图一 自由沉淀实验装置图
1、沉淀柱2、水泵3、水箱4、支架
5、气体流量计61气体入口7、排水口8、取样口
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的组成相同，悬浮物浓度为C0(mg/L),此时去除率E=0。
实验开始后，悬浮物在筒内的分布变得不均匀。不同沉淀时间 ti，颗粒下沉到池底的
最小沉淀速度 Ui相应为ui＝H/ti。严格来说，此时应将实验筒内有效水深 H的全部水样取
出，测量其悬浮物含量，来计算出 ti时间内的沉淀效率。但这样工作量太大，而且每个实验筒只能求一个沉淀时间的沉淀效率。为了克服上述弊病，又考虑到实验筒内悬浮物浓度随
水深的变化，所以我们提出的实验方法是将取样口装在 H／2处，近似地认为该水样的悬浮物浓度代表整个有效水深内悬浮物的平均浓度。我们认为这样做在工程上的误差是允许的，而实验及测定工作也可以大为简化，在一个实验筒内就可以多次取样，完成沉淀曲线的实验。假设此时取样点处水样悬浮物浓度为 Ci，则颗粒总去除率
。而
则反映了 ti时未被去除的颗粒(即 d<di的颗粒)所占的百分比。
三、实验水样
硅藻土自配水。
四、主要实验设备
1、沉淀实验筒[直径 140mm，工作有效水深(由溢出口下缘到筒底的距离)为2000mm；
2、过滤装置；
3、悬浮物定量分析所需设备，包括电子天平，带盖称量瓶，干燥器，烘箱等
五、实验步骤
1、将水样倒入搅拌筒中，用泵循环搅拌约5分钟，使水样中悬浮物分布均匀；
2、用泵将水样输入沉淀实验筒，在输入过程中，从筒中取样两次，每次约100ml(取
样后准确记下水样体积)。此水样的悬浮物浓度即为实验水样的原始浓度C。：
3、当废水升到溢流口，溢流管流出水后，关紧沉淀实验筒底部阀门，停泵，记下沉
淀开始时间。
4、观察静置沉淀现象：
5、隔5、10、20、30、45、60、75、90分钟，从实验筒中部取样口取样两次，每次约
100ml(准确记下水样体积)。取水样前要先排出取样管中的积水约10ml左右，取水
样后测量工作水深的变化；
6、将每一种沉淀时间的两个水样作平行实验，用滤纸过滤(滤纸应当是己在烘箱内烘干
后称量过的)，过滤后，再把滤纸放入己准确称量的带盖称量瓶内，在105—110℃
烘箱内烘干后称量滤纸的增重即为水样中悬浮物的重量。
7、计算不同沉淀时间t的水样中的悬浮物浓度C，沉淀效率E，以及相应的颗粒沉速
u。画出E—t和E-u的关系曲线。
六、对实验报告的要求
1、提出实验记录及沉淀曲线。
2、分析实验所得结果。
3、分析不同工作水深的沉淀曲线，如应用到设计沉淀池，需注意什么问题?
