[发明专利]一种水蚯蚓污泥减量强化生物脱氮装置

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种水蚯蚓污泥减量强化生物脱氮装置。

背景技术

目前世界上90％的污水处理厂采用了活性污泥处理系统，由此产生了大量的剩余污泥，其处理与处置费用占污水处理厂总运行费用的20％～40％，甚至高达60％。此外，随着污水处理率的提高，作为污水厂附属产物的污泥产生量也随之增加。如何将产量巨大、增长迅速的污泥进行妥善安全地处理处置，使其减量化、无害化、资源化，已受到国内外相关政府部门和环境界学者的高度重视。

传统的污泥处理处置法如土地填埋、焚烧等非但无法从源头上减少污泥产量，还会增加固体废物的额外处理负荷，增加运行成本，造成二次污染，与国家提出的节能减排和生态环保的要求背道而驰。近年来，有学者发现利用水蚯蚓捕食污泥，能从源头上减少污泥产量，是一种低能耗、低排放，无副产物以及对环境不造成二次污染的“生态环保技术”，紧扣国家探索中国环保新道路的发展主题。国内外的学者的研究表明水蚯蚓污泥摄食量十分可观，对污泥减量的潜力较大。

然而，水蚯蚓捕食也会影响到污水生物处理系统的稳定性。相关学者在进行水蚯蚓污泥减量的研究中，都曾观测到污水生物处理系统因水蚯蚓捕食污泥而出现出水氮、磷等水质恶化的现象。氮、磷是引起水体富营养化的主要因素，我国因排放的废水中所含的氮、磷引起的水体富营养化问题十分严峻。据国家环保总局《2006年环境状况公报》公布，全国地表水总体水质属中度污染。主要污染指标为高锰酸盐指数、氨氮和石油类等。大型淡水湖泊均有不同程度的富营养状态，主要污染指标为氮、磷化合物。

因此，从污水生物系统泥水同步降解的技术层面和节能降耗的经济方面，都迫切需要开发城市污水生物脱氮及污泥同步去除的新型反应装置，这已成为我国污水处理和污泥处置领域的当务之急，具有极大的社会、环境和经济效益。

发明内容

本发明的目的是为了解决污水处理厂污泥产量大和出水氨氮、总氮不达标问题，基于污水处理系统泥水同步降解的技术层面和节能降耗的经济层面，提出一种水蚯蚓污泥减量强化生物脱氮的新型装置。

一种水蚯蚓污泥减量强化生物脱氮反应装置，包括池体、生物载体、搅拌桨和微孔曝气器，所述的池体上设有进水口和出水口，所述池体底部设有排泥口；所述的池体内为消化区，所述的搅拌桨设于消化区中部，所述的微孔曝气器设于消化区底部。所述的生物载体均匀分布于搅拌桨周围。

所述的生物载体为多个空心悬浮球填料，优选采用球形外壳直径为8cm、球面成多孔状、孔径为5mm的空心悬浮球填料。

所述空心悬浮球填料的内部装填针状弹性填料，使生物载体具有通透性、高比表面积，所述的针状弹性填料内接种水蚯蚓，单位池体水蚯蚓的投加量为2.5g/L，在最佳的底物条件和环境条件下，利用水蚯蚓与微生物的复合生化作用，提高污泥处理系统的污泥减量效果，将污泥处置方式从常规的“末端治理”转移到“源头控制”，于此同时，强化脱氮微生物的脱氮效能，从而保证污水处理系统出水氨氮、总氮达标排放。

所述的水蚯蚓隶属环节动物门寡毛纲，是多细胞后生动物，对氨氮浓度较为敏感，氨氮浓度在30～45mg/L时，水蚯蚓的产率系数在0.3左右，且污泥减量效果最佳，污泥减量率可达30～40％。