[发明专利]推流式竖向多循环工艺处理城市污水的装置及方法

权利要求书

1.推流式竖向多循环工艺处理城市污水的装置，其特征在于，包括依次连接的城市生活污水水箱(1)、推流式竖向多循环曝气池(2)和竖流式沉淀池(3)，所述城市生活污水水箱(1)出水口通过管道与推流式竖向多循环曝气池(2)一侧底部的进水口连通，所述管道上设置有进水泵(21)，所述推流式竖向多循环曝气池(2)另一侧顶部设置有第一溢流堰(25)，所述第一溢流堰(25)与竖流式沉淀池(3)的进水口连通，所述竖流式沉淀池(3)顶部设置有第二溢流堰(31)，所述竖流式沉淀池(3)底部设置有排泥口(32)，所述竖流式沉淀池(3)底部通过污泥回流泵(33)与推流式竖向多循环曝气池(2)进水口一侧连通，所述推流式竖向多循环曝气池(2)进水口一侧水平设置有2个或2个以上的曝气管(22)，多个所述曝气管(22)外延至通过气体流量计(27)连接有空气泵(26)，所述推流式竖向多循环曝气池(2)内部从上到下水平设置有多块导流板(23)，每个所述导流板(23)一端与推流式竖向多循环曝气池(2)内壁接合且另一端距推流式竖向多循环曝气池(2)内壁具有空隙。

2.根据权利要求1所述的推流式竖向多循环工艺处理城市污水的装置，其特征在于，每个所述导流板(23)与推流式竖向多循环曝气池(2)内壁之间的空隙的宽和高的比例为2:1。

3.根据权利要求1所述的推流式竖向多循环工艺处理城市污水的装置，其特征在于，所述第一溢流堰(25)的一侧设置有温度和溶解氧探头(24)，所述温度和溶解氧探头(24)插入至最上方导流板(23)与推流式竖向多循环曝气池(2)内壁之间的空隙内。

4.推流式竖向多循环工艺处理城市污水的方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：

步骤1，配置污泥

推流式竖向多循环曝气池(2)污泥来源于城市污水处理厂曝气池，配制污泥浓度在3000-4000mg/L的污泥进行接种，闷曝2天后开始进水，进水量每天逐次增加使微生物逐渐适用，准备时间在1周；

步骤2，曝气准备

连续流运行控制参数，推流式竖向多循环曝气池(2)内污泥浓度为3000-4000mg/L，同时开始连续曝气，溶解氧浓度控制在2.0-3.0mg/L，水力停留时间为6-12h，污泥回流比为50％-100％；

步骤3，曝气过程

空气进入推流式竖向多循环曝气池(2)后，被曝气管(22)分割成小气泡开始上升，遇到最下方的导流板(23)阻挡沿着导流板(23)运动，此时气泡带动液体上升，受阻挡后反射向下运动，进而形成循环流动，液体与气泡接触充分区域形成高氧区，中心及下部区域为低氧区；气泡运动至最下方导流板(23)末端后沿竖直方向上升，受到中间的导流板(23)的阻挡，同样沿着中间的导流板(23)运动，因此形成了外围溶解氧浓度相对较高的中氧区及中心和底部的低氧区；最后气体从中间的导流板(23)末端进入下一块导流板(23)，随着隔板数量的增加，气泡运动延程增长，同时形成了多个溶解氧含量不同的循环区域；

由于气泡上升过程中与污水接触，溶解氧含量逐渐降低，当推流式竖向多循环曝气池(2)达到4-5循环以后，第五隔室中心部分溶解氧可达到0.5mg/L以下，在此条件下微生物进入厌氧状态，在厌氧条件下难降解有机物将被厌氧菌分解成易降解的多糖和氨基酸，分解完成的易降解有机物在进入循环外围的缺氧区被去除，同时厌氧条件可使硝态氮被反硝化成氮气，最后随气泡溢出水面，达到污水中氮被去除的目的；

在上述气泡运动过程中，推流式竖向多循环曝气池(2)进水口进水，水流呈推流形式向推流式竖向多循环曝气池(2)末端运动，因此，气泡在水平面上受到液体推流的带动作用，在切面上受导流板(23)的阻挡形成上下两个方向的循环流动作用，在此两个方向上的共同作用下，构成了多个反应区域；

在最下方导流板(23)与推流式竖向多循环曝气池(2)底板之间溶解氧浓度自中心向外围逐渐升高，有机物降解主要发生在高氧区域，对于小分子有机物可以直接在此氧化成二氧化碳和水；对于分子结构复杂、难于生物降解的有机物可以在中氧或低氧区域完成酸化水解后被输送至此，继续完成氧化过程；缺氧和中氧区域的存在，为微生物反硝化提供了有利的条件，硝态氮和亚硝态氮可以在缺氧和中氧区域被反硝化去除，竖向多循环推流工艺提高了曝气池同步硝化反硝化效率。