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村镇污水具有以下特点:1)管网收集系统不健全，粗放型排放，污水流量小，面广分散[2];2)农村生活污水水质水量不稳定，受季节的影响，不同时段的水质不同，一般不含重金属和有毒有害物质，但含有较多的合成洗涤剂以及细菌、病毒、寄生虫卵等[3];3)农村生活污水排放情况的调查结果显示，农村生活污水可生化性强[4-5]，ρ(ss)为100～500mg/l;ρ(cod)为62～314mg/l;ρ(nh3-n)为3.59～35.50mg/l;ρ(tn)为13.26～46.9mg/l;ρ(tp)为0.5～4.58mg/l。
针对村镇污水的特点，本文研发了一种适用于村镇污水处理的新型一体化装置[6]。该装置采用连续流间歇曝气的运行方式，研究不同运行条件下对村镇污水的处理效果，为我国村镇污水处理提供新的解决途径。
试验部分
试验用水与污泥
试验装置自2015年4月8日开始启动，经过30天完成装置的调试并成功启动。装置运行期间均采用实验室配制的模拟村镇生活污水。
试验污泥取自沈阳市某污水处理厂二沉池剩余污泥，在实验室条件下取适量污泥进行闷曝培养，3周后污泥呈黄色絮状，经显微镜镜检可发现钟虫、轮虫、鞭毛虫，表明活性污泥基本成。
试验装置及装置运行方法
试验装置由有机玻璃制成，采用一体化合建式。
装置分为4个格室，待处理污水依次流经调节池、反应池ⅰ、反应池ⅱ、沉淀池。装置总长1m，宽0.4m，高0.6m;其中反应池ⅰ和反应池ⅱ的有效容积为60l。此外，反应池底部设低氧曝气头和搅拌器，通过自控系统对曝气与搅拌间歇运行的时间进行控制，同时反应池内安装在线溶氧仪，对溶解氧进行实时监控。沉淀池与反应池ⅰ之间设置回流装置，对污泥进行定期回流。
污水首*入调节池，然后顺序流经反应池ⅰ、反应池ⅱ，处理后的污水流入沉淀池，由沉淀池顶端排水口排出。装置采用24h连续进水的方式，进水量达到240l/d，反应池ⅰ与反应池ⅱ容积与结构相同，水力停留时间均为6h。
厌氧技术在制醋废水处理系统中的应用与改进
1 制醋废水原有处理工艺及运行情况
原有废水处理系统设计规模为1 300 m3/d，待处理废水中是没有引入醋糟压榨水的，醋糟未经压榨进入肥料厂，醋糟水在肥料厂的水处理系统进行处理，故进水codcr=2 500 mg/l，tss=300 mg/l。原系统中ao池设计水力停留时间为70 h，mlss浓度约2 500 mg/l，经原有系统处理后可以满足污水排放要求。本项目出水排放至市政管网，终出水的排放要求如表2所示。
2 制醋废水改造后的工艺流程
改造后的处理流程主要增加了uasb厌氧反应器及配套的沼气处理设施，即沼气涤气塔、沼气稳压柜、，沼气燃烧器、蒸汽锅炉。uasb厌氧反应器设计进水量为2 160 m3/d，进水scod负荷为11 000 kg/d。工艺流程如图2所示。
目前主流的厌氧工艺设备有uasb厌氧反应器和ic厌氧反应器，对于厌氧工艺的选择主要有下述考虑：本项目中醋糟压榨水和醋超滤浓水虽然水量较小，但是在混合废水的cod浓度中贡献较大，这两股废水的主要成分是醋酸。由醋酸转化成甲烷的化学反应方程[式(1)]可知，该反应产生的吉布斯自由能较低，理论上合成的微生物细胞少，不利于污泥的颗粒化生长。
如果反应器内为絮状污泥，则ic厌氧反应器并不适用。采用uasb反应器，可以控制相对较低的上升流速，适用于絮状污泥。本项目uasb反应器满负荷时上升流速为0.5 m/h。
本项目uasb反应器直径为15 m，高度为17 m，有效容积为2 827 m3，水力停留时间为31 h，设计容积负荷为3.9 kg scod/m3。实际工程应用过程中，出于快速启动的目的，uasb反应器内接种的是造纸废水项目ic反应器内性能良好的颗粒污泥。接种污泥的颗粒粒径较大，平均直径为2~5 mm。经过1年的运行后，颗粒污泥的粒径明显变小，平均直径为0.5~1 mm。污泥颗粒完整、表面黑亮光泽、沉降性良好、甲烷比产气率高、污泥活性良好。污泥颗粒逐步减小与设计前的预判一致。运行过程中出现进水施加负荷过高的情况，厌氧出水取样有污泥随水流出反应器。此时用50 ml量筒取反应器底部污泥样，发现污泥出现分层现象，上层污泥表面附着微小气泡，样品静置30 min后，污泥全部落至量筒底部。根据上述情况可知，即使选择很低的上升流速，高负荷情况下仍然容易出现污泥流失的情况。