三相分离器是污水厌氧处理的重要部件，三相分离器同时具有两个功能：一个是将反应室产生的沼气与固液物分离并收集分离后的沼气，另一个是使分离器内的悬浮物有效沉降从而将水与污泥分离。传统的三相分离器的工作过程为：将反应器内含有大量气泡的三相混合流上升至分离器底部，当三相混合流碰到反射板，气体折流而上，与固、液相分离，集中到气室排放，固液混合液进入分离器，在沉淀区分离，澄清液通过溢流堰排出，失去气泡搅动作用的污泥发生絮凝、沉降和浓缩，然后沿斜壁下滑，通过污泥回流口返回反应区。
随着三相分离技术的不断发展，三相分离器也不断得到了完善，但是依然存在沼气集气效率低、固液分离效果差、排水浊度高的问题。
三相分离器
当把中温条件下稳定运行的EGSB反应器升至高温条件后，运行22 d即可达到COD去除率稳定在85%以上，尽管COD负荷有所降低(36.57 kg/(m3·d))，但水力停留时间(HRT)为3.3 h及运行时间短的特征表明，高温EGSB反应器处理效率高。而在低温条件下EGSB反应器也表现出较好的抗冲击负荷能力，在HRT为3.3 h、有机负荷在17.5 kg/(m3·d)左右时，COD去除率基本能保持在85%左右。同时，当进水pH值为5.4~7.3时，EGSB反应器在中温、高温、低温条件下，具有良好的耐pH冲击和降解挥发性有机酸(VFA)的能力。
厌氧处理是废水生物处理技术的一种方法，要提高厌氧处理速率和效率，除了要提供给微生物一个良好的生长环境外，保持反应器内高的污泥浓度和良好的传质效果也是2个关键性举措。
以厌氧接触工艺为代表的第1代厌氧反应器，污泥停留时间（SRT）和水力停留时间（HRT）大体相同，反应器内污泥浓度较低，处理效果差。为了达到较好的处理效果，废水在反应器内通常要停留几天到几十天之久。
以UASB工艺为代表的第2代厌氧反应器，依靠颗粒污泥的形成和三相分离器的作用，使污泥在反应器中滞留，实现了SRTgt;HRT，卧式三相分离器，从而提高了反应器内污泥浓度，但是反应器的传质过程并不理想。要改善传质效果，有效的方法就是提高表面水力负荷和表面产气负荷。然而高负荷产生的剧烈搅动又会使反应器内污泥处于完全膨胀状态，三相分离器支架，使原本SRTgt;HRT向SRT=HRT方向转变，污泥过量流失，处理效果变差。
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