نام پژوهشگر: امیر تایبی

جذب بیولوژیکی فلز کروم با استفاده از لجن دفعی فاضلاب های بهداشتی از محلول های آبی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده عمران 1389
  فرزانه محمدی   امیر تایبی

کاهش غلظت کروم شش ظرفیتی در منابع آب به دلیل غیر قابل تجزیه بودن و زیست تجمع پذیری آن امری ضروری است. روش های تصفیه ی متعددی مانند ترسیب شیمیایی، تبادل یونی، فیلتراسیون غشایی، الکترولیز، شناورسازی، اسمز معکوس و جذب برای تصفیه ی آب های آلوده به کروم مورد استفاده قرار می گیرد؛ که انتخاب بهترین گزینه به غلظت فلز در آب و هزینه های تصفیه بستگی دارد.استفاده از جاذب ها ، به دلایل اقتصادی و سهولت در بهره برداری، یکی از گزینه های مناسب برای کاهش فلزات سنگین آب است. در سال های اخیر توجه زیادی به روش های بیولوژیکی شده است. سه مزیت کلی برای روش های بیولوژیکی وجود دارد؛ اول، تصفیه ی بیولوژیکی می تواند در محل آلوده به صورت در جا انجام شود؛ دوم، روش های بیولوژیکی برای محیط زیست بی خطر بوده و آلاینده های ثانویه ایجاد نمی کنند؛ سوم، از نظر اقتصادی به صرفه هستند. جذب بیولوژیکی یا زیست جذب یکی از روش های موثر و ارزان قیمت است که اخیراً برای حذف فلزات از فاضلاب ها مورد توجه قرار گرفته است. زیست جذب به معنای جذب مواد سمی با استفاده از مواد بیولوژیکی مرده یا غیر فعال می باشد که در این روش مواد سمی جذب دیواره ی سلولی می شوند. در فرآیند جذب بیولوژیکی یک اتصال فیزیکی-شیمیایی بین فلز و گروه های عاملی موجود در لجن دفعی ایجاد می شود که این اتصال بر پایه ی جذب سطحی (جذب فیزیکی و جذب شیمیایی) و تعویض یون می باشد. در این میان زیست جرم خشک شده حاصل از لجن دفعی یک جاذب بیولوژیکی بسیار موثر است که با ایجاد پیوندهای فیزیکی- شیمیایی بین گروه های عاملی موجود بر روی سطح آن با فلزات، می تواند توانایی بالایی در حذف فلزات داشته باشد. در این مطالعه، جذب فلز کروم شش ظرفیتی با استفاده از زیست جرم خشک شده حاصل از لجن دفعی مورد بررسی قرار گرفت. پیش تصفیه لجن دفعی شامل خشک سازی، خرد سازی و دانه بندی بوده است. همچنین تاثیر عوامل مختلف بر جذب، از جمله غلظت اولیه ( در محدوده 5 تا 100 میلی گرم بر لیتر )، دز جاذب (در محدوده 2 تا 10 گرم بر لیتر )، ph (در محدوده 2 تا 8)، زمان اختلاط (در محدوده 5 تا 480 دقیقه ) و سرعت اختلاط (در محدوده 50 تا 200 دور بر دقیقه ) مطالعه شد. بر اساس نتایج به دست آمده شرایط بهینه برای جذب کروم توسط جاذب مورد نظر، ph معادل 2، زمان تماس 120 دقیقه و میزان اختلاط 200 دور بر دقیقه می باشد و کارایی حذف کروم برای این جاذب بیش از 96% به دست آمد. ایزوترم جذب با مدل فرندلیچ و لانگمایر تطابق داشته و حداکثر ظرفیت جذب کروم توسط جاذب در شرایط بهینه تعیین شده در آزمایشگاه 69/41 میلی گرم کروم بر گرم جاذب برآورد شد. با توجه به نتایج به دست آمده از آنالیز واریانس، تمام عوامل مورد مطالعه در کارایی حذف کروم معنا دار هستند. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، می توان چنین اظهار داشت که زیست جرم خشک شده حاصل از لجن دفعی مورد استفاده در این تحقیق قادر به حذف کروم از محیط های آبی می باشد و می تواند به عنوان گزینه ای کارآمد و به صرفه، به جای جاذب های متداول مثل کربن فعال، در تصفیه ی فاضلاب های آلوده به کروم مورد استفاده قرار گیرد.

ارزیابی کارایی نشاسته به عنوان منعقدکننده همراه بنتونیت به عنوان کمک منعقدکننده در تصفیه آب
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1390
  وحید احسان پور   امیر تایبی

حذف کدورت نه تنها از جهت تولید آب زلال دارای اهمیت است، بلکه با حذف میکروارگانیسم های متصل به این ذرات باعث از بین رفتن بسیاری از پاتوژن ها می شود. در صنایع تصفیه آب و فاضلاب، انعقاد یکی از پرکاربرد ترین روش ها برای حذف ذرات معلق و کلوئیدی است و تا کنون منعقدکننده های مختلفی برای این منظور تولید شده و مورد استفاده قرار گرفته اند که از آن جمله می توان به منعقدکننده های معدنی و منعقدکننده های پلیمری اشاره نمود. این نوع منعقد کننده ها به سبب تولید زیاد و کارکرد آسان در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گرفته اند، اما با توجه به هزینه بالای واردات این مواد و آشکار شدن مشکلات بالقوه ناشی از استفاده این منعقد کننده ها برروی سلامتی انسان، تلاش های بسیاری به منظور جایگزینی این مواد با مواد طبیعی انجام گرفته است.به دلیل وجود فلزات مضر از جمله آلومینیوم و ناخالصی هایی همچون منومرهای آلوده و فلزات سنگین در این نوع منعقد کننده ها، اخیرا استفاده از مواد آلی طبیعی مورد توجه قرار گرفته است. هدف اصلی این تحقیق مطالعه عملکرد نشاسته به عنوان منعقد کننده همراه با بنتونیت به عنوان کمک منعقد کننده در حذف کدورت آب بود. در این مطالعه از سه نوع نشاسته آزمایشگاهی و صنعتی درجه 1 و درجه 2 و دو نوع کدورت طبیعی رودخانه زاینده رود و کدورت مصنوعی (کائولین) استفاده شد. به منظور بهینه سازی و بررسی عوامل مختلف بر روی فرایند انعقاد، چهار عامل ph، غلظت منعقد کننده، غلظت کمک منعقد کننده و کدورت اولیه در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفتند. به جهت بررسی سهم هر یک از عوامل مذکور از روش طراحی آزمایش های فاکتوریل کامل استفاده شد و با استفاده از این روش شرایط بهینه برای حدف کدورت تعیین شد. نتایج کلی بدست آمده از آزمایش ها نشان داد که در شرایط بهینه، کارایی حذف کدورت مصنوعی به کمک نشاسته و بنتونیت بیش از 84%، می باشد. همچنین آنالیز واریانس نشان داد که تمامی پارامترهای مورد مطالعه، در حذف کدورت معنادارند. با توجه به آنالیز واریانس نمونه ها مشاهده شد که درصد مشارکت خطا در تمامی آزمایش ها 13% است. بررسی اثرات متقابل پارامترها نشان داد که در این نمونه اثر متقابل ph در کدورت اولیه بیش ترین اهمیت را داراست. مطالعات نشان داد که از بین چهار مکانیزم موجود در فرآیند انعقاد، احتمالاً تنها دو مکانیسمِ ایجاد پل شیمیاییِ بین ذرات و مکانیسم جاروب کردن در فرآیند انعقاد توسط نشاسته و بنتونیت موثرند. آزمایش جار در دماهای مختلف نشان داد که راندمان حذف توسط نشاسته و بنتونیت وابسته به دمای آب خام می-باشد.همچنین آزمایشات نشان داد که در انعقاد توسط نشاسته و بنتونیت فرایندهای لخته سازی و ته نشینی در زمان بلندتری نسبت به منعقد کننده های متعارف تکمیل می گردد. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، می توان چنین اظهار داشت کهنشاسته و بنتونیت قادر به حذف و یا کاهش غلظت ذرات کلوئیدی از محیط های آبی می باشد و می تواند به عنوان گزینه ای ارزان، به جای منعقد کننده های متداول در تصفیه مقدماتی فاضلاب مورد استفاده قرار گیرد.

بررسی تأثیر مورینگا پرگرینا بر کاهش کلیفرم فاضلاب بهداشتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی عمران 1391
  مجید نیستانی   امیر تایبی

فاضلاب زمینه انتشار گسترده این‏گونه آلاینده‏ها در طبیعت از بین می رود. در صنایع تصفیه آب و فاضلاب، گندزدایی یکی از مراحل مهم در تصفیه پیشرفته است و تاکنون روش‏های مختلفی برای این منظور مورد استفاده قرار گرفته اند که از آن جمله استفاده از گندزداهای شیمیایی اشاره نمود. این نوع گندزداها به سبب تولید زیاد و کارکرد آسان در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گرفته اند، اما با توجه به هزینه بالای استفاده از این ترکیبات و آشکار شدن مشکلات بالقوه ناشی از تولید محصولات جانبی ناخواسته بر روی سلامتی انسان، تلاش های بسیاری به منظور حل این مشکلات انجام گرفته است. این تلاش ها را می توان به دو دسته طبقه‏بندی کرد. دسته اول شامل تلاش هایی است که در جهت کاهش اثرات ناشی از استفاده از ترکیبات شیمیایی انجام می شود. در این تفکر ضمن تأکید بر استفاده از ترکیبات شیمیایی، راه حل هایی جدیدی برای کاهش اثرات ارائه می شود. دسته دوم هم شامل تلاش هایی در زمینه جایگزینی این ترکیبات با مواد طبیعی است. هدف اصلی این تحقیق مطالعه عملکرد دانه مورینگا پرگرینا به عنوان گندزدا در حذف کلیفرم در فاضلاب بود. به منظور بهینه سازی و بررسی عوامل مختلف بر روی فرآیند کاهش کلیفرم، چهار عامل ph، مقدار کلیفرم اولیه فاضلاب، مقدار مورینگا پرگرینا و سرعت اختلاط در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفتند. جهت بررسی سهم هر یک از عوامل مذکور از روش طراحی پاسخ سطح استفاده شد. نتایج کلی بدست آمده از آزمایش ها نشان داد که کارایی حذف کلیفرم به کمک دانه مورینگا پرگرینا بیش از 999/99 درصد می باشد. همچنین آنالیز واریانس نشان داد که عامل ph، مقدار مورینگا پرگرینا و سرعت اختلاط اثرات معنی‏داری از خود نشان ندادند. تنها عامل موثر بر فرآیند کاهش کلیفرم، مقدار کلیفرم اولیه بود. نتایج، بیانگر افزایش راندمان حذف کلیفرم با افزایش مقدار کلیفرم اولیه بود و همچنین نشان داد که راندمان حذف کلیفرم به شدت به کلیفرم اولیه وابسته است. با توجه به محدوده بسیار وسیع در برآورد کلیفرم اولیه در فاضلاب خام، راندمان حذف هم محدوده بسیار وسیعی داشت. این محدوده از راندمان 7% در کلیفرم اولیه با سطح کم تا راندمان 99998/99 % در کلیفرم اولیه با سطح بالا در تغییر بود. بررسی اثرات متقابل پارامترها هم نشان داد که هیچ کدام از عوامل بر روی یکدیگر تأثیر ندارند. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، می توان چنین اظهار داشت که دانه گیاه مورینگا پرگرینا به خوبی قادر به حذف کلیفرم از فاضلاب می باشد و می تواند به عنوان گزینه ای طبیعی با قابلیت عدم ایجاد محصولات جانبی ناخواسته و زیست تجزیه پذیردر تصفیه فاضلاب استفاده شود.

بررسی عملکرد مدل asm در پیش بینی تصفیه فاضلاب صنایع لبنی به روش sbr
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده عمران و محیط زیست 1391
  محمدرضا خاکسار   امیر تایبی

بر اساس آمار سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد، در سال 2009 تولید شیر خام جهان به ششصد و نود و پنج میلیون تن در سال رسیده است که بر اساس این گزارش سهم ایران، با رشد سالانه 5 درصد، 5/9 میلیون تن در سال 2009، معادل 2/1 درصد تولید جهانی شیر بوده است. بر اساس آمار سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد، در سال 2009 تولید شیر خام جهان به ششصد و نود و پنج میلیون تن در سال رسیده است که بر اساس این گزارش سهم ایران، با رشد سالانه 5 درصد، 5/9 میلیون تن در سال 2009، معادل 2/1 درصد تولید جهانی شیر بوده است. فاضلاب صنایع شیر جزء فاضلاب های با بار آلی بالا طبقه بندی می شود و این بار آلی بسته به تغییر فصل و نوع محصول متغیر است. با توجه به وجود بار آلی بالا و زیست تجزیه پذیر بودن فاضلاب صنایع لبنی، وجود یک سیستم تصفیه بیولوژیکی در تاسیسات تصفیه خانه این صنایع ضروری می باشد. یکی از سیستم هایی که برای انجام تصفیه بیولوژیکی کاربرد دارد، فرآیند راکتور ناپیوسته متوالی (sbr) است. در فرآیند sbr، تصفیه بیولوژیکی با توالی زمانی انجام می پذیرد. بدین معنا که نخست مخزن راکتور از فاضلاب پر شده، سپس اختلاط و هوادهی انجام گردیده و در پایان پس از ته نشینی پساب تصفیه شده ازآن تخلیه می گردد. امروزه به دلیل شرایط سخت-گیرانه در مورد شاخص های کیفی پساب خروجی از تصفیه خانه های فاضلاب، نیاز روز افزون به طراحی دقیق تر و بهینه سازی تصفیه خانه های موجود احساس می شود. مدلسازی می تواند در بهینه سازی و بهبود عملکرد تصفیه خانه های موجود کمک کرده و ابزاری سودمند برای طراحی هرچه دقیق تر تصفیه خانه های جدید باشد. به منظور مدلسازی واکنش های بیوشیمیایی مربوط به تصفیه هوازی در فرآیند sbr هنوز هیچ مدل رسمی منتشر نشده است. مدل asm مربوط به مدلسازی واکنش های بیولوژیکی موجود در سامانه لجن فعال می باشد ولی بر اساس پژوهش های انجام شده می توان آن را برای مدلسازی واکنش های بیوشیمیایی رخ داده در فرآیند sbr اصلاح نمود. به همین دلیل در این پایان نامه با استفاده از پژوهش های انجام شده، مدل asm را به منظور مدلسازی تصفیه در راکتورsbr اصلاح شد. برای صحت سنجی مدل اصلاحی، یک راکتور sbrآزمایشگاهی ساخته شد. راکتور استوانه ای شکل، دارای 50 سانتی متر ارتفاع و 20 سانتی متر قطر بود و با استفاده از میکروارگانیسم های یکی از حوضچه های هوادهی مربوط به سامانه لجن فعال تصفیه خانه کارخانه پگاه اصفهان بذر دهی شد. راکتور آزمایشگاهی با حجم چهار لیتر، زمان ماند سلولی (srt) 5 روز، غلظت جامدات معلق (mlss) mg/l 1250، شاخص حجمی لجن (svi) mg/l 100 بهره برداری می گردید. فاضلاب ورودی از نوع فاضلاب مصنوعی لبنی بود. فاضلاب مصنوعی لبنی از حل کردن شیر خشک صنعتی در آب مقطر ساخته می شد. مدل-های بیوشیمیایی مجموعه ای از عبارات ریاضی مربوط به فرآیندهای مورد هدف مدل و ضرایب استوکیومتری مربوط به این فرآیندهاست و برای استفاده از این گونه مدل ها به یک بستر نرم افزاری نیاز می باشد در این پایان نامه از نرم افزار aquasim به عنوان بستر نرم افزاری بهره گرفته شد. به منظور صحت سنجی توانایی مدل در پیش بینی تصفیه فاضلاب مورد نظر نخست باید مدل کالیبره شود. در این پایان نامه به کمک آزمایش تنفس سنجی و نرم افزار aquasim مدل کالیبره شد. با استفاده از مدل کالیبره شده تغییرات cod کل در راکتور آزمایشگاهی مدلسازی گردید. تغییرات cod کل در راکتور آزمایشگاهی به صورت آزمایشگاهی نیز اندازه گیری شد. سپس میان نتایج مدل و نتایج تصفیه در راکتور آزمایشگاهی با استفاده از ضریب همبستگی مقایسه انجام گرفت و ضریب همبستگی میان مدل اصلاح شده و نتایج آزمایشگاهی برابر با r=0.968 بدست آمد. کلمات کلیدی: راکتور ناپیوسته متوالی، مدلسازی، تصفیه بیولوژیکی، تصفیه هوازی، آزمایش تنفس سنجی

تصفیه فنتون محور فاضلاب حاوی ترکیبات نفتی با استفاده از ضایعات آهن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی عمران 1391
  علی صابر   هستی هاشمی نژاد

پساب صنایع نفت و پتروشیمی به علت گستردگی از عمده ترین آلاینده های محیط زیست می باشد و منابع آبی هستند که به دلیل ماهیت خطرناک خود و همواره مشکلاتی را برای محیط زیست به همراه دارند و وجود آن ها در منابع آبی، موجب بر هم زدن تعادل اکوسیستم می شود. امروزه به دلیل حجم بالای تخلیه ی فاضلاب های حاوی ترکیبات نفتی به منابع آب های طبیعی و همچنین وضع قوانین سخت گیرا نه تر توسط دولت ها و سازمان های محیط زیست، تصفیه موثر این گونه پساب ها امری ضروری به نظر می رسد. به طور معمول، مراحل تصفیه برای این گونه پسابها در پالایشگاه ها شامل دو بخش کلی است. بخش اول شامل جداسازی مواد نفتی نامحلول از پساب، و بخش دوم تصفیه پیشرفته تر و رساندن آلاینده ها به سطح مجاز مطابق استانداردهای تخلیه فاضلاب است. هنگامی که فاضلاب حاوی مقادیر زیادی مواد سمی و دیر تجزیه پذیر باشد، عدم کارایی موثر روش های مرسوم در این گونه موارد، لزوم استفاده از تکنولوژی های پیشرفته تری را ایجاب می نماید. یکی از روش های موثر تصفیه فاضلاب که در طی سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته است استفاده از فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته است. در میان روش های مختلف اکسیداسیون پیشرفته فرایندهای فنتون محور یکی از موثرترین روش ها در جهت تجزیه مواد آلی ارزیابی شده است. در سال های گذشته مطالعات متعددی با استفاده از فرآیندهای فنتون محور در مورد تصفیه پذیری انواع پساب ها انجام شده ولی بیشتر تحقیقات انجام شده مورد فاضلابهای آلوده به ترکیبات نفتی محدود به بررسی فاضلاب های ساختگی یا مطالعه یک نوع آلاینده خاص می باشد. هدف اصلی این تحقیق مطالعه عملکرد فرایندهای فنتون و فتوفنتون با استفاده از ضایعات آهن در حذف cod از فاضلاب حاوی ترکیبات نفتی بود. به منظور بررسی و بهینه سازی فرایندهای فنتون و فتوفنتون در کاهش میزان cod فاضلاب، سه متغیر نسبت جرمی cod اولیه به پر اکسید هیدروژن، نسبت جرمی پر اکسید هیدروژن به آهن مصرفی و ph به عنوان فاکتورهای موثر در فرایند و میزان کاهش cod به عنوان پاسخ آزمایش ها در نظر گرفته شد. در این مرحله زمان انجام فرایند در همه آزمایش ها 90 دقیقه در نظر گرفته شد. کلیه آزمایشها در حالت ناپیوسته انجام گرفت و جهت بررسی عوامل مذکور از روش طراحی پاسخ سطح استفاده شد. در مرحله بعد، پس از تشخیص شرایط بهینه انجام فرایندها، اثر فاکتور زمان در انجام فرایندها در حالت بهینه مورد بررسی قرار گرفت و بر اساس آن سینتیک انجام واکنش ها تعیین شد. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که همه پارامترهای مورد مطالعه اثر معنی داری در کاهش cod دارا میباشند. با اعمال شرایط بهینه بر فرایندهای فنتون و فتوفنتون به ترتیب حذف 6/83 و 3/91 درصد از cod انجام پذیرفت. نتایج آزمایشگاهی بیانگر سرعت بیشتر عمل تصفیه و همچنین نیاز کمتر به استفاده از به پودر ضایعات آهن و پر اکسید هیدروژن در فرایند فتوفنتون نسبت به فرایند فنتون بود. با بررسی سینتیک انجام واکنشها مشخص شد که هر دو فرایند فنتون و فتوفنتون از مدل مرتبه دوم پیروی میکنند. عنوان نتیجه کلی تحقیق می توان چنین اظهار داشت که فرایندهای فنتون و فتوفنتون به خوبی قادر حذف یا کاهش cod می باشند و همچنین ضایعات میتوان به عنوان جانشین مناسبی برای نمکهای آهن در انجام فرایندها استفاده نمود.

بررسی حذف فلزات سنگین شیرابه مواد زائد جامد شهری با استفاده از نانو ذرات اکسید آهن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده عمران و محیط زیست 1392
  سید حامد رضوان   هستی هاشمی نژاد

قرار گرفتن در معرض فلزات ستگین خطرات بالقوه ای برای انسان دارد، و به دلیل مجاورت لندفیل ها به منابع آب زیرزمینی و اکوسیستم گیاهی تصفیه شیرابه ضروری می باشد. معمول ترین روش برای حذف فلزات سنگین استفاده از روش جذب است. در میان جاذب های در دسترس، nmosها یا همان اکسید فلزات در اندازه نانو به عنوان جاذب فلزات سنگین شناخته می شوند که شامل اکسید آهن، اکسید منگنز، اکسید آلومینیم، اکسید تیتانیوم و اکسید سریوم است که سطح ویژه بالا و تمایل شدیدی برای جذب فلزات سنگین در محلول های آبی دارند. دراین میان، nmosهای مغناطیسی مانند نانو ذرات اکسید آهن از موقعیت به سزایی برخوردار هستند و اهمیت بالایی دارند، به این خاطر که در یک میدان مغناطیسی به راحتی از محلول جدا می شوند و این مورد برای بازیابی، استفاده مجدد و در نتیجه کاهش هزینه ها بسیار موثر هستند. شیرابه دارای مقادیر مختلفی از فلزات سنگین می باشد، در این میان سرب، روی و منگنز فلزات غالب در شیرابه می باشند. به همین جهت هدف این تحقیق بررسی حذف فلزات سنگین سرب، روی و منگنز در محلول های آبی و در شیرابه توسط نانو ذرات اکسید آهن(fe3o4) و بهینه کردن این فرآیند می باشد. نانو ذرات اکسید آهن توسط روش های متنوعی سنتز می شود. در میان این روش ها، روش همرسوبی به دلیل فرآیند نسبتاً ساده و متناسب با امکانات آزمایشگاهی انتخاب شد. همچنین در بعضی از آزمایشات این تحقیق از نانو ذرات مگنتیت پوشانده شده توسط ژل سیلیس استفاده شد، نانو ذرات مگنتیت پوشش داده شده توسط ژل سیلیس، با استفاده از فرآیند سل- ژل و روش استوبر تولید شدند. پارامتر های موثری در میزان حذف فلزات سنگین از محلول های آبی موثر می باشند از جمله ph، زمان انجام واکنش، میزان دز جاذب و مقدار آلاینده فلزی در محلول. نتایج نشان دادند که با افزایش ph، راندمان حذف فلزات سنگین افزایش می یابد، همچنین میزان حذف فلزات سنگین در زمان 30 دقیقه به حداکثر مقدار خود رسیده و با افزایش زمان انجام واکنش به بیش از 30 دقیقه، راندمان حذف تاثیر قابل ملاحظه ای پیدا نمی کند. با استفاده از روش پاسخ سطح اقدام به بهینه کردن این پارامتر ها برای حذف فلز سنگین روی در محلول آبی شد. سپس به بررسی حذف فلزات سنگین در شیرابه پرداختیم. نتایج نشان دادند که در شرایط بهینه نانو ذرات اکسید آهن قادر به حذف بیش از 92? سرب، 99? منگنز و 100? فلز سنگین روی در محلول های آبی می باشد. همچنین به ظرفیت جذب 97.8mg/g حذف روی از محلول های آبی توسط نانو ذرات مگنتیت نائل شدیم. همچنین با استفاده از 5g/l جاذب نانو ذرات اکسید آهن در شیرابه، زمان ماند 30 دقیقه و ph=11 به درصد حذف 2/41? سرب، 3/46? منگنز و5/39? فلز روی رسیدیم.

بررسی و مدل سازی حذف فلز سنگین کروم از محلول های آبی توسط پوسته باام وحشی و پوست تمبرهندی فعال شده با اسید سولفوریک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی عمران 1392
  مرتضی شاهمرادی   امیر تایبی

هدف اصلی این تحقیق، مطالعه عملکرد جاذب های با منشا کشاورزی به عنوان جاذب برای فلزات سنگین بود. در این راستا از پوست بادام وحشی و پوست تمبر هندی فعال شده با اسید سولفوریک به عنوان جاذب های ارزان قیمت کشاورزی برای حذف کروم استفاده شد. به منظور بهینه سازی و بررسی عوامل مختلف بر روی میزان جذب، برای پوست بادام وحشی پنج عامل اصلی: ph(در محدوده 1 تا 11)، دز جاذب(در محدوده 10 تا 40g/l)، غلظت اولیه یون کروم(در محدوده 5 تا 150mg/l)، زمان تماس(در محدوده 30 تا 240 دقیقه) و سرعت اختلاط(در محدوده 50 تا 200rpm) و برای پوست تمبر هندی فعال شده با اسید سولفوریک پنج عامل اصلی: ph(در محدوده 1 تا 12)، دز جاذب(در محدوده 1 تا 10g/l)، غلظت اولیه یون کروم(در محدوده 5 تا 200mg/l)، زمان تماس(در محدوده 30 تا 180 دقیقه) و سرعت اختلاط(50 تا 200rpm) در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. برای آزمایش های اصلی به جهت کاهش تعداد آزمایش های مورد نیاز و صرفه جویی در هزینه و زمان و فراهم آوردن مقایسه سهم هر یک از عوامل مذکور، از روش طراحی rsm استفاده شد. نتایج کلی به دست آمده از آزمایش ها نشان داد که زمان تعادل برای پوست بادام وحشی 180 دقیقه و برای پوست تمبر هندی فعال شده با اسید سولفوریک 120 دقیقه است. ایزوترم جذب لانگمایر و فرندلیچ بهترین توصیف کننده فرآیند جذب در حالت تعادل برای جاذب های استفاده شده است. در شرایط بهینه، کارایی حذف کروم از نمونه سنتزی و واقعی برای پوست بادام وحشی(ph:1، دز جاذب: 30g/l، غلظت اولیه یون کروم: 5mg/l، زمان تماس: 180min و سرعت اختلاط:200rpm) به ترتیب 96/1% و 70/3% به دست آمد؛ همچنین کارایی حذف کروم از نمونه سنتزی و واقعی برای پوست تمبر هندی فعال شده با اسید سولفوریک(ph:1، دز جاذب: 7g/l، غلظت اولیه یون کروم: 5mg/l، زمان تماس: 120min و سرعت اختلاط: 200rpm) به ترتیب 98/6% و 83/5% به دست آمد که نشان دهنده کارایی بالای این مواد استفاده شده در حذف کروم در مقایسه با کربن فعال است. با توجه به نتایج به دست آمده از آنالیز واریانس برای پوست بادام وحشی و پوست تمبر هندی فعال شده با اسید سولفوریک، تمام عوامل(متغیرهای) مورد مطالعه در کارایی حذف کروم معنادار هستند. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، می توان چنین اظهار داشت که زایدات مورد استفاده در این تحقیق قادر به حذف و یا کاهش غلظت کروم از محیط های آبی می باشند و می توانند به عنوان گزینه ای ارزان، به جای جاذب های متداول مثل کربن فعال، در تصفیه آب های آلوده به کروم مورد بررسی قرار گیرند.

بررسی اثر پلی آلومینیوم کلراید و فریک کلراید بر حذف فسفر از پساب تصفیه خانه های فاضلاب
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی عمران 1392
  حسنعلی مهدیه نجف آبادی   امیر تایبی

هدف اصلی این مطالعه بررسی اثرات پلی آلومینیوم کلراید و فریک کلراید به عنوان دو منعقدکننده مرسوم در صنعت تصفیه آب و فاضلاب، بر حذف فسفر از پساب تصفیه خانه های فاضلاب بود. بدین منظور مطالعه موردی بررسی این موضوع بر پساب تصفیه خانه فاضلاب شمال شهر اصفهان انجام شد. در طراحی آزمایش ها از روش طراحی آزمایش تاگوچی جهت بدست آوردن شرایط بهینه حذف فسفر از این پساب استفاده شد. برنامه آزمایش ها به صورت نمونه برداری ماهیانه از پساب به مدت شش ماه و تعیین مقادیر مناسب برای پارامترهای دوز منعقدکننده، ph، سرعت و زمان اختلاط سریع، سرعت و زمان اختلاط کند و زمان ته نشینی، بود. نمونه ها به سرعت به آزمایشگاه محیط زیست دانشگاه صنعتی اصفهان منتقل می شدند. در بدو امر مشخصات کلی پساب شامل ph، کدورت، قلیاییت، cod و فسفر کل اندازه گیری شدند. در هر سری آزمایش برای هر منعقدکننده تعداد 18 آزمایش طبق آرایه متعامد پیشنهاد شده تاگوچی انجام شد و شرایط پیشنهاد شده جهت دستیابی به بیشترین میزان حذف فسفر جهت سنجش اعتبار، مورد آزمایش قرار گرفت. در تمامی موارد دقت پیش بینی تاگوچی در میزان حذف فسفر بالاتر از 93 درصد بود. پس از تکمیل آزمایش های شش دوره به منظور تعیین سهم هر پارامتر در فرایند حذف فسفر از نحلیل واریانس استفاده شد. در هر مورد یک مدل خطی عمومی با استفاده از نرم افزار minitab تهیه شد. در این مدل ها علاوه بر بررسی اثر عوامل اصلی بکار رفته در فرایند انعقاد، از پارامترهای متقابل بین پارامترهای اصلی استفاده شد. و در مجموع با ادغام مدل های شش ماه بایکدیگر میزان تاثیر هر پارامتر بر حذف فسفر مشخص شد. در مورد پلی آلومینیوم کلراید، به ترتیب دوز منعقدکننده، زمان ته نشینی، ph، سرعت اختلاط کند، زمان اختلاط کند، سرعت اختلاط سریع و زمان اختلاط سریع سهمی برابر 30.92، 19.06، 17.60، 9.48، 8.16، 8.06 و 5.29 درصد داشتند. در مورد فریک کلراید نسبت ها متفاوت بود که به ترتیب، ph، دوز منعقدکننده، زمان اختلاط سریع، زمان ته نشینی، سرعت اختلاط سریع، سرعت اختلاط کند و زمان اختلاط کند سهمی برابر 29.81، 15.57، 13.95، 13.69، 11.07، 9.69 و 4.13 درصد داشتند. بیشترین راندمان حذف فسفر توسط پلی آلومینیوم کلراید، 98.9 درصد و فسفر خروجی 0.1 میلی گرم بر لیتر بود. همچنین بیشترین راندمان حذف فسفر توسط فریک کلراید، 98.8 درصد و فسفر خروجی 0.4 میلی گرم در لیتر بود.در کنار بررسی حذف فسفر رابطه ای کلی بین کدورت و فسفر کل موجود در پساب بدست آمد. اثر فریک کلراید بر کاهش ph بسیار چشم گیر بود.

ارزیابی عوامل موثر بر بالا بردن کارائی گیاه پالایی خاک های آلوده به فلزات سنگین
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی عمران 1386
  جعفر فخارمنش   امیر تایبی

امروزه آلودگی محیط زیست از مسایل مهمی است که جوامع بشری با آن روبه رو هستند. افزایش جمعیت، توسعه شهرها، گسترش صنایع و دخالت بی رویه بشر در طبیعت، آلودگی منابع آب،خاک و هوا را به دنبال داشته است. مهمترین آلاینده های خاک شامل فلزات سنگین و مواد آلی هستند. سرب و کادمیوم مهمترین فلزات سنگین آلاینده هستند. در سال های اخیر گیاه پالایی به صورت یک استراتژی مفید و مقرون به صرفه برای کاهش آلودگی خاک به فلزات سنگین پیشنهاد شده است. تاکنون بیش از 400 گونه گیاهی در جهان به عنوان گیاهان بیش تجمع دهنده های فلزات سنگین شناخته شده اند. ولی متأسفانه این گیاهان زیست توده کمی تولید کرده و رشد کندی دارند و برای کاربرد تجاری مناسب نیستند. گیاهان دیگری شناسایی شده اند که زیست توده زیاد و رشد سریع دارند، ولی دو محدویت اصلی دارند: یکی دسترسی زیستی کم آنها به فلزات سنگین در خاک و دیگری انتقال محدود فلزات سنگین از ریشه ها به اندام های هوایی. استفاده از اصلاح کننده های خاک می تواند مقدار فلز قابل جذب خاک و همچنین انتقال فلزات از ریشه ها به اندام های هوایی این گیاهان را افزایش دهد. هدف این مطالعه بررسی فاکتورهای موثر در بالا بردن کارایی روش گیاه پالایی خاک های آلوده به سرب وکادمیوم است که بدین منظور میزان تجمع این فلزات سنگین در ریشه ها و اندام های هوایی گیاهان دارای رشد سریع و زیست توده زیاد و اثر اصلاح کننده های خاک در سطوح مختلف آلودگی بررسی می شوند. آزمایش های این تحقیق در قالب فاکتوریل و با سه تکرار انجام شدند. فلزات سرب در سه سطح به مقدار 400 و700 و 1000 میلی گرم در کیلوگرم خاک خشک و کادمیوم در سه سطح به مقادیر 5 و10 و 20 میلی گرم در کیلوگرم خاک خشک به خاک اضافه شدند. دو گیاه ذرت و آفتابگردان برای کشت انتخاب شدند. پرورش گیاهان به مدت ده هفته در گلخانه های تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان صورت گرفت. اصلاح کننده های اسید سیتریک و edta (اتیلن دی آمین تترا استیک) هر کدام در سه سطح 5/2 و 5 و10 میلی مول در کیلوگرم خاک خشک یک هفته قبل از برداشت گیاهان به سطح خاک اضافه شدند. تجزیه و تحلیل داده های به دست آمده با استفاده از نرم افزارهای آماری sas وspss انجام گرفت. بر اساس تحلیل آماری آنالیز واریانس داده های جمع آوری شده، مشخص شد که در اثر متغیرهای گیاه، سطح آلودگی اولیه و اصلاح کننده های خاک، بین میانگین وزن خشک ریشه و نیز غلظت سرب و کادمیوم انباشته شده در ریشه و اندام های هوایی گیاه در سطح 5معنی داری درصد اختلاف معنی دار وجود دارد ولی بیشترین تاثیر مربوط به نوع گیاه است. نتایج تحقیق حاکی از این بود که میانگین وزن خشک ریشه و اندام های هوایی با افزایش سطح آلودگی اولیه کاهش می یابد وبکارگیری edta و اسید سیتریک موجب کاهش وزن خشک ریشه و اندام های هوایی می شود. بر اساس نتایج این تحقیق نشان داده شد که در گیاه آفتابگردان غظت های بالاتری از سرب وکادمیوم نسبت به گیاه ذرت انباشته می شود. میانگین غلظت سرب و کادمیوم در ریشه و اندام های هوایی با افزایش سطح آلودگی اولیه افزایش می یابد. بکارگیری edtaدر افزایش غلظت سرب و کادمیوم در ریشه و اندام های هوایی بسیار موثر است ولی تاثیر اضافه کردن edta به خاک در افزایش غلظت کادمیوم در ریشه و اندام های هوایی کمتر از فلز سرب است. کاربرد اسید سیتریک اثر زیادی بر بالا بردن غلظت سرب و کادمیوم در ریشه و اندام های هوایی ندارد و فقط مقادیر زیاد اسید سیتریک می تواند کمی غلظت سرب را در ریشه و اندام های هوایی را بالا ببرد. در مورد اثرات متقابل متغیرها هم نیز می توان گفت معنی داری اثر متقابل متغیرها، عمدتا مربوط به اختلاف در شدت اثرات متغیرهای مورد نظر (نه در اثرات متقاطع آنها) بوده است.

کاربرد ضایعات معدنی به عنوان جاذب سرب از محلول های آبی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی عمران 1387
  آرش تخت کوسه   امیر تایبی

چکیده کاهش سطح غلظت سرب در منابع آب به دلیل غیر قابل تجزیه بودن و زیست تجمع پذیری آن امری ضروری است. روش های تصفیه متعددی مانند ترسیب شیمیایی، تبادل یونی، فیلتراسیون غشایی، الکترولیز، شناورسازی، اسمز معکوس و جذب برای تصفیه آب های آلوده به سرب مورد استفاده قرار می گیرد که انتخاب بهترین گزینه به غلظت فلز در آب و هزینه های تصفیه بستگی دارد. استفاده از جاذب ها، به دلایل اقتصادی و سهولت در بهره برداری، یکی از گزینه های مناسب برای کاهش فلزات سنگین آب است. برای اقتصادی تر نمودن فرآیند جذب، امروزه توجه به گزینه های طبیعی ارزان قیمت معطوف شده است. این جاذب ها به طورکلی شامل ضایعات و محصولات جانبی صنایع، مواد طبیعی و جاذب های با منشا کشاورزی می باشند. هدف اصلی این تحقیق مطالعه عملکرد ضایعات معدنی به عنوان جاذب برای فلزات سنگین بود. در این راستا دولومیت و تراورتن ناشی از ضایعات صنایع سنگ و سرباره کوره بلند به عنوان یک جاذب ارزان قیمت معدنی برای حذف سرب استفاده شد. به منظور بهینه سازی و بررسی عوامل مختلف بر روی میزان جذب، چهار عامل اصلی: غلظت اولیه یون سرب(در محدوده 5 تا mg/l100)، ph اولیه محلول(در محدوده 2 تا 5/6)، سرعت اختلاط(در محدوده 50 تا rpm100) و دز جاذب اضافه شده(در محدوده 1 تا g/l10) در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. به جهت کاهش تعداد آزمایش های مورد نیاز و صرفه جویی در هزینه و زمان و فراهم آوردن بررسی سهم هریک از عوامل مذکور از روش طراحی آزمایش های تاگوچی استفاده شد و با استفاده از این روش و با کاربرد آرایه متعامد l16 شرایط بهینه برای حذف سرب تعیین شد. نتایج کلی بدست آمده از آزمایش ها نشان داد که زمان تعادل برای دولومیت 240 دقیقه، برای تراورتن در phهای پایین 240 دقیقه و در phهای بالاتر 60 دقیقه، برای سرباره کوره بلند 120 دقیقه و برای کربن فعال در phهای پایین حدود 60 دقیقه و در phهای بالا 15 دقیقه است. ایزوترم جذب فروندلیچ بهترین توصیف کننده فرآیند جذب در حالت تعادل برای جاذب های استفاده شده است. در شرایط بهینه، کارایی حذف سرب برای دولومیت(غلظت اولیه mg/l25، ph اولیه 5/6، سرعت اختلاط rpm100 و دز جاذب g/l7) بیش از %9/99؛ برای تراورتن(غلظت اولیه mg/l50، ph اولیه 5/6، سرعت اختلاط rpm100 و دز جاذب g/l4) بیش از %9/99؛ برای سرباره کوره بلند(غلظت اولیه mg/l25، ph اولیه 5/6، سرعت اختلاط rpm50 و دز جاذب g/l7) بیش از %8/99 و برای کربن فعال(غلظت اولیه mg/l50، ph اولیه 5/6، سرعت اختلاط rpm100 و دز جاذب g/l10) بیش از %7/99 به دست آمد که نشان دهنده کارایی بالای این مواد استفاده شده در حذف سرب در مقایسه با کربن فعال است. با توجه به نتایج به دست آمده از آنالیز واریانس برای دولومیت، تراورتن و کربن فعال، تمام عوامل(متغیرهای) مورد مطالعه در کارایی حذف سرب معنادار هستند. ولی برای سرباره کوره بلند، دز جاذب اضافه شده اثر معناداری بر کارایی حذف سرب ندارد. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، با کارایی جذب، می توان چنین اظهار داشت که ضایعات مورد استفاده در این تحقیق قادر به حذف و یا کاهش غلظت سرب از محیط های آبی می باشند و می توانند به عنوان گزینه ای ارزان، به جای جاذب های متداول مثل کربن فعال، در تصفیه آب های آلوده به سرب مورد استفاده قرار گیرند.

کاربرد مدل های لجن فعال asms در هضم هوازی لجن ثانویه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی عمران 1387
  پریسا بهلولی   امیر تایبی

چکیده در تصفیه خانه های فاضلاب، به خصوص در تصفیه خانه های کوچک، یکی از روشهای مطلوب تثبیت لجن، هضم هوازی است. در فرآیند هضم هوازی، میکروارگانیزم ها با کمبود ماده آلی در محیط مواجه می شوند و بنابراین برای تأمین انرژی مورد نیاز خود برای بقای سلولی، وارد فاز خودسوزی می شوند. در فاز خودسوزی، فرآیندهای مرگ، پارگی غشای سلول و شکار برخی میکروارگانیزم ها توسط برخی دیگر، به طور پیوسته سبب کاهش غلظت زیست جرم فعال می گردد. در طراحی سیستم هضم هوازی یا ارزیابی کارآیی هاضم هوازی، استفاده از مدلهای ریاضی امکان بررسی ایده های مختلف طراحی و یا شبیه سازی رفتار سیستم را به طراح یا محقق می دهد و در این خصوص به کارگیری مدلی که به بهترین نحو سینتیک فرآیند هضم هوازی را توصیف کند، اهمیت دارد. در این تحقیق، مدل ساده مرتبه اول پیشنهادی برای فرآیند هضم هوازی (معروف به مدل آدامز) و مدلهای لجن فعال تدوین شده توسط انجمن بین المللی آب برای فرآیند لجن فعال (asm1 و asm3)، معرفی و مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای بررسی کارآیی هاضم های هوازی ناپیوسته و نیم پیوسته، و نیز جمع آوری داده های آزمایشگاهی به منظور واسنجی مدلهای تحت بررسی، سه راکتور ناپیوسته هر کدام به حجم 10 لیتر با غلظت جامدات معلق اولیه 5000 ، 10000 و mg/l 20000 به مدت 70 روز و سه راکتور نیم پیوسته هر کدام به حجم 5 لیتر با زمان های ماند 5 ، 10 و 20 روز، و به ترتیب با تغذیه روزانه لجن به میزان 1000، 500 و ml/d 250، به مدت 60 روز راهبری شدند و تحت آزمایش های اندازه گیری جامدات و اکسیژن خواهی شیمیایی قرار گرفتند. بررسی نتایج آزمایشگاهی نشان داد که برای لجن های غلیظ تر، سرعت تثبیت کندتر، ولی راندمان نهایی هضم آنها بیشتر است. همچنین، افزایش زمان ماند سلولی در راکتورهای نیم پیوسته سبب کاهش بیشتر در فعالیت بیولوژیکی، افزایش در تخریب جامدات معلق و تولید لجنی با سطح تثبیت بالاتر می شود. با استفاده از داده های آزمایشگاهی، پارامترهای مدل های تحت بررسی تخمین زده شدند و بهترین سری پارامترها برای هر مدل و هر راکتور، که بر اساس آنها محاسبات مدلها بیشترین انطباق را با نتایج آزمایش ها داشته باشند، ارایه گردید. همچنین برای هر دو نوع راهبری سیستم، یک سری پارامتر در هر مدل، به عنوان سری نماینده توصیف کننده آن نوع راهبری معرفی شد. نتایج حاصل از کاربرد مدل ها نشان می دهد که راکتورهای حاوی لجن غلیظ تر و نیز راکتورهای با زمان ماند بیشتر، ثابت آهنگ زوال سلولی کمتری دارند. همچنین با مقایسه خطاهای ناشی از محاسبات مدل ها با داده های آزمایشگاهی، مشاهده شد که asm3 بهتر از مدل ساده مرتبه اول و asm1 ، تغییرات غلظت های جامدات را در راکتورهای ناپیوسته و نیم پیوسته پیش بینی می کند.

کاربرد ضایعات معدنی دولومیت به عنوان جاذب رنگ از محلول های آبی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1388
  محمد جمالی نژاد   امیر تایبی

وضع قوانین سخت زیست محیطی توسط دولت ها و ملاحظات اقتصادی موجب معطوف شدن توجه زیادی به جداسازی آلاینده ها از پساب های صنعتی گشته است. فاضلاب های صنایع نساجی دارای حجم زیاد و از نظر کیفیت بسیار آلوده و متفاوت هستند و به همین دلیل از شرایط تصفیه پیچیده و مشکلی برخوردار می باشند. روش های تصفیه متعددی مانند انعقاد و لخته سازی، اکسیداسیون، فیلتراسیون غشایی، تبادل یونی، تصفیه الکتروشیمیایی و جذب برای فاضلاب های رنگی مورد استفاده قرار می گیرد که انتخاب بهترین گزینه به غلظت رنگ در آب و هزینه های تصفیه بستگی دارد. استفاده از جاذب ها، به دلایل اقتصادی و سهولت در بهره برداری، یکی از گزینه های مناسب برای کاهش و حذف رنگ است. برای اقتصادی تر نمودن فرآیند جذب، امروزه توجه به گزینه های طبیعی ارزان قیمت معطوف شده است. این جاذب ها به طورکلی شامل ضایعات و محصولات جانبی صنایع، مواد زائد طبیعی و جاذب های با منشأ کشاورزی می باشند. هدف اصلی این تحقیق مطالعه عملکرد ضایعات معدنی به عنوان جاذب برای رنگ بود. در این راستا دولومیت ناشی از ضایعات صنایع سنگ به عنوان یک جاذب ارزان قیمت معدنی برای حذف رنگ استفاده شد. به منظور بهینه سازی و بررسی عوامل مختلف بر روی میزان جذب، چهار عامل اصلی: غلظت اولیه رنگینه(در محدوده 50 تا mg/l200)، ph اولیه محلول(در محدوده 2 تا 8)، سرعت اختلاط(در محدوده 50 تا rpm200) و دز جاذب اضافه شده(در محدوده 2 تا g/l8) در راکتور ناپیوسته مورد بررسی قرار گرفت. به جهت کاهش تعداد آزمایش های مورد نیاز و صرفه جویی در هزینه و زمان و فراهم آوردن بررسی سهم هریک از عوامل مذکور از روش طراحی آزمایش های تاگوچی استفاده شد و با استفاده از این روش و با کاربرد آرایه متعامد l16 شرایط بهینه برای حذف رنگ تعیین شد. ایزوترم جذب فروندلیچ بهترین توصیف کننده فرآیند جذب در حالت تعادل برای رنگینه های استفاده شده است و عمده جذب در دقایق ابتدایی صورت می گیرد. در شرایط بهینه، کارایی حذف رنگ برای رنگ acid red 88 بر دولومیت سوخته(با غلظت اولیه mg/l50، ph اولیه 6، سرعت اختلاط rpm200 و دز جاذب g/l8)؛ برای رنگ acid red 88 بر کربن فعال(با غلظت اولیه mg/l200، ph اولیه 2، سرعت اختلاط rpm100 و دز جاذب g/l4)؛ برای رنگ reactive red 29 بر دولومیت سوخته(با غلظت اولیه mg/l50، ph اولیه 2، سرعت اختلاط rpm200 و دز جاذب g/l6) و برای رنگ disperse red 151 بر دولومیت سوخته(با غلظت اولیه mg/l100، ph اولیه 4، سرعت اختلاط rpm200 و دز جاذب g/l8) بیش از %99 به دست آمد که نشان دهنده کارایی بالای دولومیت سوخته در حذف رنگ است. با توجه به نتایج به دست آمده از آنالیز واریانس، تمام عوامل(متغیرهای) مورد مطالعه در کارایی حذف رنگ معنادار هستند، ولی برای جذب رنگ acid red 88 بر کربن فعال، دز جاذب در سطوح مورد بررسی اثر معناداری بر کارایی حذف رنگ ندارد. اثر ph نیز به دلیل خاصیت قلیایی دولومیت سوخته بر حذف رنگ توسط این جاذب ناچیز است. به عنوان نتیجه کلی تحقیق، می توان چنین اظهار داشت که ضایعات دولومیت سوخته تقریباً قادر به حذف(با بازدهی بیش از 99%) غلظت رنگینه های اسیدی، دیسپرس و راکتیو از محیط های آبی می باشند و لذا می توانند به عنوان گزینه ای ارزان، به جای جاذب های متداول مثل کربن فعال، در تصفیه آب های آلوده به رنگ مورد استفاده قرار گیرند.

کنترل خوردگی فاضلابروهای بتنی در حال بهره برداری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1380
  حمید اشتهاردیها   امیر تایبی

اهمیت حفظ محیط زیست در چند بعدی بودن مسائل آن آشکار می شود. یکی از این ابعاد بررسی رابطه متقابل محیط زیست و خوردگی می باشد . از جمله مشکلاتی که موجب وارد آوردن خسارات اقتصادی و زیست محیطی و در نتیجه کاهش عمر مفید بهره برداری از شبکه های فاضلاب می گردد . مسئله خوردگی فاضلابروهای بتنی بوده که منشا اصلی آن احیا بی هوازی سولفات موجود در فاضلاب به سولفید هیدروژن می باشد که پس از متصاعد شدن از فاضلاب و جذب در رطوبت جداره ، باکتریهای هوازی آن را به اسید سولفوریک اکسید کرده و اسید حاصله نیز با تاثیر بر ترکیبات کلسیم موجود در بتن موجب خوردگی تدریجی فاضلابرو و در نهایت فرو ریختن تاج آن می گردد. در این تحقیق که به منظور تعیین یک روش اقتصادی و عملی برای کنترل خوردگی فاضلابروهای بتنی در حال بهره برداری صورت گرفت. پس از نه ماه نمونه برداری از شبکه های جمع آوری فاضلاب شاهین شهر ، خمینی شهر و زینبیه و بیش از هزار عد اندازه گیری پارامترهای مختلف و تست دوازده گونه ماده کنترل کننده خوردگی ، نتایجی بدست آمد. نتایج نشان می دهد که برای کنترل خوردگی شبکه های فاضلابرو ، ترکیب کلرید آهن سه ظرفیتی به کلرید آهن دو ظرفیتی با نسبت به ترتیب 9/1 به 1 پیشنهاد می گردد.

مطالعه تجربی بار آلودگی شستشوی اولیه روانابهای شهری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1380
  پژمان رازی   امیر تایبی

جهت برآورد بار آلودگی روانابهای سطحی شناخت ماهیت پارامترهای آلودگی و نحوه توزیع بار آنها در بخش های مختلف رواناب از اهمیت زیاد برخوردار است. در لحظات نخست بارندگی هنگام جاری شدن رواناب بار آلودگی شدید است که به این پدیده شستشوی اولیه گفته می شود . در صورت وجود این پدیده برای حذف آلودگی روانابهای سطحی کنترل بخش اولیه آنها کافی است در این صورت به مقدار زیاد از حجم تجهیزات کنترل بار آلودگی کاسته خواهد شد . استفاده از منحنی های نرمالشده (بار آلاینده در مقابل حجم رواناب) ابزار مناسبی جهت بررسی پدیده شستشوی اولیه در روانابهای سطحی است. آلودگی سطوح شهری در اصفهان لزوم کنترل آلودگی روانابهای سطحی در این شهر را نشان می دهد. برای تحقیق در این خصوص از ده رخداد بارندگی طی فصول پاییز و زمستان سال های 1378 و 1379 نمونه برداری لحظه ای به عمل آمده و به کمک روش های آماری نحوه توزیع بار آلودگی در مقابل حجم رواناب و وقوع شستشوی اولیه مورد تحقیق قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان داد که غلظت کل جامدات ، جامدات معلق ، مواد آلی و سرب در روانابهای سطحی از حد استاندارد تجاوز کرده است. پدیده شستشوی اولیه در مورد کل جامدات ، جامدات معلق و مواد آلی بیش از پارامترهای دیگر آلودگی رخ داده است. نتایج حاصل از تحلیل آماری برنامه نرم افزاری ‏‎spss‎‏ نشان می دهد که شستشوی اولیه جامدات کل تحت تاثیر دبی جریان رواناب قرار دارد به عبارت دیگر با افزایش شیب و کاهش ضریب زبری کانال ، دبی جریان افزایش یافته و شستشوی اولیه جامدات کل شدت می یابد ، همچنین مشخص شد که شستشوی اولیه جامدات معلق با عواملی همچون ارتفاع بارندگی ، حداکثر شدت بارش طول مدت بارش شدت متوسط بارندگی و حجم رواناب در ارتباط است و ا افزایش هریک از این عوامل شستشوی اولیه در مورد جامدات معلق شدت می یابد در مورد مواد آلی هیچ ارتباطی بین شستشوی اولیه و شاخص های بارندگی حاصل نشد. استفاده از مخازن ته نشینی و بسترهای نفوذ پذیر دو روش متداول برای کنترل آلودگی روانابهای سطحی است.

ارائه مدلی برای پیش بینی تشکیل سولفید در شبکه های جمع آوری فاضلاب به منظور کنترل خوردگی فاضلابروها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده عمران 1378
  امیر حسین حکمتیان   امیر تایبی

سولفیدها عامل مهمی در ایجاد پدیده خوردگی در فاضلابروها بتنی بوده به طوری که میتوانند عمر مفید بهره برداری از شبکه ها را به مقدار قابل توجهی کاهش دهند. گاز سولفید هیدروژن از احیا سولفات موجود در فاضلاب به سولفید توسط باکتریهای بیهوازی تولید می شود. این گاز جذب رطوبت جداره خالی فاضلابروها شده و بر اثر اکسیداسیون بیولوژیکی تبدیل به اسید سولفوریک می گردد. رطوبت اسیدی ترکیبات کلسیم موجود در بتن را حل نموده و منجر به خوردگی تدریجی و فرو ریختن تاج فاضلابرو می گردد. با توجه به اینکه تولید سولفید در شبکه های جمع آوری فاضلاب تابعی از مشخصات کیفیت فاضلاب جاری در شبکه نظیر(‏‎bod‎ یا ‏‎cod‎‏)، دما، ‏‎ph‎‏، غلظت سولفات و خصوصیات هیدرولیکی فاضلابروها نظیر شیب، سرعت جریان و... می باشد، هدف از این تحقیق ارائه فرمولی است که مقدار تولید سولفید را در هر فاضلابرو پیش بینی کند. با دسترسی به چنین مدل ریاضی می توان: (1) وضعیت هر شبکه در حال بهره برداری را ارزیابی و نقاط حاد آن را از نظر خوردگی شناسایی نمود که این موضوع کمک شایانی به مدیریت بهره برداری می نماید و (2) می توان شبکه های تازه تاسیس را به گونه ای طراحی نمود که تشکیل سولفید در آنها به حداقل برسد.