一、產(chǎn)品介紹
DB-CDX  絮凝沉淀實(shí)驗裝置
實(shí)驗目的：
1、加深對絮凝沉淀的特點(diǎn)、基本概念及沉淀規律的理解。
2、掌握絮凝實(shí)驗方法，繪制絮凝沉淀靜沉曲線(xiàn)。
3、可開(kāi)實(shí)驗：a顆粒自由沉降，b絮凝沉降。
主要配置：
高位水箱1只、調速電機攪拌器、調速器、取樣口、PVC配水箱、水泵、電控箱、漏電保護開(kāi)關(guān)、按鈕開(kāi)關(guān)、連接管道和球閥、不銹鋼臺架等組成。
技術(shù)參數：
1、環(huán)境溫度：5℃～40℃，電源220V單相三線(xiàn)制，功率430W。
2、有機玻璃沉淀柱：Φ100×2000mm，6根，每根沉淀柱設取樣口4個(gè)。
3、水泵：額定流量1m3/h，揚程15m,功率370W。
4、原水箱：600×400×600mm，PVC板焊制。
5、不銹鋼防腐型液體流量計。
6、各項電路指示、操作均在控制屏面板進(jìn)行。
7、框架為不銹鋼。
8、能夠開(kāi)展顆粒自由沉降和絮凝沉降實(shí)驗。

二、實(shí)驗目的
水處理中經(jīng)常遇到的沉淀多屬于絮凝顆粒沉淀，即在沉淀過(guò)程中，顆粒的大小、形狀和密度都有所變化，隨著(zhù)沉淀深度和時(shí)間的增長(cháng)，沉速越來(lái)越快。絮凝顆粒的沉淀軌跡是一條曲線(xiàn),難以用數學(xué)方式來(lái)表達，只能用實(shí)驗的數據來(lái)確定必要的設計參數。通過(guò)實(shí)驗希望達到以下目的：
1.了解絮凝沉淀特點(diǎn)和規律；
2.掌握絮凝沉淀實(shí)驗方法和實(shí)驗數據整理方法。
三、實(shí)驗設備與材料

1、水泵 2、配水箱 3、攪拌裝置 4、配水管閥門(mén) 5、水泵循環(huán)管閥門(mén) 6、各沉淀柱進(jìn)水閥門(mén) 7、各沉淀柱放空閥門(mén) 8、排水管 9、取樣口 
（1）沉淀柱：有機玻璃沉淀柱，直徑D=100mm，柱高1700mm，沿不同高度設有取樣口。
（2）配水及投配系統：配水箱、攪拌裝置、水泵、配水管等
（3）取樣設備（自備）：定時(shí)器、燒杯、移液管、磁盤(pán)等。
（4）懸浮物分析所需設備及用具（自備）：分析天平（感量0.1mg）、帶蓋稱(chēng)量瓶、干燥皿、烘箱等。
（5）水樣（自備）：城市污水或人工配水等。
四、實(shí)驗步驟
（1）將欲測水樣倒入進(jìn)水槽進(jìn)行攪拌，待攪拌均勻后取樣測定原水懸浮物濃度（SS）。
（2）開(kāi)啟水泵及各沉淀池的進(jìn)水閥
（3）依次向1~4沉淀柱內進(jìn)水，當水位達到溢流孔時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥門(mén)，同時(shí)記錄沉淀時(shí)間。4根沉淀柱的沉淀時(shí)間分別是20min、40 min、60 min、80 min、100 min 、120 min。
（4）當達到各柱的沉淀時(shí)間時(shí)，沿柱面自上而下依次取樣，測定水樣懸浮物濃度。
（5）將實(shí)驗數據記入表1，計算結果記入表2
表1  絮凝沉淀實(shí)驗數據記錄表

表2  各取樣點(diǎn)懸浮物去除率E值計算表

沉淀柱	1	2	3	4
沉淀時(shí)間/min 沉淀水深/m	20	40	60	80
0.25
0.5
0.75
1
1.25
1.5

五、實(shí)驗相關(guān)知識點(diǎn)
懸浮物濃度不太高，一般在600~700mg/L以下的絮凝顆粒，在沉降過(guò)程中顆粒之間會(huì )發(fā)生相互碰撞而產(chǎn)生絮凝作用的沉淀稱(chēng)為絮凝沉淀。給水工程中的混凝沉淀污水處理中初沉淀池內的懸浮物沉淀均屬此類(lèi)。
絮凝沉淀過(guò)程中由于顆粒相互碰撞，使顆粒粒徑和質(zhì)量凝聚變大，從而沉降速度不斷加大，因此，顆粒沉降實(shí)際是一個(gè)變速沉降過(guò)程。在實(shí)驗中所說(shuō)的絮凝沉淀顆粒的沉速食該顆粒的平均沉淀速度。絮凝顆粒在平流沉淀池中的沉淀軌跡是一條曲線(xiàn)，不同于自由沉淀的直線(xiàn)運動(dòng)。在沉淀池內顆粒去除率不僅與顆粒沉速有關(guān)，而且與沉淀有效水深有關(guān)。因此在沉淀柱內，不僅要考慮器壁對懸浮顆粒沉淀的影響，還要考慮沉淀柱高對沉淀效率的影響。
實(shí)驗裝置，每根沉淀柱在高度方向每隔150~250mm開(kāi)設一取樣口，柱上部設溢流孔。將懸浮物濃度及水溫已知的水樣注入沉淀柱，攪拌均勻后開(kāi)始計時(shí)，每隔20min、40 min、60 min、……分別在每個(gè)取樣口同時(shí)取樣50~100mL，測定其懸浮物濃度并利用下式計算各水樣的去除率。
              （式1）
以取樣口高度為縱坐標，以取樣時(shí)間為橫坐標，將同一沉淀時(shí)間與不同高度的去除率標注在坐標內，將去除率相對的各點(diǎn)連成去除曲線(xiàn)，繪制絮凝沉淀等去除率曲線(xiàn)。
靜沉重絮凝沉淀顆粒去除率的計算基本思路和自由沉淀一致，但方法有所不同。自由沉淀采用累計曲線(xiàn)計算法，而絮凝沉淀采用的是縱深分析法，根據絮凝沉淀等去除率曲線(xiàn)，應用圖解法近似求出不同時(shí)間、不同高度的顆粒去除率，圖解法就是在絮凝沉淀曲線(xiàn)上作中間曲線(xiàn)，計算見(jiàn)圖，去除率分為兩部分。
（1）全部被去除的懸浮顆粒。即指在制定的停留時(shí)間T及給定的沉淀池有效水深H₀兩直線(xiàn)相交點(diǎn)的等去除率線(xiàn)所對應的E值，它只表示的那部分完全可以去除顆粒的去除率。
（2）部分被去除的懸浮顆粒。懸浮物沉淀時(shí)，雖然有些顆粒小，沉速小，不可能從池頂沉到池底，但處在池體的某一高度時(shí)，在滿(mǎn)足時(shí)就可以被去除。這部分顆粒是指沉速的那些顆粒。這部分顆粒的沉淀效率也不相同，其中顆粒的沉速快。其計算方法、原理和分散顆粒沉淀一樣，用圖解法，因中間曲線(xiàn)對應的不同去除率的水深度分別為h₁、h₂、h_i、…，則近似地代表了這部分顆粒中所能沉到池底的比例。這樣可將分散顆粒沉淀中的用
代替。
綜上所述，總去除率用下式計算
   （式2）
六、實(shí)驗結果整理
（1）實(shí)驗基本參數整理
實(shí)驗日期  年  月  日 水樣性質(zhì)及來(lái)源
沉淀柱直徑D=   柱高H=   水溫/℃  原水懸浮物濃度SS₀(mg/L) 
繪制沉淀柱及管路連接圖
（2）實(shí)驗數據整理。將實(shí)驗數據進(jìn)行整理，并計算各取樣點(diǎn)的去除率填在各取樣點(diǎn)的坐標上。
（3）在以沉淀時(shí)間T為橫坐標，以深度H為縱坐標，將取樣各點(diǎn)的去除率填在各取樣點(diǎn)的坐標上。
（4）在上述基礎上，用內插法繪制等去除率曲線(xiàn)。E最好是以5%或10%為一間距，如25%、35%、45%、或20%、25%、30%。
（5）選擇某一有效水深H，過(guò)H做x軸平行線(xiàn)與各去除率線(xiàn)相交，再根據（式2）計算不同沉淀時(shí)間的總去除率。
（6）以沉淀時(shí)間t為橫坐標，E為縱坐標，繪制不同有效水深H的E~H關(guān)系曲線(xiàn)及E~u曲線(xiàn)。
七、注意事項
（1）向沉淀柱進(jìn)水時(shí)，速度要適中，既要防止懸浮物由于進(jìn)水速度過(guò)慢而絮凝沉淀；又要防止由于進(jìn)水速度過(guò)快，沉淀開(kāi)始后柱內還存在紊流，影響沉淀效果。
（2）由于同時(shí)從每個(gè)柱的5個(gè)取樣口取樣，人員分工、燒杯編號等準備工作要做好，以便能在較短的時(shí)間內從上至下準確的取出水樣。
（3）測定懸浮物濃度時(shí)，一定要注意兩平行水樣的均勻性。
（4）注意觀(guān)察，描述顆粒沉淀過(guò)程中自然絮凝作用及沉速的變化。
八、思考題
1、觀(guān)察絮凝沉淀現象，并敘述與自由沉淀現象有何不同，實(shí)驗方法有何區別。
2、兩種不同性質(zhì)污水經(jīng)絮凝實(shí)驗后，所得同一去除率的曲線(xiàn)之曲率不同，試分析其原因，并加以討論。