生态滤池的原理及特点

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1、七◆生态环境科学与技术生态滤池的原理及特点韩润平李宏魁李延虎石杰陆雍森摘要微乍物一虫匠蚓牛态滤池是从滴滤池发展起来的新型生态滤池。本文介绍了生态滤池的发展、原理、类型和特点。依靠微生物和蚯蚓的相互作用，生态滤池的水力负荷得到提高，污泥率低，基建和运行费用低，处理效果好，适合在中小城镇推，“的污水处理技术。关键词生态滤池微生物蚯蚓生物滤池是从土壤自净和污水灌溉，经原始的间歇砂滤池发展起来的人工生物处理技术。现已从低负荷发展到高负荷，突破了传统采用的滤料，扩大了应用范围。生物滤池的运行受气温变化的影响较小，耐冲击负荷，工作较稳定和管理容易，而且运行费用低。但在生物滤池运行中，为适应变化的来

2、水条件，调整运行参数比较困难。为了进一步改善生物滤池的工作性能，近年来国内外研发了不少新型生物滤池处理工艺。在生物滤池中引入环节动物——蚯蚓，构成了微生物——蚯蚓生态系统(MEEF)，依靠微生物和蚯蚓等生物的协同作用处理污水。现介绍生态滤池的发展、原理、类型及特点。1生态滤池的发展滴滤池(慢速生物滤池)是最老也是最普遍采用的生物滤池。最初它是模仿天然生态系统——土壤渗滤及自净过程而建立起来的人工生态系统。实验表明废水经土壤颗粒的吸附截留作用和土壤中微生物、微型动物及较大动物的共同作用得到净化。在土壤系统中氮是在土壤、植物、水和空气中迁移转化的，土壤中氨氮可以转化为硝酸盐。但是土壤的面积

3、负荷太低，其中氮的转化速率十分缓慢，应用受到限制；另一方面，滴滤池和其他类型生物滤池都依靠生物膜的微生态系统处理污水。蚯蚓在动物分类学上属环节动物门、寡毛纲、巨蚓科的无脊椎动物，根据各地环境条件的特点，在自然界有很多物种，各有其生理特点。我国除了少部分高寒区域之外，全国各地均有较丰富的分布。我国分布的蚯蚓种类约有163种，但适合人工养殖的品种极少，其中较著名的优良品种主要是爱胜属蚯蚓，如赤子爱胜蚓、北星二号、大平二号等。蚯蚓是土壤中的主要动物类群，是土壤中最常见的杂食性环节动物，它在土壤中不断钻洞掘穴，不断地吞食含有有机物质的土壤。蚯蚓在陆地生态系统中的重要功能是促进植物残枝落叶的降解

4、，有机物质的分解和矿化这一复杂的过程，并具有混合土壤、改善土壤1353结构、提高土壤透气、排水和深层持水能力的作用。由于蚯蚓体内具有丰富的酶系统，被吞食的物质经过2～3小时体内酶的消化作用就变成蚓粪排出。蚓粪是一种高度融合的有机无机复合肥。蚯蚓造粪能力极强，每天至少能吞食和排泄相当于体重1～2倍甚至10倍的蚓粪，这对改良土壤结构、增加土壤肥效极为有益。在自然环境中蚯蚓能加速碳氮物质循环，改变土壤中真菌和细菌的数量分布等。蚯蚓必须生活在潮湿的环境中，它利用皮肤呼吸，在氧分压低于19mmHg的情况下仍能正常呼吸，在缺氧条件下，还能利用糖原的分解为生命活动提供能源。因此，只要保证土壤透气性能

5、，利用蚯蚓对污水进行处理是可行的。利用养殖蚯蚓的土地处理污水有较好的效果，系统去除污水中污染物分两个阶段进行：第一阶段是污染物被土壤——蚯蚓床中的有机和无机胶体的吸附过程；第二阶段是蚯蚓床的再生过程。在再生过程中被吸附的物质进行了由蚯蚓、土壤细菌、微生物参与的地球化学循环，晟终实现污水的无害化、资源化，改善了土壤的肥力。但是这类土地处理系统的污水水力负荷仍太小，一般仅为0．006--0．03m3．m-2d～。1995年法国农业科学院土壤动物生态学家MarcelBouche建立r世界上第一个蚯蚓生物滤池。在滤池中投入锯末和蚯蚓，床层厚度为50cm。居民生活污水经隔栅和沉砂后，直接进入滤池

6、。滤池出水清澈，除氮磷浓度较高外其他指标可达到相当于中国的一级排放标准。以后在智利和中国的上海先后建立了类似的蚯蚓生态滤池，处理生活污水，污水水力负荷最高为1m3．m-2．d-1。即使在此负荷下这种滤池也易堵塞和积水，在工程中应用还有许多问题。同济大学环境学院通过多年中试，解决了主要的技术困难，使之趋于实用化。2生态滤池(MEEF)的原理MEEF与普通滤池相似，也采用滴滤系统，但滤池填料不同，所用填料必须适合蚯蚓生存和繁殖。生态滤池滤床一般不超过50cm，下部为出水收集系统。其流程为：生态滤池流程图蚯蚓在自然界广为分布，曾被英国著名科学家达尔文誉为“地球上最有价值的动物”，但直N20世

7、纪中叶其在自然生态和环境净化方面的重要作用才逐渐被人们所认识。土壤环境中的蚯蚓有三种类型：表层蚓、中层蚓和深层蚓，试验用的蚯蚓为表层蚯蚓，适应环境能力强，易饲养。微生物——蚯蚓生态滤池的处理功能是基于滤池中形成以蚯蚓为主体的环节动物和少量蜗牛等软体动物与微生物构成生态系统。微生物以污水中的胶体态和溶解性有机物为食料而生存繁殖，并且在载体或填料颗粒表面形成生物膜。该系统中的蚯蚓主要以污水中的悬浮物和微生物为食料。蚯蚓在觅食过程中上下钻动，对填料起