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三相分离器

三相分离器

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一、概述

三相分离器是厌氧反应器的核心装置,主要应用于UASB、EGSB、IC等厌氧反应器中,它在厌氧反应中可实现固、液、气三相分离。它对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起着十分重要的作用。它同时具有以下两个功能,一是收集从分离器下反应室产生的沼气;二是使得在分离器之上的悬浮物沉淀下来。因三相分离的效果直接决定了厌氧工艺的成败,所以三相分离器的设计参数要求相当精密,性能良好的三相分离器是UASB、EGSB、IC等厌氧反应器高负荷、稳定良好运行的保证。

二、结构

三相分离器主要有反射板、集气槽、集气管、集水槽组成。

三、工作原理

 随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应,产生沼气(气体是甲烷和二氧化碳)引起污泥床扰动。在污泥床产生的气体中有一部分附着在污泥颗粒上,自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的顶部。污泥颗粒上升撞击至脱气挡板的底部,并引起附着的气泡释放,脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥床的表面。自由气体和从污泥颗粒释放的气体被收集在反应器顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体和生物颗粒进入到沉淀室内,剩余固体和生物颗粒从液体中分离并通过反射板落回到污泥层的上面。分离气体、固体后的液体继续上升,最后从出水堰溢流,经集水槽排出。沼气聚集于三相分离器顶部,通过气管排出。 

四、三相分离器的工作条件

在厌氧反应器内设置的三相分离器应满足以下条件:

1.水和污泥的混合物在进入沉淀室之前,气泡必须得到分离。

2.沉淀区的表面负荷应在3.0 m3/(m2•h)以下,混合液进入沉淀区前,通过入流孔道的流速不大于颗粒污泥的沉降速度。

3.由于厌氧污泥具有凝结的性质,液流上升通过泥层时,应有利于在沉淀器中形成污泥层。沉淀区斜壁角度要适当,应使沉淀在斜底上的污泥不积聚,尽快滑回反应区内。

4.应防止气室产生大量的泡沫;并控制气室的高度,防止浮渣堵塞出气管。

下图所示三相分离器为例来说明其工作原理。

气、液、固混合液上升到三相分离器内,气泡碰到分离器下部的反射板时,折向气室而被有效地分离排出,与固、液分离。与气泡分离后的污泥在重力作用下一部分落回反应区,另一部分随流体沿一狭道上升,进入沉淀区。澄清液通过溢流堰排出,污泥在沉淀区絮凝、沉降和浓缩,然后沿斜壁下滑,通过污泥回流口返回反应区。由于沉淀区内液体无气泡,故污泥回流口以上的水柱密度大于反应器内液体密度,使浓缩后的污泥能够返回反应区,达到固液分离。

三相分离器

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