自由沉淀实验讲义

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1、自由沉淀一、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，求出沉速分布曲线。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。由于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D≥100mm以免颗粒沉淀受柱壁干扰。图1自由沉淀实验装置图1、

2、沉淀柱2、水泵3、水箱4、支架5、气体流量计6、气体入口7、排水口8、取样口三、步骤及记录（1）、将定量滤纸编号后放入称量瓶中（滤纸粗燥面朝外），编号、烘干（100~105℃，烘2~3小时）至恒重，置于干燥器中冷却，称量滤纸加称量瓶重，并记录数据。（2）将滤纸放入漏斗中，用蒸馏水润湿，待用。（3）准备实验用水（原水SS为50毫克每升左右）。先将一定量的高岭土和自来水投入到配水箱中，启动搅拌装置使其分散均匀。水样也可采用洗涤污水、轧钢废水、天然河水等。（4）配水箱中水质均匀后，启动水泵，同时打开进水管及沉淀柱底部的放空阀门，适当冲洗管路中的沉淀物。稍后，关闭放

3、空阀门，进水至160cm刻度线处，关闭所有阀门，同时启动秒表记录时间，沉淀时间开始。并取样测定原水悬浮物浓度。（5）隔5min、10min、15min、20min、30min、40min、60min、120min时，用量筒在其中一个固定的取样口取样100ml（注意：取水样时，需先放掉一些水，以便冲洗取样口处的沉淀物），并在每次取样前记录沉淀柱内液面高度H。（6）、用定量滤纸分别过滤9个水样（把量筒里的水倒入小烧杯中，再把小烧杯里面的水缓缓倒入垫有滤纸的漏斗中）。待定量滤纸内没有明显的水滴后将定量滤纸折叠并放入称量瓶中。（7）、将称量瓶放入烘箱中，调节温度至1

4、00~105℃，干燥2~3小时（8）、取出定量滤纸放在干燥器中冷却至恒重。称量滤纸加称量瓶加悬浮物固体重，并记录数据。（9）、六根沉淀柱可进行平行对比实验，步骤如上所述。(10)、实验记录用表，如表1-1所示。表1-1颗粒自由沉淀实验记录日期：水样：静沉时间t(min)称量瓶号称量瓶+滤纸(g)取样体积(mL)瓶+滤纸+SS(g)水样SS质量(g)悬浮物浓度(mg/L)沉淀高度H(cm)05101520304060120四、实验基本参数整理1、实验日期：水样性质及来源：沉淀柱直径（m）：柱高(m)：水温(℃)：原水悬浮物浓度C0（mg／L）2、实验数据整理表

5、1-2实验原始数据整理表沉淀高度（cm）沉淀时间（mln）05101520304060120水样SS（mg/L）SS去除率未被去除颗粒百分比Pi颗粒沉速u（mm/s）表中不同沉淀时间ti时，沉淀管内未被去除的悬浮物的百分比及颗粒沉速分别按下式计算未被去除悬浮物的百分比式中C0——原水中SS浓度值（mg／L）Ci——某沉淀时间后，水样中SS浓度值（mg／L）根据上述计算结果，以pi为纵坐标，以u为横坐标，绘制沉速分布曲线。（可用计算机软件，亦可用坐标纸）