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各采油隊來液由分離器進液管進入進液艙，容積增大，流速降低，緩沖降低壓力，氣體隨壓力的降低自然逸出上浮，在進液艙油、氣、水靠比重差進行初步分離。分離后的水從底部通道進入沉降室。經過分離的液體經過波紋板時，由于接觸面積增加，不銹鋼波紋板又具有親水憎油的特性，再進行油、氣、水的分離。隨后進入沉降室，靠油水比重差進行分離；通過加熱使液體溫度增加，增加油水分子碰撞機會，加大了油水比重差；小油滴和小水滴碰撞機會多聚結為大油滴和大水滴，加速油水分離速度；油上浮、水下沉實現油、水進一步分離；油、氣和水通過出口管線排出。

傳統三相分離器雖然構造簡單，但是泥水分離情況不佳，三相分離器廠家，在回流縫處同時存在上升和下降兩股液體，相互干擾，污泥回流不通暢，造成跑泥嚴重，厭氧三相分離器，使UASB反應器需要定期補充污泥，三相分離器報價，增加物力和人力成本。傳統三相分離器回流的污泥通過自然重力沉降返回反應區，在沉降的過程中可能再次和沼氣氣泡結合而上升到三相分離器，或通過局部水力作用上升到三相分離器，難于發揮活性污泥的作用。

改進型的三相分離器，包括氣水分離罩，三相分離器，水分離罩的下部安裝有導流板，每臺導游板所圍成的上方區域構成了沉淀區域，每對導游板的下端設置有與沉淀區域連通的分離口，氣水分離罩所對應的下方區域構成了氣室，該氣水分離罩上設置有通氣孔，每個導游板均包括上側板和下側板，上側板和下側板部分重疊且通過連接板膠結固定。本設備克服傳統三相分離器跑泥的現象，而且對回流污泥進行二次分布，既能使污泥從底部和廢水充分接觸，又解決污泥分布不均勻造成的污泥局部沉積和死區的現象。