1.短程硝化反硝化原理及优点

短程硝化反硝化生物脱氮就是将硝化过程控制在HNO2阶段，随后在缺氧条件下进行反硝化，也就是不完全硝化反硝化生物脱氮。短程硝化反硝化与传统硝化反硝化生物脱氮相比，具有许多优点：对于活性污泥法，可节省氧供应量约25%，降低能耗，节省反硝化所需碳源，在C/N比一定的情况下提高TN去除率，减少污泥生成量可达50%，减少投碱量，缩短反应时间，相应反应器容积减少。

2. 短程硝化反硝化的影响因素

在短程硝化和反硝化过程中，起作用的两种菌为氨氧化菌和亚硝酸氧化菌。因此，对这两种微生物的生命活动产生影响的因素都会影响整个短程硝化反硝化过程的效果。

2.1 温度

微生物的最大比增长速率与温度之间的关系可用修正的阿伦尼乌斯方程来描述：

其中μ mt 为温度为 t℃时的微生物最大比增长速率，μm20为标准温度20℃时的微生物最大比增长速率。E为反应活化能，R为气体常数。

在 20℃以下，硝化细菌的生产速率大于亚硝化细菌，亚硝化细菌产生的亚硝酸盐很容易被硝化细菌继续氧化成硝酸盐。

国内学者王淑莹做过实验表明，水温保持在30℃时水中氨氮的转化类型为短程硝化过程；当水温在20.5~24.5℃时硝化类型由短程硝化转化为全程硝化；随着温度再次升高，硝化类型又逐渐转变为短程硝化；当温度达到29~30℃时，硝化反应为稳定的亚硝酸型硝化。

但在实际中，通过加热提高污水温度会消耗大量的能源，这样，短程硝化工艺的优点将不能得到充分发挥。因此，通过控制温度实现短程硝化脱氮工艺仅适用于某些特种废水（水温在30℃左右）。

2.2 pH 值

通常条件下，亚硝化细菌和硝化细菌适宜生长的pH值范围分别是7.0~7.5 和6.5 ~7.5。在混合体系中，亚硝化细菌和硝化细菌的pH分别在8.0 和7.0 附近。因此，可根据这两种细菌适宜pH的差异来控制反应的类型和消化的产物。

国内学者王红武等通过实验对常温下生活废水短程硝化反硝化生物脱氮的研究表明：最佳短程硝化反硝化反应条件为pH值大于8.5，大于该值时会抑制硝化细菌的生长, 而不抑制亚硝化细菌的生长。

实际应用中，要控制废水的pH值，很可能需要投加相应的酸或碱，这样势必会增加处理成本。此外，硝酸菌对高pH值有一个适应过程，当它逐渐适应高pH值和游离氨时，全程硝化就会出现，因此，依靠pH值实现短程硝化脱氮过程并不稳定。此工艺仅适合于含高 pH值的废水。