【正文】 濃度均大于 C0， 設(shè)在 cd曲線上任意一點 Ct(CtC0)作切線與縱坐標相交于 a180。這條曲線與沉淀管中懸浮物下沉曲線在 Ct點以前（即 t時間以前）是不一致的，但在 Ct點以后（ t 時間以后）兩曲線重合。 曲線 a180。 ab曲線段一般較短，且有時不是很明顯，所以可以認為是 bc直線段的延伸。 ab段為向下的曲線，可解釋為顆粒間的絮凝過程，由于顆粒凝聚變大，使下降速度逐漸變大。此時 B區(qū)以消失，故 C點稱為沉降臨界點，相應(yīng)于 C點的交界面下的濃度均大于 C0 。 以交界面高度為縱坐標，沉淀時間為橫坐標，可得交界面沉降過程曲線。 某一瞬時，沉淀管中按懸浮物濃度的分布情況，可分為四個區(qū)：清水區(qū) A； 濃度為 C0的等濃度區(qū) B； 過渡區(qū) C； 濃縮區(qū) D。 黃河高濁度水當含沙量 ＞ 6kg/m3時，具有擁擠沉淀性質(zhì)；當含沙量 ＞ 15~20kg/m3時，就出現(xiàn)清晰可見的渾液面。 dgu s )(11??? ??二、懸浮顆粒在凈水中的擁擠沉淀 自由沉淀可以看成單個顆粒在無邊無際的水體中下沉，此時顆粒排擠開同體積的水，水將以無限小的速度上升，當大量顆粒在有限的水中下沉?xí)r，被排擠的水便有一定的速度，使顆粒所受到的摩擦阻力有所增加，顆粒處于互相干擾狀態(tài)， 此過程稱為擁擠沉淀，此時的沉淀速度稱為擁擠沉速。在實際應(yīng)用上，常常以沉速代表某一特點顆粒而無需求出顆粒的直徑。 給水沉淀池中的泥沙顆粒的沉淀一般屬于層流沉降狀況。 沙粒粒徑： d＞ u ＞ d= u = d= 膠體，不能自行下沉 必須混凝去除 此時取 eD Rc10? 代入公式，得阿蘭公式 ： dgu s311221 )()2 2 54(?????? ??????這個公式適用于 d≤2mm的砂粒。給水處理主要研究對象是 。 1≤Re≤500 500 ≤Re≤105 此時 cD=， 代入公式，得到牛頓公式： 這個公式適用 d＞ 2mm的砂粒。 上式可得均勻下沉速度 vs,簡稱沉速 u dcgu sD 1134??? ??層流區(qū) 過渡區(qū) 紊流區(qū) eD Rc24?代入前式，得： 221 )1(18)(18 dsgdguss ???? ????這個公式為斯篤克斯公式 , 式中（因為 ss=?s/ ?1比重 ）， 即顆粒越大、水溫越高，沉速 u愈快 . ?— 運動粘滯系數(shù)； ss— 顆粒的比重。 dvs/dt=0 246)(21331sdssvdcdgdtdvm ????? ???221sDD ACF??? 上式為沉速基本公式，式中雖不出現(xiàn) Re， 但是，式中阻力系數(shù) cD卻與 Re有關(guān)， Re=ud/? ? — 水的運動粘度。 （三）摩擦阻力 其值與顆粒在運動方向上的投影面積 A及動壓 1/2?vS2有關(guān)。 ?s —— 顆粒的密度； d— 顆粒直徑； g— 重力加速度。 以球型顆粒為例，在水中作沉降運動時將受重力、浮力、摩擦阻力三種力的作用。 擁擠沉淀： 顆粒處于互相干擾的沉淀（網(wǎng)狀沉淀）。 31 概 論 167。 在某些特種水處理中，投加藥劑使水中溶解雜質(zhì)結(jié)晶為沉淀物，稱為化學(xué)沉淀。第三章 沉淀和澄清 水中固體顆粒依靠重力作用，從水中分離出來的過程稱為沉淀，按著水中固體顆粒的性質(zhì)，沉淀分為三類： 顆粒在沉淀過程中不改變其大小、形狀和密度。 在沉淀過程中，顆粒由于相互接觸凝聚而改變其大小、形狀和密度，這種過程稱為混凝沉淀。 167。 32 懸浮顆粒在凈水中的沉淀 自由沉淀： 顆粒沉淀時不受容器壁和其他懸浮物的影響，顆粒狀沉淀。 一、懸浮顆粒在凈水中的自由沉淀 一般認為，懸浮顆粒與器壁的距離大于 50倍顆粒的直徑，同時體積濃度小于 （ 5400mg/L）， 可認為自由沉淀，此時的沉淀速度稱為自由沉淀速度。 （一）顆粒的重力為： F1=1/6 ? d3 ?s g 顆粒下沉的速度可得自牛頓第二定律： DFFFdtdvm ???21svs—— 顆粒下沉速度； m—— 顆粒的質(zhì)量； t—— 時間。 （ 二）顆粒的浮力為： F2= 1/6 ? d3 ?1 g ?1—— 水的密度。 FD—— 顆粒在水中所受的阻力； cD—— 阻力系數(shù)； ?1— 水的密度； A— 顆粒在運動方向垂直面上的投影面積 ?d2/4； vS—— 流速（下沉速度） 有： 顆粒下沉?xí)r，起始沉速為零，故以加速度下沉，隨著 vs增加，阻力也相應(yīng)增加，很快顆粒即等速下沉。 阻力系數(shù) cD與雷諾數(shù) Re的關(guān)系通過實驗得出，見圖： Re≤1 此時曲線傾角為 45176。 這個公式適用 d≤粒， Re在 104 ~1之間。 給水沉淀池中的泥沙顆粒的沉淀一般屬于層流沉降狀況。在實際應(yīng)用上，常常以沉速代表某一特點顆粒而無需求出顆粒的直徑。 dgu s )(11??? ?? 1＜ Re＜ 1000 1000＜ Re＜ 25000 此時 cD=， 代入公式，得到牛頓公式： 這個公式適用 d＞ 2mm的砂粒。給水處理主要研究對象是 。 沙粒粒徑： d＞ u ＞ d= u = d= 膠體，不能自行下沉 必須混凝去除 此時取 eD Rc10? 代入公式，得阿蘭公式 ： dgu s311221 )()2 2 54(?????? ??????這個公式適用于 d≤2mm的砂粒。 一般講，當原水含沙量增到一定數(shù)量，泥沙即處于擁擠沉淀狀態(tài) ，含沙量再大時，再沉淀過程中會產(chǎn)生濁度相差懸殊的清水區(qū)和渾水區(qū)，兩區(qū)交界面清晰可見，稱為渾液面，該面緩緩下降，直至泥沙完全沉積為止。 交界面以下的顆粒均處于擁擠沉淀狀態(tài)，交界面下降的速度可理解為顆粒在互相干擾時的平均速度，即平均擁擠沉速。 隨時間增長，交界面繼續(xù)下降，直至B、 C兩個區(qū)消失，只剩 A、 D兩個區(qū)， D區(qū)高度也逐漸減小，設(shè)壓實時間 t→ ? ， 最后壓實到 H?為止。 絮凝過程 交界面等速下沉 下降速度 逐漸變小 B區(qū)消失 cd為上凹的曲線，表明交界面下降的速度逐漸變小。 cd段表示 B、 C、D三個區(qū)重合后沉降物壓實的過程，隨著時間的增長，壓實變慢，最后壓實高度為 H∞。 bc段為直線，表明交界面等速下降。 絮凝過程 交界面等速下沉 下降速度 逐漸變小 B區(qū)消失 該式的含義是：高度為 Ht ，均勻濃度為 Ct的沉淀管中所含懸浮物遇原水高度 H0均勻濃度為 C0的沉淀管中所含懸浮物濃量是相等的。— Ct— d所虛擬的沉淀管懸浮物擁擠下沉曲線。 作 Ct點切線目的，就是為了求任意時間內(nèi)交界面下沉速度。點，高度為 Ht ， 按肯奇沉淀理論可得： 000HHCC