3-11- مروری بر تحقیقات گذشته 44
فصل چهارم:بهینه سازی
4-1- مقدمه 47
4-2- رابطه سازی طرح بهینه 47
4-3- تاریخچه بهینه سازی 49
4-4- تابع هدف 49
فهرست مطالب
عنوان شماره صفحه
4-5- روش بهینه سازی هوک جیوز 50
4-5-1- الگوریتم هوک جیوز 50
4-5-2- محاسبات عددی روش بهینه سازی هوک جیوز 51
فصل پنجم: معرفی مدل ها جهت بهینه سازی تصفیه خانه لجن فعال
5-1- فرایند های رشد معلق 58
5-2- اصول و قواعد کلی سیستم های رشد معلق 58
5-3- محاسبات عددی 62
5-4- معرفی مدل 63
5-4-1- حل مدل با روش هوک جیوز 65
5-4-2- ورودی های برنامه 65
5-4-3- برنامه روش هوک- جیوز به زبان فرترن 65
5-4- 4- خروجی های برنامه 65
5-4-5- نتایج و محاسبات 65
5-5- بهینه سازی فرایند لجن فعال بر پایه مدل زیست محیطی 71
5-5-1- معادلات حاکم بر فرایند لجن فعال 72
5-5-2- مواد و روش ها 75
5-5-3- معادلات ریاضی مدل زیست محیطی 76
5-5-4- چگونگی محاسبات بهینه سازی مدل زیست محیطی 83
5-5-5- برنامه مدل EBM به زبان فرترن 79
5-5-6- نتایج و محاسبات 79
5-5-7- مقایسه بین نتایج محاسباتی با داده های مرجع 80
5-6- بحث و نتیجه گیری 83
منابع 85
پیوست 88
مقدمه
آب شرط وجود حیات می باشد. اکثر واکنشهای شیمیایی در محیط آبی صورت می گیرد. آب به علت خواص ویژه، نقش تنظیم کننده ای در طبیعت داشته و آن را در برابر تغییرات ناگهانی دما حفظ می کند.آب بعد از مصارف گوناگون (خانگی، کشاورزی، صنعتی و …) تبدیل به پساب می شود. برای جلوگیری از آلودگی آب و محیط زیست، توسط این پساب ها، باید راهکارهایی برای تصفیه و استفاده مجدد از آن اتخاذ کرد( امیر زمانخانی، 1388). لزوم اجرای طرح های آب و فاضلاب و درک مشکلات ناشی از آن از دیر باز برای بشر مطرح بوده و در این راه طی قرون متمادی پیشرفتهای عظیمی نیز نصیب معماران و مهندسانی که علوم را از طریق تجربه و ممارست آموخته بودند، گردید( آصف خلدانی، 1356).
1-2- تاریخچه مختصری درباره تغییر و تحول در طرز جمع آوری و تصفیه فاضلاب
قدیمی ترین کانالیزاسیون را می توان در آثار تمدن هندیان مشاهده نمود. در خرابه های شهر بابل و نینوا و نیز در جزیره کرت، آثاری از مجراهای فاضلاب و آبریزگاه های همگانی دیده شده اند. در شهرهای یونان و روم قدیم آثار فاضلاب روهایی به قطر های 2 تا 3 متر دیده شده اند، که ساختمان آنها را به 2000 سال پیش از میلاد نسبت می دهند. در بمبئی، باقیمانده گندآبروهایی مشاهده می شود، که ساختمان آنها را به حدود 1900 سال پیش مربوط می دانند. تا حدود یکصد سال پیش، بیشتر گندآبروها و به ویژه کانال های فرعی فاضلاب به صورت روباز ساخته می شدند. پس از آشکار شدن اثر این قبیل کانالها در پخش بیماریهای واگیردار، کوشش به عمل آمد، که تمام گندآبروها و فاضلابروها در زیر زمین ساخته شوند. کانال های اصلی شبکه های فاضلاب(اگو) شهر پاریس به طول 36 کیلومتر، در سال 1789 میلادی ساخته شده اند. شهر لندن پس از کشتاری که بیماری وبا در آن انجام داد و طی آن 25000 نفر تلف شدند، در سالهای 1832 تا 1848، دارای شبکه زیر زمینی جمع آوری فاضلاب شد. هامبورگ در سال 1842 و برلن در سال 1852 دارای شبکه های کانالیزاسیون گردیدند(محمد تقی منزوی،1360). در ایران نیز در زمینه آبرسانی و فاضلاب کارهایی بزرگ و ابداعاتی جالب به چشم می خورد. احداث هزارن کیلومتر قنات و همچنین بنای سد و تونل انتقال آب و بالاخره دفع فاضلاب در چاه، از ابتکارات معماران و مهندسان ایرانی است. از اواخر قرن هیجدهم که انقلابات صنعتی مردم را با سرعتی غیر قابل کنترل به شهر نشینی وادار ساخت، تامین آب سالم و دفع فاضلاب خانگی به صورت دو
این مطلب را هم بخوانید :
موضوع حاد از نظر امکان زندگی، ولو با حداقل بهداشت ممکن، بروز کرد. برای دفع آب باران اولین بار طرح جوی سازی بوجود آمد، تا بدین ترتیب آبهای سطحی در خیابانهای شهر جمع آوری و به اولین منبع طبیعی آب نظیر نهر، رودخانه و یا دریا هدایت و دفع گردد. فاضلاب خانه ها نیز به صورت منفرد در زمینهای پشت منازل یا چاه ها و در پاره ای موارد مستقیما به داخل رودخانه دفع میشد. به تدریج با توسعه و تورم ناگهانی شهرها، وضع شهرنشنی بکلی دگرگون شد. این تغییرات و تحولات دو مشکل جدید در شهرها به همراه داشت، اول تامین آب و به خصوص آب سالم برای مصرف اهالی و دوم جلوگیری از دفع فاضلاب خانگی به داخل جوی ها بود. به وجود آمدن محیطی کاملا غیر بهداشتی در شهرها، مهندسان و معماران را وادار به تجدید نظر در طرز جمع آوری فاضلاب ساخت، تا آنکه مجبور به جدا کردن شبکه فاضلاب از آب بارا ن، یعنی ابداع شبکه مجزا شدند. این راه حل نیز اگرچه تا مدتی کوتاه مسئله را پایان یافته جلوه میداد، ولی با توجه به کم شدن فواصل بین شهرهای صنعتی که اکثرا در کنار رودخانه ها و سواحل دریا گسترش می یافت، عملا مجالی برای تصفیه طبیعی فاضلاب دفع شده در رودخانه باقی نمی ماند. به این ترتیب مشکل تامین آب سالم در شهرهای پایین دست به وجود آمد. بر اساس همین معضلات بود، که اولین بار برای تامین آب مصرفی شهر لندن، مهندسی به نام چلسی) (Chelsea به این فکر افتاد، که با حفر چاه هایی در امتداد مسیر رودخانه تایمز آب سالم تهیه نماید. این اقدام بزودی
