近年来,随着我国农业结构的调整和农业产业化的推进,畜禽养殖业逐渐向着规模化、集约型发展,畜禽废水集中排放带来了大量的环境问题,成为继工业废水、生活污水之后的又一重要污染源。畜禽废水具有高悬浮物、高有机物和高氨氮等特性,因此如何解决好畜禽废水的处理特别是对其中的高氨氮的去除成了当前又一重要课题。固定化活性污泥处理废水具有防止微生物流失、维持高效生物浓度以保证处理效率、同时污泥产量低、可以重复利用等优势。短程硝化反硝化在处理高氨氮废水中具有有效减少外加碳源及曝气量、运行稳定、成本更低、操作简单便捷等优点。本实验利用包埋固定化技术包埋成熟活性污泥,结合以短程硝化反硝化反应机理的理论基础,采用中华人民共和国国家标准方法测定各项水质指标,研究在连续流运行模式下各因子对包埋颗粒实现短程硝化反硝化过程的影响,并探索出各实现高处理效率的单因子条件。(1)目前固定化方法主要有结合法、吸附法、包埋法、共价键法和交联法等,其中以包埋法应用最为普遍。包埋法操作简单,对微生物活性影响小,制作的固定化微生物强度高。通过经验文献综合比较,采用聚乙烯醇(PVA)包埋法来制备固定化活性污泥颗粒,并添加海藻酸钠(SA)作为添加剂来增加颗粒的机械强度并提高其传质性能,添加粉末活性炭作为吸附剂增加对微生物的吸附作用。实验结果表明,该方法原料易得,成本低、简单易操作,且制备的小球韧性较好,受冲压变形时不易破碎,传质效果较佳,是一种比较理想的固定化方法。(2)对包埋条件的影响因素PVA、SA、粉末活性炭和浓缩污泥与包埋剂的质量比(简称包埋比)进行正交试验,每个因素选取三个水平,选用L9(34)正交表进行实验,实验结果得出PVA包埋法的最优化条件为A2B2D1C3,即PAV为8%,SA为0.4%,粉末活性炭为0.5%,包埋比为1：2。(3)根据正交实验得出的最佳包埋配比,制作出相应的包埋颗粒,并通过活性恢复实验使包埋颗粒适应反应器内部环境。经过一周的活性恢复实验,固定化小球对COD和氨氮的去除效果趋于稳定,COD去除率达到75.57%,NH4+-N去除率达到70.33%,固定化小球活性得到恢复。(4)本实验以畜禽废水为处理对象,通过分别控制水力停留时间HRT、溶解氧DO、pH值、温度、碳氮比C/N等影响亚硝化的主要单因子,以使固定化活性污泥颗粒实现短程硝化反硝化反应,在连续流运行模式下进行废水脱氮实验,亚硝态氮的积累是实现短程硝化反硝化反应的标志。实验结果表明：单因子HRT为10h；溶解氧为4mg/L；pH值为8.5；温度为30℃；碳氮比为10时,对TN和COD的去除率分别为81.98%、93.79%；87.32%、98.35%；83.82%、93.93%；85%、97%；85.37%、97.28%,达到了理想的去除效果。说明只要外界环境控制得当,颗粒内部的硝化细菌和反硝化细菌在自然竞争中也能保持优势而大量繁殖为高效菌群。因此将普通活性污泥进行固定化用于处理畜禽废水,能很快的适应外界环境,实现快速启动,是一条经济、实用、可行的途径。