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针对AOB溶解氧半速度常数比NOB溶解氧半速度常数低很多和近期报道得到相反的值冲突以及在硝化颗粒污泥内部存在较大的物质扩散阻力其动力学参数和基于絮体污泥测定的参数值有较大差别,不能直接套用于数学模拟。本实验通过对短程硝化颗粒污泥CSTR反应器为研究重点,在连续流反应器中,培养短程硝化颗粒污泥,运行过程中,改变进水氨氮,研究不同的混合液氨氮浓度对短程硝化颗粒污泥脱氮的影响。同时探索颗粒粒径分布对短程颗粒反应器中部分硝化动力学参数的影响。本次实验研究和数学模拟中都验证了颗粒粒径分布对短程颗粒反应器中部分硝化动力学的影响,为更好的解释和优化污水硝化反应过程提供理论指导。主要结论如下:(1)第1～15d脱氮硝化非常明显,脱氮达到了 100%。第15～60d部分测值出水NH4+-N已经达到0,短程率在73%左右。第60～300d内出水氨氮,亚硝酸盐氮,硝酸盐氮整体没有出现多大变化,硝化颗粒污泥脱氮效果变化不大,仅靠调整HRT维持短程硝化脱氮效果是不可能达到,再综合调节短程硝化率因素短期内可以使脱氮效果明显提高90%以上,维持3天后,短程硝化率维持在80%左右。(2)本实验尽管采用了高浓度的氨氮浓度,测到的N03-的浓度也很高(高于6.5mgN/L),颗粒粒径中粒径0.5mm,平均部分硝化百分比范围是约70-80%。可能的原因低的中粒径颗粒污泥直径导致较低的硝化效果。(3)在硝化颗粒污泥反应器中,高溶解氧也实现的短程硝化,由于颗粒内部传质导致氧气限制往内部传送实现了部分硝化。(4)大颗粒中(不含小颗粒的)颗粒污泥样品的亚硝酸盐积累较高。可用于改善硝化颗粒反应器部分硝化,通过去除小颗粒选择性地去除NOB来提高亚硝酸盐积累。(5)测定的NOB和AOB的DO半速率常数分别为(0.22±0.02)、(0.98±0.04)mg/L。亚硝酸盐氮半速率常数和氨氮半速率常数分别为(1.50±0.02)、(3.30±0.01)mg/L。AOB和NOB的最大比生长速率分别为(0.51 ±0.05)、(0.43±0.02)d-1。(6)活性污泥中当AOB比NOB占的比较多时随着颗粒尺寸粒径的增大,KO,AOB的值也比KO,AOB慢慢增大。其他研究的结果一致当活性污泥颗粒尺寸大于100um时,这就是解释了一些文献中报道过NOB有很高溶解氧半饱和常数。(7)活性颗粒污泥试样用超声波打碎后,中粒径从420um减到50um,很明显KO,AOB的值稳定在0.2mg O2L-1,相比之下,显然KO,AOB的值很快从1.5减到0.24mg O2L-1,利用线性插值方法测得KO.AOB和KO,NOB估计内相关的值分别为0.041和0.19mg O2L-1模拟的结果和实验的结果相一致,通过模型模拟大的颗粒粒径和NOB占比例少可以被证明测得的KO,AOB和KO,NOB的内相关值相反的原因。本实验解释报道关于测得KO,AOB和KO,NOB相关值的冲突。通过生物膜模型建立数学模拟,验证了该模型用于硝化颗粒反应器可行性。