[發明專利]豎向內外三循環連續流工藝處理城市污水的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710208565.2
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107055781B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 邊德軍;王帆;李廣柱;田曦;艾勝書;許開成
• 申請（專利權）人: 長春工程學院
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

1.豎向內外三循環連續流工藝處理城市污水的裝置，其特征在于，包括依次設置的城市污水水箱(1)、豎向內外三循環曝氣池(2)和豎流式沉淀池(3)，所述城市污水水箱(1)頂部出水口與豎向內外三循環曝氣池(2)頂部一側進水口通過水管連通，所述水管上設置有進水泵(21)且插入至豎向內外三循環曝氣池(2)底部，所述豎向內外三循環曝氣池(2)另一側頂部出水口與豎流式沉淀池(3)頂部的進水口相連通，所述豎向內外三循環曝氣池(2)內設置有橫L型的導流板(23)，所述導流板(23)的豎板位于豎向內外三循環曝氣池(2)進水口一側且豎板尾端朝下，所述導流板(23)的橫板尾端位于豎向內外三循環曝氣池(2)出水口一側，所述導流板(23)橫板和豎板與豎向內外三循環曝氣池(2)兩側內壁之間具有空隙，所述導流板(23)上方中心部分設置有水流隔板(28)，所述導流板(23)上方靠近豎向內外三循環曝氣池(2)出水口一側設置有氣流隔板(27)，所述水流隔板(28)與水平面成45°，所述氣流隔板(27)與水平面成115°，所述豎向內外三循環曝氣池(2)進水口一側的底部設置有穿孔曝氣管(24)，所述穿孔曝氣管(24)向外延與空氣泵(25)連接且穿孔曝氣管(24)上設置有氣體流量計(26)。

2.根據權利要求1所述的豎向內外三循環連續流工藝處理城市污水的裝置，其特征在于，所述豎流式沉淀池(3)頂部設置有溢流堰(31)，所述豎流式沉淀池(3)底部外接有排泥管(32)，所述豎流式沉淀池(3)底部設置有回流口與豎向內外三循環曝氣池(2)進水口一側的底部通過管道連通，所述管道上設置有污泥回流泵(33)。

3.根據權利要求1所述的豎向內外三循環連續流工藝處理城市污水的裝置，其特征在于，所述導流板(23)豎板與垂直方向角度為345-355°，所述導流板(23)橫板與水平方向有5-15°傾角，所述導流板(23)下部區域與上部區域的體積比為2:1。

4.根據權利要求1所述的豎向內外三循環連續流工藝處理城市污水的裝置，其特征在于，所述豎向內外三循環曝氣池(2)出水口一側設置有溫度和溶解氧探頭(22)，所述溫度和溶解氧探頭(22)插入至導流板(23)橫板與豎向內外三循環曝氣池(2)內壁間的空隙。

5.豎向內外三循環連續流工藝處理城市污水的方法，其特征在于，具體按照以下步驟進行：

步驟一，配置污泥

豎向內外三循環曝氣池(2)內污泥來源于城市污水處理廠曝氣池，配制污泥濃度在3000-4000mg/L的污泥進行接種，悶曝1-2天后開始進水，進水量每天逐次增加使微生物逐漸適用，至達到設計水量后繼續運行1天，啟動階段結束，試驗啟動運行時間在1周；

步驟二，曝氣準備

系統運行：連續流運行控制參數，反應器內污泥濃度為3000-4000mg/L，同時開始連續曝氣，溶解氧濃度控制在2.0-3.0mg/L，水力停留時間為6-12h，污泥回流比為50％-100％；

步驟三，曝氣過程

空氣進入豎向內外三循環曝氣池(2)后，被穿孔曝氣管(24)分割成小氣泡并沿著導流板(23)豎板進入池體，接著氣泡上升到導流板(23)橫板，受其阻擋，然后水平運動至導流板(23)橫板邊緣，一部分氣泡在水流的作用下沒有溢出水面，而是隨水流運動，其中部分氣泡在導流板(23)以下區域，受內壁的阻擋向下運動，在隨著曝氣的上升流動，形成順時針的渦流；導流板(23)上部氣泡一部分利用水流運動的慣性和重力作用，逆時針向下運動，受導流板(23)橫板的阻礙及末端上升氣泡的帶動，形成逆時針循環流動，在此過程中水流分別受氣流隔板(27)、水流隔板(28)的引導，產生向下的水流沖擊，以沖擊導流板(23)橫板上部沉積的污泥，使其回流至曝氣池(2)底部，避免污泥堆積；另一部分隨導流板(23)上部液體回流至豎向內外三循環曝氣池(2)底部并隨著曝氣再次上升，形成逆時針的循環流動，即三循環運動形式；

在導流板(23)橫板以下混合液中滯留的氣體，在曝氣的作用下，中心部分流速緩慢，越向外流速越大，使導流板(23)橫板以下的池內空間中心區域為低氧區，向外為中氧區，邊緣為高氧區，三個區域的范圍隨曝氣量大小而改變；曝氣量增大時，高氧區域范圍大，缺氧和中氧區域的范圍依次減小，曝氣量減小時，高氧區域范圍小，缺氧和中氧區域的范圍依次增大；上部氣泡由于運動延程較長，不斷被消耗，因此氣泡較小，溶解氧較低，形成的循環為低溶解氧循環；另一部分小氣泡隨水流沿著導流板(23)豎板逆向運動，最后回到豎向內外三循環曝氣池(2)底部，隨著曝氣的進行再次上升，進而形成循環運動；

所述的三循環結構，下部外圍溶解氧含量較高，由外向內部溶解氧逐漸降低，形成缺氧環境有利于反應器脫氮除磷；由氣泡上升路徑與污水經導流板后側回流的循環，可將導流板(23)上部積攢的活性污泥沖起，并隨水流回流至豎向內外三循環曝氣池(2)底部，保證了污泥濃度的穩定，同時創造了缺氧環境；上部循環流動均處于低溶解氧狀態，相當于增加了豎向內外三循環曝氣池(2)的缺氧區，提高了豎向內外三循環曝氣池(2)整體的脫氮除磷能力。