1

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

SAMOOCZYSZCZANIE SIĘ

WÓD POWIERZCHNIOWYCH

SEDYMENTACJA ZAWIESIN

Opracowała:dr inż. Małgorzata Kabsch-Korbutowicz

2

Ruch cząstki kulistej w

ośrodku płynnym

F =  

 

g 4 / 3 R

c

3

G

F =  

 

g 4 / 3 R

W

F = 6

v R

  

P

F - s iła c ię ż k o ś c i

F - s iła w y p o r u

F - s iła o p o r u o ś r o d k a

G

W

P

3

R – promień kulki (m)

η - lepkość płynu -
(kg/ms)

v - prędkość kulki (w
m/s)

ρ – gęstość płynu
(kg/m

3

)

3

Frakcje zawiesin

Frakcja

Wielkość* (mm)

kamienista

> 25

żwirowa

2 - 25

piaskowa

0,05 - 2

pyłowa

0,002 – 0,05

iłowa

< 0,002

* Średnica zastępcza - średnica kuli o tej samej objętości jak rozpatrywana cząstka

4

Gęstość zawiesin

występujących w wodach

Typ zawiesin

Gęstość, kg/dm

3

Cząstki organiczne

1,05

Dominujące cząstki

gliny

1,8 – 2,2

Kwarc

2,65

Cząstki mineralne

powstałe z

rozdrobnienia skał

3,5

5

Współczynniki kształtu

Rodzaj ziaren

Współczynnik

kształtu*

sferyczne

1,00

zaokrąglone

0,98

ostrokrawędziaste

0,81

kanciaste

0,78

łamane

0,7

* Współczynnik kształtu wyraża stopień podobieństawa danego ziarna do kuli;

stosunek powierzchni kuli do powierzchni ziarna o tej samej objętości.

6

Sedymentacja zawiesin w

rzece

7

OCHRONA WÓD

Laboratorium komputerowe

SAMOOCZYSZCZANIE SIĘ WÓD POWIERZCHNIOWYCH –

SEDYMENTACJA ZAWIESIN ZIARNISTYCH

Imię i nazwisko: .....................................................
Data wykonania ćwiczenia: ...................................

PARAMETRY POCZĄTKOWE

średnica najmniejszych cząstek, mm

.....................

ilość frakcji

.....................

różnica wielkości frakcji (skok), mm

.....................

gęstość materiału, kg/dm

3

.....................

współczynnik kształtu

.....................

natężenie przepływu, m

3

/d

.....................

temperatura wody, ºC

.....................

1. Dobrać wymiary odcinka rzeki tak, aby dla podanych powyżej parametrów uzyskać ok.

100% usunięcia największych frakcji i 20-50% usunięcie frakcji najmniejszych (dla

każdej frakcji inna wartość współczynnika eliminacji)

Do modelowania wymiarów odcinka rzeki zastosować wytyczne do

projektowania osadników o przepływie poziomym, t.j.:

B= 3 - 6 m

L:B= 10:1 (nie mniej niż 3:1)
H = 2 – 3 m
L:H  10

2. Określić jak na zamodelowanym odcinku rzeki temperatura wody wpłynie na efektywność

usuwania analizowanych cząstek. Rozważania przeprowadzić dla 4 wartości temperatur z
przedziału 3 - 20 C.

3. Określić jak zmiana gęstości materiału zawiesiny wpływa na efektywność usuwania

analizowanych cząstek. Rozważania przeprowadzić dla cząstek o charakterze
organicznym (=1,05 kg/dm

3

), cząstek gliniastych (=1,8 kg/dm

3

), cząstek kwarcowych

(=2,65 kg/dm

3

) i cząstek mineralnych powstałych z rozdrobnienia skał (=3,5 kg/dm

3

).