当地层流体进入三相分离器时，首先遇到入口分流器，使液体与气体得到初步分离，夹带大量液滴的气体经聚结板进一步分离后，再经过消泡器和除雾器，得到更进一步的净化，塑料三相分离器，使其成为干气而从出气口排出。排气管线上设有气控阀控制气体排放量，以维持容器内所需的压力。在重力作用下，uasb三相分离器，由于油水密度差，自由水沉到容器底部，油浮到上面，并翻越油水挡板进入油室，浮子式液位调控器通过操纵排油阀控制原来的油的排放量，以保持油面的稳定。分离出的游离水通过油水界面调控器操纵的排水阀排出，以保持油水界面的稳定。
传统三相分离器虽然构造简单，三相分离器，但是泥水分离情况不佳，在回流缝处同时存在上升和下降两股液体，相互干扰，污泥回流不通畅，造成跑泥严重，使UASB反应器需要定期补充污泥，增加物力和人力成本。传统三相分离器回流的污泥通过自然重力沉降返回反应区，三相分离器价格，在沉降的过程中可能再次和沼气气泡结合而上升到三相分离器，或通过局部水力作用上升到三相分离器，难于发挥活性污泥的作用。
三相分离器的基本工作原理是将油气水混合物高速进入预脱气室，靠旋流分离及重力作用脱出大量的原1油伴生气，预脱气后的油水混合物经导流管高速进入分配器与水洗室，在含有破乳剂的活性水层内洗涤破乳，进行稳流，降低来液的雷诺系数，再经聚结整流后，流入沉降分离室进一步沉降分离，脱气原1油翻过隔板进入油室，并经流量计计量，控制后流出分离器，水相就是靠着压力平衡经导管进入水室，从而达到油气水三相分离的目的。
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