养殖废水是我国主要污染物来源之一,含有较高浓度的有机物、悬浮物（SS）、氮磷污染物以及病原微生物。规模化奶牛场常采用厌氧消化工艺处理奶牛场废水,将其中的易降解机物转化为甲烷实现资源回收。在实际应用过程中,厌氧消化效果容易受到环境温度以及工艺缺陷的影响,导致厌氧消化沼液中仍含有较高浓度的悬浮物、氮磷污染物、惰性有机物和残留的可降解有机物。厌氧氨氧化工艺由于低廉成本和高效脱氮的优点受到国内外学者广泛关注。本文首先以六安金河生态牧业奶牛场为对象,研究了奶牛场厌氧消化工艺处理效果;其次研究了模拟的残留有机物对短程硝化系统的影响;最后根据以上研究结果设计了一套以预处理-短程硝化-厌氧氨氧化工艺为主体的奶牛场沼液脱氮工艺流程,并启动了短程硝化过程。主要研究结果如下:（1）研究了奶牛场废水的厌氧消化工艺处理效果。奶牛场废水的固液分离效果较差,固液分离和水解酸化处理后的厌氧消化进水SS浓度高达10～15 g/L。厌氧消化工艺处理效果波动较大,出水中COD浓度在1500～3500 mg/L,COD的去除率为40%～60%,SS的去除率为50%～80%。通过对奶牛场厌氧消化出水再次进行小瓶实验分析产甲烷效果,以评估其厌氧消化工艺处理效果。结果表明,取自6℃时的沼液经过实验室厌氧消化后,甲烷积累产量高达255.5 m L/g VSS,比取自15～20℃时的沼液增加了近100%。厌氧消化对废水中的大肠菌群灭活效果较好,大肠菌群含量降低了1.5～2.0 log,提高了奶牛场废水的生物安全性;而肠球菌灭活效果较差,仅降低0.5～1.0 log,仍需要后续消毒处理。研究表明环境温度显著影响厌氧消化工艺效果,因此实际工艺中需要充分考虑冬季的保暖措施,同时需要优化养殖场中的固液分离和排泥系统,避免反应池中固体悬浮物的积累。（2）研究了残留有机物对短程硝化系统的影响。在快速启动两个短程硝化反应器后分别加入蛋白质和腐殖酸钠。蛋白质加入短程硝化系统后反应器内同时存在好氧硝化和反硝化作用,短程硝化效果不受影响,氨氧化细菌（AOB）的最大活性为31.7 mg N/（L·h）。腐殖酸钠在短程硝化系统中不会被降解和利用,在初始阶段会对AOB活性造成抑制,随着反应器的运行AOB活性迅速恢复并提高至25.7 mg N/（L·h）。在稳定阶段两个反应器的氨氮去除率都达到100%,亚硝态氮积累率稳定在90%左右。结果证明存在可降解和惰性有机物的厌氧消化沼液可以实现短程硝化工艺应用。（3）根据实际的沼液水质情况,首先以物理过滤和化学絮凝方法对奶牛场沼液进行预处理实验,结果表明可采用快速砂滤+低浓度聚合氯化铝进行预处理以去除SS。然后设计了以预处理-短程硝化-厌氧氨氧化工艺为主体的奶牛场沼液脱氮处理工艺流程,基于此流程在金河生态牧业奶牛场设计并建造了相应的脱氮处理装置,设计了该工艺的启动方案,并研究了沼液的短程硝化启动过程。低温、高浓度COD和SS导致短程硝化反应器在启动过程中主要以去除悬浮物和有机物好氧消化为主,运行过程中总氮去除率为10%左右而无亚硝态氮积累,说明其中存在微弱的反硝化和氨氧化活性。