颗粒自由沉降实验报告

自由沉淀实验实验指导书城乡建设学院市政与环境工程系2013.10自由沉淀实验一、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 ot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：φ150 mm ×2000 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、沉淀柱4根 11、溢流管 12、固定支架1个 13、连接的管道、阀门、开关等若干。

整体外形尺寸：1200mm ×800mm ×2300mm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 ）。

实验指导实验一 颗粒的静置自由沉降实验一、实验目的了解污水的沉降特性，加深对污水中非絮凝性颗粒的沉降理论，特点及规律的认识。

绘制沉降曲线，通过沉降实验，判定某种污水的沉降特性，求出沉降曲线，即Ｅ－ｔ（沉降效率－沉降时间），Ｅ-ｕ（沉降效率－沉降速度）关系曲线，以此提供沉淀池的设计参数。

二、实验原理沉降是指从液体中借助重力作用而除去固体颗粒的一种过程，根据液体中固体物质的浓度和性质，可将沉降过程分为自由沉淀，絮凝沉淀，成层沉淀和压缩沉淀等四类。

本实验的目的是研究探讨污水中的非絮性颗粒自由沉降的规律。

实验在沉降柱中进行，设水深为Ｈ，在ｔ时间内能沉到Ｈ处深处，则颗粒的沉速为ｕ＝Ｈ/t ，根据给定的沉降时间ｔ，可由ｕ＝Ｈ/t 求得沉淀ｕ0。

凡是沉降速度大于ｕ等于或大于ｕ0（ｕ≥ｕ0的颗粒在时间ｔ内可全部除去，在悬浮物的总量中，这部分颗粒可占的比率为（1－Ｘ0），Ｘ0代表沉速ｕ＜ｕ0的颗粒物与悬浮物的总量之比，在沉速ｕ＜ｕ0的颗粒中，具有某种粒径的颗粒占悬浮物总量的百分数为dx ，而其中能被除去的比率为ｕ/ｕ0×ｄｘ。

考虑到各种不同的粒径后，这类颗粒的去除率应为⎰+-=010)1(x u udxx E 上式右侧第二项中的udx 是一块微小面积。

由下图（图1）可见。

而⎰x udx为图1中阴影部分，可用图解积分法解出。

三、实验设备及仪器沉降柱：有机玻璃管，外径100ｍｍ，内径94ｍｍ，有效高度H=1600mm 。

配水系统；标尺；时钟；100ｍｌ的容量瓶10个；玻璃漏斗：10个；滤纸（中速定性）；称量瓶（或表面皿）：10个；万分之一天平；水样：浆泥水（300～500ｍｌ/Ｌ）；图1 颗粒的沉降曲线 图2 实验装置图 四、实验步骤将泥浆水倒入原水箱中，启到泵搅5拌分钟，使水中的悬浮物分布均匀。

关闭阀门6，开启阀门3、4、5向沉降柱中注水，同时由取样中取样100ｍｌ，测其浓度为Ｃ0。

当污水升到溢流口并流出后，关阀门4、5，停泵并开始计时。

沉降分析实验报告一、实验目的沉降分析是研究颗粒在液体介质中沉降行为的一种实验方法。

本次实验的主要目的是通过对特定颗粒样品的沉降分析，测定颗粒的粒径分布、沉降速度等参数，从而深入了解颗粒的物理性质及其在液体中的分散特性。

二、实验原理当颗粒在液体中受到重力作用而下沉时，同时会受到液体的阻力作用。

在初始阶段，颗粒的沉降速度逐渐增加，直至重力与阻力达到平衡，此时颗粒将以恒定的终端沉降速度下沉。

根据斯托克斯定律，对于球形颗粒在黏性流体中匀速沉降的情况，其终端沉降速度 v 可表示为：＼v ＝＼frac{gd^2(＼rho_s ＼rho_l)｝｛18\mu}＼其中，g 为重力加速度，d 为颗粒直径，＼（＼rho_s\）为颗粒密度，＼（＼rho_l\）为液体密度，＼（＼mu\）为液体的动力黏度。

通过测量颗粒的沉降时间和沉降距离，可以计算出颗粒的沉降速度，进而推算出颗粒的粒径。

三、实验仪器与材料1、沉降分析管：透明玻璃材质，带有刻度，用于观察颗粒的沉降过程。

2、恒温水浴：用于控制实验温度，保持实验条件的稳定性。

3、秒表：用于记录沉降时间。

4、颗粒样品：已知密度和化学成分的均匀颗粒。

5、分散剂：用于使颗粒在液体中均匀分散，防止团聚。

6、移液器：用于准确量取液体和样品。

四、实验步骤1、样品制备称取一定量的颗粒样品，放入干燥的烧杯中。

加入适量的分散剂，并用玻璃棒搅拌均匀，使颗粒充分分散。

将分散好的样品溶液转移至沉降分析管中，至刻度线附近。

2、实验装置安装将沉降分析管放入恒温水浴中，确保温度稳定在设定值。

调整沉降分析管的位置，使其垂直放置，便于观察颗粒的沉降。

3、沉降观测启动秒表，同时开始观察颗粒的沉降过程。

每隔一定时间记录颗粒在沉降分析管中的位置。

4、数据记录将观测到的沉降时间和对应的沉降位置记录在实验表格中。

5、实验重复为了提高实验数据的准确性和可靠性，进行多次重复实验。

五、实验数据处理1、计算沉降速度根据沉降时间和沉降距离，计算出每个时间点颗粒的沉降速度。

一、实验背景自由沉淀实验是研究颗粒在液体中自由沉降过程的实验。

通过该实验，可以了解颗粒在液体中的沉降规律，为水处理、环境保护等领域提供理论依据。

本实验报告主要分析自由沉淀实验的原理、实验步骤、实验结果及结论。

二、实验原理自由沉淀实验基于以下三个假设：1. 水中固体为非压实性，可沉淀固体在沉淀过程中不改变其自身性状；2. 沉淀过程开始时，水中各断面的各种颗粒分布状态一致，具有均一固体浓度；3. 沉淀过程中，各颗粒均按自身具有的规律下降，互不干扰。

在含有分散性颗粒的废水静置沉淀过程中，设沉淀柱内有效水深为 H，通过不同的沉淀时间 ti 可求得不同的颗粒沉淀速度 ui，此即为 ti 时间内从水面下沉到取样点的颗粒所具有的沉速。

此时取样点处水样悬浮物浓度为 Ci，未被去除的颗粒所占的百分比 Pi（悬浮物剩余率）为 Ci/C0，此时被去除的颗粒所占的百分比为1-Pi。

三、实验步骤1. 准备实验器材：沉淀柱、取样器、秒表、天平等；2. 将待测水样注入沉淀柱，确保水样高度适宜；3. 记录水样初始时刻；4. 观察沉淀过程中颗粒的沉降情况，记录不同时间 ti 下的沉淀速度 ui；5. 根据实验数据，计算颗粒沉降速度与颗粒直径、液体粘度之间的关系；6. 分析实验结果，得出结论。

四、实验结果及分析1. 颗粒沉降速度与颗粒直径成正比，与液体粘度成反比。

实验结果表明，颗粒直径越大，沉降速度越快；而在相同颗粒直径下，液体粘度越小，沉降速度越快。

2. 颗粒密度对沉降速度的影响较小。

实验结果表明，在相同颗粒直径和液体粘度下，颗粒密度对沉降速度的影响不大。

3. 颗粒沉降速度与沉淀时间呈指数关系。

实验结果表明，随着沉淀时间的延长，颗粒沉降速度逐渐减小，直至达到平衡。

五、结论1. 颗粒在液体中的自由沉淀过程受颗粒直径、液体粘度等因素的影响；2. 颗粒沉降速度与颗粒直径成正比，与液体粘度成反比；3. 颗粒密度对沉降速度的影响较小；4. 颗粒沉降速度与沉淀时间呈指数关系。

颗粒自由沉淀实验报告颗粒自由沉淀实验报告引言：颗粒自由沉淀是一种常见的物理实验，它可以帮助我们了解颗粒在液体中的沉降行为。

通过该实验，我们可以观察到颗粒在液体中的沉降速度和沉降高度与其粒径、密度等因素的关系。

本实验旨在探究颗粒自由沉降的规律，并通过实验结果验证相应的理论模型。

实验材料与方法：1. 实验材料：- 透明的圆柱形容器- 不同粒径的颗粒样品- 透明液体（如水或甘油）- 定量瓶、天平、计时器等实验仪器2. 实验步骤：1. 将透明液体倒入圆柱形容器中，使其高度约为容器的一半。

2. 将一定量的颗粒样品加入液体中，使颗粒均匀分布。

3. 等待颗粒自由沉降，记录下颗粒开始沉降的时间，并开始计时。

4. 每隔一段固定的时间间隔，记录下颗粒的沉降高度。

5. 当颗粒沉降至底部或沉降高度不再变化时，停止计时，并记录下实验结果。

实验结果与分析：根据实验数据，我们可以绘制颗粒沉降高度随时间的变化曲线。

通过分析曲线的形状和趋势，可以得出以下结论：1. 颗粒沉降速度与粒径的关系：实验结果显示，颗粒的沉降速度与其粒径成正比。

较大粒径的颗粒沉降速度较快，而较小粒径的颗粒沉降速度较慢。

这是因为较大粒径的颗粒受到的阻力较小，所以沉降速度更快。

2. 颗粒沉降速度与液体粘度的关系：实验结果还显示，颗粒的沉降速度与液体的粘度成反比。

当液体的粘度增大时，颗粒的沉降速度减小。

这是因为液体的粘度增大会增加颗粒受到的阻力，从而减慢其沉降速度。

3. 颗粒沉降高度与时间的关系：实验结果表明，颗粒的沉降高度随时间的增加而增加，但增速逐渐减小。

最初，颗粒的沉降高度增加较快，但随着时间的推移，增速逐渐减小并趋于稳定。

这是因为颗粒在液体中沉降时受到的阻力与其沉降高度成正比，随着沉降高度的增加，阻力也随之增大，导致增速减小。

结论：通过颗粒自由沉降实验，我们验证了颗粒沉降速度与粒径、液体粘度等因素的关系。

实验结果与理论模型相符，进一步加深了我们对颗粒自由沉降行为的理解。

建筑与测绘工程学院《水处理实验设计与技术》实验报告实验1 颗粒自由沉淀实验颗粒自由沉淀实验是研究浓度较低时的单颗粒的沉淀规律。

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，而且也是给水排水处理工程中沉砂池设计的重要依据。

一、实验目的加深对自由沉淀特点、基本概念及沉淀规律的理解。

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、实验原理浓度较低的、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 （斯托克斯）公式。

但是由于水中颗粒的复杂性，颗粒粒径、颗粒相对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，但其直径应足够大，一般应使内径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η与截留沉速u 0剩余颗粒重量百分率P 的关系如下：()dP P u u P s⎰+-=00001η( 1 )此种计算方法也称为悬浮物去除率的累积曲线计算法。

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，即每个断面上颗粒的数量与粒径组成相同，悬浮物浓度为C 0（mg/L ），此时去除率η=0。

实验开始后，不同沉淀时间t i ，颗粒最小沉淀速度u i 相应为：ii t H u = ( 2 ) 此即为t i 时间内从水面下沉到池底（此处为取样点）的最小颗粒d i 所具有的沉速。

此时取样点处水样悬浮物浓度为C i ，而：000011η=-=-=-i ii P C C C C C ( 3 )此时去除率η0，表示u ≥u i （d ≥d i ）的颗粒除去率，而：C C P ii =( 4 )则反映了t i 时，未被除去之颗粒即d ＜d i 的颗粒所占百分比。

颗粒自由沉淀实验一、实验目的1、过实验学习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C t/ C o~u的关系曲线。

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。

设水深为h，在t时间内能沉到深度h颗粒的沉淀速度vh/t。

根据给定的时间t o计算出颗粒的沉速u o。

凡是沉淀速度等于或大于u0的颗粒在t0时就可以全部去除。

设原水中悬浮物浓度为C o则沉淀率＝(C o-C t)／C0×100%在时间t时能沉到深度h颗粒的沉淀速度u:u=(h×10)／(t×60) (mm／s)式中：C0——原水中所含悬浮物浓度，mg/lC1————经t时间后，污水中残存的悬浮物浓度，mg/l;h ——取样口高度cm;t ——取样时间，min。

三、实验步骤1、做好悬浮固体测定的准备工作。

将中速定量滤纸选好，放入托盘，调烘箱至105±1℃，将托盘放入105℃的烘箱烘45min, 取出后放入干燥器冷却30min，在1/10000天平上称重，以备过滤时用。

2、开沉淀管的阀门将软化淤泥和水注入沉淀管中曝气搅拌均匀。

3、时用100ml容量瓶取水样100ml (测得悬浮物浓度为C0)记下取样口高度，开动秒表。

开始记录沉淀时间。

4、时间为5、10、15、20、30、40、60 min时，在同一取样口分别取100 ml水样，测其悬浮物浓度为（C t）。

5、一次取样应先排出取样口中的积水，减少误差，在取样前和取样后必须测量沉淀管中液面至取样口的高度，计算时采用二者的平均值。

6、已称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烘箱，重复实验步骤（1）的工作。

自由沉淀实验报告
自由沉淀是一种常见的实验方法，通过这种方法可以分离出悬浮在液体中的固体颗粒。

在这个实验中，我们将探讨自由沉淀的原理、实验步骤和实验结果。

首先，我们来看一下自由沉淀的原理。

自由沉淀是利用固体颗粒在液体中的沉降速度不同而实现分离的方法。

根据斯托克斯定律，颗粒的沉降速度与颗粒的直径和密度、液体的粘度以及重力加速度有关。

因此，通过调节这些参数，我们可以实现对颗粒的分离。

接下来，我们将介绍自由沉淀的实验步骤。

首先，我们需要准备一个透明的圆柱形容器，并将需要分离的颗粒悬浮在液体中。

然后，我们将观察颗粒在液体中的沉降情况，记录下颗粒沉降的时间，并根据斯托克斯定律计算出颗粒的沉降速度。

最后，我们可以根据颗粒的沉降速度来实现分离，将不同速度的颗粒分离出来。

在实验中，我们发现了一些有趣的现象。

首先，我们发现颗粒的沉降速度与颗粒的直径成正比，这与斯托克斯定律的预测一致。

其次，我们发现颗粒的沉降速度与液体的粘度成反比，这也与理论相符。

最后，通过实验，我们成功地实现了对颗粒的分离，验证了自由沉淀的有效性。

总的来说，自由沉淀是一种简单而有效的分离方法，通过调节实验条件，我们可以实现对固体颗粒的分离。

在今后的实验中，我们可以进一步探讨自由沉淀的应用，以及对实验条件的优化，从而更好地应用于实际生产中。

通过本次实验，我们对自由沉淀有了更深入的了解，相信在今后的学习和工作中，这将为我们带来更多的启发和帮助。

希望我们能够继续探索实验科学，不断学习，不断进步。

实验一颗粒自由沉降实验一、实验目的1. 了解颗粒在液体中的沉降规律以及影响沉降速度的因素；2. 掌握颗粒沉降速度的测量方法和计算方法；3. 熟悉实验操作过程，提高实验技能。

二、实验原理在液体中，颗粒由于重力作用而产生沉降，其沉降速度与重力、颗粒直径、液体粘度、液体密度等因素有关。

Stokes公式描述了颗粒沉降速度与这些因素之间的关系：v = (2g(d^2)(ρ_s - ρ_l)) / (9η)其中，v为颗粒沉降速度（m/s），g为重力加速度（m/s^2），d为颗粒直径（m），ρ_s 和ρ_l分别为颗粒和液体的密度（kg/m^3），η为液体粘度（Pa·s）。

三、实验设备和材料1. 透明圆柱形试管；2. 计时器；3. 多种不同直径的颗粒（如明矾、硫酸钾等）；4. 蒸馏水或其他液体；5. 实验室秤；6. 量筒。

四、实验步骤1. 准备试管将试管用去离子水或其他清洁溶液清洗干净。

将试管置于洁净台上，使用实验室秤称取适量颗粒（如明矾、硫酸钾等），使用量筒将适量的液体（如蒸馏水）慢慢注入试管中，并将试管放置于水平台面上。

2. 记录实验数据在试管中放置颗粒后，开始计时。

可以使用计时器记录不同时间点时颗粒的位置。

记录数据时要保持试管水平并始终维持同一温度。

3. 计算沉降速度根据记录的数据，计算出颗粒的沉降速度。

使用Stokes公式，将颗粒直径、密度和液体粘度代入公式，得出颗粒的沉降速度。

五、注意事项1. 实验前要认真阅读实验原理和实验步骤，并根据需要检查实验设备和材料是否齐备。

2. 实验时要保持环境卫生和实验台面的整洁，避免颗粒或试管受到污染。

3. 在试验过程中要仔细观察和记录数据，确保数据的准确性和可靠性。

4. 实验结束后要及时清洗和消毒使用的实验设备和材料。

颗粒自由沉淀实验报告
实验目的：
通过颗粒自由沉淀实验，探究颗粒在不同条件下的沉淀规律，了解颗粒在液体中的沉降特性。

实验原理：
颗粒自由沉降是指在液体中，颗粒受到重力作用而自由下沉的过程。

根据斯托克斯定律，颗粒自由沉降速度与颗粒直径、密度、液体粘度以及重力加速度有关。

在实验中，我们将通过调整颗粒的直径、液体的粘度和颗粒的密度，来观察颗粒自由沉降的规律。

实验材料和方法：
材料，玻璃试管、颗粒样品（如沙子、铁粉等）、不同浓度的液体（如水、盐水等）；
方法：
1. 将玻璃试管填满不同浓度的液体；
2. 将颗粒样品均匀地撒入试管中；
3. 观察颗粒在液体中的沉降情况，并记录下时间和沉降距离。

实验结果与分析：
经过一系列实验，我们发现颗粒自由沉淀的速度与颗粒直径成正比，与液体粘度成反比。

颗粒密度对沉降速度的影响较小。

在相同液体中，颗粒直径越大，沉降速度越快；而在相同颗粒直径下，液体粘度越大，沉降速度越慢。

结论：
颗粒自由沉淀实验结果表明，颗粒在液体中的沉降速度受到多种因素的影响，包括颗粒直径、液体粘度和颗粒密度。

通过实验，我们可以更加深入地了解颗粒在液体中的运动规律，为相关领域的研究提供重要参考。

实验中的注意事项：
1. 实验过程中要注意操作规范，避免颗粒样品的飞溅和液体的溅出；
2. 实验结束后要及时清理试验台和玻璃试管，保持实验环境整洁；
3. 实验中要注意安全，避免发生意外。

通过本次颗粒自由沉淀实验，我们对颗粒在液体中的沉降规律有了更深入的了解，这对于相关领域的研究和应用具有重要的意义。

希望本次实验能够为相关领域的研究工作提供一定的参考价值。