CN106984068A - 一种三相分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种三相分离器，其包括罐体，罐体上设有进料口、污泥回流进水口以及出气口；罐体内由上至下依次设有污泥收集层、气体收集层和导流层；污泥收集层包括多个的污泥斗，污泥斗的下端开口通过管道连通罐体上的污泥回流进水口；气体收集层包括多个气室，气室下端和上端分别设置进气口和出气口，出气口通过管道连通罐体上的出气口；污泥收集层的各污泥斗与气体收集层的各气室之间间隔错位布置，使得相邻污泥斗之间、相邻气室之间，以及相邻污泥斗与气室之间形成过流缝；导流层包括多个折流块，各折流块分别位于相邻气室之间过流缝的下方，罐体上进料口的位置高度低于折流块顶部所在位置高度。本发明可避免污泥在沉淀区累积，同时降低反应用的有益菌种的流失率。
Description
技术领域
本发明涉及固液气三相技术领域，特别是一种三相分离器。
背景技术
参考说明书附图图1所示，现有的三相分离器，为实现固液气的分离，罐体内通常设置上下两层分离器（上层分离器01和下层分离器02），各分离器为截面为三角形的中空结构，上下两层分离器之间相互错位设置，使得各分离器外周形成过流缝。当固液气混合物由罐体下部的进料口进入三相分离器罐体内后，各分离器分别对其中的沼气进行收集，水及少量污泥则会经过上下分离器形成的过流缝进入上部的沉淀区，然后污泥再经过流缝滑落至罐体下部，实现三相的分离。
但在实际运行时，由于过流缝中向上的流速较大，下沉中的部分污泥因此被再次冲回沉淀层，出现污泥无法滑落并在沉淀层逐渐累积的情况。长此以往，则出现反应器出水中含泥，无法达到出水低悬浮物量的效果。当污泥在沉淀区反应产生气泡时，气泡带动污泥流出，会对运行维护人员给出错误的判断依据，误以为分离器漏气泡泥，从而造成无谓的大修工程。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：通过改善罐体内分离器的分布以及结构，使得固液气三相混合物进入三相分离器罐体内后能够被可靠的分离，并可分别引出，避免污泥在沉淀区累积，同时降低反应用的有益菌种的流失率。
本发明采取的技术方案为：一种三相分离器，包括由上至下依次设置的污泥收集层、气体收集层和导流层；
污泥收集层包括多个污泥斗，各污泥斗为锥顶朝下的锥斗型，或者污泥斗的垂直截面为一角朝下的三角形；污泥斗的下端开口连接有污泥引出管道；
气体收集层包括多个气室，气室为锥顶朝上的倒锥斗型，或者气室的垂直截面为一角朝上的三角形；气室下端开口为进气口，上端开口为出气口，出气口连接有气体引出管道；
污泥收集层的各污泥斗与气体收集层的各气室之间间隔错位布置，使得相邻污泥斗之间、相邻气室之间，以及相邻污泥斗与气室之间形成过流缝；
导流层包括多个折流块，各折流块分别位于相邻气室之间过流缝的下方。
本发明中气体收集层的各气室优选设计为倒锥斗型，倒锥斗形的气室下端开口为圆形，有助于沼气的聚拢收集以及污泥的截留，被收集的沼气通过上端开口引出至分离器外进行进一步的处理，锥壁形成的倾斜角度则促进了沉淀污泥的下滑以及水的导流。
所述垂直截面为三角形即横截面为三角形的柱体，柱体长度方向水平放置于三相分离器中，同样可保证气室的顶端不存在可容留污泥沉积的位置。污泥斗采用这种形状时，可通过在污泥斗底部、柱体长度方向设置多个出泥口，用于污泥的引出和集中，而显然采用锥斗型的污泥斗更方便污泥的集中收集。
优选的，导流层中的折流块为倒锥体。进一步的，倒锥体折流块顶端周部的直径大于折流块上方过流缝的宽度。使得折流块上端垂直遮盖上方过流缝两侧的气室底端，使得气体全部被倒流至气室下方，以保证气体的收集率。
优选的，导流层中折流块的横截面为倒三角形，倒三角形顶边长度大于折流块上方过流缝的宽度。
优选的，折流块上端垂直遮盖上方两侧气室底端的宽度和大于等于200mm。
优选的，污泥收集层中的污泥斗上端圆形开口的直径大于等于1m，圆锥角度大于等于55ﾟ。
优选的，本发明中气室及折流块皆为圆锥角度大于等于55ﾟ的椎体形状。
优选的，折流块与气室之间形成的过流缝流速小于等于3m/h，气室之间、污泥斗之间以及气室与污泥斗之间的过流缝流速小于等于50mm/s。可避免大量有益菌种的絮体离散，同时利用过流缝实现污泥的回收。
有益效果
本发明在应用时，进入三相分离器内的固液气混合物首先在折流块的作用下被导流至各气室下方，从而使得沼气能够被气室最大限度收集，同时大部分污泥被截留，并悬浮于反应器污泥层，保持污泥层浓度。气室的气体收集为现有技术，如通过水封器保持气室中具有一定的压力，使得水与污泥被截留于气室的下部，而气体则通过出气口被引出。水及少量污泥会随着过流缝上升至沉淀层，进而污泥沉淀至污泥斗中，并通过下端开口连通的管道引至污泥回流进水口，便于后续进行污泥回流再利用。当通过污泥回流进水口排泥时，可将污泥斗中的污泥先行排出，有益于有益健康菌种的保留，因为只有低效率及老化的菌种絮体离散、比重小，容易流失至沉淀区。由于污泥斗的设置，罐体内沉淀区不会积累污泥，可避免传统三相分离器的跑泥及错误警示问题。
附图说明
图1所示为传统三相分离器结构原理示意图；
图2所示为本发明三相分离器结构原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
参考图2所示，本发明的三相分离器，包括分离器本体1，其内由上至下依次设有污泥收集层、气体收集层和导流层；
污泥收集层包括多个污泥斗3，各污泥斗3为锥顶朝下的锥斗型，或者污泥斗3的垂直截面为一角朝下的三角形；污泥斗3的下端开口连接有污泥引出管道；
气体收集层包括多个气室4，气室4为锥顶朝上的倒锥斗型，或者气室的垂直截面为一角朝上的三角形；气室4下端开口为进气口，上端开口为出气口，出气口连接有气体引出管道；
污泥收集层的各污泥斗3与气体收集层的各气室4之间间隔错位布置，使得相邻污泥斗3之间、相邻气室4之间，以及相邻污泥斗3与气室4之间形成过流缝；
导流层包括多个折流块5，各折流块5分别位于相邻气室之间过流缝的下方。
实施例1
如图2，本实施例中，气体收集层的各气室4为倒锥斗型（即锥顶朝上），且各气室4的下端开口大于上端开口。倒锥斗形的气室下端开口为圆形，有助于沼气的聚拢收集以及污泥的截留，被收集的沼气通过上端开口引出至分离器外进行进一步的处理。
导流层中的折流块5为倒锥体（即锥顶朝下）。倒锥体折流块5上端圆形开口的直径大于折流块5上方过流缝的宽度。使得折流块上端垂直遮盖上方过流缝两侧的气室底端，使得气体几乎全部被导流至气室下方，以保证气体的收集率。
折流块5上端垂直遮盖上方两侧气室底端的宽度和大于等于200mm。
污泥收集层中的污泥斗上端圆形开口的直径大于等于1m，圆锥角度大于等于55ﾟ。气室及折流块皆为圆锥角度大于等于55ﾟ的椎体形状。
折流块与气室之间形成的过流缝流速小于等于3m/h，气室之间、污泥斗之间以及气室与污泥斗之间的过流缝流速小于等于50mm/s。可避免大量有益菌种的絮体离散，同时利用过流缝实现污泥的回收。
实施例2
本实施例中，污泥斗为横截面为一角朝下三角形的柱体，气室为横截面为一角朝上三角形的柱体，导流层中折流块为一角朝下三角形的柱体，三者分别为长度方向水平放置于三相分离器中。折流块倒三角形顶边长度大于折流块上方过流缝的宽度。
本发明在应用时，进入三相分离器内的固液气混合物首先在折流块的作用下被导流至各气室下方，从而使得沼气能够被最大限度收集，同时大部分污泥被截留，并悬浮于反应器污泥层，保持污泥层浓度。水及少量污泥的会随着过流缝上升至沉淀层2，进而污泥沉淀至污泥斗中，并通过下端开口连通的管道引至污泥回流进水口，便于后续进行污泥回流再利用。当通过污泥回流进水口排泥时，可将污泥斗中的污泥先行排出，有益于有益健康菌种的保留，因为只有低效率及老化的菌种絮体离散、比重小，容易流失至沉淀区。由于污泥斗的设置，罐体内沉淀区不会积累污泥，可避免传统三相分离器的跑泥及错误警示问题。
综上所述，本发明通过改善罐体内分离器的分布以及结构，使得固液气三相混合物进入三相分离器罐体内后能够被可靠的分离，并可分别引出，避免污泥在沉淀区累积，同时降低反应用的有益菌种的流失率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种三相分离器，其特征是，包括由上至下依次设置的污泥收集层、气体收集层和导流层；
污泥收集层包括多个污泥斗，各污泥斗为锥顶朝下的锥斗型，或者污泥斗的垂直截面为一角朝下的三角形；污泥斗的下端开口连接有污泥引出管道；
气体收集层包括多个气室，气室为锥顶朝上的倒锥斗型，或者气室的垂直截面为一角朝上的三角形；气室下端开口为进气口，上端开口为出气口，出气口连接有气体引出管道；
污泥收集层的各污泥斗与气体收集层的各气室之间间隔错位布置，使得相邻污泥斗之间、相邻气室之间，以及相邻污泥斗与气室之间形成过流缝；
导流层包括多个折流块，各折流块分别位于相邻气室之间过流缝的下方。
2.根据权利要求1所述的三相分离器，其特征是，导流层中的折流块为倒锥体。
3.根据权利要求2所述的三相分离器，其特征是，倒锥体折流块顶端周部的直径大于折流块上方过流缝的宽度。
4.根据权利要求1所述的三相分离器，其特征是，导流层中折流块的横截面为倒三角形，倒三角形顶边长度大于折流块上方过流缝的宽度。
5.根据权利要求3或4所述的三相分离器，其特征是，折流块上端垂直遮盖上方两侧气室底端的宽度和大于等于200mm。
6.根据权利要求1至4任一项所述的三相分离器，其特征是，污泥收集层中的污泥斗上端圆形开口的直径大于等于1m，圆锥角度大于等于55ﾟ。
7.根据权利要求1所述的三相分离器，其特征是，气室及折流块皆为圆锥角度大于等于55ﾟ的椎体。
8.根据权利要求1至4任一项所述的三相分离器，其特征是，折流块与气室之间形成的过流缝流速小于等于3m/h，气室之间、污泥斗之间以及气室与污泥斗之间的过流缝流速小于等于50mm/s。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170728 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |