目前完整的活性污泥反硝化过程为NO₃^-NO₂^-NO N₂O N₂,短程反硝化的过程是将硝酸盐氮（NO₃^--N）仅还原到亚硝酸盐氮（NO₂^--N）,反硝化菌种类多种多样,一部分反硝化细菌只执行反硝化过程中的某一个反应环节,从而可能实现NO₂^--N的积累。短程反硝化与传统反硝化相比,过程上省去了很多还原步骤,不仅反应速率可以提高,外碳源耗量降低,污泥产量也会大大减少。但由于NO₂^--N具有一定的生物毒性,人们一直在设法避免其积累。然而近年来随着厌氧氨氧化脱氮技术的逐渐成熟应用,人们越来越重视短程反硝化反应,因为其积累的大量NO₂^--N正是厌氧氨氧化反应所需要的电子受体,并且厌氧氨氧化产生的NO₃^--N也为反硝化过程提供了电子受体。本文用不同运行方式的反应器中活性污泥来研究不同因素对反硝化过程中亚硝酸盐氮积累特性的影响,并通过高通量测取不同反应器的微生物丰度及多样性来深度分析不同活性污泥的脱氮效能。以缺氧运行反应器的活性污泥为试验对象,研究碳氮比（C/N）、碳源种类、NO₃^--N浓度、曝气时间对短程反硝化中NO₂^--N积累效果的影响,试验结果表明降低碳源投加量,有利于NO₂^--N的积累。当C/N=2.5时,亚硝酸盐积累率（NAR）达到最大,为44.01%,NO₂^--N积累量为27.44 mg·L^-1,且累积时间较长。在相同的低C/N条件下,乙酸钠作为碳源更有利于NO₂^--N的积累。以乙酸钠为碳源时的NO₃^--N转化率、亚硝酸盐积累率、亚硝酸盐转化率（NTR）比其他碳源时都高,最大亚硝酸盐氮积累量为24.3 mg·L^-1。随着NO₃^--N浓度增加,NTR和NAR逐渐升高,NO₂^--N最大积累量由5.85 mg·L^-1逐渐升高至29.98 mg·L^-1。延长缺氧反硝化反应前曝气时间有利于亚硝酸盐的积累,随着曝气时间增加,硝酸盐还原滞后时间越长,NTR由34.96%逐渐升高至48.05%,NAR由30.89%逐渐升高至40.44%,NO₂^--N最大积累量由19.5 mg·L^-1逐渐升高至25.7 mg·L^-1。试验还采用A/O运行的SBR反应器内活性污泥,模拟污水厂AAO运行方式中活性污泥外回流经厌氧池至缺氧池、内回流至缺氧池和在缺氧池与好氧池循环的3种条件以及3种条件下的污泥按不同比例混合后的活性污泥状态。研究了不同状态活性污泥反硝化过程中亚硝酸盐积累特性。试验结果表明:可通过调节不同状态污泥的混合比例来提高NO₂^--N积累量,反复经过缺氧-好氧的活性污泥的NO₂^--N积累效果最好,最高NO₂^--N积累量和NAR为15 mg·L^-1、37.5%;适当降低C/N有利于NO₂^--N积累,且NO₂^--N积累量维持在较高浓度的持续时间长,但碳源严重不足会导致硝酸盐氮不能被充分还原,导致NO₂^--N积累效果差。为探究上述两种不同反应器的活性污泥反硝化过程中亚硝酸盐积累特性及其与微生物群落的关系,试验设置了相同初始NO₃^--N浓度,不同碳氮比的条件,观察脱氮除碳特性。试验结果表明:在各碳氮比条件下,缺氧反应器活性污泥的NO₂^--N积累率均高于A/O运行SBR反应器的活性污泥,两个反应器的NAR分别在C/N=3和C/N=4条件下达到最大,分别为36.26%和26.67%。高通量测序结果表明,A/O运行SBR反应器活性污泥的微生物群落丰度及多样性明显高于缺氧反应器,微生物群落特征与反应器的脱氮性能密切相关。两个反应器的优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteria）。两个反应器共有优势的反硝化菌属为Thauera、Dechloromonas,其他反硝化菌属种类存在不同。