[实用新型]水蚯蚓生态反应器及水蚯蚓生态反应器污水处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护领域，特别是涉及在城镇污水生化处理过程中的污泥减量。

背景技术

城镇污水处理厂采用活性污泥法处理污水会产生大量剩余污泥，随着污水处理率和排放标准日益提高，污泥产量与日俱增。污泥处理和处置成本很高，占城镇污水处理厂总费用的40％-65％。

从早期的卫生填埋到焚烧、堆肥、热干化等处理处置方法，各有利弊，但无论采用何种方法，均是对污泥进行末端治理，污泥过程减量技术减少污泥产量，将污泥处置方式从现有的“末端治理”转移到“源头控制”，为解决污泥的处理处置问题起到巨大的推动作用。

基于微型动物生物捕食的污泥过程减量技术由于能从源头控制污泥产生，并且能耗低、运行费用省、无二次污染，因而备受关注。国内外都有相关研究报道，但尚处实验室研究机理阶段，实验室研究表明利用微型动物减量污泥还存在：微型动物数量变化大，不易控制，氨氮升高影响出水水质等问题，应用于生产实践的工艺技术有待于进一步研发。

发明内容

本发明一种水蚯蚓生态反应器及工艺对城镇污水处理厂传统曝气生化池功能进行区划、细化，分成：生物复合反应区、微生物反应区、无机污泥分离区，在推流式曝气生化池进水段特定区域接种驯化水蚯蚓，利用水蚯蚓、微生物复合生化作用，在城镇污水处理过程中减量污泥，将污泥处置方式从常规的“末端治理”转移到“源头控制”，在保障城镇污水稳定达标处理前提下，经济、高效、最大化减量污水中有机污染物及有机剩余污泥。

水蚯蚓隶属环节动物门寡毛纲，是多细胞后生动物，经细胞分化，形成了各种组织、器官和系统，系统中各成员的协调合作，使各项生命活动变得更加高效有序；生物体的结构和功能复杂化，形成了一系列完善的调控机制，能更好的适应环境；生物个体的内环境相对稳定，对外界环境变化耐受性增强；个体寿命也比单细胞生物延长。其消化方式已从细菌等单细胞微生物的细胞内消化转变为细胞外消化，通过消化道的蠕动碾磨等物理作用和分泌的大量消化酶的化学作用，使对食物的分解更彻底、更高效。

水蚯蚓生态反应器12，包括：进水口1、生物复合反应区2、微生物反应区3、无机污泥分离区4、出水堰5和出水口6，水蚯蚓生态反应器为推流式曝气池，中间有折流墙，进水口1设置在水蚯蚓生态反应器的下部，出水口设置在水蚯蚓生态反应器的上部，生物复合反应区2位于水蚯蚓生态反应器12的前段，其内装有生物载体8和曝气搅拌两用设备7，生物载体上接种经驯化的水蚯蚓，微生物反应区3位于生物复合反应区2的后段，微生物反应区3内装有曝气设备9，无机污泥分离区4位于微生物反应区3内，靠近出水堰5，底部铺设排泥管11，出水堰5下方设有混合液回流口10。生物复合反应区容积占水蚯蚓生态反应器容积35-50％，生物载体安装在水蚯蚓生态反应器液位以下50厘米、距池底1.5米之间区域内，水蚯蚓主要采用霍甫水丝蚓和仙女虫，占水蚯蚓总数量的90％以上，每立方米生物载体水蚯蚓活体接种附着量20-28kg。生物复合反应区采用曝气搅拌两用设备，微生物反应区、无机污泥分离区采用可单独控制曝气设备。微生物反应区容积占水蚯蚓生态反应器容积50-65％。

本发明模拟水生生态系统，在水蚯蚓生态反应器进水段生物复合反应区加装生物载体，安装曝气搅拌两用设备保证充氧、泥水混合，结合水蚯蚓的生物习性，给水蚯蚓营造一个稳定的生态环境，在该区域内，水蚯蚓消化活性污泥、活性污泥吸附的有机污染物，微生物吸附并降解污水中有机污染物及水蚯蚓新陈代谢物，由于水蚯蚓相对微生物具有更高的能量消耗和物质转化能力(水蚯蚓物质转化效率约为90％，微生物仅为33.3％)，水蚯蚓消化和微生物分解协同作用，能大大提高好氧生化前段有机污染物的去除效率，加快污水处理系统中能量消耗和物质循环，最大程度降解有机污染物，降低污泥产率(＜0.1kgSS/kgBOD₅)。

水蚯蚓在水蚯蚓生态反应器前段直接消化了一部分进水中的有机污染物，替代了一部分常规好氧生化微生物降解水中有机污染物的作用，水蚯蚓作为一种水生动物有呼吸系统，相对微生物的细胞呼吸，氧化速率大大提高，氧利用效率、传递速率也大大提高，消减同等量的污水中有机污染物不会增加需氧量，相应也无需增加能耗。

水蚯蚓属水生底栖动物，根据它的生长习性，要避免太阳光直接照射，实践证明生物载体安装在水蚯蚓生态反应器液位以下50厘米有利于水蚯蚓的生长繁殖；底部曝气区域水流扰动大，不利于水蚯蚓生长繁殖，池底留出1.5米以上空间，更利于保证推流式曝气池流态，保证泥水混合，避免底部沉泥。