5 نتیجه برای بهینهسازی
علیرضا چکشیان خراسانی، منصور مشرقی، سهیلا یغمایی،
دوره 6، شماره 4 - ( 12-1392 )
چکیده
زمینه و هدف: بهینهسازی تجزیه زیستی مازوت بوسیله متغیرهای مختلف یکی از کاربردهای مهندسی زیستی در صنایع نفت است. هدف از این مطالعه تعیین کمیتهای بهینه برای بالا بردن بازده تجزیه زیستی مازوت توسط میکروارگانیسمهای بومی بوده است. روش بررسی: بهمنظور بهینهسازی تجزیه مازوت، هفت متغیر میزان تلقیح میکروبی، pH اولیه، ماده فعال سطحی، گلوکز، منبع فسفر، منبع نیتروژن و نمک دریایی هر یک با چهار سطح و متغیر نوع میکروارگانیسم با دو سطح برای طراحی آزمایش به روش تاگوچی در نظر گرفته شدند که با استفاده از آنها 32 آزمایش طراحی گردید. یافتهها: نتایج بدست آمده نشان دادند مخلوط میکروبی، تلقیح میکروبی به میزان OD600 0/016، pH 8/3، توئین80 با غلظت g/L 2، گلوکز با غلظت g/L 4، فسفات با غلظت g/L 5، آمونیوم با غلظت g/L 9 و نمک دریایی با غلظت g/L 0/5 شرایط بهینه فرایند تجزیه زیستی مازوت محسوب میشوند. نتیجهگیری: سطح بهینه هر متغیر الزاما بیشترین و یا کمترین سطح متغیر نبوده است. براساس تحلیل واریانس نتایج، منبع فسفر با 15/8% و pH با 14/8% بیشترین اثر را در میان متغیرها داشتهاند؛ هرچند در کل، عامل خطا با 31/6% بیشترین تاثیرگذاری را داشته است. میزان تلقیح میکروبی در بهینه کردن تجزیه مازوت با 0/63% کمترین اثر را داشته است.
سمانه قدرتی، سید غلامرضا موسوی،
دوره 7، شماره 2 - ( 7-1393 )
چکیده
زمینه و هدف: انعقاد الکتریکی (EC) به عنوان یک روش الکتروشیمیایی جهت غلبه بر مشکلات تکنولوژیهای رنگزدایی متعارف توسعه یافته و یک جایگزین مناسب برای تصفیه رنگهای نساجی است. هدف این مطالعه بهینهسازی فرایند EC برای رنگزدایی و حذف COD از یک فاضلاب نساجی واقعی است. روش بررسی: در این تحقیق، مقیاس آزمایشگاهی راکتور انعقاد الکتریکی جهت تصفیه فاضلاب نساجی طراحی، ساخته و مورد مطالعه قرار گرفت. متغیرهای بهرهبرداری اصلی شامل شدت جریان، زمان ماند، pH اولیه و جنس الکترود به عنوان متغیرهای مستقل و رنگ و COD به عنوان متغیرهای وابسته در نظر گرفته شد. مراحل آزمایش با استفاده از متغیرهای انتخابی توسط نرمافزار 7/0 Design Expert طراحی شد و فرایند برای رنگزدایی و حذف COD با استفاده از روش سطح پاسخ بهینهسازی گردید. یافتهها: شرایط بهینه بهرهبرداری در فرایند انعقاد الکتریکی جهت دستیابی به حداکثر رنگزدایی و حذف COD شدت جریان A 0/97، pH اولیه 4/40 و زمان ماند min 48 و الکترود آهن بدست آمد. فاکتور مطلوبیت برای الکترود Fe، رنگزدایی و حذف COD به ترتیب برابر 1، 0/763و 0/756 بود که با یافتههای تجربی منطبق هستند. نتیجهگیری: نتایج تجربی نشان داد که فرایند انعقاد الکتریکی یک فرایند کارامد و امیدبخش برای رنگزدایی و حذف COD جهت پسابهای نساجی است. تحت شرایط بهرهبرداری بهینه، مقادیر تجربی با مقادیر پیشبینی شده همبستگی خوبی داشت که نشاندهنده تناسب مدل و موفقیت RSM در بهینهسازی فرایند انعقاد الکتریکی در تصفیه فاضلاب نساجی با حداکثر حذف رنگ و COD تحت شرایط انتخاب شده جهت متغیرهای مستقل است.
علیرضا مقدم، مهدی مختاری، رویا پیروی،
دوره 10، شماره 3 - ( 9-1396 )
چکیده
زمینه و هدف: گندزدایی یکی از مراحل تصفیه آب است که به منظور حفظ کیفیت میکروبی آب در شبکه توزیع انجام میشود. یکی از ترکیبات گندزدایی کلر است که طبق استانداردهای بهداشتی حفظ میزان باقیمانده آن بین حداقل و حداکثر در سراسر شبکه امری ضروریست. این مقاله با هدف بهینهسازی میزان تزریق کلر در شبکههای توزیع آب با استفاده از مدل بهینهسازی GANetXL صورت گرفت.
روش بررسی: در این مقاله برای اولین بار با استفاده از یک افزونه بهینهسازی به نام GANetXL که از الگوریتم ژنتیک استفاده مینماید میزان کلر تزریقی در یک شبکه مرجع بر مبنای ارتباط پویا با مدل تحلیل هیدرولیکی و کیفی EPANET2 در محیط نرم افزار Excel بهینه گردید. تابع هدف بر مبنای بهینهسازی تک هدفه به نحوی تدوین شد که مربع تفاضل بین غلظت کلر محاسبه شده و حداقل مجاز میزان کلر باقیمانده در شبکه برای هرکدام از گرههای کنترلشونده برای تمامی گامهای زمانی کمینه شود. متغیرهای تصمیم میزان بهینه دوزهای تزریق در محل بوسترها بود.
یافتهها: با کاهش تعداد نسل به 200 کمترین میزان تزریق در ایستگاهها صفر، بیشترین آن 776/57، متوسط میزان تزریق 183/87 و مجموع تزریق در طی یک شبانه روز برابر با mg/min 4412/84 حاصل شد. گرههای بحرانی در مجموع 20 درصد از کل گرههای شبکه را تشکیل دادند.
نتیجهگیری: با توجه به نتایج، کمینهسازی میزان کلر مصرفی در عین رعایت میزان حداقل نیاز باقیمانده از آن در شبکه علاوه بر اثرات مثبت بر سلامتی، دارای آثار مثبت اقتصادی نیز است. نتایج این تحقیق میتواند به مدیریت شبکه آب آشامیدنی از لحاظ کیفیت آب در زمینه حفظ کلر باقیمانده و در نتیجه ارتقا سلامت جامعه و نیز به لحاظ اقتصادی کمک شایانی نماید.
مریم صابونیان، محمدعلی بهنژادی،
دوره 11، شماره 2 - ( 6-1397 )
چکیده
زمینه و هدف: کروم در بسیاری از پسابهای صنعتی به فرمهای Cr(III) و Cr(VI)یافت میشود. سمیت Cr(III) به مراتب از Cr(VI) کمتر هست. در این مقاله هدف بهینهسازی ساختار شبکه عصبی مصنوعی در مدلسازی احیاء فتوکاتالیزوری Cr(VI) توسط نانوذرات TiO2-P25 است.
روش بررسی: در این کار شبکه عصبی مصنوعی (ANN) برای مدلسازی احیاء فتوکاتالیزوری Cr(VI) به Cr(III) توسط نانوذرات P25-TiO2 مورد استفاده قرار گرفته و ساختار آن بهینهسازی شده است. پارامترهای عملیاتی مورد مطالعه عبارتند از: غلظت اولیه کروم، غلظت فتوکاتالیزور، زمان تابش نور فرابنفش و pH. فرایند احیاء درون یک فتوراکتور ناپیوسته صورت گرفته و برای اندازه گیری غلظت (Cr(VI از دستگاه اسپکتروفتومتر UV/Vis استفاده شده است. محاسبات ANN با استفاده از نرم افزار Matlab 7 و جعبه ابزار ANN انجام شده است.
یافته ها: نتایج نشان میدهد که بهینهسازی ساختار ANN و استفاده از الگوریتم و توابع انتقال مناسب میتواند کارایی شبکه را بهبود بخشد. نتایج حاصله با توجه به ضریب همبستگی مناسب (0/9886) و خطای میانگین کوچک (0/00018) نشان می دهد که عملکرد شبکه عصبی پیشنهادی برای مدلسازی فعالیت نانوذرات P25-TiO2 در احیاء Cr(VI)، قابل قبول است. نتایج نشان میدهد که همه پارامترها بر روی احیاء فتوکاتالیزوری Cr(VI) تاثیر دارند، اما تاثیر pH با 34/15 درصد سهم بیشتر از پارامترهای دیگر است. بیشترین احیاء فتوکاتالیزوری Cr(VI) درpH برابر با 2 رخ می دهد و افزایش دو پارامتر مقدار فتوکاتالیزور و زمان تابش نور در محدوده مورد مطالعه سبب افزایش احیاء Cr(VI) می شوند.
نتیجهگیری: ساختار بهینه ANN عبارت است از یک شبکه سه لایه پیشخور پس انتشار با توپولوژی 4:10:1 و مناسب ترین الگوریتم، الگوریتم پس انتشار گرادیان مزدوج هست.
مهدی هادی، مهری سلیمانی امین آباد، مهناز امیری، معصومه ارجی پور،
دوره 11، شماره 3 - ( 9-1397 )
چکیده
زمینه و هدف: تصفیه پسابهای بیمارستانی نقش مهمی در کاهش تخلیه ترکیبات آلی و دارویی به محیط دارد. امروزه فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته برای حذف ترکیبات آلی از پسابها استفاده میشوند. در این مطالعه تصفیه مواد آلی باقیمانده در پساب واقعی تصفیه شده بیمارستانی با استفاده از فرایندUV/H2O2/TiO2 بررسی و شرایط بهینه تصفیه از نظر هزینه و راندمان با استفاده از روشهای آماری تحلیل گردید.
روش بررسی: مشخصات اولیه پساب شامل COD، TOC و DOC تعیین و مقادیر متوسط آنها ثبت شد. از فرایند تلفیقی UV/H2O2/TiO2 به منظور تصفیه باقیمانده مواد آلی استفاده شد. تعداد آزمایشها با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) تعیین و ارتباط متغیرهایpH ، زمان ماند، غلظتH2O2 و دی اکسیدتیتانیم با کاهش TOC، DOC، COD و هزینه تقریبی تصفیه با انجام آنالیز واریانس (ANOVA) بررسی گردید.
یافتهها: در شرایط بهینه حذف، مقادیرpH ،H2O2 ، TiO2 و زمان پرتودهی به ترتیب برابر با 7/2، mg/L 50، mg/L 100 و min 19/65 تعیین گردید. بیشترین راندمان حذف ترکیبات آلی با کمترین هزینه، بر حسب TOC، DOC و COD به ترتیب 63/9، 52/9 و 64/7 درصد تعیین شد. مقدار هزینه تقریبی تصفیه برابر با 0/71 دلار به ازای تصفیه هر لیتر پساب برآورد گردید.
نتیجهگیری: زمان پرتودهی و غلظت H2O2 بیشترین تاثیر را بر روی مقدار هزینه تصفیه دارند. با بهینهسازی فرایند به روش RSM بیشترین راندمان با کمترین هزینه تامین خواهد شد. علیرغم اثربخشی، فرایند مورد استفاده در مقیاس آزمایشگاهی یک فرایند نسبتا گران برای تصفیه تکمیلی پساب است از اینرو انجام مطالعات بیشتر به منظور بررسی هزینه- اثربخشی فرایند در مقیاس واقعی توصیه میشود.
