实验二絮凝沉淀

实验二絮凝沉淀

1.实验目的：

（1）. 加深对絮凝沉降的特点、基本概念及沉降规律的理解。

（2）. 掌握絮凝试验方法，并利用实验数据绘制絮凝沉降曲线

2.实验原理

颗粒在沉淀过程中，其尺寸、质量随深度的增加而增大，沉速也加大。水处理工艺中的许多沉淀都属于絮凝沉淀。絮凝颗粒的沉淀轨迹是一条曲线，且难以用数学方法表达，因此要用实验来确定必要的设计参数。絮凝沉淀的实验中沉速与水深有关，因此需要使用具有多个取样口的沉淀柱来进行沉淀性能测定。在不同的沉淀时间，从不同水深取出水样，测出悬浮物浓度，计算悬浮物去除率。将这些去除率绘于相应的深度与时间的坐标上。再绘出等去除率曲线。最后借助于这些等去除率曲线，计算对应于某深度和停留时间的悬浮物去除率。

3.实验过程

絮凝沉降的实验流程框图如图1所示。

图1实验流程框图

絮凝沉降仿真实验的仪器面板如图2所示。首先选择原水性质（1），设置好沉淀柱的多个取样口的对应深度（2），原水样的SS 数值（3）, 指定采样的时间序列表（4），指定是否用实测结果进行修正（5）和实测水样的SS 数值（6）。便获得在不同沉淀时间、不同水深的悬浮物浓度或（7）悬浮物去除率（8）。

图2 实验面板

等去除率曲线描绘出水样的絮凝沉降性能，借助于等去除率曲线能够计算对应于某深度和停留时间的悬浮物去除率，和进行沉淀池设计。絮凝沉降的二沉池设计仿真实验仪器面板如图3所示。首先指定是应用SVI或选择原水性质（1）作为二沉池设计控制准则，设置进入二沉池的水流量和从二沉池底排出的回流污泥流量（2）；设置进水污泥浓度（3），设计二沉池的池形（4），和池体参数（5），虚拟仪器输出出水水样的SS 数值（6）和回流污泥浓度（7）。二沉池设计所处的工况点及设计中应讨论的主要技术参数用图形（8）和数字仪表（9）显示出来。

图3絮凝沉降的沉淀池设计仿真实验仪器面板

例1使用内径为20cm，有5个距液面深度分别为0.5m、1m、1.6m、2.2m、2.8m采样口的沉淀柱，原水来自纺织厂，SS浓度为1500 mg/L，进行絮凝沉降实验。

按实验要求检查相应对话框，如果原有深度和时间不符合实验的要求，将光标移动到相应部位进

行修改。原水来源选纺织厂，SS浓度1500 mg/L；不进行实测修正，填写对应深度-时间的SS浓度数值和去除百分数形式的实验记录表如表1和表2所示。绘出等百分去除率曲线如图4所示。

表1指定深度和时间的ss 测定值(mg/L)

图4等百分去除率曲线

借助于等百分去除率曲线图4，计算对应于深度2.5m和停留时间30min的沉淀池的悬浮物去除率，具体计算方法如下：

解：计算对应于深度2.5m和停留时间30min的沉淀池的沉淀速度u0

沉速大于和等于u0的颗粒全部都被去除。其相应的去除百分率为60%；在去除百分率60%至72%之间作中间曲线，该曲线与时间30min的垂直线相交于深度为2.3m处。此区间颗粒的平均沉速是

此部分颗粒的相应的去除百分率为（1.28/1.39）×(72-60)=11.1%

注意到沉速的比，实际上就是平均深度与原始深度的比，并将类似的方法应用于其他区间，计算出总去除百分率E：

4.实验内容：

（1）二轧钢泥水絮凝沉降性能的测定与比较

要求：

1）. 参考看例1的设置，除了泥水来源取自“二轧钢”外，其他参数完全相同，完成如表1的实验记录；2）. 计算出全部去除百分率（%），完成表2，并与例1的结果进行比较；

3）. 分别用本实验结果和例1 的结果绘制“等百分去除率图”比较两组图形，判断哪种泥水的沉降性能更好；

4）. 根据两组图形分别计算对应于深度2.6m和停留时间45min的沉淀池的悬浮物去除率，检验以上判断是否正确。

（2）市政污水厂与焦化厂泥水絮凝沉降性能的测定与比较

要求：

1）. 沉淀柱水深设计为4m，5 个采样口的深度为0.8m、1.4m、2.0m、2.8m、3.6m，原水分别来自市政污水厂和焦化厂，SS浓度为1800 mg/L；

2）. 按照实验（1）的要求完成全部工作内容。

（3）市政污水厂沉淀池的可视化设计

市政污水厂沉淀池的处理水流量300（M3/h），污泥浓度1.6 g/L，设计幅流沉淀池和矩形沉淀池，要求出水ss浓度小于50 mg/L。（用表格记录池体几何尺寸与出水浓度的关系）

5.思考题：

（1）自由沉降与絮凝沉降有何区别？

（2）两种不同性质的污水经絮凝沉淀实验后，所得同一去除率的曲线不同，试分析其原因，并加以讨论。