自由沉淀教程文件

实验三

自由沉降实验

自由沉降实验一、实验目的与原理

二、实验设备与材料三、实验方法与操作四、实验数据记录与处理实验原理一、实验目的与原理沉淀（沉降）：物体在液体中时，因自身重量和密度的关系沉积到容器底部牛顿提出：落入静止流体中的颗粒会进行加速运动，直到作用于颗粒上的摩擦阻力与颗粒的牵引力相等为止，这时颗粒作匀速运动。浮力fb重力fg平衡态浮力重力阻力fd合力fn=fg-fb=(ρs-

ρ)gVs阻力fd=CdρAsu2/2当fn=fd时，颗粒将以等速下沉，对球形均质颗粒有：

CdρAsu2/2＝=(ρs-ρ)gVs

由于Cd

不是常数，随表征水流紊乱情况的雷诺数Re而改变，当Re<2时有：

Cd

＝24/Re，Re=ρud/

代如上式则导出StokesFormula实验原理一、实验目的与原理按照水中悬浮颗粒的浓度、性质及其絮凝性能的不同，沉淀可分为以下几种类型。1.自由沉淀。2.絮凝沉淀。3.拥挤沉淀。4.压缩沉淀。二、实验设备及材料自由沉淀实验流程图有机玻璃沉淀柱内径D＝200mm高H=2000mm二、实验设备及材料自由沉淀实验装置有机玻璃沉淀柱内径D＝200mm高H=2000mm二、实验设备及材料悬浮物测定方法：（1）定量滤纸恒重W1；（2）抽滤水样后的滤纸恒重W2；（3）采样体积V；（4）悬浮物浓度C。

悬浮物定量分析装置：电子天平、定量滤纸、称量瓶、烘箱、抽滤装置、干燥器等；悬浮物定量分析1、检查实验流程；2、准备预测水样；3、关闭沉淀柱进水阀、排空阀；4、开启水泵出水阀、回流阀和柱溢流阀；三、实验方法与操作5、开启水泵，通过回流搅拌水样；6、待水样搅匀后取样测定原水悬浮物浓度SS0值；SS0三、实验方法与操作7、关闭回流阀，同时打开沉淀柱进水阀，调节开度，保证匀速进水；三、实验方法与操作8、当水位达到溢流孔时，关闭进水阀，同时记录沉淀开始时间；三、实验方法与操作9、当达到相应的沉淀时间时，在采样口取样，并测定水样悬浮物浓度；0，5，10，20，30，60min三、实验方法与操作H—有效水深C0—水样中悬浮物的原始浓度沉降开始后，在时间为t1，时从水深为H处取一水样，测出其悬浮物浓度为c1，则沉速大于u1=H1/t1的所有颗粒均已通过取样点，沉速小于u1的颗粒与全部颗粒的比例为x1=c1/c0

。对于指定的沉淀时间t0，沉速为u0

，这时在整个有效深度(H)上，沉速u≥u0的颗粒在t0时可全部去除，而沉速u<u0的颗粒则只有一部分去除，其去除的比例为：h／H=ut0/u0t0=u/u0总去除率=?绘制曲线（请翻到课本80页）E=（1-x0)+1/u0udxx00四、实验数据记录与处理1.基本参数整理沉淀柱直径：d=mm

柱高：H=m

水温：℃原水颗粒物浓度：C0mg/L2.

实验数据整理

1）未被去除悬浮物百分比：xi=Ci/C0×100%C0—原水浓度，mg/L；Ci—水样浓度，mg/L2）相应颗粒沉速：ui=Hi/timm/s3）以颗粒沉速ui为横坐标，以xi为纵坐标，绘制x~u关系曲线。

4）利用图解法列表计算不同沉速时，颗粒物的去除率。四、实验数据记录与处理四、实验数据记录与处理时间min0510203060颗粒沉速uim·min-100.360.320.150.130.06水样浓度mg/L150120968065402.

实验数据整理

1）未被去除悬浮物百分比：xi=Ci/C0×100%C0—原水浓度，mg/L；Ci—水样浓度，mg/L2）相应颗粒沉速：ui=Hi/timm/s3）以颗粒沉速u