顆粒自由沉淀實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一 顆粒自由沉淀實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)掌握顆粒自由沉淀的試驗(yàn)方法；2、進(jìn)一步了解和掌握自由沉淀的規(guī)律，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制時(shí)間沉淀率（t-E）、沉速沉淀率（u-E）和Ct/ Cou的關(guān)系曲線。二、實(shí)驗(yàn)原理沉淀是指從液體中借重力作用去除固體顆粒的一種過程。根據(jù)液體中固體物質(zhì)的濃度和性質(zhì)，可將沉淀過程分為自由沉淀、沉淀絮凝、成層沉淀和壓縮沉淀等4類。本實(shí)驗(yàn)是研究探討污水中非絮凝性固體顆粒自由沉淀的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)用沉淀管進(jìn)行。設(shè)水深為h，在t時(shí)間內(nèi)能沉到深度h顆粒的沉淀速度u=h/t。根據(jù)給定的時(shí)間t，計(jì)算出顆粒的沉速uo。凡是沉淀速度等于或大于u0的顆粒在t0時(shí)就可以全部去除。設(shè)原水中懸浮物

2、濃度為Co則沉淀率(Co-CtC0×100% 在時(shí)間t時(shí)能沉到深度h顆粒的沉淀速度u:u=(h×10(t×60 (mms式中：C0原水中所含懸浮物濃度，mg/lC1經(jīng)t時(shí)間后，污水中殘存的懸浮物濃度，mg/l;h 取樣口高度cm;t 取樣時(shí)間，min。三、實(shí)驗(yàn)方法一般來說，自由沉淀實(shí)驗(yàn)可按以下兩個(gè)方法進(jìn)行：（一） 底部取樣法底部取樣法的沉淀效率通過曲線積分求得。設(shè)在一水深為H的沉淀柱內(nèi)進(jìn)行自由沉淀實(shí)驗(yàn)，如圖1所示。將取樣口設(shè)在水深H處，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)（t=0），整個(gè)實(shí)驗(yàn)筒內(nèi)懸浮物顆粒濃度均為C0。分別在t1、t2、tn時(shí)刻取樣，分別測(cè)得濃度為C1、C2、Cn。那么，在

3、時(shí)間恰好為t1、t2、tn時(shí)，沉速為h/t1=u1、h/t2=u2、h/tn=un的顆粒恰好通過取樣口向下沉，相應(yīng)地這些顆粒在高度H中已不復(fù)存在了。記pi=Ci/C0，則1-pi代表時(shí)間ti內(nèi)高度H中完全去除的顆粒百分?jǐn)?shù)，pj-pk（k>ji）代表沉速位于uj和uk之間的顆粒百分?jǐn)?shù)，在時(shí)間ti內(nèi)，這部分顆粒的去除百分?jǐn)?shù)為，當(dāng)j、k無限接近時(shí)，。這樣，在時(shí)間ti內(nèi)，沉淀柱的總沉淀效率。實(shí)際操作過程中，可繪出p-u曲線并通過積分求出沉淀效率。（二） 中部取樣法與底部取樣法不同的是，中部取樣法將取樣口設(shè)在沉淀柱有效沉淀高度（H）的中部。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，沉淀時(shí)間為0，此時(shí)沉淀柱內(nèi)懸浮物分布是均勻的，

4、即每個(gè)斷面上顆粒的數(shù)量與粒徑的組成相同，懸浮物濃度為C0（mg/l），此時(shí)去除率E=0。實(shí)驗(yàn)開始后，懸浮物在筒內(nèi)的分布變得不均勻。不同沉淀時(shí)間ti，顆粒下沉到池底的最小沉淀速度ui相應(yīng)為。嚴(yán)格來說，此時(shí)應(yīng)將實(shí)驗(yàn)筒內(nèi)有效水深H的全部水樣取出，測(cè)量其懸浮物含量，來計(jì)算出ti時(shí)間內(nèi)的沉淀效率。但這樣工作量太大，而且每個(gè)實(shí)驗(yàn)筒只能求一個(gè)沉淀時(shí)間的沉淀效率。為了克服上述弊病，又考慮到實(shí)驗(yàn)筒內(nèi)懸浮物濃度隨水深的變化，所以我們提出的實(shí)驗(yàn)方法是將取樣口裝在H/2處，近似地認(rèn)為該處水樣的懸浮物濃度代表整個(gè)有效水深內(nèi)懸浮物的平均濃度。我們認(rèn)為這樣做在工程上的誤差是允許的，而實(shí)驗(yàn)及測(cè)定工作也可以大為簡(jiǎn)化，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)

5、筒內(nèi)就可以多次取樣，完成沉淀曲線的實(shí)驗(yàn)。假設(shè)此時(shí)取樣點(diǎn)處水樣水樣懸浮物濃度為Ci，則顆?？?cè)コ?。而則反映了ti時(shí)未被去除的顆粒（即d i 的顆粒）所占的百分比。 三、實(shí)驗(yàn)水樣硅藻土自配水。四、主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 沉淀實(shí)驗(yàn)筒直徑140mm，工作有效水深（由溢出口下緣到筒底的距離）為2000mm；2. 過濾裝置懸浮物定量分析所需設(shè)備。以SS為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，定量分析設(shè)備包括萬分之一電子天平，帶蓋稱量瓶，干燥器，烘箱，抽濾機(jī)等；3. 玻璃儀器，容量瓶，直尺，秒表五、實(shí)驗(yàn)步驟1.做好懸浮固體測(cè)定的準(zhǔn)備工作。將中速定量濾紙選好，放入托盤，調(diào)烘箱至105±1，將托盤放入105的烘箱烘45min, 取

6、出后放入干燥器冷卻30min，在1/10000天平上稱重，以備過濾時(shí)用。2.開沉淀管的閥門將硅藻土和水注入沉淀管中攪拌均勻。3.用100ml容量瓶取水樣100ml (測(cè)得懸浮物濃度為C0記下取樣口高度，開動(dòng)秒表。開始記錄沉淀時(shí)間。4.時(shí)間為5、10、15、20、30、40、60 min時(shí)，在同一取樣口分別取100 ml水樣，測(cè)其懸浮物濃度為（Ct）。5.一次取樣應(yīng)先排出取樣口中的積水，減少誤差，在取樣前和取樣后必須測(cè)量沉淀管中液面至取樣口的高度，計(jì)算時(shí)采用二者的平均值。6.已稱好的濾紙取出放在玻璃漏斗中，過濾水樣，并用蒸餾水沖凈，使濾紙上得到全部懸浮性固體，最后將帶有濾渣的濾紙移入烘箱，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟（1）的工作。7.懸浮物固體濃度計(jì)算懸浮性固體濃度Cmg/l=(W1-W2×1000×1000v式中：W1濾紙重；W2濾紙懸浮性固體的重量；V 水樣體積，100 ml。六、原始數(shù)據(jù)記錄取樣時(shí)間（min）05101520304060濾紙重W1 (g濾紙懸浮性固體的重量W2 (g取樣時(shí)間（min）05101520304060取樣高度（cm）取樣后高度cm五、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果計(jì)算濾紙編號(hào)51525354555657