CN207827962U - 一种三相分离单元、三相分离模块及模块化三相分离器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于废水处理技术领域，具体是一种三相分离单元、三相分离模块及模块化三相分离器，均包括由下至上依次设置气封、导流罩、集气罩，气封的下部为楔形导流面，气封的上部为楔形污泥回流面，导流罩和集气罩分别包括两块构成喇叭形的斜板，导流罩和集气罩的开口均是下窄上宽，集气罩的下部开口伸入导流罩的上部开口，导流罩和集气罩之间的缝隙构成进水缝，导流罩的下部开口接近气封的楔形污泥回流面，且导流罩的下部开口与气封的楔形污泥回流面之间的缝隙构成污泥回流缝，气封、导流罩和集气罩之间的区域为沉淀区，沉淀区上部设有溢流堰。本实用新型改进气液分离、固液分离效果，模块化制造，场地适应力强，安装方便。
Description
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，具体是一种三相分离单元、三相分离模块及模块化三相分离器。
背景技术
厌氧生物处理技术作为高效、低耗的废水处理工艺已经得到国内外众多研究者的普遍承认，成为中、高浓度有机废水最合适、最经济的处理工艺。三相分离器作为厌氧工艺的一部分，功能是在反应器上部将气、水、泥三相分离，被分离的沼气从上部导出，污泥絮凝沉淀自动滑落到反应器悬浮污泥层，而保障反应器内有足够的厌氧污泥是厌氧反应器稳定运行的关键，因此泥、水分离效果是评价三相分离器重要性能。现有技术的三相分离器存在厌氧污泥流失情况，特别是处理高浓度高容积负荷有机废水时会有大量污泥流失。
经工程实践研究发现现有三相分离器污泥流失存在以下原因：
一、分离单元结构简单，现有单级集气罩不能完全分离气泡，特别是当进水方式为脉冲式进水时，其瞬时流量较平均流量相差很大，造成集气效果差，上升气泡进入沉淀区影响沉淀区污泥沉淀回流；
二、沉淀区进水缝与污泥回流缝重合，对污泥回流到厌氧反应器的反应区造成干扰；
三、集气结构在液面以下0.5～1.5m，理论上为达到好的集气效果需要利用水封罐控制集气罩保留气相空间，实际应用上因集气罩都是薄壁钢板拼焊而成，压力过大容易发生焊缝漏气，因此集气罩保留或不保留气相均不能达到好的集气效果，造成气泡进入沉淀区对污泥沉淀造成扰动；
四、现有三相分离器为集成式的整体结构，出水槽布置于三相分离器的池壁一周，统一出水，使得约靠近出水槽处的水流越急，以至于三相分离器各沉淀区出水不均匀，即沉淀区表面负荷不均匀造成局部污泥损失，并且出水槽的这种布置方式会增大三相分离器的整体高度，三相分离器体积过大则影响其下方厌氧反应器的容积利用率；另外，三相分离器整体体积庞大，制造和现场安装难度大，场地适应性差。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种三相分离单元、三相分离模块及模块化三相分离器，改进气液分离、固液分离效果，模块化制造，场地适应力强，安装方便。
为实现上述技术目的，本实用新型提供的方案是：一种三相分离单元，包括由下至上依次设置气封、导流罩、集气罩，气封的下部为楔形导流面，气封的上部为楔形污泥回流面，导流罩和集气罩分别包括两块构成喇叭形的斜板，导流罩和集气罩的开口均是下窄上宽，集气罩的下部开口伸入导流罩的上部开口，导流罩和集气罩之间的缝隙构成进水缝，导流罩的下部开口接近气封的楔形污泥回流面，且导流罩的下部开口与气封的楔形污泥回流面之间的缝隙构成污泥回流缝，气封、导流罩和集气罩之间的区域为沉淀区，沉淀区上部设有溢流堰。
进一步的，所述导流罩的下部开口具有沿污泥回流方向的折弯。
本实用新型还提供一种三相分离模块，包括至少两个如上所述的三相分离单元，各三相分离单元按行排列于下部开口连通厌氧反应器的腔体内，相邻所述三相分离单元的相邻集气罩上部开口处连接构成气室，气室的腔体壁开设排气孔。
本实用新型还提供一种模块化三相分离器，包括至少两个如上所述的三相分离模块，相邻所述三相分离模块之间设置连通外部的出水槽，出水槽上部由设有集气管的气室盖板封闭，各三相分离单元的溢流堰均与出水槽连通，各气室的排气孔也与出水槽连通。
本实用新型的有益效果在于：
1、采用导流罩与集气罩相配合的双重集气，气液分离效果更好，减少气泡对污泥回流影响；
2、进水缝和污泥回流缝的结构使进水和污泥回流分开，使污泥回流顺畅；
3、每一个三相分离单元内均设有出水槽，细分化的出水槽使各沉淀区出水均匀，减少沉淀区局部表面负荷不均匀造成污泥损失；
4、中置出水槽的布置方式减小了三相分离器上部液面高度，降低了三相分离器的空间占用率，从而可以提高厌氧反应器容积利用率；
5、气室高出液面，即使漏气也不会对沉淀区造成扰动，同时可以不需要水封罐，且气室部分可以储存气体；
6、三相分离器模块化方便制造和安装。
附图说明
图1是三相分离单元的结构示意图。
图2是气封的结构示意图。
图3是三相分离模块的结构示意图。
图4是模块化三相分离器的结构示意图。
图5是模块化三相分离器的俯视结构示意图。
其中，箭头方向为流体流动方向，1、腔体，2、开口，3、气封，4、导流罩，5、集气罩，6、溢流堰，7、污泥回流缝，8、进水缝，9、气室，10、沉淀区，11、水位线，12、厌氧反应器，13、排气孔，14、出水槽，15、气室盖板，16、集气管，17、三相分离单元，31、楔形导流面，32、楔形污泥回流面，41、折弯。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
本实施例提供一种三相分离单元，如图1所示，包括由下至上依次设置气封3、导流罩4、集气罩5。如图2所示，气封3的下部为楔形导流面31，气封3的上部为楔形污泥回流面32，导流罩4和集气罩5分别包括两块构成喇叭形的斜板，导流罩4和集气罩5的开口均是下窄上宽，集气罩5的下部开口伸入导流罩4的上部开口，导流罩4和集气罩5之间的缝隙构成进水缝8，导流罩4的下部开口接近气封3的楔形污泥回流面32，且导流罩4的下部开口与气封3的楔形污泥回流面32之间的缝隙构成污泥回流缝7，气封4、导流罩4和集气罩5之间的区域为沉淀区10，沉淀区10上部设有溢流堰6。
进一步的，所述导流罩4的下部开口具有沿污泥回流方向的折弯41，便于沉淀污泥的回流。
原理如下：经下部厌氧反应器12反应产气后的气液泥混合流体从三相分离单元17底部进入，气封3通过其下部的楔形导流面31将混合流体导向两侧，混合流体经过导流罩4、集气罩5两级气液泥三相分离(导流罩4是第一级气液泥分离，粒度较大的气团和污泥颗粒在此分别汇集合并，从流体分离出来；集气罩5是第二级气液泥分离，粒度较小的气团和污泥颗粒在此分别再次汇集合并)，污泥下沉被厌氧反应器12回收，气团上升并沿导流罩4和集气罩5导出收集。经过前面两级三相分离后的流体在沉淀区10内表面负荷均匀，停留时间足够，且没有气泡进入沉淀区10的干扰，污泥絮体在沉淀区10内完成絮凝沉淀，即完成液泥的第三级分离。沉淀区10沉淀的污泥下落至气封3上部的楔形污泥回流面32，经污泥回流缝7导出并下沉被厌氧反应器12回收，沉淀区10表面的净化水经溢流堰6均匀排出。在气封3下部楔形导流面31和污泥回流缝7处沉淀污泥的共同作用下，大部分混合流体从导流罩4与集气罩5之间的进水缝8进入沉淀区10，只有小部分混合流体从污泥回流缝7进入沉淀区10，混合流体流向清晰且互不影响。
本实施例还提供一种三相分离模块，如图3所示，包括至少两个如上所述的三相分离单元，各三相分离单元按行排列于下部开口连通厌氧反应器12的腔体1内，相邻所述三相分离单元的相邻集气罩5上部开口处连接构成气室9，气室9的腔体壁开设排气孔13。
本三相分离模块根据生产需要选择相应数量的三相分离单元17按行排列组合在一起，置于同一个腔体1内，构成一个整体，便于安装。气室9将分理出的气体收集起来，通过排气口导出，气室9本身具备一定的储气功能。
本实施例还提供一种模块化三相分离器，如图4和图5所示，包括至少两个如上所述的三相分离模块，相邻所述三相分离模块之间设置连通外部的出水槽14，出水槽14上部由设有集气管16的气室盖板15封闭，各三相分离单元的溢流堰6均与出水槽14连通，各气室9的排气孔13也与出水槽14连通。
根据生产场地的形状和生产力的需求，相应选择不同数量的三相分离模块组合在一起，各三相分离模块之间设置用于收集各三相分离模块内溢流堰6出水的出水槽14，出水槽14的上方用气室盖板15封闭，即出水槽14的液面以上空间可用于集气，各三相分离模块的气室9的排气孔13可与出水槽14连通后，即实现了对各三相分离模块集气的目的，气室盖板15上的集气管16将汇总的气体最后统一排出。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进或变形，这些改进或变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种三相分离单元，其特征在于：包括由下至上依次设置气封、导流罩、集气罩，气封的下部为楔形导流面，气封的上部为楔形污泥回流面，导流罩和集气罩分别包括两块构成喇叭形的斜板，导流罩和集气罩的开口均是下窄上宽，集气罩的下部开口伸入导流罩的上部开口，导流罩和集气罩之间的缝隙构成进水缝，导流罩的下部开口接近气封的楔形污泥回流面，且导流罩的下部开口与气封的楔形污泥回流面之间的缝隙构成污泥回流缝，气封、导流罩和集气罩之间的区域为沉淀区，沉淀区上部设有溢流堰。
2.根据权利要求1所述的一种三相分离单元，其特征在于：所述导流罩的下部开口具有沿污泥回流方向的折弯。
3.一种三相分离模块，其特征在于：包括至少两个如权利要求1或2所述的三相分离单元，各所述三相分离单元按行排列于下部开口连通厌氧反应器的腔体内，相邻所述三相分离单元的相邻集气罩上部开口处连接构成气室，气室的腔体壁开设排气孔。
4.一种模块化三相分离器，其特征在于：包括至少两个如权利要求3所述的三相分离模块，相邻所述三相分离模块之间设置连通外部的出水槽，出水槽上部由设有集气管的气室盖板封闭，各三相分离单元的溢流堰均与出水槽连通，各气室的排气孔也与出水槽连通。
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