传统理论认为：低溶解氧下，活性污泥系统易发生污泥丝状菌膨胀，因此在研究低溶解氧下短程硝化时，首先考虑在生物膜中进行。本研究探索了在活性污泥系统内实现短程硝化反硝化的条件，为短程硝化反硝化的广泛应用提供了理论依据。 本论文探讨了在不同的控制条件下，SBR内实现短程硝化的过程；研究了低溶解氧条件下高浓度氨氮废水短程硝化的影响因素以及系统内的同步硝化反硝化现象；并建立了短程反硝化动力学模型。试验结果表明： 1．通过控制温度（T=30±1℃）、pH值（pH=7.8～8.7）和低溶解氧浓度（DO在0附近）与高溶解氧浓度(DO≥2mg·L^-1)交替变化的环境，分别实现了SBR内的短程硝化生物脱氮工艺，NO₂^--N／NO_X^--N比率始终维持在90％以上，出水中的硝酸盐氮浓度保持在5mg·L^-1以下。 2．SBR内的高氨废水(NH₄⁺-N浓度大于260mg·L^-1)在高低溶解氧交替环境下实现的短程硝化过程较为稳定。在此条件下，系统温度的降低和泥龄的增长对亚硝酸盐氮积累率的影响甚微，NO₂^--N积累率大于90％，系统污泥沉降性能良好，SVI≤100ml·g^-1。反应期低溶解氧和高溶解氧的交替环境是实现短程硝化的关键控制技术，而亚硝酸菌具有类似碳氧化菌的饱食—饥饿特性是形成短程硝化的生物学原因。 3．在低溶解氧短程硝化过程中，SBR内发生了同步硝化反硝化现象，分析试验条件：进水为高氨低碳废水（COD:NH₄^--N=1～3:1）、系统内溶解氧浓度较低(0.5～1.1mg·L^-1)、污泥絮体颗粒较大（200～500μm），可推断本试验中的SND现象是由于溶解氧扩散的限制，在污泥絮体内部产生溶解氧梯度造成的。 4．研究碳源对同步硝化反硝化的影响，试验结果表明碳源的投加方式对同步脱氮效果有很大影响。采用半连续投加碳源的方式，分为5次等量投加COD，每次120mg·L^-1，时间间隔西安建筑科技大学硕士论文为l小时，不仅保证了反硝化过程所需的电子受体，而且为系统提供了一定的低溶解氧环境，使得系统总脱氮效率达80%以上。 5.通过对短程反硝化进行动力学分析，推导出短程反硝化阶段的动力学方程，并经过大量试验数据分析，求出其动力学参数。所得动力学方程如下:._.<sub><sub><sub><sub>S、，Sds。/dt=一U .UZjs·—·—·入 0·71+SN 2.24+S 说明在本试验中，由于反应起始和反应过程中COD和NO万一N浓度都远大于其饱和常数，所以短程反硝化反应州以于零级反应，亚硝酸盐氮和有机物浓度对反硝化速率影响很小，反硝化速率仅是温度和pH值得函数。