enve-muhammed.blogspot.com

Hindistan Teknoloji Enstitüsü (IIT), Kanpur,

Mühendislik Fakültesi,

Su ve Atık Su Mühendisliği Dersi, 9

Ders 9: Pıhtılaştırma ve Yumaklaştırma

Su Arıtmasında Pıhtılaştırma

Al(III) ve Fe(III) Tuzları Kullanarak Kararsızlaştırma

Jar Test

Jar Test Cihazı

Jar Test Prosedürü

Su Arıtmasında Pıhtılaştırma

Su ve atık su arıtmasında çoğunlukla Al (III) ve Fe (III) tuzları pıhtılaştırıcı (koagulant) olarak

kullanılır.

Al (III) ve Fe (III) tuzları suya eklendiğinde 3 değerliğindeki iyonları verecek şekilde ayrışırlar.

Ayrışan bu iyonlar Al(H2O)6+3 ve Fe(H2O)6

+3 sulu bileşiklerini oluştururlar. Oluşan bileşikler H2O

molekülünün OH- molekülüyle yer değiştirip, Al(OH)+2 gibi çözünür bileşikleri meydana

getirdiği bir dizi hidrolitik reaksiyondan geçerler. Bu ürünler negatif yüklü çoğu kolloiti

yüzeyde tutabildikleri (adsorbe edebildikleri) için oldukça etkili koagulantlardır.

Al(III) ve Fe(III) Tuzları Kullanarak Kararsızlaştırma

Al(III) ve Fe(III), kararsızlaştırmayı iki farklı mekanizma ile (destabilizasyon) başarır:

(1) Yüzeyde tutma ve yük nötralizasyonu.

(2) Süpürme - yumak (sweep - flok) yöntemi ile tutma.

pH, koagulant dozajı ve kolloit konsantrasyonu arasındaki ilişkiler pıhtılaştırma için gereken

mekanizmayı belirler.

Hidroliz ürünlerinin yükleri ve metal hidroksitlerin çökeltileri pH tarafından kontrol edilirler.

Hidroliz ürünleri, pH değerleri metal hidroksitlerin izoelektrik noktasından düşük

olduğunda pozitif yüke sahiptirler. İzoelektrik noktanın üzerinde baskın olan negatif yüklü

türler, negatif yüklü kolloitlerin kararsızlaştırılmasında verimli değillerdir.

Sweep – flok pıhtılaştırma için biçimsiz (amorf) metal hidroksitlerin çökelmesi gereklidir.

Al(OH)3(katı) ve Fe(OH)3(katı) çözünürlükleri belli bir pH değerinde en azdır, bu pH değeri

arttıkça ya da azaldıkça çözünürlük artar. Bu sebeple pıhtılaştırma için gerekli en uygun

koşulların sağlanması için pH kontrol edilmelidir.

Jar Test (Kavanoz Deneyi)

Jar test (kavanoz deneyi ya da pıhtılaştırma – yumaklaştırma deneyi), su ve atık su arıtması için en

uygun işletme koşullarını belirleme yarayan yaygın bir laboratuvar prosedürüdür. Bu yöntem büyük

ölçekli arıtma işletmeleri için, küçük ölçekte; pH’ta ayarlamalar, koagulant ya da polimer dozunda

değişiklikler, karıştırma hızında farklılıklar ya da farklı koagulant ya da polimer tipleri testleri yaparak

tahminde bulunmaya yarar.

enve-muhammed.blogspot.com

Jar Test Cihazı

Jar test cihazı 1 litrelik 6 adet kavanoz ve karıştırmaya yarayan 6 adet paletten oluşur. Kavanozlardan

biri şahit olarak belirlenir diğerleri farklı koşullar altında çalıştırılır. Devir saati cihazın üst kısmındadır

ve bütün kavanozların aynı karıştırma hızında işletilmesine olanak sağlar.

Jar Test Prosedürü

Jar test prosedürü aşağıdaki adımlardan oluşur:

Jar test cihazı kavanozları su numunesi ile doldurulur. Kavanozların bir tanesi kontrol için

ayrılır, diğer 5 kavanoz test edilecek koşullara göre ayarlanır. Örneğin, kavanozların pH değeri

ya da koagulant dozajındaki değişimler en iyi koşulların belirlenmesi amacıyla

karşılaştırılabilir.

Her bir kavanoza koagulant eklenir ve yaklaşık 100 devir/dakika’da (rpm’de) 1 dakika

süresince karıştırılır. Hızlı karıştırma safhası koagulantın kavanozda eşit şekilde karışmasına

yardımcı olur.

Karıştırıcılar kapatılır ve kavanozlar 30 – 45 dakika için dinlenmeye/çökelmeye bırakılır.

Ardından her bir kavanozdaki son bulanıklık değerleri ölçülür.

Karıştırma hızı 25 – 35 devir/dakika’ya düşürülür ve karıştırmaya 15 – 20 dakika daha devam

edilir. Bu yavaş karıştırma hızı tanecikler arası çarpışmayı arttırarak daha büyük flokların

(yumakların) oluşumunu teşvik eder.

Ardından, kalan bulanıklık – koagulant dozajı grafiği çizilir ve en iyi koşullar saptanır. Deney

neticesinde belirlenen değerler ilişkilendirilir ve gerçek arıtma sistemi için gereken değerler

hesaplanır.

enve-muhammed.blogspot.com