وبلاگ

در اواخر دهه 1950 میلادی، رید وبریتون [1] در دانشگاه فلورید كشف كردند كه غشا ساخته شده از استات  سلولز قدرت دفع نمك را دارا می باشد. جریان آب عبوری از این غشای متراكم [2] به قدری كم بود كه امكان استفاده عملی از آن را غیر ممكن می نمود]1 و2[.
نقطه عطف پدیده‌های غشایی را می توان مربوط به حدود سال 1958 دانست، هنگامیكه اولین غشای نامتقارن استات سلولز، در دانشگاه لس آنجلس كالیفرنیا (UCLA) ساخته شد.
لئوب و سوریراجان[3] با ساختن یک لایه نازك به ضخامت)  (0.1-1.0µmبر روی یک ساختار متخلخل در پشت آن، توانستند غشای نامتقارنی از استات سلولز تولید كنند]1[.
غشاهای استات سلولز دو محدودیت بزرگ دارند. اولاً مستعد حمله مواد بیولوژیكی هستند كه در این صورت باید آب ورودی را كلریناسیون كرد. ثانیاًتحت شرایط مختلف اسیدی و بازی، استات سلولز به استات هیدرولیز می شود، بنابراین PH سیستم باید بین 5.4 تا 5.7 كنترل شود [3].
یكی از راه های توسعه غشاهای نامتقارن این بود كه لایه پوسته و لایه محافظ متخلخل را به صورت جداگانه تولید كرده و سپس به نحوی بر روی یكدیگر قرار دهند. در نوع جدیدی از غشاها، بنام كامپوزیت فیلم نازك[4]  (TFC)این عمل را طی دو مرحله به انجام می رسانند. ابتدا لایه ضخیم با یک لایه متشكل از حفره‌های بسیار ریز[5] پوشش داده می شود و بعد لایه‌ای نازك روی آن پوشانیده می‌شود. یكی از محاسن این روش این است كه می توان عملكرد (جداسازی و شارعبوری) هر كدام از لایه‌هارا جداگانه بهینه كرد. امروزه این نوع غشاها (TFC) از لحاظ اقتصادی بسیار مقرون به صرفه بوده و عملكرد بالایی دارند [4].
در سال 1977 غشاهای پلی‌آمیدی ساخته شدند. هدف از ساخت این نوع غشاها كه به روش
TFC ساخته می شوند، این بود كه مقاومت شیمیایی، ‌بیولوژیكی و مكانیكی سطح، توسعه یافته و عمر مفید غشا افزایش یابد. یكی از محدودیت های این نوع غشا نسبت به غشاهای استات سلولز را می توان مشكل بودن طرز تهیه آن ها دانست كه متحمل هزینه زیادتری است]3 و 5[.
 
1-2-  معرفی موضوع
دیدگاه های مختلفی در تحقیقات غشایی وجود دارند. علم مدلسازی می كوشد تا عملكرد غشاها را توصیف و در مرحله بالاتر پیشگویی نماید، و از این طریق، هم دانش مربوط به مكانیزم انتقال را گسترش دهد و هم اینكه از این دانش در طراحی غشاها و دستگاه های اسمز معكوس استفاده كند. علم مواد با بهره گرفتن از معیارهای فیزیكی و شیمیایی می كوشد تا با تهیه و سنتز غشاهای جدیدتر به فناوری فرایندهای غشایی سرعت بخشد. طراحی فرایند، در زمینه طراحی كلی و بهینه سازی سیستمهای اسمز معكوس در مقیاس صنعتی تحقیق می كند .
در این میان مدلسازی و پیشگویی عملكرد غشاهای اسمز معكوس[6] اهمیت خاصی دارد. به منظور اینكه عملكرد غشاهای اسمز معكوس را به شایستگی توصیف نماییم، مدل های ریاضی بسیار دقیق و مناسبی مورد نیازاست. این نیاز منجربه توسعه چند مدل انتقال شده است.
هدف عمومی مدل های انتقال این است كه عملكرد غشارا كه معمولاً بر حسب جداسازی (كسری از ماده حل شده كه از خوراك جدا می شود) و شار عبور بیان می‌شود، به شرایط عملكرد (مانند فشار و غلظت خوراك) یا نیروی محركه (كه معمولاً گرادیان غلظت و فشار می باشند)، توسط ضرایبی (كه به عنوان ضرایب انتقال شناخته می شوند و شامل پارامترهای مدل می باشند) ربط دهد. ضرایب یا پارامترها

 باید از داده های آزمایشگاهی تعیین شوند. موفقیت كامل یک مدل یعنی قدرت آن مدل در توصیف ریاضی داده ها با ضرایبی (یا پارامترهایی) كه در محدوده شرایط عملی ثابت باقی می مانند (پارامترهای مستقل از نیروهای محركه). در نهایت مدل با ضرایب انتقال (یا پارامترهای) مشخص می تواند عملكرد یک غشا را در طیف وسیعی از شرایط عمل پیشگویی كند. این قدرت پیشگویی عملكرد، قدرت واقعی مدل انتقال است. مدل انتقال می تواند بعضاً هزینه های زیاد آزمایشی را حذف كند و یا با برنامه تحقیقاتی در ساخت غشا جفت شده تا منجر به معیارهای طراحی بهتری شود و یا به همراه یک برنامه طراحی فرایند بکار گرفته شده و منجر به مقیاس صنعتی منطقی برای سیستم اسمز معكوس گردد [1].

 تا كنون مدل های زیادی برای بیان عملكرد و همچنین پیشگویی عملكرد غشاهای اسمز معكوس ارائه شده است و بعضی از آن ها موفقیت های نسبتاً خوبی داشته‌اند. این مدل ها به مرور زمان با روشن شدن واقعیتهای تازه درباره مكانیزم جداسازی و روابط حاكم بر مدل تكمیل تر شده و نتایج بهتری را ارائه نموده‌اند [8].
 ازجمله مدل هایی كه نتایج خوبی جهت توصیف فرایندهای اسمز معكوس با دقت بسیار بالا ارائه كرده است، مدلی است تحت عنوان مدل اصلاح شده نیروی سطحی- جریان حفره‌ای[7] یا مدل MD-SF-PF ونیزمدل كامل‌تر آن یعنی مدل[8]Ex-MD-SF-PF،كه هردومدل توسط مهدیزاده و همكارانش ارائه شده اند] 10-9[.
حسن این دو مدل این است كه توانسته‌اند بر اساس یک مكانیزم فیزیكی، علاوه بر تعیین روابط حاكم بر فرایندهای اسمز معكوس، عملكرد غشاها را در شرایط مختلف عملیاتی با دقت بالایی پیشگویی نمایند.
عمده‌ترین مشكل در استفاده از این مدل ها حل معادلات دیفرانسیل غیر خطی آنهامی باشد. برای حل معادلات این دو مدل از روش عددی بر هم گذاری متعامد[9] استفاده شده است [11].
در این تحقیق ابتدا چندین تابع اصطكاك و پتانسیل از میان توابع مختلف ارزیابی شده، انتخاب گشته و پس از جایگزینی در مدلEx-MD-SF-PF به كمك برنامه نویسی در نرم افزار Matlab و بهینه سازی، میزان توانایی و قدرت مدل های جدید در پیشگویی عملكرد غشاهای اسمز معكوس مورد بررسی قرار گرفته است كه بعداً در قسمت نتایج مشاهده گردید كه نه تنها مدل های جدید قادر به پیش‌بینی عملكرد غشاهای اسمز معكوس هستند بلكه بعضاً برخی از مدل های ارائه شده، نتایج بهتری نسبت به مدل MD-SF-PF و Ex-MD-SF-PF دارند.
از طرفی معادلات غیر خطی حاكم بر مدل با بهره گرفتن از روش های عددی اختلاف محدود[10] و حجم محدود[11] حل شده و آن گاه نتایج بدست آمده برای عملكرد غشا با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده‌اند.
1-3-  اهداف
همان طور كه گفته شد، در این تحقیق به دنبال یافتن توابع پتانسیل و اصطكاك جدید برای جایگزینی در مدل Ex-MD-SF-PF و ارائه مدل جدیدتر هستیم. بدین منظور با بهره گرفتن از
بهینه سازی، توابع اصطكاك و پتانسیل را كه قادر به پیش‌بینی نتایج آزمایشگاهی باشند، از میان توابع مختلف و متنوع انتخاب نموده و پارامترهای مورد نیاز مدل را تعیین می كنیم.
از طرفی چون معادلات حاكم بر مدل MD-SF-PF وEx-MD-SF-PF پیچیده و غیر خطی هستند و حل آنها توسط روش عددی بر هم گذاری متعامد صورت گرفته است، مستلزم انجام محاسبات پیچیده ریاضی و صرف زمانی طولانی می باشد. با بهره گرفتن از روش های عددی مانند اختلاف محدود و حجم محدود معادلات انتگرالی و دیفرانسیلی حاكم بر مدل به معادلات ساده جبری تبدیل می شوند تا از انجام محاسبات تكراری جلوگیری كرده و همگرایی داده ها با سرعت بیشتری صورت گیرد.
1-4-  غشاها و فرایندهای غشایی
اصولاً غشا مانعی است بین دو محلول كه دارای غلظت های متفاوتی می باشند. این مانع علاوه بر اینكه از مخلوط شدن محلول ها جلوگیری می كند، برای رسیدن به حالت تعادل (یكسان شدن پتاسیل شیمیایی دو طرف) بر اساس نیروی محركه و مكانیزمی خاص، به بعضی از مواد (معمولاً حلال) اجازه عبور داده و از عبور بعضی از مواد (معمولاً ماده حل شده) ممانعت به عمل می آورد. غشاها بر دو نوعند: غشاهای طبیعی كه در بدن موجودات زنده محتویات سلول را احاطه می كنند و غشاهای مصنوعی پلیمری كه انواع مختلفی دارند و بسته به نوع آن، نیروی محركه و شرایط آزمایشی، مصارف صنعتی گوناگونی دارند و بر اساس آن فرایندهای غشایی متنوعی پدید می آیند كه در همگی آنها غشا نقش اساسی را ایفا می كند. به عنوان مثال: اسمز معكوس، نانوفیلتراسیون،[12] اولترافیلتراسیون،[13] میكروفیلتراسیون،[14]  الكترودیالیز،[15]  تبخیر تراوشی[16]  و غیره [12].
تفاوت این فرایند ها در مكانیزم عبور از غشا و نیروی محركه اصلی فرایند است كه باعث كاربردهای متنوع آن ها نیز شده است. به عنوان مثال، در اسمز معكوس كه برای جداسازی مواد
محلول بسیار ریز مانند یون ها به كار می رود، نیروی محركه اصلی عبارت است از اختلاف فشار هیدرواستاتیكی دو سمت غشا،که میزان آن خیلی بالاتر از فشار اسمزی محلول می باشد. یک عامل مهم تر در جداسازی، علاوه بر ممانعت فضایی[17]  یا غربال مولكولی،[18] نیروی اندرکنش پتانسیلی بین ماده پلیمری غشا و موادمحلول است. در حالی كه دراولترافیلتراسیون كه برای جداسازی مواد بزرگتر مانند پروتئین ها به كار می رود، نیروی محركه اصلی كه همان اختلاف فشار دو سر غشا می باشد، به میزان خیلی كمتر از مشابه آن در اسمز معكوس می باشد و مكانیزم جداسازی بیشتر بر ممانعت فضایی استوار است. بنابراین حیطه عملكرد هر یک از این فرایندها بر اساس طیف اندازه ذراتی است كه جدا می كنند. با توجه به مطالب فوق اسمز معكوس كاربردهای متنوعی را در صنایع مختلف به خود اختصاص داده است، به طوریكه امروزه یكی از مهم ترین فرایندهای غشایی محسوب شده و به عنوان یک عملیات واحد استاندارد در مهندسی شیمی تثبیت شده است .
فرایندهای غشایی دارای مزیت هایی به شرح زیر می باشند:
الف- این فرایندها اساساً ساده هستند.
ب- دامنه كاربرد این تكنولوژی بسیار وسیع و متنوع است.
ج- شار عبوری  و جداسازی  بالایی دارند.
د- معمولاً تغییر فاز در آن وجود ندارد كه این عامل مزیت های زیادی را دارد، از جمله باعث كاهش انرژی لازم می شود. به عنوان مثال، در یک تبخیر كننده تك مرحله‌ای حدود 2260 كیلوژول انرژی، ولی در یک سیستم اسمز معكوس كه در فشار 68 اتمسفر كار می كند فقط به 23 كیلوژول انرژی به ازای هر كیلوگرم آب خالص تولیدی احتیاج است. مزیت دیگر عدم تغییر فاز، در این است كه در مورد موادی كه نسبت به حرارت حساسند، مانند مواد غذایی و مواد دارویی می تواند به كار گرفته شود.
هـ – در دمای ثابت عمل می‌كنند، بنابراین هیچگونه گرمادهی یا سرمادهی لازم نیست  ] 13].

ای بر هتروسیکل ها :
4-1هتروسیکل­ها اساس مولکول های زیستی:
ترکیبات آلی شناخته شده ، ساختمان های گوناگونی دارند وبسیاری از این ساختمان ها واجد سیستم حلقوی هستند. اگر سیستم حلقوی،شامل اتم های کربن وحداقل یک عنصر دیگر باشد، این ترکیب به عنوان هتروسیکل طبقه بندی می شود.عناصری که معمولا به همراه کربن در سیستم حلقوی وجود دارند ، نیتروژن ،اکسیژن وگوگرد می باشند.
5-1کاربردها:
ترکیبات هتروسیکل محدوده استفاده وسیعی دارندو در میان انواع ترکیبات دارویی(1)، دامپزشکی وشیمی گیاهی سهم عمده ای دارند]23[. آنها به عنوان عوامل شفاف کننده نوری ،ضد اکسایش، ضد خوردگی، افزودنی ها وبسیاری از عوامل دیگر به کار می روند]24[.
مثالی از نحوه استفاده از هتروسیکل ها بررسی روند تهیه یک ضد قارچ جدید ، شکل 1 می باشد]25[.
علت وارد کردن حلقه پیریمیدین در این ساختمان این است که ضد قارچ قبلی (شکل 2) بسیار چربی دوست می باشد.با جایگزینی حلقه بنزن با یک حلقه هتروسیکل قطبی تر ، حلالیت در آب و انتقال ضد قارچ در درون گیاه به طرز چشمگیری بهبود می یابد.
ترکیبات هتروسیکل به عنوان حد واسط سنتز های آلی نیز استفاده فزاینده ای دارند]26[.به عنوان مثال استفاده معمول سیستم حلقه فوران به عنوان یک ترکیب پنهان 1،4- دی کربونیل ،در واکنش های سنتزی می باشد. که طبق واکنش زیر، حلقه در شرایط اسیدی باز می

 شود.

ترکیبات هتروسیکل به طور وسیعی در طبیعت پراکنده شده اند. بسیاری از آنها دارای اهمیت اساسی در سیستم موجودات زنده می باشند ، هر روزه یکی از ترکیبات هتروسیکل به عنوان یک جزء کلیدی در فرایندهای زیستی شناخته می شود.به عنوان مثال میتوان به اسیدهای نوکلئیک اشاره کرد که مشتقاتی از سیستم های پیریمیدین و پورین هستند و شرکت آنها درفرایند تکثیر DNA قطعیت یافته است.
کلروفیل هم که از مشتقات سیستم حلقوی پورفین است،از اجزای لازم برای فتوسنتز و انتقال اکسیژن در گیاهان می باشد. همچنین اجزای ضروری ترکیب رژیم غذایی مثل تیامین (ویتامین ب 1)، ریبوفلاوین (ویتامین ب 2)، پیریدوکسل(ویتامین ب 6)، نیکوتینامید (ویتامین ب 3) واسید اسکوربیک (ویتامین ث) از ترکیبات هتروسیکل هستند.از میان بیست اسیدآمینه ای که معمولا در پروتئین ها یافت می شود ، سه اسیدآمینه به نام های هیستیدین ، پرولین وتریپتوفان ، هتروسیکل هستند.بنابراین تعجب آور نیست که امروزه حجم بالایی از  کارهای تحقیقاتی به روش های سنتز و خصوصیات ترکیبات هتروسیکل اختصاص یافته است.
این ترکیبات بیشتر به صورت حلقه های سه ضلعی ، چهارضلعی،پنج ضلعی ،شش ضلعی تا ده عضوی ویا دو حلقه ای هستند. اهمیت زیاد هتروسیکل ها  مرهون فراوانی وتنوع مشتقات آنهاست که درطبیعت موجودند. کاربرد وسیع وموفق هتروسیکل­ها در موارد ذکر شده باعث مطالعات بنیادی و عمیق در این زمینه شده است و تحقیقات وسیعی در این زمینه انجام شده و یا در حال انجام است.
6-1 انواع هتروسیکل ها:
با توجه به خواص بسیار مهم این ترکیبات، مهمترین هدف سنتزهای نوین از جمله سنتز هتروسیکل­ها، یافتن روش های سنتزی است که دارای زمان کوتاهترانجام واکنش، بازده بالاتر، سهولت بیشتر و دارای درجه سمیت کمتر باشند. ساده­­ترین هتروسیکل­ها حلقه­های سه عضوی هستند. در این ترکیبات مولکول شدیداً تحت فشار است. همپوشانی اوربیتال­های تشکیل دهنده پیوند سیگما کامل نیست، انحراف از زوایای پیوندی چهار وجهی (1090) سبب پیدایش کشش زاویه­ای و ناپایداری مولکول و تمایل به باز شدن و رهایی از فشار زاویه­ای است. از این دسته ترکیبات می­توان به اپوکسیدها اشاره کرد. اتری که حلقه سه ضلعی شدیداً تحت کشش آن خواص غیرعادی به آن می­بخشد. با سهولت بسیار در واکنشهای کاتالیز اسیدی شرکت می­ کنند. (حتی به وسیله بازها نیز گسسته می­شوند) و حلقه سه عضوی آنها باز می­ شود.

          در دنیای امروز، روند سرعت تغییرات در عرصه اقتصاد و صنعت، به‌ویژه در قرن بیستم افزایش بیشتری داشته است. درنتیجه، میان سازمان­های تولیدی و خدماتی رقابتی بیشتری به وجود آمده و آن‌ ها را مجبور به ارائه خدمات بهتر و ایجاد مزیت­های رقابتی بیشتر با هدف دوام بیشتر و سود بیشینه در بازارهای داخلی و جهانی کرده است. در مقابل، مشتریان و مصرف­ کنندگان به دنبال کالا و خدماتی هستند که نیازهای فعلی و آتی را به بهترین نحو پاسخ دهد. مشتریان کالایی را انتخاب می­ کنند که کمترین فاصله را از محل استقرار تسهیلات داشته و مطلوبیت مورد انتظار خود را از آن تسهیلات به دست آورند. میزان مطلوبیت تسهیلات به معیار­های مختلفی می ­تواند بستگی داشته باشد و این معیارها برای مشتریان مختلف دارای میزان اهمیت متفاوتی است.

همین عوامل باعث شده است که سازمان­ها برای رسیدن به اهدافشان، به مسئله جایابی تسهیلات و تعیین میزان مطلوبیت، توجه ویژه‌ای داشته باشند.

برنامه‌ریزی تسهیلات[1] که از مباحث مهم در مهندسی صنایع است دو بخش عمده جایابی[2] و طراحی[3] را شامل می­ شود که مهم‌ترین بخش طراحی، استقرار یا جانمایی[4] و بخش­های دیگر آن حمل‌ونقل[5] و طراحی ساختمان و تأسیسات[6] است. منظور از تسهیلات، هر مجموعه، شامل کارخانه، دانشگاه، بیمارستان، مجتمع­های تجاری و… است. در جایابی، ما به بررسی محل قرار گرفتن یک تسهیل[7] برای رسیدن به اهداف موردنظر می­پردازیم که برای تعیین محل آن، معیارهای مهمی مؤثرند، ازجمله نزدیکی به جاده­های اصلی، بازار مصرف،­ منابع تأمین مواد اولیه، در دسترس بودن نیروی انسانی موردنیاز، شرایط محیطی، امکان توسعه، مقررات و قوانین دولتی و …

یکی از مسائلی که باید در مراحل اولیه طراحی سیستم­های صنعتی موردتوجه قرار گیرد مسئله مکان‌یابی و استقرار تسهیلات است. مطالعه پیرامون تعیین مکان بهینه صنعتی و حتی تجاری، از دیدگاه جغرافیدانان و علمای علم اقتصاد همواره دارای اهمیت و اولویت بوده است. مراکز صنعتی و تجاری و کارخانجات برای تعیین مکان احداث کارخانه، استقرار تجهیزات و دپارتمان­های خود در کارخانه، استقرار دفاترشان در سطح شهر، تعیین مراکز توزیع محصولات و… با چنین مسائلی سروکار دارند. درواقع، تصمیمات مربوط به مکان‌یابی و استقرار، نه‌تنها در مسائل صنعتی، بلکه در مسائل گوناگونی در بخش­های دولتی و خصوصی، اعم از صنعتی و غیر صنعتی ظاهر می­ شود. در بخش دولتی، تعیین مکان مراکز خدماتی، نظیر ایستگاه­های پلیس‌راه، اورژانس، بیمارستان­ها، ایستگاه­های آتش‌نشانی و… نیاز به اتخاذ چنین تصمیماتی دارد.

در ادامه این فصل، به بیان مسئله اصلی تحقیق و ضرورت انجام آن پرداخته می­ شود و سپس اهداف اساسی، جنبه نوآوری و جدید بودن تحقیق و ساختار کلی پایان‌نامه بیان‌شده است.

1-2-      تعریف مسئله

مسائل مکان‌یابی یکی از گسترده­ترین حوزه های مسائل بهینه­سازی ریاضی هستند. توجه به این حوزه به خاطر کاربرد بسیار وسیع آن، نه‌تنها برای انتخاب مکان بهینه تسهیلات بلکه به خاطر انتخاب مکان مناسب سخت­افزارها در جهت عملکرد مناسب و انجام وظایف به­گونه­ای رضایت­بخش است.

مکان‌یابی رقابتی شاخه­ای از مسائل مکان‌یابی است که به یافتن مکان مناسب برای تسهیلات عرضه­کننده محصولات و یا تسهیلاتی که به ارائه خدمات تجاری در یک محیط رقابتی مشغول هستند، اختصاص دارد. در مسائل مکان‌یابی رقابتی فرض بر این است که تسهیلات برای بیشینه کردن سهم قابل کسب خود از بازار به رقابت با دیگر رقبا می­پردازند.

یک مدل مکان‌یابی را می­توان رقابتی نامید اگر شامل شرایطی شود که در آن تسهیلاتی قبلاً مستقر باشند یا در آینده قرار باشد مستقر شوند و تسهیل یا تسهیلات جدید باید برای به دست آوردن سهم بازار با آن‌ ها رقابت کنند.

مسائل مکان‌یابی رقابتی را می­توان از دیدگاه ­های مختلف طبقه ­بندی کرد. برخی از این طبقه ­بندی­ها همانند طبقه ­بندی­های سابق است. مثلاً طبقه ­بندی بر اساس فضای جواب منجر به مسائل مکان‌یابی رقابتی روی صفحه، شبکه یا در حالت گسسته می­ شود؛ اما مفاهیم خاصی هستند که با مطرح‌شدن بحث رقابت پدیدار می­شوند. مهم­ترین آن‌ ها نوع رقابت، نحوه رفتار مشتری و نوع تابع هدف است [1].

مسئله موردنظر در این پایان‌نامه بررسی مسئله استقرار تسهیلات در بازاری که تسهیلات با مطلوبیت‌های مختلف وجود دارد، می‌باشد و مشتریان با رفتارهای مختلف در سطح بازار پراکنده می‌باشند.

1-3-      ضرورت بررسی مکان‌یابی رقابتی

بسیاری از مباحث تحقیق در عملیات در حوزه مکان‌یابی تسهیلات بر این فرض بناشده‌اند که نوعی انحصار در محیط وجود دارد. به عبارتی، تسهیل یا تسهیلاتی که قرار است در محیط مستقر شوند متعلق به تنها تأمین­کننده موجود در محیط هستند؛ اما این فرض در دنیای واقعی اغلب برقرار نبوده و رقبایی نیز در محیط وجود دارند. این موضوع از دیرباز توسط اقتصاددانانی که موضوع رقابت، ازجمله رقابت مکانی را مطالعه می­کردند شناخته‌شده بود. درواقع مسئله مکان‌یابی رقابتی نه‌تنها در حوزه تحقیق در عملیات، بلکه در حوزه اقتصاد مکانی نیز مطالعه شده است [1]. از دیگر جنبه­ های کاربردی مسئله مکان‌یابی رقابتی می­توان به‌پیش بینی رفتار رقبا در محیط رقابتی و تصمیم ­گیری بر اساس اطلاعات به‌دست‌آمده است. در این مسائل استدلال­های هندسی با استدلال­های تئوری بازی­ها ترکیب می­شوند تا مشخص شود چگونه رفتار تصمیم­گیرندگان بر یکدیگر تأثیر می­گذارد [2].

با توجه به کاربرد بالای بحث تعیین محل استقرار تسهیلات در صنایع تولیدی و خدماتی و این حقیقت که همواره موارد زیادی رقابت بین تسهیلات جدید و موجود برای در اختیار گرفتن سهم قابل کسب بازار وجود دارد، ضرورت انجام این تحقیق در زمینۀ استقرار رقابتی بیش‌ازپیش آشکار می‌کند.

1-4-      اهداف مسئله

اهداف اساسی این پایان نامه عبارت‌اند از:

• خوشه‌بندی مشتریان و مصرف­ کنندگان بر اساس میزان اهمیت و وزنی که به معیار­های تأثیرگذار بر مطلوبیت تسهیلات قائل هستند.

• مدل‌سازی جامع برای مسئله مکان‌یابی رقابتی تسهیلات در بازار با در نظر گرفتن خوشه­بندی مشتریان

• استقرار تسهیلات جدید در بازار و تعیین میزان مطلوبیت آن‌ ها

• تعیین قیمت و کیفیت تسهیل جدید در بازار

1-5-      جنبه نوآوری و جدید بودن پایان‌نامه

در تحقیقات گذشته­ای که در زمینه مکان‌یابی رقابتی تسهیلات مشاهده‌شده، رفتار همه مشتریان در مقابل مطلوبیت تسهیلات به صورتی مشابه در نظر گرفته‌شده است. در این تحقیق هدف ارائه مدلی جامع بر اساس خوشه­بندی رفتار مشتریان که بتواند جواب­های نزدیک به واقعیت داشته باشد، می­باشد. در این تحقیق عوامل مؤثر بر جذابیت تسهیلات در خوشه‌های مختلف، وزن‌های متفاوت داشته که در ادبیات موضوع تابه‌حال چنین کاری مشاهده نشده است. همچنین در این تحقیق میزان قیمت و کیفیت (به‌عنوان عوامل اصلی تعیین‌کننده مطلوبیت) تسهیل جدید در محل استقرار خود تعیین می­ شود.

1-6-      ساختار کلی پایان‌نامه

در تحقیق پیشرو، روش­هایی با رویکرد جدید برای مدل‌سازی مسائل مکان‌یابی رقابتی بر اساس شرایط حاکم بر بازار رقابت ارائه خواهد شد. در فصل دوم مبانی نظری مکان‌یابی رقابتی را مطرح منموده و مقالات ارائه‌شده در حوزه مکان‌یابی رقابتی و روش‌های استفاده‌شده در این فصل بررسی می‌شوند. در فصل سوم مسئله مکان­ یابی رقابتی مدل­سازی شده و روش سه مرحله­ ای برای حل مدل ارائه شده است. در فصل چهارم نیز مثالی را در نظر گرفته و با بهره گرفتن از روش­های این تحقیق حل شده است. در فصل پنجم نیز نتیجه ­گیری و پیشنهادات آتی آورده شده است.

1-7-      جمع‌بندی فصل

 تصمیم ­گیری در مورد مکان‌یابی تسهیلات عمدتاً از تصمیم­ گیری­ های بلندمدت و استراتژیک شرکت­های بزرگ خصوصی و عمومی است و هزینه­ های بالای مربوط به جایابی و استقرار و راه­اندازی تسهیلات، پروژه­ های مکان‌یابی را به سرمایه ­گذاری­های بلندمدت تبدیل کرده است. لذا موفقیت یا شکست مراکز تسهیلاتی در هرکدام از بخش­های دولتی و خصوصی، بستگی زیادی به مکان­های انتخابی برای آن‌ ها دارد. بدین ترتیب، اهمیت مسئله مکان‌یابی و استقرار تسهیلات و ضرورت پرداختن به آن بر همگان روشن است [1].

ای است که اهداف و حیطه بررسی را در بر میگیرد. فصل 2، بررسی کلی از تحقیقات آزمایشی در خصوص بهسازی دیوارها، بررسی تحلیلی مدل سازی دیوارها و روش های طراحی دیوارهای سازه ای را ارائه میدهد. فصل 3، جزئیات منوط به برنامه آزمایشی، تنظیم و ساختار آزمایش، طراحی و ساخت  انواع نمونه های دیوار را نشان میدهد. فصل4 برنامۀ آزمایشی و مدل سازی و طراحی نمونه ها می باشد فصل 5 نتایج برنامه آزمایشی را رائه میدهد و شامل بحث و مقایسه است. فصل 6 مدل مرتبط به اجزاء محدود را توضیح میدهد که از آن برای آنالیز نمونه ها استفاده شده است. فصل 7 مدل تحلیلی را توصیف میکند که از آن برای آنالیز نمونه ها و برخی از نمونه های آزمایشی استفاده شده است. فصل 8 خلاصه ای از تحقیق، نتایج اصلی و نکاتی را در خصوص بررسی های آینده ارائه میدهد.
 
1-2- دیوارهای سازه ای
در بخش زیر، تعریفی از دیوارهای سازه ای بتنی مسلح، انواع مختلف آنها، رفتار آنها، حالت های شکستگی و گسیختگی ، بارها، تحقیقات تحلیلی و  آزمایش های اجراء شده در خصوص دیوارهای سازه ای و نیز تعمیر و مقاوم سازی آنها ارائه شده است.
1-1-2- تعاریف
دیوارهای بتنی به عنوان دیافراگم های عمودی می باشند که از آنها اساساً برای مقاوم سازی در مقابل بارهای جانبی در سازه استفاده میشود.
2-1-2- انواع دیوارهای سازه ای
دیوارهای سازه ای بنا بر نسبت نماء دیوار (نسبت ارتفاع به طول) به دو گروه طبقه بندی می شوند.
1- دیوارهای بلند
این نوع از دیوارها توسط نسبت زیاد ارتفاع به طول مشخص شده ا ند. در این نوع از دیوارها جزء اصلی تغییر شکل، تغییر شکل خمشی است، اما باید گفت که تغییر شکل برش در مقایسه با آن کم است.این نوع از دیوارها در ساختمان هائی با اندازه بلند و متوسط استفاده میشود. Bachmann  در سال 1999 برنامه تحقیقاتی جامعی را در خصوص سیستم  های دیوار سازه ای بلند اجراء کرد. او آزمایشات چرخه ای، دینامیکی و شبه دینامیکی را بر روی نمونه هائی از دیوارها (دیوارهائی در مقیاس بزرگ) اجراء کرد و حالت های مختلف شکست و گسیختگی را گزارش کرد و در نهایت به مقایسه نتایج آزمایشات مختلف پرداخت.
2- دیوارهای کوتاه
این نوع از دیوارها توسط نسبت کم ارتفاع به طول مشخص شده اند. تغییر شکل برش، درصد زیادی از تغییر شکل را منجر میشود. در این

 نوع از دیوارها، روی دادن شکست خمشی غیر محتمل است. این نوع از دیوارهای در بناهائی چون مدارس، مراکز خرید و … کاربرد دارند. لازم به ذکر است که در این ساختمان ها از دیوارهای بتنی مسلح به منظور مقاوم سازی در مقابل بارهای جانبی استفاده میشود. چنین دیوارهائی در رآکتورهای هسته ای هم کاربرد دارند. Doostadr در سال 1994 به بررسی مشخصات منوط به تغییر شکل غیر قابل ارتجاع و نیز مقاومت و  یا قدرت دیوارهای ذکر شده پرداخت. او حتی آزمایشاتی را بر روی دیوارهائی با نسبت نماء 75/0 و 1/0 اجراء کرد. اجزاء تغییر شکل منوط بر برش و خمشی می باشند که به طور برابر در چنین دیوارهائی لحاظ شده ا ند و تقریبا 80 درصد تغییر شکل کلی را تشکیل داده اند. آزمایش Palermo در سال 1998 در خصوص دیوارهای بالدار کوتاه تحت بارگذاری چرخه ای استاتیک بود که با انجام این آزمایش، بدین نتیجه رسید که این دیوارها منحنی های هیسترزیس را با پخش انرژی کم، در مقایسه با دیوارهای برشی بلند، تولید می کنند. خط تقسیم بین دو نوع دیوارها چندان بارز و مبرهن  نیست.

3-1-2- بارها
دیوارهای بتنی مسلح به سه نوع از بارها بنام بارهای جانبی در صفحه، بارهای عمودی و بارهای خارج از صفحه ارجاع داده شده اند.
1- بارهای جانبی در صفحه
اساسا دلیل روی دادن چنین بارهائی اثرات و پیامدهای باد یا زلزله است. مقاوم سازی این بارها، نقش و موضوع اصلی دیوارهای سازه ای است. بر خلاف بارهای گرانشی، این بارها به لحاظ بزرگی و مسیر (جهت) فرق می کنند و مساله باید در آنالیز و نیز طراحی لحاظ شوند. بخش زیادی از تحقیقاتی که منوط به دیوارهای سازه ای به بررسی این نوع از بارها اختصاص یافته است.
2- بارهای عمودی
اگرچه مقاوم سازی بارهای جانبی نقش اصلی در  دیوارهابتنی را دارند،اما در کنارآن بارهای ثقل یا گرانش عمودی می باشند. این بار روی رفتار دیوارهای سازه ای بلند اثر می گذارد و باید در هر بررسی که مرتبط به آنالیز و طراحی دیوارها است، لحاظ شود. بار محوری، مقاومت را نسبت به شکست برشی باافزایش نیروی اصطکاک به  موازات صفحه شکست افزایش می دهد و حتی باعث افزایش مقاومت خمشی بتن مسلح و نیز کاهش قدرت برش میشود، که بنا بر نظریه Taghdi و همکارانش در سال 2000، احتمال شکست یا گسیختگی ناشی از فشار قطری را افزایش میدهد. علاوه بر این، بار محوری، شکل پذیری خمیدگی یا انحناء را افزایش می دهد.
3- بارهای خارج از صفحه
دیوارها در مقاوم سازی بارهای خارج از صفحه کارآمد و موثر نمی باشند. اکثریت محققان مقاومت دیوارها را نسبت به این بارها نادیده می گیرند. اما، برخی از تحقیقات در خصوص رفتار خارج از صفحه دیوارهای پایه یا ستون پل انجام شده اند، زیرا تجارب بدست آمده از زلزله های گذشته نشان داده است که این مسیر می تواند برای دیوارهای پل بحرانی باشد .Abu Shadi. و همکارانش در سال 2000 مدل تحلیلی را به منظور توصیف رفتار دیوارها توسعه دادند و به مقایسه نتایج این مدل با 7 نمونه های دیگر دیوارهائی پرداختند (این دیوارها در مقیاس 2/1 بوده و تحت بارهای چرخهای آزمایش شده بودند) و در نهایت به نتایج خوبی دست یافتند.
4-1-2- حالت های شکست و گسیختگی
به منظور مقاوم سازی دیوارهای سازه ای، باید انواع مختلف شکست ها را پیش بینی کرد و از آنها جلوگیری به عمل آورد. چندین نوع از حالتهای مختلف شکست وجود دارند که ما در زیر به برخی از آنها اشاره خواهیم کرد.
1- شکست خمشی
اساساً این نوع از شکست در دیوارهای بلند رخ میدهد. در دیوارهای سازه ای که به خوبی طراحی شده اند، در ابتدا فولاد جهت کششی، در بخش بیشترین گشتاور، دیده میشود و سپس بتن جهت فشار و فشردگی خرد میشود. اما خرد شد بتن در دیوارهائی با طرح دفاعی رخ می دهد. در نهایت ممکن است شکست فولاد کششی یا فولاد فشار رخ دهد. تحت بارگذاری مداوم، فولاد فشاری ممکن است کج شود یا تاب بردارد. نمونه هائی از بررسی های انجام شده  که دال بر این نوع از شکست می باشند شامل بررسی های Lefas و همکارانش در سال 1990 و Iso و همکارانش در سال 2000 است.

 آب شرط وجود حیات می باشد. اکثر واکنشهای شیمیایی در محیط آبی صورت می گیرد. آب به علت خواص ویژه، نقش تنظیم کننده ای در طبیعت داشته و آن را در برابر تغییرات ناگهانی دما حفظ می کند.آب بعد از مصارف گوناگون (خانگی، کشاورزی، صنعتی و …) تبدیل به پساب  می شود. برای جلوگیری از آلودگی آب و محیط زیست، توسط این پساب ها، باید راهکارهایی برای تصفیه و استفاده مجدد از آن اتخاذ کرد( امیر زمانخانی، 1388). لزوم اجرای طرح های آب و فاضلاب و درک مشکلات ناشی از آن از دیر باز برای بشر مطرح بوده و در این راه طی قرون متمادی پیشرفتهای عظیمی نیز نصیب معماران و مهندسانی که علوم را از طریق تجربه و ممارست آموخته بودند، گردید( آصف خلدانی، 1356).
1-2-  تاریخچه مختصری درباره تغییر و تحول در طرز جمع آوری و تصفیه فاضلاب
قدیمی ترین کانالیزاسیون را می توان در آثار تمدن هندیان مشاهده نمود. در خرابه های شهر بابل و نینوا و نیز در جزیره کرت، آثاری از مجراهای فاضلاب و آبریزگاه های همگانی دیده شده اند. در شهرهای یونان و روم قدیم آثار فاضلاب روهایی به قطر های 2 تا 3 متر دیده شده اند، که ساختمان آنها را به 2000 سال پیش از میلاد نسبت می دهند. در بمبئی، باقیمانده گندآبروهایی مشاهده می شود، که ساختمان آنها را به حدود 1900 سال پیش مربوط می دانند. تا حدود یکصد سال پیش، بیشتر گندآبروها و به ویژه کانال های فرعی فاضلاب به صورت روباز ساخته می شدند. پس از آشکار شدن اثر این قبیل کانالها در پخش بیماریهای واگیردار، کوشش به عمل آمد، که تمام گندآبروها و فاضلابروها در زیر زمین ساخته شوند. کانال های اصلی شبکه های فاضلاب(اگو) شهر پاریس به طول 36 کیلومتر، در سال 1789 میلادی ساخته شده اند. شهر لندن پس از کشتاری که بیماری وبا در آن انجام داد و طی آن 25000 نفر تلف شدند، در سالهای 1832 تا 1848، دارای شبکه زیر زمینی جمع آوری فاضلاب شد. هامبورگ در سال 1842 و برلن در سال 1852 دارای شبکه های کانالیزاسیون گردیدند(محمد تقی منزوی،1360). در ایران نیز در زمینه آبرسانی و فاضلاب کارهایی بزرگ و ابداعاتی جالب به چشم می خورد. احداث هزارن کیلومتر قنات و همچنین بنای سد و تونل انتقال آب و بالاخره دفع فاضلاب در چاه، از ابتکارات معماران و مهندسان ایرانی است. از اواخر قرن هیجدهم که انقلابات صنعتی مردم را با سرعتی غیر قابل کنترل به شهر نشینی وادار ساخت، تامین آب سالم و دفع فاضلاب خانگی به صورت دو موضوع حاد از نظر امکان زندگی، ولو با حداقل بهداشت ممکن، بروز کرد. برای دفع آب باران اولین بار طرح جوی سازی بوجود آمد، تا بدین ترتیب آبهای سطحی در خیابانهای شهر جمع آوری و به اولین منبع طبیعی آب نظیر نهر، رودخانه و یا دریا هدایت و دفع گردد. فاضلاب خانه ها نیز به صورت منفرد در زمینهای پشت منازل یا چاه ها و در پاره ای موارد مستقیما به داخل رودخانه دفع میشد. به تدریج با توسعه و تورم ناگهانی شهرها، وضع شهرنشنی بکلی دگرگون شد. این تغییرات و تحولات دو مشکل جدید در شهرها به همراه داشت، اول تامین آب و به خصوص آب سالم برای مصرف اهالی و دوم جلوگیری از دفع فاضلاب خانگی به داخل جوی ها بود. به وجود آمدن محیطی کاملا غیر بهداشتی در شهرها، مهندسان و معماران را وادار به تجدید نظر در طرز جمع آوری فاضلاب ساخت، تا آنکه مجبور به جدا کردن شبکه فاضلاب از آب بارا ن، یعنی ابداع شبکه مجزا شدند. این راه حل نیز اگرچه تا مدتی کوتاه مسئله را پایان یافته جلوه میداد، ولی با توجه به کم شدن فواصل بین شهرهای صنعتی که اکثرا در کنار رودخانه ها و سواحل دریا گسترش می یافت، عملا مجالی برای تصفیه طبیعی فاضلاب دفع شده در رودخانه باقی نمی ماند. به این ترتیب مشکل تامین آب سالم در شهرهای پایین دست به وجود آمد. بر اساس همین معضلات بود، که اولین بار برای تامین آب مصرفی شهر لندن، مهندسی به نام چلسی) (Chelsea به این فکر افتاد، که با حفر چاه هایی در امتداد مسیر رودخانه تایمز آب سالم تهیه نماید. این اقدام بزودی نتایج رضایتبخشی به بار آورد و در نتیجه تصفیه آب با عبور دادن آن از لایه های ماسه ای در همه جا تحت عنوان تصفیه آب با صافیهای ماسه ای معمول گشت. به وجود آمدن امکاناتی در زمینه تصفیه آب تا حدودی مشکل دفع فاضلاب خام در منابع طبیعی را به طور موقت برطرف نمود، ولی با افزایش مقدار پساب صنعتی و تراکم منازل و ازیاد جمعیت در شهر، آب رودخانه ها آنچنان آلوده گردید، که بوی تعفن حاصل از تجزیه مواد در کنار رودخانه ها در فصول گرم و بعلاوه خطر شیوع امراض واگیر مردم شهرها را سخت نگران ساخت. از این به بعد بود، که شهرداریها در مقابل فشار افکار عمومی، علیرغم مخارج زیادی که می بایست در اجرای طرح های فاضلاب متحمل می شدند، اقدام به یافتن راه حل های اساسی نمودند. در اواخر قرن  نوزدهم  جمع آوری و به خصوص تصفیه فاضلاب به صورت مسئله ای جدی در امر نوسازی شهرها و اجرای طرح های شهرسازی مطرح گردید( آصف خلدانی، 1356). صنعت تصفیه آب، از صنایع زیر بنایی هر کشور محسوب می شود. در دهه های اخیر، توجه دولت ها را پیش از پیش به خود معطوف کرده است. به علت تنزل کیفیت عمومی منابع آب، ضرورت استفاده از سیستم های تصفیه پیشرفته آب و فاضلاب دغدغه بسیاری از این کشورها (به ویژه کشورهای در حال توسعه) می باشد. علاوه بر سعی در حفظ و بهبود کیفیت منابع آب، با افزایش روند تحقیق و توسعه و استفاده از فناوری نوین در صنعت تصفیه آب در صدد رسیدن به نقطه مطلوب بوده و در این راه قدم های اساسی را نیز برداشته اند (از کشور مالزی و کره جنوبی، می توان به عنوان نمونه های موفق در این زمینه یاد کرد). اما در کشور ما اغلب مشاهده می شود، هنوز در اجرای طرح های مختلف صنعت تصفیه آب و فاضلاب، از فناوری های قدیمی استفاده می شود. به طوری که باید اذعان داشت واقعا تصفیه خانه های آب در کشورمان مظلوم واقع شده اند. متاسفانه حتی در مواردی مشاهده می شود، با

 توجه به تغییر کیفیت آب خام و افزایش مواد آلی خطرناک در آب ورودی تصفیه خانه های قدیمی، روش بهره برداری از تاسیسات هنوز دستخوش تغییر و بازنگری نشده است. حدود 40 سال است، که در دنیا صافی های دو لایه و مخلوط در تصفیه خانه های آب شرب وارد مدار شده اند. حتی صافی های موجود تک لایه تبدیل به دو لایه شده اند. اما هنوز،  ما، در بکارگیری این فناوری تردید داریم. باید باور کرد، دنیا شتابان و

به سرعت در حال حرکت است، اما ما غافل مانده ایم. نه مشاور قادر است تحولی در این زمینه ایجاد کند، نه سازندگان، توانایی این کار را دارند. علت هم این است، که در صنعت آب و فاضلاب ما، کمتر علم گرایی وجود دارد. ما فقط تولید می کنیم و به فکر کنترل کیفیت نیستیم. تا وقتی صنعت تصفیه آب و فاضلاب، علم گرا نشود، تحقیق به وجود نمی آید و تا تحقیق به وجود نیاید، توسعه ای در کار نیست و طبیعتا سنت گرایی باقی می ماند( امیر زمانخانی، 1388).
1-3- هدف از تصفیه فاضلاب
حدود69% آب مصرفی جهان صرف کشاورزی و عموما آبیاری می شود. 23% به مصرف صنایع  می رسد و مصارف خانگی تنها حدود 8% را شامل می شوند. در کشورهای توسعه یافته، کشاورزی و صنایع، بیشترین مصرف آب و بالاترین نقش را در آلودگی آب ها دارند. وجود فاضلاب ها یکی از عوامل آلودگی محیط زیست هستند و لذا بایستی آن ها را جمع آوری و از شهرها بیرون آورد. نخست، آن را پالایش و تصفیه نمود و سپس به گردش آب در طبیعت برگردانید. لذا هدف از تصفیه فاضلاب عبارتست از:
– گرفتن مواد معلق و شناور از فاضلاب
– اکسیداسیون مواد ناپایدار آلی موجود در فاضلاب و تبدیل آ نها به موادی پایدار مانند نیترات ها، سولفات ها و فسفات ها و سپس ته نشین ساختن و جداسازی آن مواد.
– جدا سازی مواد سمی محلول و نا محلول از فاضلاب، نظیر ترکیبات فلزی سنگین.
– گندزدائی و کشتن میکروب ها در فاضلاب.
تمام کارهای نامبرده در طبیعت، در زمانی نسبتا طولانی و بالغ بر چندین روز، خود به خود انجام  می گیرند. هدف از ساختن تاسیسات تصفیه خانه( پالایشگاه) فاضلاب، سرعت بخشیدن به کارهای نامبرده و کوتاه نمودن مدت زمان پالایش تا حدود چند ساعت است و از سوی دیگر جلوگیری از آلوده شدن منابع طبیعی و محیط زیست می باشد.
جمع آوری گندابها و پسابها از محیط زیست در شهرها از دیدگاه های زیر، لازم و ضروری است:
– بهداشت همگانی
فاضلابها همیشه دارای مقدار بسیاری مواد خارجی هستند، که به صورت های گوناگون برای زندگی موجودات زنده زیان آور می باشند. وجود باکتری ها و میکروب های بیماری زا  در فاضلابها، عاملی است که بیش از صد سال گذشته زیان آن بر مردم آشکار گشته است. کشتارهائیکه در گذشته بیماری های واگیرداری مانند وبا ، طاعون، اسهال خونی و غیره در نقاط گوناگون جهان انجام داده است، مردم را به خطرهای ناشی از آلودگی آب ها با این میکروب ها آگاه کرده اند. علاوه بر باکتریهای بیماری زا که تنها جزء کوچکی از موجودات زنده پساب ها را تشکیل می دهند، هزاران نوع باکتری دیگر نیز در فاضلاب وجود دارند. ورود فاضلاب تصفیه نشده به محیط زیست و منابع طبیعی آب ، چه آن هایی که روی زمین و چه آنهایی که در زیر زمین قرار دارند، موجب آلوده شدن این منابع به میکروب های بیماری زا می گردد و در اثر تماس انسان با این منبع ها خطر گسترش این بیماری ها بین مردم افزایش می یابد. نمک های سمی برخی فلزها مانند آرسنیک و سرب و نیز ترکیب های شیمیایی ویژه ای مانند دترجنتها(Detergent) را می توان جزء این گروه ها دانست. همچنین باید از آب های آلوده به مواد رادیو اکتیو که با تشعشع امواج رادیواکتیو سلامتی موجودات زنده را به خطر می اندازند، نیز نام برد.
– نظم محیط زیست و سالم نگهداشتن آن
بر هم خوردن نظم محیط زیست بیشتر ناشی از فاضلاب های سطحی(Surface water) است. در نتیجه بارندگی های شدید و به علت کاهش نفوذ پذیری سطح خیابان ها و پشت بامها در شهر نسبت به زمینهای بیرون آنها، آب های ناشی از بارندگی پس از شستشوی خیابان ها و آلوده شدن به مواد آلی و معدنی، به صورت فاضلاب های سطحی، خیابان ها را می پوشانند. بیرون راندن چنین فاضلاب هایی توسط کانالهای مخصوص به بیرون شهرها لازم می باشد. همچنین وارد نمودن فاضلاب های تصفیه نشده به محیط زیست، علاوه بر آلودگی این محیط، نتایجی دیگری  از قبیل ایجاد مناظر زشت، بوهای ناخوشایند و سرانجام تولید حشرات، به خصوص مگس و  پشه به همراه دارد. این حشرات خود وسیله ای برای جابه جا شدن میکروب های بیماری زا و آلوده سازی محیط زیست می باشند.
– کاربرد دوباره فاضلاب
موضوع کاربرد دوباره فاضلاب ها به علت نیاز روز افزون به آب روز به روز بیشتر مورد توجه  قرار می گیرد. به ویژه در ایران به علت کمبود آب و گرانی آب آشامیدنی استفاده از فاضلاب های پالایش شده برای مصارف غیر خانگی مانند آبیاری فضاهای سبز درون شهرها، پارکها، جنگل کاری و شستشوی خیابان ها و کانال های فاضلاب اهمیت ویژه ای را پیدا می کند. کاربرد  فاضلاب های تصفیه شده برای مصارف آشامیدنی به علل اقتصادی و روانی، در جهان، جنبه گسترده و عملی به خود نگرفته است. در صورتیکه استفاده دوباره از فاضلاب تصفیه شده و فرستادن آن در شبکه شهری برای آبیاری فضا های سبز و مصارف صنعتی از سال 1928 در آریزونای آمریکا شروع و روز به روز در نقاط بیشتری از جهان انجام می گیرد(محمد تقی منزوی،1360).
– آلودگی سفره های آب زیر زمینی
جمع آوری فاضلاب های شهری توسط شبکه کانالیزاسیون (Sewerage)در پایین بردن سطح آب زیرزمینی و پاک نگهداری منابع طبیعی آبهای زیر زمینی، اثر چشم گیری دارند. موضوع آلوده نکردن آب های زیرزمینی در کشور ما، که سیستم تخلیه فاضلاب در آن به صورت سنتی و با بهره گرفتن از چاه های جذب کننده(Leaching Pit) انجام می گیرد، اهمیت بیشتری می یابد. علاوه بر آلوده کردن سفره های آب زیرزمینی، کاربرد چاه های جذب کننده فاضلاب، بیشتر وقتها  بر روی سطح آب زیرزمینی نیز موثر بوده و مشکلاتی از نظر ساختمانی، به وجود می آورد. در صورتیکه کاربرد چاه، تنها راه دفع فاضلاب باشد، باید نخست آن را پالایش مقدماتی کرده وسپس وارد چاه نمود، تا آب های زیر زمینی کمتر آلوده شده و خلل و فرج زمین دیرتر گرفته شوند(محمد تقی منزوی،1360).
1-4- انواع و خواص فاضلاب
فاضلابی که به تصفیه خانه شهر می رسد، مجموع فاضلابهایی است، که از سه منبع مختلف در شبکه فاضلاب وارد میشود. فاضلاب ها، بسته به شکل پیدایش و خواص آن ها، به سه گروه تقسیم می گردند:
1-4-1-  فاضلاب خانگی) (Domestic waste water
1-4-2-  فاضلاب صنعتی) (Industrial waste water
1-4-3-  فاضلاب سطحی) (Surface water
بنابر تعریف مجموع فاضلاب حاصله از سه منبع را فاضلاب شهری یا فاضلاب بهداشتی Sewage)  (Sanitaryخوانند.
1-4-1 فاضلاب های خانگی
فاضلاب های خانگی خالص، تشکیل شده اند، از فاضلاب دستگاه های بهداشتی خانه ها، مانند:  توالت ها، دستشویی ها، حمام ها، ماشین های لباسشویی و ظرفشویی، پساب آشپزخانه ها و یا فاضلاب بدست آمده از شستشوی قسمت های مختلف خانه. خواص فاضلاب های خانگی در سطح یک کشور تقریبا یکسان و تنها غلظت آنها بسته به مقدار مصرف سرانه ی آب در شهرها تغییر می کند. آنچه در شبکه های جمع آوری فاضلاب شهری به نام فاضلاب خانگی جریان دارد، علاوه بر فاضلاب خانگی خالص، دارای مقداری فاضلاب بدست آمده از مغازهها، فروشگاه ها، تعمیرگاه ها، کارگاه ها، رستورانها که اجبارا در سطح شهر و به طور پراکنده وارد کانال های جمع آوری فاضلاب می گردند. چنین فاضلابی را فاضلاب خانگی ناخالص می نامند.