澄清池的工作原理及分类【水处理知识大讲堂0

作者:大发黄金版网页app | 2020-06-04 21:03

  传统的给水处理工艺包括混凝、沉淀、过滤和消毒这四部分,一般我们在对比沉淀池与澄清池的时候,指的都是给水工艺的四部分,因为澄清池在给水工艺中更常见。其实广义上来讲澄清池也算沉淀池中的一种,但它又不同于沉淀池。因为沉淀池一般只包括颗粒物(团)在水中由于重力大于浮力而下沉,进而脱离来水的过程。而澄清实际上就相当于“混凝”“沉淀”两个部分(其中还有过滤的成分在)。因为在澄清池中一般需要加入药剂,生成矾花(这是混凝的过程),然后通过机械或水力搅拌使矾花悬浮,起到一定过滤作用,之后会再将固液通过沉淀的原理分离,出水的就相对澄清了。

  澄清池是利用池中积聚的泥渣与原水中新生成的沉淀物颗粒相互接触、吸附,以达到泥渣较快分离的澄清装置。

  澄清池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,另一方面排除老化了的泥渣。

  按泥渣情况,澄清池可分为泥渣循环(回流)式澄清池和泥渣悬浮式澄清池。3.1

  在澄清池中有若干泥渣作循环运行,即泥渣中有部分回流到进水区,与进水混合后共同流动,待流至泥渣分离区进行澄清分离后,这些泥渣又返回原处。

  机械搅拌澄清池属泥渣循环式澄清池,也称机械加速澄清池。其特点是利用机械搅拌的提升作用,来完成泥渣循环回流和接触反应。

  原水由进水管进入界面为三角形的环形进水槽,通过槽下的出水孔或缝隙,均匀地流入第一反应室。

  在第一反应室中,由于搅拌器叶片的搅动,原水与混凝剂混合,并使加药的原水与大量的回流泥渣均匀混合,进行了接触反应,然后竟叶轮提升至第二反应室继续反应,以结成较大的絮凝颗粒。

  水流经设在第二反应室上部四周的倒流室消除水流的紊动后,进入分离室。分离室中由于其界面较大,故水流速度很慢,可使泥渣和水分离。分离出的水流入集水槽。

  由分离室分离出来的泥渣大部分回流至第一反应室,部分泥渣进入泥渣浓缩室。进入第一反应室的泥渣又重新随进水流动,进入泥渣浓缩室的泥渣则定期排走。澄清池底部设有排泥管,供排空之用;环形进水槽上部设有排气管,以排除随水带入的空气。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,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。该池优点是:无需机械搅拌设备,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。

  泥渣悬浮式澄清池是指澄清池在运行时,有一层由于水的流动而悬浮着的活性泥渣层。水在通过泥渣层时相互接触,进行混凝反应,就完成了水的澄清工作。

  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。

  1.澄清水在池中的停留时间澄清池澄清水在池内的停留时间,其实就是手先保证澄清水有足够的反应时间。停留时间过短,水与药剂接触时间短,混凝反应不充分,效果不好;另外絮粒的生成、成长过程也需要一定的时间。所以要保证澄清效果,控制停留时间很关键。一般讲,水在澄清池中的停留时间为1.2~1.5h,其中第一反应室的时间约为20~30min,在第二反应室的停留时间为0.5~1h。

  2.澄清水流速澄清水流速要适宜。澄清水流速从三个方面影响澄清效果。一是澄清水流速过快,水流沿整个池截面流动不均,易于产生局部流速过快的情况。流速则易于将悬浮物带出清水区,也会影响澄清效果;流速快也易于产生短流。所以澄清水流速一定要控制。运行控制第二反应室处理水量约为出水量的3~5倍;清水区上升流速一般为0.8~1.1mm/s。在处理低温、低浊度水时,可控制在0.7~0.9mm/s。控制集水槽流速为0.4~0.6m/s,出水管流速为1.0m/s左右。

  3.泥渣情况澄清池在运行中应保持一定量的泥渣,能够促进澄清作用。主要有如下作用:

  A.接触介质作用泥渣中的矾花颗粒是一种吸附剂,能够吸附水中的悬浮物和反应生成的沉淀物,使其与水分离,这在实质上就是一种“接触混凝”过程。同时反应生成的沉淀物又起着结晶核心的作用,测试沉聚物逐渐长大,加速沉降分离。

  B.架桥过滤作用由于泥渣中含有较多矾花,该矾花在形成过程中构成许多网眼,这是的泥渣层就形成一层过滤网,能够阻留微小悬浮物和沉聚物的通过,从而产生架桥过滤作用。

  C.碰撞混凝作用泥渣层的矾花颗粒大,它们相互间的间距较小,使水流在通过泥渣层时受到阻留而改变方向,形成紊动。紊动有利于颗粒间的碰撞,混凝成较大的颗粒而加速沉降。同时由于水流的紊动,也将导致矾花颗粒间发生不规则的扰动。这在一定程度上有利于改变泥渣颗粒浓度的分布状态,使悬浮颗粒上升速度减小,也有利于颗粒的沉降。

  但泥渣层浓度过大,反应不利于澄清过程。一是泥渣层的增高,将导致澄清池截面水上升流速增加,并致使水紊流加剧,引起矾花上翻,不利于细小悬浮物的沉降;二是由于失去活性表面的矾花相对增加,使一部分刚刚失稳的胶体颗粒失去最佳的絮凝条件,不能及时被吸附。

  因此,为使泥渣层处于良好状态,运行控制第二反应室泥渣浓度为2500~5000mg/L,5min泥渣沉降比为10%~20%。

  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,该层悬浮物浓度约在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,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。

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