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短程硝化工艺可以减少供氧量和节约碳源,对降低污水工艺处理能耗,提高污水生物脱氮效率具有积极意义。但是工艺运行的长期稳定性问题限制了工艺的应用和进一步发展。稳态磁场（Static magnetic field,SMF）对微生物的代谢过程具有促进作用,本文利用SBR（Sequence batch reactor,SBR）反应器研究SMF作用下短程硝化工艺启动、失败与恢复过程以及不同强度的SMF对短程硝化运行性能的影响。通过测定细胞色素c（Cytochrome c,Cyt c）含量、羟胺氧化酶（Hydroxylamine oxidase,HAO）活性、电子传递链活性（Electron transport system activity,ETSA）、短程硝化过程氮元素的赋存状态及浓度,结合不同条件下微生物群落结构分析,揭示SMF对短程硝化工艺的作用机制。研究主要得到以下结论:（1）与控制反应器相比,40 mT SMF强化的短程硝化反应器的启动时间延长了14天;启动过程中,40 mT SMF强化反应器与控制反应器亚氮积累率（Nitrite accumulation rate,NAR）分别为:61.45±2.31%（n=45）和72.31±1.95%（n=45）;40 mT SMF作用下短程硝化反应器的HAO活性、ETSA和Cyt c含量均降低。此外,与控制反应器相比,磁场作用还降低了生物多样性与丰富度。40 mT SMF对参与短程硝化过程的酶、电子载体细胞色素c以及氨氧化细菌（AOB）产生负面影响,导致短程硝化工艺启动时间增加。（2）当磁场强度为20 mT时,20 mT SMF强化反应器运行15天后短程硝化工艺失败（NAR<50%）,控制反应器运行30天后短程硝化工艺失败（NAR<50%）;20 mT SMF强化反应器与控制反应器在短程硝化失败前后,NAR分别降低了92.48±0.67%（n=3）和85.33±0.72%（n=3）,Cyt c含量分别降低了38.23±0.56%（n=9）和21.43±0.32%（n=9）,HAO活性分别提高了36.50±1.23%（n=9）和33.56±1.54%（n=9）。20 mT SMF强化反应器与控制反应器在短程硝化失败后,生物群落多样性分别提高了28.98%和26.33%,NOB相对丰度分别提高了4.76%和1.78%。与控制反应器相比,20 mT SMF会降低HAO活性与Cyt c含量,加速短程硝化失败过程,提高生物种群多样性和Nitrospira sp.丰度。（3）利用游离亚硝酸盐（FNA）对短程硝化工艺失败后的活性污泥进行处理可有效抑制亚硝酸盐氧化细菌（NOB）活性。在行35天后短程硝化工艺再次成功启动。在恢复过程中,20 mT SMF强化反应器与控制反应器NAR分别为62.32±2.75%（n=32）和65.86±2.98%（n=32）,Cyt c平均含量分别为0.0534±0.0034 mg/g·VSS（n=6）和0.056±0.0024 mg/g·VSS（n=6）,HAO活性分别为8.367±0.85 U/mg·MLVSS（n=6）和9.019±0.94 U/mg·MLVSS（n=6）,ETSA分别为0.0423±0.0034μg O2/g·min（n=6）和0.0443±0.0021μg O2/g·min（n=6）。活性污泥ETSA、HAO活性与Cyt c含量在恢复过程逐渐增加。短程硝化工艺恢复后,20 mT SMF强化反应器和控制反应器的AOB丰度分别提高了4.13%和5.23%。（4）在0 mT、10 mT、20 mT和40 mT SMF作用下,短程硝化过程NAR分别为92.94±1.07%（n=3）、93.56±1.19%（n=3）、92.31±1.23%（n=3）和89.65±1.09%（n=3）。对四种磁场作用下试验结果进行的显著性分析表明,10 mT SMF作用下的短程硝化反应器中HAO活性、ETSA以及Cyt c含量与其他三种磁场强度作用结果相比具有明显差异,且显著高于其他三种磁场作用下的短程硝化反应器。10 mT是强化短程硝化工艺的最优磁场强度。