Se você não tem nada conectado na porta "WAN" (que é CORRETO), então as configurações de DHCP para a WAN são totalmente irrelevantes.
Você também nunca deve ver o segundo roteador aparecer em sua concessão do DHCP, porque você atribuiu a ele um endereço IP estático, fora do intervalo de DHCP do primeiro roteador (também correto).
O que pode estar acontecendo é que o roteador em questão (WRT310N) pode não permitir esse tipo de configuração. Eu não estou familiarizado com esse modelo, mas eu tinha um dispositivo da Belkin uma vez que SOMENTE roteia o tráfego pela conexão WAN, porque espera ser o único dispositivo na rede.
A maneira mais segura de descobrir o que está acontecendo (ou melhor, não está acontecendo) seria usar o Wireshark em outro PC para observe o que está sendo enviado / recebido pela conexão WiFi. Se não estiver tentando conectar, pode ser que o dispositivo não faça isso. Caso contrário, talvez seja possível restringir onde os problemas estão surgindo.