利用活性污泥短时吸附污染物的特点,构建活性污泥-电化学组合处理工艺,降低水力停留时间,提高经济效益。实验采取连续进水模式,先经过生物处理,接着进入电化学阶段,实现短时脱氮除磷及去除COD的目的。实验生物阶段选用传统的活性污泥法,电化学处理主要利用电化学氧化工艺,探究不同条件下对污水处理效果的影响,确定组合条件并优化处理工艺。研究首先根据活性污泥对污水处理的工艺特性和有机物与氮磷的去除原理,设计不同的工艺运行条件,分析活性污泥对污水处理效果的影响,其中结合污水的水质分析重点探讨反应器水力停留时间对处理效果的影响,在可行的范围内缩短生物反应的停留时间,以减小处理构筑物的容积。其次根据活性污泥对污水的处理效果,构建电化学反应设施及方案。在电化学处理中结合电化学的工艺特性,主要设计采用Fe等金属阳极体系与DSA等阳极体系的不同的工艺方案,分析两种不同工艺方案条件下反应系统对污水的强化处理效果,确定适合的工艺措施。研究表明,根据工艺方案的设计调整,可适度减小生物处理的停留时间,活性污泥阶段的水力停留时间设定为3 h,COD、氨氮、总磷的去除率分别为79.3%、49.7%、64.4%,表明缩短水力停留时间,会使得氨氮的去除率较低。电化学进一步强化对污水的处理效果。当Fe为阳极时,随着电流密度的增加,污染物的去除率随之提高,pH为碱性时,COD与总磷去除效果更好,pH=8时去除率最高,此时COD去除率为76.9%,总磷去除率为85.7%。Al做阳极时,COD与总磷去除率分别为84.5%、99.4%,相比于Fe电极去除率更高。DSA阳极体系,水体中的氯离子浓度、电流密度、停留时间是影响有机物与氨氮电化学氧化的主要因素,氯离子浓度越大,有效氯的浓度越大,对污水的处理越充分,在该体系条件下,对污水中COD、氨氮、总磷的去除率分别为80.7%、85.4%、25.4%,电化学处理有效的强化了污水的脱氮除磷效果。分析电化学中氮的转化过程及氧化产物,发现N2为主要的生成产物,转化率最高可达到85.16%。DSA 阳极的性能测试表明,不同的DSA其电化学性能不同,Ti/RuO2-Ir02与Ti/RuO2-IrO2-SnO2-Sb2O5都有着较高的析氯催化活性,且 Ti/RuO2-IrO2-Sn02-Sb2O5 有着更好的催化氧化特性,作为DSA电化学体系的阳极具有更好的优势。Ti/RuO2-IrO2-SnO2-Sb2O5与Fe的组合阳极体系,对氨氮和总磷都能高效去除,电化学阶段水力停留时间可缩短为1h,此时,活性污泥-电化学的组合工艺对COD、氨氮、总磷降解与去除率分别可达到96.4%、94.9%、97.5%。污水经活性污泥系统处理后,其污染程度大幅降低,通过后续的电化学进一步处理,可在更大程度上降低污水中的主要污染指标,尤其是生物处理中对氮磷的脱除效果较低,电化学处理可进一步强化脱氮除磷效果,满足污水处理及排放要求。