انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 9 4 2024 12 21 Review of Rapid Identification Methods of Bacteria in Water and Wastewater مروری بر روش‌های شناسایی سریع باکتری‌ها در آب و فاضلاب 3 14 203834 10.22112/jwwse.2024.434569.1394 FA مهدی اسدی کارشناسی ارشد بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی کرمان و کارشناس آزمایشگاه شرکت آب و فاضلاب شیراز 0009-0007-9347-7295 Journal Article 2024 01 10 Microbial quality of water is of vital importance for the health of humans, animals and the environment. Water contaminated with pathogens can lead to serious health problems, such as the spread of water-borne diseases. Common methods based on microbial culture such as Multi-tube Fermentation, Membrane Filtration, and Presence-Absence to detect pathogens are inaccurate, time-consuming, and expensive. Consequently, indicator bacteria are commonly used to determine the relative risk of faecal contamination and the possible presence of pathogens in water and wastewater. However, indicator organisms such as Faecal Coliforms also have disadvantages, such as the difference in the number of indicator microorganisms with the actual number of pathogenic agents, the difference in the infectious doses of indicators with pathogenic agents, and in some cases the presence of Viable But Nonculturable cells, which the reliability of these indicators to indicate the possible presence of microbial pathogens has been questioned. In recent decades, molecular detection methods such as different PCR methods (conventional PCR, quantitative or real-time PCR, multiplex PCR, etc.), DNA microarrays, loop-mediated isothermal amplification (LAMP), and Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) have been used to quick and accurate assessment of water microbial quality. Other advanced methods such as Enzyme methods, Immunology, methods based on electrical resistance (impedance) as well as various types of sensors have been considered as essential alternatives for the detection of bacteria and have greatly facilitated the monitoring of microbial quality in different water and sewage networks. کیفیت میکروبی آب برای سلامتی انسان، حیوان و محیط‎زیست از اهمیت حیاتی برخوردار است. آب آلوده به عوامل بیماری‌زا می‌تواند منجر به مشکلات جدی سلامتی نظیر شیوع بیماری‌های منتقله از طریق آب شود. روش‌های متداول مبتنی بر کشت میکروبی مانند تخمیر چند لوله‌ای، صافی غشایی و حضور و غیاب برای تشخیص عوامل بیماری‌زا، کم‌دقت، زمان‌بر و گران هستند. در نتیجه، باکتری‌های شاخص معمولاً برای تعیین خطر نسبی آلودگی مدفوعی و حضور احتمالی عوامل بیماری‌زا در آب و فاضلاب استفاده می‌شوند. با این‎حال، ارگانیسم‌های شاخص مانند کلی‎فرم‌های مدفوعی نیز دارای معایبی از جمله تفاوت در تعداد میکروارگانیسم‌های شاخص با تعداد واقعی عوامل ‌بیماری‌زا، تفاوت در دوزهای عفونی شاخص‌ها با عوامل بیماری‌زا و برخی موارد وجود سلول‌های زنده اما غیرقابل کشت هستند که قابلیت اطمینان این شاخص‌ها برای نشان دادن حضور احتمالی عوامل بیماری‌زای میکروبی را مورد تردید قرار داده است. در دهه‌های اخیر، روش‌های تشخیص مولکولی مانند روش‌های مختلف PCR(PCR معمول، PCR کمّی یا بلادرنگ، PCR چندگانه و غیره)، ریزآرایه‌های DNA، تقویت هم‎دما با واسطه حلقه (LAMP) و هیبریداسیون فلورسنت درجا (FISH) برای ارزیابی سریع و دقیق کیفیت میکروبی آب به‎کار گرفته شده است. روش‌های پیشرفته دیگر مانند روش‌های آنزیمی، ایمونولوژی، روش‌های مبتنی بر مقاومت الکتریکی (امپدانس) و هم‎چنین انواع حسگرها به‎عنوان جایگزین‌های ضروری برای تشخیص باکتری‌ها مورد توجه قرار گرفته و تا حد زیادی پایش کیفیت میکروبی در شبکه‌های مختلف آب و فاضلاب را تسهیل نموده است.

https://www.jwwse.ir/article_203834_f2fa18e2a19c6f02879f3d37316bf9ca.pdf

انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 9 4 2024 12 21 Biosorption of Nickel Heavy Metal from Aqueous Solutions Using Microalgae Chaetoceros sp. جذب زیستی فلز سنگین نیکل توسط ریز جلبک Chaetoceros sp. از محلول‌های آبی 15 26 200296 10.22112/jwwse.2024.431022.1385 FA نسترن حاجیلی کارشناسی ارشد، دانشکده علوم و فنون دریایی-گروه بیولوژی دریا، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی ،تهران، ایران. 0009-0002-2558-7074 مهناز سادات صادقی استادیار، دانشکده علوم و فنون دریایی-گروه بیولوژی دریا، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی ،تهران، ایران. 0000-0002-2177-0624 فرناز رفیعی استادیار، دانشکده علوم و فنون دریایی-گروه بیولوژی دریا، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی ،تهران، ایران. 0000-0001-6426-2219 Journal Article 2023 12 26 The aim of the present research was to utilize Chaetoceros sp. for the removal of nickel from water bodies and to analyze the impact of various factors on the biosorption of nickel. The study also examined the adsorption isotherm. In a two-phase experiment, different growth conditions were tested to determine the optimal conditions for Chaetoceros sp. growth, including temperature, light intensity, and light/dark cycle. Once the optimal growth conditions were identified, the algae's ability to absorb nickel was evaluated in the second phase. Factors such as temperature, contact time, and nickel concentration were found to influence the removal of nickel by Chaetoceros sp. Results indicated that under specific conditions -a temperature of 30 C⁰, light intensity of 600 µmol photon/m2s, and a 12-hour light/12-hour dark cycle- Chaetoceros sp. exhibited the highest growth efficiency, reaching a maximum concentration of 2.06 g/L. The highest absorption efficiency for nickel was 26.21%, achieved at a temperature of 30 C⁰, a contact time of 24 hours, and a nickel concentration of 20 mg/L. Examining the absorption isotherm showed that the maximum nickel absorption capacity by Chaetoceros microalgae was 8.99 mg/g. Overall, the study revealed that increasing the temperature up to 30 C⁰ enhanced the biosorption of nickel, while further temperature increases had a negative impact on the absorption process. هدف مطالعه حاضر استفاده از جلبکChaetoceros sp. برای حذف فلز سنگین نیکل از محیط آبی و بررسی اثر پارامترهای موثر بر جذب فلز نیکل با استفاده از این جلبک بود. هم‎چنین ایزوترم جذب مورد بررسی قرار گرفت. در یک آزمایش دو مرحلهای برای بررسی شرایط بهینهی رشد، جلبک تحت شرایط متفاوت دما، شدت نور و چرخه تاریکی/روشنایی کشت داده شد. پس از مشخص شدن شرایط بهینه رشد، در مرحله دوم توانایی جلبک به‎عنوان جاذب نیکل بررسی شد. عوامل تاثیرگذار بر حذف نیکل از محیط آبی توسط جلبک Chaetoceros شامل دما، زمان‌ تماس و غلظت‌ نیکل بود. نتایج نشان داد که در دمای30 درجه سانتیگراد، شدت تابش نور µmol photon/m2s 600 و چرخه نوری 12 ساعت نور 12 ساعت تاریکی، جلبک Chaetoceros بالاترین راندمان رشد را داشته و به حداکثر غلظت 06/2 گرم بر لیتر رسید. حداکثر راندمان جذب نیکل در مطالعه حاضر 21/26 درصد بود که در دمای 30 درجه سانتیگراد، زمان تماس 24 ساعت و غلظت 20 میلیگرم بر لیتر نیکل حاصل شد. بررسی ایزوترم جذب بیانگر این بود که حداکثر ظرفیت جذب نیکل توسط ریز جلبک Chaetoceros 99/8 میلیگرم بر گرم بود. نتایج نشان داد که به‎طور کلی با افزایش دما تا 30 درجه سانتیگراد، میزان جذب زیستی نیکل توسط جلبک Chaetoceros افزایش یافته و پس از آن افزایش دما تاثیر معکوس بر روند جذب داشت.

https://www.jwwse.ir/article_200296_99b65102f1bd3baaf72f7753ac3528ce.pdf

انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 9 4 2024 12 21 Investigating the Effect of Urban Wastewater Sludge on Color Quality and Growth Performance of Safflower Plant (Carthamus tinctorius) بررسی اثر لجن تصفیه‎‌خانه فاضلاب شهری بر کیفیت رنگ و عملکرد رشد گیاه گلرنگ (Carthamus tinctorius) 27 36 206744 10.22112/jwwse.2024.446575.1399 FA آناهیتا رشتیان استادیارگروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد، یزد، ایران . 0000-0001-9732-3890 سید محمد موسوی حسن آباد دانش آموخته کارشناسی ارشد مرتع‌داری، گیاهان دارویی و صنعتی، دانشگاه یزد، یزد، ایران. آفاق تابنده ساروی استادیارگروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد، یزد، ایران. 0000-0002-2899-6538 سید ابولفضل وارسته دانشجوی دکتری مهندسی نساجی، دانشگاه علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران. Journal Article 2024 03 13 An investigation was carried out for optimal use of urban sewage sludge as organic material in the agricultural sector of dry areas and its effect on the growth and coloring of the safflower plant. The experiment was carried out in the form of randomized complete block design in three replications and three levels including: no sludge, 10 and 20 t/h of sewage sludge in the form of land cultivation in a greenhouse in Taft city, Yazd province. 11 functional indices of the plant were measured and cotton wool was dyed with the petal extract of this plant and Hunter parameters were used in the CIE Lab system to check light stability and washing stability. The results showed that the use of sewage sludge treatment caused a significant increase in 6 indicators, so the treatment of 20 t/h, 44% grain yield, 60% number of capitul, 45% diameter of the capitul, 150% number capitul per plant, 65% height of plant increased by compared to the control. Also, 10 t/h increased the color absorption peak and the color of plant treated with 10 t/h had significantly higher washing stability, and the treatment 20 t/h had a higher optical stability than the treatment control. استفاده بهینه از لجن فاضلاب شهری به‎عنوان یک ماده آلی در بخش کشاورزی مناطق خشک و اثر آن بر رشد و رنگ‎دهی گیاه گلرنگ در این تحقیق بررسی شد. آزمایشی در قالب طرح بلوک‎های کامل تصادفی در سه تکرار و سه سطح شامل: بدون لجن، 10 و 20 تن در هکتار لجن فاضلاب به‎صورت کشت زمینی در گلخانه در شهرستان تفت استان یزد اجرا شد. 11 شاخص عملکردی گیاه اندازه‎گیری و نخ پشمی با عصاره گلبرگ این گیاه، رنگ شده و برای بررسی ثبات نوری و ثبات شستشویی از پارامتر‎های هانتر در سیستم CIE Lab استفاده شد. نتایج نشانداد استفاده از تیمار لجن فاضلاب موجب افزایش معنی‎داری در 6 شاخص عملکردی شد، بطوری‎که در تیمار 20 تن در هکتار لجن فاضلاب، 44% بر میزان عملکرد دانه، 60% درصد بر تعداد طبق، 45% قطر طبق، 150% بر تعداد طبق در بوته و 65% ارتفاع گیاه نسبت به شاهد افزایش یافت. هم‎چنین لجن فاضلاب به‎میزان 10تن‎ در هکتار، باعث افزایش پیک جذبی رنگ شد و رنگ گیاه تیمارشده با 10 تن لجن به‎طور معنی‎داری ثبات شستشویی و تیمار 20 تن لجن ثبات نوری بالاتر نسبت به تیمار بدون لجن دارد .

https://www.jwwse.ir/article_206744_1e30bf3740cf7a7eadca2b0906cbe51e.pdf

انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 9 4 2024 12 21 Performance Evaluation of Ceramic Membranes in the Pre-treatment of Reverse Osmosis for the Removal of Suspended Solids and Organic Matter from Well Water ارزیابی عملکرد غشای سرامیکی در پیش‎تصفیه اسمز معکوس برای حذف ذرات معلق و مواد آلی از آب چاه 37 56 207407 10.22112/jwwse.2024.461897.1404 FA حنانه اصطبار دانش‎آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه گلستان، علی‎آباد کتول، ایران. محمد صالح شفیعیان استادیار گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه گلستان، علی آباد کتول، ایران. 0000-0002-7798-2714 Journal Article 2024 06 24 This study evaluates the effectiveness of ceramic membranes in the pre-treatment of Reverse Osmosis (RO) systems for the removal of suspended solids and organic matter from well water. Initially, the Silt Density Index (SDI) was measured without chemical injection, using only a multimedia filter containing activated carbon to assess the quality of the feed water entering the RO unit. This resulted in an SDI value of 4.9, exceeding the threshold of 3, which indicates poor water quality that could elevate fouling potential and reduce the lifespan of the RO unit. A combined pre-treatment strategy, comprising aeration, ferric chloride injection, extended retention time in the sedimentation basin, and final filtration through a ceramic membrane with a pore size of 0.1 microns, successfully reduced the SDI to 0.1. This approach significantly lowered the iron content from 0.11 to 0.05 ppm, Chemical Oxygen Demand (COD) from 35 to 29.78 ppm, Biological Oxygen Demand (BOD) from 15.8 to 10.58 ppm, Total Suspended Solids (TSS) from 117 to 1 ppm, and turbidity from 15 to 0.5 NTU. در این مقاله عملکرد غشای سرامیکی مورد استفاده در پیش‎تصفیه اسمز معکوس (RO)1 برای حذف ذرات معلق و مواد آلی موجود در آب چاه بررسی شد. در ابتدا به‎منظور ارزیابی کیفیت آب خام ورودی به RO، شاخص گرفتگی فیلتر‎های اسمز معکوس "شاخص چگالی سیلت (SDI)‌2"، بدون تزریق هیچ‎گونه ماده شیمیایی و فقط با عبور از فیلتر چند‎بستری حاوی کربن فعال محاسبه شد که مقدار 9/4 به‎دست آمد. بیشتر بودن این شاخص از 3 به‎منزله نا‎مناسب بودن شرایط آب ورودی و افزایش پتانسیل ایجاد رسوب و کاهش طول عمر واحد اسمز معکوس است. استفاده از پیش‎تصفیه چند مرحله‎ای شامل هوادهی، تزریق کلرید فریک، افزایش زمان ماند در حوضچه‎ی ته‎نشینی و درنهایت عبور از غشای سرامیکی با اندازه منافذ 1/0 میکرون میزان SDI را به 1/0 کاهش داد. با استفاده از این روش میزان آهن موجود در آب از 11/0 به 05/0، مقدار اکسیژن‎خواهی شیمیایی (COD)3 از 35 به 78/29، میزان اکسیژن‎خواهی بیولوژیکی (BOD)4 از 8/15 به 58/10، مقدار کل مواد معلق (TSS)5 از 117 به ppm و میزان کدورت از 15 به 5/0 NTU6 کاهش یافت.

https://www.jwwse.ir/article_207407_a12f4f1e12a49ef4eb75ca53fd536bac.pdf

انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 9 4 2024 12 21 Creating Districted Metered Areas in the Water Distribution Network Using Optimal Selection Indices ایجاد نواحی مجزای اندازه‌گیری در شبکه توزیع آب با استفاده از شاخص‌های انتخاب بهینه 57 69 173488 10.22112/jwwse.2023.378266.1341 FA محمد کاکش پور دانشجوی دکتری، گروه عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. 0000-0002-3968-4708 محمدرضا جلیلی قاضی زاده دانشیار، گروه عمران، آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران. 0000-0002-8242-7619 سید عباس حسینی استادیار، گروه عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. 0000-0003-3650-2945 احمد شرافتی استادیار، گروه عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. 0000-0003-0448-2871 Journal Article 2022 12 27 Estimation of leakage, pressure management, and emergency management are among the advantages of establishing DMA in the WDN. However, the unprincipled development of WDN in a traditional way has turned this issue into a complex problem in terms of essential indexes in creating DMA. In this study, a method is presented to design DMAs with optimal selection indicators. For this purpose, three water distribution networks of Balerma, Madena, and D-Town were used for clustering using the Girvan-Newman and Fast Newman methods, which are based on the modularity criterion. Then, with use of a genetic algorithm and EPANET software, to reduce the cost in physical zoning, it was determined by observing the condition of minimum nodal pressure, and with the help of cost, hydraulic, and quality indicators, the zoning results of the research were analyzed and their effectiveness was discussed. The results showed that the mentioned indicators could lead to the optimal selection of the best-proposed plan to modify existing traditional networks and stablish DMA in WDN. The cost and modularity criteria had more effect than other indicators in determining the optimal number of areas. The Girvan-Newman's method provided more relevant results in comparison with the Fast Newman's method. تخمین هدررفت، مدیریت فشار و مدیریت در شرایط اضطراری از مزایای ایجاد ناحیه‌های مجزای اندازه‌گیری (DMA۱) در شبکههای توزیع آب است. اما توسعه غیراصولی شبکه‌ها به‌صورت سنتی با لحاظ اهم شاخص‌ها در ایجاد DMA این موضوع را به یک مسئله پیچیده تبدیل‌ کرده است. در این تحقیق یک روش برای ایجاد نواحی مجزای اندازه‌گیری با شاخص‌های انتخاب بهینه ارائه ‌شد. بدین منظور از سه شبکه توزیع آب بالرما۲، مدنا۳ و دی تاون۴ به دو روش گیروان-نیومن5 و فست نیومن6 که مبتنی بر معیار پیمانگی7 هستند، برای خوشه‌بندی8 استفاده شد. سپس به کمک الگوریتم ژنتیک9 و نرم‌افزار ایپنت10 باهدف کاهش هزینه در ناحیه بندی فیزیکی با رعایت قید حداقل فشار گره‌ای تعیین شد و به کمک شاخص‌های هزینه‌ای، هیدرولیکی و کیفی نتایج پهنه‌بندی حاصل تحقیق تحلیل شد و اثربخشی آن‌ها مورد بحث قرار گرفت. نتایج نشان داد که شاخص‌های مذکور می‌تواند منجر به انتخاب بهینه بهترین طرح پیشنهادی برای اصلاح شبکه‌های سنتی موجود و ایجاد DMA در شبکه‌های توزیع آب باشد. معیار هزینه و پیمانگی نسبت به سایر شاخص‌ها اثرگذاری بیشتری در تعیین تعداد بهینه نواحی داشتند. روش گیروان-نیومن نتایج مناسب‌تری را نسبت به روش فست نیومن ارائه کرد.

https://www.jwwse.ir/article_173488_7e5cb9aca7db1af4b672d987a7e3fdfa.pdf

انجمن آب و فاضلاب ایران علوم و مهندسی آب و فاضلاب 2588-3941 9 4 2024 12 21 Determining the Risk Level of Water Supply Wells in Imam Ali Rural Complex of Mashhad City by FMEA Method تعیین سطح ریسک چاه‌های تأمین‌کننده آب مجتمع روستایی امام علی شهرستان مشهد به روش FMEA 70 78 207856 10.22112/jwwse.2024.433157.1398 FA سمانه مقرب الهی کارشناس ارشد مهندسی عمران-مهندسی محیط‌زیست، کارشناس شرکت آب و فاضلاب مشهد، مشهد، ایران. 0009-0005-4085-2018 هاشم کوچک زاده دندانساز کارشناس ارشد مهندسی عمران-مهندسی محیط‌زیست، کارشناس شرکت آب و فاضلاب مشهد، مشهد، ایران. 0000-0001-6297-0457 Journal Article 2024 02 27 Water safety planning is a comprehensive assessment and risk management approach that includes all stages of a drinking water supply chain, from the catchment to the consumer. A Water Safety Plan (WSP) ensures the safety of drinking water through this approach. In this study, risk factors were first identified and evaluated. In this research, the level of risks threatening the water supply sources of Imam Ali rural complex of Mashhad city was determined. A descriptive survey method based on the guide of the water safety program and the FMEA method of information analysis was implemented in which the required information was collected using the interview method, past records, a summary of experts' opinions, questionnaires and field visits. By calculating the RPN risk priority number, it was shown that water pollution due to the inflow of agricultural land effluent with a weight of 48.74 was the highest risk and the inflow of pollutants due to the lack of improvement of the wells with a weight of 19.25 was the lowest risk. برنامه‌ریزی ایمنی آب یک ارزیابی جامع و مدیریت ریسک است، رویکردی که شامل تمام مراحل یک زنجیره تأمین آب آشامیدنی، از حوضه آبریز تا مصرف‌کننده است. یک طرح ایمنی آب (WSP) ایمنی آب آشامیدنی را از طریق این رویکرد تضمین می‌کند. در این مطالعه، عوامل خطر در ابتدا شناسایی و ارزیابی می‌شوند. در این پژوهش برای تعیین سطح ریسک‌های تهدیدکننده منابع تأمین آب مجتمع روستایی امام علی شهرستان مشهد از روش توصیفی پیمایشی که در آن اطلاعات موردنیاز با استفاده از روش مصاحبه، سوابق گذشته، جمع‌بندی نظرات خبرگان و پرسشنامه و بازدیدهای میدانی جمع‌آوری‌شده‌اند و به استناد راهنمای برنامه ایمنی آب و روش FMEA تجزیه تحلیل اطلاعات انجام‌شده است. با محاسبه عدد اولویت ریسک RPN نشان داده‎شد که آلودگی آب براثر ورود پساب زمین‌های کشاورزی با وزن 74/48 بالاترین ریسک و ورود آلاینده‌ها به‎دلیل عدم بهسازی دهانه چاه‌ها با وزن 25/19 دارای کمترین ریسک تشخیص داده‎شد.

https://www.jwwse.ir/article_207856_1e55986219cb1438ba29356ef3ec1f73.pdf