jar test آزمایشی است که انعقاد یا لخته سازی را با منعقد کننده های شیمیایی متفاوت در آزمایشگاه شبیه سازی می کند. هدف از جار تست تخمین حداقل دوز منعقد کننده مورد نیاز برای دستیابی به اهداف کیفی آب است. آزمایش‌های جار بر روی یک همزن چهار یا شش خانه ای صورت می گیرد که می توان از آن برای شبیه سازی شرایط اختلاط، ته نشینی، انعقاد و لخته سازی استفاده کرد.
جار تست
توسط جار تست می توان مقدار مورد نیاز منعقد کننده های شیمیایی را با هدف حذف مواد معلق و آلاینده ها در آب تصفیه شده در تصفیه خانه های فاضلاب تشخیص داد. انتخاب و تشخیص مقدار مناسب منعقد کننده های شیمیایی در واقع از نتایج جار تست ناشی می شود که شبیه سازی عملیات در مقیاس کامل ولی در آزمایشگاه می باشد.
لخته سازی یا انعقاد در هر فرآیند تصفیه آب امری اساسی است و یک مرحله مقدماتی برای ته نشینی، فیلتراسیون و ضد عفونی قبل از توزیع آب برای مصارف مسکونی و صنعتی می باشد. جار تست به تعیین مقدار مناسب مواد شیمیایی برای تصفیه کمک می کند، در واقع کمترین مقدار مواد شیمیایی که ته نشینی مناسبی را ایجاد می کنند، مقدار مورد استفاده برای تصفیه آب می باشند.
پرمصرف ترین مواد منعقد کننده در جار تست
• آهک (هیدروکسید کلسیم)
• آلوم (سولفات آلومینیوم)
• نمک های آهن (فریک یا آهن)
وسایل و مواد مورد نیاز آزمایش
• همزن چهار یا شش خانه ای
• چهار یا شش بشر cc1000
• استوانه مدرج cc1000
• پیپت 1، 5 و 10 میلی لیتری با دفت 0.1 میلی لیتر
• ترازوی آزمایشگاهی
• وسایل مورد نیاز به منظور تعیین میزان کدورت و pH
• منعقد کننده مانند آلوم، کلرید آهن، کربنات منیزیم و ...
• کمک منعقد کننده مانند سیلیس فعال، پلیمر خنثی، پلی الکترولیت کاتیونی و ...
روش کلی برای آزمایش جار تست
یک روش آزمایشگاهی است که انعقاد/لخته سازی را با دوزهای شیمیایی متفاوت شبیه سازی می کند. هدف از این روش برآورد حداقل دوز منعقد کننده مورد نیاز برای دستیابی به اهداف کیفی آب است. نمونه های آبی که باید تصفیه شوند در شش شیشه قرار می گیرند. مقادیر مختلفی از مواد شیمیایی به هر شیشه اضافه می شود، هم زده می شود و ته نشین شدن مواد جامد مشاهده می شود. کمترین مقدار از مواد شیمیایی که ته نشینی مناسبی را ایجاد می کند، حجمی است که برای تصفیه آب استفاده می شود.
مراحل انجام آزمایش
1. توسط استوانه مدرج 1 لیتر از نمونه را به بشر 1 لیتری اضافه کنید.
2. بشر های پر شده را زیر همزن قرار دهید، به طوری که همزن ها به طور یکسان درون هر بشر قرار گرفته باشند.
3. دور دستگاه را در محدوده مناسب تنظیم کرده و سپس محتویات بشر را با دور 80 تا 120 rpm مخلوط کنید.
4. توسط پیپت مقادیر متفاوتی از محلول منعقد کننده( به صورت مقادیری صعودی، یعنی درون هر بشری مقدار منعقد کننده بیشتری نسبت به بشر قبلی اضافه شود) را به بشر ها اضافه کنید.
5. پس از گذشت 1 تا 2 دقیقه و هم زده شدن سریع مخلوط، دور دستگاه را به rpm20 کاهش داده و بگذارید 20 دقیقه هم زده شود.
6. مشاهدات خود را یادداشت کنید.
7. همزن را متوقف کنید و به مدت 30 دقیقه و هر 10 دقیقه یکبار میزان ته نشینی و تشکیل لخته ها را بررسی و یادداشت کنید.
8. با استفاده از ابزار های مناسب میزان pH ، کدورت و دما را اندازه گیری کنید.
9. اکنون نتایج را با استفاده از روش چشمی یا با استفاده از دستگاه کدورت سنج با هم مقایسه و بهترین نتیجه را یادداشت نمایید. کمترین مقدار مواد شیمیایی که ته نشینی مناسبی را ایجاد می کنند، مقداری است که برای تصفیه آب مناسب است.
برای بهینه سازی در مصرف، پارامتر های زیر باید در نظر گرفته شوند:
• PH محلول: حلالیت ذرات فلزی وابسته به pH است. یعنی یون های فلزات سنگین محلول را می توان با تنظیم pH به صورت شیمیایی رسوب داد. pH مهم است زیرا همه فلزات دارای pH هستند که در آن حلالیت آن ها حداقل است. اگرچه این pH برای همه فلزات متفاوت است، اما به طور کلی بین 7.5 تا 11 قرار دارد. از آنجایی که اکثر فاضلاب ها حاوی انواع فلزات هستند، انتخاب pH بهینه که در آن حلالیت آن ها حداقل باشد، دشوار است.
ماده شیمیایی مورد استفاده برای تنظیم pH (به عنوان مثال NaOH، آهک، Mg(OH)2، Na2CO3).
• تعداد اکسید کننده های باقیمانده موجود در محلول: هنگامی که یک رسوب دهنده به یک جریان فاضلاب حاوی اکسید کننده های باقی مانده همراه با فلزات محلول اضافه می شود، واکنش های دوگانه رخ می دهد. این واکنش ها عبارتند از کاهش اکسید کننده ها و رسوب فلزات. این، البته، مقدار رسوب دهنده مورد نیاز برای رسوب کل فلزات را افزایش می دهد. برای بهینه‌سازی استفاده از رسوب دهنده، افزودن یک کاهنده قبل از افزودن رسوب دهنده، اکسیدکننده ها را از محلول فاضلاب حذف می‌کند.
• از منعقد کننده ها و لخته سازها استفاده شود: حذف جامدات معلق نیاز به انعقاد شیمیایی و یا لخته سازی دارد. افزودن مواد منعقد کننده به فاضلاب یک واکنش شیمیایی ایجاد می کند که در آن بارهای الکتریکی عامل دافعه اطراف ذرات کلوئیدی خنثی می شوند و به ذرات اجازه می دهند به هم بچسبند و توده ها یا لخته ها را ایجاد کنند. تجمع این ذرات به لخته های بزرگتر اجازه جدا شدن آن ها از محلول را با ته نشینی می دهد.
