重力沉降法
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悬浮物的测定方法和准备工作一、悬浮物的定义和重要性悬浮物是指水体或空气中悬浮的固体颗粒物,其浓度和组成对环境质量和生态系统健康具有重要影响。
因此,准确测定悬浮物的浓度和组成对于环境保护和生态研究具有重要意义。
二、悬浮物的测定方法2.1 重力沉降法重力沉降法是最常用的悬浮物测定方法之一,其原理是利用悬浮物颗粒在静止状态下由于重力作用而沉降的速度与粒径大小成正比关系。
具体步骤如下: 1. 准备好需要测定的水样或空气样品。
2. 将样品放置在静止状态下,待悬浮物沉降。
3. 测定悬浮物沉降的时间,并根据沉降速度计算出悬浮物的浓度。
2.2 滤膜法滤膜法是一种常用的悬浮物测定方法,其原理是通过将样品通过滤膜,将悬浮物颗粒截留在滤膜上,并通过称量滤膜的增重来计算悬浮物的浓度。
具体步骤如下: 1. 准备好需要测定的水样或空气样品。
2. 将样品通过滤膜,使用真空抽滤的方式将悬浮物颗粒截留在滤膜上。
3. 将滤膜取出,进行干燥并称重。
4. 根据滤膜的增重计算出悬浮物的浓度。
2.3 光学显微镜法光学显微镜法是一种直接观察和计数悬浮物颗粒的方法,适用于粒径较大的悬浮物测定。
具体步骤如下: 1. 准备好需要测定的水样或空气样品。
2. 将样品放置在显微镜下,调整合适的放大倍数。
3. 使用显微镜观察和计数悬浮物颗粒,并根据计数结果计算出悬浮物的浓度。
三、悬浮物测定的准备工作3.1 样品采集样品采集是悬浮物测定的前提,采集过程需要注意以下几点: - 根据需要选择合适的采样点位,代表性是采样的关键。
- 使用无污染的容器进行样品采集,避免二次污染。
- 根据测定方法的要求选择合适的采样容器和采样体积。
3.2 样品处理样品处理是为了在测定过程中去除杂质和改善测定条件,常见的样品处理方法有:- 沉淀法:通过添加适当的沉淀剂使悬浮物颗粒沉淀,从而减少悬浮物的干扰。
-过滤法:通过滤膜将悬浮物颗粒截留在滤膜上,去除悬浮物的干扰。
第三章重力沉降法1.沉淀有哪几种类型?各有何特点?说明各种类型的联系和区别以及适用范围。
2.水的沉淀法处理的基本原理是什么?影响沉淀的因素有哪些?3.沉砂池的作用是什么?曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何区别?4.平流式、竖流式、辐流式沉淀池各有何优缺点?5.何为理想沉淀池?如何从理想沉淀池的理论分析得出斜板(管)沉淀池的原理?6.试推导下向流、横向流的斜板沉淀池设计计算方法。
7.水中油珠的密度ρs=800kg/m3,直径d=50μm,求它在20℃水中的上浮速度?8.现有一坐沉沙池能除去水中直径为0.15mm、比重为1.2的球形颗粒。
试计算在相同理想条件下,该沉沙池对直径为0.08mm,比重为1.5的球形颗粒的去除率是多少?9.某废水的静置沉降试验数据如下表,试验有效水深H=1.8m,污水悬浮物浓度C0=300mg/L,试求u0=2.0cm/min颗粒的总去除率。
时间/min 0 60 80 100 130 200 240 420 取样浓度/(mg/L-1) 300 189 180 168 156 111 78 2710.在有效高度为1.5m的沉降柱中点取样,得到高炉煤气洗涤水的沉降实验结果如下表。
试绘制该种废水的E-t、E-u和ET-t、Er-u沉降曲线,并比较用和H=H0-Δhi计算工作水深的结果。
沉降时间t(min) 0 5 10 30 60 90 120 累计水深下降高度Δh(m)0 0.025 0.045 0.065 0.085 0.112775 1586 1250 675 458 352 252 水样中的残留SS浓度(mg/L)2741 1532 1234 665 452 348 24811.悬浮物浓度为430mg/L的有机废水进行絮凝沉降试验,试验数据如下表,试求沉降时间为60min、深度为1.8m时的悬浮物总去除率。
12.由原始水深为1.5m的沉降柱中点,得到沉降实验的结果如上表。
重力沉降原理
重力沉降原理是指地球或其他物体上的物体受到重力作用而向下沉降的现象。
根据牛顿的万有引力定律,任何两个物体之间的引力都是与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
因此,一个物体在重力作用下向下沉降的速度取决于其质量和受力面积。
在地球上,当一个物体静止在地面上时,它受到的重力与支持力相等,这种状态称为平衡状态。
然而,当一个物体的支持力小于其重力时,它将开始下沉。
这种沉降的速度取决于物体的质量,较重的物体下降得更快。
另一方面,对于细粒土壤和淤泥等松软材料,重力沉降效应更为显著。
当一块土壤或淤泥受到外加应力时,其中的水分被挤压出来,导致土壤颗粒之间的接触面积增加,从而使土壤体积逐渐减小。
在这个过程中,土壤会产生沉降,使地面下沉。
重力沉降不仅在自然界中普遍存在,也会对工程建设产生影响。
例如,在厚度较大的沉积物层中建筑物的基础会随时间而发生沉降,这可能导致建筑物的不稳定。
因此,在工程设计中需要对重力沉降进行充分考虑,并采取相应的措施来保证建筑物的稳定性。
总之,重力沉降原理是由物体受到重力作用而向下沉降的现象。
它在地球和工程中都起着重要的作用,需要被深入研究和理解。
油和水分离的原理油和水在物理性质上有很大的不同,因此可以通过一些方法将它们分离开来。
这里主要介绍几种常见的油水分离原理。
一、重力沉降法:重力沉降法是一种常见且简单的油水分离方法。
原理是利用油和水在密度上的差异,通过重力使其分离。
根据油的密度较小,在水下形成悬浮液或浊液状,可采用沉降法进行分离。
在油水分离过程中,较大的油滴或油块会逐渐沉降到底部,形成一层较厚的油层,水则集中在上层。
通过安装沉淀池或沉淀装置,使油水混合物在其中停留,利用这种原理,油和水可以实现初步分离。
二、离心分离法:离心分离法是基于物质的密度不同和离心力的作用,将油和水分离开来的方法。
通过高速旋转设备(如离心机)产生的离心力,使得密度较大的油分离出去,而密度较小的水则保留在中心位置。
在离心过程中,油和水在离心机的分离筒内旋转。
由于离心力的作用,油在分离筒内被推到边缘,形成一层油,水则位于中心。
最后,通过排油和排水口将油和水分别取出。
三、浮选法:浮选法是一种利用油和水疏水性差异的分离方法。
因为水是亲水性的,而油是疏水性的,所以我们可以利用某些表面活性剂或吸附剂来改变油和水的性质,从而使其分离。
在浮选分离中,常用的表面活性剂有界面活性剂和胶体活性剂。
通过添加表面活性剂到油水混合物中,可以改变其表面性质,使之成为一个油包水的胶体颗粒悬浮液。
然后,可以利用浮降法或离心分离法将油和水分开。
四、过滤法:过滤法是通过净化滤料来分离油和水。
在过滤过程中,通过适当的滤料,如滤纸、滤网等,将浑浊的油水混合物通过滤料,油滴或油块会被滤料截留下来,而水则通过滤料透过。
过滤法可以用于处理一些较小颗粒、较低浓度的油水混合物。
对于较大浓度的油水混合物,可以通过预处理如沉降、离心等方法,将颗粒较大的油滴去除,然后再进行过滤。
五、电解法:电解法是一种利用电化学原理分离油和水的方法。
在电解过程中,利用电极和电源,将水中的油、脱脂剂等有机物质进行电解。
在电解过程中,有机物质会被氧化分解成CO2和H2O等物质,从而实现油和水的分离。
固液分离的方式原理固液分离是指将含有固体颗粒的液体与固体颗粒分离开的一种物质分离技术。
固液分离可以应用于多种领域,如化工、制药、环保、食品工业等。
下面将从常见的固液分离方式的原理出发,详细介绍固液分离的方式。
1. 重力沉降法重力沉降法是将固液混合物放置在容器中,通过重力使固体颗粒向下沉降,从而实现固液分离。
原理是根据固体颗粒的密度不同,在重力作用下,固体颗粒的比重大于液体,所以会向下沉降。
利用这个原理,可以通过调节沉降时间和沉降距离来改变固液分离效果,从而实现对不同颗粒大小和密度的固体颗粒的分离。
2. 过滤法过滤法是利用过滤介质(如滤纸、滤布、滤板等)对固液混合物进行过滤,将固体颗粒留在过滤介质上,而将液体通过过滤介质分离出来。
原理是利用过滤介质的孔隙大小,可以选择性地将固体颗粒分离出来。
对于较小的固体颗粒,可以使用更细密的过滤介质,如滤纸;而对于较大的固体颗粒,可以使用较粗的过滤介质,如滤布。
通过调节过滤时间和过滤速度,可以改变固液分离的效果。
3. 离心沉降法离心沉降法是利用离心机产生的离心力将固液混合物分离的一种方法。
离心力的大小与重力相比较大,可以使固体颗粒更快速地分离出来。
原理是根据固体颗粒与液体的相对密度差异,利用离心力使固体颗粒向离心管壁方向沉降,从而与液体分离开来。
离心沉降法可以有效地分离出较小粒径的固体颗粒,对于较小的固体颗粒和难以过滤的悬浮液有较好的分离效果。
4. 沉降层析法沉降层析法是利用不同颗粒大小和密度的固体颗粒在液体中的沉降速度差异进行分离的一种方法。
通过将含有固体颗粒的液体静置一段时间,固体颗粒会逐渐沉降形成沉降层,然后利用间歇进料或连续进料的方式,从上部取出清液和从底部取出含有固体颗粒的混浊液,从而实现固液分离。
原理是根据固体颗粒的大小和密度差异,通过调节沉降时间和沉降速度,使不同大小和密度的固体颗粒在液体中分离并沉降到不同高度,实现固液分离。
5. 綜合分离方法综合分离方法是将上述不同的固液分离方式结合使用,以增加分离效果和产量。
重力沉降与大气沉降距离在环境评价中的重要性在环境评价中,重力沉降和大气沉降距离是两个重要的概念。
它们对于评估项目对周边环境的影响以及保护生态环境具有重要意义。
本文将从重力沉降、大气沉降距离的定义和计算方法、环境评价中的应用以及相关监测与控制措施等几个方面进行阐述。
一、重力沉降的定义和计算方法1.1 重力沉降的定义重力沉降是指土地由于地下水、河湖水位变动或地下开采、钻井等引起的体积变化而产生的垂直位移。
重力沉降可能造成建筑物、道路、桥梁等结构物的变形和破坏,对周边环境和生态系统也可能产生负面的影响。
1.2 重力沉降的计算方法重力沉降的计算方法通常采用杆件法、数值模拟法和物理模型试验等多种手段。
通过对地下水位变动或地下工程开挖等引起的土体应力状态和变形规律进行分析,可以计算出重力沉降的大小和分布规律,为环境评价提供重要的参考依据。
二、大气沉降距离的定义和计算方法2.1 大气沉降距离的定义大气沉降距离是指大气中悬浮颗粒物或气态污染物由于重力作用而沉降到地表的水平距离。
大气沉降距离的大小与气象条件、颗粒物或气态污染物的性质、排放源的高度和位置等因素密切相关,对于评估大气污染物扩散范围和影响程度具有重要意义。
2.2 大气沉降距离的计算方法大气沉降距离的计算方法通常采用数值模拟法、实地监测法和统计分析法等多种手段。
通过对气象数据、污染源排放数据和大气扩散模型等进行综合分析,可以计算出不同气象条件下的大气沉降距离,为环境评价提供重要的数据支持。
三、环境评价中的应用3.1 重力沉降与大气沉降距禿的评估在环境评价中,重力沉降与大气沉降距离的评估常常是必不可少的环节。
通过对项目周边地质、水文地质、气象条件和污染源排放等数据进行综合分析,可以评估出项目对周边土地、建筑物、水体和大气环境的潜在影响程度,为环境保护和生态修复提出合理的建议和措施。
3.2 环境影响评价报告的编制根据《环境影响评价公众参与办法》的要求,环境影响评价报告中需要对项目的重力沉降和大气沉降距离进行评估和分析,并提出相应的风险评估和控制措施。
第三章重力沉降法第一节概述在重力作用下,使悬浮液中密度大于水的悬浮固体下沉,从而与水分离的水处理方法,称为重力沉降法。
重力沉降法的去除对象,主要是悬浮液中粒径在10um以上的可沉固体,即在2h 左右的自然沉降时间内能从水中分离出去的悬浮固体。
按照处理目的不同,重力沉降法可分为以获得澄清水位目的的沉淀(当悬浮物为絮凝产物时习称为澄清)和以获得高浓度污泥为目的的浓缩。
它既可以作为唯一的处理工序,用于只含悬浮固体的废水处理,也可以作为处理系统中的某一工序,于其它处理单元配合使用。
根据水中悬浮固体浓度的高低、固体颗粒絮凝性能(即彼此粘结、团聚的能力)的强弱,沉降可分为以下四种类型。
1.自由沉降自由沉降也称为离散沉降。
这是一种非絮凝性或弱絮凝性固体颗粒在稀悬浮液中的沉降。
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。
固体颗粒在沉沙池及初次沉淀池内的初期沉降就属于这种类型。
2.絮凝沉降这是一种絮凝性固体颗粒在稀悬浮液中的沉降。
虽然悬浮固体浓度也不高,但颗粒在沉降过程中接触碰撞时能互相聚集为较大的絮体,因而颗粒粒径和沉降速度随沉降时间的延续而增大。
颗粒在初次沉降池内的后期沉降及生化处理中污泥在二次沉淀池内的初期沉降,就属于这种类型。
3.成层沉降成层沉降也称集团沉降、区域沉降或拥挤沉降。
这是一种固体颗粒(特别是强絮凝性颗粒)在较高浓度悬浮液中的沉降。
由于悬浮固体浓度较高,颗粒彼此靠的很近,吸附力将促使所有颗粒聚集为一个整体,但各自保持不变的相对位置共同下沉。
此时,水于颗粒群体之间形成一个清晰的泥水界面,沉降过程就是这个界面随沉降历时下移的过程。
生化处理中污泥在二次沉淀池内的后期沉降和在浓缩池内的初期沉降就属于这种类型。
4.压缩(沉降)当悬浮液中的悬浮固体浓度很高时,颗粒之间便互相接触,彼此上下支承。
在上下颗粒的重力作用下,下层颗粒间隙中的水被挤出,颗粒相对位置不断靠近,颗粒群体被压缩。
重力沉降法测定沉淀碳酸钙的粒径赵家文金晟化工有限公司(镇江212008)摘要从原理、分析方法等几方面入手,介绍如何利用颗粒的重力沉降来测定其粒径。
关键词沉淀碳酸钙重力沉降Sto kes定律当量球体直径粒径x-ray前言碳酸钙是用途最广的无机填料之一,目前在无机盐工业中它的产量位居第三位,是橡胶、塑料、造纸、建材、医药、日用化工等行业中不可缺少的无机填料。
随着我国工业的高速发展,对碳酸钙的质量品种等均提出了新的要求。
沉淀碳酸钙以石灰为原料,经消化、碳酸化制得碳酸钙,根据工艺控制的不同,可以制得不同晶形,粒径及性能的碳酸钙。
沉淀碳酸钙标准HG2226未对沉淀碳酸钙的晶形、粒径等特性进行技术规范、质量分级,只简单地对12L m、45L m的筛余物有分级要求。
笔者认为,碳酸钙的粒径分布及大小对其使用性能有极大影响,是评价其性能的重要指标,应当考虑在标准中有所体现。
对各生产企业而言,面对广阔的市场,不同的市场需求,激烈的行业竞争,如何摆脱产品一贯/大路货0的老面孔,如何提高产品的质量档次,如何利用产品自身的质量特性满足顾客的特殊需要,凭借产品的质量、品种优势在市场上立足、发展,显得至关重要。
因此有必要对沉淀碳酸钙的粒径进行准确测定,本文将介绍如何用重力沉降法测定碳酸钙的粒径,为评价沉淀碳酸钙的质量特性提供一种手段,也为同行朋友对沉淀碳酸钙的粒径评价提供一个方法选择。
一、方法原理静止流体中,固体颗粒在重力作用下自由沉降时受到三种力的作用)))重力、浮力和曳力,其运动方程为:mg-m0g-F D=mdvdt式中,m为固体颗粒的质量,m0为与固体颗粒体积相同的液体的质量,F D为曳力, g为重力加速度。
对小颗粒而言,沉降加速阶段很短,加速阶段所经历的距离也很小,因此小颗粒的加速阶段可以忽略,而近似地认为颗粒始终以速度V沉降,此速度称为颗粒的沉降速度或终端速度,即dvdt为零。
以直径为D、密度为Q的球体颗粒在密度为Q0的流体中的运动方程则为:F D=P6(Q-Q0)gD3根据实验测定显示,曳力系数C D与Reynold系数Re在Stokes区的关系为:C D=24Re通过对C D与Rey的特性分析,最终可以得到:D2=18v G(Q-Q0)g或D=K V12此式即为Stokes定律方程式,该方程式揭示了颗粒匀速沉降时其运动速度v与颗粒直径D的关系,Stokes定律是重力沉降测定沉淀碳酸钙粒径的理论基础。
重力沉降法测定沉淀碳酸钙的粒径赵家文金晟化工有限公司(镇江212008)摘要从原理、分析方法等几方面入手,介绍如何利用颗粒的重力沉降来测定其粒径。
关键词沉淀碳酸钙重力沉降Sto kes定律当量球体直径粒径x-ray前言碳酸钙是用途最广的无机填料之一,目前在无机盐工业中它的产量位居第三位,是橡胶、塑料、造纸、建材、医药、日用化工等行业中不可缺少的无机填料。
随着我国工业的高速发展,对碳酸钙的质量品种等均提出了新的要求。
沉淀碳酸钙以石灰为原料,经消化、碳酸化制得碳酸钙,根据工艺控制的不同,可以制得不同晶形,粒径及性能的碳酸钙。
沉淀碳酸钙标准HG2226未对沉淀碳酸钙的晶形、粒径等特性进行技术规范、质量分级,只简单地对12L m、45L m的筛余物有分级要求。
笔者认为,碳酸钙的粒径分布及大小对其使用性能有极大影响,是评价其性能的重要指标,应当考虑在标准中有所体现。
对各生产企业而言,面对广阔的市场,不同的市场需求,激烈的行业竞争,如何摆脱产品一贯/大路货0的老面孔,如何提高产品的质量档次,如何利用产品自身的质量特性满足顾客的特殊需要,凭借产品的质量、品种优势在市场上立足、发展,显得至关重要。
因此有必要对沉淀碳酸钙的粒径进行准确测定,本文将介绍如何用重力沉降法测定碳酸钙的粒径,为评价沉淀碳酸钙的质量特性提供一种手段,也为同行朋友对沉淀碳酸钙的粒径评价提供一个方法选择。
一、方法原理静止流体中,固体颗粒在重力作用下自由沉降时受到三种力的作用)))重力、浮力和曳力,其运动方程为:mg-m0g-F D=mdvdt式中,m为固体颗粒的质量,m0为与固体颗粒体积相同的液体的质量,F D为曳力, g为重力加速度。
对小颗粒而言,沉降加速阶段很短,加速阶段所经历的距离也很小,因此小颗粒的加速阶段可以忽略,而近似地认为颗粒始终以速度V沉降,此速度称为颗粒的沉降速度或终端速度,即dvdt为零。
以直径为D、密度为Q的球体颗粒在密度为Q0的流体中的运动方程则为:F D=P6(Q-Q0)gD3根据实验测定显示,曳力系数C D与Reynold系数Re在Stokes区的关系为:C D=24Re通过对C D与Rey的特性分析,最终可以得到:D2=18v G(Q-Q0)g或D=K V12此式即为Stokes定律方程式,该方程式揭示了颗粒匀速沉降时其运动速度v与颗粒直径D的关系,Stokes定律是重力沉降测定沉淀碳酸钙粒径的理论基础。