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畜禽养殖业规模化发展,造成养殖粪尿和冲洗水急剧增多,生态环境保护形势十分严峻,人工检测水质具有滞后性且耗时长,存在不达标污水偷排、误排等现象,因此,采用折流厌氧反应器+膜生物反应器组合(AMBR)工艺处理养殖污水,分析运行过程中污染物去除特性和效率,并利用BP人工神经网络预测模型,对AMBR工艺处理养殖污水进行模拟,在输入参数溶解氧(DO)、悬浮物污泥浓度(MLSS)、酸碱度(pH)改变的情况下,对出水水质作出动态预测。为畜禽养殖污水高效处理提供行之有效的方法,弥补了人工检测产生的滞后性,也为AMBR在高浓度养殖污水处理领域的技术优化及推广应用提供相关技术参考,降低畜禽污染程度,保护生态文明。主要研究结果如下:(1)AMBR系统对化学需氧量(CODcr)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和悬浮物(SS)的平均去除率分别为94.17%、84.17%、83.37%、41.63%和98.33%,按去除率的大小排列为:SS>CODcr>NH3-N>TN>TP。AMBR系统对于进水浓度波动较大的指标(CODcr:1298.29mg/L～3372.42mg/L,NH3-N:79.35mg/L～207.6mg/L,SS:809.9mg/L～32396.4mg/L)处理效果依然稳定良好,体现了 AMBR系统超强的抗冲击能力和自适应调整恢复能力。(2)AMBR系统对CODcr、NH3-N和TN的去除主要依靠生物降解作用,其生物降解贡献率分别在60%～85%、82%～90%和69.96%～90.44%,由于NH3-N和TN分子较小,能透过微孔膜组件随出水排出。系统对NH3-N的去除主要靠硝化菌硝化作用,以及厌氧氨氧化菌将反硝化产物亚硝酸盐作为电子受体,将氨氮转化为氮气实现的。对SS的去除依靠膜系统截留过滤作用,其贡献率平均为61.26%,主要由于AMBR膜组件采用膜孔径为0.1～0.2μm的超滤膜,养殖污水中的胶体、悬浮物SS和高分子有机物等粒径大于0.2μm则均被膜的物理筛滤作用截留。(3)对于TP的去除率明显低于其他水质指标,可能存在的原因有两方面:①系统内部环境被累积的高浓度有机物破坏,聚磷菌的碳源供给受到竞争抑制,气化成磷量减小。②缺氧区DO浓度约为0.45～0.6mg/L,高于厌氧除磷所需溶解氧浓度(DO=0.2mg/L),非聚磷菌繁衍增长抑制聚磷菌反硝化作用,不利于TP的去除。(4)BP神经网络出水CODcr、和NH3-N、TN、TP和SS水质预测的相对误差平均值分别为 0.99%、1.67%、0.08%、0.02%和 0.03%,平均绝对误差率和分别为 1.01%、2%、8.1%、2.12%和4.99%。综上可知,BP神经预测模型对于上述指标都具有良好的适应性和准确性,其中性能最佳的是CODcr。(5)当DO、pH(不超过pH=8)、MLSS增加时有利于出水TN、NH3-N、和SS的去除;运行条件调整到DO=3mg/L,MLSS=16000 mg/L,pH=7时,畜禽养殖污水处理系统处理净化程度最大化,处理效果达到最佳;由于CODcr、NH3-N和TN的去除率在MLSS从10000增加到16000过程中增长缓慢,本着节约污水处理厂投入资金且保证污水处理效果的原则,MLSS控制到10000～12000能够达到CODcrCODcr、NH3-N和TN的最佳去除效果。