1.推流式竖向三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)、推流式竖向三循环曝气池(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三循环曝气池(2)一侧底部的进水口连通,所述推流式竖向三循环曝气池(2)另一侧顶部的出水口通过管道与竖流式沉淀池(3)连通,所述竖流式沉淀池(3)底部通过污泥回流泵(33)与推流式竖向三循环曝气池(2)进水口处连通,所述推流式竖向三循环曝气池(2)进水口一侧的底部水平设置有2个或2个以上的穿孔曝气管(25),每个所述穿孔曝气管(25)外延至推流式竖向三循环曝气池(2)外部且通过气体流量计(27)与空气泵(26)连接,所述推流式竖向三循环曝气池(2)的内部从上到下依次设置有水平的第一导流板(23)和第二导流板(24),所述第一导流板(23)和第二导流板(24)均一端与推流式竖向三循环曝气池(2)内壁相接另一端与推流式竖向三循环曝气池(2)内壁具有空隙,所述第一导流板(23)和第二导流板(24)空隙所在端方向相反,所述推流式竖向三循环曝气池(2)底部出水口一侧设置有射流布水器(28)。
2.根据权利要求1所述的推流式竖向三循环工艺处理城市污水的装置,其特征在于,所述空隙长度为推流式竖向三循环曝气池(2)池体总长度的1/7,所述第一导流板(23)设置高度为推流式竖向三循环曝气池(2)内有效水深的1/3,所述第二导流板(24)设置高度为推流式竖向三循环曝气池(2)内有效水深的2/3,所述第一导流板(23)和第二导流板(24)下表面与多个穿孔曝气管(25)相对应的位置分别设置有多个三角状的凹槽。
3.根据权利要求2所述的推流式竖向三循环工艺处理城市污水的装置,其特征在于,所述推流式竖向三循环曝气池(2)出水口处设置有温度和溶解氧探头(22)。
4.根据权利要求1所述的推流式竖向三循环工艺处理城市污水的装置,其特征在于,所述竖流式沉淀池(3)顶部设置有溢流堰(31),所述竖流式沉淀池(3)底部设置有排泥口(32)。
5.根据权利要求1所述的推流式竖向三循环工艺处理城市污水的装置,其特征在于,所述射流布水器(28)包括水箱和在水箱外表面设置的多个喷水嘴。
6.推流式竖向三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
推流式竖向三循环曝气池(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,推流式竖向三循环曝气池(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12h,污泥回流比为
100%;
步骤3,曝气过程
空气进入推流式竖向三循环曝气池(2)后,被穿孔曝气管(25)分割成小气泡开始上升,遇第二导流板(24)阻挡沿着第二导流板(24)凹槽运动,此时气泡带动液体上升,受阻挡后反射先下运动,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;气泡上升至第一导流板(23)区域,受阻挡后反射先下运动,进而形成循环流动,液体与气泡接触充分区域形成中氧区,中心及下部区域为低氧区;气泡运动至末端后沿竖直方向上升,受到推流式竖向三循环曝气池(2)顶部盖板的阻挡,同样沿着盖板运动,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,最后气体从出口逃逸出水面;气体通过第一导流板(23)和第二导流板(24)三角状凹槽收集并进入到下一循环区域中,气体相对集中,具有较大的动力,不会由于第一导流板(23)和第二导流板(24)的阻挡及大比重污泥,造成动力不足,搅拌不均匀等现象发生;
在上述气泡运动过程中,同时推流式竖向三循环曝气池(2)进水口一侧进水,水流呈推流形式向推流式竖向三循环曝气池(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,在切面上受第一导流板(23)和第二导流板(24)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,构成了推流式竖向三循环反应器,其中在第二导流板(24)的末端下方设置的射流布水器(28),以保证液体具有相当的推动力进入到下一循环当中;气泡在推流式竖向三循环曝气池(2)内的滞留时间和运动距离进一步延长,氧气的利用率进一步提高,不仅可以提高处理效率,同时减少曝气量,节约能源消耗;污水连续经过两个中氧区和低溶解氧区,使微生物更好的适应厌氧环境,提高厌氧微生物的活性,延长反硝化时间,强化了污水的脱氮能力,提高出水水质;
在第二导流板(24)与推流式竖向三循环曝气池(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,竖向内外三循环工艺提高了曝气池同步硝化反硝化效率。