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尽管猪场沼液可以通过还田和自然生物系统等模式来解决问题,但是需要大量的土地,完全资源化利用的约束条件比较多,工业化处理模式将是部分土地资源受限的猪场必然选择,而大量沼液的深度处理是其中的重点和难点,国内外学者已经做了大量研究,但目前沼液的深度处理技术在投资和运行费用上都很高。随着环保部门提高排放标准以及环保税的压力,针对沼液深度处理的技术难点展开研究,找到技术可行、运行稳定、出水水质优良的工艺,具有重要的现实意义。本研究主要是根据目前沼液直接进入生化系统处理存在的问题与缺陷,引进物理、化学预处理技术,从根本上改变原有猪场沼液处理直接使用厌氧-好氧处理的思维定式,探寻改善沼液可生化性改善的预处理方法,研究沼液预处理以后有机物的变化,通过GC-MS等检测手段,测定不同阶段有机物的成分,分析沼液预处理、生化处理前后有机物成分的变化并对相应的常规指标做分析,研究其变化的内在原因,同时,将两次预处理后的沼液和废水采用二级SBR系统联合运行,研究整个系统的运行效果,从系统中优势菌群变化来探寻系统稳定性运行的方法,在此基础上,建立经济有效的处理工艺。通过本课题的研究,力求寻找到解决目前沼液深度处理难题的方法,具有重要的理论指导意义的同时还在实际工程中具有很强的借鉴意义。通过研究,得出以下成果:（1）以UFe协同预处理体系中自由基的产生以及超声波的空化作用、剪切作用产生破链效应为基础,研究沼液预处理后有机物成分的变化以及可生化性的改善,并分析沼液预处理后常规指标的相关性。研究发现沼液中有机物成分非常复杂,出峰非常密集,共检测到39个峰,主要有烷烃、卤代烷烃、酯类、草酸二酯等,含量较大的化合物有2,4-二甲基庚烷、4-甲基十三烷、丙酸2-甲基,2-丙烯酯、十四烷基碘化物、1-碘-2-甲基壬烷等;UFe协同预处理后典型有机物变化明显,共检测到25个峰,主要有烷烃、卤代烷烃、酯类、酸类、酮类、醇类、草酸二酯等,含量较大的化合物有正辛烷、十四烷碘化物、3-甲基庚酮-3,4,5,6-四甲基辛烷、对戊氧基苯乙酮、草酸异己基新戊酯、草酰乙酸、1,3-二氧环戊烷等。预处理后不仅仍然检出了酯类、烷烃类、碘化物等,还增加了酮类、醇类、酸类化合物,推测可能通过处理后部分酯类化合物转变成了酮、醇、酸。BOD5/COD从原沼液的0.2提高到预处理后的0.4,可生化性得到很大的改善,BOD5、COD、TOC的相关系数具有统计意义上的显著性;（2）UFe的协同作用的机理有加氢脱氯、自由基氧化和铁的还原主要的作用在于自由基氧化和铁的还原。通过观察铁粉颗粒表面的SEM照片发现在UFe协同体系中,酸性环境下除了酸对零价铁颗粒表面的腐蚀作用还有由超声空化引起的高速冲刷、气蚀（破坏颗粒的表面氧化层）、清洗等效应,碱性条件下产生了空化泡崩溃时产生的瞬时高温高压效应,超声波通过冲刷、气蚀、碎裂、清洗、熔合等多种效应,活化和增强了铁粉的表面性能;（3）将通过UFe预处理后沼液导入到第一段SBR系统（SBR1）进行深度处理,COD去除率不理想,一般在70%以下,NH3-N的最高去除率不到80%,脱氢酶活性为45.8925（TFμg/L活性污泥.小时）说明反应器中的活性污泥正常,OUR为13.631 mg O2/g MLVSS·h,小于25 mg O2/g MLVSS·h,处于较低水平,采用GC-MS检测得出结论,通过生物降解以后,共检测到12个峰,有机物出峰减少很多,C12以上烷烃含量降低,含碘、溴的盐类未作为典型有机物检出,主要有烷烃类、酯类等,含量较大的化合物有正辛烷、壬烷、2,2-二甲基丁烷、草酸异丁基丙酯、草酸异辛基异丁酯等,水体中难降解的有机物还是比较多,导致COD和NH3-N去除效果不理想的可能原因是有效碳源不足;（4）以提高污水可生化性为目的,将SBR1的出水用臭氧（O3）预处理,将臭氧（O3）氧化反应控制在生化性提高后、矿化反应前,研究发现臭氧（O3）预处理的核心作用是UV254的改变,臭氧（O3）对UV254的去除主要原因是臭氧（O3）易与水中的C=C、C=O等结构反应,同时臭氧（O3）利用其强氧化性破坏废水中有机物的芳香环和双键结构,使有机物对紫外的吸收减弱,进而导致UV254下降,强氧化过程反应后,烷烃类C链长度都低于10,从生物降解性来说,非常利于降解,特别是20分钟以后臭氧预处理后的有机物分子量变小,增加了水体中小分子有机物数量,有利于微生物进一步降解有机物,促进下段的生化反应进行;（5）在前面研究的基础上,研究了两级SBR系统中SBR2的运行情况,SBR2进水COD约650 mg/L,出水COD平均值为67.7 mg/L,进水NH3-N约为200 mg/L,出水NH3-N平均值为10.6 mg/L,满足综合一级排放标准,检出的典型有机物为正辛烷,2-甲基戊烷庚烷,丙烯酸异丁酯等,其中丙烯酸异丁酯生物降解性值得关注;（6）采用UFeSOS组合工艺连续运行两个月,研究了运行过程中系统的稳定性和技术可行性,并以现有的SBR工艺作为参照对比,考察实践中该工艺在技术手段、基础投入、能耗、运营费用等方面的技术经济性得出结论,UFeSOS组合工艺和传统SBR组合工艺的出水都可以达到甚至低于国家一级排放标准,在技术上是可行的,但从投资角度和运营成本角度来看,UFeSOS组合工艺更加适合于猪场沼液的深度处理。