2.4　澄清

2.4.1　原理与功能

澄清池是将絮凝反应过程与澄清分离过程综合于一体的构筑物。

在澄清池中，沉泥被提升起来并使之处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成高浓度的稳定活性泥渣层，该层悬浮物浓度在3～10g/L。原水在澄清池中由下向上流动，泥渣层由于重力作用可在上升水流中处于动态平衡状态。当原水通过活性污泥层时，利用接触絮凝原理，原水中的悬浮物便被活性污泥渣层阻留下来，使水获得澄清。清水在澄清池上部被收集。

泥渣悬浮层上升流速与泥渣的体积、浓度有关：

式中，u'为泥渣悬浮层上升流速；u为分散颗粒沉降速度；C_V为体积浓度；m为系数，无机粒子m=3，絮凝颗粒m=4。

因此，正确选用上升流速，保持良好的泥渣悬浮层，是澄清池取得较好处理效果的基本条件。

2.4.2　技术与装备

澄清技术的工作效率取决于泥渣悬浮层的活性与稳定性。泥渣悬浮层是在澄清池中加入较多的混凝剂，并适当降低负荷，经过一定时间运行后，逐级形成的。为使泥渣悬浮层始终保持絮凝活性，必须让泥渣层处于新陈代谢的状态，即一方面形成新的活性泥渣，另一方面排出老化了的泥渣。

澄清池基本上可分为泥渣悬浮澄清池、泥渣循环澄清池两类。

（1）泥渣悬浮澄清池

①悬浮澄清池　图2-20为悬浮澄清池流程图。原水由池底进入，靠向上的流速使絮凝体悬浮。因絮凝作用悬浮层逐渐膨胀，当超过一定高度时，则通过排泥窗口自动排入泥渣浓缩室，压实后定期排出池外。进水量或水温发生变化时会使悬浮层工作不稳定，现已很少采用。

②脉冲澄清池　图2-21为脉冲澄清池。通过配水竖井向池内脉冲式间歇进水。在脉冲作用下，池内悬浮层一直周期地处于膨胀和压缩状态，进行一上一下的运动。这种脉冲作用使悬浮层的工作稳定，端面上的浓度分布均匀，并加强颗粒的接触碰撞，改善混合絮凝的条件，从而提高了净水效果。

（2）泥渣循环澄清池

①机械搅拌澄清池　机械搅拌澄清池是将混合、絮凝反应及沉淀工艺综合在一个池内，如图2-22所示。池中心有一个转动叶轮，将原水和加入药剂同澄清区沉降下来的回流泥浆混合，促进较大絮体的形成。泥浆回流量为进水量的3～5倍，可通过调节叶轮开启度来控制。为保持池内悬浮物浓度稳定，要排出多余的污泥，所以在池内设有1～3个泥渣浓缩斗。当池径较大或进水含砂量较高时，需装设机械刮泥机。该池的优点是效率较高且比较稳定；对原水水质（如浊度、温度）和处理水量的变化适应性较强；操作运行比较方便；应用较广泛。

②水力循环澄清池　图2-23为水力循环澄清池。原水由底部进入池内，经喷嘴喷出。喷嘴上面为混合室、喉管和第一反应室。喷嘴和混合室组成一个射流器，喷嘴高速水流把池子锥形底部含有大量絮凝体的水吸进混合室内和进水掺合后，经第一反应室喇叭口溢流出来，进入第二反应室中。吸进去的流量称为回流，一般为进口流量的2～4倍。第一反应室和第二反应室构成了一个悬浮物区，第二反应室出水进入分离室，相当于进水量的清水向上流向出口，剩余流量则向下流动，经喷嘴吸入与进水混合，再重复上述水流过程。该池的优点是无须机械搅拌设备，运行管理较方便；锥底角度大，排泥效果好。缺点是反应时间较短，造成运行上不够稳定，不能适用于大水量。

2.4.3　澄清池选型与设计

（1）澄清池选型

澄清池池型选择见表2-4。

（2）澄清池设计

澄清池设计主要参数见表2-5。