《水工程实验技术》实验指导书

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1、福建工程学院实验指导书课程名称：水工程实验技术学院：环境与设备工程系专业、班级：给排水实验一自由沉降实验实验二絮凝沉淀实验实验三混凝实验实验四静态活性炭吸附试验实验五离子交换实验实验六活性污泥性能参数的测定实验实验七曝气设备清水充氧性能测定实验实验八折点加氯消毒实验实验成绩课内评分20%实验报告评分80%合计得分内容及格式15数据处理及结果30图表及曲线15分析及讨论30其他10实验一自由沉降实验一、实验目的（1）掌握颗粒自由沉淀试验的方法；（2）进一步了解和掌握自由沉淀规律，根据试验结果绘制自由沉降曲线。去除率～沉速曲线（η～u曲线）、去除率～时间曲线（η~t曲线）和未被去除颗粒百

2、分比～沉速曲线（P～u曲线）。二、实验原理浓度较稀、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀。自由沉淀的特点是：沉降过程中颗粒互不干扰、等速下沉、沉速在层流区符合Stokes公式。悬浮物去除率的累积曲线计算：其中：η——总去除率P0、P——未被去除颗粒的百分比us、u0——沉淀速度实验用沉淀柱进行，如图3-1。初始时，沉淀时间为0，悬浮物浓度为C0，去除率η=0。设水深为H（实验时为水面到取样口的垂直距离），在ti时间能沉到H深度的最小颗粒di的沉速可表示为：。实际上，沉淀时间ti内，由水中沉至柱底的颗粒是由两部分颗粒组成，即沉速的那一部分颗粒能全部沉至柱底，同时，颗粒沉速的颗粒也有一部分能沉到柱

3、底，这部分颗粒虽然粒径很小，沉速，但这部分颗粒并不全在水面，而是均匀分布在整个柱内，因此，只要在水面一下，它们下沉至池底所用的时间小于或等于沉速ui的颗粒由水面降至池底所用的时间ti，则这部分颗粒能从水中被去除。在ti时间，取样点处实验悬浮物浓度为Ci，沉速的颗粒的去除率：，其中，表示未被去除的颗粒所占的百分比。绘制P~ui关系曲线，可知，是但选择的颗粒沉速由u1降至u2，即颗粒粒径有d1减到d2时，此时水中所能多去除的，粒径在d1~d2间的那部分颗粒的百分比。当无限小时，dP代表了小于d1的某一粒径d占全部颗粒的百分比。这些颗粒能沉到柱底的条件是：颗粒由水中某一点沉到柱底所用的时间

4、，等于或小于具有沉速ui的颗粒由水面沉至柱底所用的时间，即满足：，由于自由沉降颗粒均匀分布，即为等速沉淀，因此沉速的颗粒只有在水深x以内才能沉到柱底，因此沉到柱底这部分颗粒，占这种颗粒粒径的百分比为，同一粒径颗粒的去除率为，令，，则。由上述分析，反映了具有us的颗粒占全部颗粒的百分比，而则反映了在设计沉速u0前提下，具有沉速的颗粒去除量占本颗粒总量的百分比，则反映了设计沉速u0时，具有沉速为us的颗粒所能被去除的部分占全部颗粒的比率。这部分沉速的颗粒的去除率为：颗粒的总去除率：工程中常用去除率公式：三、实验装置与设备1、沉淀装置：包括有机玻璃沉淀柱、储水箱、水泵、搅拌装置和配水系统等

5、。2、秒表。3、测定悬浮物的设备：浊度仪，烧杯等。4、实验用水采用自来水和硅藻土配置。四、实验步骤及记录1、将一定量的硅藻土投入到配水箱中，开动搅拌机，充分搅拌混合，注意混合后浊度不可太高，以保证满足自由沉淀的要求。2、取水样100ml（测定初始悬浮浓度为C0），并且确定取样管内取样口位置（本次实验取二个取样口）。3、启动水泵将混合液打入沉淀管到一定高度，停泵，停止搅拌机，并且记录高度值H0，此时沉淀时间t=0。开动秒表，开始记录沉淀时间t。4、观察悬浮颗粒沉淀特点、现象。5、当沉淀时间t为5、10、20、30、60、80、120分钟时，在每个取样口分别取水100ml两次，用浊度仪测

6、定悬浮物浓度（Ct1、Ct2），记录数据，计算时取两者的平均值。（实验指标水样悬浮物浓度用浊度替代）6、注意：每次取样应先排出取样口中的积水，减少误差，在取样前和取样后皆需测量沉淀管中液面至取样口的高度Ht1、Ht2，并记录数据，计算时取二者的平均值。7、实验记录用表。颗粒自由沉淀实验原始记录原水记录浊度C0：水温：pH值：静沉时间水样编号浊度Ct（NTU）沉淀高度Ht（m）510203060120实验时间实验地点小组成员使用仪器设备基本参数五、实验结果整理和分析1.基本参数整理实验日期：水样性质及来源：沉淀柱直径：d=mm柱高：H=m水温：℃原水浊度：C0NTU绘制沉淀柱草图及管路

7、连接图2.实验数据整理及分析（1）未被去除悬浮物百分比：C0—原水浊度，NTU；Ci—沉淀时间t后，水样浊度，NTU（2）相应颗粒沉速：mm/s原始数据整理沉淀高度H（cm）沉淀时间t（min）0510203060120取样编号水样浊度Ci（NTU）计算用浊度（NTU）未被去除颗粒百分比Pi颗粒沉速ui（mm/s）（3）以颗粒沉速ui为横坐标，以Pi为纵坐标，在坐标纸上绘制P~u关系曲线。（4）应用工程公式，利用图解法列表计算不同沉速时，浊度的去除率η。浊