颗粒的静置自由沉降实验

《水污染控制工程实验指导书》

实验三 自由沉降实验

一、实验目的

1、通过实验加深对自由沉降的概念、特点、规律的理解。

2、掌握颗粒自由沉淀实验方法，根据实验结果绘制沉降速度分布曲线。

二、实验原理

沉淀是指从液体中借重力作用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4类。颗粒在自由沉淀过程中呈离散状态，互不结合，其形状、尺寸、密度等物理性质均不改变，下沉速度恒定，在水流中的沉降轨迹是直线。自由沉降多发生在悬浮物浓度不高情况下，如沉砂池及初沉池中的初期沉降。为便于分析，假定：①沉降颗粒为球形，其大小、形状及质量在沉降过程中均不发生变化；②水处于静止状态，且为稀悬浮液。自由沉降过程可以由斯托克公式进行描述，即

1?s??gu???gd2

18?式中 u——颗粒的沉速； ρg——颗粒的密度；

ρ——液体的密度； μ——液体的粘滞系数； g——重力加速度； d——颗粒的直径；

废水中悬浮物组成十分复杂，颗粒形式多样，粒径不均匀，密度也有差

颗粒自由沉淀实验

（编写：鲍家泽）

一、实验目的

1、过实验学习掌握颗粒自由沉淀的试验方法，加深对自由沉淀过程及沉淀规律的理

解。

2、进一步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）关系曲线。

二、实验原理

沉淀是指从液体中借重力作用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、沉淀絮凝、成层沉淀和压缩沉淀等4类。本实验是研究探讨污水中非絮凝性固体颗粒自由沉淀的规律。实验用沉淀管进行。在含有分散性颗粒的废水静置沉淀过程中，设试验筒内有效水深为H，通过不同的沉淀时间t，可求得不同的颗粒沉淀速度u，u=H/to对于指定的沉淀时间to，可求得颗粒沉淀速度uo。对于沉淀等于或大于uo的颗粒在to时可全都去除，而对于沉淀u

沉速

uu沉速u 图2 颗粒物沉降速度累计频率分配曲线

设xo代表沉速≤uo的颗粒所占百分数，于是在悬浮颗粒总数中，去除的百分数可用1-xo表示。而具有沉速u≤uo的每种粒径的颗粒去除的部分等于u/uo。因此考虑到各种颗粒粒径时，这类颗粒的出去百分数为：?1

xoxuu0dx，则：

总去除率E=（1-xo）+

1u0?x00udx

式中第二项可将沉淀分配

好氧颗粒污泥沉降性能实验研究心得体会

项目人：汤泽兵 指导老师：苏馈足

所在学院：土木与水利工程学院 专业、年级：给水排水工程09-2班

摘要：这次试验我参与与了解了绝大数过程，主要负责了MLSS的测定工作，参与与协助了培养好氧颗粒污泥，比重的测定以及粒径的测定工作，受益良多，在此加以总结。

关键字：好氧颗粒污泥沉降；MLSS；大学生创新型实验。

在去年五月份我们小组就积极地组建在一起然后开始实验项目的申请，在申请结果还未下来的时候我们就积极地进行了大量调查，安排了具体详细的过程，积极向指导老师请教。申请结果一下来，我们利用暑假时间借助学校实验室就开始了紧张而有序的试验项目计划。

我们都了解到现在随着我国国民经济的迅速发展和人民生活水平的提高，人们对于环境污染问题越来越关注。而生物处理是水污染控制的主要技术手段，要想使环境污染得到控制，必须从源头抓起。。

絮体活性污泥是目前应用最广泛的污水处理生物存在形式。如可将其颗粒化，则可使微生物群体组成一个絮体污泥难以胜任的高效代谢体系；好氧颗粒污泥既可以除磷又能够去氮，不仅能实现污水资源化，循环利用有限水资源，而且还可以进行清洁生产；同时，颗粒污泥还具有良好的沉降性能，极易通过沉降而停留在反应器内。因

好氧颗粒污泥沉降性能实验研究心得体会

项目人：汤泽兵 指导老师：苏馈足

所在学院：土木与水利工程学院 专业、年级：给水排水工程09-2班

摘要：这次试验我参与与了解了绝大数过程，主要负责了MLSS的测定工作，参与与协助了培养好氧颗粒污泥，比重的测定以及粒径的测定工作，受益良多，在此加以总结。

关键字：好氧颗粒污泥沉降；MLSS；大学生创新型实验。

在去年五月份我们小组就积极地组建在一起然后开始实验项目的申请，在申请结果还未下来的时候我们就积极地进行了大量调查，安排了具体详细的过程，积极向指导老师请教。申请结果一下来，我们利用暑假时间借助学校实验室就开始了紧张而有序的试验项目计划。

我们都了解到现在随着我国国民经济的迅速发展和人民生活水平的提高，人们对于环境污染问题越来越关注。而生物处理是水污染控制的主要技术手段，要想使环境污染得到控制，必须从源头抓起。。

絮体活性污泥是目前应用最广泛的污水处理生物存在形式。如可将其颗粒化，则可使微生物群体组成一个絮体污泥难以胜任的高效代谢体系；好氧颗粒污泥既可以除磷又能够去氮，不仅能实现污水资源化，循环利用有限水资源，而且还可以进行清洁生产；同时，颗粒污泥还具有良好的沉降性能，极易通过沉降而停留在反应器内。因

静置设备与工艺金属结构制作安装

安装后处于静止状态即在生产操作过程中无需动力传动的设备称为静置设备。这些设备大都不作为定型设备批量生产，而是按照设计图纸，由制造厂生产或由施工单位在现场制造，故又称之为非标准设备或非定型设备。

本节所述静置设备包括容器、塔、换热器、油罐、球罐、气柜、火炬、排气筒等。

知识点一、静置设备的分类

静置设备（容器）分类方法较多，通常可按以下方法进行分类： （一）按设备的设计压力（p）分类

（1）超高压容器（代号u）：设计压力大于及等于100mpa的压力容器； （2）高压容器（代号h）：设计压力大于及等于10mpa且小于100mpa的压力容器；

（3）中压容器（代号m）：设计压力大于及等于1.6mpa且小于10mpa的压力容器；

（4）低压容器（代号l）：设计压力大于及等于0.1mpa且小于1.6mpa的压力容器

注：p＜0时，为真空设备。

（二）按设备在生产工艺过程中的作用原理分类

（1）反应设备（代号r）。主要用于完成介质的物理、化学反应的压力容器。如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜、高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球（球形蒸煮器）、磺化锅、煤气发生炉等。

（2）换热设备（代号e）。主要用于完成介质间热量交换的压

化工原理-第五章-颗粒的沉降和流态化 一、选择题

1、 一密度为7800 kg/m3 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为 D （设沉降区为层流）。

A? 4000 mPa·s； B? 40 mPa·s； C? 33.82 Pa·s； D? 3382 mPa·s

2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 D 。

A．2?30?m； B。1/2?3?m；C。30?m； D。2?30?m

3、降尘室的生产能力取决于 B 。

A．沉降面积和降尘室高度； B．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；

C．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度； D．降尘室的宽度和高度。

4、降尘室的特点是 。D

A． 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大； B． 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大； C． 结构简单，分离效率高，体积小，但流

化工原理-第五章-颗粒的沉降和流态化 一、选择题

1、 一密度为7800 kg/m3 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为 D （设沉降区为层流）。

A? 4000 mPa·s； B? 40 mPa·s； C? 33.82 Pa·s； D? 3382 mPa·s

2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 D 。

A．2?30?m； B。1/2?3?m；C。30?m； D。2?30?m

3、降尘室的生产能力取决于 B 。

A．沉降面积和降尘室高度； B．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；

C．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度； D．降尘室的宽度和高度。

4、降尘室的特点是 。D

A． 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大； B． 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大； C． 结构简单，分离效率高，体积小，但流

密度计法测土的颗粒分析试验

1、岩土试验的目的、意义、重要性及应用

2、土工试验室满足生产和科研各应具备的设备条件

3、密度计法测土的颗粒分析试验

3.1试验目的和意义

测定小于某粒径的颗粒占细粒土质量的百分数，以便了解土粒组成情况，绘制颗粒大小分配曲线；并作为粉土和粘性土的分类和建筑选料之用。 3.2试验的基本原理与方法

密度计法是依据斯托克斯(Stokes)定律进行测定的。当土粒在液体中靠自重下沉时，较大的颗粒下沉较快，而较小的颗粒下沉则较慢。一般认为，对于粒径为0.2～0.002mm的颗粒，在液体中靠自重下沉时，作等速运动，这符合斯托克斯定律。密度计法是静水沉降分析法的一种，只适用于粒径小于0.075mm的土样。

密度计法，是将一定量的土样(粒径<0.075mm)放在量筒中，然后加纯水，经过搅拌，使土的大小颗粒在水中均匀分布，制成一定量的均匀浓度的土悬液(1000mL)。静止悬液，让土粒沉降，在土粒下沉过程中，用密度计测出在悬液中对应于不同时间的不同悬液密度，根据密度计读数和土粒的下沉时间，就可计算出粒径小于某一粒径d(mm)的颗粒占土样的百分数。

用密度计进行颗粒分析须作下列三个假定： 1、斯托克斯定律能适用于用土样颗粒组成的悬液。 2、试验开始时, 土的大小颗粒均匀地分布在悬液中。 3、所采用量筒的直径较比重计直径大得多。

3.3主要仪器设备及耗材

1、密度计

目前通常采用的密度计有甲、乙两种，这两种密度计的制造原理及使用方法基本相同,但密度计的读数所表示的含义则是不同的，甲种密度计读数所表示的是一定量悬液中的干土质量；乙种密度计读数所

实验一 自由沉淀实验（累积沉泥量法）

一、实验目的

本实验采用测定沉淀柱底部不同历时累计沉泥量方法，找出去除率与沉速的关系。通过本实验希望达到下述目的：

1.初步了解用累计沉泥量方法计算颗粒物杂质去除率的原理和基本实验方法。 2.加深理解沉淀的基本概念和颗粒物的沉降规律。

二、实验原理

累计沉泥量测定法的具体计算分析如下： 假定沉降颗粒具有同一形状和密度，由此得出两个关系式：

颗粒沉速us与颗粒重量m的函数关系式：

m??（us）m?au?Sb1??u1??S颗粒沉速us与颗粒数目n的函数关系式：

n??（us）n?式中,a，b，?，?是系数,与颗粒形状、密度,水的粘滞性等因素有关,其中

?，?大于1。

由以上二式可得出水样中原始悬浮物浓度C0：【重量g，数目n/mL，浓度=m×n（g/mL）】

ab????1umax0????1水中等于、大于沉速uS，的颗粒浓度为C?us：

umaxabab??????1????1???1C?us??abu?du?(u?u)?C?u?ssmaxs0sus????1????1ab?A， 令 ????1?B则：

(????1)C0C0??mdn?

实验一 自由沉淀实验（累积沉泥量法）

一、实验目的

本实验采用测定沉淀柱底部不同历时累计沉泥量方法，找出去除率与沉速的关系。通过本实验希望达到下述目的：

1.初步了解用累计沉泥量方法计算颗粒物杂质去除率的原理和基本实验方法。 2.加深理解沉淀的基本概念和颗粒物的沉降规律。

二、实验原理

累计沉泥量测定法的具体计算分析如下： 假定沉降颗粒具有同一形状和密度，由此得出两个关系式：

颗粒沉速us与颗粒重量m的函数关系式：

m??（us）m?au?Sb1??u1??S颗粒沉速us与颗粒数目n的函数关系式：

n??（us）n?式中,a，b，?，?是系数,与颗粒形状、密度,水的粘滞性等因素有关,其中

?，?大于1。

由以上二式可得出水样中原始悬浮物浓度C0：【重量g，数目n/mL，浓度=m×n（g/mL）】

ab????1umax0????1水中等于、大于沉速uS，的颗粒浓度为C?us：

umaxabab??????1????1???1C?us??abu?du?(u?u)?C?u?ssmaxs0sus????1????1ab?A， 令 ????1?B则：

(????1)C0C0??mdn?