脉冲澄清池的原理及设计参数

脉冲没清池利用水流上升的能量来完成絮体的悬浮和搅拌作用。

一、脉冲澄清池的结构原理

主要结构及工作原理
图3-27为脉冲澄清池的工作原理图。

脉冲澄清池的悬浮层区直接布置在皿清区的下面，通过配水竖井完成进口配水的任务。在配水井内不断交替形成真空和破坏真空，当竖井内呈真空时，原水进入竖井，井内水会不断上升，当井内水位高出澄清池水位一定高度时，继电器会自动打开排气闷，破坏真空，使竖井中水往下流，通过多孔配水管进入池内把原来下沉的絮状体冲起来，达到原来悬浮层的高度，清水则经清水干管流出。多余的絮状体则溢流入污泥浓编室中。当竖井水位逐渐下降达到一定的低水位时，排气阀会自动关上，真空泵自动启动，使竖井内又形成真空，这时原水又重新在井内上升，因池内不进水，悬浮层中絮状体会逐渐下沉压缩，当井内水位上升到一定位置时又重复前面的过程。因此悬浮层一直周期性地处于膨胀和压缩状态，故称为脉冲澄清他。如此不断地膨胀和收缩，可以使池中颗粒更好地接触和碰撞。

脉冲澄清池可以建成圆形，也可以建成长方形，图3-28为大型脉冲澄清池的透视图。
脉冲澄清池工作过程是：原水通过原水进口进入竖井的真空室，真空室依靠真空泵。
通过真空泵吸入管吸成真空，浮标触点器、安全虹吸管、排气阀等控制竖井的真空度。当竖井放水时，原水通过原水均布槽进入多孔配水管，通过多孔配水管的孔眼冲起已沉降到池底部的活性污泥和药剂，遇到设于其上部的人字稳流板而形成祸流，于是药剂和水均匀混合。脉冲澄清池顶部的清水通过清水多孔集水管流入清水集水支槽，汇集到清水干管后从排水管引出。污泥沉降时多余的泥渣降入污泥浓缩室，经排泥管汇入排泥总管排走，排泥系统由关闭阀、自动排泥阀、排泥总阀控制。
人字稳流板和多孔配水管是为了保证断面上水流的均匀性而设置的，如图3-29所示。水和药剂的混合主要依靠配水系统中多孔配水管和人字稳流板完成的。经验证明，此种装置可以起良好的混合作用。
脉冲澄清池悬浮层区的工作稳定性主要依靠澄清池的结构和运行上的脉冲作用完成。
脉冲澄清池在放水时泥渣层中水的上升流速是变动的，最初快后来渐慢，且放水时泥渣层中水的上升流速要比泥渣颗粒的沉速高得多，使得泥渣层中全部泥渣处于均匀的悬浮状态。竖井充水时，进入澄清池的水流上升速度比泥渣颗粒的沉速要小的多，泥渣层中水的上升流速很小，此时泥渣层处于收缩状态，在充水时间的设计上应保证泥渣层有充分的收缩时间收缩到沉降状态。由于脉冲澄清池在结构和运行上的这种特点，使脉冲澄清池悬浮层区的工作稳定性较好，且单个脉冲澄清池的面积也可以建造得很大。
脉冲澄清池需要一套复杂的机电设备来产生脉冲，我国采用的许多脉冲发生器的形式有:钟罩式、脉冲阀切门式、浮筒切门式及皮膜式等。其中钟罩式构造最简单，如图3-30所示，工作过程如下。原水自进水管流入进水室，使室内水位逐步上升并压缩钟罩内的空气，当钟罩内水位超过中心管后溢流入落水井内，由于溢流作用将压缩在钟罩顶部的空气带走从排气管排除使钟罩内形成真空产生虹吸作用，进水室内的水迅速通过钟罩、中心管进入下面的落水井内，再流进支管配水系统。当进水室水位下降到虹吸破管的管口时(脉冲发生器的低水位)，由于空气进入了钟罩使虹吸破坏，水流停止，进水室内水位又不断上升，如此循环产生脉冲。
进水室水位开始上涨到开始虹吸所需的时间称充水时间，由虹吸作用开始到虹吸破坏所需的时间称放水时间，总时间称为脉冲周期。一般充水时间23-24s，放水时间7-4s，周期为30s。
脉冲澄清池特点
脉冲澄清池有以下优点:
(1)设备费用低廉，维护方便。
(2)真空室、集泥室和外池都可以用钢筋混凝土制成；配水管、集水槽可用石棉水泥管，档板可用石棉水泥板或获乙烯板制成。因设备不需用钢材制成，故没有金属腐蚀问题。
(3)用电量比搅拌式吸清池少。
(4)形状可因地制宜地设计，可以是圈形的、方形的或长方形的。
(5)池身较低，一般为4.5-5m。

二、脉冲澄清池主要设计参数

清水区高度1.2-1.6m
悬浮泥涟层高度1.5-2.0m
池身总高4.5-5.0m
高水位和低水位差0.7-1.0m
分离区平均上升水速1.0-1.2mm/s
集泥室占澄清池的面积15%-20%
充水期25-30s
放水期5-10s
配水管间的中心距离0.3-0.8m
配水管离池底的距离0.3m
配水管孔口水速2-4m/s
配水管下孔眼和垂线夹角30°-45°
人字形挡板顶角60°-90°
人字板缝隙间的水速0.2m/s
脉冲澄清池的用电量比机械搅拌澄清池少，便于因地制宜就地布置，但澄清池对于水质和水量的变化比较敏感。

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