实验一 自由沉淀

实验一 自由沉淀实验

一、实验目的

1、观察沉淀过程，加深对自由沉淀特点、基本概念及沉淀规律的理解； 2、掌握颗粒自由沉淀实验的方法，求出沉淀曲线。 二、实验原理

浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀，其特点是静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉，其沉速在层流区符合Stokes公式。

由于水中颗粒的复杂性，颗粒粒径、颗粒比重很难或无法准确地测定，因而沉淀效果、特性无法通过公式求得，而是要通过静沉实验确定。

由于自由沉淀时颗粒是等速下沉，下沉速度与沉淀高度无关，因而自由沉淀可在一般沉淀柱内进行，但其直径应足够大，一般应使D≥100mm以免颗粒沉淀受柱壁干扰。

在一水深为H的沉淀柱内进行自由沉淀实验，如图1-1所示。

若原水中悬浮物浓度为C0，经t时间沉降后水样残留Ci，则沉降效率Ei为：

(1-1)

沉降速度为u1＝H/t1

按某一特定沉降速度u0设计的沉淀池中，按式（1－1）计算所得的沉降效率只包括从水面到水深H处的水层中沉速u≥u0的全部颗粒，而对u

(1-2)

式中P0表示沉速u

三、实验水样

硅藻土自配水。

(1-3)

1

图1-1 图1-2

注：图1－1、1－2中的纵坐标P表示水中残余悬浮手浓度与原水悬浮物浓度之比

四、主要实验设备，仪器及装置 （一）实脸装置

沉淀实验筒[直径φ200mm，工作有效水深（由溢出口下缘到筒底的距离）为2000mm；见图1-3所示。

图1-3 自由沉淀实验装置图

1、沉淀柱 2、水泵 3、水箱 4、支架

5、气体流量计 6、气体入口 7、排水口 8、取样口

（二）实验设备和仪器仪

1．浊度仪 4台

2

2．过滤装置 1套 3．200m L烧杯 8个 4．秒表 1块 5．标尺 1把 五、实验步骤

1、将水样倒入搅拌筒中，用泵循环搅拌约5分钟，使水样中悬浮物分布均匀；

2、用泵将水样输入沉淀实验筒，在输入过程中，从筒中取样两次，每次约100ml并在取样后准确记下水样体积。此水样的浊度即为实验水样的原始浓度C0；

2、当废水升到溢流口，溢流管流出水后，关紧沉淀实验筒底部阀门，停泵，记下沉淀开始时间。 3、观察静置沉淀现象；

4、隔5min、10 min、15 min、20 min、30 min、…、60 min，从实验筒中部取样口各取样两次，每次约100ml。取水样前要先排出取样管中的积水约10ml左右，取水样后测量工作水深的变化；

5、将每一种沉淀时间的两个水样分别测量其浊度。并记录在表1-1中。 6、 列表计算各沉降时间下沉速度U和水中残留悬浮物浓度与原悬浮物浓度之比值（C/C0），记入表1-2并绘制沉降性能曲线及u与Y的关系曲线。 7、 利用图解积分法计算不同沉降速度时的总去除效率E0与沉降时间t及总去除效率与沉降速度u的关系曲线。

六、对实验报告的要求

1、提出实验纪录及沉淀曲线。

2、 根据实验结果确定U0＝8min时，悬浮物总去除效率。

1-1 自由沉淀实验记录表

取样号 取样时间 （min） 取样体积 （mL）

3

沉降柱高度H1 （mm） 浊度 （NTU）

表1-2 自由沉淀实验记录表

取样号 平均沉降高度H （mm） 沉降速度 U=H/t (mm/min) 水中残余悬浮物浓度（浊度NTU）

水中残留悬浮物浓度与原水悬浮物浓度比 P=C/C0 沉降效率Ei （%） 沉降总效率Ea（%）

4

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