三相分离器的结构分为分离沉降室和油室。油、气、水混合物来液进入三相分离器，三相分离器，经整流器、波纹板组、斜板组等后大部分液体沉降到分离沉降室的液相区，少部分液体靠液体重力继续沉降，塑料三相分离器，剩余的液体经除雾器进一步分离后，气体通过压力调节阀进入天然器系统。沉降下来的油、水混合液停留一段时间后因密度的差别逐渐进行分层，水沉积在集水包和液相区的底部，液相区的上部为油层。当油层的液位高出隔油板顶部时则慢慢流入油室内，然后由油室下部的出油口排出。液相区的水沉降分离到沉降室的底层，并且经过出水阀排出。

改进型的三相分离器，包括气水分离罩，水分离罩的下部安装有导流板，每台导游板所围成的上方区域构成了沉淀区域，每对导游板的下端设置有与沉淀区域连通的分离口，气水分离罩所对应的下方区域构成了气室，该气水分离罩上设置有通气孔，每个导游板均包括上侧板和下侧板，上侧板和下侧板部分重叠且通过连接板胶结固定。本设备克服传统三相分离器跑泥的现象，而且对回流污泥进行二次分布，既能使污泥从底部和废水充分接触，又解决污泥分布不均匀造成的污泥局部沉积和死区的现象。

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，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，由于油水密度差，自由水沉到容器底部，油浮到上面，厌氧池三相分离器，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。

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