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随着我国城市化建设的快速发展,污水处理量逐年提高,剩余污泥量也急剧增加。当前,污泥处理存在着难度大、费用高、易产生二次污染等问题,急剧增加的污泥不仅给污水处理厂带来沉重负担,而且严重威胁着生态环境和人类活动。因此,在污泥进入环境之前,消减污泥量,以预防为主要手段处理剩余污泥,是未来污泥处理的必然趋势。目前,利用微型动物捕食剩余污泥的污泥减量技术,以其经济、环保等因素日益成为人们关注的焦点。近年来,虽然国内外关于强化微型动物捕食作用的污泥减量化技术报道较多,但是实现工程应用的较少。大部分研究者将微型后生动物直接接种到污水处理系统中,而污水处理系统并非是专门为后生动物的生长及处理污泥设计的,其环境条件对后生动物的生长分布影响较大,导致后生动物在污水处理系统中的种群密度及分布规律较难控制,难以保证污泥处理的稳定高效运行。此外,微型动物无规律的爆发直接威胁着污水处理系统的正常运行。鉴于此,本课题以颤蚓为污泥捕食生物,考察不同曝气强度、曝气时间、污泥浓度、污泥龄、颤蚓密度作用下,颤蚓的生长状况、污泥减量减容效果及颤蚓捕食后水质变化情况,以确定适合颤蚓稳定生长、污泥减量效果明显同时对处理水质影响较小的运行参数,为高效稳定的颤蚓污泥减量减容工艺的开发提供理论支持。本论文的主要研究结论归纳如下:(1)在颤蚓密度为100g/L时,曝气强度不同,颤蚓在污泥中的分布状态及其对污泥混合液作用效果不同。当曝气强度为0.10m3·(h·L)-1时,颤蚓能将污泥絮体从污泥混合液中分离出来,并将其固定在池底,污泥中的颤蚓纵向或横向拉伸身体,相互交缠。在这种分布状态下,颤蚓的生长及污泥减容减量效果较好,其湿重增加了约3.7g;污泥MLSS最高减少25%;SVI和SV30降低了27%和45%。(2)在曝气强度为0.10m3·(h·L)-1的工况下,曝气8h、颤蚓密度为100g/L时,颤蚓污泥减量减容效果较好,污泥MLSS减量速率为4.5mg·(g·h)-1,SVI和SV30降低了35%、58%。但是在此条件下,营养元素大量释放,使污泥上清液中COD、氨氮、总磷的含量分别增加了177%、659%、501%。虽然营养元素释放比例较大,但因出水COD、氨氮、总磷的含量较低,总体释放量并不高。综合污泥与污水协同处理效果,确定最佳曝气时间为6h,最佳颤蚓密度为80g/L。(3)在曝气强度为0.10m3·(h·L)-1,曝气时间为6h,颤蚓密度为80g/L的工况下,污泥浓度在900012000mg/L时污泥减量减容效果最好,污泥减量速率最大为6.05mg/(g·h),SVI下降比例基本在45%左右,SV30在57%左右。但是在此条件下,仍存在营养元素大量释放的问题,COD、氨氮、总磷的含量分别增加了90%、820%、470%。(4)在曝气强度为0.10m3·(h·L)-1,曝气时间为6h,颤蚓密度为80g/L,污泥浓度在900012000mg/L的工况下,污泥龄为10d时污泥减量减容效果最好,随着污泥龄增大,污泥上清液中COD、氨氮、总磷的增加比例逐渐降低。(5)在曝气强度为0.10m3·(h·L)-1,曝气时间为6h,颤蚓密度为80g/L,污泥浓度在11000mg/L的各最佳条件综合作用下,颤蚓对污泥减量效果明显且稳定,污泥MLSS减量在23003000mg/L,SVI和SV30的减量比例分别在20%25%和36%46%之间,污泥上清液中COD、氨氮、总磷浓度均明显增大。