[发明专利]水蚯蚓污泥减量有机污染物同步降解一体化反应器及其方法

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，尤其涉及一种水蚯蚓污泥减量有机污染物同步降解一体化反应器及其方法。具体为水蚯蚓污泥减量有机污染物同步降解一体化反应器开发，利用微生物降解有机物及水蚯蚓摄食污泥的原理，实现污泥减量的同时实现污水中C、N、P的高效去除。

背景技术

随着经济的进一步发展，污水处理厂的数量也逐步增多，剩余污泥的产量与日俱增，其处理处置问题备受关注。通过物理方式和化学方式处理剩余污泥，能耗较大且会带来二次污染，存在经济和环境两方面的问题。利用微型动物进行污泥减量的技术是实现污泥源头处理的绿色技术，是目前剩余污泥问题解决的最经济可行的方法。Ratsak等最早进行了两段式生物反应器污泥减量的技术研究,第二段作为捕食反应器，并发现进入捕食反应器中的碳有22%-43%经矿化作用生成CO₂，剩余污泥的产量不但比反应期要少12%-43%。Lee等用生物膜作为第二阶段的捕食反应器处理人工合成污水，获得的污泥产量为0.05-0.17gSS/gCOD，比用传统方法减少约30%-50%。Ghyoot等和魏源送等比较了传统活性污泥系统(CAS)和生物膜反应器系统(MBR)作为捕食反应器处理人工合成污水时的效能，发现后者比前者污泥产率(0.17kgSS/kgCOD)减量效果明显。魏源送等还开发了一种适用于寡毛类蠕虫生长的独立的生物反应器，颤蚓的存在和生长可导致更显著的污泥减量效果。梁鹏等人在活性污泥反应器中引入红斑顠体虫研究其污泥减量的效果时发现，当进水负荷<0.6 mg/(mg·d)时，红斑顠体虫可大量出现，SRT为15～34d时对红斑顠体虫的长期生长没有影响；在不同的SRT条件下，污泥相对减量值为39%～58%。Rensink等人在研究一种改进的水处理系统时发现，在塑料载体上自然生长有颤蚓、仙女虫和红斑顠体虫，因蠕虫的存在使污泥产量从0.4 kgSS /kgCOD降低到0.16 kgSS /kgCOD，他们还用火山岩作为填料来负载颤蚓，在回流污泥系统中把颤蚓投加到滴滤器上处理回流污泥，使得回流污泥里面的COD减少18%-67%，污泥产率从没有投加颤蚓的0.40 g/g降到0.15 g/g，污泥体积指数(SVI)从90降到45，污泥的脱水能力也提高了27%。

郭茂新等人已经申请了一种接触式水蚯蚓污泥减量反应器及其应用、水蚯蚓-微生物共生系统泥水降解间歇式反应器及其应用和水蚯蚓-微生物共生系统泥水降解连续流反应器及其应用三项专利，前一项专利设备与污水处理过程相独立，而后两项专利反应器虽污泥减量与污水降解同步，但未实现反应区与沉淀区一体化，且水蚯蚓附着的填料设计尚有缺陷，不能实现水蚯蚓的密集可控培养。本发明针对该问题提出的水蚯蚓污泥减量有机污染物同步降解一体化反应器，应用于污水处理过程的生化处理阶段，污泥减量的同时使出水C、N、P达标排放。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种水蚯蚓污泥减量有机污染物同步降解一体化反应器及其方法。

水蚯蚓污泥减量有机污染物同步降解一体化反应器由反应区、曝气系统和沉淀区组成一个敞口的立方体容器；反应区右侧设有沉淀区，反应区下部设有曝气系统，曝气系统与空气泵相连，曝气系统包括上排曝气系统和下排曝气系统，反应区内距底部12cm处设有下排曝气系统，反应区内距底部20cm处设有上曝气系统，上排曝气系统气流朝上，下排曝气系统气流朝下；反应区1内部设弹性组合填料，弹性组合填料上接种并密集培养水蚯蚓,反应区右上端设有滗水器，沉淀区右上端设有出水堰，沉淀区下部沉淀有污泥，沉淀区底部设有排泥管和污泥回流管，污泥回流管经污泥回流泵与反应区底部相连。

所述的弹性组合填料是直径为8厘米的镂空塑料球，镂空塑料球内填充聚氨酯发泡材料。所述的水蚯蚓为颤蚓科的霍甫水丝蚓属和正颤蚓属。

水蚯蚓污泥减量有机污染物同步降解一体化反应方法是：