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三相分离器

                               

用于废水处理中的高效厌氧反应器(UASB)中的气、水、泥的分离。是经过本【球探体育】长期的实际工程中所积累的在原有的老套三相分离器的基础上所改进的新型产品,式高效厌氧反应器(UASB)中的气、水、泥得到充分分离。本【球探体育】设计A、B两种形式,A型主要用于圆形或方形池中,B型只用于方形池中,材质多为玻璃钢制成。

下图是厌氧反应器中常见的几种三相分离器结构,下面就没中分离器分别进行讨论。

    图(a),气、固、液三相流体进入三相分离器后,气体由集气罩收集后排出反应器,泥和水则通过集气罩和阻气板之间的缝隙进入沉淀区,进行泥水分离,上清液排出,沉淀污泥则返回反应区,这种三相分离器结构简单,气室面积和体积都比较大,但由于进水和污泥回流都在同一个环形缝隙上,因而回流污泥必然受到进水水流干扰。此外,沉淀器出水槽和进水槽在同一侧,易引起短流

图(b),混合流体进入三相分离器后,在反射锥的阻挡作用下折向两边,由于气体上升过程中气泡不断凝并,形成气泡较大,导致上升的速度较快,水流速度相比较慢,因此气泡上升过程中逐渐脱离泥水混合液,进入集气室,而泥水混合液则进入沉降区。由于消除了气泡的提升作用,在沉降区的水流流态为层流,在上升过程中流速逐渐降低,使污泥沉降,并沿着锥体表面滑回反应区。这种三相分离器结构简单,由于进水口位于中部,而出水槽在周边。因此沉淀区内死区小,沉淀效率高。但和图(a)的情况一样,进水口和污泥回流口设在一处,易引起互相干扰,影响污泥正常回流,并增加进水污泥浓度,若污泥颗粒表面附有小气泡时会影响泥水分离效果。这种三相分离器一般用于实验室的小型装置或中试反应器中。

图(c)结构实质上是图(a)的改进形式,它相当于在图(a)的基础上沿水平方向增加一层填料,以防止由于附着微小气泡而上升到水面的大颗粒污泥随出水带出。集气罩顶部也装有填料,对气体进行过滤,以消除气体泡沫。这种结构气体收集效率高,得到沼气较干净,能在沼气泡沫多、污泥上附着微气泡的条件下正常工作。但其结构复杂,所占容积大,易堵塞,大污泥颗粒附在填料上不断产气,干扰固液分离,且使沉降性能差的污泥也无法排出。

图(d)结构为一带有污泥回流装置的三相分离器。与气体分离后的液固混合物沿一狭形通道进进入沉淀区,固液分离后澄清液从溢流口排出,污泥在回流口形成泥层,增加了回流的动力,同时也保证固、液混合液不会通过回流口进入沉淀区,这样的结构使污水和污泥回流严格分开,有利于沉淀区工作,提高沉淀效率,但如果设计不合理,会使进水短路,从污泥回流口而不是进水口进入沉淀区,污泥难于返回反应区,此时与图(b)所示分离器效果相同。

图(h)所示三相分离器进水、出水和回流各自分离,气体分离后,固体悬浮物和液体进入沉淀室,其中的溶解性气体由于扩张关系而释放溢出,并缓冲了由反应器带来的原有紊流情况。最后在处于层流状态的沉淀室中污泥被分离出来,并在格室下部形成污泥层,浓缩污泥由格室返至反应器,这种分离器将沉淀格室与扩张和回流格室分隔开,分离效率高,但结构复杂,所占空间不适合大型反应器中。

图(i)结构在传统三相分离器下部增设几个集气罩,强调预先排出大部分气体的重要性,可避免大量污泥被带入三相分离器,锥体部分还可以阻止下部污泥上升,减轻三相分离器的负担。这种改进结构分离效率很高,并使反应器负荷明显提高。

j)所示为分离器大型反应器中常用的结构。工程上采用矩形钢筋混凝土结构,可以根据单元组合的方法设计,三相分离器可划分为单元,在每个池子内由相同结构、相同尺寸的几个分离器组成上部结构,这样在设计和施工上均较简单。

通过前面的分析可知,尽管三相分离器结构形式各种各样,单分离器均由一个集气室、沉降室、混合液入流口和污泥回流口及反射锥或阻气板组成,大型反应器的结构基本相同,可采用圆形或矩形结构。

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