بهینه‌سازی میزان تزریق کلر در شبکه‌های آبرسانی توسط الگوریتم ژنتیک

Abstract

با افزایش جمعیت و گسترش تنوع فعالیتهای صنعتی و کشاورزی، تأمین آب از لحاظ کیفی و کمّی روز به روز با دشواری بیشتری همراه می‌شود.گندزدایی و کشتن باکتری‌های موجود در آب که ممکن است به‌صورت شیمیایی و یا فیزیکی انجام گیرد، کمترین تصفیه‌ای است که در هر شبکه آبرسانی شهری باید به اجرا در آید. آب آشامیدنی به‌روشهای مختلفی گندزدایی می‌شود که متداول‌ترین و ارزان‌ترین روش آن, کلرزنی است. یکی از مهم‌ترین مسائل در زمینه کلرزنی, مکان و میزان تزریق کلر است که باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که میزان کلر باقیمانده در کلیه نقاط یک شبکه توزیع آب شهری در محدوده استاندارد بوده و همچنین هزینه‌های مربوطه حداقل گردد. مقدار حداقل کلر باقیمانده به‌منظور کنترل کیفیت میکربی آب و مقدار حداکثر آن به‌منظور کنترل مشکلات مربوط به مزه و بوی آب و همچنین جلوگیری از تولید فراورده‌های جانبی سمّی باید رعایت شود. متأسفانه به‌دلیل عدم مدیریت صحیح در شبکه‌های توزیع آب کشور این مسئله گهگاه باعث بروز بحران‌های شدید می‌گردد. در این مقاله میزان تزریق کلر در محلهای تزریق با تلفیق یک مدل تحلیل هیدرولیکی و مدل‌سازی کیفیEPANET و یک مدل بهینه‌سازی غیر خطی الگوریتم ژنتیک، بهینه شد. با حل دو مثال کاربردی از شبکه‌های آبرسانی نمونه، کارایی مدل در جهت تعیین میزان بهینه تزریق کلر نشان داده شد. نتایج این مطالعه نشان ‌داد که تزریق کلر در بیش از یک منبع و انتخاب صحیح این منابع، در رساندن مقادیر کلر باقیمانده در گره‌ها به مقدار استاندارد مؤثر است. همچنین نتایج مدل ارائه شده حاکی از کاهش کلر مصرفی در شبکه و افزایش درصد قرار گرفتن مقادیر کلر باقیمانده شبکه در محدوده استاندارد بود.