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【摘 要】對蚯蚓生物濾池（vermibiofilt er，VBF）做了簡單介紹，概述了蚯蚓生物濾池的原理、各影響因素、以及技術(shù)的發(fā)展，并提出自己的看法。 【關(guān)鍵詞】蚯蚓生物濾池；蚯蚓生物濾池原理；影響因素 目前，我國水污染狀況依然嚴(yán)峻，而常規(guī)污水處理技術(shù)存在著基建投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，維護(hù)管理復(fù)雜且污水處理效率低等問題，影響水污染治理的進(jìn)度。污水處理廠剩余污泥治理的現(xiàn)狀更不樂觀。由于蚯蚓具有驚人的吞噬能力，且其消化道能分泌蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等多種酶類，對絕大多數(shù)有機(jī)廢棄物有較強(qiáng)的分解作用[1]。蚯蚓這種天生的處理污染物的能力，日益被環(huán)保工作者重視。 1、蚯蚓的生物學(xué)特性 蚯蚓是一種營土棲生活的低等動物，蚯蚓是完全的土壤環(huán)節(jié)動物，寡毛綱。蚯蚓喜食土壤中的腐殖質(zhì)，生長的適宜溫度為18～25℃，適宜含水量為35%～55%。一般在每公頃土壤中，蚯蚓的數(shù)量可達(dá)30萬條，在森林和沼澤土壤表面的枯枝落葉層中數(shù)量可達(dá)294萬條/公頃。在質(zhì)地粗糙和高黏土或者土壤pH<4的地方蚯蚓很少或者幾乎沒有[2]。 2、蚯蚓生物濾池 2.1 蚯蚓生物濾池的最初發(fā)展 蚯蚓生物濾池是法國和智利新開發(fā)的一項(xiàng)針對生活污水和有機(jī)廢水的生物處理技術(shù)。智利Melipilla和法國Combaillaux進(jìn)行的VBF處理生活污水的研究試驗(yàn)，在水力負(fù)荷為1m3/m2/天時(shí)，COD的去除率可達(dá)85%以上，BOD和SS的去除率達(dá)90%以上，氮和磷的去除率也分別在80%和70%以上。出水清澈透明。如再利用紫外線進(jìn)行照射消毒處理，將完全可清除水中的病菌。 2.2 蚯蚓生物濾池構(gòu)造 蚯蚓生態(tài)濾池由布水器、濾料床和沉淀室構(gòu)成。布水器起到均勻布水的作用，蚯蚓主要活動在濾料層的表層，濾料表面還鋪有一定厚度的植物性填料。進(jìn)入蚯蚓生態(tài)濾池的污水經(jīng)過蚯蚓等其他生物的吞食、降解和濾池的截流，進(jìn)入濾池底部的沉淀室進(jìn)行泥水分離，澄清的上清液作為系統(tǒng)總出水排出。 2.3 蚯蚓生物濾池的基本原理 通過提高濾料的空隙率可以在一定程度上解決普通生物濾池在其運(yùn)行過程中污泥堵塞而造成處理效率的逐步下降問題，但是提高空隙率必然要求增加濾料的粒徑，從而使濾料的比表面積減小，處理能力降低，處理成本也相應(yīng)增高。通過引入包含有特定蚯蚓種類的有機(jī)分解處理層，通過提高濾料的空隙率，促進(jìn)污水中有機(jī)物質(zhì)的降解，并清除濾池中可能出現(xiàn)的污泥堵塞現(xiàn)象和減少污泥的產(chǎn)量，從而提高濾池的處理能力和處理效率。 3、蚯蚓生物濾池的影響因素 3.1 水力負(fù)荷對處理效果的影響 在溫度條件基本相同條件下，楊健等對蚯蚓生物濾池的水力負(fù)荷的研究推薦運(yùn)行水力負(fù)荷為4.8m3/（m2·d）。其研究表明當(dāng)水力負(fù)荷由2.0m3/（m2·d） 增大到6.0m3/（m2·d） 時(shí)，蚯蚓生物濾池出水各污染物濃度均呈緩慢增大趨勢，但變化不明顯，受水力負(fù)荷影響較小。 3.2 溫度對處理效果的影響 蚯蚓屬于變溫動物，其體溫隨外界溫度的變化而變化。外界溫度過高或過低不僅影響蚯蚓的活動能力，而且會造成生存危機(jī)，導(dǎo)致其死亡。王悅[3]等人分析不同溫度下蚯蚓生存狀況，研究溫度對蚯蚓生理生態(tài)適應(yīng)性的影響，結(jié)果表明在15～25℃，溫度適宜，蚯蚓的生長速率較大；溫度高于35℃或低于5℃時(shí)，蚯蚓就會出現(xiàn)對不利環(huán)境的本能反應(yīng)休眠或滯育現(xiàn)象，甚至?xí)劳觥? 3.3 濾料的選擇 蚯蚓分解處理濾層為主要功能層，它的濾料粒徑一般在2～10mm之間，比其它的生物濾池的濾料顆粒細(xì)小得多。普通生物濾池上層濾料顆粒粒徑30～40mm，高負(fù)荷生物濾池上層濾料粒徑為40～70mm。小顆粒的濾料大大增加了蚯蚓生物濾池的有效接觸面積，提高了其分解處理污水中有機(jī)物的效率。 3.4 有機(jī)負(fù)荷對處理效果的影響 邢美燕用陶粒作為載體得出當(dāng)有機(jī)負(fù)荷在0.46～0.93kgBoD5/m3.d范圍時(shí)，試驗(yàn)進(jìn)水水質(zhì)條件下，陶粒蚯蚓濾池對污水中的有機(jī)物具有較好的去除效果。隨有機(jī)負(fù)荷的增大，其去除率降低，但變化幅度不大，COD和BOD5平均去除率分別從64.73%下降到50.64%，66.36%下降到55.99%。 3.5 pH對處理效果的影響 蚯蚓生物池具有pH自我調(diào)節(jié)能力，因此它能夠承受的pH范圍為4～9。一般不用人工對原水進(jìn)行調(diào)節(jié)。 4、蚯蚓生物濾池的優(yōu)點(diǎn) 1）當(dāng)廢水中的有機(jī)物不能被蚯蚓生物濾池利用時(shí)，那么其他技術(shù)也將不能利用； 2）與其他技術(shù)相比，廢水中的物質(zhì)可以得到很大程度上的利用（而不是進(jìn)行破壞）； 3）所有這些都與蚯蚓的“酶行為”有關(guān)的，酶是生物催化劑，能夠迅速的調(diào)節(jié)所有的生物化學(xué)反應(yīng)，即使是微量反應(yīng)。 4）不能被傳統(tǒng)污水處理方法所去除而只能被代價(jià)高昂的“膜過濾技術(shù)”（MFT）去除的激素物質(zhì)（EDCS）也可以由蚯蚓生物濾池從污水中去除。 5）蚯蚓的活動提高了土地處理系統(tǒng)的供氧速度，有利于好氧微生物對污水的快速凈化，蚯蚓的挖掘作用及蚓糞的堆積可以實(shí)現(xiàn)土壤的快速改良，收獲的蚯蚓可以作為農(nóng)村家禽養(yǎng)殖的良好飼料，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 5、蚯蚓生物濾池中的污泥 蚯蚓生物濾池中不僅存在微生物的吸附捕食作用，蚯蚓對微生物的捕食以及直接對污泥的吞噬消化作用外，還存在蚯蚓和微生物的協(xié)同共生作用，蚯蚓-微生物協(xié)同作用使該系統(tǒng)對污泥的減量化和穩(wěn)定化的作用大大增強(qiáng)。在保證污水處理效果的前提下，蚯蚓生物濾池排出的污泥主要為蚯蚓吸收、消化和分解生物膜污泥后的排泄物。這些污泥具有礦化程度高、穩(wěn)定性好和植物營養(yǎng)元素豐富的特點(diǎn)，可用作農(nóng)肥與土壤改良劑等。 6、蚯蚓生物濾池的技術(shù)發(fā)展 6.1 兩段式蚯蚓強(qiáng)化快速滲濾系統(tǒng) 湯麗華[4]等人構(gòu)建了兩段式蚯蚓強(qiáng)化快速滲濾系統(tǒng)。它是介于污水土地處理工藝與生物濾池工藝間的一種新型污水處理工藝，繼承了傳統(tǒng)土地處理成本低廉、運(yùn)行管理簡便等優(yōu)點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上通過人工強(qiáng)化措施，加入生物濾池的技術(shù)元素，從而解決了原系統(tǒng)所具有的處理能力低和系統(tǒng)堵塞的問題。 6.2 厭氧水解—高負(fù)荷生物濾池和蚯蚓生態(tài)濾池組合工藝 同濟(jì)大學(xué)研究開發(fā)的“厭氧水解—高負(fù)荷生物濾池和蚯蚓生態(tài)濾池組合工藝”應(yīng)用于小城鎮(zhèn)市政污水的處理，已經(jīng)取得了較好的研究成果。驗(yàn)收結(jié)果表明，新型組合工藝合理發(fā)揮了厭氧水解—高負(fù)荷生物濾池和蚯蚓生態(tài)濾池各單元的工藝優(yōu)勢，對上海城市河流污水及其污泥進(jìn)行了同步高效、節(jié)能的生態(tài)型處理，具有“生態(tài)平衡”和“環(huán)境友好”的顯著特色。 7、結(jié)論 我國城市污水處理率低，而以往的各種工藝建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都很高，因此，迫切需要新的污水處理技術(shù)?？v觀蚯蚓生物濾池的研究工作確實(shí)為我們開創(chuàng)了新的思路。但國內(nèi)積累的數(shù)據(jù)資料還不夠完全。因此為了能夠盡快的在大范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)行服務(wù)，我們應(yīng)該投入更多的資金和技術(shù)。 參考文獻(xiàn)： [1]黃福珍，張與真， 楊夫瑞.1984.蚯蚓改土及綜合利用[A].裘明華.蚯蚓的養(yǎng)殖與利用[C].重慶：重慶出版社，28-36. [2]Rajiv K.Sinha ·Gokul Bharambe ·Uday Chaudhari.2008.Sewage treatment by vermifiltration with synchronous treatment of sludge by earthworms： a low-cost sustainable technology over conventional systems with potential for decentralization[J].Environmen talist，（2008） 28：409–420 [3]王悅，徐春霖，陳巧燕等.2008.溫度對蚯蚓生理生態(tài)適應(yīng)性影響的實(shí)驗(yàn)室研究[J].環(huán)境污染與防治，30（10）：28～30 [4]湯麗華，楊健，婁山杰.2008.兩段式蚯蚓強(qiáng)化快速滲濾系統(tǒng)的試驗(yàn)研究[J].環(huán)境污染與防治30（11）：9～12，16 |
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