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针对农村生活污水水量波动大、断流普遍发生的问题,本研究构建了一种污泥-二级出水共发酵一体化农村污水处理设备。该设备通过日间处理日常生活污水、夜间（断流时段）补给二级出水与污泥发酵液混合液的运行模式,实现了系统碳源自给自足的内循环模式。研究结果表明系统在夜间断流的工况下仍具有高效稳定的污染物去除性能,这可为今后农村污水处理提供现实依据及污泥资源回用新思路。以传统A2/O系统为研究对象,通过模拟农村污水夜间断流的工况,研究了系统在断流工况下污染物去除性能、污泥活性及微生物种群结构。研究发现断流问题对系统污染物去除性能及微生物种群存在明显抑制作用。在35d的运行过程中,系统出水COD、NH4+-N、TN及TP浓度均由初期的一级A降至末期的一级B;好氧区活性污泥的SVI由83.81m L/g升至175.19m L/g,MLVSS/MLSS由0.93降至0.63,污泥沉降性性能和活性降低显著;16S rRNA数据表明,系统内4类典型的异养型菌属的相对丰度从4.20%下降至1.83%;反硝化菌属的相对丰度从5.20%下降至2.77%。为克服断流工况对活性污泥系统的生物冲击影响,构建了污泥-二级出水共发酵一体化农村污水处理装置。该装置耦合了污泥发酵单元,并将发酵液与尾水以一定比例混合后作为断流时段的补给水源。在35d中试研究中,系统出水的COD、TN和TP平均浓度分别为24.34mg/L、9.14mg/L和0.76mg/L,具有高效的污染物去除性能;系统中异氧型菌属的总相对丰度从1.83%上升到3.46%,反硝化菌属的总相对丰度从2.77%上升到4.48%,聚磷菌属相对丰度从2.55%上升到3.58%,这表明该种运行模式有利于系统内相关功能菌属的富集。为进一步提高发酵单元中优质碳源的产量,以活性污泥和剩余污泥为接种污泥,研究了其厌氧自发酵产酸特性。结果表明,在相同的发酵条件下（30℃、64h和1500r/min）,活性污泥和剩余污泥的发酵产物达到峰值时其SCOD与VFAs的产量分别为376.84mg/L、47.71mg/L与249.82mg/L、27.68mg/L。以活性污泥为接种污泥,具有更高的VFAs产量,且含有更多的乙酸组分,因此本研究最终采用活性污泥为接种污泥进行厌氧发酵。