基于短程硝化的短程生物脱氮工艺（如短程硝化厌氧氨氧化、CANON工艺等）具有节约耗氧量、碳源，缩短生物反应历程，减少剩余污泥量等优点，尤其适用于高氨氮、低C/N废水的处理，被誉为可持续生物脱氮工艺。半亚硝化是指控制短程硝化的进程，将大约50%的氨氮氧化为亚硝酸盐，其出水可直接作为厌氧氨氧化反应器的进水，是短程生物脱氮组合工艺的前置工艺。然而，近期研究发现，短程生物脱氮过程中会释放一种强温室气体氧化亚氮（N2O），使污染物由水环境转嫁到大气环境中，大大降低了其脱氮处理的可持续性。本研究采用小试SBR反应器，以普通活性污泥为接种污泥、人工合成高氨氮废水为处理对象，研究了自养半亚硝化系统启动、稳定运行特性及pH值、DO浓度等重要运行参数对系统N2O释放的影响规律，获得了半亚硝化系统N2O的生成途径及反应器的最佳运行条件，旨在为高氨废水半亚硝化过程中N2O的减量化控制提供依据，所得成果如下：（1）在短程硝化基础上诱导实现了半亚硝化。以普通活性污泥为种泥，在低DO（曝气10min后维持在0.2～0.6mg·L-1之间）条件下，通过提高SBR的进水氨氮浓度（由200mg·L-1提高至600mg·L-1），56天后，氨氮转化率达到96%，亚硝酸盐积累率达到90%，在SBR中成功实现了高氨废水短程硝化。在此基础上维持系统进水氨氮浓度不变，缩短反应器曝气时长（由440min缩短为320min），同时减小曝气量（由0.4L·min-1缩短为0.32L·min-1），经过9天的运行，氨氮转化率降为55.9%，出水氨氮/亚硝氮为1:1.1，在随后的33天里反应器运行稳定，成功诱导实现了高氨废水半亚硝化。（2）研究得到了不同进水pH值（7.5、8.0和8.5）对高氨废水半亚硝化系统N2O释放特性的影响。N2O释放量随着pH值的增大而减小，当进水pH值分别为7.5、8.0及8.5时，N2O释放量依次为71.8、44.2和37.7mg，分别占系统进水氨氮总量的3.81%、2.35%和2.00%。（3）研究得到了不同DO浓度（稳定期DO平均为0.34、0.60和0.85mg·L-1）对高氨废水半亚硝化系统N2O释放特性的影响。N2O释放量随着DO浓度的增大而减小，当平均DO浓度分别为0.34、0.60和0.85mg·L-1时，单周期N2O释放量依次为44.2、21.0和6.6mg，分别占系统进水氨氮总量的2.35%、1.12%和0.35%。（4）曝气初期N2O释放速率均呈先升高后降低的趋势。随着曝气时间的延长，当进水pH值为7.5时，N2O释放速率几乎不变，当进水pH值为8.0及8.5时，N2O释放速率逐渐增加；而在不同DO浓度下，N2O释放速率均呈现出总体增大的趋势。（5）曝气阶段初期，NH2OH氧化是生成N2O的主要途径，此后，AOB反硝化作用是生成N2O的主要途径。沉淀阶段，NH4+和NO2-的同时存在是导致N2O释放的主要原因，AOB自养反硝化作用是产生N2O的主要途径。（6）在自养半亚硝化SBR系统中，曝气初期出现的N2O峰是由沉淀阶段通过AOB反硝化作用积累的N2O和曝气初期NH2OH氧化生成的N2O经曝气吹脱而产生的，其中，沉淀阶段积累的N2O占有相当大的比例，是N2O释放的主要原因，NH2OH氧化生成的N2O所占比例较小；而在曝气初期以后，AOB反硝化作用则是N2O生成的主要途径。