9.2.2.2 影响蠕虫减量污泥稳定性的环境因素

目前研究较多的两种蠕虫为颤蚓和夹杂带丝蚓。颤蚓、水生、寡毛纲、颤蚓科(Tubi-ficidae)广泛存在于天然水体的底泥中，是有机污染水体和富营养化水体的指示生物。在污水处理系统中一般出现于水中污染负荷较低的生物滤池末端。在我国，这种蠕虫多见于黑龙江、吉林、河南、陕西、安徽、江苏等十几个省份。颤蚓摄食量大约是其自身体积的8～9倍，同时因其附着生长、有性繁殖以及耐高污染的生活习性，相比游离型蠕虫在接种入活性污泥后能更长期、稳定地存在，加之在全世界范围内广泛存在，获取方便，因此成为近年来污泥减量研究中首选的捕食者生物。用于污泥减量研究的颤蚓购自花鸟鱼虫市场(俗称鱼虫)，是霍夫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)和正颤蚓(Tubifex tubifexMiller)等的混合种，其中绝大多数是霍夫水丝蚓；夹杂带丝蚓，水生，寡毛纲，带丝蚓科(Lumbriculidae)简称L.wariegatus。L.variegatus在世界范围内广泛存在，在我国这种蠕虫多见于黑龙江、江苏、江西、湖南、广西和西藏等省份。其大量出现常与其栖息地的污染程度(营养水平)呈负相关性，因此L.variegatus在污水处理过程中很少出现。但由于生长稳定，污泥减量效果好而日益受到研究人员的高度关注。颤蚓和夹杂带丝蚓的一般特性见表9-5所示。蠕虫干重经105℃烘干一晚后确定，摄食污水污泥后，颤蚓和夹杂带丝蚓的干重占湿重比例分别为17%和13%左右。

表9-5 两种蠕虫的一般特性

影响蠕虫减量稳定性的环境因素主要包括蠕虫反应器构造及运行方式、光照、污泥特性等。

(1)蠕虫反应器构造及运行方式蠕虫反应器构造研究主要集中于蠕虫所附着的载体填料的研究，填料和载体常用的主要如表9-6、表9-7所示；运行方式为传统活性污泥工艺，主要考虑经蠕虫摄食后的剩余污泥(含有蠕虫代谢产物)是否回流至活性污泥系统。

采用尼龙丝网为颤蚓载体，孔径350μm，蠕虫反应器及载体布置形式示意见图9-7所示。蠕虫头部埋没污泥中，尾部从丝网伸出进行排泄粪便、呼吸，因此这种新型反应器将污泥、蠕虫粪便和蠕虫分离开来，便于进一步处理。同时长期连续运行两组活性污泥系统，一组连接颤蚓反应器来减量污泥且反应器中未被摄食污泥回流至污水处理系统，另一组不连接颤蚓反应器，根据有机物含量的减少来估计污泥平均TSS减少量：

表9-6 蠕虫所附着的填料

表9-7蠕虫所附着的载体

TSS减少量=(污泥中有机物含量一粪便中有机物含量)/(1—粪便中有机物含量)

考察含有颤蚓代谢产物(矿化产物)的污泥回流至污水处理系统，是否对污水处理系统产生影响。实验采用传统活性污泥工艺流程如图9-7所示，其中蠕虫反应器示意图见图9-8。

图9-7 蠕虫减量污泥实验装置流程

活性污泥系统水力停留时间(HRT)为0.56～0.79d，污泥龄(SRT)18d，平均有机负荷率0.16gCOD/(gTSS·d)。对照空白试验的污水处理系统出水效果见表9-8，可见颤蚓对污水处理系统的COD和氨氮去除没有明显影响，对pH值和水温也无影响。在此过程中，磷的去除率略有下降。颤蚓摄食污泥，其粪便的有机成分[(0.69±0.06)gVSS/gTSS]少于污泥中的有机成分[(0.74±0.01)gVSS/gTSS]，根据有机部分的减少，平均TSS减量估计是16%。不同的污泥其减量效果不同，可能是污泥营养价值不同所造成，具体原因尚不明确。

表9-8 活性污泥处理系统出水指标

注：括号内数值为标准偏差。

(2)光照将完全光照(每天24h)、无光照(每天24h完全黑暗)以及自然光照(每天光照和黑暗时间比为16：8)几种条件进行对比，无光照对污泥摄食率、污泥消化率、颤蚓生长率以及虫粪产率不会产生明显影响。

图9-8 新型端虫反应器及载体示意

(3)活性污泥对蠕虫减量污泥效果的影响颤蚓固定于载体上，因此保证虫、泥接触面积有利于减量效果，所以反应器的占地面积就由单位载体表面积上污泥摄食率的大小来确定。对于取自不同污水处理厂的活性污泥，其单位载体表面积污泥摄食率相差很大，见表9-9。因此污泥种类不同对蠕虫减量污泥效果有很大影响，诸如市政或非市政污水污泥、污泥浓度、污泥中有机物比例、污泥粒径、氨氮浓度、是否经过好氧(缺氧)预消化等，都是对蠕虫减量污泥效果产生很大影响的因素。单位载体表面积污泥摄食率是在保证蠕虫最小的污泥负荷条件下取得，即单位质量蠕虫每天的食物量是非限制因素，污泥不同此值也有很大不同。

表9-9 不同污泥单位载体表面积上污泥摄食率

注：ww表示蠕虫湿重。

相关链接：蠕虫对活性污泥微生物群落结构的影响

文章来源：《水处理新技术、新工艺与设备》

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