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目前,我国养猪废水处理厂多采用多级AO工艺处理养猪废水,但养猪废水高污染物浓度、高SS的特点,给多级AO工艺处理造成很大困难,导致出水氮磷会出现不达标的现象。本研究基于多级AO工艺展开,考察预曝气+初沉、多段进水和后置除磷对多级AO系统处理效果的影响,研究通过外加碳源促进反硝化以提高碱度,从而强化硝化过程对氨氮的去除效果。同时优化干清粪式养猪废水的预处理方式,在预处理段去除水体中的部分污染物,并提升水质的可生化性,以降低多级AO工艺的处理压力。通过小试试验考察了预曝气+初沉、多段进水、化学除磷等强化措施对多级AO工艺处理养猪废水的影响。试验结果表明,当预曝气18 h,曝气量0.8 m3/（m3·h）、沉淀时间30 min、两段进水流量配比为9:1、以铁磷摩尔比为1.66向二沉池出水中投加硫酸亚铁时,多级AO工艺对养猪废水具有最佳的处理效果,其出水COD、NH4+-N和TP浓度分别约为230 mg/L、94mg/L、7 mg/L,但仅通过这些强化措施出水氨氮仍不能达标。出水氨氮难达标主要是因为硝化过程碱度不足,直接投碱费用过高,可通过外加碳源的方式提高反硝化过程中碱度的产生,间接性的通过碱度的回补提升硝化过程对氨氮的去除。本章节从面粉和木薯渣粉中提取碳源,通过间歇式反硝化试验对面粉酶解液和木薯渣粉酶解液与甲醇、葡萄糖、乙酸钠做碳源时的反硝化规律进行研究,优选出面粉酶解液和乙酸钠作为多级AO工艺的外加碳源。连续动态试验结果表明:乙酸钠为碳源时,多级AO工艺对氨氮的去除效果要优于面粉酶解液,当以乙酸钠为碳源时,其出水COD、NH4+-N和TP浓度约为290 mg/L、25 mg/L、4 mg/L,出水可稳定达标。通过小试试验考察水解酸化+结晶沉淀法的预处理方式对干清粪式养猪废水的处理效果,对水解酸化反应器运行参数进行优化,研究水解酸化液进行结晶沉淀法的最优反应条件。试验表明:水解酸化反应器最佳运行条件为:HRT为8 h、初始pH为7;结晶沉淀法最佳反应条件为:pH为9,Mg/P=1:1,反应时间为40 min。干清粪式养猪废水经过预处理后,COD、TP、SS分别可去除23.4%、48.8%、16.1%,水体中VFA含量可提高58.7%,B/C则可从36.4%提升到54.7%。