中文名称

澄清预处理

英文名称

clarifying pretreatment

定　　义

通过向水中投加混凝剂所进行的一系列混合、混凝、沉淀的预处理过程。

应用学科

电力（一级学科），热工自动化、电厂化学与金属（二级学科）

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。

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