生活污水培育水蚯蚓工艺及资源化研究

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随着我国污水排放量和处理量逐年上升,寻求一种能够有效降解污水中的污染物,同时实现资源化利用的新方法的需求也日益迫切。目前污水与污泥资源化技术的研究中,多数方法并未实现高效节能。水蚯蚓是优质的鱼饲料,且可以以活性污泥为食。因此利用生活污水培育水蚯蚓可以达到污水资源化的目的同时有效减少污泥产量。本课题将水蚯蚓培育与污水资源化结合,其目的是实现污水资源化利用,在此基础上同时实现污水处理、原位污泥减量效果,建立一套完整的具有应用前景的生活污水培育水蚯蚓工艺。本课题对影响水蚯蚓生长的环境条件与营养条件进行研究,通过影响水蚯蚓生长因素的单因子优化实验。实验考察了水蚯蚓对污水营养物质消耗的影响,并对生活污水水蚯蚓培育装置进行了设计,研究了培育装置的营养物质消耗情况。进行了收获水蚯蚓营养物质含量测定,并对整个工艺进行技术经济可行性分析评估。本研究获得的成果如下:水蚯蚓干重增长率随污泥浓度增高而先增高后降低,摄食效率不断下降。水蚯蚓密度增高使干重增长率不断下降,摄食效率则先上升后下降。温度增高使干重增长率与摄食效率先增高后降低。pH增高使干重增长率和摄食效率均呈现出先增高后减少的趋势。氨氮浓度高于20 mg/L会使干重增长率与摄食效率下降。硝酸盐氮浓度10~50 mg/L和磷酸盐浓度1~9 mg/L对水蚯蚓生长影响较小。综合分析,得到了水蚯蚓培育的最佳参数条件为:污泥浓度2000~3000 mg/L,水蚯蚓投加量5g/L,最佳培育密度10 g/L,温度25℃,pH为6~8,氨氮浓度不超过20 mg/L。投加水蚯蚓对氨氮和总磷的消耗效率分别降低了2.35%和6.77%,对化学需氧量与总氮消耗效率影响较小。设计了以A~2/O工艺为基础,日进水量180 L,反应池容积60 L,水力停留时间8 h的水蚯蚓生活污水培育实验装置。并进行了培育装置的营养物消耗的测定,COD的平均消耗率为94.33%,氨氮的平均消耗率为94.56%,总氮的平均消耗率为74.82%,总磷的平均消耗率为37.90%。水蚯蚓多糖含量较培养前变化不大,油脂含量增加3.58%,蛋白质含量减少2.57%。培育装置剩余污泥产量较理论污泥产量下降41.60%,通过经济可行性概算,生活污水水蚯蚓培育装置最大能耗为8.64 kW·h/天,除磷药品投加花费为0.2871元/(吨污水·天),节省污泥处理花费约0.01192元/(吨污水·天),可收获水蚯蚓价值为0.1753元/(吨污水·天)。生活污水培育水蚯蚓验证实验证明了利用实际生活污水可以有效的培养水蚯蚓,且培育效果良好。
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