厌氧消化技术因其可直接处理高浓度有机物,产泥量少、节约能源及产生沼气的特点而在猪场废水处理中广泛采用。但是,厌氧消化出水即沼液中COD、NH4+-N、TP浓度依然很高,如果猪场周围没有足够土地消纳沼液,剩余的沼液必须经过后处理才能达标排放。在国家科技支撑计划项目-新型高效规模化沼气工程-南方山丘区沼液生态达标处理型沼气工程示范(2008BADC4B04)课题的支持下,对猪场废水厌氧消化液垂直流人工湿地处理系统进行了研究,得出以下主要研究结果：1.筛选了垂直流人工湿地处理系统的基质。不同基质的性价比有以下关系：岷江砂>沱江砂>青衣江砂>沸石>活性炭,综合考虑各基质吸附性能和性价比,在四川,可以选择岷江砂作为人工湿地的基质处理猪场废水厌氧消化液。岷江砂对氨氮的去除率随振荡时间和投加量的增加而增加。通过吸附等温曲线Langmuir方程和Freundlich方程拟合,计算得出砂的最大吸附容量为0.418mg·g-1,与实测吸附容量相差不大。2.对比研究了添加污泥、人工沸石的强化效果。随着实验的进行,参照、污泥强化、人工沸石强化系统出水pH趋于一致,进水pH分别为7.93,7.80,8.60,出水分别降低到7.54、7.51、7.52。参照、污泥强化、人工沸石强化系统的COD去除率分别为69.9%,73.1%、80.4%；NH4+-N去除率分别为72.3%,76.2%、86.7%；总生物转化率分别为66.4%,67.5%,86.1%。另外,人工沸石强化系统出水TP浓度至少能保证72d达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001),而污泥强化系统与参照一样只能达标运行19d。人工沸石强化可以提高系统的COD、TP及NH4+-N去除率和NH4+-N转化率,污泥强化的效果不明显。3.考察了污染负荷及水力负荷对垂直流人工湿地系统的影响。当氨氮负荷低于21.1 g NH4+-N/(m3·d),出水浓度能满足《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的要求。在高、中等、低磷负荷系统的出水TP浓度均能满足标准要求的条件下,高负荷系统去除总磷的量较高。相同污染负荷条件下,水力负荷对系统去除氨氮的影响较小,低水力负荷、中等、高水力负荷系统的平均去除率为94.1%、92.0%、90.7%；总氨氮去除量分别为21.6gNH4+-N、21.1gNH4+-N、20.7gNH4+-N；对TP去除的影响较大,低水力负荷、中等、高水力负荷系统的TP去除率分别为80.5%、61.7%、38.2%；去除量分别为950mgTP、758mgTP、548mgTP。4.弄清了生物因素与非生物因素对垂直流人工湿地系统去除NH4+-N的作用。非生物因素-基质吸附对系统去除氨氮起到重要的作用,第一阶段,在进水及基质均灭菌的条件下,1#系统依然能保持95.9%的氨氮去除率。生物因素-微生物活性使系统具有较高的抗冲击负荷能力,在提高进水氨氮负荷的条件下,1#、2#基质灭菌系统的氨氮去除率分别降低了25.1%、13.8%,3#保持微生物活性系统只降低了1.2%。对于一个运行稳定的人工湿地系统,氨氮被微生物转化的同时,污水中的氨氮又被吸附到基质中,从而污水中的氨氮得以去除。人工湿地系统对磷的去除,主要靠非生物因素的吸附作用,生物因素对总磷去除的影响较小。5.探索了垂直流人工湿地处理系统氧的来源及供给机制。水位线的高低对垂直流人工湿地处理猪场废水厌氧消化液的影响较大,高水位线条件下,系统内呈厌氧状态,不利于氨氮的转化,影响氨氮的去除。但是高水位使得基质和污水充分接触,有利于基质对TP的吸附。另外定期翻匀湿地的基质,有利于磷的去除。系统中的氧主要随水流进入系统,间歇运行阶段底部出水口进气对系统中氧的含量影响可以忽略。6.进行了垂直流-潜流-氧化塘-潜流-垂直流复合人工湿地系统处理猪场废水厌氧消化液的中试研究。系统前段处理单元污染物的去除能力高于后面的单元,中试试验与小试对污染物的去除效果相差较大,处理效果受温度影响较大。