第四章水的沉淀沉降与澄清

1、第三章第三章 水的沉淀沉降与水的沉淀沉降与澄清处理澄清处理 马宵颖马宵颖 华北电力大学环境学院华北电力大学环境学院第一节水的沉淀软化第一节水的沉淀软化第二节颗粒的沉将速度第二节颗粒的沉将速度第三节平流沉淀池第三节平流沉淀池第四节第四节 斜板沉淀池斜板沉淀池第五节澄清池第五节澄清池第三章第三章 水的沉淀沉降与澄清处理水的沉淀沉降与澄清处理第一节水的沉淀软化 水的沉淀软化，是将天然水中钙、镁离子转化成难溶化合水的沉淀软化，是将天然水中钙、镁离子转化成难溶化合物，然后分离以降低水的硬度。物，然后分离以降低水的硬度。 沉淀软化有热力软化法和石灰处理法，但前者不能除去非沉淀软化有热力软化法和石灰处理法，

2、但前者不能除去非碳酸盐硬度，电厂一般不采用。碳酸盐硬度，电厂一般不采用。 石灰处理原理石灰处理原理 在天然水中加入在天然水中加入Ca(OH)Ca(OH)2 2，由于，由于pHpH值的增加，破坏了水的值的增加，破坏了水的碳酸平衡并使之右移：碳酸平衡并使之右移：222332H O COHHCOHCO2OH22H O Ca(OH)2Ca(OH)2可以和水中各种形式的碳酸化合物反应生成沉淀除可以和水中各种形式的碳酸化合物反应生成沉淀除去：去： 石灰软化法主要除去了水的碱度和碳酸盐硬度，但不能除去石灰软化法主要除去了水的碱度和碳酸盐硬度，但不能除去非碳酸盐硬度和碱性水的过剩碱度：非碳酸盐硬度和碱性水的过

3、剩碱度： 反应前后非碳酸盐硬度和过剩碱度不变。反应前后非碳酸盐硬度和过剩碱度不变。2232()Ca OHCOCaCOH O 23 232()()22Ca OHCa HCOCaCOH O2442()()Ca OHMgSOCaSOMg OH23 23222()()2()2Ca OHMg HCOCaCOMg OHH O 3232322()2NaHCOCa OHCaCONa COH O 石灰处理的沉淀过程石灰处理的沉淀过程 经石灰处理的水，从理论上讲，碳酸盐硬度应达到经石灰处理的水，从理论上讲，碳酸盐硬度应达到CaCOCaCO3 3的溶解度。但是由于的溶解度。但是由于CaCOCaCO3 3结晶生成之后

4、，并不能完全以结晶生成之后，并不能完全以大颗粒沉降下来，有相当一部分是以胶体和悬浮物形式滞大颗粒沉降下来，有相当一部分是以胶体和悬浮物形式滞留水中，使留水中，使CaCOCaCO3 3残留量过大。因此，在处理工艺上常采残留量过大。因此，在处理工艺上常采用两种措施以保证沉淀完全和有效的分离。用两种措施以保证沉淀完全和有效的分离。 一是利用先期沉淀物（称泥渣）作为接触介质，使一是利用先期沉淀物（称泥渣）作为接触介质，使CaCOCaCO3 3在泥渣表面上吸附并以泥渣为结晶核心，加快沉淀速度并在泥渣表面上吸附并以泥渣为结晶核心，加快沉淀速度并使沉淀完全。使沉淀完全。 二是在沉淀的同时进行混凝处理。二是在

5、沉淀的同时进行混凝处理。v 原水中的浊质，经过混凝处理，形成较大的絮凝体，可以在原水中的浊质，经过混凝处理，形成较大的絮凝体，可以在重力作用下，进行沉降，使之与水分离。为了做好分离，我重力作用下，进行沉降，使之与水分离。为了做好分离，我们需要研究颗粒的沉降规律。们需要研究颗粒的沉降规律。v 颗粒在颗粒在静水静水中沉降，根据颗粒和水的特性，可分为四种基本中沉降，根据颗粒和水的特性，可分为四种基本类型：类型：1 1）离散沉降：离散沉降：颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、尺寸、颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰。质量均不改变，下沉速度不受干扰。2 2）絮凝沉降

6、：絮凝沉降：颗粒在沉降过程中，其尺寸、质量均会随深度的颗粒在沉降过程中，其尺寸、质量均会随深度的增加而增大，沉速亦会随深度而增加。增加而增大，沉速亦会随深度而增加。3 3）层状沉降：层状沉降：颗粒在水中的浓度较大，下沉过程中彼此干扰，颗粒在水中的浓度较大，下沉过程中彼此干扰，并形成清水与浑水交界面，且交界面会逐渐下移。并形成清水与浑水交界面，且交界面会逐渐下移。4 4）压缩沉降：压缩沉降：在沉淀池底部，沉降颗粒相互紧密接触，颗粒呈在沉淀池底部，沉降颗粒相互紧密接触，颗粒呈压缩状态。压缩状态。第二节 颗粒的沉降速度离散沉降（自由沉降）离散沉降（自由沉降）v 离散沉降是指离散颗粒在离散沉降是指离散

7、颗粒在稀悬浮液中稀悬浮液中的沉降过程。在水处理的沉降过程。在水处理中，研究离散颗粒中，研究离散颗粒在静水中在静水中的沉降规律时，通常作如下一些的沉降规律时，通常作如下一些理想假设理想假设：1 1）颗粒在沉降过程中，此）颗粒在沉降过程中，此不受其他颗粒的干扰，也不受器壁的不受其他颗粒的干扰，也不受器壁的干扰，完全处于自由沉降状态干扰，完全处于自由沉降状态；2 2）为了便于研究，假设水中颗粒的形状为等体积的）为了便于研究，假设水中颗粒的形状为等体积的球形球形；3 3）水中颗粒表面都吸附有一层水膜，所以颗粒在静水中的沉降，）水中颗粒表面都吸附有一层水膜，所以颗粒在静水中的沉降，可认为是水膜和水之间的

8、一种可认为是水膜和水之间的一种相对滑动相对滑动；4 4）颗粒在沉降过程中，颗粒之间不发生任何絮凝现象，即它的）颗粒在沉降过程中，颗粒之间不发生任何絮凝现象，即它的形状、大小、质量等均不发生变化形状、大小、质量等均不发生变化。此时可用传统力学进行研究，即颗粒只受此时可用传统力学进行研究，即颗粒只受重力和浮力阻力作用重力和浮力阻力作用。v 研究指出，球形颗粒在水中的沉降速度研究指出，球形颗粒在水中的沉降速度u(cmu(cms)s)如下如下式所示：式所示： v 上式称为司托克斯上式称为司托克斯(Stokes)(Stokes)公式，是雷诺系数在小于公式，是雷诺系数在小于2 2时公式。由此式可看出，当温

9、度恒定时时公式。由此式可看出，当温度恒定时( (此时此时值不值不变变) )，沉降速度，沉降速度u u与颗粒直径的平方与颗粒直径的平方d d2 2成正比。当颗粒成正比。当颗粒直径直径d d不变而水温变动时，沉降速度不变而水温变动时，沉降速度u u与粘度与粘度成反比。成反比。在常温下，此公式的通用范围为上限在常温下，此公式的通用范围为上限d=0.1mmd=0.1mm，下限，下限d d0.001mm0.001mm。絮凝沉降絮凝沉降 v 在水中沉降分离过程中，只有当水中的悬浮颗粒全部由在水中沉降分离过程中，只有当水中的悬浮颗粒全部由泥沙泥沙组组成，且成，且浓度小于浓度小于5000mg/L5000mg/

10、L时，才会发生上述时，才会发生上述离散沉淀离散沉淀现象，而现象，而当采用混凝处理时，颗粒的絮凝性强，所以在水净化工艺中，当采用混凝处理时，颗粒的絮凝性强，所以在水净化工艺中，发生的常常是絮凝性颗粒的沉降，所渭絮凝沉降。发生的常常是絮凝性颗粒的沉降，所渭絮凝沉降。v 此时在沉降过程中颗粒间发生了碰撞和聚集，水中颗粒会随着此时在沉降过程中颗粒间发生了碰撞和聚集，水中颗粒会随着水流的前进而不断地变大。水流的前进而不断地变大。v 产生碰撞的原因：产生碰撞的原因：对于密度相同的颗粒，大颗粒的沉降速度大对于密度相同的颗粒，大颗粒的沉降速度大于小颗粒的沉降速度，此外，也有风力、水的撞动和温差等因于小颗粒的沉

11、降速度，此外，也有风力、水的撞动和温差等因素。当颗粒变大时，其沉降速度就加快，因此，素。当颗粒变大时，其沉降速度就加快，因此，颗粒的沉降速颗粒的沉降速度不是恒定的，而是随流程逐渐增大的。度不是恒定的，而是随流程逐渐增大的。 对于此类沉降需研究的问题，不是它的某一沉降速度，对于此类沉降需研究的问题，不是它的某一沉降速度，而是要用实验来测定水中颗粒在某一流程中的沉降特征而是要用实验来测定水中颗粒在某一流程中的沉降特征即沉降效率，可用多嘴沉降筒沉降试验研究。即沉降效率，可用多嘴沉降筒沉降试验研究。 沉淀柱高度实际沉淀池深度 1）在时间ti，不同深度测Ci 2) 计算各深度处的颗粒去除百分率 p(C0

12、-Ci)/C0 *100% 3）绘制去除百分率等值线 层状沉降（拥挤沉降）层状沉降（拥挤沉降）v 如水中如水中悬浮颗粒的量较多悬浮颗粒的量较多，则它们在水中沉降时常常会形，则它们在水中沉降时常常会形成一个由许多颗粒聚集成的成一个由许多颗粒聚集成的“毯状毯毯状毯”。此时，可看到水此时，可看到水体中有一个体中有一个清水和浑水的交界面清水和浑水的交界面在不断地下移。此种沉降在不断地下移。此种沉降称为层状沉降。称为层状沉降。v 拥挤沉降中，大量的颗粒在有限的水体中下沉，拥挤沉降中，大量的颗粒在有限的水体中下沉，被排挤的被排挤的水便有一定的上升速度，使颗粒所受阻力增加，水便有一定的上升速度，使颗粒所受阻

13、力增加，颗粒处于颗粒处于相互干扰相互干扰状态。状态。v 在沉淀池的在沉淀池的进水区和沉淀池积泥区附近进水区和沉淀池积泥区附近，一般发生这种沉，一般发生这种沉降。降。 高浊水在沉降筒内高浊水在沉降筒内静止沉降静止沉降，首先形成交界面；然后某一瞬，首先形成交界面；然后某一瞬时，沉淀管中按悬浮物浓度的分布情况，可分为四个区：清时，沉淀管中按悬浮物浓度的分布情况，可分为四个区：清水区水区A A；浓度为浓度为C C0 0的等浓度区的等浓度区B B；过渡区过渡区C C；浓缩区浓缩区D D。 随时间增长，交界面随时间增长，交界面继续下降，直至继续下降，直至B B、C C两个区消失，只剩两个区消失，只剩A A

14、、D D两个区，两个区，D D区高度也区高度也逐渐减小，设压实时逐渐减小，设压实时间间 tt，最后压实最后压实到到H H为止。为止。 以交界面高度为纵坐以交界面高度为纵坐标，沉淀时间为横坐标，沉淀时间为横坐标，可得交界面沉降标，可得交界面沉降过程曲线。过程曲线。絮凝过程絮凝过程交界面等速下沉交界面等速下沉下降速度下降速度逐渐变小逐渐变小B区消失区消失 c-dc-d为下凹的曲线，为下凹的曲线，表明交界面下降的表明交界面下降的速度逐渐变小。此速度逐渐变小。此时时B B区以消失，故区以消失，故C C点称为沉降临界点，点称为沉降临界点，相应于相应于C C点的交界面点的交界面下的浓度均大于下的浓度均大于

15、C C0 0 。 c-dc-d段后表示段后表示B B、C C、D D三个区重合后沉降三个区重合后沉降物压实的过程，随物压实的过程，随着时间的增长，压着时间的增长，压实变慢，最后压实实变慢，最后压实高度为高度为H H。 a-ba-b段为向下凸的曲线，可解释为颗粒间的絮凝过程，由于段为向下凸的曲线，可解释为颗粒间的絮凝过程，由于颗粒凝聚变大，使下降速度逐渐变大。颗粒凝聚变大，使下降速度逐渐变大。 b-cb-c段为直线，表明交界面等速下降。段为直线，表明交界面等速下降。 a-ba-b曲线段一般较短，且有时不是很明显，所以可以认为是曲线段一般较短，且有时不是很明显，所以可以认为是b-cb-c直线段的延

16、伸。直线段的延伸。絮凝过程絮凝过程交界面等速下沉交界面等速下沉下降速度下降速度逐渐变小逐渐变小B区消失区消失 这条切线斜率即表示浓度这条切线斜率即表示浓度为为C Ct t的交界面下沉速度的交界面下沉速度： 利用层状沉降曲线，可以求出任意一点的浓度及浑浊面的沉利用层状沉降曲线，可以求出任意一点的浓度及浑浊面的沉降速度。以曲线中降速度。以曲线中C Ct t点为例：点为例： 由上图曲线可知，由上图曲线可知，a-c a-c 段的悬浮物浓度为段的悬浮物浓度为C C0 0，c-dc-d段浓度均段浓度均大于大于C C0 0，设在设在c-dc-d曲线上任意一点曲线上任意一点C Ct t(C(Ct tCC0 0

17、) )作切线与纵坐标作切线与纵坐标相交于相交于a a 点，高度为点，高度为 H Ht t ，按肯奇沉淀理论可得按肯奇沉淀理论可得C Ct t点悬浮颗点悬浮颗粒浓度：粒浓度：00ttCHCHtHHtt压缩沉降v在沉降筒的压缩区，先沉降到筒底的悬浮颗粒在沉降筒的压缩区，先沉降到筒底的悬浮颗粒将承受上部后沉降颗粒的重量，在此过程中，将承受上部后沉降颗粒的重量，在此过程中，颗粒之间的孔隙水就会由于压力增加和结构变颗粒之间的孔隙水就会由于压力增加和结构变形而被挤出，使颗粒浓度不断上升。因此，压形而被挤出，使颗粒浓度不断上升。因此，压缩沉降过程也是缩沉降过程也是不断排除颗粒之间孔隙水的过不断排除颗粒之间孔

18、隙水的过程。程。第三节 平流沉淀池v 工业生产上，用于分离水中悬浮颗粒的设备称为工业生产上，用于分离水中悬浮颗粒的设备称为沉淀池沉淀池。v 原水经投药、混合和反应过程，水中悬浮物和胶体，已经形原水经投药、混合和反应过程，水中悬浮物和胶体，已经形成粗大的絮凝体，要在成粗大的絮凝体，要在沉降设备沉降设备中分离出来，以完成澄清作中分离出来，以完成澄清作用。用。v 沉淀池按水流方向分为平流式、竖流式和辐射式三种。沉淀池按水流方向分为平流式、竖流式和辐射式三种。v 平流式平流式是使用最早的一种沉淀设备，由于它的结构简单，运是使用最早的一种沉淀设备，由于它的结构简单，运行可靠，对水质适应性强，故目前仍广泛

19、应用于城市自来水行可靠，对水质适应性强，故目前仍广泛应用于城市自来水系统。系统。因其占地面积大，所以工业用水处理中采用较少，因其占地面积大，所以工业用水处理中采用较少，但但通过对平流式沉淀池的讨论，通过对平流式沉淀池的讨论，可以帮助理解各种沉淀设备的可以帮助理解各种沉淀设备的原理、水力学条件及工艺参数。原理、水力学条件及工艺参数。一、理想沉淀池一、理想沉淀池 v理想沉淀池的理想沉淀池的假设条件假设条件：v同一水平断面上各点都按水平流速同一水平断面上各点都按水平流速v v流动；流动； v整个水深颗粒分布均匀，按水平流速整个水深颗粒分布均匀，按水平流速v v流出，流出，下沉速度保持不变；下沉速度保

20、持不变； v颗粒一经沉底，即认为被去除，不再浮起。颗粒一经沉底，即认为被去除，不再浮起。 v理想沉淀池沉淀过程分析：理想沉淀池沉淀过程分析：v 对于水深为对于水深为H H，宽为，宽为B B，沉降区池长，沉降区池长L L，水平面积为，水平面积为A A，处理水量为，处理水量为Q Q的理想沉的理想沉淀池，水流的水平流速为淀池，水流的水平流速为v v，水在沉淀区的停留时间为，水在沉淀区的停留时间为t tt t。1 1）对）对u=uu=u0 0的颗粒，从的颗粒，从O O点进入沉淀区后，将沿着斜线点进入沉淀区后，将沿着斜线OXOX 到达到达X X 点而被除去；点而被除去；2 2）凡是具有沉速）凡是具有沉速

21、uuuu0 0（直径大于（直径大于u u0 0 颗粒直径的）颗粒直径的）的颗粒，不论处于什么位置，的颗粒，不论处于什么位置，在未到达在未到达X X 点之前都能沉于池底而被除去；点之前都能沉于池底而被除去；3 3）凡是速度）凡是速度uuuu0 0 （直径小于（直径小于u u0 0 颗粒直径的）颗粒直径的）的颗粒则不能全部被去除，不能的颗粒则不能全部被去除，不能一概而论，要看所处位置：一概而论，要看所处位置： v 对于一部分靠近水面的颗粒将不能沉于池底，并被水流带出池外，对于一部分靠近水面的颗粒将不能沉于池底，并被水流带出池外，OXOX；v 一部分靠近池底的颗粒能沉于池底而被除去，一部分靠近池底的

22、颗粒能沉于池底而被除去，h h。v 所以，所以，u u0 0可以理解为刚好能可以理解为刚好能100%100%除去的那种颗粒的沉降速度，又称除去的那种颗粒的沉降速度，又称截留速度截留速度或临界速度。或临界速度。v 颗粒从颗粒从O O点出发离开沉淀区所需时间为点出发离开沉淀区所需时间为t=L/vt=L/v，而它沉降到，而它沉降到池底所需时间为池底所需时间为t tt t=H/u=H/ut t。对于运动轨迹为。对于运动轨迹为OXOX的颗粒，的颗粒，u ut t=u=u0 0且且t=tt=tt t。即：。即：v v 即即u u0 0=Q/A=q=Q/A=q （u u为颗粒下沉速度，为颗粒下沉速度，V V

23、是池的体积，是池的体积，q q为表面为表面负荷或过流率（负荷或过流率（m m3 3/m/m2 2hh）v 减小截留速度减小截留速度 ，就有更多的小颗粒能够，就有更多的小颗粒能够100%100%去除，可以提去除，可以提高沉淀池沉淀效率。高沉淀池沉淀效率。0uHvHvBQLLBA为了减小截留速度，可以从三方面入手：为了减小截留速度，可以从三方面入手：1 1）在沉淀池设计方面：减小）在沉淀池设计方面：减小H H、增加、增加L L、可以降、可以降低表面负荷低表面负荷q q，提高效率。，提高效率。2 2）在沉淀池运行方面：降低进水流量）在沉淀池运行方面：降低进水流量v v、避免水、避免水流短路等，可以降

24、低表面负荷流短路等，可以降低表面负荷q q，提高效率。，提高效率。3 3）从颗粒沉降特性方面：组织好混凝过程，提）从颗粒沉降特性方面：组织好混凝过程，提高颗粒沉速。高颗粒沉速。二、平流式沉淀池二、平流式沉淀池1 1）进水区）进水区流量均匀分布：可采用配水渠和穿孔墙或缝。给水中，通常采流量均匀分布：可采用配水渠和穿孔墙或缝。给水中，通常采用穿孔墙用穿孔墙2 2）沉淀区）沉淀区水力条件要求：保证有合适的水平流速和足够的停留时间。水力条件要求：保证有合适的水平流速和足够的停留时间。3 3）出水区）出水区出水均匀。通常采用：溢流堰（施工难）、出水均匀。通常采用：溢流堰（施工难）、 三角堰（对出水三角堰

25、（对出水影响不大）、淹没孔口（容易找平）影响不大）、淹没孔口（容易找平） 4 4）污泥区）污泥区泥斗排泥：靠静水压力泥斗排泥：靠静水压力 1.5 2.0m1.5 2.0m，下设有排泥管。多斗形，下设有排泥管。多斗形式，可省去机械刮泥设备（池容不大时）式，可省去机械刮泥设备（池容不大时）机械排泥：带刮泥机，池底需要一定坡度。虹吸吸泥车。机械排泥：带刮泥机，池底需要一定坡度。虹吸吸泥车。穿孔管排泥穿孔管排泥三、影响沉淀效率的因素三、影响沉淀效率的因素v 平流沉淀池工作过程中存在许多不利于颗粒沉降的因素，平流沉淀池工作过程中存在许多不利于颗粒沉降的因素，使得实际沉淀效率不如理想沉淀池高。这些不利因素

26、包使得实际沉淀效率不如理想沉淀池高。这些不利因素包括：括：1 1）水流不稳定）水流不稳定2 2）水流紊动）水流紊动3 3）水体中存在异重流）水体中存在异重流4 4）存在水流死区）存在水流死区第四节第四节 斜板（管）沉淀池斜板（管）沉淀池v 斜板、斜管统称为浅池沉淀池，是建立在浅池沉淀原理基斜板、斜管统称为浅池沉淀池，是建立在浅池沉淀原理基础上的。础上的。v 在原体积不变时，较少在原体积不变时，较少H H，加大，加大A A，可以提高沉淀效率或提，可以提高沉淀效率或提高高 浅层理论浅层理论v 不仅如此，斜板（管）满足了沉淀池中水流的稳定性和层不仅如此，斜板（管）满足了沉淀池中水流的稳定性和层流的要

27、求，因为水力半径小。流的要求，因为水力半径小。根据水流方向与斜板方向关系不同有三种类型根据水流方向与斜板方向关系不同有三种类型斜管材料斜管材料第五节第五节 澄清池澄清池v 澄清池是为了提高水处理构筑物的沉淀效率，在处理水澄清池是为了提高水处理构筑物的沉淀效率，在处理水量不变的情况下，将药剂与水的混合、沉淀反应和沉淀量不变的情况下，将药剂与水的混合、沉淀反应和沉淀物的沉降分离三个步骤在一个水处理构筑物内完成的水物的沉降分离三个步骤在一个水处理构筑物内完成的水处理设备。处理设备。v 澄清池具有占地面积小、设备少、沉淀效率高等优点澄清池具有占地面积小、设备少、沉淀效率高等优点。一、澄清原理一、澄清原

28、理v 澄清过程：澄清过程：投加混凝剂的原水通过搅拌作用生成微小絮凝颗投加混凝剂的原水通过搅拌作用生成微小絮凝颗粒；微小絮凝颗粒随上升水流自下而上通过悬浮泥渣层时被粒；微小絮凝颗粒随上升水流自下而上通过悬浮泥渣层时被吸附和絮凝，迅速生成结实易沉降的粗大絮凝颗粒，从而使吸附和絮凝，迅速生成结实易沉降的粗大絮凝颗粒，从而使水得到净化。水得到净化。四大作用：四大作用：1.1. 混凝混凝脱稳、碰撞脱稳、碰撞2.2. 吸附吸附表面张力表面张力3.3. 晶核晶核结晶核心结晶核心4.4. 过滤过滤网捕、吸附网捕、吸附v 这个絮凝过程是这个絮凝过程是发生在两种絮凝颗粒表面发生在两种絮凝颗粒表面上的，所以称为上的

29、，所以称为接接触絮凝触絮凝过程，如从整体来看，悬浮泥渣层和滤层所起的作用过程，如从整体来看，悬浮泥渣层和滤层所起的作用相类似，所以也称这种接触絮凝为相类似，所以也称这种接触絮凝为泥渣过滤泥渣过滤。二、澄清池分类二、澄清池分类v 泥渣悬浮型（过滤型）：泥渣悬浮型（过滤型）：矾花容易冲出去，但对细小矾花容易冲出去，但对细小矾花具有过滤作用。矾花具有过滤作用。v 如悬浮澄清池、脉冲澄清池如悬浮澄清池、脉冲澄清池v 泥渣循环型（分离型）：泥渣循环型（分离型）：效果与上相反效果与上相反v 如机械加速澄清池、水力循环澄清池如机械加速澄清池、水力循环澄清池（一）泥渣悬浮澄清池（一）泥渣悬浮澄清池v（1 1）

30、悬浮澄清池，原水由池底进入，悬浮澄清池，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，会使悬浮工作不稳定。水量或水温发生变化时，会使悬浮工作不稳定。1空气分离器；2喷嘴；3混合区；4水平隔板；5垂直隔板；6反应区；7过渡区；8出水区；9水栅；10集水槽；11排泥系统；12泥渣浓缩器；13采样管；14可动罩子 原水首先经过空气分离器，把水中含有的空气分离出

31、去。这样就可以避免空气进入澄清池内，搅动悬浮层和把悬浮泥渣带出澄清池，破坏悬浮层的正常工作。 不含空气的水和各种药剂，经过喷嘴送入澄清池下部的混合区。由于混合区水流旋涡很强，可以使混凝剂与水充分混合。 在混合区上部装有水平和垂直的多孔隔板，从混合区出来的水继续向上流经多孔板时，多孔板既能使水得到进一步的混合，又能消除旋涡使其成为平稳水流，进入反应区。反应区是澄清器的中心部分，是主要工作区。当水进入反应区后，水中杂质逐渐凝聚成絮状悬浮物(称为泥渣)，由泥渣组成的悬浮层对水起过滤作用。v 经过反应区悬浮层的水，继续上升，进入过渡区。由于筒体经过反应区悬浮层的水，继续上升，进入过渡区。由于筒体截面逐

32、渐增大，水的流速逐渐减小，使悬浮物与水分离。澄截面逐渐增大，水的流速逐渐减小，使悬浮物与水分离。澄清池上部出水区截面最大，水在这里流速最低，水与悬浮物清池上部出水区截面最大，水在这里流速最低，水与悬浮物得到了很好的分离。最后，澄清水由环形集水槽引出，送至得到了很好的分离。最后，澄清水由环形集水槽引出，送至清水箱。清水箱。v 澄清池的中央设有垂直圆形的排泥筒。沿着排泥筒的不同高澄清池的中央设有垂直圆形的排泥筒。沿着排泥筒的不同高度开有许多层窗口，多余的泥渣自动地经排泥窗口进入浓缩度开有许多层窗口，多余的泥渣自动地经排泥窗口进入浓缩器，浓缩后的泥渣由底部排污管排入地沟。器，浓缩后的泥渣由底部排污管

33、排入地沟。v 浓缩器与集水槽之间设有回水导管。由于浓缩器与集水槽之浓缩器与集水槽之间设有回水导管。由于浓缩器与集水槽之间有水位差，使浓缩器上部的清水经加水导管送入集水槽，间有水位差，使浓缩器上部的清水经加水导管送入集水槽，而悬浮层上部的水经排泥窗口进入浓缩器，同时带走了多余而悬浮层上部的水经排泥窗口进入浓缩器，同时带走了多余的泥渣，使悬浮层保持固定的高度。的泥渣，使悬浮层保持固定的高度。v 澄清池的出水质量，一般可以达到以下标准：澄清池的出水质量，一般可以达到以下标准：v (1) (1) 悬浮物含量不大于悬浮物含量不大于2020毫克毫克/ /升。升。v (2) (2) 碱度不大于碱度不大于0.

34、850.85毫克当量毫克当量/ /升。升。v (3) (3) 硅酸根含量，平均可降至硅酸根含量，平均可降至1.01.51.01.5毫克毫克/ /升。升。v (4) (4) 耗氧量不大于耗氧量不大于5 5毫克毫克/ /升升O O2 2。（2）脉冲澄清池）脉冲澄清池 v 悬浮层不断产生周期性的压缩和膨胀，促使原水中固悬浮层不断产生周期性的压缩和膨胀，促使原水中固体杂质与已形成的泥渣进行接触絮凝而分离沉淀的水体杂质与已形成的泥渣进行接触絮凝而分离沉淀的水池。池。 v 通过配水竖井向池内脉冲式间歇进水。在脉冲作用下，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

35、，进行一上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的工作稳定，端面上一下的运动。这种脉冲作用使悬浮的工作稳定，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。凝的条件，从而提高了净水效果。（二）泥渣循环澄清池（二）泥渣循环澄清池v （1 1）机械搅拌澄清池）机械搅拌澄清池v 机械搅拌澄清池机械搅拌澄清池 机械搅拌澄清池是将混合、絮凝反应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。池中心有一个转动叶轮，及沉淀工艺综合在一个池内。池中心有一个转动叶轮，将原水和加入

36、药剂同澄清区沉降下来的回流泥浆混合，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促进较大絮体的形成。泥浆回流量为进水量的3 35 5倍，倍，可通过调节叶轮开启度来控制。为保持池内浓度稳定，可通过调节叶轮开启度来控制。为保持池内浓度稳定，要排除多余的污泥，所以在池内设有要排除多余的污泥，所以在池内设有1 13 3个泥渣浓缩个泥渣浓缩斗。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

37、性较强；水质（如浊度、温度）和处理水量的变化适应性较强；操作运行较方便；应用较广泛。操作运行较方便；应用较广泛。 （2）水力循环澄清池）水力循环澄清池v 原水由底部进入池内，经喷嘴喷出。喷嘴上面为混合室、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型底部含有大量絮凝体的水吸进混嘴高速水流把池子锥型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，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，一般为进口流量的口流量的2 24 4倍。第一反应室和第二反应室构成了一个倍。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，经喷嘴吸的清水向上流向