی) و نفوذپذیری نمونه‌ها در مدت زمان های عمل آوری 7، 14 و 28 روزه با نمونه های بتن خودتراکم ساخته شده با استفاده از آب شبکه شهری (به عنوان نمونه های شاهد) مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که علیرغم کاهش نامحسوس در مشخصات مکانیکی نمونه های پسابی و همچنین افزایش ناچیز نفوذپذیری در این نمونه‌ها در مقایسه با نمونه های شاهد بتن خود تراکم ساخته شده با آب شهری، می توان نتیجه گرفت که از پساب در ساخت بتن خودتراکم استفاده و گام موثری در حفظ محیط زیست و منابع آبی برداشت.

فصل اول 1
مقدمه و کلیات تحقیق 1
1-1 مقدمه 2
2-1 تصفیه فاضلاب بهداشتی- انسانی 3
3-1 مشخصات ظاهری فاضلاب 4
1-3-1 رنگ فاضلاب 4
2-3-1 دما فاضلاب 4
3-3-1 کدورت فاضلاب 4
4-1 ترکیبات شیمیایی فاضلاب 4
1-4-1 مواد آلی 5
5-1 طبقه¬بندی آلایندههای فاضلاب 5
1-5-1 آلاینده¬های فاضلاب اکسیژن خواه 5
2-5-1 میکرو ارگانیسم ها 6
3-5-1 مواد غذایی گیاهی 7
4-5-1 مواد آلی سنتتیک 7
5-5-1 مواد معلق 8
6-5-1 مواد پرتوزا 8
7-5-1 آلودگی فاضلاب از نوع حرارتی 8
8-5-1 مواد مولد بو و مزه 8
6-1 فرآیندهای تصفیه فاضلاب 9
1-6-1 تصفیه فیزیکی فاضلاب 9
2-6-1 تصفیه شیمیایی فاضلاب 10
3-6-1 تصفیه بیولوژیکی فاضلاب 11
7-1 معرفی تصفیه‏خانه‏ شهر تبریز 12
1-7-1 مشخصات فاز اول تصفیه‏خانه‏ فاضلاب تبریز 13
2-7-1 مشخصات طراحی تصفیه‏خانه‏ فاضلاب تبریز 13
3-7-1 واحدهای مختلف تصفیه‏خانه‏ فاضلاب تبریز 13
8-1 بتن خودتراکم 17
1-8-1 تاریخچه بتن خودتراکم 19
2-8-1 انواع بتن خود تراکم 20
3-8-1 مزايا و معايب بتن خود تراکم 21
4-8-1 خصوصيات بتن خود تراکم تازه 22
5-8-1 ویژگیهای مهم بتن خودتراکم 23
1-5-8-1 قابليت عبور و جريان 23
2-5-8-1 قابليت پرکنندگي 24
3-5-8-1 مقاومت در برابر جداشدگي يا قابليت پايداري 24
9-1 طرح اختلاط بتن خودتراکم 25
10-1 مصالح مورد نیاز برای ساخت بتن خودتراکم 26
1-10-1 سیمان 26
2-10-1 سنگدانه¬های درشت 27
3-10-1 سنگدانه‏های ریز 27
4-10-1 مواد پوزولانی 28
5-10-1 فوق کاهنده آب 28
6-10-1 مواد اصلاح کننده ویسکوزیته 29
7-10-1 فیلرها (پرکننده ها) 29
8-10-1 آب 29
11-1 نفوذپذیری بتن خودتراکم 32
1-11-1 نفوذپذیری 32
2-11-1 نفوذپذیری خمیر سیمان 34
3-11-1 نفوذپذیری سنگدانه‏ها 35
4-11-1 نفوذپذیری بتن 36
5-11-1 آزمایش نفوذپذیری 37
6-11-1 آزمایش نفوذ آب 37
12-1 بررسی منابع 38
فصل دوم 45
مواد و روشها 45
2- 1 مقدمه 46
2-2 مصالح مورد استفاده 46
1-2-2 آب 46
2-2-2 پساب فاضلاب 47
3-2-2 سیمان 48
1-3-2-2 مشخصات سیمان مصرفی 49
2-3-2-2 آمیختن سیمان (Blending) 51
4-2-2 مواد پوزولانی 51
1-4-2-2 پودر میکروسیلیس یا سیلیکافوم 51
1-1-4-2-2 آنالیز میکروسیلیس 53
5-2-2 مواد پودری 54
6-2-2 فوق‏روان‏کننده 54
7-2-2 سنگدانه‏ها 56
1-7-2-2 دانه‏بندی سنگدانه‏ها 57
2-7-2-2 دانه‏بندی ماسه 58
3-7-2-2 محاسبه مدول نرمی 58
3-2 رطوبت حالت SSD (اشباع با سطح خشک) مصالح 61
4-2 تعیین دانسیته مصالح 61
5-2 مراحل طرح اختلاط 61
1-5-2 مرحله اول 62
2-5-2 مرحله دوم 62
3-5-2 مرحله سوم 62
6-2 مراحل نمونه گیری 63
1-6-2 توزین مصالح 64
2-6-2 اختلاط مصالح در میکسر 64
3-6-2 تهیه و قالب گیری نمونه‏ها 65
4-6-2 باز کردن نمونه‏ها از قالب و مراحل نگهداری 65
7-2 آزمایشهای بتن تازه 66
1-7-2 آزمایش جریان اسلامپ (Slump Flow Test) 66
2-7-2 آزمایش قیف (V Funnel Test ) V 68
3-7-2 آزمایش جعبه (L box Test ) L 69
8-2 آزمایش¬های بتن سخت شده 70
فصل سوم 75
1-3 مقدمه 76
2-3 نتایج آزمایش¬ها 76
1-2-3 نتایج آزمایشهای مربوط به کارایی بتن خودتراکم 76
2-2-3 بحث در مورد نتایج به دست آمده از آزمایش های کارایی 78
3-3 نتایج آزمایشهای تعیین مقاومت مکانیکی و نفوذپذیری 78
1-3-3 بررسی مقاومت فشاری نمونه‏ها 78
2-3-3 نتایج حاصل از آزمایش مقاومت فشاری 80
3-3-3 بررسی مقاومت کششی نمونه‏های بتن خودتراکم 81
4-3-3 نتایج حاصله از آزمایش مقاومت کششی 82
5-3-3 بررسی نفوذپذیری نمونه‏های بتن خودتراکم 83
6-3-3 نتایج حاصله از آزمایش نفوذپذیری نمونه‏های شاهد و پسابی 85
فصل چهارم 86
نتتیجه¬گیری و پیشنهادات 86
1-4 نتیجه¬گیری 87
2-4 پیشنهاداتی جهت تحقیقات آینده در زمینه استفاده از پساب در ساخت بتن 87
منابع 88


بررسی انتخاب بهینه محل و نوع فرآیند تصفیه فاضلاب شهری با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی( مطالعه موردی: شهر جدید پرند )

چکیده

عوامل متعددی در انتخاب محل تصفیه خانه و روش تصفیه آب و فاضلاب تاثیر گذارند هر کدام از این عوامل به شرایط محل بستگی داشته و بار وزنی متفاوتی در روند تصمیم گیری خواهند داشت هدف اصلی از این تحقیق بررسی و رتبه بندی عوامل موثر در محل و نوع فرآیند تصفیه فاضلاب شهری شهر پرند با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی است بنابراین ابتدا شاخص های اصلی و سپس شاخص ها و عوامل فرعی (زیر شاخص ها) طرح و با استفاده از پرسشنامه از میان نخبگان و مهندسین فعال در این حوزه، مورد نظر سنجی قرار گرفت مهمترین معیارها در انتخاب مکان تصفیه فاضلاب در شهر پرند، شیب، اختلاف ارتفاع نسبت به شهر، کاربری اراضی، فاصله از شهر، شبکه ی حمل و نقل، زمین شناسی و پوشش گیاهی می باشد پس از جمع آوری نظر خبرگان و تحلیل توسط نرم افزار Expert Choice و وزن دهی آن ها مشخص گردید، که از میان این پارامترها، شاخص شیب با وزن 349/0 مهمترین معیار می باشد لازم به ذکر است که پارامترهای اختلاف ارتفاع نسبت به شهر با وزن 216/0، کاربری اراضی با وزن 151/0، فاصله از شهر با وزن 102/0، شبکه ی حمل و نقل با وزن 082/0، زمین شناسی با وزن 054/0 و پوشش گیاهی با وزن 045/0 در رتبه های بعدی قرار گرفته اند از سوی دیگر، از میان شاخص های مدیریتی، فنی و کاربردی، اقتصادی و زیست محیطی، شاخص اقتصادی رتبه بالاتری در میان عوامل تاثیر گذار بر روش های تصفیه فاضلاب به دست آورد در نهایت 4 راهکار، جهت انجام تصفیه فاضلاب ارائه و رتبه بندی شد، که از این میان، روش لجن فعال A2O با 5/57% به عنوان بهترین راهکار انتخاب شده و همچنین استفاده از روش های لجن فعال با هوادهی گسترده، روش بیوراکتور غشایی و روش راکتور ناپیوسته متوالی به ترتیب با میزان 3/23% ، 2/11% و 8% در جایگاه های بعدی قرار گرفتندکلمات کلیدی: روش تصفیه فاضلاب، محل تصفیه خانه، روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP)، شهر پرند

فصل اول کلیات تحقیق
1-1 – مقدمه 2
1-2 – بیان مسئله 4
1-3 – اهمیت و ضروروت تحقیق 6
1-4 – اهداف تحقیق 7
1-5 – سوالات تحقیق 7
1-6 – فرضیات تحقیق 8
1-7 – جنبه جدید بودن و نوآوری در تحقیق 8
1-7-1 -واژگان و اصطلاحات کلیدی 8
1-7-2 -فاضلاب 8
1-7-3 -روش تصمیم گیری چند شاخصه (MADM) 9
1-7-4 -روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) 10
1-7-5 -ساختار تحقیق 10
فصل دوم مبانی نظری و پیشینه تحقیق
2-1 -مقدمه 12
2-2 -فاضلاب و انواع آن 13
2-3 -ضرورت جمع آوری فاضلاب 14
2-4 -طبقه بندی مراحل تصفیه 16
2-4-1 -تصفیه اولیه 16
2-4-2 -تصفیه ثانویه 16
2-4-3 -تصفیه پیشرفته 17
2-5 -مکانیسم های تصفیه 17
2-5-1 -روش های فیزیکی 18
2-5-2 -روش های شیمیایی 19
2-5-3 -روش های بیولوژیکی 19
2-5-3-1- انواع روش های بیولوژیکی تصفیه فاضلاب 20
2-5-3-1-1- روش لجن فعال 20
2-5-3-1-2- فعال ساز دسته ای متوالی 21
2-5-3-1-3- اتصال بیولوژیکی گردان 23
2-5-3-1-4- فعال ساز بیولوژیکی غشائی 24
2-5-3-1-5- روش فعال سازهای بیوفیلم متحرک 25
2-5-3-1-6- روش ترکیبی فرایند لجن فعال و فیلم ثابت 25
2-5-3-1-7- واحد روکش لجن بی هوازی جریان بالادست 26
2-5-4- بسترهای بیولوژیکی 26
2-5-5- صافی چکنده 27
2-6- بررسی عوامل موثر در انتخاب مکان تصفیه خانه فاضلاب 28
2-6-1 – شیب 28
2-6-2 -ارتفاع 29
2-6-3 -شبکه حمل و نقل 29
2-6-4 -کاربری اراضی 29
2-6-5 -فاصله از مناطق شهری 30
2-6-6 -پوشش گیاهی 30
2-6-7 -زمین شناسی 30
2-6-8 -محدودیت ها 31
2-7- مطالعه موردی در شهر جدید پرند 31
2-7-1- تاثیرات اقتصادی طرح (مستقیم و غیر مستقیم) 32
2-7-2- تاثیرات اجتماعی طرح (مستقیم و غیر مستقیم)33
2-8- مروری بر مطالعات داخلی و خارجی انجام شده 33
فصل سوم روش شناسی تحقیق 3-1 – مقدمه 39
3-2 -روش تحقیق39
3-3 -روش گردآوری اطلاعات (روش کتابخانه ای) 41
3-4 -روش نمونه گیری 41
3-5- جامعه آماری 42
3-6- نمونه گیری و تعیین حجم نمونه 42
3-7 -روایی و اعتبار(پایایی ) پرسشنامه 42
3-7-1 -روایی ابزار سنجش 43
3-7-2- پایایی ابزار سنجش 43
3-8 -توصیف داده ها 44
3-9 – شاخص ها و زیر شاخص های تحقیق 44
3-10 -روش تحلیل 45
3-10-1 -روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) 45
3-10-2 -تفاوت روشهای کمی تصمیم گیری TOPSIS و AHP 52
3-11 -معرفی نرم افزار Expert Choice 53
3-11-1 -روند ایجاد مدل در Expert Choice 54
3-11-2 -انواع مقایسه ها در نرم افزار Expert Choice 57
3-11-3 -آنالیز حساسیت 57

فصل چهارم تحلیل آماری
4–1 مقدمه 62
4-2- تشکیل ماتریس های مقایسه زوجی نهایی 62
4-3- تحلیل سلسله مراتبی شاخص های اصلی 67
4-4- تحلیل سلسله مراتبی شاخص های فرعی (زیر شاخص ها) 74
4-4-1- رتبه بندی زیر شاخص های مربوط به شاخص فنی و کاربردی 74
4-4-2- رتبه بندی زیر شاخص های مربوط به شاخص مدیریتی 77
4-4-3- رتبه بندی زیر شاخص های مربوط به شاخص اقتصادی 80
4-4-4- رتبه بندی زیر شاخص های مربوط به شاخص محیط زیست 82
4-5- بحث در نتایج 87
فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1- مقدمه 94
5-2- نتیجه گیری 94
5-3 -پیشنهادات 96
مراجع 105

پیل سوختی میکروبی با غشای سرامیکی بدون لعاب صنعتی در دسترس برای تصفیه فاضلاب شهری: جداکننده سرامیکی کم هزینه برای مقیاس بالا

چکیده

در این تحقیق اثر جداکننده سرامیکی بدون لعاب دیواره و جداکننده سرامیکی بدون لعاب کف صنعتی با ضخامت‌های مختلف بر روی عملکرد پیل سوختی میکروبی دو محفظه مورد ارزیابی قرار گرفت و با پیل سوختی میکروبی با نافیون117 بعنوان غشا کنترل‌کننده مورد مقایسه قرار گرقت. تمامی پیل‌های سوختی میکروبی تحت شرایط پیوسته با استفاده پساب شهری بکار گرفته شدند. حداکثر ولتاژ سرامیک بدون لعاب دیواره با ضخامت 9 میلی‌متر، 470 میلی‌ولت با مقاومت خارجی 100 اهم تقریبا مشابه با ولتاژ نافیون117 (503 میلی‌ولت) بدست آمد. پیل سوختی میکروبی با سرامیک بدون لعاب دیواره با ضخامت 9 میلی‌متر به علت مقاومت داخلی کمتر و ساختار شیمیایی آن، دانسیته توان بالاتری (321 mWm-2) نسبت به پیل سوختی میکروبی با سرامیک بدون لعاب کف (106/89 mWm-2) با ضخامت 3 میلی‌متر دارا می‌باشد که در مقایسه با نافیون117 (392 mWm-2) مقدار کمتری دارا می‌باشد. حداکثر متوسط بازده کولومبیک پیل‌های سوختی میکروبی با سرامیک بدون لعاب دیواره 58 و 68 درصد به ترتیب در ضخامت‌های 6 و 9 میلی‌متر محاسبه شد که در مقایسه با بازده کولومبیک پیل سوختی میکروبی کنترلی (53%) بالاتر می‌باشد. آنالیزهای ولتامتری نشان داد که حداکثر قله جریان در سرامیک بدون لعاب دیواره 6 میلی‌آمپر می‌باشد عملکرد مشابهی با پیل سوختی کنترلی (5.9 میلی‌آمپر) دارا می‌باشد. این تحقیق نشان داد که جداکننده‌های سرامیکی بدون لعاب دیواره بدلیل هزینه تولید کم و افزایش دانسیته توان خروجی می‌تواند جایگزین مناسبی برای غشای پلیمری گران‌قیمت، مثل نافیون117 باشد.

عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه ۱
۱-۱- مقدمه ۲
۱-۲-اهداف انجام پایان‌نامه ۳
۱-۳-ساختار پایان‌نامه ۴
فصل دوم: مرور کلی بر پیل‌های سوختی میکروبی و نقش غشا سرامیکی در آن‌ها ۵
۲-۱- مقدمه ۶
۲-۲-اساس کار پیل سوختی میکروبی ۶
۲-۳- الکترودهای مورد استفاده در پیل سوختی میکروبی ۸
۲-۳-۱- مواد تشکیل‌دهنده آند در پیلهای سوختی میکروبی ۹
۲-۳-۲- مواد تشکیل‌دهنده کاتد در پیلهای سوختی میکروبی ۱۳
۲-۴- انواع پیل های سوختی میکروبی از نظر ساختاری ۱۵
۲-۴-۱- پیل‌های سوختی میکروبی دو محفظه‌ای ۱۵
۲-۴-۲- پیل‌های سوختی میکروبی تک محفظه‌ای ۱۶
۲-۵- تاریخچه رشد و توسعه پیل سوختی میکروبی با غشای سرامیکی ۱۷
۲-۶- پارامترهای موثر بر عملکرد پیل‌های سوختی میکروبی با غشا سرامیکی ۱۸
۲-۶-۱- ساختار پیل سوختی میکروبی ۱۹
۲-۶-۲- واکنش کاتدی ۲۱
۲-۶-۳- الکترولیت کاتد ۲۲
۲-۶-۴- تأثیر مواد الکترود ۲۲
۲-۶-۵- اثر دما ۲۴
۲-۶-۶- واکنش آندی ۲۴
۲-۶-۷- شرایط عملیاتی ۲۵
۲-۷- خواص فیزیکی و شیمیایی غشاهای سرامیکی ۲۶
۲-۷-۱- ترکیب غشای سرامیکی ۲۶
۲-۷-۲- ضخامت و تخلخل غشا ۲۸
فصل سوم: مواد لازم و روش‌های انجام آزمایش‌ ۳۰
۳-۱- مقدمه ۳۱
۳-۲-مواد اولیه ۳۱
۳-۳-ساخت پیل سوختی میکروبی ۳۲
۳-۴- روش انجام آزمایش ۳۵
۳-۴-۱= آماده‌سازی سیستم ۳۵
۳-۴-۲- شرایط عملیاتی ۳۵
۳-۴-۳- بازیابی غشا پلیمری نافیون۱۱۷ ۳۵
۳-۵-آنالیزهای انجام شده ۳۶
۳-۵-۱- آنالیز ایکس آر اف ۳۶
۳-۵-۲- آنالیز ایکس آر دی ۳۷
۳-۵-۳- آنالیز إس ای إم ۳۸
۳-۵-۴- آنالیز تخلخل ۳۸
۳-۵-۵- آنالیز شیمیایی ۳۸
۳-۵-۶- آنالیز الکتروشیمیایی ۳۹
۳-۵-۶-۱-ولتاژ و جریان ۳۹
۳-۵-۶-۲- پلاریزاسیون غلظتی ۳۹
۳-۵-۶-۳-چرخه ولتامتری ۴۰
۳-۵-۶-۴- امپدانس ۴۰
فصل چهارم: بحث و نتایج ۴۱
۴-۱-مقدمه ۴۲
۴-۲- بازده تصفیه پساب ۴۲
۴-۳- بررسی ولتاز مدار باز نسبت به زمان ۴۳
۴-۴- بررسی جریان الکتریکی نسبت به زمان ۴۴
۴-۵- بررسی منحنی پلاریزاسیون غلظتی ۴۵
۴-۶- بررسی تغییرات چگالی توان بر حسب چگالی جریان ۴۷
۴-۷- بازده کولومبیک (CE) ۴۸
۴-۸- چرخه ولتامتری (CV) ۴۸
۴-۹- امپدانس (EIS) ۵۰
فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادها ۵۲
۵-۱- نتیجه‌گیری ۵۳
۵-۲- پیشنهادها ۵۴
مراجع ۵۵

تاثیر آرایش قرارگیری سازه بافل بر راندمان هیدرولیکی حوضچه های ته نشینی مستطیلی اولیه تصفیه خانه های فاضلاب با استفاده از نرم افزارFlow-3D

چکیده

یکی از روش های اصلی تصفیه آب و فاضلاب، ته نشنی می باشد. عملکرد مناسب مخازن ته نشینی اولیه تصفیه خانه های فاضلاب، با میدان جریان آرام و یکنواخت میسر می شود. نواحی مرده یا همان نواحی سیرکولاسیون مانع وجود چنین شرایطی است. تغییر هندسه از طریق بافل یکی از روش های متفاوت برای کاهش اندازه نواحی مرده در حوضچه می باشد. آرایش مناسب بافل میدان جریان مطلوبی را در حوضچه شکل می دهد و افزایش راندمان حوضچه ته نشینی را سبب می شود. با اندازه گیری سرعت در نقاط مختلف حوضچه رسوب گذار مستطیلی تاثیر بافل و موقعیت آن در میدان جریان مورد بررسی قرار گرفت موقعیت مناسب بافل در حوضچه ته نشینی مستطیلی اولیه با انجام مدل سازی عددی یا استفاده از نرم افزار در ابعاد واقعی انجام شده است. آزمایشات تجربی انجام شده توسط دیگر محققین به منظور تایید نتایج عددی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج جهت طراحی بافل با راندمان بالا برای این گونه مخازن مورد استفاده قرار می گیرد . مدل آشفتگی k-e در محاسبات عددی مورد استفاده قرار گرفت. بهترین موقعیت قرار گیری بافل زمانی به دست می آید که حجم ناحیه چرخشی حداقل شود و یا به بخش های کوچکتری تقسیم شود. مطالعه پروفیل های سرعت و انرژی جنبشی این نتایج را به دست می دهد که استقرار بافل در موقعیت d/L= 0.03 دارای کمترین حجم ناحیه چرخشی و کمترین مقدار انرژی جنبشی می باشد. همچنین ارتفاع بافل نیز یک ویژگی قابل توجه می باشد که باید در نظر گرفته شود. کاهش عمق استغراق بافل حجم ناحیه چرخشی را افزایش می دهد. نسبت عمق استغراق برابر با Hb/H= 0.334 می باشد که راندمان بالای حوضچه ته نشینی را سبب می شود.

فصل ۱: مقدمه ۱
۱-۱- پیشگفتار ۲
۱-۲- شرح مساله ۲
۱-۳- اهمیت و ضرورت انجام پژوهش ۴
۱-۴- هدف پژوهش ۵
۱-۵- محدوده پژوهش ۵
۱-۶- تشکیلات پژوهش ۶
فصل ۲: مروری بر تحقیقات انجام شده ۸
۲-۱- پیشگفتار ۹
۲-۱-۱- اهمیت تصفیه فاضلاب ۱۰
۲-۱-۲- مراحل مختلف ته نشینی و تصفیه فاضلاب ۱۲
۲-۲- حوضچه های ته نشینی ۱۸
۲-۲-۱- انواع حوضچه های ته نشینی از نظر اشکال هندسی ۱۹
۲-۲-۲- ناحیه ورودی ۲۱
۲-۲-۳- ناحیه ته نشینی ۲۳
۲-۲-۴- ناحیه خروجی ۲۴
۲-۲-۵- ناحیه لجن ۲۵
۲-۲-۶- بافل ۳۱
۲-۳- الگو و ویژگی های هیدرولیکی جریان در حوضچه های ته نشینی ۳۸
۲-۳-۱- تراکم جریان ۴۰
۲-۳-۲- اتصال کوتاه و ناحیه چرخشی ۴۳
فصل ۳: روش تحقیق ۴۶
۳-۱- مقدمه ۴۷
۳-۲- آزمایشات تجربی ۴۷
۳-۳- انتخاب مدل مناسب ۵۰
۳-۳-۱- تعاریف برای موقعیت بهینه بافل ( با استفاده از آب زلال) ۵۲
۳-۳-۲- تعاریف برای ارتفاع بهینه بافل ( با استفاده از آب زلال) ۵۲
۳-۴- مدل عددی ۵۴
۳-۵- مبانی معادله جریان ۵۸
۳-۶- معادلات حاکم بر جریان سیال ۶۰
۳-۶-۱- معادلات ناویر استوکس ۶۰
۳-۶-۲- خط اتصال جریان و سطوح آزاد ۶۲
۳-۶-۳- معرفی مدل‌سازی آشفته ۶۲
۳-۶-۴- مدل‌های آشفتگی ۶۵
۳-۶-۵- معادله پیوستگی ۶۶
۳-۶-۶- فرضیه بوزینسک ۶۸
۳-۶-۷- مدل k-ԑ ۶۹
۳-۶-۸- مدل RNG ۷۱
۳-۷- الگوریتم GMRES ۷۲
۳-۸- شرایط مرزی و عملیاتی ۷۳
۳-۸-۱- مرزهای با لغزش آزاد و بدون لغزش ۷۳
۳-۸-۲- دیواره های صلب ۷۴
۳-۹- قانون جداره در نزدیکی مرزهای صلب ۷۵
فصل ۴: ۷۷
بحث و نتایج ۷۷
۴-۱- صحت سنجی نرم افزار ۷۸
۴-۲- انتخاب مدل آشفتگی ۸۲
۴-۳- مطالعات عددی ۸۳
۴-۴- موقعیت بهینه بافل ۸۴
۴-۵- ارتفاع بهینه بافل ۸۷
۴-۶- صحت نتایج ۸۸
۴-۷- شبکه بندی ۱۰۲

فصل ۵: نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات ۱۰۳
۵-۱- مقدمه ۱۰۴
۵-۲- موقعیت بهینه بافل ۱۰۴
۵-۳- ارتفاع بهینه بافل ۱۰۵
۵-۴- پیشنهادات ۱۰۵
منابع ۱۰۷
فهرست منابع و مآخذ: ۱۰۸

بهینه سازی آرایش ورودی مخازن‌ ته نشینی اولیه مستطیلی شکل در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب با استفاده از نرم‌افزار Flow-3D

چکیده

یکی از مهمترین قسمت های تصفیه خانه‌ها، مخازن رسوب گذار موجود در آنهاست که نقش مهمی را در تصفیه آب بر عهده دارند. با توجه به این موضوع، درک صحیح از رفتار حوضچه های رسوب گذار جهت طراحی و عملکرد حوضچه ها امری ضروری است. بنابراین دور از تصور نیست که مهندسان به فکر طراحی هرچه بهتر مخازن جدید و نیز بهبود کارایی حوضچه های کنونی هستند. جهت نیل به این اهداف، روش های مختلفی پیشنهاد شده است، که در میان آنها بهبود کارایی مخازن از طریق تغییر هندسه در مخزن نه تنها حائز اهمیت بوده بلکه جزء روش های اقتصادی بوده و نظر مهندسان را از جنبه های مختلف به خود جلب کرده است.از طرفی چون بهبود کارایی در حوضچه ها بشدت به میدان جریان آنها وابسته است، این تغییر هندسه باید به گونه ای باشد که میدان جریان را جهت رسوب گذاری بهبود ببخشد. از اینرو اولین گام در مدلسازی صحیح یا مدل عددی، انتخاب مدل مناسب می باشد. در این پایان نامه از نرم افزار Flow-3D (نرم‌افزار شبیه‌ساز سه بعدی جریان) در آرایش بخش ورودی مخازن رسوبگذار اولیه مستطیلی با ابعاد واقعی استفاده شده است. بنابراین ابتدا مدلی مناسب با ابعاد 60 متر طول و به عرض 13/7 متر با توجه به مدل‌های واقعی که در‌ اکثر تصفیه‌خانه‌ها در حال بهره‌برداری هستند، ساخته شد. در گام بعدی 25 نوع ورودی با اشکال هندسی مستطیلی، مربعی و دایره‌ای با توجه به اینکه ورودی مخزن باید اهداف ایجاد جریان یکنواخت و استهلاک انرژی جنبشی را تامین کند، ایجاد شد. پس از اجراء در نرم افزار مذکور نیز این نتایج حاصل شد، که برای هر کدام از اشکال هندسی مستطیل، مربع و دایره یک مدل پیشنهادی ارایه گردیده است و به لحاظ طراحی، طرح مدل‌های پیشنهادی با مخزن موجود و در حال بهره‌برداری نسبت به نتایج حجم نواحی گردابی و سرعت بی‌بعد شده، در جهت طول مخزن، بطور میانگین 30/45% بهبود یافته است.

فصل ۱: کلیات ۱
۱ -۱- پیشگفتار ۲
۱ -۲- تصفیه آب و اهمیت آن ۲
۳-۱- تعریف فاضلاب ۳
۱ -۴- تصفیه خانه و اهمیت حوضچه های رسوبگذار ۴
۵-۱- مراحل مختلف تصفیه ۴
۱- ۵- ۱- تصفیه فیزیکی ۵
۱ -۶- تعاریف و مفاهیم در مخازن رسوبگذار ۷
۱- ۶- ۱- رسوبگذاری و حوضچه های رسوب ۷
۲-۶-۱- انواع حوضچه‌ها از دیدگاه نوع رسوبگذاری ۸
۱- ۶- ۳- انواع حوضچه از دیدگاه ظاهری ۹
۱ -۷- پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد حوضچه های رسوبگذار ۱۳
۱ -۸- پدیدههای هیدرولیکی در حوضچه های رسوبگذار ۱۴
۱- ۸- ۱- روشهای بهبود عملکرد حوضچه های ترسیب ۱۵
۹-۱- ابعاد واقعی مدل حوضچه ۱۵
۱ -۱۰- اهمیت و ضرورت انجام پژوهش ۱۷
۱ -۱۱- فرضیات ۱۷
۱ -۱۲- اهداف پژوهش ۱۸
۱ -۱۳- نوآوری پژوهش ۱۹
۱ -۱۴- نتیجه گیری ۱۹
فصل ۲: مروری برتحقیقات گذشته ۲۱
۲ -۱- مقدمه ۲۲
۲ -۲- تاریخچه فاضلاب در ایران ۲۲
۲ -۳- اهمیت پدیده های مورد مطالعه ۲۳
۲- ۳- ۱- عوامل مهم در فرآیند رسوبگذاری و کارایی مخزن ۲۴
۲ -۴- مروری بر تاریخچه تحقیقات ۲۴
۲ -۵- الگو و ویژگیهای هیدرولیکی جریان در مخزنهای ته نشینی ۳۱
۲- ۵- ۱- تراکم جریان ۳۲
۲- ۵- ۲- اتصال کوتاه و ناحیه چرخشی ۳۴
۲ -۶- طراحی و شرایط ورودی ۳۶
۲ -۷- نتیجه گیری ۳۷
فصل ۳: روش انجام تحقیق ۳۸
۳ -۱- مقدمه ۳۹
۳ -۲- روشهای انجام تحقیق ۳۹
۳- ۲- ۱- آنالیز ابعادی ۳۹
۳ -۳- مدل عددی و معرفی نرمافزار Flow-۳D ۴۲
۳- ۳- ۱- دینامیک سیالات محاسباتی ۴۲
۳- ۳- ۲- معرفی نرمافزار شبیه ساز سه بعدی ۴۴
۳ -۴- مبانی معادلات حاکم بر جریان ۴۷
۳- ۴- ۱- معادلات ناویه – استوکس ۴۸
۳- ۴- ۲- معادلات متوسط گیری شده زمانی ناویه – استوکس ۴۹
۳- ۴- ۳- مدل آشفتگی ۵۰
۳ -۵- معادلات حاکم بر Flow-۳D ۵۱
۳- ۵- ۱- معادلات ناویه – استوکس در نرمافزار ۵۱
۳- ۵- ۲- خط اتصال جریان و سطوح آزاد ۵۳
۳- ۵- ۳- معادله پیوستگی ۵۴
۳- ۵- ۴- معادلات اندازه حرکت ۵۴
۳- ۵- ۵- مدلهای آشفتگی ۵۶
۳- ۵- ۶- شرایط مرزی و عملیاتی ۶۱
۳ -۶- دیواره‌های صلب ۶۲
۳ -۷- انتخاب روش (شبیه سازی با نرم افزار) ۶۴
۳ -۸- شرح و تفسیر روش تحقیق ۶۵
۳- ۸- ۱- شبیه سازی مدل ۶۵
۳- ۸- ۲- کنترل مدل فراخوانی شده با استفاده از گزینه FAVOR ۶۸
۳- ۸- ۳- تعریف مدل آشفتگی ۶۸
۳- ۸- ۴- تعداد مش بهینه ۶۹
۳- ۸- ۵- تحلیل نتایج ۶۹
۳- ۸- ۶- روند تحلیل نتایج ۷۲
۳ -۹- نتیجه‌گیری ۷۲
فصل ۴: ۷۴
نتایج و تفسیر آنها ۷۴
۴ -۱- مقدمه ۷۵
۴ -۲- اتلاف انرژی ۷۵
۴- ۲- ۱- صحت سنجی نتایج نرم افزار Flow-۳D ۷۵
۳-۴- بررسی نتایج سرعت متوسط از نرم افزار طبق ضوابط طراحی ۷۹
۴ -۴- محاسبه ناحیه گردابی در زمان ۸۴
۵-۴- بررسی بردارهای سرعت ۸۹
۴ -۶- نمودارهای مقایسه ای سرعت ۱۰۰
۴ -۷- نتیجه‌گیری ۱۰۷
فصل ۵: ۱۰۸
نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات ۱۰۸
۵ -۱- مقدمه ۱۰۹
۵ -۲- نتیجه‌گیری ۱۰۹
۵ -۳- پیشنهادات ۱۱۱
منابع
منابع ۱۱۳

تخمین غلظت جامدات معلق کل پساب خروجی تصفیه خانه های فاضلاب شهرکهای صنعتی با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی مطالعه موردی شهرک صنعتی چناران

چکیده

مدلسازی تصفیه خانه فاضلاب صنعتی به دلیل مشخصات ذاتی و غیرخطی اغلب فرایندهای مختلف تصفیه، دشوار است. به دلیل افزایش روز افزون نگرانی ها در مورد اثرات زیست محیطی تصفیه خانه ها با توجه به ضعف بهره برداری، نوسانات متغیرهای فرایندی و مشکلات آنالیزورهای برخط، الگوریتم های توسعه یافته کنترل فرایند با استفاده از روش های هوش مصنوعی مانند شبکه های عصبی مصنوعی توجه زیادی را به خود جلب کرده است. هدف از انجام پایان نامه حاضر، تخمین غلظت جامدات معلق کل پساب خروجی (TSS) بر اساس داده های زمانی در دسترس در تصفیه خانه فاضلاب شهرک صنعتی چناران با استفاده از دو نوع شبکه عصبی مصنوعی می باشد. آمار مورد استفاده در این پژوهش، داده های ثبت شده توسط واحد کنترل و بهره برداری تصفیه خانه در طی سال های 1391، 1392 و1393 را شامل می شود. در نهایت با توجه به معیارهای سنجش خطا و نکوئی برازش، بهترین مدل انتخاب گردید. بهترین مدل شبکه عصبی پرسپترون با الگوریتم آموزشی لونبرگ-مارکواد، ساختار (1-24-9)، با ضریب مجذور همبستگی 0.912=R2 و مقادیر0.069=MAE= 0.052،RMSE= و 0.322 =MAPEدر مرحله آزمون و نتایج مناسب برای داده-های آموزشی، در تخمین TSSپساب خروجی از کارایی و دقت مناسب برخوردار بود.

فصل اول: مقدمه، اهداف و کلیات 1
1-1 بیان مسئله 2
1-2 ضرورت پژوهش 2
1-3 تشریح مسئله 3
1-4 ساختار پایان نامه 4
فصل دوم: مروری بر پژوهشهای انجام شده 5
2-1 مقدمه 6
2-2 مروری بر مطالعات انجام شده داخلی 7
2-3 مروری بر مطالعات انجام شده خارجی 8
فصل سوم: مواد و روشها 14
3-1 مقدمه: 15
3-2 توصیف محل طرح 15
3-3 تصفیه فاضلاب صنعتی 17
3-3-1 دبی فاضلابQ 18
3-3 -2 PH 18
3-3 -3 غلظت اکسیژن خواهی شیمیایی COD 19
3-3 -4 جامدات معلق کل TSS 19
3-3 -5 دما T 20
3-3 -6 اکسیژن محلول DO 20
3-3 -7 غلظت جامدات معلق مایع مخلوط MLSS 21
3-3 -8 غلظت جامدات معلق فرار مایع مخلوط MLVSS 21
3-3 -9 شاخص حجمی لجن SVI 21
3-4 شبکه های عصبی مصنوعی 22
3-4-1 تاریخچه پیدایش شبکه های عصبی مصنوعی 22
3-4-2 ساختار عصبی نورونهای بیولوژیکی مغز انسان 23
3-4-3 یادگیری در سیستمهای بیولوژیک 26
3-4-4 مدل شبکه عصبی مصنوعی 26
3-4-5 ساختار توپولوژیک شبکه های عصبی مصنوعی 31
3-4-6 روشهای یادگیری شبکه های عصبی مصنوعی 37
3-4-7 الگوریتمهای یادگیری شبکه های عصبی مصنوعی 39
3-5 مدلسازی با شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه 39
3-5-1 کنترل کیفیت آمار 40
3-5-2 تعیین ضریب همبستگی 41
3-5-3 تقسیمبندی داده ها 42
3-5-4 نرمالسازی داده ها 42
3-5-5 تعیین ورودی های مدل 43
3-5-6 آمایش شبکه 43
3-5-7 آموزش شبکه 44
3-5-8 انتخاب معیار عملکرد 44
3-5-9 تحلیل حساسیت 46
3-6 آشنایی با مدلسازی شبکه عصبی مصنوعی با نرم افزارMATLAB 47
فصل چهارم: نتیجه گیری و پیشنهادات 48
4-1 مقدمه 49
4-2 پیش پردازش داده ها 50
4-2-1 حذف مقادیر دورافتاده 50
4-2-2 تحلیل آماری 50
4-2-3 آماره های توصیفی داده ها 50
4-2-4 تعیین ضرایب همبستگی 51
4-3 مدل اول شبکه عصبی برای تخمین TSS پساب خروجی 52
4-4 انتخاب بهترین مدل شبکه عصبی پرسپترون چندلایه 60
4-5 مدل دوم شبکه عصبی برای تخمین TSS پساب خروجی 60
4-5-1 بررسی عملکرد مدل RBF در تخمین TSS 61
4-6 مقایسه نتایج عملکرد شبکه های MLP وRBF 62
4-7 تحلیل حساسیت بهترین مدل منتخب 62
4-8 نتیجه گیری کلی 64
4-9 پیشنهادات 65

جداسازی و شناسایی مولکولی باکتری های حذف کننده فلزات سنگین مس و روی از پساب صنعتی، خانگی و حوضچه های هوازی و بی هوازی تصفیه خانه های فاضلاب شهرهای مهاباد و ارومیه

چکیده

میکروارگانیسمها با دارا بودن مسیرهای متابولیکی ویژه قادرند فلزات سنگین و مواد رادیواکتیو را جذب و در خود ذخیره نمایند حذف فلزات سنگین و مواد مضر از فاضلاب توسط تکنولوژیهای وابسته به میکروبها می تواند از نظر اقتصادی و زیست محیطی یک شیوه ارزشمند باشد هدف از مطالعه حاضر جداسازی و شناسایی مولکولی باکتریهای حذف کننده فلز مس و روی از سیستم تصفیه خانه شهری و صنعتی ارومیه و مهاباد می باشد برای این منظور از اول بهمن ماه 1394 تا آخر شهریور ماه 1395 مقدار یک لیتر نمونه به صورت هفتگی از پساب تصفیه خانه ها در شرایط استریل تهیه و در اسرع وقت به آزمایشگاه میکروبیولوژی پژوهشکده مطالعات دریاچه ارومیه منتقل شد ابتدا نمونه آب به طور جداگانه در محیط مایع حاوی سولفات مس و نیترات روی در شرایط هوازی و دمای 37 درجه سانتی گراد به مدت 24 تا 48 ساعت کشت داده شد سپس شناسایی کلنی های جدا شده با روش های معمول باکتری شناسی نظیر رنگ آمیزی گرم و آزمون های بیوشیمیایی انجام گرفت سپس حداقل غلظت مهاری و حداقل غلظت کشندگی جدایه ها در برابر فلزات مس و روی با روش میکروبراث دایلوشن تست تعیین گردید در نهایت شناسایی مولکولی جدایه ها با روش الکتروفورز شیب غلظتی دناتوره انجام و جهت تعیین توالی به شرکت سیناکلون ارسال شدند نتایج نشان داد که در مجموع 12 کلنی از پساب صنعتی و خانگی جداسازی و دو باکتری اشریشیا کلی و کلبسیلا پنمونیه به کمک روشهای مولکولی و تعیین توالی تشخیص داده شد کمترین غلظت عنصر مس که سبب مهار رشد اشریشیا کلی و کلبسیلا پنمونیه گردید 0/1 گرم در میلی لیتر بود همچنین کمترین غلظت فلز روی که اشریشیا کلی و کلبسیلا پنمونیه را مهار نمود به ترتیب 0/625و 0/125گرم در میلی لیتر بود بر اساس این نتایج می توان نتیجه گرفت که در پساب تصفیه خانه صنعتی و شهری ارومیه و مهاباد باکتریهای جذب کننده مس و روی وجود دارد شرایط بهینه برای رشد اشریشیا کلی دمای 37-39 درجه سانتی گراد و 8 – 5/ 4= pH و برای رشد باکتری کلبسیلا پنمونیه دمای 37-35 درجه سانتی گراد و 2/7 pH=است این باکتریها مقاومت بالایی در برابر فلزات سنگین داشته و پس از انجام آزمون های تکمیلی می توانند به طور تجاری برای جذب فلزات مس و روی بکار روندواژه های کلیدی: ارومیه، باکتری، پساب ، روی، حذف زیستی، مس، مهاباد

فصل اول: مقدمه و کلیات 1
1-1- فلزات سنگین و محیط زیست 2
1-2- فرضیه ها 7
1-3- اهداف 8
فصل دوم:مروری بر منابع 9
2-1- تعریف فاضلاب 10
2-2- انواع فاضلاب 10
2-2-1- فاضلاب صنعتی 10
2-2-2- فاضلاب خانگی 11
2-2-3- فاضلاب سطحی 11
2-3- اهمیت استفاده مجدد از فاضلاب 11
2-3-1-کاهش فشار بر منابع آبی 11
2-3-2-کاهش هزینه آب و کودکشاورزی 12
2-3-3- افزایش حاصلخیزی خاک 12
2-4- منابع آلایند‌ه ی محیط زیست در ارتباط با فلزات سنگین 13
2-5- آسیب‌های زیست محیطی ناشی از فلزات سنگین در خاک‌های کشاورزی 13
2-6- آلودگی آبها با فلزات سنگین 15
2-7- تاثیرات فلزات سنگین بر سلامت انسان 15
2-7-1- آرسنیک 18
2-7-2- کادمیوم 18
2-7-3- سرب 18
الف: روی 19
ب: جیوه 19
ج: کروم 20
د: مس 20
2-8- تکنولوژی‌های متداول برای حذف فلزات سنگین 21
2-8-1- پدیده تعویض یونی (تبادل یون) در حذف و بازیافت فلزات سنگین 22
2-8-1-1- مزایای استفاده از فرآیند تبادل یون 23
2-8-1-2- محدودیت‌های استفاده از فرآیند تبادل یون 24
2-8-1-3- مطالعات انجام شده در سطح جهان در خصوص حذف فلزات سنگین به روش تبادل یونی 24
2-8-1-4- روش تبادل یون برای بازیابی و حذف فلزات سنگین مس و روی از فاضلاب‌های صنعتی 26
2-8-2- حذف فلزات سنگین با استفاده از فرآیند انعقاد و لخته سازی الکتریکی 27
2-8-2-1- قابلیت‌های سیستم انعقاد و لخته سازی الکتریکی 28
2-8-3- کاربرد فرآیند PACT در حذف فلزات سنگین از فاضلابهای صنعتی 28
2-8-3-1- مطالعات انجام شده در خصوص حذف فلزات سنگین به روش PACT 29
2-8-4- بررسی‌عملکرد‌راکتورهای ناپیوسته با عملیات متوالی‌در تصفیه‌ ‌فاضلاب ‌صنعتی حاوی فلزات سنگین 30
2-8-4-1- مطالعات انجام شده در خصوص حذف فلزات سنگین به روشSBR 31
2-8-5- شناورسازی 32
2-8-6- رسوب دهی شیمیایی 33
2-8-7- جذب سطحی 33
2-8-8- جاذب های زیستی 33
2-8-9- جذب به وسیله پوکه معدنی طبیعی 34
2-8-10- حذف فلزات سنگین به وسیله قارچ 34
2-9- روش‌های بیولوژیکی حذف فلزات سنگین از پساب 34
2-9-1- مطالعات انجام شده در خصوص حذف فلزات سنگین با استفاده از روشهای بیولوژیکی 36
2-10- پیش تصفیه‌ی بیوجاذب 41
2-10-1- مطالعات انجام شده در خصوص حذف فلزات سنگین به روش پیش تصفیه بیوجاذب 42
2-11- استفاده از جلبک ها جهت حذف فلزات سنگین 43
2-12- حذف فلزات سنگین از محیطهای آبی با استفاده از فناوری زیست پالایی 45
فصل سوم: مواد و روش‌ها 48
3-1- نمونه برداری و کشت اولیه 49
3-1-1- کشت اولیه نمونه‌ها 49
3-1-2- خالص سازی کلنی‌های رشد یافته 50
3-1-3-رنگ آمیزی گرم 51
3-2- تست های بیوشیمیایی 52
3-2-1- تست اکسیداز 52
3-2-2- تست کاتالاز 53
3-2-3- تست اندول 54
الف: تست حرکت 54
ب: تست تولید گاز SH2 (تولید گوگرد) 55
ج: تست احیای نیترات 56
د: تست ذوب ژلاتین 57
3-3- تعیین حداقل غلظت مهارکننده رشد باکتری (MIC) 58
3-4- استخراج DNA با روش جوشاندن 60
3-5- PCR اولیه جهت انجام DGGE 60
3-5-1- اصول و مبانیPCR (Polymerase Chain Reaction) 60
3-5-2- آماده سازی پرایمرها 62
3-5-3- مواد و برنامه مورد نیاز جهت انجام PCR 62
3-6- الکتروفورز محصول PCR 64
3-6-1- نحوه تهیه محلول TBE نیم درصد 64
3-6-2- آماده سازی ژل آگارز 64
3-6-3- الکتروفورز 64
3-7- عکس‌برداری از ژل 65
3-8- آماده سازی محلول های مورد نیاز DGGE 66
3-8-1- محلول پرو سولفات آمونیوم (20% APS) 66
3-8-2- محلول پلی آکریل آمید 30 درصد 66
3-9- محلول بافر TAE ( تریس استات – EDTA ) 66
3-10- قرار گرفتن ژل الکتروفورز در داخل قالب 67
3-11- تهیه و اضافه کردن Stacking gel 68
3-12- تزریق نمونه ها در داخل ژل 68
3-13- رنگ آمیزی و عکس برداری از ژل 69
3-14- استخراج رشته DNA از ژل پلی آکریل آمید 69
3-15- انجام PCR نهایی 70
3-16- ویژگی های تکنیک DGGE 71
فصل چهارم: نتایج 73
4-1- نتایج مربوط به جداسازی و شناسایی اولیه نمونه‌ها 74
4-2- نتایج تعیین حداقل غلظت مهارکننده رشد 76
4-3- نتایج مربوط به تائید جدایه‌ها به کمکPCR 77
4-4- نتایج آزمون DGGE 78
الف: نتایج تعیین توالی جدایه‌ها 79
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری 82
5-1- بحث و نتیجه گیری 83
5-2- نتیجه گیری کلی 88
5-3- پیشنهادات 89
منابع 90

————————————————————————————————————————————–

برای دریافت فایل بر روی لینک زیر کلیک نمایید.

تومان49,000 تومان39,000افزودن به سبد خرید

————————————————————————————————————————————–