Bacteriological Modelling of Semnan Drinking Water Distribution

Authors
A. Khodadi
B. Ayati
F. Bineshian
Tarbiat Modares University
Abstract
Microbial quality of potable water is of the most import guidelines of the World Health Organization (WHO). One of the main concerns of water supply and distribution network problems particularly in large cities is microbial growth in the pipelines that are significant non-compliers and repeatedly detect bacteria in finished drinking-water. In Iran, chlorine is mostly used as disinfection agent in conventional chemical treatment process in water treatment plants for supplying safe drinking water. This is done to maintain a residual concentration within a water distribution system for preventing the growth of pathogenic bacteria. Therefore, to meet water quality standards, it is necessary to maintain free chlorine residuals throughout the minimum and maximum levels for various reasons.
This study was conducted to examine the relationship between residual chlorine concentration, turbidity and microbial quality of water used for drinking in water distribution system of city of Semnan. Heterotrophic Plate Count (HPC) bacteria was used as an indicator for microbial quality and residual chloride concentration and turbidity were selected as the main parameters for determining correlation. In this research, for the first time Water-Gems as a comprehensive and easy-to-use water distribution modeling application bacteriological software with GIS system was employed as a tool to evaluate the microbial water quality in the network of Semnan city which is known as drawn area with limited water resources. Water-Gems is a multi-platform hydraulic and water quality modeling solution for water distribution systems with advanced interoperability, geospatial model-building, optimization, and asset management tools.
For the study, all required information from water supply system such as topographical references, type and diameter of pipelines, pressure head in the system and connections were imported in the software. Then sampling points were selected and 25200 samples were made for turbidity, residual chloride concentration and HPC bacteria. The results indicated that there is high correlation between free chloride residual, turbidity and HPC which means that lower chloride concentration caused the increase in turbidity and HPC number. This information can be used to formulate a bacterial growth control strategy.

Keywords

[1]  WHO Guidelines for drinking water quality, Vol. 1, World Health Organization, Geneva 1993
[2]  Kooij, D., v.d., and Hijnen W., Assimible organic carbon as an indicator of bacterial regrowth, AWWA Journal 84 (1992), p. 7-65
[3]  Schoene, D., Influence of materials on the microbiological colonization of drinking water, Aqua 38(1989), pp. 101-113
[1] عندلیب فیروز آبادی، امیر حسین، «بررسی میزان و عوامل مؤثر در تولید تری هالومتان ها در شبکه انتقال آب اصفهان به یزد»، پایان نامه کارشناسی ارشد کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشگاه تربیت مدرس، 1389.
[2] ترابیان، علی؛ ذکاوتی، شاهرخ؛ «بررسی تری هالومتان ها در آب های مشروب کشور و کاربرد یک روش حذف آن»، مجله بهداشت ایران؛ دوره 27؛ شماره 1 و 2؛ ص 35 تا 42؛ 1377.
[3]  Toroz,i. Uyak,v. (2005), Seasonal variations of trihalomethanes (THMs) in water distribution networks of Istanbul City, Desalination, Vol. 176, Issues 1-3, 10, pp.127-141.
[4] مسافری، محمد؛ مهری، بادلو، اکرم؛  تقی پور، حسن؛ شهنازی، رسول؛ «بررسی حضور باکتری های هتروتروف در آب آشامیدنی تبریز»، دوازدهمین همایش ملی بهداشت محیط، 1388
[5] تابش هنری، «تحلیل حوادث شبکه های پخش آب شهری»، مجله آب و محیط زیست، شماره 50، صفحه 25 تا 34، 1381
[6] تائبی، امیر؛ چمنی، محمدرضا؛ «شبکه های پخش آب شهری»، انتشارات حیان، 1379.
[7]    تجویدی، گیتی؛ «مقدمه ای بر سیستم های اطلاعات جغرافیایی»، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، سازمان نقشه برداری کشور، سال اول، 1381
[8]  سیه سرانی، امیر؛ ترابی آزاد، مسعود؛ محسنی، آراسته، افشین؛ افتخاری، رحیم؛ "مدلسازی مکانی شاخص های فیزیکی و شیمیایی خلیج فارس با استفاده از تحلیلگر زمین آماری نرم افزار ArcGIS"، دهمین همایش ملی صنایع دریایی ایران، 1387.
[1]  الوانکار، سیدرضا؛ «مدل پخشی شبیه سازی سیل بر اساس GIS»، رساله دکتری هیدرولوژی و منابع آب (Ph.D.)، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، 1382
[2]  برخوردار، مهرداد؛ چاوشیان، سیدعلی؛ «پهنه بندی سیلاب»، کارگاه فنی روش های غیرسازه­ای مدیریت سیلاب، کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، بهمن 1379
[3]  بینشیان، فریبا؛ «بررسی شاخص های مؤثر و مدل سازی باکتریولوژیکی شبکه آب شهر سمنان در محیط ArcView GIS»، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، 1387
[4]    آغازاریان، ژیرایر؛ «آموزش سریع 2000Auto Cad MAP»، شرکت آب و فاضلاب استان اصفهان، 1382.
[5]    رفاهی، پروین؛ «مقدمه ای بر سیستم های اطلاعات جغرافیایی»، سازمان نقشه برداری کشور، چاپ دوم، 1386
[6]    رجبی فر، عباس؛ «مدیریت سیستم های اطلاعات جغرافیایی سازمان نقشه برداری کشور»، سازمان نقشه برداری کشور، چاپ اول، 1375
[7]    رحیمی، علی؛ «اصول و مبانی سیستم های اطلاعات جغرافیایی»، سازمان نقشه برداری کشور، چاپ اول، 1379
[8]  سازمان حفاظت محیط زیست، دفتر حقوقی و امور مجلس سازمان، «مجموعه قوانین و مقررات محیط زیست ایران: آئین نامه جلوگیری از آلودگی آب»، 1384
[9]  شفیعی، سعید؛ «بررسی امکان استفاده از قابلیت های سیستم اطلاعات مکانی شبکه ای در پیدا کردن بهترین مسیر»، پایان نامه کارشناسی ارشد، گروه مهندسی نقشه برداری و ژئوماتیک، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، 1379
Modares Civil Engineering journal
Volume 12, Issue 4
November and December 2012
Pages 91-98