本發(fā)明屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種豎向內(nèi)外四循環(huán)連續(xù)流工藝處理城市污水的裝置，本發(fā)明還涉及一種豎向內(nèi)外四循環(huán)連續(xù)流工藝處理城市污水的方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市污水排放量日益增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅2014年一季度我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠累計(jì)建成3622座，日處理污水能力1.53×10⁸m³，運(yùn)行負(fù)荷率達(dá)79.9％。而城市污水處理是一個(gè)高耗能產(chǎn)業(yè)，資料顯示城市污水處理廠平均電耗值達(dá)到0.285kWh/m³，總電量消耗占據(jù)污水廠運(yùn)行費(fèi)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(yùn)營(yíng)成本，提高資金的利用效率。

國(guó)內(nèi)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(yīng)池需要大量的曝氣，以供好氧微生物降解水中的有機(jī)物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，污水廠中核心生化處理單元耗電量占整個(gè)工藝的50％-70％，主要集中在鼓風(fēng)機(jī)、攪拌器和內(nèi)外回流泵上，此處的內(nèi)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(tǒng)工藝處理污水如圖1所示，城市污水從原水水箱1通過(guò)恒流泵21把污水穩(wěn)定送入有效容積為36L的傳統(tǒng)反應(yīng)池1中，其外連接空氣壓縮機(jī)23，轉(zhuǎn)子流量計(jì)24；曝氣池2出水依靠高度差進(jìn)入豎流式沉淀池3，沉淀后出水經(jīng)溢流堰31流出，沉淀池3內(nèi)設(shè)有排泥口32，污泥經(jīng)回流泵33回流至曝氣池曝氣管附近。

曝氣的目的是使曝氣池中溶解氧、有機(jī)物及活性污泥中的微生物充分混合接觸，從而加速污染物的降解過(guò)程提高污水處理效率。傳統(tǒng)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(duì)較短，與污水接觸的時(shí)間有限。因此存在氧轉(zhuǎn)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(wú)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(guó)人民生活水平的提高，飲食結(jié)構(gòu)的改變，城市污水的污染物組成及比例也有相應(yīng)的變化，含氮量增加，出現(xiàn)了低碳氮比的情況，傳統(tǒng)生物脫氮工藝對(duì)廢水脫氮起到了重要作用，但仍存在許多問(wèn)題。如氨氮完全硝化需消耗大量的氧，增加了動(dòng)力消耗。對(duì)低碳氮比的廢水，還需外加碳源，工藝流程長(zhǎng)，占地面積大，基建投資高等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種豎向內(nèi)外四循環(huán)連續(xù)流工藝處理城市污水的裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)器脫氮能力低下、難降解有機(jī)物不能被去除、曝氣池底部積泥等問(wèn)題。

本發(fā)明還提供了一種豎向內(nèi)外四循環(huán)連續(xù)流工藝處理城市污水的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，豎向內(nèi)外四循環(huán)連續(xù)流工藝處理城市污水的裝置，包括依次設(shè)置的城市生活污水水箱、豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池和豎流式沉淀池，所述城市生活污水水箱頂部出水口與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池頂部一側(cè)進(jìn)水口通過(guò)水管連通，所述水管上設(shè)置有進(jìn)水泵且插入至豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池底部，所述豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池另一側(cè)頂部出水口與豎流式沉淀池頂部的進(jìn)水口相連通，所述豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池內(nèi)從上到下分別設(shè)置有2個(gè)橫L型的第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板，所述第一導(dǎo)流板的豎板位于豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池進(jìn)水口一側(cè)且豎板尾端朝下，所述第一導(dǎo)流板的橫板尾端位于豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池水口一側(cè)，所述第一導(dǎo)流板橫板和豎板與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池兩側(cè)內(nèi)壁之間具有空隙，所述第二導(dǎo)流板的豎板位于豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池水口一側(cè)且豎板尾端朝下，所述第二導(dǎo)流板橫板尾端位于豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池進(jìn)水口一側(cè)，所述第二導(dǎo)流板橫板和豎板與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池兩側(cè)內(nèi)壁之間具有空隙，所述豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池進(jìn)水口一側(cè)的底部設(shè)置有穿孔曝氣管，所述穿孔曝氣管外延與空氣泵連接且穿孔曝氣管上設(shè)置有氣體流量計(jì)，所述第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板的中心處設(shè)有懸掛式填料。

本發(fā)明的特征還在于，

進(jìn)一步地，所述豎流式沉淀池頂部設(shè)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(shè)置有回流口與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池進(jìn)水口一側(cè)的底部通過(guò)管道連通，所述管道上設(shè)置有污泥回流泵。

進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板的橫板長(zhǎng)度分別占豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池總長(zhǎng)度的3/4，所述第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板的豎板高度分別占豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池高度的2/5，所述第一導(dǎo)流板豎板尾端和第二導(dǎo)流板的尾端豎板距豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池底部距離分別為豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池內(nèi)有效水深的1/2和1/10，所述懸掛式填料的體積為第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板之間空間體積的1/5。

進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板的豎板分別與垂直方向成5-15°夾角，所述第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板的橫板分別與水平方向成5-15°夾角。

進(jìn)一步地，所述豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池出水口一側(cè)設(shè)置有溫度和溶解氧探頭，所述溫度和溶解氧探頭插入至導(dǎo)流板橫板與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池內(nèi)壁間的空隙。

本發(fā)明所采用的另一種技術(shù)方案是，豎向內(nèi)外四循環(huán)連續(xù)流工藝處理城市污水的方法，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟一，配置污泥

豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池內(nèi)污泥來(lái)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(jìn)行接種，悶曝1-2天后開始進(jìn)水，進(jìn)水量每天逐次增加使微生物逐漸適用，至達(dá)到設(shè)計(jì)水量后繼續(xù)運(yùn)行1天，啟動(dòng)階段結(jié)束，試驗(yàn)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間在1周左右；

步驟二，曝氣準(zhǔn)備

系統(tǒng)運(yùn)行：連續(xù)流運(yùn)行控制參數(shù)，反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度為3000-4000mg/L，同時(shí)開始連續(xù)曝氣，溶解氧濃度控制在2.0-3.0mg/L，水力停留時(shí)間為8h，污泥回流比為100％；

步驟三，曝氣過(guò)程

空氣進(jìn)入豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池后，被穿孔曝氣管分割成小氣泡并沿著第一導(dǎo)流板豎板進(jìn)入池體，接著氣泡上升到第一導(dǎo)流板橫板，受其阻擋，沿水平運(yùn)動(dòng)至第一導(dǎo)流板橫板邊緣，隨水流運(yùn)動(dòng)部分氣泡在導(dǎo)流板以下區(qū)域，受器壁的阻擋向下運(yùn)動(dòng)，在隨著曝氣的上升流動(dòng)，形成順時(shí)針的渦流，即第一個(gè)循環(huán)區(qū)域；該循環(huán)區(qū)域外圍液體與氧氣直接接觸，因此溶解氧含量較高形成高氧區(qū)，隨著溶解氧的消耗及向內(nèi)部擴(kuò)散速率影響，內(nèi)部形成中溶解氧區(qū)域；余下氣泡繼續(xù)上升到第二導(dǎo)流板，氣泡繼續(xù)上升受第二導(dǎo)流板的阻擋，分成三部分，一部分隨水流向下運(yùn)動(dòng)，回到第一導(dǎo)流板下部區(qū)域，補(bǔ)充曝氣上升造成的負(fù)壓空間，再隨氣泡上升形成第二個(gè)區(qū)域循環(huán)；由于此部分水流運(yùn)動(dòng)緩慢且無(wú)高溶解氧擴(kuò)散，因此形成了低溶解氧循環(huán)；另一部分在第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板之間做旋流運(yùn)動(dòng)，形成逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)的第三個(gè)循環(huán)，該部分氣體由于被第一循環(huán)消耗及部分氧氣的擴(kuò)散，氧含量不高，因此形成的循環(huán)為中氧區(qū)；最后一部分繼續(xù)上升逸出水面，此過(guò)程中少量混合液沿第二導(dǎo)流板背面回到第一導(dǎo)流板下部參與循環(huán)，形成第四個(gè)循環(huán)區(qū)域，該部分氣體中氧含量最少，因此為低溶解氧區(qū)；

在第一導(dǎo)流板與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池底板之間溶解氧濃度自中心向外圍逐漸升高，有機(jī)物降解主要發(fā)生在高氧區(qū)域，對(duì)于小分子有機(jī)物可以直接在此氧化成二氧化碳和水；對(duì)于分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難于生物降解的有機(jī)物可以在中氧或低氧區(qū)域完成酸化水解后被輸送至此，繼續(xù)完成氧化過(guò)程；缺氧和中氧區(qū)域的存在，為微生物反硝化提供了有利的條件，硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮可以在缺氧和中氧區(qū)域被反硝化去除。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)由于增加了兩塊導(dǎo)流板，限制了氧氣擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的路徑，因此創(chuàng)造了更大的厭氧及缺氧環(huán)境，污水中的難降解有機(jī)物在厭氧環(huán)境中被水解成可降解物質(zhì)，在經(jīng)過(guò)上部循環(huán)運(yùn)動(dòng)至缺氧環(huán)境被進(jìn)一步分解為易降解的小分子物質(zhì)，最后經(jīng)兩邊的循環(huán)流動(dòng)至底部好氧環(huán)境被分解去除。本工藝提高了難降解有機(jī)物的去除率，減小出水中有機(jī)物含量。

(2)本工藝進(jìn)一步壓縮了好氧區(qū)的比例，提高了厭氧區(qū)的空間比例，創(chuàng)造了更加有利于硝化反硝化的環(huán)境。針對(duì)碳氮比例小于5有機(jī)物含量較少而氮元素較多的廢水，有機(jī)物具有充當(dāng)反硝化碳源的重要作用，因此本工藝合理的利用了曝氣池空間，提高了低溶解氧空間；同時(shí)通過(guò)厭氧缺氧環(huán)境對(duì)水中難降解有機(jī)物的分解，產(chǎn)生的小分子物質(zhì)直接作為反硝化碳源，加之循環(huán)作用輸送碳源至反硝化過(guò)程，相對(duì)傳統(tǒng)反應(yīng)器大大提高了脫氮能力，同時(shí)由于在兩導(dǎo)流板之間的循環(huán)區(qū)域設(shè)置了懸掛式填料，有利于微生物附著生長(zhǎng)，生物膜在填料表面形成，具有膜生物除氮的功能，與傳統(tǒng)曝氣池相比脫氮能力提高30％。

(3)由曝氣器噴出的氣泡，經(jīng)第一個(gè)導(dǎo)流板阻擋，先豎向運(yùn)動(dòng)再橫向運(yùn)動(dòng)，溢出后再受第二塊導(dǎo)流板的阻擋，再經(jīng)過(guò)一次豎向運(yùn)動(dòng)和橫向運(yùn)動(dòng)，最后逃逸出水面。所以反應(yīng)池的結(jié)構(gòu)使氣泡在污水中的滯留時(shí)間較長(zhǎng)，行程增長(zhǎng)，這使好氧微生物得到了更多的氧量，加大了氧的利用率，在曝氣環(huán)境減小的情況下，保證了有機(jī)物及氨氮的去除率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是傳統(tǒng)連續(xù)流工藝處理城市污水的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明豎向內(nèi)外四循環(huán)連續(xù)流工藝處理城市污水的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明豎向內(nèi)外四循環(huán)連續(xù)流工藝處理城市污水的方法的豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池反應(yīng)示意圖。

圖中，1.城市生活污水水箱，2.豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池，3.豎流式沉淀池；

21.進(jìn)水泵，22.溫度和溶解氧探頭，23.第一導(dǎo)流板，24.第二導(dǎo)流板，25.穿孔曝氣管26.空氣泵，27.氣體流量計(jì)，28.懸掛式填料；

31.溢流堰，32.排泥口，33.污泥回流泵。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明豎向內(nèi)外四循環(huán)連續(xù)流工藝處理城市污水的裝置，如圖2所示，包括依次設(shè)置的城市生活污水水箱1、豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2和豎流式沉淀池3，所述城市生活污水水箱1頂部出水口與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2頂部一側(cè)進(jìn)水口通過(guò)水管連通，所述水管上設(shè)置有進(jìn)水泵21且插入至豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2底部，所述豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2另一側(cè)頂部出水口與豎流式沉淀池3頂部的進(jìn)水口相連通，所述豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2內(nèi)從上到下分別設(shè)置有2個(gè)橫L型的第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24，所述第一導(dǎo)流板23的豎板位于豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2進(jìn)水口一側(cè)且豎板尾端朝下，所述第一導(dǎo)流板23的橫板尾端位于豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2出水口一側(cè)，所述第一導(dǎo)流板23橫板和豎板與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2兩側(cè)內(nèi)壁之間具有空隙，所述第二導(dǎo)流板24的豎板位于豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2出水口一側(cè)且豎板尾端朝下，所述第二導(dǎo)流板24的橫板尾端位于豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2進(jìn)水口一側(cè)，所述第二導(dǎo)流板24橫板和豎板與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2兩側(cè)內(nèi)壁之間具有空隙，所述豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2進(jìn)水口一側(cè)的底部設(shè)置有穿孔曝氣管25，所述穿孔曝氣管25向外延與空氣泵26連接且穿孔曝氣管25上設(shè)置有氣體流量計(jì)27，所述第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24的中心處設(shè)有懸掛式填料28。

所述豎流式沉淀池3頂部設(shè)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(shè)置有回流口與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2進(jìn)水口一側(cè)的底部通過(guò)管道連通，所述管道上設(shè)置有污泥回流泵33。

所述第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24的橫板長(zhǎng)度分別占豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2總長(zhǎng)度的3/4，所述第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24的豎板高度分別占豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2高度的2/5，所述第一導(dǎo)流板23豎板尾端和第二導(dǎo)流板24的尾端豎板距豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2底部距離分別為豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2內(nèi)有效水深的1/2和1/10，所述懸掛式填料28的體積為第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24之間空間體積的1/5。所述第一導(dǎo)流板23豎板尾端和第二導(dǎo)流板24的尾端豎板分別與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2內(nèi)壁的空隙長(zhǎng)度保證氣泡及水流順利通過(guò)，同時(shí)各段容積負(fù)荷保持相同，以便與微生物能夠在不同的溶解氧區(qū)域迅速適應(yīng)。

所述第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24的豎板分別與垂直方向成5-15°夾角，所述第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24的橫板分別與水平方向成5-15°夾角。

所述豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2出水口一側(cè)設(shè)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(dǎo)流板23橫板與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2內(nèi)壁間的空隙。

本發(fā)明豎向內(nèi)外四循環(huán)連續(xù)流工藝處理城市污水的方法，如圖3所示，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟一，配置污泥

豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池內(nèi)污泥來(lái)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(jìn)行接種，悶曝1-2天后開始進(jìn)水，進(jìn)水量每天逐次增加使微生物逐漸適用，至達(dá)到設(shè)計(jì)水量后繼續(xù)運(yùn)行1天，啟動(dòng)階段結(jié)束，試驗(yàn)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間在1周左右；

步驟二，曝氣準(zhǔn)備

系統(tǒng)運(yùn)行：連續(xù)流運(yùn)行控制參數(shù)，反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度為3000-4000mg/L，同時(shí)開始連續(xù)曝氣，溶解氧濃度控制在2.0-3.0mg/L，水力停留時(shí)間為8h，污泥回流比為100％；

步驟三，曝氣過(guò)程

空氣進(jìn)入豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2后，被穿孔曝氣管25分割成小氣泡并沿著第一導(dǎo)流板23豎板進(jìn)入池體，接著氣泡上升到第一導(dǎo)流板23橫板，受其阻擋，沿水平運(yùn)動(dòng)至第一導(dǎo)流板23橫板邊緣，隨水流運(yùn)動(dòng)部分氣泡在導(dǎo)流板以下區(qū)域，受器壁的阻擋向下運(yùn)動(dòng)，在隨著曝氣的上升流動(dòng)，形成順時(shí)針的渦流，即第一個(gè)循環(huán)區(qū)域；該循環(huán)區(qū)域外圍液體與氧氣直接接觸，因此溶解氧含量較高形成高氧區(qū)，隨著溶解氧的消耗及向內(nèi)部擴(kuò)散速率影響，內(nèi)部形成中溶解氧區(qū)域；余下氣泡繼續(xù)上升到第二導(dǎo)流板24，氣泡繼續(xù)上升受第二導(dǎo)流板24的阻擋，分成三部分，一部分隨水流向下運(yùn)動(dòng)，回到第一導(dǎo)流板23下部區(qū)域，補(bǔ)充曝氣上升造成的負(fù)壓空間，再隨氣泡上升形成第二個(gè)區(qū)域循環(huán)；由于此部分水流運(yùn)動(dòng)緩慢且無(wú)高溶解氧擴(kuò)散，因此形成了低溶解氧循環(huán)；另一部分在第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24之間做旋流運(yùn)動(dòng)，形成逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)的第三個(gè)循環(huán)，該部分氣體由于被第一循環(huán)消耗及部分氧氣的擴(kuò)散，氧含量不高，因此形成的循環(huán)為中氧區(qū)；最后一部分繼續(xù)上升逸出水面，此過(guò)程中少量混合液沿第二導(dǎo)流板24背面回到第一導(dǎo)流板23下部參與循環(huán)，形成第四個(gè)循環(huán)區(qū)域，該部分氣體中氧含量最少，因此為低溶解氧區(qū)；第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24之間中心處設(shè)有懸掛式填料28，在填料上會(huì)形成大量厭氧生物膜；

在第一導(dǎo)流板23與豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2底板之間溶解氧濃度自中心向外圍逐漸升高，有機(jī)物降解主要發(fā)生在高氧區(qū)域，對(duì)于小分子有機(jī)物可以直接在此氧化成二氧化碳和水；對(duì)于分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難于生物降解的有機(jī)物可以在中氧或低氧區(qū)域完成酸化水解后被輸送至此，繼續(xù)完成氧化過(guò)程；缺氧和中氧區(qū)域的存在，為微生物反硝化提供了有利的條件，硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮可以在缺氧和中氧區(qū)域被反硝化去除，同時(shí)填料為微生物生長(zhǎng)提供了場(chǎng)所，形成生物膜，具有較高的脫氮能力。

本發(fā)明豎向內(nèi)外四循環(huán)連續(xù)流工藝處理城市污水的方法，城市污水從原水水箱1通過(guò)進(jìn)水泵21把污水中穩(wěn)定送入豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2中，其內(nèi)設(shè)有兩塊導(dǎo)流板第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24，兩塊導(dǎo)流板尺寸相同，第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24豎板與垂直方向有15°傾角，第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24橫板與水平方向有15°傾角。通過(guò)溫度和溶解氧探頭22在線監(jiān)測(cè)變化，同時(shí)曝氣裝置25，其外連接空氣泵26和氣體流量計(jì)27；豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2出水依靠高度差進(jìn)入豎流式沉淀池3，沉淀后出水經(jīng)溢流堰31流出，沉淀池3內(nèi)設(shè)有排泥口32，污泥經(jīng)回流泵33回流至曝氣池的曝氣管附近。

相對(duì)傳統(tǒng)曝氣池氣泡直線上升，豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2氣泡運(yùn)動(dòng)距離得到延長(zhǎng)，與污水的接觸面積增大，部分氣泡隨污水作循環(huán)流動(dòng)，提高了氧轉(zhuǎn)移效率。污染物與微生物及氧氣充分接觸，得到快速的去除，提高了處理效率，相應(yīng)曝氣量得以減小，節(jié)約了曝氣能耗。

由于在第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24以下區(qū)域形成了對(duì)反應(yīng)池底部的水流沖擊運(yùn)動(dòng)，使反應(yīng)池底部污泥難易沉積，隨著水流方向不斷循環(huán)運(yùn)動(dòng)，因此解決了曝氣池底部普遍積泥，池體利用率低的問(wèn)題。

本發(fā)明主要針對(duì)小水量即進(jìn)水量小于10000立方米每天、污水中有機(jī)物與總氮比例小于5的廢水，解決了現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)水有機(jī)物匱乏的條件下，反應(yīng)器脫氮能力下降難降解有機(jī)物不能被去除、出水不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)增加的第一導(dǎo)流板23和第二導(dǎo)流板24，增加缺氧厭氧環(huán)境，提高難降解有機(jī)物去除率，并通過(guò)循環(huán)結(jié)構(gòu)輸送碳源至反硝化過(guò)程，達(dá)到脫氮的目的。

實(shí)施例

采用城市生活污水為原水，具體水質(zhì)如下：COD濃度為200～300mg/L、NH₄-N濃度為12～15mg/L、TN濃度為15～20mg/L、TP濃度為4～6mg/L。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖1所示，豎向四循環(huán)反應(yīng)池由有機(jī)玻璃板制成，長(zhǎng)0.3m、寬0.3m、高0.5m，有效水深為0.4m，有效容積為36L。

具體運(yùn)行如下：

1)豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2污泥來(lái)源于城市污水處理廠曝氣池，配成污泥濃度為4000mg/L，試驗(yàn)正式運(yùn)行前，把污泥培養(yǎng)1周，恢復(fù)其活性。

2)正常運(yùn)行階段：

①每天水力停留時(shí)間為8h，污泥齡為18d；

②整個(gè)工藝采用連續(xù)進(jìn)水模式，進(jìn)水流量為4.5L/h，污泥回流量比為80％，進(jìn)水曝氣同時(shí)進(jìn)行，溶解氧控制在2.0mg/L，采用定期瞬時(shí)排泥控制反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度。

③實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1所示，

運(yùn)行穩(wěn)定后，傳統(tǒng)反應(yīng)池出水COD濃度為20-50mg/L，平均去除率為88％；豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2出水COD濃度為15.0～30.0mg/L、去除率保持在90％以上；兩反應(yīng)池對(duì)比NH₄-N去除率分別為81.28％和91.45，TN為去除率分別為89.57％和90.19％、TP去除率均達(dá)到90％以上。豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2污染物去除效率均在90％以上，且高于傳統(tǒng)反應(yīng)池。溶解氧監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：達(dá)到出水溶解氧為2.0mg/l時(shí)，豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2曝氣量為0.12L/min，傳統(tǒng)反應(yīng)池曝氣量為0.15L/min，豎向內(nèi)外四循環(huán)曝氣池2節(jié)約了曝氣能耗。

表1

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。