利用某些悬浮颗粒密度大于水的特征，依靠重力沉降将其从水中去除的过程。水中密度大于水的悬浮颗粒有的是原水中存在的，有的是水中胶体经混凝生成的矾花。室外给水设计规范GB50013-2006要求，异向流斜板沉淀池易于处理进水浊度小于1000度。
1.2 传统澄清池
澄清池净水原理是利用高浓度的活性泥渣层的接触絮凝作用，将水中杂质阻留，使水得到澄清。处理机械搅拌澄清池设计要点，处理高浊度水时，沉淀泥渣应及时排除，不应回流。
澄清池由于重复利用了有吸附能力的絮粒来澄清原水，可以充分发挥混凝剂的净水效能。机械搅拌澄清池，无机械刮泥时，进水浊度一般不超过500NTU,短时间内不超过1000NTU。机械搅拌澄清池单位面积处理量大，出水浊度可不大于10NTU。
2、新型澄清工艺
新型的澄清工艺是在传统的混凝沉淀工艺中增加污泥回流。
(1)高密度沉淀池也叫高密度澄清池。
在斜板沉淀池的础上增加了污泥回流，并调整了絮凝池的混合方式。适用于需要除硬、除磷、去除藻、去除铁、锰及浊度的地表水。
(2)Actiflo高速沉淀池。
通过投加微砂来加大絮凝接触面积,在与高分子絮凝剂协同作用下与水中污染物形成大颗粒易于沉淀的絮体，使沉淀速度加大，又结合斜板沉淀以减少沉淀池的面积及沉淀时间。
3、低浊度水的处理工艺概述
根据煤矿的水质特点，借鉴地浊度废水(浊度小于30NTU)的处理工艺进行探讨，既给水处理。
(1)传统处理工艺。
“混凝+沉淀+过滤+消毒”传统工艺适用于原水水质较好低温低浊度水源水净水厂，水源水质一般为二级或优于二级，根据研究者调研33座水厂，其中10个采用本工艺，2000年前建成的水厂采用传统工艺较多。
(2)斜管或斜板沉淀池+气浮工艺。
通过传质机理可知，废水中的柠檬酸透过液膜浓缩在乳状液中，铝离子留在废水中，达到柠檬酸和铝分离的目的。静止一段时间后，上层是萃取柠檬酸后的乳状液，下层是含有离子态铝的废水，下层废水用化学沉淀法将铝离子去除。
1、实验
1.1 试剂与仪器
实验试剂：复活催化剂产生的废水，NaOH(分析纯)，NaHCO3(分析纯)，Na2CO3(分析纯)，H2SO4(分析纯)，煤油(工业级)，表面活性剂(6501，工业级)，CAB-35(工业级)，Span80(分析纯)，正三辛胺(TOA，分析纯)。
柠檬酸标准储备液：准确称取2.5g柠檬酸溶于水中，定容至250mL，使用时稀释10倍。
0.10mol•L-1Fe(NO3)3溶液：称取10.10gFe(NO3)3，稀释定容于250mL容量瓶中。
0.10mol•L-1HNO3溶液：移取6.40mL浓HNO3稀释定容于100mL容量瓶中。
实验仪器：PEICPOptima8000-电感耦合等离子发射光谱仪，722型分光光度计，高速组织捣碎机，制乳玻璃容器，AL204型电子天平。
1.2 实验步骤
1.2.1 柠檬酸标准曲线的绘制
在25mL比色管中，依次加入4.00mL0.10mol/LFe(NO3)3溶液，1.00mL0.1mol•L-1HNO3，1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、6.00mL的1g•L-1柠檬酸标准溶液，定容，摇匀。放入冰水浴中静置10min，于光照条件下显色20min后，移至阴凉处静置30min，用1cm比色皿于490nm处测其吸光度。
1.2.2 制乳
1mol•L-1Na2CO3溶液为内水相，煤油为膜溶剂，TOA为载体，将表面活性剂与它们按一定比例混合。先移取一定量的煤油加到制乳容器内，称取一定量的表面活性剂和一定量的TOA加到容器内，以500r•min-1速度搅拌，待表面活性剂完全溶解在煤油中后，移取一定量的1mol•L-1Na2CO3溶液加到制乳容器内，在高速组织捣碎机的高速搅拌下制成油包水型白色乳状液。
1.2.3 废水处理
先用浓硫酸将废水pH调至2以下，在此条件下络合态的柠檬酸铝会分离开，将乳液按一定乳水比Rw加入到废水中，慢速搅拌使其充分接触。每隔一定时间取样分析，记录数据。
1.2.4 沉淀法去除废水中铝离子
混合液静置分层后，下层溶液用化学沉淀法去除溶液中的铝离子，并用分光光度法测下层溶液中的柠檬酸含量。用1mol•L-1NaOH溶液将下层溶液pH调节至11，再称取一定质量的NaHCO3于烧杯中，将调节好的pH为11的溶液缓慢的加到烧杯中，至pH为10时停止。静置陈化二到三天后，用ICP法测上层溶液中铝离子的含量，记录实验数据。
1.2.5 破乳
乳状液和废水混合搅拌一定的时间后停止搅拌，待混合液静置分层后，将上层乳状液转入破乳器中，电破乳即可分离出有机油相和浓缩后的内水相，回收利用柠檬酸。
2、结果与讨论在
酸性条件下分离开的柠檬酸和铝，在加碳酸氢钠形成沉淀的过程中会改变废水的pH，导致离子态的柠檬酸和铝又会形成络合态的柠檬酸铝化合物，铝离子难以形成沉淀。柠檬酸萃取效果好，废水中残留的柠檬酸少，则铝离子的去除率高。
2.1 不同种类和质量的表面活性剂对铝去除率的影响
本实验选用三种类型的表面活性剂，在其他实验条件不变的情况下考察了不同的投加量对铝离子的去除效果，见图1。6501和CAB做表面活性剂时，废水中铝离子的去除效果较好，而Span80做表面活性剂时，在投加量较大时去除效果相对较好。这是因为6501和CAB为酰胺类表面活性剂，形成的液膜稳定性好，萃取柠檬酸效果好，故铝去除效率好，Span80为酯类表面活性剂，在酸性溶液中容易水解，液膜稳定性差，液膜容易破裂，故去除效果较差。由图1可知随着表面活性剂含量的增加，铝离子去除效果越好，这是因为当表面活性剂含量较低时，膜的厚度和表面张力较小，容易发生溶胀，液膜的稳定性较差，随着表面活性剂的增加，膜的稳定性随之加强，去除效果也随之加强，但表面活性剂含量过大时，液膜的厚度和黏度变大，传质阻力也变大，不利于铝离子的去除。结合乳状液的稳定性、去除率和经济性等方面考虑，本实验选用2g•50mL煤油的6501，铝去除率为80%。
该类工艺适用于水源水高低浊交替或偶尔出现藻类的净水厂，在低浊期气浮工艺发挥作用，高浊期沉淀工艺去除大量杂质。斜管沉淀池对密度小沉降性能差，处理地浊度废水需增设气浮工段。
(3)澄清池。
澄清池将絮凝反应和澄清分离集于一体，利用池中的絮凝剂、泥渣及原水中杂质颗粒间的相互接触、吸附，使泥水得以分离。该工艺将泥渣进行回用，可用于低温低浊水处理，改善低温低浊期混凝效果，提高出水水质。
(4)新型澄清工艺。
高密度澄清池是新型澄清工艺，2007年后建设的水厂及老水厂改建工程采用改工艺较多，该工艺可提高了处理效率和出水水质。
4、污泥回流对低浊度废水处理
针对低浊地表水浊度低的特点，可通过增大水体浊度的方式改善悬浮物质的沉降性能。实际操作中难以保证向水中投加与杂质粒度匹配的颗粒。而通过回流生产废水的方式可以增加原水中的颗粒浓度，提高进水的浊度，利用残留聚合物的剩余吸附能力，可提高低浊水反应沉淀效率。
