活性污泥污水处理工艺是当代污水生物处理的最主要方法，污水净化效果优良，但污水处理过程中产生大量的剩余污泥。从整体的环境保护角度来看，污水处理一方面要达到污水的净化目标，另一方面还要对剩余污泥进行合理的处理处置，以避免对环境的二次污染。但我国污水处理行业前期“重水轻泥”的发展模式，存在潜在的风险，在如今污水量日益增加，剩余污泥产量也激增。寻求污泥原位减量的需求也日益强烈。目前，针对污染物物质、能量流各传递环节提出了多种污泥减量技术方法，但多数存在投资大，运行能耗高，有一定二次污染风险等困境。而以延长污泥系统食物链，促进能量在食物链传递过程中消耗的污泥生物捕食减量技术，具有生态环境友好，运行维护能耗低等特点。目前，基于该工艺理念的污泥减量技术而开发的反应器种类还较单一，较复杂的运行维护方式还较难应用于工程实际。本课题来源于镇江市科技局社会发展指导项目（FZ2011022），以镇江市征润州污水处理厂的CAST工艺污水处理系统为依托，进行了基于以颤蚓为主的水生蠕虫动物捕食活性污泥的污泥减量试验研究。通过小试研究获取颤蚓的污泥减量效能，与其生长所需最佳生境，设计开发了符合颤蚓生活习性的多层斜板蠕虫附着床反应器，并提出了其运行工况。反应器单位体积蠕虫附着面积大，附着面积体积比可达9.7m2/m3，试验结果显示反应器中蠕虫附着生长良好。将斜板蠕虫附着床反应器与CAST工艺相耦合进行中试连续性试验研究，将蠕虫最佳生境参数应用于组合工艺调控运行中考察了组合工艺污水处理与污泥减量效能。通过单因素试验考察环境因子对颤蚓生长及捕食污泥效果的影响，得出颤蚓最适捕食生长环境因子条件为：间歇曝气控制DO=2mg/L，水温20~25℃，pH=6~7，MLSS/颤蚓量不小于0.2，MLSS=2~6g/L，颤蚓生长区内SRT=1~2d，颤蚓种群浓度维持在10~15g/L。小试中，系统采用最优工况参数运行，颤蚓生长稳定后，每周期污泥减量率可达21.4%，颤蚓捕食污泥减量速率为0.031g-TSS/(g-worm·d)。经颤蚓捕食后，混合液上清液TN浓度平均升高18.8%，氨氮浓度平均升高56.3%，硝态氮平均降低34.2%，TP浓度平均增加2.53倍，COD浓度平均增加89.3%；活性污泥MLVSS/MLSS值由0.56降低为0.49；污泥中TN、TP分别降低3.7%、2.8%，污泥系统能保持一定的脱氮能力，污泥成分中的TP减少量有74.2%转移到颤蚓种群中，其余部分释放于水相中。将斜板蠕虫附着床反应器与CAST系统组成联合工艺进行连续性试验研究，采用运行参数：CAST系统采用4h的运行周期——0.5h进水/曝气—2h曝气—1h沉淀—0.5h滗水；充水比m=0.28，MLSS=3000~4000mg/L，进水曝气时DO约为1mg/L，曝气时DO控制在2mg/L左右；污泥回流比为15%；蠕虫附着床反应器中污泥的停留时间为2d，蠕虫床反应器每周期起始污泥浓度控制在4500~5500mg/L，系统曝气采用2h曝气-2h间歇的方式，曝气时DO控制在2mg/L。蠕虫附着床初始颤蚓接种密度为11.4g/L。试验结果表明：CAST系统污泥产率为0.45gTSS/gCOD，组合工艺污泥产率为0.37gTSS/gCOD，后者较前者，其污泥减量率为17.8%。组合工艺系统水处理效能：CAST系统出水COD、TN、氨氮、TP、SS基本满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准；而污泥捕食单元出水SS含量显著低于CAST出水可达一级A标标准， TN、氨氮含量略有升高但也基本满足一级B出水标准，但系统TP释放显著，推荐可采用化学处理法去除和回收P。污泥经蠕虫捕食反应后SVI值降低14.1%，污泥絮体粒径降低至比阻值平均升高78.9%，污泥比好氧速率平均减低24.2%，整体表现出污泥沉降性能加强，脱水性能变差，污泥活性降低。