文档介绍：. -
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实验一颗粒自由沉淀实验
一、实验目的
、基本概念及沉淀规律的理解。
，并能对实验数据进行分析、整理，计算和绘制颗粒自由沉淀曲线。
二、实验原理
沉淀是水污染控制中用以去除水中杂质的常用方法。根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀通常可以分成四种不同的类型：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀、压缩沉淀。
浓度较稀的、粒状颗粒的沉降称为自由沉淀，其特点是在静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉，其沉淀在层流区符合Stokes(斯托克斯)公式。但是由于水中颗粒的复杂性，颗粒粒径、颗粒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是通过静沉实验确定。
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，但其直径应该足够大，一般应使D≥100mm，以免沉淀颗粒受柱壁的干扰。
自由沉淀所反映的一般是沙砾、河流等的沉淀特点。具有大小不同颗粒的悬浮物静沉总去除率E与截留速度u0、颗粒质量分数的关系如下：
(1-1)
式中 E——总沉淀效率；
P0——沉速小于ui的颗粒在全部悬浮颗粒中所占的百分数；
1-P0——沉速大于或等于ui的颗粒去除百分数；
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ui——某一指定颗粒的最小沉降速度；
u——小于最小沉降速度ui的颗粒沉速。
公式推导如下：
设在水深为H的沉淀柱内进行自由沉淀实验。实验开始，沉淀时间为0，此时沉淀柱内悬浮物分布是均匀的，即每个断面上颗粒的数量与粒径的组成相同，悬浮物浓度为C0(mg/L)，此时去除率E=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
ui ＝（1-2）
ui此即为ti时间内从水面下沉到取样点的最小颗粒di所具有
图1－1 自由沉淀实验示意
的沉速。此时取样点处水样悬浮物浓度为Ci，未被去除之颗粒即示意d<di的颗粒所占的百分比为
Pi = （1-3）
因此，被去除的颗粒(粒径d≥di)所占比例为
E0=1－Pi （1-4）
实际上沉淀时间ti内，由水中沉至池底的颗粒是由两部分颗粒组成。即沉速u≥ui的那一部分颗粒能全部沉至池底；除此之外，颗粒沉速u<ui的那一部分颗粒,也有一部分能沉至池底。这是因为，这部分颗粒虽然粒径很小，沉速u<ui，但是这部分颗粒并不都在水面，而是均匀地分布在整个沉淀柱的高度内。因此只要在水面下，他们下沉至池底所用的时间能少于或等于具有沉速u
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i的颗粒由水面降至池底所用的时间ti，那么这部分颗粒也能从水中被去除。
沉速u<ui的那一部分颗粒虽然有一部分能从水中去除,但其中也是粒径大的沉到池底的多,粒径小的沉到池底的少,