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奶牛养殖场废水具有明显的“三高”特点:高有机物、高氨氮、高悬浮物,属于难降解有机废水,直接排放会危害生态环境和人类健康。本课题研究对象为完达山奶牛场废水,根据项目可研报告提出的技术路线,即混凝-电化学-厌氧-好氧-电化学组合工艺,确定了适合奶牛场废水处理的工艺参数,出水水质能够满足《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005,旱作)的要求,为工程建设提供了有参考价值的研究结果,同时为高COD、高氨氮、高悬浮物有机废水的处理提供了一种思路。废水来源于粪尿一起冲刷的混合废水,在经简单的格栅过滤后排出,以及小区生活污水,具有高COD、高悬浮物浓度和高氨氮的特点。论文系统研究了混凝沉淀法和电催化氧化法预处理废水的效果,并进行工艺参数优化。以聚合氯化铝为混凝剂,优化出PAC的最佳投加量为0.25g/L,此时COD、SS和总氮去除率分别为20%、56%和20%。以强化水中氨氮转化为目标,对电催化氧化法的工艺参数进行优化,结果为:以Ti/Sn O2电极为阳极,电流密度为25 m A/cm2时,降解2 h,COD和TN去除率分别为60%、36%。预处理后,废水的COD值为6875mg/L,氨氮浓度为535mg/L,满足本课题要求生物氧化段氨氮浓度小于550mg/L的目标。论文采用厌氧-好氧(EGSB–SBR)组合工艺作为生物处理工艺。EGSB总容积为7.5 L,有效体积3.5 L,启动条件为中温35℃、回流比20、HRT为24 h。SBR有效体积4 L,每天运行3个周期。EGSB-SBR反应器运行稳定后,SBR出水COD在187±76 mg/L之间,EGSB和SBR对COD去除率分别为89%、76%。观察生物反应器运行前后的污泥生物相的变化,发现均形成了适应各自条件的微生物菌群。在研究电化学预处理对EGSB反应器运行效果的影响时发现,进水氨氮在745mg/L,总氮在1200 mg/L时,COD的去除率达67%,产气中CH4含量占61%;进水氨氮在535 mg/L,总氮在770 mg/L时,COD的去除率达89%,产气中CH4含量占65%。数据结果验证了高浓度氨氮对厌氧微生物有抑制作用,同时解释了本文提出预处理的必要性。为保障SBR在存在冲击负荷时,出水水质仍可达标,论文在SBR出水设置了电催化氧化单元。通过对比二维和三维电催化体系处理SBR出水的效果和能耗,得出了三维电催化体系的优越性。以COD最大时的出水为研究对象,以瓷环粒子为粒子电极,电流密度为10 m A/cm2时,降解10 min,出水即可达标。文章分析了稳定运行过程中各阶段废水水质,当奶牛场废水COD在19750±1750 mg/L之间时,SBR出水的COD在187±76 mg/L之间,SBR出水中TOC值为106 mg/L。废水经电催化处理后,可生化性从0.41提高至0.65,生物处理后,SBR出水B/C比降为0.19。通过对各阶段废水进行GC-MS扫描分析,发现各阶段有机物种类较多,SBR出水中有机物多为难降解类物质。