澄清滤池

为了处理高浊度水，澄清滤池设有强制排渣系统和较大的浓缩室。运行中，过剩的泥渣经由排渣筒进入浓缩室，进行泥渣的分离脱水，分离后的水经过滤层过滤，由强制出水管引出。澄清滤池的总上升流速在1.2mm/s以上；总停留时间为1.0-1.5h；滤池冲洗管按大阻力系统考虑，当冲洗强度为10L/s·㎡时，冲洗耗水量在1.6%以下 。

(1)处理范围广，适应性强；

(2)基建费用低，占地面积小；

(3)药剂用量省，运转费用低等优点。

澄清滤池也存在有冲洗水量大，管理要求高，澄清池内部不便于检修等缺点。

澄清滤池是澄清池和滤池的有机结合。即在澄清池的清水区架设一滤层(称薄滤层)，把混合、反应、沉淀、过滤等工序集中在一个构筑物内。

澄清池可分为泥渣悬浮型和泥渣循环型澄清池两大类 。澄清部分是一个锥底式澄清池，由锥形悬浮区、泥渣浓缩室和相应的清水这组成，过滤部分由厚40cm的滤料层和扩散板组成。扩散板由8-25mm直径的卵石胶结形成，厚8cm,滤料选用粒径06.-2.0mm的无烟煤。

澄清池是一种将絮凝反应过程与澄清分离过程综合于一体的构筑物 。

水和废水的混凝处理工艺包括水和药剂的混合、反应及絮凝体与水的分离三个阶段。澄清池就是完成上述三个过程于一体的专门设备。

澄清池中起到截留分离杂质颗粒作用的介质是呈悬浮状的泥渣。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。当原水通过泥渣悬浮层时，利用接触絮凝原理，原水中的悬浮物便被泥渣悬浮层阻留下来，使水获得澄清。清水在澄清池上部被收集。2100433B

1、MSPI（Mixing-settler based on phase inversion）混合澄清槽

为了减小混合澄清槽占地面积，研究者将占地面积较大的澄清槽放置在混合槽底部的做法并不少见，反相槽是其中较有特色的一种，其工艺流程如图1所示 ：

该设备的工作原理是将油水两相通入到顶部的混合室中进行接触传质，充分混合后通过一个多孔板形成大量的混合相液滴并进入澄清段，由于混合相液滴的密度比澄清室顶部的油相密度大，因此会缓慢向下沉降，沉降过程中混合相液滴内的细小油滴逐渐从液滴内部扩散到油相主体，经过充分澄清后液滴中只 剩水相，并最后进入到底部的水相中。

由于采用管式澄清结构，MSPI 型混合澄清槽具 有占地面积小，压槽量低的优点，但是该设备需要将物料通过泵输送到高位混合槽中，消耗大量的电能，因此其工业应用可行性还需进一步研究。

2、无潜室混合澄清槽

搅拌槽的计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）模拟和实验研究表明 ，要达到较好的搅拌混合效果，通常需要设定搅拌桨安装高度与搅拌槽高度比值在0.2~0.5间取值。而常见的箱式混合澄清槽中，搅拌桨一般安装在混合室底部紧挨着潜室出口的位置，搅拌效果较差。箱式混合澄清槽这 种结构设计是为了利用搅拌桨的抽吸作用将前后级的油水两相分别吸入混合室中进行搅拌混合，从而提高设备的处理能力。

图2为一种无潜室的混合澄清槽结构图：

无潜室混合澄清槽中通常采用大直径桨叶，叶片旋转形成涡流，促使油水两相直接进入混合室，经搅拌混合后流体从混合相出口进入澄清室中分相，混合相出口设置在远离两液相入口的位置，两相分相完成后分别进入下一级设备。无潜室混合澄清槽无需考虑潜室对桨叶安装高 度和转速的约束，可根据需要选择搅拌桨安装位置并设定相应的搅拌转速，使物料充分混合而又不会过度 搅拌产生乳化现象。但这种无潜室混合澄清槽物料可能未经充分混合便已流出混合室，发生流体的短路现象，同时此设备中物料的级间流动能力较弱，相同体积的设备对物料的处理能力比有潜室槽小。

混合澄清槽具有以下特点 ：

（1）级效率高。在每一级设备内，通过调节搅拌和澄清参数，待萃物的萃取效率可达 90% 以上。

（2）适应性强。当物料中目标溶质浓度或相比变化较大时仍可实现设备的稳定操作和高效萃取。

（3）放大简单。 混合澄清槽的体积可从小逐步放大至立方米级， 不同尺寸设备遵循相似放大的原理

（4）可操作性强。当设备内流体发生液泛或乳化等生产事故时，可通过停车静置的方法解决，恢复正常后重新开车即可迅速恢复运行。

（5）占地面积大。混合澄清槽通常采用多级串联的方式运行，当物料所需萃取级数较大时，整个萃取工艺的占地面积较大。

（6）物料存留量大。在多级串联的运行方式下，需要在开车运行前向槽内加入充足的料液，对于级数较大的萃取工艺过程，设备内存留的料液量巨大，萃取分离企业的一次性投资成本较高。

混合澄清槽虽然出现时间较早，但当前其仍然 在石油、化工、冶金、核工业等领域具有广泛的应用，是当前使用最普遍的萃取设备。因此，国内外研究者不断致力于开发更高效、节能、简单的混合澄清槽形 式，以提高混合澄清槽的综合性能。

脉冲澄清池是一种泥渣悬浮型澄清池，它利用悬浮层中的泥渣对原水中悬浮颗粒的接触絮凝作用来去除原水中悬浮杂质，具有占地面积小、处理效果好、生产效率高、布水较均匀以及节省药剂等特点。由于脉冲澄清池采用了池底配水管进水的方式，它还可以使悬浮层的浓度分布趋于均匀，并防止颗粒在池底沉积 。2100433B