球形三相分离器的利记博彩app

本实用新型涉及一种三相分离设备，尤其涉及一种UASB反应器中使用的球形三相分离器，属于污水处理领域。

背景技术：

随着我国工业化程度的不断提高，工业生产规模的不断扩大，现有的污水处理设备越来越难以满足现代化、高效化工业生产的需要。特别是对于提高污水处理中的厌氧反应器效能的设计，尤其是厌氧反应器中三相分离器的设计，逐渐成为提高工业废水处理效果的关键所在。

接下来就以厌氧反应器中最具代表性的UASB反应器来具体说明。目前各污水处理企业所使用的UASB反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。

其中，三相分离器是整个UASB反应器中最有特点和最重要的装置，它同时具备两个功能：一、收集反应器内产生的沼气；二、使位于分离器之上的悬浮物沉淀下来。对于上述的两种功能均要求三相分离器的设计避免沼气气泡上升到沉淀区，若气泡上升到表面，则会引起出水浑浊、降低沉淀效率、并且损失了前期反应所产生的沼气。针对沼气气泡这一问题，目前市面上常见的三相分离器基本都能够满足相应的技术要求。

但现有的UASB反应器中安装的三相分离器仍然存在着很多其他的问题，具体而言，其缺点主要体现在以下几个方面：1、现有的三相分离器的结构设计较为单一，并不能很好地体现出水利条件，其分离效能有限。2、现有的三相分离器分离效果并不理想，出水浑浊，流出液体的SS数值较大。

3、现有的三相分离器跑泥现象严重，由于微生物菌群是附着于污泥和悬浮物上的，跑泥现象会造成微生物菌群的流失，从而减少污水BOD的去除负荷，延长UASB反应器的启动周期。4、现有的三相分离器抗冲击能力弱，在进水量忽然增加等突发情况下，其稳定性及分离效果显著下降，污水BOD的去除负荷下降。

综上所述，如何提供一种泥水分离效果好、抗冲击能力强、污泥絮体或颗粒沉降速度快、且能够有效避免污泥跑泥的三相分离器，就成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在上述缺陷，本实用新型的目的是提出一种UASB反应器中使用的球形三相分离器。

本实用新型的目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种球形三相分离器，固定设置于UASB反应器的上端位置，所述UASB反应器的内部由下至上依次设置有用于向所述UASB反应器内通入污水的布水系统，以及用于承载污泥的污泥床，包括分离器外罩以及固定设置于所述分离器外罩内的挡板机构，所述挡板机构包括初次分离挡板组件及二次分离挡板组件，所述初次分离挡板组件与所述二次分离挡板组件共同围成一个不封闭的球形结构，所述初次分离挡板组件与所述二次分离挡板组件均由两个呈镜像对称的球面液流挡板共同围成一个不封闭的半球形结构。

优选地，所述挡板机构将所述分离器外罩内的区域分为沉淀区与反应区，所述沉淀区位于所述挡板机构上方，所述反应区位于所述挡板机构下方。

优选地，所述挡板机构包括相互匹配的初次分离挡板组件及二次分离挡板组件，所述初次分离挡板组件设置于所述二次分离挡板组件的正下方。

优选地，所述初次分离挡板组件包括第一球面液流挡板及第二球面液流挡板，所述第一球面液流挡板与所述第二球面液流挡板呈镜像对称且二者间存在间隙，所述第一球面液流挡板及所述第二球面液流挡板均包括下曲面段及下斜面段，所述下斜面段均固定设置于所述下曲面段的顶端位置，所述第一球面液流挡板的下曲面段与所述第二球面液流挡板的下曲面段共同围成一个开口向上的不封闭的半球形结构，所述下斜面段的延伸方向位于所述半球形结构的外侧。

优选地，所述二次分离挡板组件包括第三球面液流挡板及第四球面液流挡板，所述第三球面液流挡板与所述第四球面液流挡板呈镜像对称且二者间存在间隙，所述第三球面液流挡板及所述第四球面液流挡板均包括上曲面段及上斜面段，所述上斜面段均固定设置于所述上曲面段的下端位置，所述第三球面液流挡板的上曲面段与所述第四球面液流挡板的上曲面段共同围成一个开口向下的不封闭的半球形结构，所述上斜面段的延伸方向位于所述半球形结构的外侧。

优选地，所述上曲面段与所述下曲面段均为四分之一球形，且所述上斜面段和水平面之间的夹角与所述下斜面段和水平面之间的夹角相等，夹角大小为30°~60°。

优选地，所述挡板机构还包括固定设置于所述分离器外罩内、用于防止混合液上升流直接从所述第一球面液流挡板与所述第二球面液流挡板之间区域溢出的中心挡板，所述中心挡板设置于所述第一球面液流挡板与所述第二球面液流挡板之间区域的下方位置，且所述中心挡板水平方向的最大宽度大于所述第一球面液流挡板与所述第二球面液流挡板之间的间隙宽度。

优选地，所述中心挡板的垂直截面呈三角形或梯形，且所述中心挡板的侧边与底边均为内凹的流线型曲线。

优选地，还包括用于围成所述沉淀区的区壁组件，所述区壁组件包括垂直连接于所述上曲面段顶端的中心区壁，以及连接于所述上曲面段下端的外侧区壁，所述外侧区壁包括相互连接的垂直段与倾斜段，所述垂直段的底端固定设置于所述倾斜段的顶端位置，所述倾斜段的底端与所述上曲面段的下端位置固定连接，所述垂直段与所述分离器外罩内侧壁之间存在间隙。

优选地，所述倾斜段、上曲面段以及所述上斜面段（34）三者的连接处开设有用于反应过程中所产生的气体通过的缝隙，所述缝隙呈条带状或孔状。

本实用新型的突出效果为：本实用新型内部采用双层结构设计有效地实现了两次三相分离，显著地提升了三相分离器的分离效能。同时，本实用新型采用球体曲面设计，使得混合有污泥、气泡与污水的混合液在升流碰撞到曲面后，接触面积更大、污泥及细小絮体更容易聚集、水头损失更小，优化了水力条件，同时也使得混合液在升流过程中与液流挡板的接触面积增大，使混合液中的污泥絮体或颗粒可沿着液流挡板的曲面聚集、压缩，然后形成一个较大的聚集体下沉。根据斯托克斯公式的计算，本实用新型的结构设计能够使污泥絮体或颗粒返回污泥床的速度明显加快，从而大幅度降低了沉淀区的浑浊程度，提升了泥水分离的效果，在一定程度上也起到了保护反应器内微生物菌群的作用，最大限度上缓解了跑泥现象。此外，本实用新型使用了四个相互之间不完全密封的球体曲面，起到了很好的协同效果，也提升了三相分离器的抗冲击性能。

综上所述，本实用新型效果优异、结构巧妙、抗冲击性强、且有效地缓解了污泥跑泥的问题，具有很高的使用及推广价值。

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

其中：其中：1、分离器外罩；21、第一球面液流挡板；22、第二球面液流挡板；23、下曲面段；24、下斜面段；31、第三球面液流挡板；32、第四球面液流挡板；33、上曲面段；34、上斜面段；4、中心挡板；51、中心区壁；52、外侧区壁。

具体实施方式

本实用新型揭示了一种UASB反应器中使用的球形三相分离器。

如图1所示，一种球形三相分离器，固定设置于UASB反应器的上端位置，所述UASB反应器的内部由下至上依次设置有用于向所述UASB反应器内通入污水的布水系统，以及用于承载污泥的污泥床，包括分离器外罩1以及固定设置于所述分离器外罩1内的挡板机构，所述挡板机构包括初次分离挡板组件及二次分离挡板组件，所述初次分离挡板组件与所述二次分离挡板组件共同围成一个不封闭的球形结构，所述初次分离挡板组件与所述二次分离挡板组件均由两个呈镜像对称的球面液流挡板共同围成一个不封闭的半球形结构。

所述挡板机构将所述分离器外罩1内的区域分为沉淀区与反应区，所述沉淀区位于所述挡板机构上方，所述反应区位于所述挡板机构下方。

所述挡板机构包括相互匹配的初次分离挡板组件及二次分离挡板组件，所述初次分离挡板组件设置于所述二次分离挡板组件的正下方。

所述初次分离挡板组件包括第一球面液流挡板21及第二球面液流挡板22，所述第一球面液流挡板21与所述第二球面液流挡板22呈镜像对称且二者间存在间隙，所述第一球面液流挡板21及所述第二球面液流挡板22均包括下曲面段23及下斜面段24，所述下斜面段24均固定设置于所述下曲面段23的顶端位置，所述第一球面液流挡板21的下曲面段23与所述第二球面液流挡板22的下曲面段23共同围成一个开口向上的不封闭的半球形结构，所述下斜面段24的延伸方向位于所述半球形结构的外侧。

所述二次分离挡板组件包括第三球面液流挡板31及第四球面液流挡板32，所述第三球面液流挡板31与所述第四球面液流挡板32呈镜像对称且二者间存在间隙，所述第三球面液流挡板31及所述第四球面液流挡板32均包括上曲面段33及上斜面段34，所述上斜面段34均固定设置于所述上曲面段33的下端位置，所述第三球面液流挡板31的上曲面段33与所述第四球面液流挡板32的上曲面段33共同围成一个开口向下的不封闭的半球形结构，所述上斜面段34的延伸方向位于所述半球形结构的外侧。

所述上曲面段33与所述下曲面段23均为四分之一球形，且所述上斜面段34和水平面之间的夹角与所述下斜面段24和水平面之间的夹角相等，夹角大小为30°~60°。在本实施例中，所述夹角大小为45°，这样的结构设置也是为了进一步保证污泥能够快速下沉。

所述挡板机构还包括固定设置于所述分离器外罩1内、用于防止混合液上升流直接从所述第一球面液流挡板21与所述第二球面液流挡板22之间区域溢出的中心挡板4，所述中心挡板4设置于所述第一球面液流挡板21与所述第二球面液流挡板22之间区域的下方位置，且所述中心挡板4水平方向的最大宽度大于所述第一球面液流挡板21与所述第二球面液流挡板22之间的间隙宽度。

所述中心挡板4的垂直截面呈三角形或梯形，且所述中心挡板4的侧边与底边均为内凹的流线型曲线。

还包括用于围成所述沉淀区的区壁组件，所述区壁组件包括垂直连接于所述上曲面段33顶端的中心区壁51，以及连接于所述上曲面段33下端的外侧区壁52，所述外侧区壁52包括相互连接的垂直段与倾斜段，所述垂直段的底端固定设置于所述倾斜段的顶端位置，所述倾斜段的底端与所述上曲面段33的下端位置固定连接，所述垂直段与所述分离器外罩1内侧壁之间存在间隙。

所述倾斜段、上曲面段以及所述上斜面段34三者的连接处开设有用于反应过程中所产生的气体通过的缝隙（图中未示出），所述缝隙呈条带状或孔状。

以下简述本实用新型的工作过程：首先，污水借助安装于UASB反应器内的布水系统进入所述UASB反应器内，并向上通过污泥床，污水与污泥床上的污泥混合，且与污泥内的微生物菌群在反应区内发生反应，产生沼气。随后，混合有污泥、气泡与污水的混合液继续上升，并与所述初次分离挡板组件撞击，实现第一次三相分离，再此过程中可实现对混合液内80%~90%杂质的分离。随后混合液继续上浮，并与所述二次分离挡板组件撞击，实现第二次三相分离，再此过程中可实现对混合液内剩下的10%~20%杂质的分离。碰撞结束后，附着于所述初次分离挡板组件与所述二次分离挡板组件上的污泥向下滑动，在重力的作用下，小颗粒的污泥絮体或颗粒在滑动过程中聚集、压缩，形成一个较大的聚集体下沉，落回所述污泥床上。而污泥中的沼气气体则向上滑动，借助三相分离器内部连接处的缝隙完成排出。经过两次三相分离的混合液中相对纯净的液体进入沉淀区内，由于沉淀区内的液体液流相对静止，液体内的污泥絮体或颗粒沉降，落回所述污泥床上。

本实用新型内部采用双层结构设计有效地实现了两次三相分离，显著地提升了三相分离器的分离效能。同时，本实用新型采用球体曲面设计，使得混合有污泥、气泡与污水的混合液在升流碰撞到曲面后，接触面积更大、污泥及细小絮体更容易聚集、水头损失更小，优化了水力条件，同时也使得混合液在升流过程中与液流挡板的接触面积增大，使混合液中的污泥絮体或颗粒可沿着液流挡板的曲面聚集、压缩，然后形成一个较大的聚集体下沉。根据斯托克斯公式的计算，本实用新型的结构设计能够使污泥絮体或颗粒返回污泥床的速度明显加快，从而大幅度降低了沉淀区的浑浊程度，提升了泥水分离的效果，在一定程度上也起到了保护反应器内微生物菌群的作用，最大限度上缓解了跑泥现象。此外，本实用新型使用了四个相互之间不完全密封的球体曲面，起到了很好的协同效果，也提升了三相分离器的抗冲击性能。综上所述，本实用新型效果优异、结构巧妙、抗冲击性强、且有效地缓解了污泥跑泥的问题，具有很高的使用及推广价值。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。