کاربرد سامانه ضدعفونی اقماری و بهینه سازی آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک(مطالعه موردی : شبکه آبرسانی شهر نیشابور)

در روش ضد عفونی متداول اطمینان از داشتن غلظت های مجاز کلر در مسیر شبکه آبرسانی امکان پذیر نمی باشد. به همین دلیل در سال های اخیر، استفاده از روش ضد عفونی اقماری به منظور تأمین غلظت های یکنواخت و مجاز باقیمانده کلر در شبکه های آبرسانی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. تحقیق حاضر در راستای بهینه سازی روش ضد عفونی اقماری جهت دستیابی به : 1) تأمین کلر باقیمانده در کل شبکه آبرسانی(در محدوده مجاز استاندارد)، 2) به حداقل رساندن نوسانات غلظت در مسیر شبکه و 3) کاهش کل میزان مصرف روزانه کلر، انجام گرفته است. به همین منظور بخشی از شبکه آبرسانی شهر نیشابور به عنوان پایلوت مطالعاتی انتخاب و با استفاده از مدل epanet به لحاظ هیدرولیکی و کیفی شبیه سازی گردید. سپس با استفاده از مدل الگوریتم ژنتیک، جایگاه های تزریق کلر و نیز میزان تزریق ساعتی این ماده برای شبکه مذکور، بهینه سازی شد. در این ارتباط شش سناریوی مختلف بر اساس تعدّد جایگاه های تزریق مورد بررسی قرار گرفت و نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از کاربرد روش سنتی مقایسه گردیدند. نتایج دلالت بر این داشت که با افزایش تعداد جایگاه ها، میزان مصرف کلر کاهش می یابد. به طوریکه با داشتن پنج جایگاه تزریق در گره های مناسب شبکه، می توان کل مصرف روزانه کلر و نیز دامنه نوسانات غلظت کلر در شبکه را به ترتیب از 306 کیلوگرم در روز و دامنه تغییرات 46/0تا4 میلی گرم در لیتر، به 176 کیلوگرم در روز و دامنه تغییرات 4/0 تا 3 میلی گرم در لیتر کاهش داد. همچنین با اعمال کلرزنی در پنج جایگاه تزریق، نرخ تزریق در ساعت حد اکثر مصرف، تا حد 62 درصد کاهش می یابد. تحلیل اقتصادی کوتاه مدت (یکساله) سناریو های مختلف نیز نشان داد که سامانه ضد عفونی اقماری حتی در شرایط غیر بهینه (دو جایگاه تزریق)، کاهشی معادل 25 درصد را در کل هزینه های سالانه نسبت به روش سنتی در بر داشت. این کاهش در شرایط بهینه (پنج جایگاه ترزیق) به رقمی معادل 28 درصد رسید.