انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 5 4 2020 12 21 Requirements and Roadmap of Smart Water Distribution Network الزامات و نقشه راه هوشمندسازی شبکه توزیع آب شهری 4 15 119437 10.22112/jwwse.2020.217579.1185 FA شروین جمشیدی گروه مهندسی عمران دانشگاه اصفهان 0000-0003-3067-1529 Journal Article 2020 02 15 Water Distribution Networks (WDN) are amongst the six pillars of smart urban infrastructures which can be managed without or in connection with other smart grids. This research uses an adaptive study to review and compare the approaches and international experiences of smart WDNs. The comparative results initially verify that smart WDN can relatively reduce bursts, leakage, and the reaction time required for operation in comparison with SCADA. In addition, it improves asset management, social awareness about water consumption, the satisfaction of users, water quality, and the revenues of water companies. This study also outlines that smart WDN is a multidisciplinary issue and requires consecutive steps for implementation as described in the Spiral model. This conceptual model is more like a roadmap. It introduces a methodology for upgrading SCADA to smart WDNs and illuminates practical steps, in addition to the short and long term scopes, toward integrated supply and demand management of urban water. Here, the proposed methodology emphasizes pilot studies in different scales and conditions for the validation of integrated software-hardware system prior to any practice. شبکه توزیع آب یکی از زیرساخت‌های شش‌گانه در شهرهای هوشمند است که می‌تواند به‎صورت مستقل یا هماهنگ با سایر زیرساخت‌ها مدیریت و بهره‌برداری شود. پژوهش حاضر با انجام مطالعات تطبیقی و بررسی رویکردها و تجربیات بین‌المللی و مقایسه آن با شرایط کنونی در کشور نشان می‌دهد که اولاً شبکه هوشمند توزیع آب شهری نسبت به روش‌های اسکادا از تفاوت قابل‎ملاحظه‌ای برخوردار است و می‌تواند ضمن کاهش تلفات آب، زمان عکس‌العمل به وقایع بهره‌برداری را کاهش دهد. به‎علاوه این رویکرد می‌تواند موجب ارتقای بهره‌وری سیستم و کیفیت آب، بهبود مدیریت تجهیزات، افزایش درآمد شرکت‌های آب و فاضلاب و در بلندمدت موجب افزایش آگاهی‌های عمومی برای کاهش سرانه مصرف و افزایش رضایتمندی مشترکین شود. ثانیاً این مطالعه تأکید دارد که ارتقای شبکه توزیع آب به سامانه‌های هوشمند موضوعی چندوجهی (فنی، بهره‌برداری، اجتماعی) است و لازم است مطابق مدل مفهومی اسپایرال، چندین مرحله به‎صورت متوالی انجام شود تا بتوان ادعا نمود شبکه توزیع آب هوشمند شده است. این مدل مفهومی به‎صورت یک نقشه راه، متدولوژی ارتقای سامانه‌های اسکادا به هوشمند را تبیین نموده و ضمن مرحله‌بندی اقدامات، فرآیند را در راستای مدیریت توأمان عرضه و تقاضای آب شهری به‎صورت کوتاه‌مدت و بلندمدت هدف‎گذاری می‌کند. هم‎چنین، روش پیشنهادی تأکید دارد که سامانه سخت‌افزاری-نرم‌افزاری ابتدا باید تحت شرایط کنترل شده برای سناریوهای مختلف واسنجی شده و پس از چندمرحله مطالعات پایلوت توسعه داده شود.

https://www.jwwse.ir/article_119437_eddc5ae2a685a621b1ebaa0c3c7a3d03.pdf

انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 5 4 2020 12 21 Presentation of the Integrated and Comprehensive Framework in Assessment of Water Demand Management Policies الزامات و ضرورت‌های ارائه یک چارچوب یکپارچه و جامع در ارزیابی سیاست‌های مدیریت تقاضای آب شهری 16 23 119438 10.22112/jwwse.2020.219990.1188 FA سید احمدرضا شاهنگیان دانشجوی دکتری رشته مهندسی عمران- مهندسی محیط‌زیست، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران 0000-0001-9699-4721 مسعود تابش استاد دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران 0000-0002-8982-8941 هانیه صفرپور دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مهندسی محیط‌زیست، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران ملیکا خاشعی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مهندسی محیط‌زیست، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران مهناز عباسی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران Journal Article 2020 02 15 In recent years due to water resources scarcity and increase in water extraction costs, more attention has been given to water consumption; specifically, urban water consumption as a more sensitive and high priority demand with high costs of supplying. Accordingly the water and wastewater authorities are directed to modern water management methods including water demand management policies and water conservation. These practices and policies not only have widespread positive and negative effects in different aspects, but also by affecting the different components of the system, can make more severe and immense effects. Amongst the most important aspects related to such policies are the social aspect and the main stakeholders of the urban water management, i.e. households. Thus, the purpose of this paper is to address these different aspects by reviewing the requirements and obligations of the integrated framework in assessment of water demand management policies. To this end, firstly the importance and necessity of assessing the water demand management policies has been discussed. Then, different approaches for integrated environmental assessment and management have been introduced by demonstrating the main implications. Also, some illustrative examples are presented. Finally, the agent-based model is introduces as the integrated approach for investigating the micro-level social interaction and assessment of macro-level aggregated impacts. در سال‌های اخیر کمبود شدید منابع و افزایش سریع هزینه‌های استحصال آب، باعث شده است که موضوع مصرف آب بیشتر مورد توجه قرار گیرد؛ به‌ویژه مصرف آب شهری که از حساسیت و اولویت بالاتری نسبت به دیگر کاربری‌ها برخوردار است و بسیار پر هزینه‌تر است. این موضوع، متولیان صنعت آب و فاضلاب را به سمت شیوه‌های مدیریتی جدید از جمله مدیریت تقاضا و اقدامات صرفه‌جویانه در مصرف آب سوق داده است. این اقدامات و سیاست‌ها نه تنها تبعات مثبت و منفی گسترده‌ای را بر جنبه‌های مختلف در پی دارند، بلکه می‌توانند با اثرگذاری بر اجزای مختلف سیستم، شدت و گستره این تبعات را تحت تأثیر قرار دهند. یکی از مهم‌ترین این جنبه‌ها، ابعاد اجتماعی و ذینفعان اصلی این حوزه یعنی خانوارها (مشترکین) است. از این‌رو، هدف این مقاله پرداختن به موضوعات مذکور به بررسی الزامات و ضرورت‌ها در ارائه یک چارچوب یکپارچه و جامع در ارزیابی سیاست‌های مدیریت تقاضای آب شهری از جنبه‌های متعدد است. در این مقاله، ابتدا به ضرورت و اهمیت ارزیابی یکپارچه سیاست‌های مدیریت تقاضای آب شهری و سپس با ارائه مفاهیم اصلی در این زمینه، به بررسی انواع رویکردهای رایج در زمینه ارزیابی یکپارچه پرداخته شده است. مثال‌هایی نیز برای بیان شفاف‌تر مسئله بیان شده است. در نهایت مدل عامل بنیان به‌عنوان رویکرد یکپارچه‌سازی برای بررسی نحوه تعاملات کوچک مقیاس اجتماعی و ارزیابی تبعات بزرگ مقیاس تجمعی جنبه‌های مختلف، معرفی شده است.

https://www.jwwse.ir/article_119438_a76077f22654ee389ccb533e7eab5578.pdf

انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 5 4 2020 12 21 A Review on the Amount of the Household Night Water Consumption per Capita in Different Countries بررسی مقدار سرانه مصرف شبانه آب خانگی درکشورهای مختلف 24 30 119440 10.22112/jwwse.2020.220628.1191 FA جواد نوروزی مهندسی عمران- مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط‌ زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران محمد رضا جلیلی قاضی زاده Vafadar St, Tehranpars 4 Sq, Tehran, Iran 0000-0002-8242-7619 ایمان مصلحی مهندسی عمران- آب، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران Journal Article 2020 03 01 Minimum Night Flow (MNF) analysis in District Metered Areas (DMAs) is the most important method for monitoring and estimating the leakage volume in Water Distribution Networks (WDNs). An estimation of night leakage in a DMA is calculated by deducting legitimate night consumption from MNF. Therefore, the amount of household night water consumption is a crucial parameter in determining the leakage level in WDNs. The household night water consumption may be different in various countries or even in different utilities within a country. Therefore, a precise estimation of household night water consumption and use appropriate techniques are required to determine the volume of physical losses using MNF analysis. The present paper provides a literature review on analysis methods for estimating household night water consumption in different countries, their estimated values, and the effective parameters on the per capita household night consumption. This review could be used by practitioners and researchers dealing with estimating leakage level in WDNs. یکی از مهم‌ترین روش‌های پایش و اندازه‌گیری مقدار نشت در شبکه‌های توزیع آب، تحلیل جریان حداقل شبانه در مناطق ایزوله شده است. تخمین مقدار نشت شبانه در هر ایزوله، با کسر مقدار مصرف مجاز شبانه از جریان حداقل شبانه به‎دست می‌آید. لذا مقدار مصرف شبانه مشترکین خانگی از مهم‌ترین پارامترهای تأثیرگذار در تعیین مقدار نشت است. با توجه به تفاوت‌های اقلیمی، فرهنگی و اجتماعی هر کشور ممکن است مقدار مصرف‎های شبانه خانگی در مناطق و کشورهای مختلف، متفاوت باشد؛ بنابراین در تعیین میزان تلفات فیزیکی شبکه به کمک تحلیل حداقل جریان شبانه، اطلاع از مقادیر صحیح مصرف شبانه خانگی و استفاده از تکنیک‌های مناسب تحلیل آن ضروری است. مقاله حاضر مروری بر مطالعات انجام شده به‎منظور تعیین مصرف شبانه آب مشترکین خانگی در کشورهای مختلف و آشنایی با روش‌ها و هم‎چنین عوامل مؤثر بر میزان آن دارد. این مقاله می‌تواند مورد استفاده متخصصان و پژوهشگران حوزه نشت در شبکه‌های آب‌رسانی قرارگیرد.

https://www.jwwse.ir/article_119440_da9c3ca4d8d4f007223fc106a1a2f938.pdf

انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 5 4 2020 12 21 Risk Assessment for Gas Chlorination Units of Water and Wastewater Treatment with FMEA Method ارزیابی ریسک در واحدهای کلرزنی تصفیه آب و فاضلاب به روش FMEA 31 40 119441 10.22112/jwwse.2020.221545.1193 FA حانیه محسن زاده هدشی مهندسی شیمی، مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران حسام رزم ارا شرکت صنایع مهندسی ایمن گستر هیراد علی دشتی گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد 0000-0002-5478-1311 هادی روستا گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد هادی نخعی رییس اداره کلرزنی شرکت آبفای مشهد . مشهد. ایران ثمانه توکلی امینیان رییس واحد تحقیقات شرکت آبفای مشهد مسعود روحبخش کارشناس تحقیقات شرکت آبفای مشهد . مشهد. ایران علی فضایلی ترابی کارشناس اداره کلرزنی شرکت آبفای مشهد .مشهد. ایران Journal Article 2020 02 27 In the present paper, based on case study, risk measurement using failure mode effects analysis (FMEA1) methodology was performed in 4 chosen water and wastewater treatment plants in Mashhad. In this method, first the chlorination units were categorize to 6 classes including cylinders storage, chlorination room, gas cylinders, transportation of chlorine gas, joints of chlorination equipment, and educational systems of employee and management. The different potential modes of failures of these water and wastewater treatment units were listed and the severity rating, occurrence rating, and detectability rating were determined with interviewing the experts. According to these, risk priority number was calculated and the risk of mode of failure was prioritized in the parts of the water and water treatment plants. The results indicate that in general, the first priorities corresponded to the risks in terms of electrical and transportation; and using standard equipment and appropriate means of transport were suggested. در این پژوهش ارزیابی ریسک با روش بررسی حالات بالقوه خرابی و خطر و تحلیل اثرات ناشی از آن (FMEA1) در واحدهای کلرزنی 4 تصفیه‎خانه منتخب در مشهد انجام گرفت. در این روش ابتدا واحدهای سیستم کلرزنی به 6 زیرمجموعه شامل انبار سیلندرهای گاز کلر، اتاق کلرزنی، سیلندرهای گاز، حمل و نقل سیلندرهای گاز کلر، اتصالات کلرزن‎های گازی و کارکنان، سیستم آموزشی و مدیریتی واحدهای کلرزنی،دسته‎بندی شدند.سپس، خطرات بالقوه‏ در تصفیه‎خانه‏های منتخب، لیست شد و مقادیر شدت خرابی و خطر، احتمال وقوع خرابی و خطر و نیز قابلیت شناسایی خطر از طریق مصاحبه با متخصصان مشخص شد. پس از آن، مقادیر عدد اولویت ریسک محاسبه شد که براساس آن امکان اولویت‎بندی خطرات در هر حوزه از تصفیه‎خانه‏های منتخب فراهم شد. نتایج نشان دادند به‎صورت کلی خطرات بالقوه با اولویت نخست بیشتر مربوط به سیستم‎های الکتریکی و در بخش حمل و نقل است و استفاده از تجهیزات استاندارد و حمل و نقل با استفاده از وسایل نقلیه مناسب برای کاهش ریسک این خطرات پیشنهاد شد.

https://www.jwwse.ir/article_119441_ebb949cca2371fd8f89f359cf46fa4bc.pdf

انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 5 4 2020 12 21 The Importance of Optimizing Energy Consumption in Wastewater Treatment Plants- A Case Study of East Mashhad Wastewater Treatment Plant اهمیت بهینه‌سازی مصرف انرژی در تصفیه‎خانه‎‌های فاضلاب- مطالعه موردی تصفیه‎خانه‌ فاضلاب شرق مشهد 41 52 119439 10.22112/jwwse.2020.220057.1189 FA وحید آقابالائی مدیر مطالعات شرکت آب و فاضلاب البرز 0000-0001-5721-7823 ناصر مهردادی استاد -گروه مهندسی عمران محیط زیست- دانشکده محیط زیست-دانشگاه تهران شیما مردانی دانشجو دکترا دانشگاه تهران مهلا تابش نیا دانشجوی دکتری مهندسی محیط زیست- مهندسی آب و فاضلاب، دانشکده محیط زیست- دانشکده‌های پردیس فنی، دانشگاه تهران، Journal Article 2020 02 19 Construction of wastewater treatment plant, if energy and water resources are recovered, can justify some undesirable effects such as greenhouse gas emissions. sludge management and treatment is one of the most complex and costly parts of treatment plants that can cover up to 60% of initial capital and operation costs of a wastewater treatment plant. Considering the importance of reducing energy consumption in wastewater treatment plants as an environmental and economic point of view, some investigations have done to construct and modify wastewater plants worldwide in order to the self-sufficiency of energy supply recently year. This article is a practical study that the costs of capital and energy consumption were analyzed in comparison with other processes for MLE1 process with aerobic digestion in wastewater treatment plant in east of Mashhad with flow rate of 80000 m3/d. The results show that energy consumption in this system is about 2 times of similar wastewater treatment plants with optimal process. Also, however, the energy level will decrease from 1 kwh/m3 to 0.58 kwh/m3 with the change of aerobic digestion to anaerobic, but it is necessary to use of CHP system for decrease of energy consumption and recovery in comparison with constructed or optimized of wastewater treatment plants in worldwide. Therefore, it is necessary to pay more attention in selecting the process of liquid and sludge section in wastewater treatment plants under studying or optimizing wastewater treatment plants built in the country because of the numerous benefits of reducing energy consumption in wastewater treatment plants, in order to be self-sufficient in energy supply. احداث تصفیهخانههای فاضلاب درصورت بازیابی منابع آبی و انرژی، می‎تواند اثرات محیطی نامطلوب همچون انتشار گازهای گلخانه‌ای را توجیهپذیر نمایند. تصفیه و مدیریت لجن یکی از پیچیدهترین و هزینه‎برترین بخشهای تصفیهخانه بوده و میتواند تا 60 درصد هزینه‎های سرمایهگذاری اولیه و بهرهبرداری یک تصفیهخانه فاضلاب را شامل شود. با توجه به اهمیت کاهش مصرف انرژی در تصفیه‌خانههای فاضلاب از نظر محیطزیستی و اقتصادی، در سالهای اخیر تحقیقات زیادی در زمینه خودکفایی تأمین انرژی از فاضلاب انجام شده و براساس این هدف تصفیه‎خانههای فاضلاب متعددی در جهان احداث یا بهینه‎سازی شدهاند. در این مقاله فرآیند MLE1 همراه با هاضم هوازی در تصفیهخانه‌ فاضلاب شرق مشهد با دبی 80،000 مترمکعب در روز از نظر میزان مصرف انرژی و هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه در مقایسه با فرآیندهای پیشنهادی دیگر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان داد میزان انرژی مصرفی در این تصفیه‌خانه حدود 2 برابر تصفیهخانههای فاضلاب مشابه با فرآیند بهینه است. هم‎چنین اگرچه با تغییر هاضم هوازی به بیهوازی، میزان انرژی از kwh/m3 1 به kwh/m358/0 کاهش خواهد یافت؛ اما لازم است برای کاهش بیشتر انرژی مصرفی و بازیابی انرژی در مقایسه با تصفیه‎خانه‎های فاضلاب بهینه‎سازی یا احداث شده در جهان، از سیستم CHP استفاده نمود. لذا با توجه به مزایای متعدد کاهش مصرف انرژی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب ضروری است به‎منظور خودکفایی در تأمین انرژی، در انتخاب فرآیند بخش مایع و لجن تصفیه‌خانه‌های فاضلاب در دست مطالعه و یا بهینه‎سازی تصفیه‌خانه‌های فاضلاب احداث شده در کشور توجه بیشتری شود.

https://www.jwwse.ir/article_119439_888bc8e7ff81e9f4513290c3ffbfb452.pdf

انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 5 4 2020 12 21 Evaluation of the Effect of Precipitation on Leachate Production Rate during Operational Period and After Closure of Municipal Waste Landfill by HELP Model بررسی میزان تأثیر بارش بر تولید شیرابه در زمان بهره‌برداری و پس از بستن مرکز دفن پسماند شهری با استفاده از مدل HELP 53 64 128369 10.22112/jwwse.2020.225253.1200 FA میلاد غفاری راد گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران مهدی قنبرزاده لک گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران 0000-0001-7959-2827 Journal Article 2020 04 07 In the present paper, the HELP model was first introduced as a US EPA approved software to estimate the amount of leachate produced in landfills, and its implementation was described. Hydrological data were then prepared for the time of operation of the hypothetical landfill of waste produced in Urmia (as a case study) and 30 years after its closure at different conditions. According to the results, at the time of operation during the most severe rainfall conditions, due to incomplete final coverage, infiltrated leachate into the soil will increase to 8.282 m3/year, which can have a significant impact on soil and groundwater contamination. Also, using its outputs as baseline data in leachate calculations during the 30 years after landfill closure results in a 6.71% increase in the amount of leachate (this leachate is generally ignored in leachate design calculations). In other words, precipitation and hydrological conditions change the moisture contenet of the buried layers during the operation of the burial site, which, if approached by saturation conditions, will result in excess moisture form the leachate. In the long-term, increasing or decreasing precipitation will have a direct effect on leachate. در مقاله حاضر ابتدا مدل HELP به‎عنوان یک نرم‌افزار مورد تأیید US EPA در تخمین کمیت شیرابه تولیدی در مراکز دفن پسماند، معرفی و روش اجرای آن بیان شد. سپس، داده‌های هیدرولوژیکی برای زمان بهره‌برداری از مرکز دفن فرضی زایدات تولیدی در شهر ارومیه (به‎عنوان مطالعه موردی) و دوران 30 ساله پس از بستن آن، در شرایط مختلف آماده‌سازی شد. مطابق نتایج، در زمان بهره‌برداری در شرایط وقوع شدیدترین بارش، به‎دلیل ناقص بودن پوشش نهایی، شیرابه نفوذی به‎داخل خاک تا 282/8 مترمکعب در سال افزایش پیدا خواهد کرد که می‌تواند تأثیر به‌سزایی را در آلودگی خاک منطقه و سفره آب زیرزمینی داشته باشد. هم‎چنین، استفاده از خروجی‌های آن به‎عنوان داده‌های اولیه در محاسبات شیرابه‌زایی در مدت 30 سال پس از بستن محل دفن زباله، باعث افزایش 71/6 درصدی بر میزان شیرابه‌ زهکشی‌شده می‌شود (این میزان شیرابه‌زایی عموماً در محاسبات طراحی سیستم جمع‌آوری شیرابه نادیده گرفته می‌شود). به بیان دیگر، بارش و شرایط هیدرولوژیکی در طی دوران بهره‌برداری از مرکز دفن، رطوبت لایه‌های مدفن را تغییر می‌دهد که در صورت نزدیک شدن شرایط این لایه‌ها به حالت اشباع، رطوبت اضافی ناشی از بارش به شیرابه تبدیل خواهد شد. در بلندمدت نیز افزایش یا کاهش بارش بر شیرابه‌زایی تأثیر مستقیم خواهد داشت.

https://www.jwwse.ir/article_128369_f18533bbdf12a130093ec70fba9d988d.pdf