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蠕虫床工艺是利用水生蠕虫对增长的剩余污泥进行捕食以达到减少污泥产量,调理活性污泥性质的工艺。蠕虫捕食污泥减量工艺已被证实在实验室规模下有良好的污泥减量,处理水质优化,减少耦合MBR系统膜污染的特性。本研究通过对中试规模的蠕虫床耦合污水处理工艺系统进行运行,探讨中试水平下蠕虫床工艺的技术优势和环境效益。模拟蠕虫床工艺的工程应用,以深圳罗芳污水处理厂运行的BNR-MBR为模拟对象,并进行生命周期评价,探索蠕虫床工艺在实际工程中的应用前景。通过搭建的中试系统构造A/O-MBR、A/O-MBR-BR(空白床)和A/OMBR-WR(蠕虫床)三套对照系统运行,A/O-MBR-BR和A/O-MBR-WR系统存在污泥减量效果,A/O-MBR-BR的污泥减量效果为26.4%,A/O-MBRWR的污泥减量达到82.1%。A/O-MBR-WR出水水质改善、COD去除率98.57%、氨氮去除率99.19%、TN去除率60.8%、TP去除率83.38%,在化学除磷辅助下出水TP小于0.3mg/L,除TN外达到预设地表水IV类标准,TMP增长速率下降79.5%。对A/O-MBR和A/O-MBR-WR两组中试系统的运行阶段和清单类型进行LCA研究,选取七种代表性环境影响类别:GWP(全球变暖潜能)、ADP(非生物化石燃料消耗潜能)、EP(水体富营养化潜能)、HTP(人类毒性潜能)、FAETP(淡水水生生态毒性潜能)、AP(大气酸化潜能)和ODP(臭氧层耗竭潜能),对系统四个运行子阶段和三类输入输出清单类型分别分析研究。在两组中试系统中,生化处理子阶段占据最大环境影响贡献,化学品的使用主要对ADP产生贡献,废物处置主要对GWP、EP、FAETP产生贡献。在七种环境影响类别中A/O-MBR-WR相比A/O-MBR系统在GWP、EP、HTP、AP、ODP类别中环境影响值升高了14.78%、3.38%、0.74%、10%、16.78%,在ADP、FAETP类目中下降了1.17%、45.67%。对七种影响类型分别赋予权重后,对比两组系统的环境综合影响值,A/O-MBR-WR相比A/O-MBR系统减少了9.71%。模拟和分析蠕虫床工艺的实际工程应用和环境收益,以深圳市罗芳污水处理厂现行的BNR-MBR工艺为模拟对象,以中试获得的运行数据为依托,对工程规模的BNR-MBR系统和模拟的BNR-MBR-WR工艺进行LCA研究。在七种环境影响类别中BNR-MBR-WR环境影响值分别减小了1.17%、12.54%、5.75%、21.58%、23.38%、29.72%、6.89%,综合环境影响值LCAIs=3.18E-09,LCAIc=2.68E-09,BNR-MBR-WR相比BNR-MBR减少了15.63%。对使用清洁能源和采用不同权重分配因子的情景进行了敏感性分析,对蠕虫床工艺主要参数变化的情景下进行了稳健性分析,得出蠕虫床耦合污水处理工艺有稳定的更低环境影响的结论。