随着我国人口的增加和经济的发展,剩余污泥的产量逐年增加,污泥处理的费用已经成为污水处理领域的瓶颈,近年来,基于微型动物捕食作用的污泥减量技术从源头上减少污泥产量,具有纯生态、无二次污染等优点,越来越受到重视。但目前蠕虫反应器的稳定性无法保证,而影响蠕虫生长的主要因素是反应器内部流场的变化和溶解氧的分布,因此,本文采用数值模拟与试验验证相结合的方法,研究蠕虫反应器内不同曝气量及蠕虫投放位置对污泥减量效果的影响,并与常规污泥处理处置方法对比,进行经济性分析评价。利用ANSYS FLUENT 16.0提供的欧拉两相流模型和标准k-ε湍流模型,对蠕虫反应器内部速度场、含气率以及湍流强度等分布进行了数值模拟分析,得到了蠕虫在反应器内的最优投放位置且曝气量约为0.2m3/h时,污泥减量效果最好。构建以序批式反应器(SBR)为主体工艺并联合蠕虫减量反应器的生活污水处理系统,对上述模拟结果进行试验验证;试验结果表明,污泥减量率(以质量计)最高时为23%,此时反应器内蠕虫投放在最优位置且曝气量约为0.2m3/h,验证了模拟结果的可靠性;进一步通过响应曲面法(BBD分析法)对蠕虫减量污泥效果的三个影响因素(曝气量、蠕虫投放位置、减量污泥浓度)进行试验分析,结果与理论最优值吻合良好,佐证了数值模拟结果的可靠性。以最优工况(曝气量0.2m3/h、蠕虫最优投放位置P2)运行SBR-蠕虫减量污泥反应器系统,与SBR-常规污泥处理工艺系统进行经济性对比分析。蠕虫摄食污泥释放的氨氮和总磷回流到SBR反应器导致总氮、总磷增加了4%、12%,相应地造成SBR污水处理系统每日处理费用增加约130.076元/m3水;经蠕虫摄食后的剩余污泥脱水性能提高,后续常规污泥处理的消化池、污泥脱水、污泥干化设备费用明显减少。有蠕虫减量的污泥处理较无蠕虫减量的污泥处理总基建费用节省了约19万元/t污泥,每日运行费用节省了4.6元/t污泥;除此之外,每日产生的蠕虫可创造经济价值约为460元/t污泥,这完全可以抵消掉有蠕虫减量时SBR污水处理系统所增加的处理费用。因此,利用蠕虫进行污泥减量从经济上是可行的,更重要的是其可以实现生态循环,具有良好的应用前景。