专利名称：污水处理和再利用系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种污水处理和再利用系统，尤其是涉及一种适用 于半干旱地区的城市污水处理和再利用系统。
背景技术：
我国是世界上最缺水的国家之一。淡水资源总量居世界第6位，但 人均占有淡水量仅居第108位，水资源已成为我国最严重的资源问题之
尤其是在我国西部的半干旱地区的缺水现象更为严重，干旱少雨， 生态环境脆弱，森林、植被覆盖率低下，水土流失以及氮、磷、钾肥的 损失，使得土壤严重退化。水资源的短缺严重制约了当地社会、经济的 发展，加剧了当地环境及气候的恶化。
然而，随着城市化的发展，城市排出的污水量越来越大，因此必须 对城市排出的污水进行处理。传统的城市污水处理方法是，将污水处理 达"标"后，排放至天然水体，如河流内。
我国制定的"污水综合排放标准"和"城镇污水处理厂污染物排放 标准"对排放至天然水体的各项"污染物"有着严格的要求。为了达到 这一要求，污水处理的工艺不断改进，处理的成本不断增加；同时由于 处理后的水排放到天然水体中，造成有用的资源浪费。
而且，我国幅员辽阔，自然环境、经济环境存在很大差异，不能靠 一个标准或一种思路来治理环境污染，因此，应该结合当地的条件，把 "污染物"作为资源，利用该资源创建新的区域性生物链，催生出与环 境能够和谐相处的农林作物，有效改善区域生态环境。
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种污水处理和再利用系统，该污水处理
和再利用系统能够有效地处理城市排出的污水，并且处理后的水适于广 泛地再利用，同时从污水中分离出的污泥也能够得到有效地利用，从而 节约了水资源，进一步改善了环境，且创造了新的经济效益。
根据本实用新型的实施例，提出一种污水处理和再利用系统，其特 征在于，包括曝气池，该曝气池与污水源相连通，用于接收和容纳污 水源的污水，以便使所述污水在其中曝气，从而去除污水中影响环境的
部分有机物；粗滤装置，该粗滤装置设置在污水源与曝气池之间、用于 滤除来自于污水源的污水中的大尺寸固体垃圾；细滤装置，该细滤装置 设置在粗滤装置与曝气池之间、用于滤除经过粗滤装置处理后的污水中
的小尺寸固体垃圾；沉淀池，该沉淀池与曝气池相连通、用于接收和容
纳来自于曝气池的污水，所述污水在沉淀池中沉淀，以便沉淀出污水中 的污泥且沉淀出的清水位于污泥的上面，其中沉淀出的污泥的一部分返
回到曝气池；蓄水库，该蓄水库与沉淀池相连通、用于接收、容纳和储 存来自于沉淀池的清水；和储泥库，该储泥库与沉淀池相连通、用于接 收、容纳和储存来自于沉淀池的剩余污泥，以便所述剩余污泥在其中自 然发酵。
具体地，所述粗滤装置为粗格栅。所述细滤装置为细格栅。 根据本实用新型进一步实施例的污水处理和再利用系统还包括用于 向曝气池内鼓风、以便增强污水在曝气池内的曝气效果的鼓风机。
根据本实用新型进一步实施例的污水处理和再利用系统还包括提升 泵池，该提升泵池设置在粗滤装置和细滤装置之间并且与污水源和曝气 池相连通、用于接收和容纳经过粗滤格栅处理后的污水，从而将经过粗 滤格栅处理后的污水提升到预定高度，以便粗滤后的污水能够通过重力 自流过细格栅。
根据本实用新型，蓄水库中的清水可以用于农田灌溉，植物绿化， 或土壤改良。
此外，蓄水库中的清水可以利用其中利用水中的微生物、水生生物 和水生植物被进一步自然去除清水中影响环境的有机物，以便得到更加 清洁的污水。
根据本实用新型，存储在储泥库中的污泥在其中经过自然发酵用作肥料。所述肥料可以用于农田施肥，植树绿化，或土壤改良
根据本实用新型的污水处理和再利用系统，是将污水当成资源、当 成原材料，对处理后的污水再利用，提供服务、创造利润、改善生态环
境，而不是异地排放；同时不产生"污染物"。并且处理污水产生的污泥 能够有效的被利用，产生了新的经济效益。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将 从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解。
图1是根据本实用新型实施例的污水处理和再利用系统的构成示意
图2是根据本实用新型实施例的污水处理和再利用系统的工艺流程图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示 出，其中自始至终相同的标号表示相同的元件。下面通过参考附图描述 实施例以便解释本实用新型，所述实施例是示例性的，而不能解释为对 本实用新型的限制。
如图1所示，根据本实用新型实施例的污水处理和再利用系统包括 粗格栅2、细格栅3、曝气池4、沉淀池5、蓄水库6、储泥库7。
粗格栅2将来自于污水源1，例如城市污水管线，的污水中的大块固 体垃圾(即尺寸较大的污物)去除，由粗格栅2去除的粗滤渣(即尺寸 较大的垃圾)被收集并运送到垃圾处理厂进行处理。
粗格栅2处理后的污水由细格栅3再进行处理，以便去除粗格栅2 处理后的污水中的小块固体垃圾(即尺寸较小的污物)，由细格栅2去除 的细滤渣(即尺寸较小的污物)被收集并运送到垃圾处理厂进行处理。
需要说明的是，在本实施例中，粗格栅2和细格栅3可以采用"篦 子"的形式，结构简单，造价低，但本实用新型并不限于此。
污水源1 一般是来自于城市污水管线的污水，由于城市污水管线位于 地下，因此，粗格栅1可以设置在污水从城市污水管线进入污水处理厂的 入口处，以便对进入污水处理厂的污水进行粗滤。然而，为了利用细格栅
3对由粗格栅2处理后的污水进行细滤，需要将粗格栅2处理后的污水提 升到预定的高度，再利用高度差使污水自流通过细格栅3。例如，可以通 过提升泵池9，将污水提升后，自流通过细格栅3。
需要说明的是，提升泵池9不必须设置在粗格栅2和细格栅3之间， 也可以设置在细格栅3与曝气池4之间。
经过细格栅3处理后的污水进入曝气池4，污水在曝气池4内通过扩 散进行充分曝气，从而通过污水中的活性污泥的吸附、絮凝和氧化作用去 除污水中对环境有影响的大部分有机物。
曝气池4内的工艺采用传统活性污泥法，普通曝气原理,高污泥负荷， 不考虑除磷脱氮，相应的水力停留时间较短，从而减少了所需的曝气池4 的容积。
曝气就是通过使污水在曝气池4内与含氧空气接触,使污水中的污泥 中存在的需氧细菌加快繁殖，形成活性污泥，利用活性污泥中的这些细菌 去除污水中影响环境的大部分有机物，这与传统曝气原理相同，这里不再 赘述。
为了增加污水在曝气池4内的曝气效果，本实用新型的污水处理和再 利用系统可以设置用于向曝气池4内鼓风的鼓风机8,从而增加曝气效果。
在曝气池4内经过曝气去除了部分有机物的污水迸入沉淀池5中，污 水在沉淀池5内沉淀，从而沉淀出污水中的污泥和位于污泥上面的清水。 也就是说，利用沉淀池5通过沉淀作用使污水中的污泥与清水分层，从而 能够将污泥与清水分离。
沉淀池5内的清水中的生化需氧量的去除率可达50% 70%,悬浮物 的去除率可达80% 90%，同时保留了大部分的氮、磷等植物所需的营养
成分，其水质完全达到林业及农田灌溉的要求。
沉淀池5内的清水不是像传统水处理一样排放到自然水体、例如河流 或海洋内，而是输送到蓄水库6内。输送到蓄水库6内的清水可以再利用，
例如可以用于农田浇灌，或利用土地渗滤、漫流作用改良土壤荒漠，或者
用于植物绿化。蓄水库6的容积可以保证3 4个月的污水处理量，以备 冬季不用水时储存水。
同时，对于从沉淀池5排放到蓄水库6内的清水，可以利用水中的微 生物、水生生物和水生植物等进一步自然处理清水中的大部分有机物，从 而得到更加清洁的水。换言之，蓄水库6可以作为生物塘，利用塘中的微 生物和藻类以及鱼类对蓄水库6内的污水中的有机物进行进一步净化处 理，塘中细菌分解污水中的有机物和病原体产生二氧化碳、磷酸盐、铵盐 等营养物供藻类生长，藻类光合作用产生的氧气又供细菌生长，从而构成 共生系统。
因此，通过蓄水库6进一步的净化作用，蓄水库6内的污水的洁净度 进一步提高，如果排放也可达到排放标准。
沉淀池5内沉淀出的污泥的一部分，例如按进入曝气池4的污水量的 50%，回流到曝气池4内，与来自于细格栅3的污水一起从曝气池4入口 端同时进入曝气池4内，通过扩散和机械(鼓风机8)曝气进行充分混合 与曝气，形成循环，如上所述，通过活性污泥的吸附、絮凝和氧化作用去 除污水中的部分有机物。也就是说，沉淀池5内的污泥可以回流到曝气池 4一部分，以便利用污泥内的细菌去除污水中的有机物，以便弥补可能进 入曝气池4内的污水中的活性污泥的不足。当然，从沉淀池5回流到曝气 池4内的污泥量可以根据需要调整。
在沉淀池5内沉淀出的污泥的剩余部分输送到储泥库7内，污泥在储 泥库7内可以自然发酵，发酵后的污泥可以用作肥料。
更具体而言，储泥库7中污泥采用厌氧消化和自然干化的原理处理，
其结构形式分为两格， 一格为进泥存放， 一格为干化和消化，两格交替进 行。由于沉淀池5内的剩余污泥不添加任何的高分子絮凝剂，因此很容易 自然干化。厌氧消化和自然干化可利用天然能源，操作简易，致病菌破坏 率高。厌氧消化和干化后的污泥可作为农肥使用。
因此，根据本实用新型的污水处理和再利用系统，结构简单，造价低。 并且能够充分利用处理后的污水，避免直接将处理后的污水排放到自然水
体中，造成浪费。而且，污水处理产生的污泥也能够经过自然发酵用作肥 料，创造更大的效益。
下面参考图2对根据本实用新型实施例的污水处理和再利用系统的 工艺流程进行描述。
如图2所示，来自于城市污水管线(污水源)1的污水首先经过粗格 栅2栅滤，去除污水中的大块固体垃圾，去除的大块固体垃圾被收集并被 送到垃圾处理厂处理。
经过粗格栅2处理后的污水被输送到提升泵池，以便被提升到工艺所 需的预定高度，以便经过细格栅3栅滤，从而去除污水中的小块固体垃圾， 去除后的小块固体垃圾被收集并被送到垃圾处理厂处理。
经过细格栅3处理后的污水进入曝气池4进行曝气，同时为了增加曝 气效果，利用鼓风机8向曝气池4内鼓风，从而通过污水中的活性污泥的 吸附、絮凝和氧化作用去除污水中对环境有影响的大部分有机物。
经过曝气处理的污水从曝气池4进入沉淀池5内，污水中的污泥在沉 淀池5内沉淀到下面，清水位于污泥的上面。位于上面的清水输送到蓄水 库6内，而沉淀出的污泥的一部分回流到曝气池4内，用于与从细格栅3 进入曝气池4的污水混合和曝气，增强去除有机物的效果，而剩余的污泥 输送到专门的储泥库6内。
蓄水库6内的清水可以用于农田灌溉，绿化，土壤改良。而且，利用 蓄水库6中的微生物和藻类以及鱼类对蓄水库6内的污水中的有机物进行 进一步净化处理,蓄水库6中细菌分解污水中的有机物和病原体产生二氧 化碳、磷酸盐、铵盐等营养物供藻类生长，藻类光合作用产生的氧气又供 细菌生长，从而蓄水库6内构成共生系统。经过进一步净化的水可以达标 排放。
储泥库7内的污泥在其中经过自然发酵，可以用作肥料，从而产生更 大的经济效益。
因此，如上所述，根据本实用新型的污水处理和再利用系统，能够有 效地利用处理后的污水，减少了水资源的浪费，处理产生的污泥能够用作 肥料，产生了新的经济效益，而且，本实用新型的污水处理和再利用系统 结构简单，造价低，经济效益高。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术 人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这 些实施例进行变化，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
权利要求1、一种污水处理和再利用系统，其特征在于，包括曝气池，该曝气池与污水源相连通，用于接收和容纳污水源的污水，以便使所述污水在其中曝气，从而去除污水中影响环境的部分有机物；粗滤装置，该粗滤装置设置在污水源与曝气池之间、用于滤除来自于污水源的污水中的大尺寸固体垃圾；细滤装置，该细滤装置设置在粗滤装置与曝气池之间、用于滤除经过粗滤装置处理后的污水中的小尺寸固体垃圾；沉淀池，该沉淀池与曝气池相连通、用于接收和容纳来自于曝气池的污水，所述污水在沉淀池中沉淀，以便沉淀出污水中的污泥且沉淀出的清水位于污泥的上面，其中沉淀出的污泥的一部分返回到曝气池；蓄水库，该蓄水库与沉淀池相连通、用于接收、容纳和储存来自于沉淀池的清水；和储泥库，该储泥库与沉淀池相连通、用于接收、容纳和储存来自于沉淀池的剩余污泥，以便所述剩余污泥在其中自然发酵。
2、 根据权利要求1所述的污水处理和再利用系统，其特征在于，其 中所述粗滤装置为粗格栅。
3、 根据权利要求2所述的污水处理和再利用系统，其特征在于，其中所述细滤装置为细格栅。
4、 根据权利要求3所述的污水处理和再利用系统，其特征在于，进一步包括用于向曝气池内鼓风，以便增强污水在曝气池内的曝气效果的 鼓风机。
5、 根据权利要求4所述的污水处理和再利用系统，其特征在于，进 一步包括提升泵池，该提升泵池设置在粗滤装置和细滤装置之间并且与 污水源和曝气池相连通、用于接收和容纳经过粗滤格栅处理后的污水， 从而将经过粗滤格栅处理后的污水提升到预定高度，以便粗滤后的污水 能够通过重力自流过细格栅。
专利摘要一种污水处理和再利用系统包括与污水源相连通用于接收和容纳污水源的污水曝气池；设置在污水源与曝气池之间的粗滤装置设置在粗滤装置与曝气池之间的细滤装置；沉淀池，该沉淀池与曝气池相连通、用于接收和容纳来自于曝气池的污水；蓄水库，该蓄水库与沉淀池相连通、用于接收、容纳和储存来自于沉淀池的清水；和储泥库，该储泥库与沉淀池相连通、用于接收、容纳和储存来自于沉淀池的剩余污泥，以便所述剩余污泥在其中自然发酵。根据本实用新型的污水处理和再利用系统，能够有效地利用处理后的污水和污泥，减少了水资源的浪费，产生了新的经济效益，且系统结构简单，造价低，经济效益高。
文档编号C02F3/12GK201071328SQ20072014934
公开日2008年6月11日 申请日期2007年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者荟 孔, 潘志平, 许启明, 马效贤, 平 骆 申请人:北京恩菲环保股份有限公司