有关引用蚯蚓处理有机污水技术的可行性分析

关于引用蚯蚓处理有机污水技术

的可行性研究

—2008年情报课题报告

作者：王丹

郝丹

吴增炎

王贵彬

石化公司水气厂

关于引用蚯蚓处理有机污水技术

的可行性研究

摘要：本文介绍了新型污水处理工艺蚯蚓塔式生态滤池技术在处理有机污水、污泥工艺中的可行性。分析了该项新技术具有的生态效益及经济效益。蚯蚓生态滤池工艺高效节能，具有鲜明的“生态平衡”和“环境友好”技术特色，符合可持续发展的理念，具有技术经济竞争优势，环境效益比较显著，具有良好的实际应用前景。

关键词：蚯蚓蚯蚓生物滤池污水污泥

1前言

目前，我国水污染状况依然严峻，而常规污水处理技术大多以SBR、AAO、AO、CASS、CAST、氧化沟、活性污泥等方法为主,存在着基建投资大，运行费用高，维护管理复杂且污水处理效率低等问题，影响水污染治理的进度。另外，污水处理厂剩余污泥治理的现状更不乐观，首先污水厂只注重水质的达标排放，忽略了污泥的处理与处置，造成了严重的二次污染；其次污泥处理费用昂贵，约占污水处理厂总运行费用的20%～50%，投资约占污水处理厂总投资的30%～40%，而现有的污水处理设施中，污泥处理工艺和配套设施极不完善，有污泥稳定处理设施的不到25%，处理工艺和配套设备完善的不到10%。

原由法国智利等先开发利用的蚯蚓生物滤池(VBF)污水处理工艺是一种新型的污水处理技术，它具有处理工艺简单、处理效果好、规模灵活、二次污染少等优点。在国，由同济大学污染控制与资源化国家重点实验室和上海市城市排水有限公司共

同承担的处理城市污水研究项目，将蚯蚓

引到城市污水处理池，使污水中含有的有

机污染物被微生物和以污水中的悬浮物为

主要食料的蚯蚓有效利用，形成一个“微

生物——蚯蚓生态滤池”系统，从而使水

质得到净化，而蚯蚓粪便中的有机物和氮、磷、钾等又可作为微生物食科或作为高效

农肥和土壤改良剂。经过两年多的努力已

在上海曲阳污水厂取得中试研究成果，日

前通过了由市科委组织的专家鉴定。

因此，研究引用蚯蚓处理有机污水技

术的可行性，不但可以满足污水资源化、

可持续发展的需要，还将对污水处理技术

先进可靠、经济高效、管理方便、生态性

的发展方向提供有力的技术保障。

2蚯蚓生物滤池(VBF)废水处理

技术

蚯蚓微生物生态滤池是近年发展起来

的新型生态污水处理技术。国同济大学首先开展了相关的研究工作。与传统处理法相比, 该技术也是生物处理法, 只是活性污泥的

处理用蚯蚓代替, 结合前处理--除渣、沙、除油后, 进入水解槽污泥过滤床, 截留污泥, 然后进入高负荷生物滤床, 滤水材料上加木屑等, 使消化污泥活性污泥在木屑上长生物膜, 蚯蚓来吃这层生物膜, 达到无污泥的完全生物转化。

2.1蚯蚓生态滤池构造

蚯蚓生态滤池由布水器、滤料床和沉淀室构成。布水器起到均匀布水的作用，蚯蚓主要活动在滤料层的表层，滤料表面还铺有一定厚度的植物性填料，它能够起到二次布水，缓解水力冲刷对蚯蚓的影响，还能起到遮光，缓解环境温度剧烈变化的作用，为蚯蚓的正常生存提供保障。进入蚯蚓生态滤池的污水经过蚯蚓等其他生物的吞食、降解和滤池的截流，进入滤池底部的沉淀室进行泥水分离，澄清的上清液作为系统总出水排出。污泥抽入蚯蚓滤床, 在滤料表面生成好氧厌氧生物膜当蚯蚓食物. 蚯蚓怕太湿的, 所以, 蚯蚓填料下置滤水砂石层。目前采用较为普遍的处理流程为：

废水→除渣砂除油→上流式填料水解酸化槽→分配盘→蚯蚓滤床→生物高率滤床→放流水

2．2 蚯蚓及蚯蚓生态滤池工作原理

蚯蚓属变温动物，喜欢吞食肥力高的有机腐殖质，喜潮湿和阴暗，其极限生存温度为3～35℃，20～25℃是其生存的最适宜温度隅]，最适宜蚯蚓活动的土壤含水量为20％～30％，饲料含水量一般以60％～70％最佳，如果蚯蚓长期处于渍水状态，就会出现逃逸甚至死亡的现象。广泛应用于环境污染生态治理中的蚯蚓主要为赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)，该蚓种繁殖快、趋肥性强，对环境温度及环境湿度的适应围广。

蚯蚓生态滤池采用现代生态设计理念，创造性地在污水处理反应器中引入蚯蚓物种延长和扩展了原有的微生物代谢链，强化了生态系统富集与扩散、合成与分解、拮抗与协同等多种自然调控作用。蚯蚓主要以污水中的悬浮物、生物污泥及部分微生物为食料，降解污染物质过程中所产生的蚓粪及蚯蚓磨碎的大块有机物，有利于微生物的生长繁殖，正是蚯蚓和微生物的这种协同共生作用，使蚯蚓生态滤床具有污水污泥同步高效处理的能力。蚯蚓在填料中穿梭觅食能增加滤池的氧含量，改善滤池污泥积累，防止

蚯蚓生存环境恶化；滤床中的蚓粪具有多孔带负电的性质能吸附污水中的有机物和NH4

一N，能提高滤池的硝化能力，保证出水水

质和污泥的减量化稳定化效果。

2.3 蚯蚓生物滤池的应用

在国外，日本于1970年代自美国取经养殖蚯蚓处理造纸污泥成功, 也用于农业生

产和环保应用。悉尼奥运会用蚯蚓处理垃圾, 苏联用蚯蚓处理城市污水处理厂污泥成功国，同济大学首先开展了相关的研究工作，开发出适应我国国情的蚯蚓生态滤池，并已经经历了小试、中试及生产规模性试验。上海曲阳城市污水处理厂生态滤池处理应用于城市污水处理中，其工艺流程十分简单，它与普通活性污泥法相比，除了采用相同的粗、细格栅和沉砂池之外，生态滤池集初沉池、曝气池、二沉池、污泥回流设施、污泥处理设施等于一体，因而大幅度简化了污水处理流程。建设费用低只是常用活性污泥法的50％—60％，能耗和运行费用只有活性污泥法的30％左右，而且管理简单，一般只需定期检查滤池的滤水情况与观察蚯蚓

种群的生活情况，可以采用简易的机械或人工方法刮除和筛除蚯蚓排泄物，一年只需清除两次。经过生态滤池处理的城市污水，其水质可以达到国家一级排放标准。污水的CODCr去除率为72.4％；BOD5去除率为

72.8％；SS去除率为90.5％。以粗木屑、泥炭、石英砂、谷壳为滤料，污水的CODCr去

除率为80.5％、BOD5去除率为87.5％、SS去除率为93.2％。

3 蚯蚓生物链污泥技术处理

蚯蚓土地处理系统是传统污水土地处

理系统的大改进，它利用蚯蚓穿梭觅食的特性，强化了污染物降解效果，同时蚯蚓粪的特有性质还可以改善土壤的颗粒结构，提高土壤的通透性，提高污水土地处理系统的水力负荷和有机负荷。