六、实验数据记录与整理
1、实验数据记录
沉降柱直径 水样来源 柱高
2、实验数据整理
（2）绘制沉淀曲线：E-t 、E-u 、ui~pi曲线如下：
2-1、绘制去除率与沉淀时间的曲线如下：
图2.2：沉淀时间t与沉淀效率E的关系曲线
2-2、绘制去除率与沉淀速度的曲线如下：
图2.2：颗粒沉速u与沉淀效率E的关系曲线
2-3、绘制去除率与沉淀速度的曲线如下：
图2.3：颗粒沉速u与残余颗粒百分比的关系曲线
（1）选择t=60min 时刻：(大家注意哦！这部分手写的，不要直接打印！)
水样中悬浮物质量=表面皿和悬浮物总质量-表面皿质量,如表格所示。
原水悬浮物的浓度：
悬浮物的浓度：
沉淀速率：
沉淀效率:
残余颗粒百分比
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实验一 自由沉淀实验
一、实验目的
（1）加深对自由沉淀特点、基本概念及沉淀规律的理解；
（2）掌握颗粒自由沉淀的实验方法；
（3）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
如果不明白也可以仔细阅读课本P33的内容。
浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀，其特点是静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉，其沉速在层流区符合Stokes(斯笃克斯)公式。非絮凝性或弱絮凝性固体颗粒在稀悬浮液中的沉淀，属于自由沉淀。由于悬浮固体浓度低，而且颗粒之间不发生聚集，因此在沉降过程中颗粒的形状、粒径和密度都保持不变，互不干扰地各自独立完成匀速沉降过程。
自由沉淀实验一般在沉淀柱里进行，其直径应足够大，一般应使D≥100mm，以免颗粒沉淀受柱壁干扰。
在沉淀柱内，某个沉淀时长t对应着一个颗粒沉速u0 = H / t。此时颗粒物的总去除效率为
式中 E----总沉淀效率；
P0----沉速小于u0的颗粒在全部悬浮颗粒中所占的百分数(也就是我们测定的残留率)；
1-P0----沉速大于或等于u0的颗粒去除百分数；
u0----某一指定颗粒的最小沉降速度；
u----小于最小沉降速度u0的颗粒沉速。
工程上常用下式计算
三、实验设备与试剂
1. 沉淀用有机玻璃柱，内径D=150mm，高H=1700mm。工作水深即由柱内液面至取样口的距离。
2. 配水系统一套。
3. 计量水深用标尺、计时用秒表；
4. 本实验使用浊度来代替悬浮物的测定。
四、实验步骤
按照实际的实验步骤来写，下面的是参考。
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一、实验目的
1.加深对自由沉淀特点、基本概念及沉淀规律的理解。
2.掌握颗粒自由沉淀的实验方法，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；
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自由沉淀实验
一、实验目的
1、通过实验加深对自由沉淀的概念、特点、规律的理解
2、掌握自由有沉淀的实验方法，并能对实验数据进行分析、整理、计算
3、根据实验数据绘制沉淀曲线，计算某一沉淀速率的下的沉淀效率
二、实验原理及设备
自由沉淀的特征是：水中的固体悬浮物浓度不是很高，而且不具有凝聚的性质，在沉淀的过程中，固体颗粒不改变形状、尺寸，也不互相粘合，各自独立的完成沉淀过程。废水中的固体颗粒在沉砂池中的沉淀以及低浓度污水在初沉池中的沉降过程都是自由沉淀。自由沉淀过程可以由斯托克斯公式(Stokes)进行描述，即：
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。
但是由于水中颗粒的复杂性，公式中的一些参数很难确定，因此对沉淀的效果、特性的研究，通常要通过实验来实现。本实验就是通过测定在一个自由沉淀的有机玻璃管内同一截面上不同时间的浊度，计算沉淀速率和沉淀（去除）率，从而得到沉淀率-沉淀速率的关系曲线。
同时，考察理想沉淀池我们可以得到：
式中：Q—沉淀池的设计处理水量
A—沉淀池的面积
u—颗粒沉速
q—表面负荷
表面负荷q与颗粒沉速u在数值上是相等的，但是单位不同，通过沉淀性能测定求得应去除颗粒群的最小沉速u，同时也就得到了理想沉淀池的表面负荷q值。
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实验要求
1. 时间：20##年6月22日（周日）
给排水11-1班 第1~4组：上午8：00开始
第5~8组：上午10：00开始
给排水11-2班 第1~4组：下午14：30开始
第5~8组：下午16：30开始
2. 地点：学科楼8楼给排水实验室
3. 分组要求：
每班分8小组，每组选一个组长，各班学委把分组名单发给我，邮箱：huangmei7966@163.com
4. 纪律要求：按时来实验室做实验，实行签名考勤制度；实验结束后给老师检查试验验结果、签名后方可离开。
5. 强调：（1）实验前写好预习报告，否则不能做实验。
（2）不来做实验无实验成绩。
6.实验报告包括：
实验目的、原理、方法步骤、原始数据、数据处理（并画出E-t和E-u的关系曲线）、思考题、心得体会等。
实验五 自由沉淀
实验项目性质：综合性 所属课程名称：排水工程 实验计划学时：3
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环境工程原理
实验二 自由沉淀实验
一、实验目的
1. 初步掌握颗粒自由沉淀的试验方法；
2. 进一步了解和掌握自由沉淀规律，并能对数据进行分析处理、计算和绘图。
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四类。本试验是研究探讨污水中非絮凝性固体颗粒自由沉淀的规律。试验用沉淀管进行，如图。设水深为h，在t时间能沉到h深度的颗粒的沉速u＝h/t。根据某给定的时间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时都可以全部去除。设原水中悬浮物浓度为C0（mg/L），则沉淀率为：
在时间t时能沉到h深度的颗粒的沉淀速度为：
式中： C0—原水中悬浮物浓度（mg/L）
Ct—经t时间后，污水中残存的悬浮物浓度（mg/L）
h—取样口高度（mm）
t—取样时间（S）
三、实验装置与设备
1. 沉淀柱装置：有机玻璃管
2. 秒表，直尺
3. 测定悬浮物的设备：浊度仪
4. 实验原水硅藻土自配水。
四、实验步骤
1．称取2g的硅藻土于1000ml的烧杯中，加入1000ml自来水。
2．测试水样悬浮物含量，取50ml水样用浊度仪测定。
3．将调配好的水样快速例入沉淀柱内，并记录沉淀实验开始时间。
4．经过5，10，20，30，40，50，60，70，80，90，100，120分钟分别在锥底取样口取样一次，每次取样50ml测定浊度（悬浮物浓度Ct）。
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实验二 颗粒自由沉淀实验
颗粒自由沉淀实验是研究被测水体浓度较稀时的单颗颗粒的沉淀规律。一般是通过沉淀柱静沉实验，获取颗粒沉淀曲线。它不仅具有理论指导意义，而且也是给排水处理工程中某些构筑物如给水与污水的沉砂池设计的重要依据。
一. 目的
1. 加深对自由沉淀特点、基本概念及沉淀规律的理解。
2. 掌握颗粒自由沉淀实验的方法，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. 原理
浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀，其特点是静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉，其沉速在层流区符合Stokes（斯笃克斯）公式。
但是由于水中颗粒的复杂性，颗粒粒径、颗粒比重很难或无法准确的测定，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，但其直径应足够大，一般应使D≥100mm以免颗粒沉淀受柱壁干扰。
具有大小不同颗粒的悬浮物静沉总去除率与截流速度u。、颗粒重量百分率的关系如下：
p0
E=（1-P。）+?uus
00dP （2-1）
此计算方法也称为悬浮物去除率的累计曲线计算法。
设在一水深为H的沉淀柱内进行自由沉淀实验，如图2-1所示。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，即每个断面上的颗粒的数量与粒径的组成相同，悬浮物浓度为C。（mg/L），此时的去除率η=0。
实验开始后，不同沉淀时间tj，颗粒最小沉淀速度uj相应为
uj?Hj （2-2）
即为tj时间内从水面下沉到池底(此处为取样点)的最小颗粒dj所有的沉速 .此时取样点处水样悬浮物浓度为Cj,而
C?C
C0
0j?1?CCj0?1?Pj?? (2-3)ι 0
此时去除率η0，表示具有沉速u≥uj（粒径d≥dj）的颗粒去除率，而
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