1. 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.
2. 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
