用于有机物吸附缓释的预处理装置的制作方法

本技术属于废水处理，特别涉及一种用于有机物吸附缓释的预处理装置。

背景技术：

1、废水处理事关用水安全和环境保护，在一些农村废水中往往富含有机物、氮磷等成分，直接排放势必破坏水源环境，因此在排放前需要经过废水处理系统的处理后才可排放或再利用。

2、然而，现有技术中的一些废水处理系统缺乏相应的预处理装置，无法对输入的待处理的废水进行有机物含量的控制，有机物浓度过高的废水可能对后续的处理装置产生瞬时高负荷冲击，影响处理的速率和效果。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种用于有机物吸附缓释的预处理装置。

2、为了实现创新本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

3、一种用于有机物吸附缓释的预处理装置，包括处理池，所述的处理池内设有能够吸附有机物的填料，所述的填料接种有能够降解有机物的生物膜。

4、本实用新型的预处理装置设置于废水处理系统的上游端，用于对含有机物的废水进行预处理，处理池内设置有富含孔隙的填料，当含有较高浓度有机物的废水进入处理池时，填料凭借其巨大的比表面积和表面官能团，能够快速吸附有机物分子，而且该吸附并非永久固定，而是处于一种动态平衡状态，当水体中的有机物浓度因吸附而降低后，填料表面吸附的部分有机物会缓慢地解吸回到水体中，这个过程就是“缓释”，有机物从填料上缓慢释放出来，而不是一次性全部释放，这有助于避免后续处理单元承受瞬时高负荷冲击。此外，填料上接种并形成了稳定的生物膜，其中包含大量能降解有机物的微生物，当填料吸附有机物时，生物膜就开始接触并利用这些被吸附的有机物作为营养源进行代谢降解，更重要的是，在后续的“缓释”阶段，那些从填料上缓慢解吸出来的有机物，立即被附着在填料表面的生物膜捕获并降解，也可以说生物膜将填料的吸附点位缓慢释放，保证持续的工作。

5、在上述的用于有机物吸附缓释的预处理装置中，所述的处理池侧壁上设有位于填料下方的输入口，以及位于填料上方的输出口，所述输入口的外端与废水管路相连，内端连接第一布水器组件。

6、处理池采用升流式的进水方式，废水从底部向顶部运动，重力作用使废水中的悬浮固体自然沉降在池底，减少填料堵塞风险，当然的，在填料和池底之间设置有相应的曝气装置，此为公知常识，气泡上升过程增强水体紊动，提升氧传质效率，同时冲刷填料防止板结，有机物从填料底部向顶部缓释时，生物膜可逐层降解，避免局部过载。进一步的，输出口为溢流口的形式。

7、在上述的用于有机物吸附缓释的预处理装置中，所述的生物膜包括鞘氨醇单胞菌或鞘氨醇微藻菌。

8、鞘氨醇单胞菌和鞘氨醇微藻菌均可分泌多糖类eps，该eps形成多孔凝胶层，凝胶网络的介孔结构能够更有效地捕获溶解性有机物，菌群通过分泌过氧化物酶，分解已堵塞孔道的有机聚合物。该生物膜以鞘氨醇微藻菌为优选，其eps厚度更小，有利于避免填料微孔的堵塞。

9、在上述的用于有机物吸附缓释的预处理装置中，所述生物膜的固定化密度为107-108cfu/g填料，所述的填料内投加有缓释营养球。

10、生物膜的固定化密度过高容易加剧堵塞，过低则降解不足。缓释营养球可选用pbs/葡萄糖包埋硅胶，能够提供生物膜所需的营养物质，缓释的方式则可避免过量营养刺激eps过度分泌。

11、在上述的用于有机物吸附缓释的预处理装置中，所述填料的上游侧和下游侧分别设置有压强传感器，所述压强传感器与控制面板电性连接，所述处理池的输入口连接有与控制面板电性连接的输入流量阀。

12、压强传感器用于检测填料的进水侧和出水侧的压强，由于填料一定程度上影响废水的通过，因此两侧的压强势必存在压差，通过该压差的大小即可判断填料对废水通过的阻滞大小，进而推断填料的状态。一般情况下，填料吸附饱和或者生物膜厚度过大均可能导致废水通过率的降低，即此时压差增大。

13、在上述的用于有机物吸附缓释的预处理装置中，所述的处理池侧壁上还设有位于填料上方的反冲口，所述反冲口的外端与反冲水供给装置相连，内端可拆卸连接有第二布水器组件，所述的反冲口连接反冲开关阀，所述的反冲开关阀与控制面板相连。

14、反冲口和第二布水器组件位于填料的上方，即废水预处理的下游侧，反冲水供给装置输入清水，对填料进行反冲清洗，一方面可疏通堵塞孔隙，另一方面也有助于老化生物膜的脱离，实现填料的再生。而且，第二布水器组件的进水端与反冲口的出水端通过法兰结构对接连通，具有灵活的可拆卸性，便于对池内的填料等的装填或拆取更换。

15、在上述的用于有机物吸附缓释的预处理装置中，所述处理池包括锥形底面，所述的锥形底面的最低位上设有排泥口，所述的排泥口连接排泥开关阀，所述的排泥开关阀与控制面板电性连接。

16、处理池的池底呈锥形，有助于沉淀的悬浮杂质聚集于低位，排泥口即设置于该低位，保证沉积的杂质的顺利排出，同时也有利于反冲出的堵塞物和老化生物膜的排出。

17、在上述的用于有机物吸附缓释的预处理装置中，所述的控制面板包括压差计算模块、输入流量控制模块以及反冲排泥模块。

18、控制面板用于自动调整预处理进程，压差计算模块能够计算填料的上游侧和下游侧之间的压差，用于判断填料的堵塞情况；所述的输入流量控制模块能够根据压差大小控制输入流量阀的开度，在压差增大时适当降低废水输入的流速，用于延长生物膜对废水的处理时间，有利于释放填料的吸附点位；所述的反冲排泥模块能够在压差达到阈值时启动反冲排泥程序，关闭输入流量阀，同时打开排泥开关阀和反冲开关阀。当然，关于具体的编程设计为现有技术，不做详细展开。

19、在上述的用于有机物吸附缓释的预处理装置中，所述的填料包括沿废水的流动方向布置的介孔壳层和核心层，所述的核心层包括吸附性生物炭，所述的介孔壳层包括大孔径活性炭，所述的生物膜接种于所述的介孔壳层。

20、核心层为保留有微孔的吸附性生物炭，其具有深度吸附能力，但菌群不会进入，介孔壳层为大孔径的活性炭，50-100nm孔径的孔隙有助于生物膜的固定和生长，生物膜封闭的eps与孔道互穿，废水能够经过，并与eps充分接触。

21、作为优化，所述的填料还包括表面修饰层，所述的表面修饰层包括包覆有介孔壳层上的海藻酸钠。海藻酸钠含-nh2基团， 共价固定菌体，有助于减少孔道堵塞。

22、在上述的用于有机物吸附缓释的预处理装置中，所述的填料装填于网筐内，所述的处理池上端开放,所述处理池的内侧壁或底面上设有搁置凸台，所述网筐的底部外沿抵于搁置凸台上。

23、网筐用于盛装填料，其底面设有填料无法通过，但废水可以通过的网眼，网筐和填料作为一个独立组件，网筐的底部抵于搁置凸台上，该设置方式具有灵活的可拆卸性。具体的，所述的处理池及网筐为外径相互适应的圆柱形，装入更方便。

24、与现有技术相比，本实用新型主要具有以下优点：

25、1.处理池内设置有富含孔隙的填料，当含有较高浓度有机物的废水进入处理池时，填料凭借其巨大的比表面积和表面官能团，能够快速吸附有机物分子，而且该吸附并非永久固定，而是处于一种动态平衡状态，当水体中的有机物浓度因吸附而降低后，填料表面吸附的部分有机物会缓慢地解吸回到水体中，有助于避免后续处理单元承受瞬时高负荷冲击。

26、2.填料上接种了稳定的生物膜，当填料吸附有机物时，生物膜就开始接触并利用这些被吸附的有机物作为营养源进行代谢降解，在后续的“缓释”阶段，那些从填料上缓慢解吸出来的有机物，立即被附着在填料表面的生物膜捕获并降解。

27、3.处理池采用升流式的进水方式，废水从底部向顶部运动，重力作用使废水中的悬浮固体沉降在池底，减少填料堵塞风险。

28、4.鞘氨醇单胞菌和鞘氨醇微藻菌可分泌多糖类eps，该eps形成多孔凝胶层，凝胶网络的介孔结构能够更有效地捕获溶解性有机物，菌群通过分泌过氧化物酶，分解已堵塞孔道的有机聚合物。

29、5.压强传感器用于检测填料的进水侧和出水侧的压强，通过两侧的压差大小即可判断填料对废水通过的阻滞大小，进而推断填料的状态。

30、6.反冲口和第二布水器组件位于下游侧，通过对填料进行反冲清洗，一方面可疏通堵塞孔隙，另一方面也有助于老化生物膜的脱落，实现填料的再生。

31、7.控制面板用于自动调整预处理进程，压差计算模块用于判断填料的堵塞情况；输入流量控制模块用于延长生物膜对废水的处理时间，有利于释放填料的吸附点位；所述的反冲排泥模块用于在压差达到阈值时启动反冲排泥程序，实现填料的再生。

32、8.核心层为保留有微孔的吸附性生物炭，其具有深度吸附能力，但菌群不会进入，介孔壳层为大孔径的活性炭，有助于生物膜的固定和生长，生物膜封闭的eps与孔道互穿，废水能够经过，并与eps充分接触。