建筑与测绘工程学院《水处理实验设计与技术》实 验 报 告 实验 1 颗粒自由沉淀实验颗粒自由沉淀实验就是讨论浓度较低时得单颗粒得沉淀规律。一般就是通过沉淀柱静沉实验,猎取颗粒沉淀曲线。它不仅具有理论指导意义,而且也就是给水排水处理工程中沉砂池设计得重要依据。一、实验目得加深对自由沉淀特点、基本概念及沉淀规律得理解。掌握颗粒自由沉淀实验得方法,并能对实验数据进行分析、整理、计算与绘制颗粒自由沉淀曲线。二、实验原理浓度较低得、粒状颗粒得沉淀属于自由沉淀,其特点就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(斯托克斯)公式。但就是由于水中颗粒得复杂性,颗粒粒径、颗粒相对密度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就是通过静沉实验确定。由于自由沉淀时颗粒就是等速下沉,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,一般应使内径 D≥100mm 以免颗粒沉淀受柱壁干扰。具有大小不同颗粒得悬浮物静沉总去除率 η 与截留沉速 u0剩余颗粒重量百分率 P 得关系如下:( )此种计算方法也称为悬浮物去除率得累积曲线计算法。设在一水深为 H 得沉淀柱内进行自由沉淀实验,如图 1 所示。实验开始,沉淀时间为 0,此时沉淀柱内悬浮物分布就是均匀得,即每个断面上颗粒得数量与粒径组成相同,悬浮物浓度为 C0(mg/L),此时去除率 η=0。实验开始后,不同沉淀时间 ti,颗粒最小沉淀速度 ui相应为:( )此即为 ti时间内从水面下沉到池底(此处为取样点)得最小颗粒 di所具有得沉速。此时取样点处水样悬浮物浓度为 Ci,而:( )此时去除率 η0,表示 u≥ui(d≥di)得颗粒除去率,而:( )则反映了 ti时,未被除去之颗粒即 d＜di得颗粒所占百分比。实际上沉淀时间 ti内,由水中沉至柱底得颗粒就是由两部分颗粒组成,即沉速 us≥ui 得那一部分颗粒图 1 颗粒自由沉淀示意能全部沉至柱底。除此之外,颗粒沉速 us＜ui得那一部分颗粒,也有一部分能沉至柱底。这就是因为,这部分颗粒虽然粒径很小,沉速 us＞ui,但就是这部分颗粒并不都在水面,而就是均匀地分布在整个沉柱得高度内,因此,只要在水面以下,它们下沉至池底所用得时间能少于或等于具有沉速 ui得颗粒由水面降至池底所用得时间 ti,那么这部分颗粒也能从水中被除去。沉速 us＜ui得那部分颗粒虽然有一部分能从水中去除,但其中也就是粒径大得沉到柱底得多,粒径小得沉到柱底得少,各种粒径颗粒去除率并不...
