预制生化池的内部净化机制主要依赖微生物的代谢作用和多阶段生化反应,通过厌氧、缺氧、好氧等环境的协同作用,高效降解污水中的有机物、氮、磷等污染物。以下是其核心净化机制的详细解析:
1. 微生物降解与生物膜/活性污泥系统
预制生化池通过附着在填料上的生物膜或悬浮的活性污泥中的微生物(如细菌、真菌、原生动物等)分解污染物。具体过程包括:
有机物降解:异养菌将大分子有机物(如蛋白质、碳水化合物)水解为小分子,进一步氧化为CO?、H?O和无机盐,释放能量。
脱氮除磷:
硝化作用:好氧区的自养型硝化菌(如亚硝酸菌、硝酸菌)将氨氮(NH?-N)转化为亚硝酸盐(NO??)和硝酸盐(NO??)。
反硝化作用:缺氧区的兼性微生物利用有机物作为碳源,将NO??还原为氮气(N?)释放,实现脱氮。
除磷:厌氧区释磷菌释放磷,好氧区聚磷菌过量吸磷,通过排泥去除。
2. 多阶段反应区设计
预制生化池通常分为多个功能区域,模拟自然水体净化过程:
预反应区(生物选择区):快速吸附可溶性有机物,缓冲水质波动,抑制丝状菌生长,防止污泥膨胀。
主反应区:
厌氧区(DO≈0 mg/L):有机物水解和释磷。
缺氧区(DO<0.5 mg/L):反硝化脱氮。
好氧区(DO=2~4 mg/L):有机物氧化和硝化作用。
沉淀区:固液分离后,部分污泥回流至前端维持微生物浓度,剩余污泥排出。
3. 工艺强化与配套系统
曝气控制:采用渐减曝气或推流式曝气,分段调节气水比(如0.8:1~1.4:1),优化氧传递效率。
填料应用:如K5流化床填料或弹性填料,增加生物膜附着面积,提升处理负荷。
智能调控:PLC自动控制排泥、曝气量及回流比(如99%~200%),根据在线水质仪表(pH、DO、氨氮)动态调整运行参数。
4. 污泥管理与系统维护
排泥系统:穿孔排泥管配合气动阀门定期排泥,防止腐殖污泥积累影响出水水质。
生物膜更新:气动冲洗促进老化生物膜脱落,维持微生物活性。
环境参数优化:控制温度(15~35℃)、pH(6.5~8.5)及营养物质(C:N:P=100:5:1),确保微生物代谢效率。
5. 应用场景与适应性
生活污水:如职工宿舍采用A/O工艺,A级池脱氮、O级池硝化。
工业废水:处理高浓度有机废水或抗生素废水,结合物化预处理。
循环水养殖:通过MBBR填料控制氨氮,实现零换水养殖。
总结
预制生化池通过微生物代谢与多环境协同作用,实现了高效、稳定的污水净化。其模块化设计(如玻璃钢/混凝土材质)和智能控制进一步提升了处理效率与经济性。