废水脱氮是废水处理中的一个重要研究方向,传统硝化-反硝化废水生物脱氮工艺因占地面积大、反应历程长、能耗高等缺点限制了自身的发展。与传统脱氮过程相比,短程硝化因具有省时、节能、减少剩余污泥量和投碱量而备受人们青睐,成为许多新型组合工艺(如短程硝化—反硝化,短程硝化—厌氧氨氧化等)的前序工艺,具有重要的研究价值。本试验利用生物转盘反应器实现了短程硝化反应,研究了全程硝化和短程硝化,主要成果如下:(1)综合考虑能耗和去除效果,确定转盘最佳转速为8rpm。当进水氨氮浓度200 mg/L、COD浓度20 mg/L、HRT=3.16h时,氨氮平均去除率达92%,氨氮面积负荷为9.95 g/m~2·d。(2)各级转盘对氨氮去除率的贡献是不相同的:一级转盘对氨氮总去除率的贡献最大,达70%以上;二级转盘去除率贡献约为12%;三级约18%。(3)在较低N/C比(5/100)条件下启动生物转盘,不断提高进水N/C比并缩短水力停留时间,连续运行64d,实现了稳定的短程硝化反应。在此过程中生物膜厚度由0.2cm增加到0.5cm,颜色也由浅黄色变成黄褐色。镜检发现微生物种类变少,钟虫和累枝虫等消失,膜体中间由大量的丝状体连接。短程硝化期间氨氮平均去除率为69%,亚硝氮平均累积率为79.6%,最高达95.8%,进水氨氮面积负荷为7.46 g/m~2·d。(4)通过给转盘加盖的方法限制溶解氧,增大进水COD浓度,变化梯度为50mg/L,当COD浓度从50 mg/L增加到200 mg/L时,转盘内实现了稳定的短程硝化反应,此时进水氨氮浓度为200 mg/L,HRT=4.39h,转速为8rpm,氨氮面积负荷为7.16g/m~2·d,氨氮去除率平均值达91.4%,亚硝氮累积率平均值为76.8%。