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废水厌氧处理反应中的三相分离器设计环境工程闫浩 2011050296一、前言随着环保污水升流式厌氧生物处理技术的发展，升流式厌氧反应器内气、固、液三相分离技术也在不断更新，气、固、液分离效果的好坏将直接影响到反应器的处理效果，是反应器运行成败的关键。
对于高效三相分离器应具有以下几个功能:(1)气、固、液中的气体不得进入沉淀区，避免干扰固、液分离效果;(2)保持沉淀区液流稳定，水流流态接近塞流状;(3)被分离的污泥能迅速返回到反应器内，维持反应器内污泥浓度及较长污泥龄。
本设计是一种用于污水厌氧处理中的三相分离器，特别是一种用于环保污水升流式厌氧生物处理的三相分离器。
二、三相分离器的结构图1 三相分离器结构示意图图2 三相分离器排水槽凹槽两侧边的三角堰的结构示意图其中1为气水分离罩,2为导流板、3为挡板、4为气封、5为排水槽,6为排气管、7为排水管、8为沉淀区、9为气室、10为回流缝、11为池壁、12为分离口。
所设计的三相分离器的结构如图1,2所示，本设计是用于废水厌氧处理的三相分离器，包括有气水分离罩1、导流板2，其中导流板2连接在气水分离罩1的下部组成一个模块，两块模块组合拼成用于实现固液分离的沉淀区8，两块模块的导流板2之间设有间隙，形成沉淀区8下部的分离口12，导流板2与气水分离罩1连接的模块外侧与另一组模块外侧或导流板2与气水分离罩1连接的模块外侧与池壁11衔接拼成用于暂存分离出来的气体的气室9，气室9上设置有用于排出气体的排气管6，其中沉淀区8下部的分离口上2的下方设有有效阻碍气体进入沉淀区8内的气封4，导流板2的外侧设置有挡板3，导流板2的外侧与挡板3之间及挡板3与气封4之间形成便于污泥的顺利回流的回流缝10，沉淀区8的上方设置有用于收集分离后的上清液并顺利排出的排水槽5。
排水槽5为凹槽结构，排水槽5的两侧壁设置有能有效调节水位的三角堰，排水槽5的端部设置有用于排出污水的排水管7。
同时排水槽5设置在沉淀区8的正上方。
高效三相分离器1.型号释疑JM－WS3.0×8.0-0.8设计压力MPa设备筒体长度m设备筒体内径mW：卧式容器S：三相分离器骏马集团2.三相分离器分离原理及结构特点刚从地下开采出来的石油我们称为原油，它是复杂的油水乳化混合物，还含有部分气体和少量泥沙。
气体的主要成分是天然气和二氧化碳。
为了分别得到有利用价值的高纯度的天然气和石油，我们研制出了原油用高效三相分离器，来满足原油开发开采者的需要。
所谓的三相，就是气相、液相、固相。
三相分离器的工作原理就是利用原油中所含各物质的密度不同、粘度不同以及颗粒大小等的区别来进行分离的。
来自井口的原料油首先经过井口阀门、管线到一个加药装置，加药装置可连续可控制的来给原油加破乳剂。
这是用来降低原料油中水、油、泥沙之间的粘连混合程度以及分化乳化混合物的颗粒，有利于三相分离器更好的进行分离。
我们可根据原油的参数（粘度和温度）来看是否需要在加破乳剂之前设置水套加热炉。
水套加热炉就是对原油加热，来降低原油的粘度，提高原油的运输速度。
加了破乳剂的原料油首先进入三相分离器的一级分离装置，进口是在一级分离装置中部，沿切线方向旋转式进入。
通过旋风分离，根据离心力和重力的作用，将原油所含的各物质由里到外、由上到下的排列为气、油、水、泥沙。
为了延长分离器的使用寿命，我们在一级分离装置的入口处沿筒壁方向增加一块垫板，这样泥沙在冲涮筒壁时，只磨损到这块垫板。
等于说是把一级分离装置能接触到的高速流体的那段筒体壁厚进行了加强。
经过旋风分离，大部分气体涌向一级分离装置的上部，在分离装置的上部我们设有一个伞状板，伞状板由三根扁钢呈120°角分布支承。
下部靠一个焊接在筒体内壁上的支承圈支撑。
气体冲击到伞状板之后，经过伞状板和一级分离器筒体之间的空隙到达分离器的顶部出气口，由出气口进入二级分离装置。
我们设置这个伞状板的原因，就是因初步分离的气体中，含有部分雾状的小颗粒，颗粒中有水和原油以及细微的泥沙，经碰撞到伞状板上之后，由于粘度的原因，大部分都附着在伞状板的内壁上，积累到一定程度会沿伞状板的内壁边缘滴落。
高效三相分离器1.型号释疑JM－WS3.0×8.0-0.8设计压力MPa设备筒体长度m设备筒体内径mW：卧式容器S：三相分离器骏马集团2.三相分离器分离原理及结构特点刚从地下开采出来的石油我们称为原油，它是复杂的油水乳化混合物，还含有部分气体和少量泥沙。
气体的主要成分是天然气和二氧化碳。
为了分别得到有利用价值的高纯度的天然气和石油，我们研制出了原油用高效三相分离器，来满足原油开发开采者的需要。
所谓的三相，就是气相、液相、固相。
三相分离器的工作原理就是利用原油中所含各物质的密度不同、粘度不同以及颗粒大小等的区别来进行分离的。
来自井口的原料油首先经过井口阀门、管线到一个加药装置，加药装置可连续可控制的来给原油加破乳剂。
这是用来降低原料油中水、油、泥沙之间的粘连混合程度以及分化乳化混合物的颗粒，有利于三相分离器更好的进行分离。
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水套加热炉就是对原油加热，来降低原油的粘度，提高原油的运输速度。
加了破乳剂的原料油首先进入三相分离器的一级分离装置，进口是在一级分离装置中部，沿切线方向旋转式进入。
通过旋风分离，根据离心力和重力的作用，将原油所含的各物质由里到外、由上到下的排列为气、油、水、泥沙。
为了延长分离器的使用寿命，我们在一级分离装置的入口处沿筒壁方向增加一块垫板，这样泥沙在冲涮筒壁时，只磨损到这块垫板。
等于说是把一级分离装置能接触到的高速流体的那段筒体壁厚进行了加强。
经过旋风分离，大部分气体涌向一级分离装置的上部，在分离装置的上部我们设有一个伞状板，伞状板由三根扁钢呈120°角分布支承。
下部靠一个焊接在筒体内壁上的支承圈支撑。
气体冲击到伞状板之后，经过伞状板和一级分离器筒体之间的空隙到达分离器的顶部出气口，由出气口进入二级分离装置。
我们设置这个伞状板的原因，就是因初步分离的气体中，含有部分雾状的小颗粒，颗粒中有水和原油以及细微的泥沙，经碰撞到伞状板上之后，由于粘度的原因，大部分都附着在伞状板的内壁上，积累到一定程度会沿伞状板的内壁边缘滴落。
4.1.2 三相分离器的设计计算三相分离器是UASB反应器的核心组成部分，三相分离器直接影响着UASB反应器的气、液、固的分离效果，也直接影响着后续构筑物的处理，对三相分离器进行合理的设计对于整个工艺有着重要的影响。
三相分离器的主要作用是将气体、液体、固体进行等三相加以分离，产生的沼气通过集气罩收集后排出反应器，并将处理水导入出水区，将固体颗粒导入反应区。
三相反应器由气体收集器和折流挡板组。
三相分离器的简图如图4—2所示。
图4—2三相分离器简图UASB升流式厌氧污泥床反应器污水处理工程设计规范（HJ2013—2012）有以下要求：①沉淀区表面负荷宜小于0.8 m3/( m2·h)，沉淀区水深应大于1.0m；②进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙中的流速≤2.0m/h；③沉淀器斜壁角度应在45°～60°之间；④出气管的直径应保证从集气室引出沼气；⑤三相分离器宜选用聚乙烯（HDPE）、碳钢、不锈钢等材料，如采用碳钢材质应进行防腐处理；在以上条件下，沉淀区的表面水力负荷为：q=Q/A1=9.17/(2×30)=0.153 m3/( m2·h)q＜0.8 m3/( m2·h)，符合设计要求。
由于UASB三相反应器的L=7.5m，宽B=4m；没个反应器中设置2个三相分离器，每个三相分离器的长度为：b=3.75m；上下三角形集气室斜面水平夹角为：θ=50°；UASB 反应器水面超高为：h1=0.5m ；上三角形顶深：h2=0.5m ；下三角形高度：h3=1.5m ；宽度为：d=4m ； 则下三角形集气室底部宽为：θtan 31h b =上式中：h1——为UASB 反应器超高；h2——为上三角顶深；h3——为下三角高度；b1——为下三角集气室底部宽度；则，b1=1.5/tan50°=1.26m相邻两个下三角之间的水平距离为：b2=b —2b1=3.75—2×1.26=1.23m则下三角回流缝的面积为：S1=b2·d=1.23×4=4.92m2下三角集气室之间污泥回流缝中混合液的上升流速计算公式为：111S Q V =式中：Q1——为反应器中废水的流量，m3/d;S1——为下三角回流缝的面积，m2。
三相分离器工作原理结构工艺参数三相分离器（也称为三相离心机）是一种用于分离混合液体中的悬浮物、固体颗粒和液体的设备。
它广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域，可以实现高效的固液分离和液液分离。
下面将详细介绍三相分离器的工作原理、结构以及工艺参数。
工作原理：结构：1.主机：主机是整个设备的基础，通常由钢材制成，具有足够的强度和刚性来支撑驱动装置和分离装置。
2.驱动装置：驱动装置通常由电机和传动装置组成，用于产生旋转力，并将其传递给分离器的碟片或圆柱体。
3.分离装置：分离装置可以是碟片或圆柱体。
碟片分离器内部由一系列碟片叠加而成，每个碟片上都有一组排出孔，用于排出固体颗粒。
圆柱体分离器内部由一个旋转的圆筒构成，内部有一层过滤介质，固体颗粒被这层过滤介质挡住，而液体则通过过滤介质排出。
4.进料和排料装置：进料装置用于将混合液体引入分离器，排料装置用于分别排出固体颗粒和液体。
5.控制系统：控制系统用于控制整个设备的运行和操作。
工艺参数：1.分离因素：分离因素是描述分离效果的重要参数，表示分离器在分离过程中所产生的离心力跟重力的比值。
分离因素越大，分离效果越好。
分离因素的计算公式为：分离因素=ω²r/g，其中ω是离心机的角速度，r是离心机半径，g是重力加速度。
2.分离效率：分离效率是指分离器在特定条件下分离的效果，通常用固液分离率和液液分离率表示。
固液分离率是指分离器在分离过程中固体颗粒的分离率，液液分离率是指分离器在分离过程中液体的分离率。
3.处理能力：处理能力是指分离器单位时间内处理混合液体的能力，通常以流量或排出物料的重量来表示。
4.操作压力：操作压力是指分离器在工作过程中的压力条件，可以通过调整进料和排料装置的开口来调节操作压力。
以上是三相分离器的工作原理、结构和工艺参数的介绍，希望能对您有所帮助。
高效三相分离器1.型号释疑JM－WS3.0×8.0-0.8设计压力 MPa设备筒体长度 m设备筒体径 mW：卧式容器S：三相分离器骏马集团2.三相分离器分离原理及结构特点刚从地下开采出来的石油我们称为原油，它是复杂的油水乳化混合物，还含有部分气体和少量泥沙。
气体的主要成分是天然气和二氧化碳。
为了分别得到有利用价值的高纯度的天然气和石油，我们研制出了原油用高效三相分离器，来满足原油开发开采者的需要。
所谓的三相，就是气相、液相、固相。
三相分离器的工作原理就是利用原油中所含各物质的密度不同、粘度不同以及颗粒大小等的区别来进行分离的。
来自井口的原料油首先经过井口阀门、管线到一个加药装置，加药装置可连续可控制的来给原油加破乳剂。
这是用来降低原料油中水、油、泥沙之间的粘连混合程度以及分化乳化混合物的颗粒，有利于三相分离器更好的进行分离。
我们可根据原油的参数（粘度和温度）来看是否需要在加破乳剂之前设置水套加热炉。
水套加热炉就是对原油加热，来降低原油的粘度，提高原油的运输速度。
加了破乳剂的原料油首先进入三相分离器的一级分离装置，进口是在一级分离装置中部，沿切线方向旋转式进入。
通过旋风分离，根据离心力和重力的作用，将原油所含的各物质由里到外、由上到下的排列为气、油、水、泥沙。
为了延长分离器的使用寿命，我们在一级分离装置的入口处沿筒壁方向增加一块垫板，这样泥沙在冲涮筒壁时，只磨损到这块垫板。
等于说是把一级分离装置能接触到的高速流体的那段筒体壁厚进行了加强。
经过旋风分离，大部分气体涌向一级分离装置的上部，在分离装置的上部我们设有一个伞状板，伞状板由三根扁钢呈120°角分布支承。
下部靠一个焊接在筒体壁上的支承圈支撑。
气体冲击到伞状板之后，经过伞状板和一级分离器筒体之间的空隙到达分离器的顶部出气口，由出气口进入二级分离装置。
我们设置这个伞状板的原因，就是因初步分离的气体中，含有部分雾状的小颗粒，颗粒中有水和原油以及细微的泥沙，经碰撞到伞状板上之后，由于粘度的原因，大部分都附着在伞状板的壁上，积累到一定程度会沿伞状板的壁边缘滴落。
废水厌氧处理反应中的三相分离器设计环境工程闫浩 96一、前言随着环保污水升流式厌氧生物处理技术的发展，升流式厌氧反应器内气、固、液三相分离技术也在不断更新，气、固、液分离效果的好坏将直接影响到反应器的处理效果，是反应器运行成败的关键。
对于高效三相分离器应具有以下几个功能:(1)气、固、液中的气体不得进入沉淀区，避免干扰固、液分离效果;(2)保持沉淀区液流稳定，水流流态接近塞流状;(3)被分离的污泥能迅速返回到反应器内，维持反应器内污泥浓度及较长污泥龄。
本设计是一种用于污水厌氧处理中的三相分离器，特别是一种用于环保污水升流式厌氧生物处理的三相分离器。
二、三相分离器的结构图1 三相分离器结构示意图图2 三相分离器排水槽凹槽两侧边的三角堰的结构示意图其中1为气水分离罩,2为导流板、3为挡板、4为气封、5为排水槽,6为排气管、7为排水管、8为沉淀区、9为气室、10为回流缝、11为池壁、12为分离口。
所设计的三相分离器的结构如图1,2所示，本设计是用于废水厌氧处理的三相分离器，包括有气水分离罩1、导流板2，其中导流板2连接在气水分离罩1的下部组成一个模块，两块模块组合拼成用于实现固液分离的沉淀区8，两块模块的导流板2之间设有间隙，形成沉淀区8下部的分离口12，导流板2与气水分离罩1连接的模块外侧与另一组模块外侧或导流板2与气水分离罩1连接的模块外侧与池壁11衔接拼成用于暂存分离出来的气体的气室9，气室9上设置有用于排出气体的排气管6，其中沉淀区8下部的分离口上2的下方设有有效阻碍气体进入沉淀区8内的气封4，导流板2的外侧设置有挡板3，导流板2的外侧与挡板3之间及挡板3与气封4之间形成便于污泥的顺利回流的回流缝10，沉淀区8的上方设置有用于收集分离后的上清液并顺利排出的排水槽5。
排水槽5为凹槽结构，排水槽5的两侧壁设置有能有效调节水位的三角堰，排水槽5的端部设置有用于排出污水的排水管7。
同时排水槽5设置在沉淀区8的正上方。
三相分离器整套装置技术指标HPT-30/50-A型气相处理30万方/天，液相处理50万方/天，自动控制。
设计压力：9.8MPa；爆破片压力：9.4MPa；安全阀压力8.5MPa，三相分离器允许操作压力：1-8Mpa，推荐2-6MPa操作温度：20-65℃水套炉功率：480Kw；水套炉盘管设计压力35/12MPa天然气流量测试精度、油水测试精度：±2%1、水套炉水温控制在不大于80℃，一般控制天然气出炉温度在25-40℃。
2、三相分离器原理如下图：分离器内天然气温度、压力和流量的控制对分离效果影响很大，分离器介质的温度一般控制在25-75℃（凝析气井25-35℃；轻中质原油井45-55℃），压力一般控制在3-7Mpa，在满足油水分离的要求下，适当降低操作温度对气液分离有利，根据气相实际处理量的大小，大处理量时操作压力应相应提高。
3、净化器净化器是将分离器排出的天然气经减压后再次脱水，作为燃烧和仪表控制使用。
安全阀定压：1.3MPa；最高工作压力1.2MPa4、干燥器将净化器输出的部分天然气经干燥剂深度脱水后用作仪表控制，使用一段时间后，应将罐中干燥剂卸出烘干或用新鲜干燥剂替换。
安全阀定压：1.3MPa；最高工作压力：1.2MPa5、安全装置采用安全阀（8.5MPa）和爆破片（9.4MPa，响应快、性能可靠）装置并列串级保护。
安▲全阀使用中每年应按规定标校，爆破片装置至少每两年更换一次。
6、装置启动前的检查和阀门位置检查装置进出管线上的法兰、管接头有无松动，若发现松动应加以紧固。
关闭设备及管线上的全部阀门，设置禁火标志，严禁明火。
检查仪表引压管线、气源管线、调节阀的启动信号管线接头、卡套和法兰有无松动，若有则加以紧固。
各仪表阀门开关位置按照以下要求设置：a、打开各压力表的截止阀；b、关闭差压变送器三阀组的高低压侧取压阀，打开平衡阀；c、打开孔板阀的高低压侧取压阀，关闭放空阀；d、打开压力变送器的取压阀；e、打开分离器上石英液位计的连通阀。
必要的设计参数设计压力操作压力设计温度操作温度最大气、液处理量液体密度气体比重（标态）载荷波动系数液体停留时间设计后可能存在的问题三相分离需要确定两个停留时间，即从油中分水所需停留时间和从水中分油所需停留时间。
油水所需的停留时间最好由室内和现场试验确定。
存在的问题是，从油中分出水珠和从水中分出油滴所需时间是不同的，使油水停留时间相同不是不是最优的设计方案。
再者，停留时间法没有考虑容器形状对分离效果的影响，立式和卧式分离器在相同的时间下有不同的油水分离效果。
第三，停留时间法也不能提供分离质量的数据，如水中含油率和油中含水率。
三相分离器结构及原理三相分离器的结构分为分离沉降室和油室。
油、气、水混合物来液进入三相分离器，经整流器、波纹板组、斜板组等后大部分液体沉降到分离沉降室的液相区，极少部分液体靠液体重力继续沉降，剩余的液体经除雾器进一步分离后，气体通过压力调节阀进入天然器系统。
沉降下来的油、水混合液停留一段时间后因密度的差别逐渐进行分层，水沉积在集水包和液相区的底部，液相区的上部为油层。
当油层的液位高出隔油板顶部时则慢慢流入油室内，然后由油室下部的出油口排出。
液相区的水沉降分离到沉降室的底层，并且经过出水阀排出。
图1 三相分离器结构示意图三相分离器工艺流程（1）流程三相分离器及计量部分的工艺流程示意如图2所示。
装置包括油气水三相分离器容器、油气水流量计、油水界面检测仪、油气水控制调节阀等。
油气水在分离器内分离，天然气经气出口流量计计量流量和控制压力后，进入天然气处理系统；低含水原油经溢油堰板进入油腔，油腔内的液面由液面调节器控制；低含油污水经射频导纳油水界面仪控制的调节阀排出速度，从而控制油水界面。
另外一种控制方案如图3所示。
低含水原油经溢油堰板进入油腔，油腔内的液面由液面计检测，并且控制调节阀，调节排油速度。
（2）主要设备如下：1）油水界面检测仪：采用美国进口DE509-15-90N射频导纳油水界面检测仪测试分离器内沉降段的油水界面高度，并且输出4-20mA电流信号。
高效三相分离器1.型号释疑JM－WS3.0×8.0-0.8设计压力 MPa设备筒体长度 m设备筒体内径 mW：卧式容器S：三相分离器骏马集团2.三相分离器分离原理及结构特点刚从地下开采出来的石油我们称为原油，它是复杂的油水乳化混合物，还含有部分气体和少量泥沙。
气体的主要成分是天然气和二氧化碳。
为了分别得到有利用价值的高纯度的天然气和石油，我们研制出了原油用高效三相分离器，来满足原油开发开采者的需要。
所谓的三相，就是气相、液相、固相。
三相分离器的工作原理就是利用原油中所含各物质的密度不同、粘度不同以及颗粒大小等的区别来进行分离的。
来自井口的原料油首先经过井口阀门、管线到一个加药装置，加药装置可连续可控制的来给原油加破乳剂。
这是用来降低原料油中水、油、泥沙之间的粘连混合程度以及分化乳化混合物的颗粒，有利于三相分离器更好的进行分离。
我们可根据原油的参数（粘度和温度）来看是否需要在加破乳剂之前设置水套加热炉。
水套加热炉就是对原油加热，来降低原油的粘度，提高原油的运输速度。
加了破乳剂的原料油首先进入三相分离器的一级分离装置，进口是在一级分离装置中部，沿切线方向旋转式进入。
通过旋风分离，根据离心力和重力的作用，将原油所含的各物质由里到外、由上到下的排列为气、油、水、泥沙。
为了延长分离器的使用寿命，我们在一级分离装置的入口处沿筒壁方向增加一块垫板，这样泥沙在冲涮筒壁时，只磨损到这块垫板。
等于说是把一级分离装置能接触到的高速流体的那段筒体壁厚进行了加强。
经过旋风分离，大部分气体涌向一级分离装置的上部，在分离装置的上部我们设有一个伞状板，伞状板由三根扁钢呈120°角分布支承。
下部靠一个焊接在筒体内壁上的支承圈支撑。
气体冲击到伞状板之后，经过伞状板和一级分离器筒体之间的空隙到达分离器的顶部出气口，由出气口进入二级分离装置。
我们设置这个伞状板的原因，就是因初步分离的气体中，含有部分雾状的小颗粒，颗粒中有水和原油以及细微的泥沙，经碰撞到伞状板上之后，由于粘度的原因，大部分都附着在伞状板的内壁上，积累到一定程度会沿伞状板的内壁边缘滴落。
