随着人们对卫生要求的提高,普通列车开始加装集便器,而动车组列车由于其严格的条件要求均采用密闭式厕所,这种封闭式厕所减少了对铁路沿线环境的污染,但也产生了大量高浓度粪便污水。列车粪便污水依靠生物处理工艺可以达到相应的排放标准,但是存在水力停留时间过长,处理效率低下的问题。因此寻求快速有效的列车粪便污水处理工艺十分必要。本文采用混凝-超声电化学-鸟粪石沉淀法(MAP)联合工艺处理列车粪便污水,通过单因素实验考察混凝法、MAP法和超声电化学对COD、氨氮、总磷和SS的去除效果,并通过响应面优化超声电化学的参数。通过SBR处理联合工艺出水,考察联合处理工艺的处理效果。选用聚合氯化铝、聚合硫酸铁、氯化铁、壳聚糖四种混凝剂进行列车粪便污水的预处理。结果表明传统无机混凝剂对粪便污水的COD、TP和SS去除率均高于壳聚糖,其中聚合硫酸铁效果最好,四种絮凝剂对废水的氨氮处理效果都很差。但是壳聚糖受pH影响较小,产生的污泥可用作优质的堆肥原料。通过单因素实验分析,壳聚糖最佳条件为pH=8,投加量为600mg/L。超声电化学处理粪便污水的过程中,超声对电化学处理粪便污水有明显的促进作用;COD和氨氮的去除主要受电流密度、氯离子浓度和pH值得影响。随着电流密度的增大,COD和氨氮的去除率升高;酸性条件下,利于有机物和COD的去除,碱性条件则利于氨氮的去除;在电化学过程中,氯离子是优良电解质,在提升电导率的同时,在电化学作用下转化为多种活性氯,通过间接氧化的方式去除氨氮和有机物。采用响应面优化超声电化学,变量为超声功率、电流密度、氯离子浓度和pH值,以氨氮和COD去除率作为响应值,得出最佳优化条件:极板间距为2 cm,电流密度为0.09 A/cm2,起始pH值为7,氯离子浓度为4.51 g/L,超声功率为30 W/L,反应时间180 min,COD和氨氮的去除率分别为86.86%和85.72%。通过比较原水、混凝出水和氧化出水的磷回收效果,发现氧化出水磷回收率明显高于其他两种污水。在最优条件pH=10,搅拌时间8 min,镁磷摩尔比为1.4下,氧化出水磷回收率达到98.86%。因此使用MAP法回收粪便污水中高浓度磷是可行的。经过组合工艺系统的处理,COD、氨氮和正磷酸盐的去除率分别为99.7%、99%和97.4%;出水水质基本达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的二级标准。