自由沉淀實(shí)驗(yàn)

1、1實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一顆粒自由沉淀實(shí)驗(yàn)顆粒自由沉淀實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?.加深對(duì)自由沉淀特點(diǎn)、基本概念及沉淀規(guī)律的理解。2.掌握顆粒自由沉淀的實(shí)驗(yàn)方法，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理，計(jì)算和繪制顆粒自由沉淀曲線。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理沉淀是水污染控制中用以去除水中雜質(zhì)的常用方法。根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀通常可以分成四種不同的類型：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(diǎn)是在靜沉

2、過(guò)程中顆粒互不干擾、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(fù)雜性，顆粒粒徑、顆粒密度很難或無(wú)法準(zhǔn)確地測(cè)定，因而沉淀效果、特性無(wú)法通過(guò)公式求得而是通過(guò)靜沉實(shí)驗(yàn)確定。由于自由沉淀時(shí)顆粒是等速下沉，下沉速度與沉淀高度無(wú)關(guān)，因而自由沉淀可在一般沉淀柱內(nèi)進(jìn)行，但其直徑應(yīng)該足夠大，一般應(yīng)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(diǎn)。具有大小不同顆粒的懸浮物靜沉總?cè)コ?/p>

3、E與截留速度u0、顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)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?jǐn)?shù)；1P0——沉速大于或等于ui的顆粒去除百分?jǐn)?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(dǎo)如下：設(shè)在水深為H的沉淀柱內(nèi)進(jìn)行自由沉淀實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，沉淀時(shí)間為0，此時(shí)沉淀柱內(nèi)懸浮物分布是均勻的，即每個(gè)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(shí)去除率E=0。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，不同沉淀時(shí)間ti，顆粒最小沉淀速度ui相應(yīng)為ui＝（12）itHui此即為ti時(shí)間內(nèi)從水面下沉到取樣點(diǎn)的最小顆粒di所具有圖1－1自由沉淀實(shí)驗(yàn)示意的沉速。此時(shí)取樣點(diǎn)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(jiàn)，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(shè)計(jì)沉速為u0的前提下，具有沉速us(u0)的顆粒去

5、除量占本顆粒總量的百分比。故dP正是反映了在設(shè)計(jì)沉速為u0時(shí)，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(jì)算：E=(1P0)(19)0uPus??三、實(shí)驗(yàn)儀器與裝置三、實(shí)驗(yàn)儀器與裝置1.自由沉淀裝置（沉淀柱，儲(chǔ)水箱，水泵空壓機(jī)），如圖1－3；2.計(jì)時(shí)用秒表或手表；3.10