重力沉降的原理及应用
重力沉降规律及设备
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。
重力沉降原理
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。
3第三章-重力沉降法解析
其他辐流式沉淀池
辐流式沉淀池设计要点
• 沉淀池面积按过流率计算 A=Q/u • 池深按停留时间计算 H=ut • 污泥斗坡度0.05~0.10
旋流沉砂池 利用机械力掌握水流流态与流速、加速砂粒沉淀并
使有机物随水流走
1.電機 2.主軸 3.車葉 4.固定支架 5.排水孔 6.注氣管 7.注水管
高斯美 DP系列旋流沉砂池
沉淀池
• 沉淀池分为平流式、竖流式、辐流式。 • 依据运行方式：分为间歇式、连续式 • 间歇式：进水、静置、排水 • 连续式：连续不断流入和排出 • 通常通常辐流式适合于大规模，竖流式适合于小规模，
取最大流量时水在池内的水平流速为0.1m/s， 则水流断面积A= Q/u＝1/ 0.1＝10〔m2〕
设计有效水深取2.5m，则池宽B＝10/2.5＝4〔m) 池长L ＝V/A＝180/10＝18〔m〕 取每立方污水所需曝气量为0.1m3空气，所需每小时总曝气量： q＝0.1(m3 air/m3 ww) × 1(m3 ww/s)× 3600 (s/hr)＝360m3
u0
Q A
q
q: 沉淀池的外表负荷或过 流率—单位时间内通过沉 淀池单位外表积的流量。
对于絮凝沉降: 颗粒间并聚变大或 ρ s增大, u也随之增大。其运动轨迹发生变化：
us L gd2 18
进
出
口
流
区
区
絮凝沉降颗粒运动轨迹
污泥区
但是，为保守起见，沉降效率依然按照：
(1x0)
x0 0
u u0
dx
沉砂池
• 去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒 • 一般位于泵站之前或初沉池之前 • 使水泵、管道免受磨损和堵塞 • 减轻沉淀池的无机负荷 • 改善污泥的流淌性，以便于排放、输运。 • 工作原理：重力分别/离心力分别 • 设计原则与主要参数：传统设计针比照重为2.65、粒径为
《重力沉降》课件
利用生物技术提高重力沉降的分离效果和环保性能。
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提高沉降效率的方法
增加沉降面积
通过增加沉降设备的沉降 面积，提高单位时间内处 理的物料量，从而提高沉 降效率。
优化进料方式
通过改进进料方式，减少 物料的流动阻力，降低颗 粒间的摩擦和碰撞，提高 沉降效果。
强化搅拌效果
通过加强搅拌，增加颗粒 间的碰撞和摩擦，促进颗 粒的凝聚和沉降。
新型沉降技术的研发
在土壤修复与改良中，重力沉降技术常与其他技术结合使用，如化学淋洗、植物修 复等。
04
重力沉降的影响因素
颗粒大小与密度
总结词
颗粒大小和密度是影响重力沉降的重要因素。
详细描述
颗粒的大小和密度决定了颗粒在流体中的沉降速度。一般来说，颗粒越大、密度越高，沉降速度越快 。颗粒间的相互作用也会影响沉降行为，例如颗粒间的碰撞和粘附作用。
02
重力沉降的物理模型
理想状态下的重力沉降模型
理想状态假设
假设颗粒在沉降过程中不受其他外力（如阻 力、浮力等）影响，只受重力作用。
自由沉降
颗粒在理想状态下仅受重力作用，不受其他 外力影响的沉降过程。
斯托克斯定律
在理想状态下，颗粒沉降速度与颗粒直径、 密度以及流体粘度有关，遵循斯托克斯定律 。
实际状态下的重力沉降模型
03
重力沉降的实际应用
工业废水处理
工业废水处理中的重力沉降技术主要用于去 除废水中的悬浮固体颗粒物，如颗粒物、纤 维、胶体等。
通过重力作用，这些颗粒物在废水中逐渐沉 降，与水分离，从而达到净化的目的。
工业废水处理中常用的重力沉降设备有沉淀 池、斜板沉淀池、悬浮澄清器等。
沉降过程中的原理
沉降过程中的原理沉降是指土地或建筑物表面下沉的现象。
沉降过程中涉及到的原理包括重力作用、孔隙水压力变化、土体颗粒和土体结构的变形等多个因素。
首先，重力是引起沉降的主要原因之一。
土地或建筑物在地球重力的作用下向下运动，使其表面产生下沉现象。
地球重力会作用于土壤颗粒之间，使得土壤产生垂直方向的应力，从而导致土体的垂直变形。
沉降过程中，土体中的颗粒会在重力作用下重新排列，填充空隙，形成更紧密的结构，从而导致土地或建筑物的下沉。
其次，孔隙水压力变化也是影响沉降的重要因素之一。
土层中的水分主要存在于颗粒间的孔隙中，当土壤沉降时，孔隙中的水会随着土体的变形而发生压缩或排泄，从而引起孔隙水压力的变化。
在沉降过程中，孔隙水压力的变化会对土体的固结特性产生很大影响。
当孔隙水排泄或被压缩时，土体颗粒之间的接触压力会增大，使得土体变得更加紧实，导致沉降加剧。
此外，土体颗粒的变形也是沉降过程中的重要因素之一。
土体由颗粒和颗粒之间的空隙组成，当土体受到外力作用时，颗粒之间的相对位置会发生改变，从而导致土体整体发生变形。
在沉降过程中，土体颗粒之间的相对位置发生改变，土体会发生压缩变形，导致土地或建筑物的下沉。
土体颗粒的变形还会引起孔隙结构的变化，影响孔隙水压力的传递与改变土体的渗透性。
此外，沉降还会受到土体的物理性质和孔隙水流动的影响。
土体的物理性质包括颗粒大小、颗粒形状、颗粒结构和土体的含水量等。
这些因素会影响土体的压实性和渗透能力，从而影响土体的沉降行为。
孔隙水的流动也会在沉降过程中扮演重要角色，流动过程会导致孔隙中水分的剥离和排泄，进一步影响土体的沉降特性。
总结起来，沉降过程中的原理包括重力作用、孔隙水压力变化、土体颗粒和土体结构的变形等因素。
这些因素相互作用，共同造成土地或建筑物的下沉现象。
研究沉降的原理可以有效预测和控制沉降过程，保障土地和建筑物的稳定性和安全性。
重力沉降室的技术
章目录
总目录
一.重力沉降室 1.重力沉降室的工作原理 利用尘粒与气体的密度不同，通过重力作用使尘粒 从气流中自然沉降分离
（a）单层重力沉降室
章目录 L
总目录
一.重力沉降室 1.重力沉降室的工作原理 利用尘粒与气体的密度不同，通过重力作用使尘粒 从气流中自然沉降分离 粉尘沉降必须满足的条件
粒径为50 m的沉降速度
g ( p g )d 2 9.8 2100 50 10 6 us 18 18 2.4 10 5 0.119 m / s
2
3
2016/11/20
章目录
总目录
一.重力沉降室 【例】设计锅炉烟气的重力沉降室。已知烟气量 Q=2800m3/h ， 烟 气 温 度 t ＝ 150℃ ， 烟 尘 真 密 度 ρP ＝ 2100kg/m3。要求能除掉粒径为50μm以上的烟尘。 取沉降室内us＝0.5 m/s，H=1.5 m
最小捕集粒径
d min
18 uH 1 18 2.4 10 5 0.5 0.4 49.7 m ( P g ) gL 2100 9.8 1.7
符合设计要求
4
Q 沉降室处理气量，m 3 / s
18 uH ( p g ) gL
d min
章目录
总目录
一.重力沉降室 【例】设计锅炉烟气的重力沉降室。已知烟气量 Q=2800m3/h ， 烟 气 温 度 t ＝ 150℃ ， 烟 尘 真 密 度 ρP ＝ 2100kg/m3。要求能除掉粒径为50μm以上的烟尘。 解：烟气温度150℃时，黏度μ＝2.4×10-5Pa·s (近似取空气的值)
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重力沉降 大气沉降距离 环评
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。
重力沉降的原理
重力沉降的原理
重力沉降是指地面上或结构中由于重力作用而导致的土壤沉降现象。
其原理是由于土壤颗粒之间存在一定的空隙，当土壤受到外部荷载作用时，土壤颗粒会重新排列，空隙随之变小，从而使土壤体积减小，产生沉降现象。
重力沉降的主要原因包括土壤质量差异、地下水位变化、地下开挖和填筑等。
不同地层的土壤具有不同的密度、压缩性和可变性，因此在不同地层下沉的速度也会有所差异。
地下水位变化会影响土壤中的孔隙水压力分布，进而影响土壤的压实程度和沉降速度。
地下开挖和填筑活动也是造成重力沉降的重要原因。
在地下开挖过程中，土壤体会受到边坡支护或挖掘机械施加的荷载作用，引起土壤应力状态的改变，进而引发沉降。
而填筑活动中的土壤改良、加固或填土，也会改变土壤结构和物理特性，导致重力沉降的发生。
重力沉降的影响范围取决于土壤类型、厚度和荷载大小等因素。
一般来说，较松散的土壤容易发生较大的沉降，而较坚实的土壤则沉降较小。
重力沉降对工程结构的影响主要表现为地表沉降、建筑物倾斜、管道断裂等，严重时甚至会引发地面破裂和沉降区域的塌陷。
为了减缓和控制重力沉降的影响，工程中常采取一些措施，如通过土壤改良、预压处理、加固支护等方式来提高土壤的承载力和稳定性。
此外，在规划和设计阶段，需要对地质和水文条
件进行详细的调查和分析，合理选择建筑物位置和土壤处理方法，以避免重力沉降对工程造成损失。
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重力沉降的原理及应用
1. 什么是重力沉降？
重力沉降是一种固体颗粒物料在液体中沉降的现象，也被称为沉降法或离心法。
这个过程是利用重力作用使颗粒物料在液体中自由沉降，并通过沉降速度的差异来实现颗粒物料的分离。
重力沉降常被应用于颗粒物料的固液分离、液固分离以及固固分离等方面。
2. 重力沉降的原理
重力沉降的原理基于斯托克斯定律，即颗粒物料在液体中的沉降速度与颗粒大小、密度、液体粘度和重力加速度等因素有关。
根据斯托克斯定律可知，颗粒物料的沉降速度与颗粒直径的平方成正比，与颗粒与液体密度差和液体粘度成反比。
因此，较大直径和密度较大的颗粒沉降速度较快，而较小直径和密度较小的颗粒沉降速度较慢。
3. 重力沉降的应用
重力沉降在各个领域有着广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：
3.1 固液分离
重力沉降常用于固液分离过程中，例如在水处理、废水处理、生物制药、食品
加工和矿业等行业。
通过调整悬浮液中颗粒物料的沉降速度，可以实现固体颗粒与液体的分离。
在水处理中，可以通过重力沉降的方法将悬浮在水中的固体颗粒从水中分离出来，提高水的净化效果。
3.2 液固分离
除了固液分离，重力沉降也广泛应用于液固分离过程中。
在石油工业中，通过
重力沉降可以实现原油与水、沉淀物的分离。
在制药工业中，重力沉降常用于将可溶性化合物从其溶液中分离出来，从而获得纯净的药物成分。
3.3 固固分离
重力沉降还可以应用于固固分离过程中。
例如，利用重力沉降可以将不同颗粒
大小的颗粒物料进行分级，从而实现颗粒的分类和分离。
在矿石选矿过程中，重力沉降可以将矿物颗粒按照密度的大小进行分类，从而达到分离和提纯的效果。
3.4 离心分离
离心分离是重力沉降的一个衍生应用。
它利用离心力的作用，通过离心机来加
速颗粒物料的沉降过程，从而实现更快速、更高效的分离过程。
离心分离广泛应用于生物工程、制药和化学工业中，可以用于细胞分离、蛋白质纯化和大规模物料的分离等。
4. 结语
重力沉降作为一种重要的物料分离技术，具有简单、高效、经济的优点，被广
泛应用于各行各业。
通过对颗粒物料的沉降速度进行调节，可以实现颗粒物料的分离和纯化，满足不同行业对分离效果和纯化程度的要求。
未来，随着科学技术的不断进步，重力沉降可能会在更多领域发挥更大的作用，为人们的生活带来更多福利。