自由沉淀實驗

1、1實驗一實驗一顆粒自由沉淀實驗顆粒自由沉淀實驗一、實驗目的一、實驗目的1.加深對自由沉淀特點、基本概念及沉淀規(guī)律的理解。2.掌握顆粒自由沉淀的實驗方法，并能對實驗數(shù)據(jù)進行分析、整理，計算和繪制顆粒自由沉淀曲線。二、實驗原理二、實驗原理沉淀是水污染控制中用以去除水中雜質的常用方法。根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀通?？梢苑殖伤姆N不同的類型：自由沉淀、絮凝沉淀、區(qū)域沉淀、壓縮沉淀。濃度較稀的、粒狀顆粒的沉降稱為自由沉淀，其特點是在靜沉

2、過程中顆?；ゲ桓蓴_、等速下沉，其沉淀在層流區(qū)符合Stokes(斯托克斯)公式。但是由于水中顆粒的復雜性，顆粒粒徑、顆粒密度很難或無法準確地測定，因而沉淀效果、特性無法通過公式求得而是通過靜沉實驗確定。由于自由沉淀時顆粒是等速下沉，下沉速度與沉淀高度無關，因而自由沉淀可在一般沉淀柱內進行，但其直徑應該足夠大，一般應使D≥100mm，以免沉淀顆粒受柱壁的干擾。自由沉淀所反映的一般是沙礫、河流等的沉淀特點。具有大小不同顆粒的懸浮物靜沉總去除率

3、E與截留速度u0、顆粒質量分數(shù)的關系如下：(11)dpuuiPEp????0001)1(式中E——總沉淀效率；P0——沉速小于ui的顆粒在全部懸浮顆粒中所占的百分數(shù)；1P0——沉速大于或等于ui的顆粒去除百分數(shù)；ui——某一指定顆粒的最小沉降速度；u——小于最小沉降速度ui的顆粒沉速。公式推導如下：設在水深為H的沉淀柱內進行自由沉淀實驗。實驗開始，沉淀時間為0，此時沉淀柱內懸浮物分布是均勻的，即每個斷面上顆粒的數(shù)量與粒徑的組成相同，懸浮

4、物濃度為C0(mgL)，此時去除率E=0。實驗開始后，不同沉淀時間ti，顆粒最小沉淀速度ui相應為ui＝（12）itHui此即為ti時間內從水面下沉到取樣點的最小顆粒di所具有圖1－1自由沉淀實驗示意的沉速。此時取樣點處水樣懸浮物濃度為Ci，未被去除之顆粒即示意ddi的顆粒所占的百分比為取樣口uiu3由上述分析可見，dPs反映了具有沉速us的顆粒占全部顆粒的百分比，而則反映了0uus在設計沉速為u0的前提下，具有沉速us(u0)的顆粒去

5、除量占本顆?？偭康陌俜直?。故dP正是反映了在設計沉速為u0時，具有沉速為us(u0)的顆粒所能去除的部分占全部顆0uus粒的比率。利用積分求解這部分usu0的顆粒的去除率，則為。dpuups?000故顆粒的去除率為：E=(1P0)(18)dpuups?000工程中常用下式計算：E=(1P0)(19)0uPus??三、實驗儀器與裝置三、實驗儀器與裝置1.自由沉淀裝置（沉淀柱，儲水箱，水泵空壓機），如圖1－3；2.計時用秒表或手表；3.10