2.4　澄清

2.4.1　原理與功能

澄清池是將絮凝反應過程與澄清分離過程綜合于一體的構筑物。

在澄清池中，沉泥被提升起來并使之處于均勻分布的懸浮狀態，在池中形成高濃度的穩定活性泥渣層，該層懸浮物濃度在3～10g/L。原水在澄清池中由下向上流動，泥渣層由于重力作用可在上升水流中處于動態平衡狀態。當原水通過活性污泥層時，利用接觸絮凝原理，原水中的懸浮物便被活性污泥渣層阻留下來，使水獲得澄清。清水在澄清池上部被收集。

泥渣懸浮層上升流速與泥渣的體積、濃度有關：

式中，u'為泥渣懸浮層上升流速；u為分散顆粒沉降速度；C_V為體積濃度；m為系數，無機粒子m=3，絮凝顆粒m=4。

因此，正確選用上升流速，保持良好的泥渣懸浮層，是澄清池取得較好處理效果的基本條件。

2.4.2　技術與裝備

澄清技術的工作效率取決于泥渣懸浮層的活性與穩定性。泥渣懸浮層是在澄清池中加入較多的混凝劑，并適當降低負荷，經過一定時間運行后，逐級形成的。為使泥渣懸浮層始終保持絮凝活性，必須讓泥渣層處于新陳代謝的狀態，即一方面形成新的活性泥渣，另一方面排出老化了的泥渣。

澄清池基本上可分為泥渣懸浮澄清池、泥渣循環澄清池兩類。

（1）泥渣懸浮澄清池

①懸浮澄清池　圖2-20為懸浮澄清池流程圖。原水由池底進入，靠向上的流速使絮凝體懸浮。因絮凝作用懸浮層逐漸膨脹，當超過一定高度時，則通過排泥窗口自動排入泥渣濃縮室，壓實后定期排出池外。進水量或水溫發生變化時會使懸浮層工作不穩定，現已很少采用。

②脈沖澄清池　圖2-21為脈沖澄清池。通過配水豎井向池內脈沖式間歇進水。在脈沖作用下，池內懸浮層一直周期地處于膨脹和壓縮狀態，進行一上一下的運動。這種脈沖作用使懸浮層的工作穩定，端面上的濃度分布均勻，并加強顆粒的接觸碰撞，改善混合絮凝的條件，從而提高了凈水效果。

（2）泥渣循環澄清池

①機械攪拌澄清池　機械攪拌澄清池是將混合、絮凝反應及沉淀工藝綜合在一個池內，如圖2-22所示。池中心有一個轉動葉輪，將原水和加入藥劑同澄清區沉降下來的回流泥漿混合，促進較大絮體的形成。泥漿回流量為進水量的3～5倍，可通過調節葉輪開啟度來控制。為保持池內懸浮物濃度穩定，要排出多余的污泥，所以在池內設有1～3個泥渣濃縮斗。當池徑較大或進水含砂量較高時，需裝設機械刮泥機。該池的優點是效率較高且比較穩定；對原水水質（如濁度、溫度）和處理水量的變化適應性較強；操作運行比較方便；應用較廣泛。

②水力循環澄清池　圖2-23為水力循環澄清池。原水由底部進入池內，經噴嘴噴出。噴嘴上面為混合室、喉管和第一反應室。噴嘴和混合室組成一個射流器，噴嘴高速水流把池子錐形底部含有大量絮凝體的水吸進混合室內和進水摻合后，經第一反應室喇叭口溢流出來，進入第二反應室中。吸進去的流量稱為回流，一般為進口流量的2～4倍。第一反應室和第二反應室構成了一個懸浮物區，第二反應室出水進入分離室，相當于進水量的清水向上流向出口，剩余流量則向下流動，經噴嘴吸入與進水混合，再重復上述水流過程。該池的優點是無須機械攪拌設備，運行管理較方便；錐底角度大，排泥效果好。缺點是反應時間較短，造成運行上不夠穩定，不能適用于大水量。

2.4.3　澄清池選型與設計

（1）澄清池選型

澄清池池型選擇見表2-4。

（2）澄清池設計

澄清池設計主要參數見表2-5。