طراحی بهینه چندهدفه سیستم احیای بیولوژیکی آلودگی آبهای زیرزمینی با استفاده از الگوریتم چندجامعه مورچه ها

احیای درجای بیولوژیکی، فناوری رایج برای پاک سازی آبخوان های آلوده به ترکیبات نفتی محلول است. فرایند کنترل چنین سیستمی بسیار پیچیده است و بررسی جامع آن نیاز به در نظر گرفتن بیش از یک هدف دارد. این تحقیق به توسعه یک مدل شبیه سازی-بهینه یابی می پردازد که به صورت چندهدفه رویکردهای مدیریتی را با در نظر گرفتن هزینه، زمان عملیات احیا و استانداردهای کیفیت آب، مورد بررسی قرار داده است. برای این منظور از الگوریتم بهینه یابی چندهدفه چندجامعه ای مورچه ها در قالب دو مدل مدیریتی پیشنهادی هزینه-زمان احیا و همچنین هزینه-تخطی از غلظت مجاز در پایان زمان احیا در تمامی نقاط آبخوان، استفاده شد. مدل بیوفلوم نسخه ۲ برای شبیه سازی کمی و کیفی آب زیرزمینی، در نظر گرفته شد. متغیرهای تصمیم در مسئله دبی پمپاژ در چاههای تزریق اکسیژن و مواد مغذی، دبی تخلیه و همچنین مکان این چاهها است. آبخوان شبیه سازی شده، فرضی و همگن بود. خروجی مدل منجر به ایجاد منحنی های مصالحه ای شد که بر اساس آنها تصمیم گیرنده قابلیت انتخاب جوابهای بهینه مختلف را خواهد داشت. منحنی مصالحه هزینه –زمان به دست آمده حداقل زمان ممکن را برای انجام عملیات احیا در اختیار تصمیم گیرنده قرار می دهد. حداکثر زمانی که فرصت انجام عملیات احیا تا قبل از رسیدن توده آلودگی به چاههای کنترلی وجود دارد، از جمله نتایج به دست آمده است. همچنین منحنی مصالحه هزینه - تخطی، چگونگی تغییرات هزینه با آزادسازی قید غلظت مجاز را ارائه می دهد. نتایج نشان از مفید بودن مدل های پیشنهادی و قابلیت الگوریتم چند جامعه ای مورچه ها در حل مسائل چند هدفه طراحی سیستم احیای آلودگی آبهای زیرزمینی دارد.

Keywords:

آلودگی , آبهای زیرزمینی , بهینه یابی چندهدفه , احیای بیولوژیکی , الگوریتم چندجامعه مورچه ها