CN114873719A - 一种沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池，涉及沼气池技术领域，包括进水端和出水端，进水端设置有进水池，进水池通过进水管与进水布水管相连接；出水端设置出水池和循环水池，出水池与出水管相连接，循环水池与循环进水管相连接，在循环水池内设置循环水泵，能够对吸入沼气进行调节，从而控制调节式循环曝气自搅拌区内的沼气，使黑膜沼气池内的调节式循环曝气自搅拌区的泥水处于完全混合状态，厌氧反应效率大幅提高，有利于厌氧污泥与废水的充分接触，从而提高了厌氧污泥新陈代谢的速率，有效保证调节式循环曝气自搅拌区和沉淀排渣区内的管道的固定性，防止池内铺设的管道上浮的沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池。

Description

一种沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池

技术领域

本发明涉及沼气池技术领域，具体涉及到了一种沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池。

背景技术

黑膜沼气池俗称盖泻湖，是一种集发酵、储气为一体的超大型沼气池，由于其具有耐冲击负荷、运行费用低、造价低、施工方便等特点，深受广大养殖户的青睐。但黑膜沼气池一般占地面积大，池内的活性污泥常常静止于池底，无法与废水进行充分混合，而且污泥沉淀于池底，在池底铺设排渣管，靠重力排泥，很难将池底泥渣排除彻底，所以废水处理效率低，且不稳定，黑膜沼气池运行两到三年，就因沉淀的泥渣过多而不能正常运行。

为了改善污水处理效果，专利申请号201821042534.0的专利公开了一种具有搅拌兼排泥渣功能的黑膜沼气池，其结构是在池底设置循环支管、喷头，利用循环水泵和排泥泵将池底污泥经排泥主管、循环分管、循环支管、喷头输送至池底，从而起到污泥搅拌的功能，改善污泥与废水的接触效果，但该专利未考虑池底污泥在循环过程堵塞喷头后的维护保养问题，另外由于池底面积较大，所需的循环泵流量和喷头的数量很大，否则无法将池底污泥循环起来。专利申请号201821095297.4的专利公开了一种厌氧折流循环气搅拌黑膜沼液反应池，其结构是在黑膜沼气池池底均匀设置多道HDPE立膜折流板，立膜折流板的高度与水池口齐平，立膜折流板一端与水池坡岸膜连接，另一端交错留水流折流口。池底设置沼气曝气主管、沼气曝气支管、曝气盘，曝气盘软管缠绕固定在曝气盘铁架上，曝气盘铁架通过曝气盘配重沉于池底，利用沼气循环气对池底进行曝气搅拌，该专利可以有效解决黑膜沼气池占地面积大、料液混合不均匀、悬浮物易沉积和反应效率低的问题，但也存在施工难度大，曝气盘铁架腐蚀失效等问题，另外黑膜沼气池因池底不均匀下沉，立膜折流板极易倒塌，从而造成黑膜沼气池损坏，因此，亟需本领域技术人员设计出一种新型的沼气池。

发明内容

本发明要解决的问题是一种能够对吸入沼气进行调节，从而控制调节式循环曝气自搅拌区内的沼气，使黑膜沼气池内的调节式循环曝气自搅拌区的泥水处于完全混合状态，厌氧反应效率大幅提高，有利于厌氧污泥与废水的充分接触，从而提高了厌氧污泥新陈代谢的速率，加速厌氧污泥的生长速率，对厌氧污泥浓度的提高十分有利，由于厌氧污泥浓度的快速提高，促进废水COD的快速降解；能够有效保证调节式循环曝气自搅拌区和沉淀排渣区内的管道的固定性，防止池内铺设的管道上浮的沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池。

为了解决上述问题，本发明提供了一种沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池，包括进水端和出水端，所述进水端设置有进水池，进水池通过进水管与进水布水管相连接；出水端设置出水池和循环水池，所述出水池与出水管相连接，循环水池与循环进水管相连接，在循环水池内设置循环水泵，黑膜沼气池中心部分设有调节式循环曝气自搅拌区和沉淀排渣区，所述调节式循环曝气自搅拌区和沉淀排渣区内的管道四周均固定设有防上浮限位件，所述沉淀排渣区一端与污泥池相连接，所述污泥池另一端通过污泥回流管与进水池相连形成一个循环。

作为优选地，所述调节式循环曝气自搅拌区包括穿孔曝气分支管、曝气支管、控制阀门、曝气主管、沼气增压装置、脱硫罐、脱水罐、沼气泄压装置，所述穿孔曝气分支管通过曝气支管与曝气主管相连接，所述曝气主管上装设有控制阀门，所述曝气主管一端与沼气增压装置相连接，所述沼气增压装置通过管道与脱硫罐以及脱水罐相连接，所述脱水罐另一端的管道上安装有沼气泄压装置。

作为优选地，所述气泄压装置另一端通过沼气排气主管相连接，所述沼气排气主管与沼气排气支管。

作为优选地，所述循环水池另一端通过循环出水管与进水池相连形成一个循环。

作为优选地，所述沉淀排渣区包括排渣主管和排渣支管，所述排渣主管与排渣支管相连接，所述排渣主管另一端与污泥池相连接。

作为优选地，所述污泥回流管上安装有污泥排渣泵。

作为优选地，所述黑膜沼气池内端四周铺设有HDPE膜。

作为优选地，所述沼气增压装置为沼气增压风机，所述沼气泄压装置为沼气泄压阀。

作为优选地，所述防上浮限位件为砖墩或限位板。

采用上述结构，其有益效果在于：

本发明黑膜沼气池中心部分设有调节式循环曝气自搅拌区和沉淀排渣区，与常规的黑膜沼气池比较，利用沼气自身对池内的泥水进行搅拌混合，同时通过沼气增压装置和沼气泄压装置，能够对吸入沼气进行调节，从而控制调节式循环曝气自搅拌区内的沼气，使黑膜沼气池内的调节式循环曝气自搅拌区的泥水处于完全混合状态，厌氧反应效率大幅提高，在保证同等COD去除率的情况下，本专利黑膜沼气池的容积可缩小1/2-2/3，从而有效降低投资成本；由于黑膜沼气池内循环曝气搅拌区的泥水处于完全混合状态，有利于厌氧污泥与废水的充分接触，从而提高了厌氧污泥新陈代谢的速率，加速厌氧污泥的生长速率，对厌氧污泥浓度的提高十分有利，由于厌氧污泥浓度的快速提高，促进废水COD的快速降解。

本发明调节式循环曝气自搅拌区和沉淀排渣区内的管道四周均固定设有防上浮限位件，能够有效保证调节式循环曝气自搅拌区和沉淀排渣区内的管道的固定性，防止池内铺设的管道上浮。

本发明黑膜沼气池内沉淀排渣区未设置穿孔曝气管，厌氧污泥在此区域自然沉淀，经过设置在此区域底部的污泥排渣管，及相连的污泥，利用池内的排泥泵快速将沉淀的厌氧污泥抽至进水端，以此提高厌氧反应速率，经沉淀后的上清液排出，防止厌氧污泥的流失。

本发明与常规的黑膜沼气池比较，仅在池底增设了穿孔曝气管、循环水管，在出水端增加了一座循环水池和一台循环水泵，增加的费用有限，且施工简单，运行操作方便，黑膜沼气池池容减小很多，可大幅降低建造成本。

附图说明

图1 为本发明沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池的结构示意图。

图2为调节式循环曝气自搅拌区的结构示意图。

图3为进水端与循环水池连接的结构示意图。

图4为出水端的结构示意图。

图中：1-进水池，2-进水管，3-进水布水管，4-黑膜沼气池，5-穿孔曝气分支管，6-曝气支管，7-控制阀门，8-曝气主管，9-沼气增压装置，10-脱硫罐，11-脱水罐，12-沼气泄压装置，13-沼气排气主管，14-沼气排气支管，15-循环进水管，16-出水管，17-出水池，18-循环水池，19-循环水泵，20-循环出水管，21-污泥池，22-污泥排渣泵，23-排渣主管，24-排渣支管，25-污泥回流管，26-HDPE膜，27-防上浮限位件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的解释说明。

一种沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池，包括进水端和出水端，所述进水端设置有进水池1，进水池1通过进水管2与进水布水管3相连接；出水端设置出水池17和循环水池18，所述出水池17与出水管16相连接，循环水池18与循环进水管15相连接，在循环水池18内设置循环水泵19，黑膜沼气池4中心部分设有调节式循环曝气自搅拌区和沉淀排渣区，所述调节式循环曝气自搅拌区和沉淀排渣区内的管道四周均固定设有防上浮限位件27，所述沉淀排渣区一端与污泥池21相连接，所述污泥池21另一端通过污泥回流管25与进水池1相连形成一个循环。

调节式循环曝气自搅拌区包括穿孔曝气分支管5、曝气支管6、控制阀门7、曝气主管8、沼气增压装置9、脱硫罐10、脱水罐11、沼气泄压装置12，所述穿孔曝气分支管5通过曝气支管6与曝气主管8相连接，所述曝气主管8上装设有控制阀门7，所述曝气主管8一端与沼气增压装置9相连接，所述沼气增压装置9通过管道与脱硫罐10以及脱水罐11相连接，所述脱水罐11另一端的管道上安装有沼气泄压装置12，利用沼气自身对池内的泥水进行搅拌混合，同时通过沼气增压装置9和沼气泄压装置12，能够对吸入沼气进行调节，从而控制调节式循环曝气自搅拌区内的沼气，使黑膜沼气池内的调节式循环曝气自搅拌区的泥水处于完全混合状态，厌氧反应效率大幅提高，在保证同等COD去除率的情况下，本专利黑膜沼气池的容积可缩小1/2-2/3，从而有效降低投资成本；由于黑膜沼气池内循环曝气搅拌区的泥水处于完全混合状态，有利于厌氧污泥与废水的充分接触，从而提高了厌氧污泥新陈代谢的速率，加速厌氧污泥的生长速率，对厌氧污泥浓度的提高十分有利，由于厌氧污泥浓度的快速提高，促进废水COD的快速降解。

气泄压装置12另一端通过沼气排气主管13相连接，所述沼气排气主管13与沼气排气支管14。

循环水池18另一端通过循环出水管20与进水池1相连形成一个循环。

沉淀排渣区包括排渣主管23和排渣支管24，所述排渣主管23与排渣支管24相连接，所述排渣主管23另一端与污泥池21相连接。

污泥回流管25上安装有污泥排渣泵22。所述黑膜沼气池4内端四周铺设有HDPE膜。所述沼气增压装置9为沼气增压风机，所述沼气泄压装置12为沼气泄压阀，所述防上浮限位件27为砖墩或限位板。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体的使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。

具体安装及工作过程为：黑膜沼气池4进水端设置进水池1，进水池1与进水布水管3相连；出水端设置出水池15、循环水池18和污泥池21，其中出水池15与出水管16相连，循环水池18与循环进水管15、循环出水管20相连，在循环水池18内设置循环水泵19；污泥池21与排渣管相连，在污泥池底21设置污泥排渣泵22，黑膜沼气池1中心部分分成循环曝气搅拌区、沉淀排渣区，在循环曝气搅拌区设置曝气主管8、曝气支管6、穿孔曝气分支管5，在沉淀排渣区设置循环水进水管15、排渣管，在黑膜沼气池4四周设置进水管2、出水管16、循环水管、污泥回流管25、沼气排气管、控制阀门7、脱水罐11、脱硫罐10、沼气增压装置9、沼气泄压装置12；

接着将黑膜沼气池4挖好塘，黑膜沼气池底部铺上HDPE膜26后，向池内注入一定水量检查膜的密封性，保证合格后，将池底水抽干，然后在池底依次铺设穿孔曝气分支管5、曝气支管6、排渣支管24、排渣主管23、循环水进水管15、进水布水管3，其中排渣支管24水平两侧开孔，进水布水管3、循环水进水管15向着沼气池方向水平开孔，穿孔曝气分支管每3-5根组成一组，单独设置曝气支管6、控制阀门7，多组曝气支管6汇集至曝气主管8，曝气主管8依次与沼气增压装置9、脱水罐11、脱硫罐10、沼气排气主管13、沼气排气支管14相连，管道安装完毕后，向池内注水，淹没管道，检查管道密封不漏，然后按要将膜沼气池顶部铺HDPE膜26，HDPE底膜和HDPE顶膜在岸堤四周通过锚固沟固定。

使用时，黑膜沼气池4运行初期，因池内水位较低，利用循环水泵19和污泥排渣泵22将池内的水和泥抽至黑膜沼气池4一端的进水池1，经进水布水管3均匀排入池内，起到泥水充分混合的目的，从而提高黑膜沼气池的反应效率，当黑膜沼气池开始产气，并将HDPE膜26顶部的膜顶起后，开启沼气增压装置9，调节运行频率，沼气经过脱水脱硫罐，脱除沼气中的水分和硫化氢气体，然后经沼气增压装置9增压至一定压力后，依次经过曝气主管8、曝气支管6、控制阀门7、穿孔曝气分支管5，重新回到池底，利用沼气自身将黑膜沼气池内的污泥与污水充分混合，以此加快厌氧发酵的速率，从而加快沼气的产气速率。产生的沼气经沼气泄压装置定量向外输送，可稳定黑膜沼气池的产气量和池内的压力，保证系统正常运行。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所述发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池，包括进水端和出水端，所述进水端设置有进水池（1），进水池（1）通过进水管（2）与进水布水管（3）相连接；出水端设置出水池（17）和循环水池（18），所述出水池（17）与出水管（16）相连接，循环水池（18）与循环进水管（15）相连接，在循环水池（18）内设置循环水泵（19），其特征在于：黑膜沼气池（4）中心部分设有调节式循环曝气自搅拌区和沉淀排渣区，所述调节式循环曝气自搅拌区和沉淀排渣区内的管道四周均固定设有防上浮限位件（27），所述沉淀排渣区一端与污泥池（21）相连接，所述污泥池（21）另一端通过污泥回流管（25）与进水池（1）相连形成一个循环。

2.根据权利要求1所述的沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池，其特征在于：所述调节式循环曝气自搅拌区包括穿孔曝气分支管（5）、曝气支管（6）、控制阀门（7）、曝气主管（8）、沼气增压装置（9）、脱硫罐（10）、脱水罐（11）、沼气泄压装置（12），所述穿孔曝气分支管（5）通过曝气支管（6）与曝气主管（8）相连接，所述曝气主管（8）上装设有控制阀门（7），所述曝气主管（8）一端与沼气增压装置（9）相连接，所述沼气增压装置（9）通过管道与脱硫罐（10）以及脱水罐（11）相连接，所述脱水罐（11）另一端的管道上安装有沼气泄压装置（12）。

3.根据权利要求2所述的沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池，其特征在于：所述气泄压装置（12）另一端通过沼气排气主管（13）相连接，所述沼气排气主管（13）与沼气排气支管（14）。

4.根据权利要求1所述的沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池，其特征在于：所述循环水池（18）另一端通过循环出水管（20）与进水池（1）相连形成一个循环。

5.根据权利要求1所述的沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池，其特征在于：所述沉淀排渣区包括排渣主管（23）和排渣支管（24），所述排渣主管（23）与排渣支管（24）相连接，所述排渣主管（23）另一端与污泥池（21）相连接。

6.根据权利要求1所述的沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池，其特征在于：所述污泥回流管（25）上安装有污泥排渣泵（22）。

7.根据权利要求1所述的沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池，其特征在于：所述黑膜沼气池（4）内端四周铺设有HDPE膜。

8.根据权利要求2所述的沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池，其特征在于：所述沼气增压装置（9）为沼气增压风机，所述沼气泄压装置（12）为沼气泄压阀。

9.根据权利要求2所述的沼气自循环搅拌兼强排渣功能的黑膜沼气池，其特征在于：所述防上浮限位件（27）为砖墩或限位板。

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