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重力沉降规律及其设备摘要：介绍了重力沉降的规律以及重力沉降的四种类型，对一些常用的重力沉降设备进行了总结。
关键词：重力沉降规律；设备1.重力沉降利用分散介质与分散物密度的差异，在重力作用下，使之得到分离的过程。
重力沉降原理：固体颗粒在做同一水平运动的同时做向下的沉降运动，由于颗粒密度的不同，导致沉降速度不同。
密度大的先沉降，密度小的后沉降，因此使之分离。
沉降类型有自由沉降、絮凝沉降、成层沉降和压缩沉降。
1.1自由沉降废水中的悬浮固体浓度不高，而且凝聚性时发生自由沉降。
固体颗粒不改变形状和尺寸，不互相粘和，各自独立地完成沉降过程。
发生自由沉降的颗粒的沉降速度在经过一定的沉降时间后保持不变，现象是水从上到下逐步变清。
在沉砂池和初沉池的初期沉降类型是自由沉降。
1.2絮凝沉降固体浓度也不高（ss为50-100mg/L），但具有凝聚性时发生絮凝沉降。
在发生絮凝沉降的过程中，颗粒互相碰撞、粘合，结合成较大的絮凝体而沉降；沉降的过程中颗粒尺寸不断变化；颗粒的沉降速度是变化的。
水是逐步变清的，但可观察到颗粒的絮凝现象。
在初沉池的后期和二沉池的初期沉降类型为絮凝沉降。
1.3成层沉降废水中的悬浮颗粒物的浓度提高到一定程度时（ss大于500mg/L）发生成层沉降。
沉降过程中每个颗粒的沉降将受到其周围颗粒存在的干扰，沉降有所降低，在聚合力的作用下，颗粒群结合成为一个整体，各自保持相对不变的位置共同下沉。
可观察到水与颗粒群之间有明显的分界面，沉降的过程实际上是该界面下沉的过程。
在二沉池的后期和浓缩池的初期发生成层沉降。
1.4压缩沉降废水中悬浮物的浓度很高时发生压缩沉降。
沉降时固体颗粒互相接触，互相支撑，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的液体被挤出界面，固体颗粒群被浓缩。
颗粒群与水之间有明显的界面，但颗粒群部分比成层沉降时密集，界面的沉降速度很慢。
在浓缩池的后期发生压缩沉降。
四种沉降类型与固体浓度和凝聚性的关系如下图所示：2.沉降设备2.1沉砂池位于泵站之前或初沉池之前用以分离水中较大位于泵站之前或初沉池之前用以分离水中较大的无机颗粒。
高层建筑的沉降测量在现代城市的天际线上，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
这些宏伟的建筑不仅是城市繁荣的象征，更是工程技术的杰作。
然而，在它们高耸入云的背后，存在着一个不容忽视的问题——沉降。
为了确保高层建筑的安全和稳定，沉降测量成为了一项至关重要的工作。
沉降，简单来说，就是建筑物在自身重量以及外部荷载的作用下，地基土发生压缩变形，从而导致建筑物产生垂直向下的位移。
对于高层建筑而言，由于其高度大、重量重，沉降的影响更为显著。
如果沉降不均匀或超过了一定的限度，就可能会引起建筑物的倾斜、开裂，甚至危及结构的安全。
那么，如何进行高层建筑的沉降测量呢？这可不是一项简单的任务，需要综合运用多种测量技术和方法。
首先，我们需要建立一个基准点。
这个基准点必须是稳定可靠的，通常会选择在远离建筑物影响范围的地方，比如基岩上或者深埋的水准点。
通过高精度的测量仪器，如水准仪、全站仪等，确定基准点的高程。
有了基准点，接下来就是在建筑物上设置观测点。
观测点的位置要具有代表性，一般会分布在建筑物的四角、大转角处、沿外墙每隔 10 15 米处或每隔 2 3 根柱基上。
观测点的设置需要采用特殊的构造，确保其在测量过程中不会受到干扰，并且能够准确反映建筑物的沉降情况。
在进行测量时，通常会采用水准测量的方法。
这就像是给建筑物的高度做一个“体检”，测量人员拿着水准仪，沿着预先设定的测量路线，逐点测量观测点的高程。
测量的精度要求非常高，一般要达到毫米级。
为了保证测量结果的准确性，每次测量都需要进行闭合差的检核，如果闭合差超出了允许范围，就需要重新测量。
除了水准测量，还有一种常用的方法是全站仪测量。
全站仪可以同时测量角度和距离，通过对观测点的坐标进行多次观测，计算出其高程的变化。
这种方法在一些复杂的场地条件下或者对于高层建筑物的顶部观测点测量时，具有很大的优势。
测量的时间间隔也是有讲究的。
在建筑物施工期间，一般每增加一层就要进行一次测量；在竣工后的一段时间内，测量的频率会逐渐降低，但仍需要持续观测几年，以掌握建筑物沉降的长期趋势。
沉降计算公式沉降计算在工程领域可是个相当重要的环节，咱今天就来好好聊聊沉降计算公式。
先给大家举个例子，我曾经参与过一个小区建设项目。
在施工过程中，我们特别关注地基的沉降情况。
有一块地，看上去平平坦坦，但在打地基的时候，发现了一些隐藏的问题。
那就是这地下面的土层分布不均匀，有的地方软，有的地方硬。
这可就给我们的工程带来了不小的挑战。
沉降计算的公式呢，其实就像是一把解开土地沉降之谜的钥匙。
比如说分层总和法，这是个常用的方法。
它的基本思路就是把地基土分成若干层，分别计算每一层的沉降量，然后加起来就得到总的沉降量。
计算公式大致是这样：$S=\sum_{i=1}^{n}\frac{e_{1i}-e_{2i}}{1+e_{1i}}h_{i}$ 。
这里的 $e_{1i}$ 和 $e_{2i}$ 分别是第$i$ 层土压缩前和压缩后的孔隙比，$h_{i}$ 是第 $i$ 层土的厚度。
在实际应用中，可没这么简单。
得先确定地基土的压缩性指标，这就需要进行大量的土工试验。
比如说，要测量土的重度、含水量、孔隙比等等。
这可真是个细致活儿，一点都马虎不得。
就像我们那个小区项目，为了准确得到这些数据，我们的工程师和技术人员在工地上忙前忙后，取样、试验，那认真劲儿，就像是在对待一件珍贵的宝贝。
还有规范法，它相对分层总和法来说，考虑的因素更多一些，也更符合实际情况。
沉降计算还得考虑很多其他因素，比如建筑物的荷载分布、基础的形状和尺寸、土层的应力历史等等。
有时候，一个小小的因素没考虑到，计算结果就可能大相径庭。
我记得有一次，我们在计算一个高层建筑的沉降时，最初因为忽略了地下水位的变化对土层性质的影响，结果算出来的沉降量和实际监测的数据相差很大。
这可把我们急坏了，赶紧重新梳理计算过程，把这个因素考虑进去，才得到了比较准确的结果。
所以说，沉降计算可不是简单地套个公式就行，得综合考虑各种因素，仔细分析，才能得出可靠的结果。
总之，沉降计算公式虽然看起来复杂，但只要我们掌握了其中的原理，结合实际情况，认真分析，就能够为工程建设提供有力的支持，确保建筑物的安全和稳定。
建筑沉降标准
房屋沉降最大允许值应控制在20mm以内轻微的房屋整体均匀沉降属正常现象，只要在规定的时间内趋于稳定即可。
房屋沉降值，根据基础岩石层弹性模量和沉降是否均匀的情况来判定。
一般是以不危害房屋结构质量与安全为准，在项目规划设计时，房屋沉降值一般都会在图纸上有说明。
当房屋相邻部分的高度、荷载和结构形式差别很大，而地基又较弱时，房屋有可能产生不均匀沉降。
不均匀沉降会造成房屋出现结构性裂缝，结构性裂缝多时因结构应力达到极限，造成承载力不足，直接危害到房屋安全。
成层沉淀实验报告篇一:成层沉淀实验5.10成层沉淀实验一:实验目的1.加深对成层沉淀的特点，基本概念及沉淀规律的理解。
2.掌握成沉沉淀的实验方法，并对实验数据进行分析整理，绘制静沉曲线。
3.通过实验确定某污水曝气池混合液的静沉曲线，并为设计澄清浓缩池提供必要的设计参数。
二:实验原理进入沉淀池的混合液，在重力作用下进行泥水分离，污泥下沉，清水上升，最终经过等浓区后清水区出流。
因此，为了满足澄清的要求，即出流水不带走悬浮物，水流上升速度v一定要小于或等于等浓区污泥沉降u,即v=Q/A?u，在工程应用中，该式常写成A=aQ/u Q:处理水量，m/h u:等浓区污泥沉速，m/hA:沉淀池按沉清要求的平面面积,m1a:修正系数,a=1.05-1.2进入沉淀池后分离出来的污泥，从上至下逐渐浓缩，最后由池底排出，这一过程通过两种作用完成:一是重力作用下形成静沉固体通量GS,其值取决于每一段面处污泥浓度Ci及污泥沉速ui,即GS=Ciui;二是连续排泥造成污泥下降，形成排泥固体通量GB,其值取决于每一断面处污泥浓度Ci和由于排泥而造成的泥面下沉速度v GB?vci v?QR/A v:排泥时泥面下沉速度23QR:回流污泥量污泥在沉淀池内单位时间，单位面积下沉的污泥量，取决于污泥性能uici和运行条件vci，即固体通量G?GS?GB?uici?vci，极限固体通量，当进入沉淀池的进泥铜梁G0大于极限固体通量时，污泥在下沉到该断面时，多余污泥将于此断面处积累。
长此下去，回流污泥不仅达不到应有的浓度，池内泥面反而上升，最后随水流流出。
因此按浓度要求，沉淀池设计应满足G0?GLG0?Q(1?R)c0/A?GLG0:进泥通量2Q:处理水量，m/h R:回流比C0:曝气池混合液污泥质量浓度kg/m3 GL:极限固体通量，kg/(m2.h) A:沉淀池按弄所要求的平面面积，m澄清浓缩池在连续稳定运行中，池内可分为四区，5,1所示。
成层沉淀实验装置实验一、实验目的在污水生物处理的二沉池、污泥处理的重力浓缩池和污水混凝沉淀处理的沉淀池中，悬浮固体浓度较高，其沉淀过程，固体颗粒彼此互相干扰，沉速大的相对不变的位置，共同下沉，并出现一个清晰的泥---水界面，此界面逐渐向下移动，这个泥水界面的下沉速度就是颗粒的下沉速度，这种类型的沉淀，称为成层沉电（又称拥挤沉淀或区域沉淀）。
成层沉淀类型的沉淀池，除了要满足水力表面负荷率外，还要满足污泥固体表面负荷率（即污泥固体通量），才能取得理想的固---液分离和污泥浓缩效果。
因此，污泥固体表面负荷率是二沉池、污泥浓缩池设计和运行的重要参数。
由于成层沉淀过程受污水中悬浮固体性质、浓度和沉淀池水力条件等因素影响，因此，常需通过试验的方法以求得设计参数和指导生产运行。
本实验的目的是：1、 加深对成层沉淀的基本概念、特点及沉淀规律的理解。
2、 掌握活性污泥沉淀特性曲线的测定方法。
3、 掌握固体通量曲线的绘制方法和了解固体通量的分析方法。
二、实验原理本实验采用的是多次静态沉降实验法，又称污泥固体通量分析法（简称固体通量分析法），是迪克于1969年采用静态浓缩实验的方法，分析了连续式重力浓缩池的工况后，提出的考虑污泥浓缩功能时二沉池和污泥浓缩池表面积的一种计算方法。
所谓固体通量，即单位时间内通过单位面积的固体质量kg/(m 2•h)。
当二次沉淀池和连续流污泥重力浓缩池运行正常时，池中固体量处于动平衡状态。
单位时间内进入池的固体质量等于排出池的固体质量。
污泥固体颗粒的沉降是由两个因素引起的：一是污泥自身的重力引起沉降；二是由于污泥回流和排泥产生的底流引起的污泥颗粒沉降。
上述污泥沉降过程的固体通量可以用（式1）表示：i i i g u T u u G G G ρρ+=+= 式中：G T ——总的固体通量，kg/(m 2•h) G u ——底流产生的固体通量，kg/(m 2•h)G g ——污泥本身的重力产生的固体沉降速率kg/(m 2•h) p i ——污泥浓度，g/Lu i ——污泥浓度为p i 时的污泥重力沉降速率m/h u ——相应于某一底流浓度时的底流速率m/h（式1）中的第一项（up i ）于二次沉淀池或浓缩池的操作运行方式、污泥性质和要求的浓缩程度有关。
成层沉淀实验装置实验
一、实验目的
在污水生物处理的二沉池、污泥处理的重力浓缩池和污水混凝沉淀处理的沉淀池中，悬浮固体浓度较高，其沉淀过程，固体颗粒彼此互相干扰，沉速大的相对不变的位置，共同下沉，并出现一个清晰的泥---水界面，此界面逐渐向下移动，这个泥水界面的下沉速度就是颗粒的下沉速度，这种类型的沉淀，称为成层沉电（又称拥挤沉淀或区域沉淀）。
成层沉淀类型的沉淀池，除了要满足水力表面负荷率外，还要满足污泥固体表面负荷率（即污泥固体通量），才能取得理想的固---液分离和污泥浓缩效果。
因此，污泥固体表面负荷率是二沉池、污泥浓缩池设计和运行的重要参数。
由于成层沉淀过程受污水中悬浮固体性质、浓度和沉淀池水力条件等因素影响，因此，常需通过试验的方法以求得设计参数和指导生产运行。
本实验的目的是：
1、 加深对成层沉淀的基本概念、特点及沉淀规律的理解。
2、 掌握活性污泥沉淀特性曲线的测定方法。
3、 掌握固体通量曲线的绘制方法和了解固体通量的分析方法。
二、实验原理
本实验采用的是多次静态沉降实验法，又称污泥固体通量分析法（简称固体通量分析法），是迪克于1969年采用静态浓缩实验的方法，分析了连续式重力浓缩池的工况后，提出的考虑污泥浓缩功能时二沉池和污泥浓缩池表面积的一种计算方法。
所谓固体通量，即单位时间内通过单位面积的固体质量kg/(m 2•h)。
当二次沉淀池和连续流污泥重力浓缩池运行正常时，池中固体量处于动平衡状态。
单位时间内进入池的固体质量等于排出池的固体质量。
污泥固体颗粒的沉降是由两个因素引起的：一是污泥自身的重力引起沉降；二是由于污泥回流和排泥产生的底流引起的污泥颗粒沉降。
上述污泥沉降过程的固体通量可以用（式1）表示：i i i g u T u u G G G ρρ+=+= 式中：G T ——总的固体通量，kg/(m 2•h) G u ——底流产生的固体通量，kg/(m 2•h)
G g ——污泥本身的重力产生的固体沉降速率kg/(m 2•h) p i ——污泥浓度，g/L
u i ——污泥浓度为p i 时的污泥重力沉降速率m/h u ——相应于某一底流浓度时的底流速率m/h
（式1）中的第一项（up i ）于二次沉淀池或浓缩池的操作运行方式、污泥性质和要求的浓缩程度有关。
设计时，u 是采用经验值，对于活性污泥法，u 值约为7.1×10-5~1.4×10-4m/s 。
式1中的第二项（u i p i ）与污泥沉淀性能有关，可以通过沉降实验求得。
进行沉淀实验时，取同一种污泥的不同固体浓度的混合液，分别在沉淀柱内进行成层沉淀，每根柱子可得出一条泥-水界面沉淀过程线（见图1），从中可以求出泥-水界面的下沉速
率ui 与相应的污泥浓度pi 的关系曲线。
活性污泥混合液在沉淀柱里的沉淀过程可分为3个阶段，如图1所示。
沉淀时间/min
1、成层沉淀阶段（ab 段，等速沉淀阶段）
实验开始时，沉淀柱上端出现一清晰的泥--水界面并等速下沉。
这是由于悬浮颗粒的相互牵制和强烈干扰，均衡了它们各自的沉淀速度，使颗粒群体以共同干扰后的速度下沉。
此时，污泥浓度不变，污泥颗粒是等速沉降，它不因沉淀历时的不同而变化。
表现为沉淀过程线上的ab 段，是一斜率不变的直线段，故称为等速沉淀段。
界面的沉速与污泥的起始浓度有关。
污泥起始浓度越高，界面形成越快，沉降速度越慢。
采用实验方法求G L 时，首先要测定这一阶段的沉速，以便求得G g ，然后通过计算得到G L 。
2、过渡阶段（bc 段）
过渡段又称变浓区，此段为污泥等浓区向压缩区的过渡段，其中既有悬浮物的干扰沉淀，也有悬浮物的挤压脱水作用，在沉淀过程线上，是bc 间所表现出的弯曲段，即沉速逐渐减小，此时等浓区消失，故b 点又成为成层沉淀临界点。
3、压缩阶段（cd 段）
当污泥浓度进一步增大后，颗粒间相互直接接触，下层污泥支撑着上层污泥，同时，在上层污泥颗粒的挤压下，水从污泥间隙中被基础。
在这一阶段，泥水界面以极缓慢的速率下降，是等速沉淀的过程，但沉速很小。
多次静态沉降实验法是采用同一种污泥不同浓度单独进行实验的，并未考虑到实际沉淀池或浓缩池中污泥浓度是连续分布的，下层沉速较小的污泥层必将影响上层污泥的沉速，因此，由多次静态沉降实验法求得得GL 偏高，与实际值有一定的出入。
三、实验装置与设备
（一）实验装置
为模拟沉淀柱内的流动状态和减少沉淀柱壁对污泥沉淀的影响，沉淀柱内部有沉淀柱搅拌器，转速约为1r/min（线速度25cm/min）。
1、PVC提升配水箱1个
2、不锈钢潜水泵1台
3、水箱搅拌混合器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、搅拌装置4套11、搅拌电机4个12、固定支架1个
13、连接的管道、阀门、电源线、插头、开关等若干。
整体外形尺寸约：1200mm×600mm×2000mm
（二）实验仪器仪表（用户自备）
(1)烘箱：电热鼓风干燥箱，1台
(2)分析天平：1台
(3)秒表：1块
(4)称量瓶：8个
(5)两筒：100mL，8个
(6)烧杯：300mL，8个
(7)旋塞：3个
(8)漏斗与漏斗架：各8个
四、实验步骤
本实验采用多次静态沉淀实验方法，操作步骤如下：
1、从曝气池出口取出混合液，经过重力浓缩后用二次沉淀池出水配成MLSS为1.5g/L左右
的混合液，并取200mL混合液测定该混合液的浓度（每个样本100mL）
2、关闭旋塞6、7、8。
3、将配制好的混合液倒入，并加以搅拌使混合液保持均匀（可以用人工或搅拌器搅拌）。
4、先开启旋塞6，然后开启旋塞7，使混合液注入沉淀柱。
5、等混合液上升至1m高度时，关闭旋塞
6、7，启动沉淀柱的搅拌器。
6、出现泥—水分界面时定期独处界面沉降高度，开始时0.5~1min读数一次，以后改为
1~2min读数一次，当界面高度与时间关系曲线由直线转为曲线时停止读数。
7、大开轩赛8，将污泥排去，用自来水清洗沉淀柱。
8、按MLSS约为2、2.5、3、3.5、4、5、6g/L配制混合液，并重复上述步骤（2）~（7）
进行实验。
注意事项：1、混合液取回后应尽快进行实验，以防污泥沉淀性能改变或上浮。
1、污泥诸如沉淀柱的速度不宜太快，以免实验开始时严重紊动。
但也不能太慢，以免
实验开始前发生沉降。
2、污泥注入沉淀柱时，应避免空气泡进入沉淀柱影响实验结果。
3、实验可分6~8组进行，每组完成一个浓度的沉淀实验，然后各组交换实验数据，整
理实验报告。
五、实验结果整理
1、记录实验设备和操作的基本参数：
实验日期年月日
沉淀柱高度H= m 直径D= cm
搅拌器转速r/min
污泥来源
污泥的MLSS SVI
2、实验数据记录可参考表1进行。
表1 成层沉淀实验记录表1
3、一时间为横坐标、界面高度为纵坐标作图
4、用界面高度与时间关系曲线部分计算界面沉速u i和p g，并参考表2进行纪录。
表2 成层沉淀实验记录表2
5、以污泥浓度p为横坐标、Gg为纵坐标，做重力沉降固体通量曲线。
六、实验结果讨论
1、本实验的污泥浓度是否可以取500mg/L？为什么？
2、根据实验结果，用固体通量分析法讨论污水厂二次沉淀池设计、运行中的一两个问题。
