امروزه فناوری های نانو در علوم مختلف کاربرد پیدا کرده و به ویژه برای تصفیه فاضلاب های صنعتی به کار می رود. در این تحقیق نانوذرات آهن به روش احیای کلرید فریک توسط بوروهیدرید سدیم سنتز شد و تاثیر تغییرات زمان ماند، غلظت نانوذره، غلظت BOD و pH بر راندمان حذف BOD از فاضلاب بررسی شد. برای تعیین زمان تماس بهینه، در دو غلظت فاضلاب با BOD5های مشخص، مقدار معینی از نانوذره آهن در زمان های 15 تا 180 دقیقه اضافه شد و زمان تماس بهینه تعیین شد. پس از آن در زمان تماس بهینه، مقادیر متفاوتی از نانوذره آهن در دو مرحله به فاضلاب با BODهای ثابت اضافه شد و راندمان حذف BOD فاضلاب بررسی شد. سپس در زمان تماس بهینه، مقادیر ثابت نانوذره آهن به فاضلاب با BODهای مختلف اضافه شد و راندمان حذف BOD فاضلاب بررسی شد. در آخر نیز در زمان تماس بهینه، مقادیر متفاوت نانوذره به فاضلاب با BODهای مختلف اضافه شد و اثر تغییرات pH در هر مرحله بر راندمان حذف BOD از فاضلاب مشخص و pH بهینه تعیین شد. زمان تماس بهینه 45 دقیقه، میزان نانوذره بهینه در نمونه های با BOD5 معادل 116و 35 میلی گرم در لیتر، 3 گرم و در نمونه های باBOD5 معادل 289 میلی گرم در لیتر، 5 گرم، غلظت BOD بهینه 289 میلی گرم در لیتر و میزان pH بهینه 3 تعیین شد. در زمان تماس بهینه هرچه بار آلودگی بالاتر باشد و میزان نانوذرات نیز بالاتر رود، در pH اسیدی بهترین میزان حذف آلودگی را می توان داشت.

در این تحقیق یک حسگر میکربی برای اندازه گیری BOD طراحی شد. در ساختار این حسگر از یک سلول کلارک به عنوان ترانسفورماتور و از لجن فعال تهیه شده از تصفیه خانه آب و فاضلاب شاهین شهر اصفهان به عنوان شناساگر حسگر استفاده شد. نتایج مربوط به کالیبراسیون حسگر نشان می دهد رابطه خطی بین اختلاف جریان الکتریکی و غلظت محلول استاندارد گلوکز - گلوتامیک اسید، تا مقدار BOD5 برابر با 50 میلی گرم اکسیژن در لیتر برقرار است. مقدار BOD فاضلاب های ورودی و پساب های خروجی از واحدهای تصفیه خانه شرکت مواد غذایی آردینه، شاهین شهر اصفهان و شرکت پگاه اصفهان توسط حسگر اندازه گیری شد. مقایسه نتایج به دست آمده از حسگر و نتایج حاصل از روش استاندارد BOD5 نشان داد میانگین درصد خطای اندازه گیری BOD نمونه های ذکر شده توسط حسگر، برابر با 29.6 درصد است و نتایج مربوط به ارزیابی پایداری حسگر طراحی شده نشان داد مدت زمان پایداری پاسخ حسگر برابر با 3 روز است.

یک حسگر زیستی بر پایه سلول های میکروبی برای اندازه گیری BOD پساب های صنعتی و شهری طراحی و بهینه شد. شرایط عملیاتی در حین اندازه گیری BOD نمونه ها، تاثیر زیادی بر نتیجه های حسگر داشته و انتخاب مناسبترین مقادیر برای شرایط عملیاتی و عامل های موثر بر عملکرد حسگر زیستی BOD برای دسترسی به یک اندازه گیری صحیح، بسیار ضروری است. در ساختار این حسگر از یک سلول کلارک به عنوان ترانسفورماتور و از لجن فعال تهیه شده از تصفیه خانه آب و فاضلاب شاهین شهر اصفهان به عنوان شناساگر زیستی حسگر استفاده شد. تاثیر عامل های حجم لجن فعال تثبیت شده بر روی حسگر، pH سیال حامل، شدت جریان سیال حامل و حجم تزریق نمونه اندازه گیری بر عملکرد حسگر بررسی و با تحلیل نتیجه های به دست آمده مقادیر بهینه برای این عامل ها انتخاب شد. مقدار بهینه برای حجم لجن تثبیت شده،pH  سیال حامل، شدت جریان سیال حامل و حجم تزریق نمونه به ترتیب برابر 500 میکرولیتر، 7، 0.9 میلی لیتر بر دقیقه و 3 میلی لیتر به دست آمدند.

صنایع لبنی به عنوان یکی از برترین صنایع در عرصة مواد غذایی مطرح است که در طی فرآیندهای ساخت و فرآوری محصولات لبنی مقدار زیادی آب مصرف می کند. فاضلاب حاصل از این صنایع حاوی ذرات معدنی، مواد آلی، فلزات سنگین و مواد معلق است که اگر به درستی تصفیه نشوند اکوسیستم های آبی و تنوع زیستی منطقه را تحت تأثیر قرار می دهد. هدف از این تحقیق تصفیة فاضلاب لبنی و کاهش COD و BOD با استفاده از فرآیند فنتون و ارزیابی تأثیر پارامترهای عملیاتی مختلف با استفاده از روش سطح پاسخ است. در ابتدا خصوصیات فاضلاب لبنی مانند pH، COD، TSS، TDS، فسفات و نیترات مشخص شد. طراحی آزمایش با روش سطح پاسخ توسط نرم افزار Design-Expert جهت بهینه سازی پارامترهای عملیاتی از قبیل H2O2، Fe2+، pH و زمان تماس واکنش انجام شد. کارایی فرآیند فنتون در تصفیة فاضلاب لبنی طی 30 آزمایش مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت شرایط بهینه مشخص گردید. نتایج بررسی کیفیت فاضلاب لبنی نشان داد که غلظت اولیة COD فاضلاب 1400 میلی گرم بر لیتر است. علاوه بر این، پارامترهای pH و غلظت H2O2 بیشترین تأثیر را در کاهش حداکثری COD داشتند. بالاترین بازدهی حذف COD و BOD در شرایط بهینه (3/5 =pH، H2O2 برابر 54 میلی لیتر، 4 گرم+Fe2 و زمان تماس واکنش برابر 10 دقیقه) به ترتیب 93 و 88 درصد بود. علی رغم بازدهی و پتانسیل بالای فرآیند فنتون در حذف COD و BOD فاضلاب لبنی، استفاده از این رویکرد در مقیاس صنعتی نیازمند ارزیابی جامع محیط زیستی و اقتصادی است.

آلودگی های شیمیایی آب های سطحی یکی از موضوعات جدی است که کیفیت این گونه آب ها را تهدید می کند. این مطلب برای آب هایی که به طور مستقیم به مصارف زندگی بشر می رسند اهمیتی چند برابر بخشیده است. یکی از پارامترهایی مهمی که برای سنجش آلودگی آب استفاده می-شود شاخص BOD می باشد. در این مطالعه، توانایی مدل ماشین بردار پشتیبان (SVM) به منظور مدل سازی و پیش بینی اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی (BOD) در رودخانه کارون واقع در غرب کشور ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظوربررسی مدل ها به صورت ترکیبی، از تبدیل موجک استفاده شد. بعد از تجزیه پارامترها با تبدیل موجک، با استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) مولفه های مهم تعیین شدند. سپس از این مولفه های مهم به عنوان ورودی به مدل ماشین بردار پشتیبان استفاده شد تا مدل ترکیبی ماشین بردار پشتیبان-موجک (WSVM) حاصل گردید. جهت انجام این تحقیق از سری زمانی ماهانه BOD رودخانه کارون در ایستگاه ملاثانی و متغیرهای کمکی اکسیژن محلول (DO)، جریان رودخانه و دمای ماهانه در یک دوره 13 ساله (1393-1381) استفاده شد. نتایج بدست آمده حاکی از آن بود که مدل SVM دارای ضریب تبیین 0.84 و جذر میانگین مربعات خطای 0.0338 (میلی گرم بر لیتر) می باشد و اعمال تبدیل موجک روی داده های ورودی مدل باعث بهبود نتایج تا ضریب تبیین 0.94 و جذر میانگین مربعات خطای 0.0210 (میلی گرم بر لیتر) شد. بنابراین ترکیب ماشین بردار پشتیبان با تبدیل موجک یک ایده جدید برای پیش بینی مقدار BOD رودخانه کارون می باشد. در پایان مقدار BOD برای یک دوره شش ماهه با استفاده از مدل WSVM پیش بینی شد.