UASB反应器的三相分离器结构与反应器的进水系统设计是难点,特别是对于实际规模大的构筑物。到目前为止,反应器的三相分离系统与进水系统大多属于专利技术。由于需分离的混合物是由气体、液体和固体(污泥)组成,所以这一系统要具有气固三相分离的功能,这必须满足以下条件:1,在水和污泥的混合物进入沉淀区前,必须首先将气泡分离出来;2,为避免在沉淀区里产气,污泥在沉淀器里的滞留实际必须是短的;3,由于厌氧污泥形成积聚的特征,沉淀器内存在的污泥层对液体通过它向上流动影响不大。
一般来说,分离器的设计应考虑以下几方面因素。1.由于厌氧污泥较黏,沉淀器底部倾角应较大,可选择a=45°~60°。2.沉淀器内最大截面的表面水力负荷应保持在us=0.7m³/(m²·h)以下,水流通过液-固分离空 (a值)的平均流速应保持在uo=2m³/(m²·h)以下;3.气体收集器间缝隙的截面面积不小于总面积的 15%~20%;4.对于反应器高为 5~7m,气体收集器的高度应为 1.5~2m; 5.气室与液-固分离的交叉板应重叠 b=100~200mm,以免气泡进入沉淀区;6.应减少气室内产生大量泡沫和浮渣,通过水封系统(见后) 控制气室的液-气界面上形成的气囊,压破泡沫并减少浮渣的形成,此外,应考虑气室上部排气管直径足够大,避免泡沫挟带污泥堵塞排水系统。
欲满足上述设计因素,小型UASB 反应器的三相分离器较容易设计,而大型的设计难度较大。小型设备常采用圆柱形钢结构,而大型设备均采用矩形钢结构或钢筋混凝土结构,二相分离器的设计机构有差异,但上述设计原则是一致的。在设计中,考虑到三相分离器的结构与环境条件要求,反应器池顶可以是密闭的,也可以是敞开的,池顶敞开式结构便于损作管理与维修,但可能有少量臭气溢出,会影响周边的空气环境,必要时应采取相应的技术措施。