實驗四絮凝沉淀實驗

1、淀柱的沉淀時間分別是20min、40 min、60 min、80 min、100 min、120 min。上海江科教學(xué)器材有限公司絮凝沉淀裝置（4組實驗）型號：gjk28、實驗?zāi)康乃幚碇薪?jīng)常遇到的沉淀多屬于絮凝顆粒沉淀，即在沉淀過程中，顆粒的大小、形狀和密度都有所變化，隨著沉淀深度和時間的增長，沉速越來越快。絮凝顆粒的沉淀軌跡是一條曲線，難以用數(shù)學(xué)方式來表達(dá)，只能用實驗的數(shù)據(jù)來確定必要的設(shè)計參數(shù)。通過實驗希望達(dá)到以下目的：1、了解絮凝沉淀特點和規(guī)律；2、掌握絮凝沉淀實驗方法和實驗數(shù)據(jù)整理方法。、實驗設(shè)備與材料1、水泵2、配水箱3、攪拌裝置4、配水管閥門5、水泵循環(huán)管閥門6、各沉淀柱進(jìn)水閥門7

2、、各沉淀柱放空閥門&排水管9、取樣口（1） 沉淀柱：有機(jī)玻璃沉淀柱，直徑d=100mm，柱高1700mm，沿不同高度設(shè)有取樣口。（2）配水及投配系統(tǒng)：配水箱、攪拌裝置、水泵、配水管等（3）取樣設(shè)備（自備）：定時器、燒杯、移液管、磁盤等。（4）懸浮物分析所需設(shè)備及用具（自備） ：分析天平（感量0.1mg）、帶蓋稱量瓶、干燥皿、烘箱等。（5）水樣（自備）：城市污水或人工配水等。三、實驗步驟（1）將欲測水樣倒入進(jìn)水槽進(jìn)行攪拌，待攪拌均勻后取樣測定原水懸浮物濃度（ss）。（2）開啟水泵及各沉淀池的進(jìn)水閥（3） 依次向14沉淀柱內(nèi)進(jìn)水，當(dāng)水位達(dá)到溢流孔時，關(guān)閉進(jìn)水閥門，同時記錄沉淀時間。4根沉(

3、4) 當(dāng)達(dá)到各柱的沉淀時間時，沿柱面自上而下依次取樣，測定水樣懸浮物濃度。(5) 將實驗數(shù)據(jù)記入表1,計算結(jié)果記入表 2表1絮凝沉淀實驗數(shù)據(jù)記錄表柱號沉淀時間/min取樣點編號ss/(mg/l)ss平均值/(mg/l)取樣點有效水深/m備注1201-11-21-31-41-52402-12-22-32-42-53603-13-23-33-43-54804-14-24-34-44-551005-15-25-35-45-561206-16-26-36-46-5表2各取樣點懸浮物去除率 e值計算表沉淀柱1234沉淀時間 /min 沉淀水深20406080511.251.5四、實驗

4、相關(guān)知識點懸浮物濃度不太高，一般在 600700mg/l以下的絮凝顆粒，在沉降過程中顆粒之間會發(fā)生相互碰 撞而產(chǎn)生絮凝作用的沉淀稱為絮凝沉淀。 給水工程中的混凝沉淀污水處理中初沉淀池內(nèi)的懸浮物沉淀均 屬此類。絮凝沉淀過程中由于顆粒相互碰撞，使顆粒粒徑和質(zhì)量凝聚變大，從而沉降速度不斷加大，因此，顆粒沉降實際是一個變速沉降過程。在實驗中所說的絮凝沉淀顆粒的沉速食該顆粒的平均沉淀速度。絮凝顆粒在平流沉淀池中的沉淀軌跡是一條曲線，不同于自由沉淀的直線運動。在沉淀池內(nèi)顆粒去除率不僅與顆粒沉速有關(guān)，而且與沉淀有效水深有關(guān)。因此在沉淀柱內(nèi)，不僅要考慮器壁對懸浮顆粒沉淀的影 響，還要考慮沉淀柱高對沉淀效率的影

5、響。實驗裝置，每根沉淀柱在高度方向每隔150250mm開設(shè)一取樣口，柱上部設(shè)溢流孔。將懸浮物濃度及水溫已知的水樣注入沉淀柱，攪拌均勻后開始計時，每隔20min、40 min、60 min、分別在每個取樣口同時取樣 50100ml，測定其懸浮物濃度并利用下式計算各水樣的去除率。co cje= 0 j 100%(式 1)co以取樣口高度為縱坐標(biāo)，以取樣時間為橫坐標(biāo)，將同一沉淀時間與不同高度的去除率標(biāo)注在坐標(biāo)內(nèi)， 將去除率相對的各點連成去除曲線，繪制絮凝沉淀等去除率曲線。靜沉重絮凝沉淀顆粒去除率的計算基本思路和自由沉淀一致，但方法有所不同。自由沉淀采用累計曲 線計算法，而絮凝沉淀采用的是縱深分析法，

6、根據(jù)絮凝沉淀等去除率曲線，應(yīng)用圖解法近似求出不同時間、 不同高度的顆粒去除率，圖解法就是在絮凝沉淀曲線上作中間曲線，計算見圖，去除率分為兩部分。(1) 全部被去除的懸浮顆粒。即指在制定的停留時間t及給定的沉淀池有效水深 h。兩直線相交點的h等去除率線所對應(yīng)的 e值，它只表示uu。-的那部分完全可以去除顆粒的去除率。(2) 部分被去除的懸浮顆粒。懸浮物沉淀時，雖然有些顆粒小，沉速小，不可能從池頂沉到池底，h hh但處在池體的某一高度時，在滿足-時就可以被去除。這部分顆粒是指沉速u -的ui u-t那些顆粒。這部分顆粒的沉淀效率也不相同，其中顆粒的沉速快。其計算方法、原理和分散顆粒沉淀一樣，用圖解

7、法，因中間曲線對應(yīng)的不同去除率的水深度分別為h2、n、，則hi近似地代表了這部分顆粒中所能沉到池底的比例。這樣可將分散顆粒沉淀中的usdp用uohih；e2 _e1 hh 0hqe3 a?- e4 -eq 代替。h 0綜上所述，總?cè)コ视孟率接嬎鉮hh.e = er et 1et et .2et 1 -l et .net .n(式 2)h 0h 2h 0五、實驗結(jié)果整理(1) 實驗基本參數(shù)整理實驗日期 年月日水樣性質(zhì)及來源沉淀柱直徑 d= 柱高h(yuǎn)=水溫/c 原水懸浮物濃度 ssg(mg/l) 繪制沉淀柱及管路連接圖(2) 實驗數(shù)據(jù)整理。將實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并計算各取樣點的去除率填在各取樣點的坐

8、標(biāo)上。(3) 在以沉淀時間t為橫坐標(biāo)，以深度h為縱坐標(biāo)，將取樣各點的去除率填在各取樣點的坐標(biāo)上。(4) 在上述基礎(chǔ)上，用內(nèi)插法繪制等去除率曲線。e最好是以5%或10%為一間距，如25%、35%、 45%、或 20%、25%、30%。(5) 選擇某一有效水深 h，過h做x軸平行線與各去除率線相交，再根據(jù)(式2)計算不同沉淀 時間的總?cè)コ省?6) 以沉淀時間t為橫坐標(biāo)，e為縱坐標(biāo)，繪制不同有效水深h的eh關(guān)系曲線及eu曲線。六、注意事項(1) 向沉淀柱進(jìn)水時，速度要適中，既要防止懸浮物由于進(jìn)水速度過慢而絮凝沉淀；又要防 止由于進(jìn)水速度過快，沉淀開始后柱內(nèi)還存在紊流，影響沉淀效果。(2) 由于同時

9、從每個柱的 5個取樣口取樣，人員分工、燒杯編號等準(zhǔn)備工作要做好，以便能 在較短的時間內(nèi)從上至下準(zhǔn)確的取出水樣。(3) 測定懸浮物濃度時，一定要注意兩平行水樣的均勻性。(4) 注意觀察，描述顆粒沉淀過程中自然絮凝作用及沉速的變化。七、思考題1、觀察絮凝沉淀現(xiàn)象，并敘述與自由沉淀現(xiàn)象有何不同，實驗方法有何區(qū)別。2、 兩種不同性質(zhì)污水經(jīng)絮凝實驗后，所得同一去除率的曲線之曲率不同，試分析其原因，并加以討論。柱號沉淀時間/min取樣點 編號w1 (mg)w2 (mg)ss平均值(mg)取樣點有效水深cm備注1201-10.97901.02800.0490531-20.96971.02310.0534771-30.97741.03150.05411021-40.97901.03570.05671261-50.98231.05470.07241512402-10.97951.01490.0404532-20.98191.01330.0314772-30.98351.03310.04961022-40.98051.02620.04