地表水處理技術(shù)-地表水的沉淀、澄清處理

懸浮顆粒在靜水中的沉淀主要內(nèi)容1)沉淀的四種基本類型2)完成沉淀過程的主要構(gòu)筑物3)懸浮顆粒在靜水中的三種假設(shè)4)斯篤克斯公式理論推導水中懸浮顆粒依靠重力作用從水中分離出來的過程稱為沉淀。原水投加混凝劑后，經(jīng)過混合反應，水中膠體雜質(zhì)凝聚成較大的礬花顆粒，進一步在沉淀池中去除。水中懸浮物的去除，可通過水和顆粒的密度差，在重力作用下進行分離。密度大于水的顆粒將下沉，小于水的則上浮。1)沉淀的四種基本類型根據(jù)水中懸浮顆粒的密度、凝聚性能的強弱和濃度的高低，沉淀可分為四種基本的沉淀類型。

(1)自由沉淀。懸浮顆粒沉淀過程中呈離散狀態(tài)，其形狀、尺寸、質(zhì)量等物理性狀均不改變，下沉速度不受干擾，單獨沉降，互不聚合，各自完成獨立的沉淀過程。在這個過程中只受到顆粒自身在水中的重力和水流阻力的作用。

(2)絮凝沉淀。顆粒在沉淀過程中，其尺寸、質(zhì)量及沉速均隨深度的增加而增大。1)沉淀的四種基本類型

(3)擁擠沉淀。又稱成層沉淀、擁擠沉淀。顆粒在水中的濃度較大，在下沉過程中彼此干擾，在清水與渾水之間形成明顯的交界面，并逐漸向下移動。其沉降的實質(zhì)就是界面下降的過程。

(4)壓縮沉淀。顆粒在水中的濃度很高，沉淀過程中，顆粒相互接觸并部分地受到壓縮物支撐，下部顆粒的間隙水被擠出，顆粒被濃縮。2)完成沉淀過程的主要構(gòu)筑物

(1)沉淀池。通過懸浮顆粒下沉而實現(xiàn)去除目的的沉淀過程。

(2)氣浮池。通過微氣泡和懸浮顆粒的吸附，使其相對密度小于水而上浮去除的沉淀過程。

(3)澄清池。通過沉淀的泥渣與原水懸浮顆粒接觸吸附而加速沉降去除的沉淀過程。3)懸浮顆粒在靜水中的三種假設(shè)

(1)水中沉降顆粒為球形，其大小、形狀、質(zhì)量在沉降過程中均不發(fā)生變化；

(2)顆粒之間距離無窮大，沉降過程互不干擾；

(3)水處于靜止狀態(tài)，且為稀懸浮液。4)理論推導基于以上假設(shè)，靜水中的懸浮顆粒僅受到重力和水的浮力這兩種力的作用。由于懸浮顆粒的密度大于水的密度，重力對其的作用大于浮力的作用，因此開始時顆粒沿重力方向以某一加速度下沉，同時受到水對運動顆粒所產(chǎn)生的摩擦阻力作用，隨著顆粒沉降速度的增加，水流阻力不斷增大。顆粒在水中的凈重為定值，當顆粒的沉降速度增加到一定值后，顆粒所受重力、浮力和水的阻力三者達到平衡，顆粒的加速度為零，此時的顆粒開始以勻速下沉。并自此開始作勻速下沉運動。小結(jié)1)沉淀的四種基本類型2)完成沉淀過程的主要構(gòu)筑物3)懸浮顆粒在靜水中的三種假設(shè)4)斯篤克斯公式理論推導理想沉淀池的沉淀原理主要內(nèi)容1)理想沉淀池的沉淀過程分析2)影響沉淀池沉淀效果的因素分析

1)理想沉淀池的沉淀過程分析

(1)理想沉淀池的三個假定(2)理想沉淀池的沉淀過程分析(1)理想沉淀池的三個假定①顆粒處于自由沉淀狀態(tài)。②水流沿著水平方向作等速流動，在過水斷面上各點流速相等，顆粒的水平分速等于水流流速。③顆粒沉到池底即認為已被去除。(2)理想沉淀池的沉淀過程分析

理想沉淀池分流入?yún)^(qū)、流出區(qū)、沉淀區(qū)和污泥區(qū)。從池中的點A進入的顆粒運動軌跡是水平流速和顆粒沉速u的矢量和。直線Ⅰ表示從池頂A點開始下沉而能夠在池底最遠處D點之前沉到池底的顆粒的運動軌跡。

直線Ⅱ表示從池頂A點開始下沉而不能夠沉到池底的顆粒的運動軌跡。直線Ⅲ表示從池頂A點開始下沉而正好沉到池底最遠處D點的顆粒的運動軌跡。(2)理想沉淀池的沉淀過程分析將直線Ⅲ代表的顆粒具有的沉速定義為u0，故可得關(guān)系式:式中u0—顆粒沉速；—顆粒水平分速；H—沉淀區(qū)水深；L—沉淀區(qū)長度。顯然，沉速ut≥u0的顆粒，都可在D點前沉淀掉，見軌跡I所代表的顆粒。沉速ut<u0的顆粒，視其在流入?yún)^(qū)所處位置而定。如果靠近水面則不能被去除，見軌跡Ⅱ?qū)嵕€所代表的顆粒；如果靠近池底就能被去除，見軌跡Ⅱ虛線所代表的顆粒。

軌跡Ⅲ所代表的顆粒沉速u0具有特殊意義，一般稱為截留沉速。實際上，它反映了沉淀池所能全部去除的顆粒中的最小顆粒的沉速。水平流速和沉速都與沉淀時間t有關(guān)：式中

Q——沉淀池設(shè)計流量；

B——沉淀池寬度；

V——沉淀池容積。由此可以導出：：式中A——沉淀池表面積，A=BL；q——表面負荷或溢流率。表面負荷表示在單位時間內(nèi)通過沉淀池單位表面積的流量。單位為m3/(m2.s)或m3/(m2.h)，其數(shù)值等于截留沉速，但含義卻不同。理想沉淀池總的沉淀效率，在設(shè)定了截留沉速u0以后，由兩部分組成。一部分是u>u0的顆粒去除率，這類顆粒將全部沉掉。若所有沉速小于截留沉速u0的顆粒重量占原水中全部顆粒重量的百分率為P0，則本部分去除率為(1-P0)。另一部分是u<u0的顆粒去除率，這類顆粒部分沉到池底被去除。

由公式得出以下３點結(jié)論：2)影響沉淀池沉淀效果的因素分析實際中的沉淀池由于受實際水流狀況和凝聚作用等的影響，偏離了理想沉淀池的假設(shè)條件。影響因素包括以下兩大方面：

(1)沉淀池實際水流狀況對沉淀效果的影響

(2)凝聚作用的影響

(1)沉淀池實際水流狀況對沉淀效果的影響在理想沉淀池中，假定流速均勻分布，水流穩(wěn)定。但在實際沉淀池中，停留時間總是偏離理想沉淀池，實際沉淀池中水流在池子過水斷面上流速分布是不均勻的，整個池子的有效容積沒有得到充分利用，一部分水流通過沉淀區(qū)的時間小于理論停留時間，而另一部分水流則大于理論停留時間，這種現(xiàn)象稱為短流。這主要是由于水流的流速和流程不同所導致。短流產(chǎn)生的原因短流產(chǎn)生的原因包括進水的慣性、出水堰產(chǎn)生的水流抽吸、較冷或較重的進水產(chǎn)生異重流、沉淀池內(nèi)存在導流壁和刮泥設(shè)備影響、風浪影響等。由于產(chǎn)生短流現(xiàn)象，導致池內(nèi)順著某些流程的水流流速大于平均值，而在另一些區(qū)域則小于平均值，甚至形成死角。

在沉淀池中，要求降低雷諾數(shù)以利于顆粒沉降。明渠流中的Re>500時，水流呈紊流狀態(tài)，平流式沉淀池中水流的Re一般在4000～15000。此時水流除水平流速外，還有上下左右的脈動分速，并伴有小的渦流體，雖然不利于顆粒的沉淀，但可使密度不同的水流較好混合，減弱分層流動。

異重流，是進入較靜而具有密度差異的水體的一股水流。例如水中懸浮固體很高時，密度較大，進入池子經(jīng)過沉淀后，密度有顯著的下降，這樣，進水與池水間出現(xiàn)密度上的差異，會出現(xiàn)進入池子的水流將沉潛在池水的下層，上層的水基本上不流動的狀況。異重流如果重于池內(nèi)水體，將下沉并以較高的流速沿著底部繞道前進；異重流輕于池內(nèi)水體，則將沿水面徑流至出水口。密度的差異主要由于水溫、所含鹽分或懸浮固體量的不同所導致。如果池內(nèi)的水平流速相當高，異重流則會和池中水流匯合，基本上不會影響流態(tài)，此時的沉淀池具有穩(wěn)定的流態(tài)。如果異重流在整個池內(nèi)保持，則會存在不穩(wěn)定的流態(tài)。在平流式沉淀池中，提高Fr數(shù)和降低Re數(shù)的有效措施，是減小水力半徑。在沉淀池中進行縱向分格，采用斜板、斜管沉淀池，均可以達到這一目的。在沉淀池中增大水平流速后可以提高Re數(shù)而不利于沉降，卻提高了Fr數(shù)從而增加了水的穩(wěn)定性，提高了沉淀效果。一般將水平流速控制在10～25mm/s。(2)凝聚作用的影響

懸浮物的絮凝過程在沉淀池中仍繼續(xù)進行。由于沉淀池內(nèi)水流流速成分布不均勻，水流中存在的速度梯度會引起顆粒相互碰撞而促進絮凝。水中絮凝顆粒大小不均勻，故沉速也不同。在沉淀過程中沉速大的顆粒會追上沉速小的顆粒而引起絮凝。(2)凝聚作用的影響水在池內(nèi)的停留時間越長，由速度梯度引起的絮凝效果越明顯；池深越大，因顆粒沉速不同引起的絮凝進行得就越徹底。所以，實際沉淀池的沉淀時間和水深都會影響到沉淀效果，從而偏離了理想沉淀池的假定條件。小結(jié)1)理想沉淀池的沉淀過程分析2)影響沉淀池沉淀效果的因素分析沉淀池主要內(nèi)容1)沉淀池的分類2)沉淀池的選用3)平流式沉淀池4)斜板(管)沉淀池

沉淀池的分類作為依靠重力作用進行固液分離的裝置，可以分為兩類：一類是沉淀有機固體為主的裝置，通稱為沉淀池；一類以沉淀無機固體為主的裝置，通稱為沉砂池。沉淀池的分類

(1)按沉淀池的水流方向不同，可分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流式沉淀池。

(a)(b)(c)圖

按水流方向不同劃分的沉淀池(a)-平流式沉淀池；(b)-豎流式沉淀池；(c)-輻流式沉淀池①平流式沉淀池。被處理水從池的一端流入，按水平方向在池內(nèi)向前流動，從另一端溢出。池表面呈長方形，在進口處底部設(shè)有污泥斗。②豎流式沉淀池。表面多為圓形，也有方形、多角形。水從池中央下部進入，由下向上流動，沉淀后上清液由池面和池邊溢出。③輻流式沉淀池。池表面呈圓形或方形，水從池中心進入，沉淀后從池子的四周溢出，池內(nèi)水流呈水平方向流動，但流速是變化的。（2）按截流顆粒沉降距離不同，可分為一般沉淀池、淺層沉淀池。斜板或斜管沉淀池的沉降距離僅為30～200mm左右，是典型的淺層沉淀池。斜板沉淀池中的水流方向可以布置成同向流（水流與污泥方向相同）、上向流（水流與污泥方向相反）、側(cè)向流（水流與污泥方向垂直）。(a)-同向流(b)-上向流(c)-側(cè)向流斜板斜管沉淀池沉淀池的選用沉淀池的選用（4個方面）選用沉淀池時一般應考慮以下幾個方面的因素:

(1)地形、地質(zhì)條件。不同類型沉淀池選用時會受到地形、地質(zhì)條件限制，有的平面面積較大而池深較小，有的池深較大而平面面積較小。例如平流式沉淀池一般布置在場地平坦、地質(zhì)條件較好的地方。沉淀池一般占生產(chǎn)構(gòu)筑物總面積的25～40%。當占地面積受限時，平流式沉淀池的選用就會受到限制。沉淀池的選用（4個方面）

(2)氣候條件。寒冷地區(qū)冬季時，沉淀池的水面會形成冰蓋，影響處理和排泥機械運行，將面積較大的沉淀池建于室內(nèi)進行保溫會提高造價，因此選用平面面積較小的沉淀池為宜。沉淀池的選用（4個方面）

(3)水質(zhì)、水量。原水水質(zhì)中的濁度、含砂量、砂粒組成、水質(zhì)變化直接影響沉淀效果。例如斜管沉淀池積泥區(qū)相對較小，原水濁度高時會增加排泥困難。根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟分析，不同的沉淀池常有其不同的適用范圍。例如平流式沉淀池的長度僅取決于停留時間和水平流速，而與處理規(guī)模無關(guān)，水量增大時僅增加池寬即可。單位水量的造價指標隨處理規(guī)模的增加而減小，所以平流式沉淀池適于水量規(guī)模較大的場合。沉淀池的選用（4個方面）(4)運行費用。不同的原水水質(zhì)對不同類型沉淀池的混凝劑消耗也不同；排泥方式的不同會影響到排泥水濃度和廠內(nèi)自用水的耗水率；斜板、斜管沉淀池板材需要定期更新等，會增加經(jīng)常運行費用。平流式沉淀池平流式沉淀池(1)基本構(gòu)造平流式沉淀池構(gòu)造簡單，為一長方形水池，由流人裝置、流出裝置、沉淀區(qū)、緩沖層、污泥區(qū)及排泥裝置等組成。①流入裝置其作用是使水流均勻地分布在整個進水斷面上，并盡量減少擾動。原水處理時一般與絮凝池合建，設(shè)置穿孔墻，水流通過穿孔墻，直接從絮凝池流入沉淀池，均布于整個斷面上，保護形成的礬花。①流入裝置

也可以采用其他一些整流措施，一般孔口流速不宜大于0.15～0.2m/s,孔洞斷面沿水流方向漸次擴大，以減小進口射流，防止絮凝體破碎。沉淀池的水流一般采用直流式，避免產(chǎn)生水流的轉(zhuǎn)折。平流沉淀池入口的整流措施(a)-穿孔板式；(b)-底孔入流與擋板組合式；(c)-淹沒孔入流與擋板組合式；(d)-淹沒孔與穿孔墻組合式；1-進水槽；2-溢流堰；3-有孔整流墻壁；4-底孔；5-擋流板；6-潛孔②流出裝置

流出裝置一般由流出槽與擋板組成。流出槽設(shè)自由溢流堰、鋸齒形堰或孔口出流等，溢流堰要求嚴格水平，既可保證水流均勻，又可控制沉淀池水位。平流式沉淀池的出水堰形式

出流裝置常采用自由堰形式，堰前設(shè)擋板，擋板入水深0.3～0.4m,距溢流堰0.25～0.5m。也可采用潛孔出流以阻止浮渣，或設(shè)浮渣收集排除裝置?？卓诔隽髁魉贋?.6～0.7m/s，孔徑20～30mm,孔口在水面下12～15cm。平流式沉淀池的出水堰形式②流出裝置為了減少負荷，改善出水水質(zhì)，可以增加出水堰長。目前采用較多的方法是指形槽出水，即在池寬方向均勻設(shè)置若干條出水槽，以增加出水堰長度和減小單位堰寬的出水負荷。

增加出水堰長度的措施③沉淀區(qū)平流式沉淀池的沉淀區(qū)在進水擋板和出水擋板之間，長度一般為30～50m。深度從水面到緩沖層上緣，一般不大于3m。沉淀區(qū)寬度一般為3～5m。④緩沖層為避免已沉污泥被水流攪起以及緩沖沖擊負荷，在沉淀區(qū)下面設(shè)有0.5m左右的緩沖層。平流式沉淀池的緩沖層高度與排泥形式有關(guān)。重力排泥時緩沖層的高度為0.5m，機械排泥時緩沖層的上緣高出刮泥板0.3m。⑤污泥區(qū)污泥區(qū)的作用是貯存、濃縮和排除污泥。排泥方法一般有靜水壓水排和機械排泥。沉淀池內(nèi)的可沉固體多沉于池的前部，故污泥斗一般設(shè)在池的前部。池底的坡度必須保證污泥順底坡流入污泥斗中，坡度的大小與排泥形式有關(guān)。污泥斗的上底可為正方形，邊長同池寬；也可以設(shè)計成長條形，其一邊條同池寬。下底為400mm×400mm的正方形，泥斗傾面與底面夾角不小于60°。污泥斗中的污泥可采用靜力排泥方法。靜力排泥是依靠池內(nèi)靜水壓力，將污泥通過污泥管排出池外。排泥裝置由排泥管和泥斗組成，排泥管管徑為200mm,池底坡度為0.01～0.02。為減少池深，可采用多斗排泥,每個斗都有獨立的排泥管，也可采用穿孔管排泥。

多斗式平流沉淀池1-進水槽；2-出水槽；3-排泥管；4-污泥斗

目前平流沉淀池一般采用機械排泥。機械排泥是利用機械裝置，通過排泥泵或虹吸將池底積泥排至池外。機械排泥裝置有鏈帶式刮泥機、行車式刮泥機、泵吸式排泥和虹吸式排泥裝置等。泵吸式排泥設(shè)有行車式刮泥機的平流式沉淀池工作時，橋式行車刮泥機沿池壁的軌道移動，刮泥機將污泥推入貯泥斗中，不用時，將刮泥設(shè)備提出水外，以免腐蝕。行車式刮泥設(shè)有鏈帶式刮泥機的平流式沉淀池工作時，鏈帶緩緩地沿與水流方向相反的方向滑動。刮泥板嵌于鏈帶上，滑動時將污泥推入貯泥斗中。當刮泥板滑動到水面時，又將浮渣推到出口，從那兒集中清除。鏈帶式刮泥機的各種機件都在水下，容易腐蝕，養(yǎng)護較為困難。當不設(shè)存泥區(qū)時，可采用吸泥機，使集泥與排泥同時完成。常用的吸泥機有多口式和單口掃描式，且又分為虹吸和泵吸兩種。多口虹吸式吸泥裝置工作過程：刮板1、吸口2、吸泥管3、排泥管4成排地安裝在衍架5上，整個行架利用電機和傳動機構(gòu)通過滾輪架設(shè)在沉淀池壁的軌道上行走，在行進過程中，利用沉淀池水位所能形成的虹吸水頭，將池底積泥吸出并排入排泥溝10。1-刮泥板；2-吸口；3-吸泥管；4-排泥管；5-桁架；6-電機和傳動機構(gòu)；7-軌道；8-梯子；9-沉淀池壁；10-排泥溝；11-滾輪(2)設(shè)計計算平流式沉淀池的設(shè)計內(nèi)容包括流入裝置、流出裝置、沉淀區(qū)、污泥區(qū)、排泥和排浮渣設(shè)備選擇等。具體要求見現(xiàn)行《室外給水設(shè)計規(guī)范》。(1)基本構(gòu)造根據(jù)哈真淺池理論，沉淀效果與沉淀面積和沉降高度有關(guān)，與沉降時間關(guān)系不大。為了增加沉淀面積，提高去除率，用降低沉降高度的辦法來提高沉淀效果。在沉淀池中設(shè)置斜板或斜管，成為斜板(管)沉淀池。斜板斜管沉淀池在池內(nèi)安裝一組并排疊成，且有一定坡度的平板或管道，被處理水從管道或平板的一端流向另一端，相當于很多個淺而且小的沉淀池組合在一起。由于平板的間距和管道的管徑較小，故水流在此處為層流狀態(tài)，當水在各自的平板或管道間流動時，各層隔開互不干擾，為水中固體顆粒的沉降提供了十分有利的條件，大大提高了水處理效果和能力。

從改善沉淀池水力條件的角度來分析，由于斜板(管)沉淀池水力半徑大大減小，從而使Re數(shù)降低，而Fr數(shù)大大提高。斜板沉淀池中的水流基本上屬層流狀態(tài)，而斜管沉淀池的Re數(shù)多在200以下，甚至低于100；斜板沉淀池的Fr數(shù)一般為10-3～10-4，斜管的Fr數(shù)更大。故斜板(管)沉淀池能夠滿足水流的紊動性和穩(wěn)定性的要求。在異向流、同向流和側(cè)向流三種形式中，以異向流應用的最廣。異向流斜板(管)沉淀池，因水流向上流動，污泥下滑，方向各異而得名。斜板沉淀池分為入流區(qū)、出流區(qū)、沉淀區(qū)和污泥區(qū)等四個區(qū)。其中的沉淀區(qū)的構(gòu)造對整個沉淀池的構(gòu)造起著控制作用。斜板的排列方式和水流方向(a)-豎向排列；(b)-順向排列；(c)-反向排列沉淀區(qū)由一系列平等的斜板或斜管組成，斜板的排列分豎向和橫向兩種情況。豎向排列是將斜板重迭起來布置，每塊斜板的同一端在同一垂直面上，沉淀區(qū)采用豎向排列大大提高了地面利用率。但從板上滑下的污泥會在同一垂直面上降落，降低了沉淀效率，所以豎向排列僅適用于小流量的沉淀池。豎向排列橫向排列是將豎向排列的斜板端部錯開，雖然這樣使沉淀區(qū)的地面利用率降低，但入流區(qū)和出流區(qū)都不需要另占地面面積。一般舊池改造時都采用橫向排列。橫向排列可以分為順向橫排和反向橫排。橫向排列順向橫排在污水處理工藝中，使用反向橫排的效果要比順向好。斜板沉淀池的進水流向是水平的，水流在沉淀的流向是順著斜板傾斜向上的。污水從入流區(qū)到沉淀區(qū)要改變方向。反向橫排

由于水流轉(zhuǎn)彎時外側(cè)流速大于內(nèi)側(cè)流速，如果斜板為順向排列，沿斜板滑下的污泥正好與較高的上升流速的水流相遇，從而增加了污泥下滑的阻力。順向橫排

如果斜板為反向橫排，污泥下滑時與流速成較小的水流相遇，污泥下滑的阻力較小，有利于排泥。當斜板換成斜管后，就成為斜管沉淀池。反向橫排斜板(管)傾角一般為60o，長度1～1.2m，板間垂直間距80～120mm，斜管內(nèi)切圓直徑為25～35mm。板(管)材要求輕質(zhì)、堅固、無毒、價廉。目前較多采用聚丙烯塑料或聚氯乙烯塑料。塑料薄板厚0.4～0.5㎜,塊體平面尺寸通常不大于1m×1m，熱軋成半六角形，然后粘合。橫向排列的斜板沉淀池入流區(qū)位于沉淀區(qū)的下面，高度約1.0～1.5m。出流區(qū)位于沉淀區(qū)的上面，高度一般采用0.7～1.0m。緩沖區(qū)位于斜板上面，深度≥0.05m。出水槽一般采用淹沒孔出流，或采用三角形鋸齒堰。塑料片正六角形斜管粘合示意(2)設(shè)計計算斜板沉淀池的設(shè)計仍可采用表面負荷來計算。根據(jù)水中的懸浮物沉降性能資料，由確定的沉淀效率找到相應的最小沉速和沉淀時間，從而計算出沉淀區(qū)的面積。沉淀區(qū)的面積不是平面面積，而是所有的澄清單元的投影面積之和，要比沉淀池實際平面面積大得多。小結(jié)1)沉淀池的分類2)沉淀池的選用3)平流式沉淀池4)斜板(管)沉淀池澄清池主要內(nèi)容澄清池的工作原理常見澄清池的類型及特點澄清池的工作原理澄清池集混凝和沉淀兩個水處理過程于一體，在一個處理構(gòu)筑物內(nèi)完成。如前所述，原水通過加藥混凝，水中脫穩(wěn)雜質(zhì)通過碰撞結(jié)成大的絮凝體；而后在沉淀池內(nèi)下沉去除。澄清池利用池中活性泥渣層與混凝劑以及原水中的雜質(zhì)顆粒相互接觸、吸附，把脫穩(wěn)雜質(zhì)阻留下來，使水達到澄清目的。加藥混凝凝聚沉淀01020304澄清澄清池的工作原理活性泥渣層接觸介質(zhì)的過程，就是絮凝過程，常稱為接觸絮凝。在絮凝的同時，雜質(zhì)從水中分離出來，清水在澄清池的上部被收集。最早應用的氣浮澄清池蘇州胥江水廠氣浮澄清池。5000m3/h1974年建成最大的脈沖澄清池上海南市水廠規(guī)模3000m3/h。采用鐘罩（虹吸）式脈沖發(fā)生器澄清池的工作原理

泥渣層的形成，主要是在澄清池開始運轉(zhuǎn)時，原水中加入較多的混凝劑，并適當降低負荷，經(jīng)過一定時間運轉(zhuǎn)后，逐步形成泥渣層。當原水濁度較低時，為加速形成泥渣層，可人工投加粘土。

國內(nèi)自行設(shè)計的第一只機械加速澄清池

北京水源六廠澄清池處理水量為17×104m3/d。1965年投產(chǎn)澄清池的工作原理

為了保持穩(wěn)定的泥渣層，必須控制池內(nèi)活性泥渣量，不斷排除多余的泥渣，使泥渣層處于新陳代謝狀態(tài)，保持接觸絮凝的活性。最早應用的脈沖澄清池南京中華門水廠澄清池1.5×104m3/d（采用羅茨鼓風機抽吸真空脈沖發(fā)生裝置）1967年建成澄清池的工作原理

根據(jù)池中泥渣運動的情況，澄清池可分為泥渣懸浮型和泥渣循環(huán)型兩大類。前者有脈沖澄清池和懸浮澄清池，后者有機械攪拌澄清池和水力循環(huán)澄清池。泥渣懸浮型泥渣循環(huán)型澄清池如果促使泥渣在池內(nèi)進行循環(huán)流動，可以充分發(fā)揮泥渣接觸絮凝作用。泥渣循環(huán)可以借機械抽升或水力抽升的作用造成。泥渣懸浮型澄清池，又稱為泥渣過濾型澄清池。加藥后的原水由下而上通過懸浮狀態(tài)的泥渣層，水中脫穩(wěn)雜質(zhì)與高濃度的泥渣顆粒碰撞發(fā)生凝聚，同時被泥渣層攔截。這種狀態(tài)類似于過濾作用。通過懸浮層的渾水即達到澄清目的。加藥后的原水經(jīng)過氣水分離器6從穿孔配水管1流入到澄清室，水流自下而上通過泥渣懸浮層2水中雜質(zhì)則被泥渣層截留，清水從穿孔集水槽3流出。懸浮層中不斷增加的泥渣在自行擴散和強制出水管4的作用下，由排泥窗口5進入泥渣濃縮室，經(jīng)濃縮后定期排除強制出水管收集泥渣濃縮室內(nèi)的上清液，并在排泥窗口兩側(cè)造成水位差，從而使澄清室內(nèi)的泥渣流入濃縮室氣水分離器使水中空氣在其中分離出來，以免進入澄清室后擾動懸浮層。懸浮澄清池一般用于小型水廠1-穿孔配水管；2-泥渣懸浮層；3-穿孔集水槽；4-強制出水管；5-排泥窗口；6-氣水分離器懸浮澄清池加藥后的原水經(jīng)過氣水分離器6從穿孔配水管1流入到澄清室，水流自下而上通過泥渣懸浮層2水中雜質(zhì)則被泥渣層截留，清水從穿孔集水槽3流出。懸浮層中不斷增加的泥渣在自行擴散和強制出水管4的作用下，由排泥窗口5進入泥渣濃縮室，經(jīng)濃縮后定期排除強制出水管收集泥渣濃縮室內(nèi)的上清液，并在排泥窗口兩側(cè)造成水位差，從而使澄清室內(nèi)的泥渣流人濃縮室氣水分離器使水中空氣在其中分離出來，以免進入澄清室后擾動懸浮層。懸浮澄清池一般用于小型水廠懸浮澄清池原水通過進水管4進入進水室1，由于真空泵2造成的真空而使進水室內(nèi)水位上升，此為充水過程當水面達到進水室的最高水位時，進氣閥3自動開啟，使進水室與大氣相通。這時進水室內(nèi)水位迅速下降向澄清池放水，此為放水過程。當水位下降到最低水位時，進氣閥3又自動關(guān)閉，真空泵則自動啟動再次使進水室造成真空，進水室內(nèi)水位又上升，如此反復進行脈沖工作，從而使懸浮層產(chǎn)生周期性的膨脹和收縮脈沖澄清池1-進水室；2-真空泵；3-進氣閥；4-進水管；5-水位電極；6-集水槽；7-穩(wěn)流板；8-配水管

機械攪拌澄清池由第一絮凝室、第二絮凝室、導流室及分離室組成。整個池體上部是圓筒形，下部是截頭圓錐形。加過藥劑的原水由進水管1通過環(huán)形三角配水槽2的縫隙均勻流入第一絮凝室Ⅰ，由提升葉輪6提升至第二絮凝室Ⅱ。在第一、二絮凝室內(nèi)與高濃度的回流泥渣相接觸，達到較好的絮凝效果，結(jié)成大而重的絮凝體，經(jīng)導流室Ⅲ流入分離室Ⅳ沉淀分離。清水向上經(jīng)集水槽7流至出水管8，向下沉降的泥渣沿錐底的回流縫再進入第一絮凝室，重新參加絮凝，一部分泥渣則排入泥渣濃縮室9進行濃縮至適當濃度后經(jīng)排泥管排除機械循環(huán)澄清池1-進水管；2-三角配水槽；3-透氣管；4-投藥管；5-攪拌槳；6-提升葉輪；7-集水槽；8-出水管；9-泥渣濃縮室；10-排泥閥；11-放空管；12-排泥罩；13-攪拌軸；Ⅰ-第一絮凝室；Ⅱ-第二絮凝室；Ⅲ-導流室；Ⅳ-分離室

根據(jù)實際情況和運轉(zhuǎn)經(jīng)驗確定混凝劑加注點，可加在水泵吸水管內(nèi)，亦可由投藥管4加入澄清池進水管三角配水槽等處，并可數(shù)處同時加注。透氣管3的作用是排除三角配水槽中原水可能含有的氣