自由沉降设备

上海江科实验设备有限公司

自由沉降设备 设备型号：GJK27

一、实验目的

水中悬浮颗粒依靠重力作用，从水中分离出来的过程称为沉淀。沉淀可分为四种基本类型，即自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀和压缩沉淀。自由沉淀用以去除低浓度的离散性颗粒如沙砾、铁屑等。这些杂质颗粒的沉淀性能一般都要通过实验测定。

本实验采用测定沉淀柱底部不同历时累计沉淀泥量方法，找出去除率与沉速的关系。希望达到以下目的：

1、了解和掌握自由沉淀的规律，根据实验结果绘制时间-沉淀率（t-E ），沉速-沉淀率（u-E ）和

u c c o

t

的关系曲线

2、 通过实验，掌握颗粒自由沉淀的实验方法；

3、比较累计沉淀泥量法与累计曲线法的共同点；

4、加深理解沉淀的基本概念和杂质的沉降规律。

二、实验装置及材料

沉淀柱尺寸：φ100 mm ×1500 mm 数量4根 最大进水速度：3000L/H 配套实验装置有：

1、PVC 配水箱1个

2、不锈钢潜水泵1台

3、搅拌混合器1套

4、配水管阀门1套

5、水泵循环阀门套

6、各沉淀柱进水阀门1套

7、各沉淀柱放空阀门1套

8、排水管1套

9、取样口 10、固定支架1个 11、连接的管道、阀门、开关等若干。 整体外形尺寸：1200mm ×800mm ×2000mm

测定悬浮物的设备（用户自备）

分析天平，具塞称量瓶、烘箱、滤纸、漏斗、量筒、烧杯等 水样（用户自备）

实际工业废水或粗硅藻土等配制水样

三、实验步骤

1、打开沉淀管的阀门将污水注入沉淀管，然后打开进气阀门，曝气搅拌均匀。

2、关闭进气阀，此时取水样100mL （测得悬浮物浓度Co ），同时记下取样口高度，开启秒表，记

录沉淀时间。

3、当时间为1min 、3 min 、5 min 、10 min 、15 min 、20 min 、40 min 、60 min 时，分别取样100mL ，

测其悬浮位浓度（Ct ）。记录沉淀柱内液面高度。

4、测定每一沉淀时间的水样悬浮物固体量。悬浮性固体的测定方法如下：首先调烘箱支（105±1）℃，

叠好滤纸放入称量瓶中，打开盖子，将称量瓶放入105℃的烘箱烘至恒重。5、然后将已恒重好

的滤纸取出放在玻璃漏斗中，过滤水样，并用蒸馏水冲净，使滤纸上得到全部悬浮性固体，最后将带有滤渣的滤纸移入称量瓶，烘干支恒重。

悬浮性固体计算

悬浮性固体含量

()()

L

/

mg

V

10

1000

c1

2

⨯

⨯

-

=

ω

ω

式中ω1——称量瓶+ 滤纸质量，g

ω2——称量瓶+ 滤纸+悬浮性固体的质量，g

V——水样体积，100mL。

实验数据记录下表

四、实验相关知识点

沉淀是借重力作用从液体中去除固体颗粒的一种过程。根据液体中固体物质的浓度和性质，可将沉淀过程分为自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀和压缩沉淀等四类。本实验对污水中非絮凝性固体颗粒自由沉淀的规律进行了研究探讨。

实验用装置见图，

设水深为h，在t时间能沉到h深度颗粒的沉速u=h/t。根据给定的时间t0，计算出颗粒的沉速u0。凡是沉淀速度等于或大于u0的颗粒，在t0时都可全部去除。设原水中悬浮物浓度为c0(mg/L)，

则与沉淀历时t i 相对应的悬浮物沉淀效率百分率为

%100c c c E 0

t

0⨯-=

其中不同沉淀时间t i 时，沉淀柱未被去除的悬浮物百分比为

%100c c Pi 0

i

⨯=

沉淀试验时，可算出H 对应的时间t 的颗粒沉速为

()s /mm t H u i

i

i =

从而可绘出u-E 、t-E 及u-P 的曲线，其形式见图

五、实验数据及结果整理

（1） 实验基本参数整理

实验日期 水样性质及来源 沉淀柱直径D= 柱高H=

水温/℃ 原水SS 浓度（mg/L ） 沉淀柱管及其管道连接草图 （2）实验数据整理 将实验数据按表整理

颗粒自由沉淀数据整理表

六、思考题

根据实验所得曲线，分析推导相应于沉淀时间ti 的悬浮固体去除百分率

()dp u u p 1E 0

P 0

s

0⎰

+-=