آزمایش تثبیت و تهنشینی لجن (Sludge Settling Tests)
آزمایش تثبیت و تهنشینی لجن (Sludge Settling Tests)
۱. SVI (Sludge Volume Index)
همانطور که پیشتر توضیح داده شد، SVI حجم لجن رسوبکرده پس از ۳۰ دقیقه بر حسب mL تقسیم بر غلظت MLSS (g/L) است.
کاربرد: تعیین رفتار تهنشینی در فرایند بیولوژیک
۲. Zone Settling Test (Batch Settling Curve)
روش اجرا:
نمونه لجن فعال مخلوطشده را در استوانه مدرج (۱ L) قرار دهید.
ثبت عمق لجن رسوبکرده در فواصل زمانی مشخص (مثلاً هر 1 min تا 30 min، سپس هر 5–10 min تا یک ساعت).
رسم منحنی عمق vs زمان؛ سه ناحیه: سریع (Zone I)، کند (Zone II) و فلهای (Zone III).
پارامترها:
سرعت تهنشینی اولیه (V₀) از شیب zone I
نرخ کند تهنشینی (Zone II settling velocity)
حجم پایانی لجن برای طراحی clarifier
۳. Jar Test for Flocculation & Settling
روش اجرا:
نمونههای آب یا فاضلاب را در چند جا بر اساس دُزهای منعقدکننده (آلوم، فریک کلرید) و فلوکولانت (پلیمر) قرار دهید.
همزدن سریع (100 rpm/1 min)، سپس همزدن کند (30 rpm/15 min)، بعد ایستادن (30–60 min).
اندازهگیری عمق لجن رسوبشده و کدورت فاز بالایی.
کاربرد: انتخاب دُز بهینه منعقدکننده برای بهترین تهنشینی
۴. دستگاهها و لوازم
استوانه مدرج یا Imhoff cone برای zone settling و SVI
همزن برقی (Jar test apparatus) با سرعتهای قابل تنظیم
پیاچمتر و دماسنج برای کنترل شرایط
فتومتر یا کدورتسنج برای اندازهگیری ذرات معلق پس از رسوب
۵. استانداردها و روشهای مرجع
Standard Methods 2710 B: SVI
Standard Methods 2540 F: Zone settling of suspended solids
ISO 11734: Methods for settling characteristics in UASB reactors
EPA Operation and Maintenance Manuals: Jar Test procedures
۶. نکات اجرایی و مراقبتی
دمای محیط: تهنشینی و واکنش منعقدکننده به دما حساس است؛ ترجیحاً 20–25 °C
همزدن یکنواخت: جلوگیری از ایجاد تلاطم و حباب در تست zone settling
ثبت دقیق زمان و عمق: استفاده از ساعت کرنومتر و نشانگر واضح روی استوانه
نمونهبرداری یکنواخت: از نقاط مختلف مخزن لجن برای نمایندگی بهتر نمونه
کنترل کیفیت: اجرای duplicate و بررسی تاثیر ماتریس (غلظت MLSS متفاوت)
خلاصه:
سختی کل را معمولاً با EDTA titration (SM 2340 C, ISO 6059) تعیین میکنند و برای بررسی تهنشینی لجن از SVI (SM 2710 B) و zone settling tests (SM 2540 F) استفاده میشود. Jar test ابزار کلیدی برای بهینهسازی منعقدسازی و تهنشینی در تصفیه آب و فاضلاب است. رعایت دقیق pH، دما، زمانبندی و کنترل کیفیت برای حصول نتایج معتبر ضروری است.