北方某养猪场响应节能减排的国家战略,将猪舍清粪模式改造为干清粪,以减少粪污排放和冲洗用水量,并要求废水处理后达到较高的排放标准。由于水质和水量的变化,该场原有的以“水解酸化-接触氧化”为主体的废水处理设施,无法达到地方要求的排放标准,需要对其进行升级改造。干清粪养猪废水具有高NH₄⁺-N和低C/N比的水质特征,现有的工程技术,如SBR、CASS、A/O和多级A/O等工艺,虽然能有效去除养猪废水中的COD,但由于碳源的缺乏而无法实现经济有效的生物脱氮。本文针对干清粪养猪废水高NH₄⁺-N、低C/N比的水质特征,以及生物脱氮困难的问题,将A/O生物接触氧化工艺引入养猪废水处理之中,在确立废水技术方案基础上,通过小试实验验证了A/O生物接触氧化工艺这一关键技术的可行性,确定了工艺设计参数,探索了调试启动策略,并进一步完成了该养猪场废水处理设施的升级改造工程设计和技术经济分析。小试实验证明,A/O生物接触氧化系统处理干清粪养猪废水是切实可行的。该系统在25℃、HRT 36 h、出水回流比200%的条件下成功启动并达到稳定运行。在稳定运行期间,A/O生物接触氧化系统的进水COD、NH₄⁺-N和TN平均浓度分别为1347、524.7和636.1 mg/L,平均去除率分别高达95.1%、92.7%和88.9%,出水浓度分别仅为66、38.3和70.6 mg/L左右,完全可以达到地方政府和企业要求的排放标准。依据生物脱氮原理进行的碳氮质量衡算分析表明,A/O生物接触氧化系统中存在NO₂^--N还原（A段）、短程同步硝化反硝化（O段）和自养脱氮（O段）等多种生物脱氮途径,其中,O段至少有30.8%的TN通过自养脱氮途径去除。经过综合分析,基于小试研究成果,确定了“固液分离-混凝气浮-水解酸化-A/O生物接触氧化-沉淀-接触消毒”的联合工艺。依据相关设计标准和设计规范,进行了该养猪场废水处理升级改造工程设计,设计能力为350 m³/d。经过工程技术经济分析,该升级改造工程总投资139万元,废水处理直接费和综合费分布为3.35和3.71元/m³,具有一定的技术经济优势。升级改造工程建成并运行后,可产生显著的经济效益和环境效益,可以实现年削减COD 306.6吨、BOD₅ 98.4吨、NH₄⁺-N 60.0吨、TP 2.8吨、SS 200.6吨,每年可节省排污费94.9余万元。