روش کار جارتست

روش کار جارتست

آزمایش جار معروف به “جار تست” یک تکنیک شبیه‌سازی فرآیند انعقاد  لخته‌سازی در ابعاد نیمه صنعتی است. در این شیوه، استفاده از روش انعقاد برای حذف ذرات معلق در انواع مختلفی از پساب‌ها، امکان‌سنجی می‌شود. به این مفهوم که امکان کاربرد روش انعقاد برای هر نوع خاص از پساب مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. افزون بر این، عوامل تأثیرگذار بر کارایی فرآیند انعقاد در ابعاد نیمه صنعتی نیز مورد مطالعه قرار می‌گیرد تا مقادیر بهینه هر پارامتر تعیین شود.

دستگاه آزمایش جار شامل یک محفظه است که به یک ترموستات، موتور چرخان و 6 هم‌زن با دور قابل تنظیم مجهز است. در این محفظه، 6 بشر با حجم یک لیتر قرار می‌گیرند. نمایی از یک دستگاه جار تست مجهز به هم‌زن با دور قابل تنظیم، در شکل زیر ارائه شده است.

نمایی از یک دستگاه جار تست مجهز به هم‌زن با دور قابل تنظیم

مهم‌ترین پارامتر تأثیرگذار بر عملکرد روش انعقاد شیمیایی، نوع و مقدار ماده منعقدکننده است. در روش جارتست، می‌توان نوع و مقدار منعقدکننده مورد نیاز را از طریق انجام آزمایش تعیین نمود. پس از تعیین این پارامتر، تأثیر عوامل دیگر مانند pH، قلیائیت، کدورت، مقدار و نوع مواد جامد موجود در نمونه، سرعت و شدت هم‌زدن، زمان و شدت هوادهی بر زمان تشکیل و اندازه لخته‌ها، عملکرد فیلترها و به طور کلی کارایی روش انعقادی نیز بررسی می‌شود. هرچه میزان کدورت و قلیائیت بیشتر باشد، فرآیند انعقاد کارایی بالاتری دارد. مواد جامد موجود در نمونه نیز عامل مفیدی در تکامل فرآیند انعقاد و تشکیل لخته‌های بزرگ‌تر به شمار می‌روند. با در نظر گرفتن این حقیقت که هر منعقدکننده، گستره pH مناسب خود را دارد، کنترل و تنظیم این پارامتر نیز اهمیت زیادی دارد. شبیه سازی این فرآیند قبل از افزایش مقیاس، علاوه بر این‌که موجب صرفه‌جویی در استفاده از مواد شیمیایی و زمان خواهد شد، از نظر اقتصادی نیز مقرون به‌صرفه است.

در عمل، نمونه پساب خام در هر یک از این ظروف ریخته می‌شود و به طور معمول یک ظرف به عنوان شاهد در نظر گرفته می‌شود. برای هر ظرف مقدار مشخصی از ماده منعقد کننده در نظر گرفته می‌شود در حالی که سایر پارامترهای مؤثر یکسان هستند، اثر این پارامتر بر میزان کدورت نهایی سنجیده می‌شود. با توجه به این که شرایط عملیاتی هر ظرف قابل تنظیم است، اثر پارامترهای دیگر مانند شدت هم‌زدن نیز بر کارایی نهایی قابل بررسی خواهد بود و در نهایت می‌توان شرایط عملیاتی بهینه را برای هر سیستم تعیین نمود.

در آزمایش جارتست تلاش می شود،کلیه شرایط فرایند انعقاد، ته نشینی که در تصفیه خانه اجرا می شود به صورت آزمایشگاهی شبیه سازي گردد، به‌همین جهت روش استانداردي براي آزمایش وجود ندارد و در هر تصفیه خانه بسته به نوع سیستم تصفیه باید روش ، بهینه شود. برخی از این موارد عبارتند از:

– ظروف مکعب شکل در مواردي که حوضچه هاي انعقاد و لخته سازي مکعب شکل هستند و یا در حوضچه هاي استوانه اي با فله‌ایی جهت ایجاد تلاطم تعبیه شده به کار می رود.

–زمان اختلاط سریع و سرعت همزن به مقدار  G در تصفیه خانه بستگی داشته و بر اساس G بدست آمده، سرعت همزن از نمودار 2 تعیین می شود.

*نمودار 1 ارتباط بین مقدار Gو سرعت همزن دستگاه جار را نشان می دهد.

** نمودار 2 روش محاسبه و کالیبره کردن مقدار G را نشان می دهد.

روش کار جارتست

1. 1 یا 2 لیتر آب خام را در هر بشر بریزید( حجم انتخابی به اندازه ظرف بستگی دارد)

2. همزدن را با سرعت 80 تا120rpm شروع کنید. (این سرعتبا توجه به مقدارG حوض اختلاط تعیین می شود)

3. با پیپت مقادیر متفاوت و صعودي از محلول منعقدکننده ( آلوم یا کلرورفریک ) با توجه به کیفیت آب خام را به سرعت به هر بشر اضافه کنید. ( براي تعیین حجم موردنیاز ماده شیمیایی به بخشمواد موردنیاز مراجعه کنید)

4 پساز یکتا دو دقیقه همزدن سریع، سرعت را به 20rpmتغییر داده و 20 دقیقه همزدن را ادامه دهید

5  مشاهدات خود را در خصوص اندازه و ویژگی‌هاي لخته ها در طی اختلاط یادداشت کنید.

6 همزدن را متوقف کنید و در طی 30 دقیقه ته نشینی وضعیت لخته‌ها را هر 10 دقیقه یکبار ثبت کنید

7.براي تعیین ویژگی‌هاي آب ته نشین شده 6، دما ، کدورت و  pH آن را اندازه بگیرید.

8.بسته به نوع ماده شیمیایی استفاده شده باقیمانده آن باید در آب اندازه‌گیري شود. کلیه مشاهدات را در برگه آزمایش پیوست ثبت کنید.

9 از آب را از کاغذ صافی شماره یک( با تخلخل حدود ml -9 براي بررسی قابلیت فیلتر شدن ، پس از ته نشینی 20 اول ml . 15 انتخاب شده است μm 10 ) بگذرانید. این تخلخل براساس بستر فیلتر شنی عادي با تخلخل 10 تا μm آب فیلتر شده که حاوی گردو غبار یا ذرات ریز کاغذ صافی می باشد را دور ریخته و زمان موردنیاز براي فیلتراسیون 50 از نمونه را ثبت کرده و کدورت آب فیلتر شده را اندازه بگیرید.

10 براي ایجاد ارتباط بهتر نتایج آزمایش جار با اجرای انعقاد و لخته سازي در تصفیه خانه بهتر است آزمایش‌هاي زیرروي نمونه آب انجام شود:

• قلیائیت ( قبل و بعداز آزمایش جارتست)
• pH ( قبل و بعداز آزمایش جارتست)
• کدورت آب خام
• کدورت آب پس از ته نشینی ( قبل و بعد از صاف کردن )

بعد از تعیین مقدار تزریق منعقد کننده با آزمایش جار، آزمایش را با ثابت نگه داشتن مقدار بهینه منعقدکننده و تغییر pH تکرار کنید.