污水生物处理具有诸多优点,但会产生大量剩余污泥,剩余污泥昂贵的处理和处置费用是制约污水处理厂运行操作的重要经济性因素。因此,污泥减量化获得越来越多的关注。其中污泥生物捕食技术因其高效的污泥减量效果和自然的生态属性,成为国内外专家学者研究的热点。本文旨在设计具有同步硝化反硝化功能的新型寡毛类蠕虫污泥减量反应器,实现污泥的稳定高效减量和对营养物质释放的有效控制;并深入研究反应器的优化运行参数、污泥减量效果、蠕虫的捕食作用对污泥性质及水质的影响,及反应器中发生的同步硝化反硝化过程,为具有同步硝化反硝化功能的新型寡毛类蠕虫污泥减量反应器的工程化应用提供基础。在对反应器的运行参数进行优化的研究中得出结果为:通过单因数分析分别获得最佳扰动强度和最佳污泥停留时间为12 times·d^-1和2 d。通过初始污泥浓度和溶解氧浓度对污泥减量效果和蠕虫附着状态的协同作用分析,获得最佳溶解氧浓度为:1.0¹.6 mg·L^-1;最佳初始污泥浓度为:3000⁴000 mg·L^-1。在通过对寡毛类蠕虫污泥减量反应器连续运行的研究中得到结论:这种新型的反应器具有明显污泥减量效果,平均污泥减量效果为43.71 g·d^-1。在对研究蠕虫作用对污泥性质的影响时发现通过蠕虫的作用可以改善污泥的沉降性能,并使污泥粘度降低、过滤性能变好;蠕虫在进行污泥减量的同时,还起到了稳定污泥性质的作用,经蠕虫作用后污泥中EPS的含量减少。在对蠕虫作用后的水质进行分析时发现蠕虫的捕食会导致COD、氨氮、P的释放。同时还发现在在寡毛类蠕虫污泥减量反应器中产生了强烈的反硝化作用,使污泥混合液中的硝酸盐氮浓度显著降低。对反应器中同步硝化反硝化作用进一步的研究中发现:在蠕虫捕食的过程中,在反应器内部存在着同步的硝化反硝化过程。反应器中成层污泥层的存在为同步硝化反硝化作用提供适宜的溶解氧条件。此过程的进行能使氮素得到很好的脱除,水相中的氮素基本被脱除;蠕虫捕食污泥释放的溶解性COD为反硝化作用提供了充足的外部碳源,这样便大大消耗由于蠕虫捕食而释放出的氨氮和溶解性COD,有利于捕食后污泥的回流或进一步处理。