颗粒自由沉淀
自由沉淀实验(2)
实验一 颗粒自由沉淀实验一、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，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u 0、颗粒质量分数的关系如下：dp u ui P E p ⎰+-=001)1( (1-1)式中 E ——总沉淀效率；P 0——沉速小于u i 的颗粒在全部悬浮颗粒中所占的百分数；1-P 0——沉速大于或等于u i 的颗粒去除百分数； u i ——某一指定颗粒的最小沉降速度；u ——小于最小沉降速度u i 的颗粒沉速。
公式推导如下：设在水深为H 的沉淀柱内进行自由沉淀实验。
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的组成相同，悬浮物浓度为C 0(mg/L)，此时去除率E=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u i ＝it H（1-2） u i 此即为t i 时间内从水面下沉到取样点的最小颗粒d i 所具有图1－1 自由沉淀实验示意的沉速。
此时取样点处水样悬浮物浓度为C i ，未被去除之颗粒即示意d<d i 的颗粒所占的百分比为P i = 0C C i（1-3） 因此，被去除的颗粒(粒径d≥d i )所占比例为取样口u i uE 0=1－P i （1-4）实际上沉淀时间t i 内，由水中沉至池底的颗粒是由两部分颗粒组成。
自由沉淀实验报告
自由沉淀实验报告自由沉淀实验报告图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：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：C0?水样中悬浮物质量1.6974 0.0548gml 水样体积31.0悬浮物的浓度：C5?水样中悬浮物质量1.1508 0.0371gml 水样体积31.0沉淀速率：u?h?10（500-250)0.069mms ti?6060?60 C0-C50.0548-0.0371?100%100%?330 C00.0548 C50.0371?100%100%?67.70 C00.0548 沉淀效率:E5? 残余颗粒百分比P5?篇二：自由沉淀实验《环工综合实验（1）》（自由沉淀实验）实验报告专业环境工程班级环卓1201 姓名艾海平指导教师李响成绩东华大学环境科学与工程学院实验中心二0一四年十一月篇三：环境工程专业----实验报告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Ct Co~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vht。
根据给定的时间to计算出颗粒的沉速uo。
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Co则沉淀率＝式中：C0——原水中所含悬浮物浓度，mgl C1————经t时间后，污水中残存的悬浮物浓度，mgl; h ——取样口高度m; 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。
实验指导书
实验一 自由沉淀实验一、实验目的（1）掌握颗粒自由沉淀实验的方法；（2）进一步了解和掌握自由沉淀规律，根据试验结果绘制自由沉淀曲线。
去除率～沉速曲线（η～u 曲线）。
二、实验原理浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀。
自由沉淀的特点是：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 公式。
悬浮物去除率的累积曲线计算：⎰+-=0000)1(P sdP u u P η 其中： η —— 总去除率P 0 、P —— 未被去除颗粒的百分比 u s 、u 0 —— 沉淀速度 实验用沉淀柱进行，如右图。
初始时，沉淀时间为0，悬浮物浓度为C 0，去除率η=0。
设水深为H （实验时为水面到取样口的垂直距离），在t i 时间能沉到H 深度的最小颗粒d i 的沉速可表示为：ii t Hu =。
实际上，沉淀时间ti 内，由水中沉至柱底的颗粒是由两部分颗粒组成，即沉速i s u u ≥的那一部分颗粒能全部沉至柱底，同时，颗粒沉速i s u u <的颗粒也有一部分能沉到柱底，这部分颗粒虽然粒径很小，沉速i s u u <，但这部分颗粒并不全在水面，而是均匀分布在整个柱内，因此，只要在水面以下，它们下沉至池底所用的时间小于或等于具有沉速ui 的颗粒由水面降至池底所用的时间ti ，则这部分颗粒也能从水中被除去。
在 t i 时间，取样点处实验水样的悬浮物浓度为C i ，沉速i s u u ≥（i d d ≥）的颗粒的去除率：000011i i i C C C P C C η-==-=-，其中，0C CP i i =表示未被去除的颗粒所占的百分比。
绘制 P ~u i 关系曲线，可知121212000C C C C P P P C C C -∆=-=-=，P ∆是当选择的颗粒沉速由u 1降至u 2，即颗粒粒径有d 1减到d 2时，此时水中所能多去除的，粒径在d 1~d 2间的那部分颗粒的百分比。
当P ∆无限小时，dP 代表了小于d 1的某一粒径d 占全部颗粒的百分比。
自由沉淀实验报告
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。
颗粒自由沉淀实验
颗粒自由沉淀实验
颗粒自由沉淀实验是一种常见的物理试验，在科学教育和研究中被广泛应用。
该实验
旨在研究颗粒在液体中自由沉淀的速度及其因素，以及探讨以此为基础的一些物理规律。
实验材料：
1. 透明有刻度的长颈瓶
2. 砂子或石粉（直径在 0.2~0.3mm 之间）
3. 水
实验步骤：
1. 在透明有刻度的长颈瓶中注入一定量的水，标记液位。
2. 使用漏斗将砂子或石粉缓慢地倒入瓶中，将瓶子轻微摇晃，使颗粒分散均匀。
3. 记录开始时的颗粒高度及所处的刻度线。
4. 记录颗粒的下降高度随时间的变化，通常每分钟进行一次测量。
5. 在记录数据时应注意，测量时要垂直于液面，避免倾斜，导致颗粒下降速度变
缓。
6. 可以依靠计时器帮助记录时间，还可以重复进行实验，得到更加准确的数据。
实验结果分析：
通过颗粒自由沉淀实验，我们可以得到颗粒随时间的下降速度、下降距离随时间的变
化规律等数据，可以进行一些数据处理和分析，比如绘制曲线图、计算下降速度的平均值
和标准差等。
此外，我们还可以根据实验结果和相关理论知识，探讨一些与颗粒自由沉淀相关的因
素和规律，比如颗粒大小、密度，液体温度、粘度等因素对颗粒下降速度的影响；斯托克
斯公式及其适用范围等相关物理规律。
实验应用：
颗粒自由沉淀实验在科学教育和研究中有着广泛的应用，可以帮助学生和科研人员理
解一些基础物理规律，培养科学思维能力和实验技能。
此外，该实验还可应用于工程材料、生物医学等领域的研究，为工程设计和科研工作提供基础支持和依据。
颗粒自由沉淀实验报告
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。
颗粒自由沉降实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除颗粒自由沉降实验报告篇一：颗粒自由沉降实验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ct/co~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to计算出颗粒的沉速uo。
凡是沉淀速度等于或大于u0的颗粒在t0时就可以全部(:颗粒自由沉降实验报告)去除。
设原水中悬浮物浓度为co则沉淀率＝(co-ct)／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、60min时，在同一取样口分别取100ml水样，测其悬浮物浓度为（ct）。
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。
自由沉淀实验报告
自由沉淀实验报告自由沉淀是一种常见的实验方法，用于研究固体颗粒在液体中的沉降速度及其与环境因素的关系。
通过该实验可以了解颗粒的密度、粒径等物理性质，并且还可以探究溶液浓度、温度、搅拌等因素对沉降速度的影响。
1. 实验目的本次实验的目的是通过观察和测量溶液中固体颗粒的沉降速度，探究不同因素对沉降速度的影响，以及分析颗粒的物理性质。
2. 实验材料与设备- 固体颗粒：选用具有一定大小和可见度的沉降颗粒，如砂子或小玻璃珠等；- 溶液：选用透明的液体作为溶液，如清水或食用盐水溶液等；- 容器：使用透明的容器，如玻璃烧杯或塑料瓶等；- 搅拌器：可选用玻璃棒或磁力搅拌子等。
3. 实验步骤a. 准备工作：清洗容器和搅拌器，确保无杂质；b. 加入溶液：按照实验要求，加入一定量的溶液到容器中；c. 加入颗粒：将一定数量的颗粒加入到溶液中；d. 开始计时：在开始观察颗粒沉降前，记录开始时间；e. 观察和记录：观察颗粒在溶液中的沉降情况，并记录不同时间点的沉降高度或沉降速度；f. 添加搅拌：根据实验需要，可以添加搅拌器进行搅拌，并观察搅拌对沉降速度的影响；g. 改变温度或浓度：根据实验要求，可以改变温度或浓度，并观察对沉降速度的影响；h. 结束实验并记录数据：当颗粒沉降到一定高度或实验时间结束后，停止观察并记录实验数据。
4. 实验结果与分析根据实验数据，可以制作颗粒的沉降曲线图，用沉降高度或沉降速度随时间的关系来表示。
通过观察沉降曲线，我们可以得出以下结论：a. 颗粒的沉降速度随时间的增加而减小，最终趋于稳定；b. 搅拌会影响颗粒的沉降速度，搅拌越强，沉降速度越快；c. 浓度对颗粒的沉降速度有一定影响，浓度越高，沉降速度越快；d. 温度对颗粒的沉降速度也有影响，温度越高，沉降速度越快。
5. 结论与讨论通过本次实验，我们得出了颗粒沉降速度与时间、搅拌、浓度和温度等因素之间的关系。
这些关系对于理解颗粒在液体中的运动行为和物理性质具有重要意义。
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⎰
+-=0
0)1(P s
dP u u P η颗粒自由沉淀实验
一、 实验目的
① 研究浓度较稀时的单颗粒的自由沉淀规律，加深对其沉淀特点、基本规
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、 实验原理
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斯驾克斯（Srokes ）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，因此沉淀效果、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（η）与截留速度(u 0)、颗粒重量百分率的关系如下：
式中 η——沉淀效率；
u 0——理想沉淀池截留沉速；
P 0——所有沉速小于的颗粒质量占原水中全部颗粒质量的百分率； u 0——小于截留沉速的颗粒沉速。
此种计算方法也称为悬浮物去除率的累积曲线计算方法。
设在一水深为H 的沉淀柱内进行自由沉淀实验。
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的组成相同，悬浮物浓度为C （mg/L ）,此时去除率η=0。
实验开始后，不同沉淀时间t i ，颗粒沉淀速度u i 相应为：
式中u i ——颗粒沉淀速度，mm/s ；
H ——取样口至水面高度，mm ； t i ——沉淀时间，min 。
此即为t i 时间内从水面下沉到池底的颗粒所具有的沉速。
此时取样点处水样悬浮物浓度为C i ，未被去除的颗粒所占的百分比为：
i
i t H u =
式中P i ——悬浮颗粒剩余率；
C 0——原水（0时刻）悬浮颗粒浓度，mg/L ；
C i ——t 时刻悬浮颗粒浓度，mg/L 。
此时被去除的颗粒所占的百分比为：
式中i η——悬浮颗粒去除率；
P i 、C 0、C i 上。
需要说明的是：实际沉淀时间t i 内，由水中沉至池底。
即颗粒沉速u ≥u i
的那一部分颗粒能全部沉至池底。
除此之外，，颗粒沉速u<u i 的那一部分颗粒也有一部分能沉至池底，这是因为，这部分颗粒虽然粒径很小，沉速u<u i ，但是这部分颗粒并都不在水面，而是均匀地分布在整个沉淀柱的高度内，因此，只有在水面下它们下沉至池底所用的时间能少于或等于具有沉速u i 的颗粒由水面降至池底所用的时间t i ，那么这部分颗粒也能从水中被除去；沉速u<u i 的那部分颗粒虽然有一部分能从水中去除，但其中也是粒径大的沉到池底的多，粒径小的沉到池底的少，各种粒径颗粒去除率并不相同。
因此公式未包含u<u i 的那部分颗粒被去除。
三、 实验仪器及用具
（1） 仪器
① 自由沉淀实验装置 ② 分析天平（1/10000 1台） ③ 恒温烘箱（1台） （2） 器具
① 量筒（100ml 7个） ② 三角瓶（200ml 7个） ③ 漏斗（10个） ④ 玻璃棒（7根） ⑤ 称量瓶（40mm ×70mm ） ⑥ 秒表（2块） ⑦ 干燥皿（1个） （3） 其他 定量滤纸
四、 实验步骤
① 定量滤纸编号后放入称量瓶中，编号、烘干（烘箱调节温度100～1050C ，
C C P i i =
11C C P i
i i -
=-=η
烘干2～3h）、称重，置于干燥皿中待用。
②准备实验用原水。
取河水或用细土和自来水配制水样，置于水箱中。
③开启循环管路阀门，启动水泵和搅拌装置。
④水箱内水质均匀后，开启放空阀，以便冲洗管路中的沉淀物。
稍后开启
沉淀柱进水阀，并同时关闭放空阀。
水位升至取样口与溢流口中间时，沉淀实验开始。
⑤当时间2min、5min、10min、15min、30min、40min时，用量筒在取样口
取水样100ml（取水样时，需先放掉一些水，以便冲洗取样口处的沉淀物），在每次取样前后读出水面高度H。
⑥用定量滤纸分别过滤7个水样。
待定量滤纸无明显水滴后将定量滤纸折
叠并放入称量瓶。
重新选择一个取样口高度，重复上述实验。
⑦将称量瓶放在恒温箱中，调节温度至100～1050C,烘干2～3h。
⑧取出定量滤纸，放在干燥皿中冷却至室温称重。
相关数据记录在下表
颗粒自由沉淀实验记录表
五、成果整理
①计算悬浮物去除率η、悬浮物剩余率p、沉淀速度u，将结果填入下表中
②根据下表中的数据，绘制t-η曲线，u-η曲线，u-p曲线。
颗粒自由沉淀实验成果表
思考题
1绘制自由沉淀静沉曲线的意义？
2比较取样口高度分别为（第一组高度）m 、（第二组高度）m的两组数据，并分析之。