عنوان پایان‌نامه
مطالعه آزمایشگاهی فیلتر تصفیه ی آب خاکستری و طراحی بهینه ی آن
- رشته تحصیلی
- مهندس عمران- مهندسی محیط زیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1954;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64430
- تاریخ دفاع
- ۱۲ خرداد ۱۳۹۳
- دانشجو
- سارا فاطری
- استاد راهنما
- سیدتقی امید نائینی
- چکیده
- محدودیت شدید منابع آب در دسترس باعث شد که تصفیه و استفاده¬ مجدد از پساب روز به روز از اهمیت بیشتری برخوردار شود. یکی از انواع پساب، آب خاکستری خانگی است که حجم زیادی از فاضلاب منازل را به خود اختصاص می¬دهد. با توجه به هزینه¬¬ بالای انتقال فاضلاب از محل تولید به تصفیه¬خانه¬ها و هزینه¬ بالای تصفیه، جدا کردن آب خاکستری از فاضلاب و استفاده از سیستم تصفیه ساده و ارزان قیمت در منازل جهت تصفیه و استفاده¬ی مجدد از آب بازیافتی در محل، منطقی به نظر می¬رسد. یکی از روش¬های تصفیه،¬ استفاده از فیلترهای هوازی متشکل از مصالح در دسترس است. در این مطالعه سعی بر این است که فیلتری متشکل از ماسه¬ی سیلیسی (در سه دانه¬بندی مختلف) و کربن فعال (با دانه¬بندی ثابت) جهت کاهش بار آلودگی اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (¬Chemical Oxygen Demand, COD) و هدایت الکتریکی (Electrical conductivity, EC) آب خاکستری تهیه و تاثیر ضخامت مصالح مورد استفاده در راندمان فیلتر بررسی شود و بهترین ضخامت¬ها جهت بهینه¬سازی فرآیند تصفیه به¬دست آید. در این راستا با انجام 49 آزمایش با ترکیب ضخامت‌های مختلف لایه‌ها، عملکرد فیلتر در حذف آلاینده‌ها از آب خاکستری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایشات که نشان-دهنده¬ی درصد کاهش COD و EC در هر آزمایش بوده است، توسط شبکه عصبی مدل¬سازی شده و مدل حاصله با الگوریتم ژنتیک بهینه¬سازی گردید. در این تحقیق به¬دلیل نیاز به استفاده از پسابی با ویژگی¬های تقریبا ثابت، آب خاکستری به صورت مصنوعی در آزمایشگاه تولید شد. فیلتر آزمایشگاهی انتخاب شده برای تصفیه دارای جریانی از نوع پایین رونده- بالا رونده است. بر اساس آزمایشات و بهینه¬سازی انجام شده، فیلتر مورد مطالعه قادر است COD و EC آب خاکستری را به¬ترتیب تا میزان 72% و 29% کاهش دهد.
- Abstract
- Increasing water resources limitations has emerged the necessity of wastewater reuse. One type of wastewater is grey water as the major proportion of the domestic wastewater. Due to high cost of wastewater treatment in central wastewater treatment plants, the onsite treatment of grey water in houses could provide high benefits for both households and society. Aerobic sand filters composed of locally available materials, are one of the easy operated and economic options for treating grey water. The aim of this study is to evaluate suitability of sand filters for onsite grey water treatment to produce water for non-potable purposes as well as irrigation. Therefor an up flow-down flow filter with the total depth of 60cm has been built up for evaluating the performance of silica sand (in three different particle sizes) and activated charcoal (in one particle size) in reducing chemical oxygen demand (COD) and electrical conductivity (EC) of grey water. In order to evaluate the effectiveness of each material and its depth in filter performance, 49 configurations of these materials with different depth in the filter are developed and their effectiveness is evaluated. Experiments were conducted on synthetic grey water as a representative of household grey water, to keep its characteristics fixed during different experiments. To find the best set and depth of sand filter layers that maximizes its efficiency, a genetic algorithm is used. To simulate the filter performance in situations that were not tested, an artificial neural network was developed for modeling the sand filter performance with different configurations. According to the results, the optimized filter could reduce influent COD and EC by 72% and 29% respectively.
