[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

说明书

技术领域

本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种推流式竖向多循环工艺处理城市污水的装置，本发明还涉及一种推流式竖向多循环工艺处理城市污水的方法。

背景技术

随着社会发展和城市化进程的加快，城市污水排放量日益增加。据统计，仅2014年一季度我国城镇污水处理厂累计建成3622座，日处理污水能力1.53×10⁸m³，运行负荷率达79.9％。而城市污水处理是一个高耗能产业，资料显示城市污水处理厂平均电耗值达到0.285kWh/m³，总电量消耗占据污水厂运行费用的60％，所以降低污水处理能耗可以有效减少污水处理厂的运营成本，提高资金的利用效率。

国内外的城市污水处理主要采用活性污泥法，针对污水中氮磷含量高，污水处理厂多数采用A²/O工艺，其核心是厌氧反应池、缺氧反应池、好氧反应池，占地面积较大。其中好氧反应池需要大量的曝气，以供好氧微生物降解水中的有机物。据统计，污水厂中核心生化处理单元耗电量占整个工艺的50％-70％，主要集中在鼓风机、搅拌器和内外回流泵上，此处的内外回流泵作用是回流硝化液和污泥。活性污泥法中，曝气能耗约占总能耗的55.6％。

传统连续流工艺处理城市污水的流程如图1所示，城市污水从原水水箱1通过恒流泵2.1把污水稳定送入有效容积为138.6L的传统反应池1中，其外连接空气压缩机2.3，转子流量计2.4；曝气池出水依靠高度差进入竖流式沉淀池3，沉淀后出水经溢流堰3.1流出，沉淀池内设有排泥口3.2，污泥经回流泵3.3回流至曝气池曝气管附近。

曝气的目的是使曝气池中溶解氧、有机物及活性污泥中的微生物充分混合接触，从而加速污染物的降解过程提高污水处理效率。传统曝气方式多采用水平布置，曝气器分散在曝气池底部，气泡由曝气器出口开始上升，上升高度即为曝气器与水面的距离，路程相对较短，与污水接触的时间有限。因此存在氧转移效率较低，污水与气泡接触不充分等限制。由于曝气器布置位置限制，曝气出口与曝气池底部有15-20cm的距离，水流无法影响到曝气池底部，因此造成曝气池底部积泥，利用率降低。

随着我国人民生活水平的提高，饮食结构的改变，城市污水的污染物组成及比例也有相应的变化，含氮量增加，出现了低碳氮比的情况，传统生物脱氮工艺对废水脱氮起到了重要作用，但仍存在许多问题。如氨氮完全硝化需消耗大量的氧，增加了动力消耗，对低碳氮比的废水，还需外加碳源，出水不达标。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种推流式竖向多循环工艺处理城市污水的装置，解决了现有技术中反应器脱氮能力下降、难降解有机物不能被去除、动力消耗大、出水不达标的问题。

本发明还提供了一种推流式竖向多循环工艺处理城市污水的方法。

本发明所采用的技术方案是，推流式竖向多循环工艺处理城市污水的装置，包括依次连接的城市生活污水水箱、推流式竖向多循环曝气池和竖流式沉淀池，所述城市生活污水水箱出水口通过管道与推流式竖向多循环曝气池一侧底部的进水口连通，所述管道上设置有进水泵，所述推流式竖向多循环曝气池另一侧顶部设置有第一溢流堰，所述第一溢流堰与竖流式沉淀池的进水口连通，所述竖流式沉淀池顶部设置有第二溢流堰，所述竖流式沉淀池底部设置有排泥口，所述竖流式沉淀池底部通过污泥回流泵与推流式竖向多循环曝气池进水口一侧连通，所述推流式竖向多循环曝气池进水口一侧水平设置有2个或2个以上的曝气管，多个所述曝气管外延至通过气体流量计连接有空气泵，所述推流式竖向多循环曝气池内部从上到下水平设置有多块导流板，每个所述导流板一端与推流式竖向多循环曝气池内壁接合且另一端距推流式竖向多循环曝气池内壁具有空隙，相邻所述导流板的空隙所在一端方向相反。

本发明的特征还在于，

每个所述导流板与推流式竖向多循环曝气池内壁之间的空隙的宽和高的比例为2:1。

所述第一溢流堰的一侧设置有温度和溶解氧探头，所述温度和溶解氧探头插入至最上方导流板与推流式竖向多循环曝气池内壁之间的空隙内。

本发明所采用的另一种技术方案是，推流式竖向多循环工艺处理城市污水的方法，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周左右；

步骤2，曝气准备