1、自由沉淀实验内容一、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。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 D100mm 以免颗粒沉淀受柱壁干扰。在沉淀实验中，对于一个沉淀柱而言，工作水深 （水面到采
2、样口的深度）H一定，水力停留时间一定，即沉降时间 一定，可由 求得相应的临界沉ttu0降速度 ，即在时间 内刚好从水面沉到采样口的沉速。0ut根据斯托克斯公式 ，知道存在临界粒径 。218gduys0d对于沉速 的颗粒，在时间 内可以全部被去除，对于沉速 的颗t0t tu0粒则只能部分被去除，总的去除率应为两部分之和。对于沉速 的悬浮物剩余量记为 ，则去除量为（1- ） ；tu0 0P0P对于沉速 的那部分颗粒，若以剩余量 表示沉速 的颗粒占总t u悬浮颗粒的比例，则对于某特定粒径（具有特定沉速 ，且 ）的颗粒，tt0其数量是悬浮物总量的 （从微分角度来讲） ，能够被去除的比例是 ，则能dP
3、0ut够被去除的数量是 ，则有：沉速 的那部分颗粒的去除量应为0ut tu0， 【剩余量为从 0 到 】 ；dPut0 P即 总的悬浮物去除率为： %10)1(00PtduP0u0dt由上面 u-p 图可以看到， 是一个微小的面积（阴影部分） ， 就dPt dPut0是该关系曲线与纵坐标所包围的面积，所以，我们可以用图解法来求悬浮物的去除率。三、实验步骤：1、取直径 100mm，高 1500-2000mm（自由沉降的发生区域）的沉淀柱 6-8个2、将水样搅拌均匀，测水温与悬浮物浓度 C0。然后将水样注入各沉淀柱，达到所需水深后，停水开始沉淀，同时计时。3、取样点设在水深 1000mm 左右，即
4、工作水深（水面到采样口的深度） 。4、经过沉降时间 5min，10 min，25 min ，40 min，60 min，90 min ，分别在，沉淀柱中取出取样口以上的全部水样，将水样置于塑料桶中搅拌均匀后每次取出 20ml 水样，测定水样中悬浮物浓度 C1，C 2，C 3，C 4，C 5，C 6，水样中的悬浮物浓度 Ci 与污水原有悬浮物浓度 C0 的比值称为悬浮物剩余量，记为 Pi，相应的，悬浮物去除量应为（ Pi ） 。四、对实验报告的要求1、完成实验记录并整理实验数据。2、根据不同沉淀时间对取样口距液面平均深度 h 和沉淀时间 t，计算出各种颗粒的沉淀速度 ui 和沉淀率 E，并绘制 tE 和 uE 的关系曲线。3、以颗粒沉淀速度 u 为横座标，以 P 为纵座标、在普通方格坐标纸上绘uP 曲线。4、利用上述实验资料，计算不同时间 t 时，沉淀管内未被去除的悬浮物的百分比，即 P=(Ci/C0)1005、绘制自由沉降曲线的意义。颗粒自由沉淀实验记录：静沉时间（min） 滤纸编号滤纸初始重量（g）滤纸过滤后重量（g）SS 重量（g）取样体积（ml）Ci 浓度（ mg/L）Ci 浓度（ mg/L）平均值沉淀高度（cm ）0-10-200-31-11-251-32-12-2102-33-13-2253-34-14-2404-35-15-2605-36-16-2906-3
