فصل اول: کلیات 1
1-1- مقدمه 2
1-2- آب و اهمیت آن در زندگی بشر 3
1-3- پارامترهای بیولوژیکی کیفیت آب 4
1-4- پیشینه تصفیه آب 4
1-5- گندزدایی آب آشامیدنی 5
1-5-1- انواع گندزداها 5
1-5-1-1- کلر 6
1-5-1-2- کلرآمین ها 7
1-5-1-3- دی اکسید کلر 7
1-5-1-4- ازن 7
1-5-1-5- پرتو فرابنفش 8
1-6- ترکیبات جانبی گندزدایی (DBPs) 8
1-6-1- تری هالومتان ها (THMs) 9
1-6-2- فاکتورهای تأثیرگذار در تشکیل تری هالومتان ها 10
1-6-2-1- مواد آلی طبیعی (NOMs) 10
1-6-2-2- تأثیر گندزدای مصرفی 14
1-6-2-3- pH آب 16
1-6-2-4- دمای آب 17
1-6-2-5- تأثیر یون برمید 18
1-6-2-6- تأثیر زمان ماند آب در سیستم توزیع 19
1-7- اثرات بهداشتی تری هالومتان ها 20
1-8- قوانین و استاندارد های تنظیم شده جهت تری هالومتان ها در آب آشامیدنی 21
1-8-1- رهنمود سازمان جهانی بهداشت (WHO) 21
1-8-2- استاندارد ها و قوانین سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده (USEPA) 22
1-8-2-1- قانون کل تری هالومتان ها 22
1-8-2-2- قانون مرحله اول D/DBPs 23
1-8-2-3- قانون مرحله دوم D/DBPs 25
1-8-3- استاندارد شماره 1053 ایران 25
1-9- پیشینه تحقیق در ایران و جهان 27
1-10- مشخصات مناطق مورد مطالعه 36
1-10-1- تصفیه خانه آب شوشتر 38
1-10-2- تصفیه خانه آب شماره 2 38
1-10-3- تصفیه خانه آب شماره 3 39
1-10-4- تصفیه خانه کوت امیر (جنوب شرق خوزستان) 40
1-10-4-1- تصفیه خانه ی شهر ماهشهر 41
1-10-5- تصفیه خانه آب شهدای خرمشهر 41
1-11- اهداف و فرضیات مطالعه 42
1-11-1- هدف اصلی مطالعه 42
1-11-2- اهداف ویژه طرح 42
1-11-3- اهداف کاربردی مطالعه 43
1-11-4- سئوالات پژوهش 43
فصل دوم: مواد و روش ها 45
2-1- نوع مطالعه 46
2-2- مراحل انجام پژوهش 46
2-3- نقاط نمونه برداری آب و پارامترهای مورد اندازه گیری 49
2-4- بررسی نمونه های مورد آزمایش 58
2-4-1- بررسی نمونه ها از نظر دما، pH و کلر باقیمانده آزاد 58
2-4-2- بررسی تری هالومتان ها 59
2-4-2-1- آماده سازی ظروف نمونه برداری تری هالومتان 60
2-4-2-2- روش نمونه برداری نمونه های آب جهت بررسی تری هالومتان 60
2-4-2-3- آنالیز نمونه ها از نظر ترکیبات تری هالومتان 61
2-4-3- بررسی نمونه ها از نظر کربن آلی محلول (DOC)، UV254 و SUVA 75
2-4-3-1- آماده سازی ظروف جهت نمونه برداری DOC و UV254 76
2-4-3-2- روش نمونه برداری جهت اندازه گیری DOC و UV254 76
2-4-3-3- صاف سازی نمونه ها جهت بررسی DOC و UV254 76
2-4-3-4- آنالیز نمونه ها جهت DOC و UV254 77
2-4-4- بررسی نمونه ها از نظر یون برم 77
2-5- بررسی پتانسیل تشکیل تری هالومتان در نمونه های مورد مطالعه 77
2-6- مدل سازی داده ها 78
2-7- تجهیزات مورد استفاده در مطالعه 78
2-8- روش های تجزیه و تحلیل اطلاعات 78
فصل سوم: یافته ها 80
3-1- تعیین غلظت THMs در شبکه های توزیع آب مورد مطالعه 81
3-1-1- غلظت THMs در شبکه توزیع آب شوشتر 81
3-1-2- غلظت THMs در شبکه توزیع آب تصفیه خانه شماره 2 اهواز 83
3-1-3- غلظت THMs در شبکه توزیع آب تصفیه خانه شماره 3 اهواز 85
3-1-4- غلظت THMs در شبکه توزیع آب ماهشهر 87
3-1-5- غلظت THMs در شبکه توزیع آب خرمشهر 89
3-2- تعیین مقدار DOC آب خام و تصفیه شده و بررسی تأثیر آن بر تشکیل THMs 91
3-2-1- تعیین مقدار DOC آب خام و تصفیه شده تصفیه خانه های مورد مطالعه 91
3-2-2- تغییرات غلظت DOC آب در مقطع مکانی مورد مطالعه (از پایین دست سد گتوند تا خرمشهر) 93
3-2-3- تعیین تأثیر غلظت DOC آب تصفیه خانه های مورد مطالعه بر تشکیل THMs 94
3-3- تعیین مقدار pH آب خام و تصفیه شده و بررسی تأثیر آن بر تشکیل THMs 95
3-3-1- تعیین مقدار pH آب خام و تصفیه شده تصفیه خانه های مورد مطالعه 95
3-3-2- تغییرات مقدار pH آب در مقطع مکانی مورد مطالعه (از پایین دست سد گتوند تا خرمشهر) 97
3-3-3- تعیین تأثیر pH آب تصفیه خانه های مورد مطالعه بر تشکیل THMs 97
3-4- تعیین مقدار دمای آب خام و تصفیه شده و بررسی تأثیر آن بر تشکیل THMs 98
3-4-1- تعیین دمای آب خام و تصفیه شده تصفیه خانه های مورد مطالعه 98
3-4-2- تغییرات دمای آب کارون در مقطع مکانی مورد مطالعه (از پایین دست سد گتوند تا خرمشهر) 101
3-4-3- تعیین تأثیر دمای آب تصفیه خانه های مورد مطالعه بر تشکیل THMs 102
3-5- تعیین میزان جذب UV254 آب خام و تصفیه شده و بررسی تأثیر آن بر تشکیل THMs 103
3-5-1- تعیین میزان جذب UV254 در آب خام و تصفیه شده تصفیه خانه های مورد مطالعه 103
3-5-2- تغییرات میزان جذب UV254 آب کارون در مقطع مکانی مورد مطالعه 105
3-5-3- تعیین تأثیر میزان جذب UV254 آب تصفیه خانه های مورد مطالعه بر تشکیل THMs 106
3-6- تعیین مقدار یون برمید آب تصفیه خانه های مورد مطالعه و بررسی تأثیر آن بر تشکیل THMs 107
3-6-1- تعیین مقدار یون برمید آب تصفیه خانه های مورد مطالعه 107
3-6-2- تغییرات مقدار یون برمید آب در مقطع مکانی مورد مطالعه (از پایین دست سد گتوند تا خرمشهر) 109
3-6-3- تعیین تأثیر مقدار یون برمید آب تصفیه خانه های مورد مطالعه بر تشکیل THMs 110
3-7- تعیین میزان جذب ویژه UV (SUVA) آب خام و تصفیه شده و بررسی تأثیر آن بر تشکیل THMs 111
3-7-1- تعیین میزان SUVA در آب خام و تصفیه شده تصفیه خانه های مورد مطالعه 111
3-7-2- تغییرات میزان SUVA آب کارون در مقطع مکانی مورد مطالعه 113
3-7-3- تعیین تأثیر میزان SUVA آب تصفیه خانه های مورد مطالعه بر تشکیل THMs 114
3-8- تعیین دز کلر مصرفی در تصفیه خانه های مورد مطالعه و بررسی تأثیر آن بر تشکیل THMs 115
3-8-1- تعیین دز کلر مصرفی در تصفیه خانه های مورد مطالعه 115
3-8-2- تعیین تأثیر دز کلر مصرفی به آب تصفیه خانه های مورد مطالعه بر تشکیل THMs 116
3-9- تعیین میزان کلر باقیمانده در شبکه توزیع آب و بررسی تأثیر آن بر تشکیل THMs 117
3-9-1- تعیین میزان کلر باقیمانده در شبکه توزیع آب تصفیه خانه های مورد مطالعه 117
3-9-2- تعیین تأثیر میزان کلر باقیمانده آزاد آب تصفیه خانه های مورد مطالعه بر تشکیل THMs 119
3-10- تعیین پتانسیل تشکیل تری هالومتان (THMFP) در نقاط برداشت آب مورد مطالعه 120
3-10-1- تعیین پتانسیل تشکیل تری هالومتان (THMFP) در نقاط برداشت آب مورد مطالعه 120
3-10-2- تغییرات پتانسیل تشکیل تری هالومتان (THMFP) در آب کارون در مقطع مکانی مورد مطالعه 122
3-11- مدل سازی و ارائه مدل های ریاضی مبتنی بر کیفیت آب جهت پیش بینی غلظت تری هالومتان ها 123
3-11-1- مدل سازی و ارائه مدل ریاضی مبتنی بر کیفیت آب جهت پیش بینی غلظت تری هالومتان ها 123
3-11-2- مدل سازی و ارائه مدل های ریاضی مبتنی بر کیفیت آب جهت پیش بینی غلظت تری هالومتان ها در شبکه توزیع تصفیه خانه شماره 2 اهواز 124
3-11-3- مدل سازی و ارائه مدل های ریاضی مبتنی بر کیفیت آب جهت پیش بینی غلظت تری هالومتان ها در شبکه توزیع تصفیه خانه شماره 3 اضطراری اهواز 125
3-11-4- مدل سازی و ارائه مدل های ریاضی مبتنی بر کیفیت آب جهت پیش بینی غلظت تری هالومتان ها در شبکه توزیع آب ماهشهر 126
3-10-5- مدل سازی و ارائه مدل های ریاضی مبتنی بر کیفیت آب جهت پیش بینی غلظت تری هالومتان ها در شبکه توزیع آب خرمشهر 127
3-12- تعیین مقدار THMs در شبکه توزیع تصفیه خانه های مورد مطالعه جهت ارزیابی خارجی مدل های پیش بینی غلظت THMs آب 128
3-12-1- تعیین مقدار THMs در شبکه توزیع شوشتر جهت ارزیابی خارجی مدل پیش بینی غلظت THMs آب شوشتر 128
3-12-2- تعیین مقدار THMs در شبکه توزیع تصفیه خانه شماره 2 اهواز جهت ارزیابی خارجی مدل پیش بینی غلظت THMs آب تصفیه خانه شماره 2 اهواز 130
3-12-3- تعیین مقدار THMs در شبکه توزیع تصفیه خانه شماره 3 اهواز جهت ارزیابی خارجی مدل پیش بینی غلظت THMs آب تصفیه خانه شماره 3 اهواز 131
3-12-4- تعیین مقدار THMs در شبکه توزیع ماهشهر جهت ارزیابی خارجی مدل پیش بینی غلظت THMs آب ماهشهر 133
3-12-5- تعیین مقدار THMs در شبکه توزیع خرمشهر جهت ارزیابی خارجی مدل پیش بینی غلظت THMs آب خرمشهر 134
3-13- ارائه راهکارهای کاربردی کاهش میزان THMs در تصفیه خانه های مورد مطالعه 136
الف) انعقاد پیشرفته 136
ب) جذب سطحی 136
ج) استفاده از سایر روش های گندزدایی به جای استفاده از کلر 137
د) صاف سازی زیستی 137
ه) صاف سازی غشایی 137
3-13-1- ارائه راهکارهای کاربردی کاهش میزان THMs در تصفیه خانه شوشتر 137
3-13-2- ارائه راهکارهای کاربردی کاهش میزان THMs در تصفیه خانه شماره 2 اهواز 138
3-13-3- ارائه راهکارهای کاربردی کاهش میزان THMs در تصفیه خانه شماره 3 اهواز 138
3-13-4- ارائه راهکارهای کاربردی کاهش میزان THMs در تصفیه خانه آب ماهشهر 139
3-13-5- ارائه راهکارهای کاربردی کاهش میزان THMs در تصفیه خانه آب خرمشهر 140
3-14- نتیجه گیری نهایی 141
3-15- پیشنهادات 143
منابع و مأخذ 144