[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

技術領域

本發明屬于污水生物處理技術領域，具體涉及一種豎向內外三循環連續流工藝處理城市污水的裝置，本發明還涉及一種豎向內外三循環連續流工藝處理城市污水的方法。

背景技術

隨著社會發展和城市化進程的加快，城市污水排放量日益增加。據統計，僅2014年一季度我國城鎮污水處理廠累計建成3622座，日處理污水能力1.53×10⁸m³，運行負荷率達79.9％。而城市污水處理是一個高耗能產業，資料顯示城市污水處理廠平均電耗值達到0.285kWh/m³，總電量消耗占據污水廠運行費用的60％，所以降低污水處理能耗可以有效減少污水處理廠的運營成本，提高資金的利用效率。

國內外的城市污水處理主要采用活性污泥法，活性污泥法中好氧反應池需要大量的曝氣，以供好氧微生物降解水中的有機物。據統計，污水廠中核心生化處理單元耗電量占整個工藝的50％-70％，主要集中在鼓風機、攪拌器和內外回流泵上，此處的內外回流泵作用是回流硝化液和污泥。活性污泥法中，曝氣能耗約占總能耗的55.6％。

傳統工藝處理污水如圖1所示，城市污水從原水水箱1通過恒流泵2.1把污水穩定送入有效容積為36L的傳統反應器1中，其外連接空氣壓縮機2.3，轉子流量計2.4；曝氣池2出水依靠高度差進入豎流式沉淀池3，沉淀后出水經溢流堰3.1流出，沉淀池3內設有排泥口3.2，污泥經回流泵3.3回流至曝氣池曝氣管附近。

傳統曝氣方式多采用水平布置，曝氣器分散在曝氣池底部，氣泡由曝氣器出口開始上升，上升高度即為曝氣器與水面的距離，路程相對較短，與污水接觸的時間有限。因此存在氧轉移效率較低，污水與氣泡接觸不充分等限制。由于曝氣器布置位置限制，曝氣出口與曝氣池底部有15-20cm的距離，水流無法影響到曝氣池底部，因此造成曝氣池底部積泥，利用率降低。

隨著我國人民生活水平的提高，飲食結構的改變，城市污水的污染物組成及比例也有相應的變化，含氮量增加，出現了低碳氮比的情況，傳統生物脫氮工藝對廢水脫氮起到了重要作用，但仍存在許多問題。如氨氮完全硝化需消耗大量的氧，增加了動力消耗。對低碳氮比的廢水，還需外加碳源，工藝流程長，占地面積大，基建投資高等缺點。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供一種豎向內外三循環連續流工藝處理城市污水的裝置，解決了現有技術中曝氣池底部積泥、厭氧缺氧環境空間不足，曝氣池脫氮能力較低的問題。

本發明還提供了一種豎向內外三循環連續流工藝處理城市污水的方法。

本發明所采用的技術方案是，豎向內外三循環連續流工藝處理城市污水的裝置，包括依次設置的城市污水水箱、豎向內外三循環曝氣池和豎流式沉淀池，所述城市污水水箱頂部出水口與豎向內外三循環曝氣池頂部一側進水口通過水管連通，所述水管上設置有進水泵且插入至豎向內外三循環曝氣池底部，所述豎向內外三循環曝氣池另一側頂部出水口與豎流式沉淀池頂部的進水口相連通，所述豎向內外三循環曝氣池內設置有橫L型的導流板，所述導流板的豎板位于豎向內外三循環曝氣池進水口一側且豎板尾端朝下，所述導流板的橫板尾端位于豎向內外三循環曝氣池出水口一側，所述橫板和豎板與豎向內外三循環曝氣池兩側內壁之間具有空隙，所述導流板上方中心部分設置有水流隔板，所述導流板上方靠近豎向內外三循環曝氣池出水口一側設置有氣流隔板，所述水流隔板與水平面成45°，所述氣流隔板與水平面成115°，所述豎向內外三循環曝氣池進水口一側的底部設置有穿孔曝氣管，所述穿孔曝氣管向外延與空氣泵連接且穿孔曝氣管上設置有氣體流量計。

本發明的特征還在于，

進一步地，所述豎流式沉淀池頂部設置有溢流堰，所述豎流式沉淀池底部外接有排泥管，所述豎流式沉淀池底部設置有回流口與豎向內外三循環曝氣池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。

進一步地，所述導流板豎板與垂直方向角度為345°-355°，所述導流板橫板與水平方向成5°-15°傾角，所述導流板豎板下部水流區域與上部水流區域的體積比約為2:1。

進一步地，所述豎向內外三循環曝氣池出水口一側設置有溫度和溶解氧探頭，所述溫度和溶解氧探頭插入至導流板橫板與豎向內外三循環曝氣池內壁間的空隙。

本發明所采用的另一種技術方案是，豎向內外三循環連續流工藝處理城市污水的方法，具體按照以下步驟進行：

步驟一，配置污泥