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目前国内废水处理技术水平普遍偏低,决定了农药行业废水处理效率低、资源耗用率高,特别是水资源的耗用率很高,造成了水资源的极大浪费。因此研究新型的废水处理工艺来提高国内废水处理技术就有重要的现实意义。江苏优士公司的菊酯类农药废水具有废水量大、COD高、污染物组成复杂的特点,使用废水混合稀释后再生化处理的传统路线经济成本高,同时也很难达到目前的环保要求。本论文对目前国内外废水处理的现状进行分析并结合优士公司实际情况,开发了一种新型的废水集成处理工艺技术即分类处理、膜生物反应器技术、三相流化床技术、好氧处理相结合的处理技术,并对废水处理系统运行的控制参数进行了优选,对三相流化床技术的装置进行了设计研究,实验筛选了优势菌种,且进行了放大性实验验证该研究技术的可靠性。实验研究表明,在预处理工艺中,以Ca(OH)2化学沉淀法除磷,废水中的磷酸盐基本得以去除,除磷后废水总磷0.47 mg/L;再结合集成膜生物反应器(MBR)在合适的运行条件下,可以将装置中的污泥浓度提高到12 g/L以上,进水COD浓度从700 mg/L提高到 20000～30000 mg/L,COD 去除率>80%。对于MBR出水利用优势菌负载和三相流化床技术,实现对大分子、难降解有机物的强化分解,进水浓度可达到2000-3000 mg/L,HRT=16～20 h,COD去除率在69～75%之间,较常规生物处理技术在进水浓度、HRT和COD去除率方面分别提高1倍、降低30%和提高30～60%。综上,本研究有效解决了菊酯类高浓有机废水生化问题,具有废水处理效率高,处理能力大,能耗低,稀释用水少的显著特点。按照3150吨/年的生产规模,年可节约稀释水109.2万吨,降低COD排放量546吨,大幅节约了公司生产成本。该技术的应用也取得了较好的社会和经济效益,符合国家的环保产业政策和循环经济的要求,具有较高的工业应用价值。