水的澄清处理工艺

水的澄清处理工艺

澄清池与沉淀池的区别在于澄清池要同时完成两个过程：一是完成水和药剂的引入、混合、反应和沉淀物的成长过程，二是完成沉淀物的沉淀分离和排出过程。因此澄清池必须同时起到以下几种作用：水的引入、药剂的加入、水和药剂的充分混合、沉淀物生成与沉降、澄清水的均匀引出和沉淀的排除。

澄清池自开发应用以来，已有80多年的历史，由于不断的研究和改进，因此类型众多、结构各异，按其工作原理可分为两大类：

泥渣悬浮式澄清池。在这类设备的沉淀区内，已形成的大粒径絮凝颗粒构成了一个悬浮泥渣层。原水中的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，迅速生成结实易沉的较大絮凝颗粒沉淀，因为这个絮凝过程是发生在两种絮凝颗粒表面上的，所以称为接触絮凝过程。如从整体来看，悬浮泥渣层和滤层所起的作用相类似，所以也称接触絮凝为泥渣过滤，这一类的澄清池主要有脉冲澄清池等。

泥渣循环式澄清池。泥渣循环式澄清池也称固体循环澄清池，在这类设备的沉淀区内，除了有悬浮泥渣层以外，还有相当一部分泥渣从分离区回流到进水区，与加有混凝剂的原水混合，通过絮凝区絮状物的循环来起到接触絮凝作用的，这一类的澄清池主要有水力循环澄清池和机械搅拌澄清池等。

一、澄清池的组成

澄清池通常由进口设备、进水配水系统无烟煤滤料、接触凝聚区、澄清水区、出口集水系统、出口渠道和排污泥系统七个部分组成。由于每个部分的型式不同，澄清池型式繁多，但工作原理基本相同。

图3-24为澄清池的工作原理框图，图中方框表示澄清池的组成部分，只是不同池型各个组成部分的结构不同。

水的流程

原水由进口设备装置经配水系统配水后，进入接触絮凝区，在此进行混合、接触絮凝和沉降分离等过程，澄清水经浸清区进入出口集水系统，进入出口集道流出池外，完成澄清净化作用，多余泥渣进入泥渣浓缩区排出池外。

接触絮凝区是澄清池的最关键部分，其中絮凝颗粒的池度为3-10g/L，它们在该区处于悬浮稳定状态，总容积保持不变，以保证澄清效果基本稳定，因此运行中必须控制絮凝体的沉降比，一般把沉降比控制在15%-20%以内。

流量平衡

进入接触絮凝区的絮体总容积V必须保持不变，才能保证澄清池工作稳定，为了使澄清池能始终获得良好的处理效果，应使水量、泥量之间的平衡关系如下：

(1)水量平衡：Q=Q1+Q2=(Q1+Q3)+(Q2-Q3)

(2)泥量平衡：QC0=Q1C1+Q2C2=(Q1C+Q3C3)+(Q2C2-Q3C3)=出水中的泥渣量+排出泥渣量

(3)出水中的悬浮物浓度C4：C4=Q1C1+Q3C3/Q1+Q3(mg/L)

(4)排出泥渣的浓度C5：C5=Q2C2-Q3C3/Q2-Q3

二、澄清池的工艺要求和特点

工艺要求

(1)当进行混凝处理时，混凝剂不宜过早投加，以免形成的絮凝体堵塞管路和被水流打碎。为此，将混凝剂直接加到混合区，使它们在接触絮凝区的水中生成絮凝体。

当混凝与石灰软化同时在澄清池中处理时，石灰也不宜加在管路中，以免在管道中结垢CaCO3，而要直接投加在澄清池的混合区内。

(2)为使接触絮凝区内的泥渣保持良好活性，必须将澄清池内的泥渣不断排出，通过连续或定期排污排出一部分失去活性的泥渣，并由新生成的泥渣予以补充。

(3)在澄清池的泥渣层中不应有气泡进入，以免对泥渣层产生骚动，使出水水质变差，进入橙清池以前的进口设备中应设置空气分离器。

(4)澄清池的进出水装置应保证布水均匀，避免产生短流现象。

澄清池的特点

(1)因为澄清池是将水与药剂的混合、反应及沉淀物分离等过程在一个设备内完成的，所以可以减少设备，也减少占地面积。

(2)水在澄清池内的停留时间大约为沉淀池的1/1.5-1/2，这样可在处理水量不变的情况下减小设备体积和降低造价。

(3)澄清池与沉淀池相比，投药量少，出水悬浮物含量小，正常运行情况下，出水悬浮物含量小于20mg/L，运行状态良好时可低于10mg/L。

(4)在整个澄清沉降过程中，水体不需转移设备，故可以减少絮凝体的破碎。

(5)澄清池的结构比沉淀池复杂，有的还需较高的建筑物相配套。