بهینه سازی تزریق کلر با درنظر گرفتن قابلیت اطمینان کیفی با الگوریتم جامعه مورچگان در شبکه های توزیع آب

با افزایش جمعیت و گسترش تنوع فعالیت های صنعتی و کشاورزی، تأمین آب از لحاظ کیفی و کمی روز به روز با دشواری بیشتری همراه می شود.گندزدایی و کشتن باکتری های موجود در آب که ممکن است به صورت شیمیایی و یا فیزیکی انجام گیرد، کمترین تصفیه ای است که در هر شبکه آبرسانی شهری باید به اجرا در آید. آب آشامیدنی به روشهای مختلفی گندزدایی می شود که متداول ترین و ارزان ترین روش آن، کلرزنی است. یکی از مهم ترین مسائل در زمینه کلرزنی، میزان تزریق کلر است که باید به گونه ای انتخاب شود که میزان کلر باقیمانده در کلیه نقاط یک شبکه توزیع آب شهری در محدوده استاندارد قرار گیرد. مقدار حداقل کلر باقیمانده به منظور کنترل کیفیت میکروبی آب و مقدار حداکثر آن به منظور کنترل مشکلات مربوط به مزه و بوی آب و همچنین جلوگیری از تولید فراورده های جانبی سمی باید رعایت شود. در این مقاله میزان تزریق کلر در محلهای تزریق با تلفیق یک مدل تحلیل هیدرولیکی و کیفی EPANET در دو حالت تقاضای ثابت و تقاضای وابسته به فشار و یک مدل بهینه سازی چندهدفه الگوریتم جامعه مورچگان بگونه ای بهینه می شود که در یک تابع هدف میزان کلر مصرفی کمینه شده و در تابع هدف دیگر قابلیت اطمینان کیفی بیشینه گردد. برای این منظور لازم است تا رابطه ای برای قابلیت اطمینان کیفی تعریف شود. توابع بهینه سازی یک منحنی تعامل برحسب میزان کلر مصرفی و قابلیت اطمینان کیفی ارائه خواهند داد که به تصمیم گیرندگان در انتخاب میزان تزریق کلر کمک خواهد کرد. به با حل مثال کاربردی از شبکه آبرسانی نمونه، کارایی مدل در جهت تعیین میزان بهینه تزریق کلر نشان داده شد. مهم ترین نتیجه گیری این مطالعه این می باشد که تنها با تزریق کلر در مخازن می توان به قابلیت های اطمینان بالای 99 % دست یافت و دیگر نیازی به استفاده از بوستر پمپ های تزریق کلر برای تزریق کلر به گره های شبکه نیست (همانطور که در گوپتا و همکاران ( 2009 ) این کار انجام شده است).

کلیدواژه ها:

شبکه های توزیع آب ، میزان کلر باقیمانده ، قابلیت اطمینان کیفی ، Epanet ، الگوریتم مورچگان