颗粒自由沉淀实验

1、实验一 颗粒自由沉淀实验一、实验目的1、通过实验学习掌握颗粒自由沉淀的试验方法；2、进一步了解和掌握自由沉淀的规律，根据实验结果绘制时间沉淀率（t-E）、沉速沉淀率（u-E）和Ct/ Cou的关系曲线。二、实验原理沉淀是指从液体中借重力作用去除固体颗粒的一种过程。根据液体中固体物质的浓度和性质，可将沉淀过程分为自由沉淀、沉淀絮凝、成层沉淀和压缩沉淀等4类。本实验是研究探讨污水中非絮凝性固体颗粒自由沉淀的规律。实验用沉淀管进行。设水深为h，在t时间内能沉到深度h颗粒的沉淀速度u=h/t。根据给定的时间t，计算出颗粒的沉速uo。凡是沉淀速度等于或大于u0的颗粒在t0时就可以全部去除。设原水中悬浮物

2、浓度为Co则沉淀率(Co-CtC0×100% 在时间t时能沉到深度h颗粒的沉淀速度u:u=(h×10(t×60 (mms式中：C0原水中所含悬浮物浓度，mg/lC1经t时间后，污水中残存的悬浮物浓度，mg/l;h 取样口高度cm;t 取样时间，min。三、实验方法一般来说，自由沉淀实验可按以下两个方法进行：（一） 底部取样法底部取样法的沉淀效率通过曲线积分求得。设在一水深为H的沉淀柱内进行自由沉淀实验，如图1所示。将取样口设在水深H处，实验开始时（t=0），整个实验筒内悬浮物颗粒浓度均为C0。分别在t1、t2、tn时刻取样，分别测得浓度为C1、C2、Cn。那么，在

3、时间恰好为t1、t2、tn时，沉速为h/t1=u1、h/t2=u2、h/tn=un的颗粒恰好通过取样口向下沉，相应地这些颗粒在高度H中已不复存在了。记pi=Ci/C0，则1-pi代表时间ti内高度H中完全去除的颗粒百分数，pj-pk（k>ji）代表沉速位于uj和uk之间的颗粒百分数，在时间ti内，这部分颗粒的去除百分数为，当j、k无限接近时，。这样，在时间ti内，沉淀柱的总沉淀效率。实际操作过程中，可绘出p-u曲线并通过积分求出沉淀效率。（二） 中部取样法与底部取样法不同的是，中部取样法将取样口设在沉淀柱有效沉淀高度（H）的中部。实验开始时，沉淀时间为0，此时沉淀柱内悬浮物分布是均匀的，

4、即每个断面上颗粒的数量与粒径的组成相同，悬浮物浓度为C0（mg/l），此时去除率E=0。实验开始后，悬浮物在筒内的分布变得不均匀。不同沉淀时间ti，颗粒下沉到池底的最小沉淀速度ui相应为。严格来说，此时应将实验筒内有效水深H的全部水样取出，测量其悬浮物含量，来计算出ti时间内的沉淀效率。但这样工作量太大，而且每个实验筒只能求一个沉淀时间的沉淀效率。为了克服上述弊病，又考虑到实验筒内悬浮物浓度随水深的变化，所以我们提出的实验方法是将取样口装在H/2处，近似地认为该处水样的悬浮物浓度代表整个有效水深内悬浮物的平均浓度。我们认为这样做在工程上的误差是允许的，而实验及测定工作也可以大为简化，在一个实验

5、筒内就可以多次取样，完成沉淀曲线的实验。假设此时取样点处水样水样悬浮物浓度为Ci，则颗粒总去除率。而则反映了ti时未被去除的颗粒（即d i 的颗粒）所占的百分比。 三、实验水样硅藻土自配水。四、主要实验设备1. 沉淀实验筒直径140mm，工作有效水深（由溢出口下缘到筒底的距离）为2000mm；2. 过滤装置悬浮物定量分析所需设备。以SS为评价指标时，定量分析设备包括万分之一电子天平，带盖称量瓶，干燥器，烘箱，抽滤机等；3. 玻璃仪器，容量瓶，直尺，秒表五、实验步骤1.做好悬浮固体测定的准备工作。将中速定量滤纸选好，放入托盘，调烘箱至105±1，将托盘放入105的烘箱烘45min, 取

6、出后放入干燥器冷却30min，在1/10000天平上称重，以备过滤时用。2.开沉淀管的阀门将硅藻土和水注入沉淀管中搅拌均匀。3.用100ml容量瓶取水样100ml (测得悬浮物浓度为C0记下取样口高度，开动秒表。开始记录沉淀时间。4.时间为5、10、15、20、30、40、60 min时，在同一取样口分别取100 ml水样，测其悬浮物浓度为（Ct）。5.一次取样应先排出取样口中的积水，减少误差，在取样前和取样后必须测量沉淀管中液面至取样口的高度，计算时采用二者的平均值。6.已称好的滤纸取出放在玻璃漏斗中，过滤水样，并用蒸馏水冲净，使滤纸上得到全部悬浮性固体，最后将带有滤渣的滤纸移入烘箱，重复实验步骤（1）的工作。7.悬浮物固体浓度计算悬浮性固体浓度Cmg/l=(W1-W2×1000×1000v式中：W1滤纸重；W2滤纸悬浮性固体的重量；V 水样体积，100 ml。六、原始数据记录取样时间（min）05101520304060滤纸重W1 (g滤纸悬浮性固体的重量W2 (g取样时间（min）05101520304060取样高度（cm）取样后高度cm五、数据处理及结果计算滤纸编号51525354555657