随着水体中氮污染问题的日益严重,水体中氮指标的日益严格化,短程生物脱氮由于节能、节约碳源、缩短水力停留时间和减少剩余污泥排放量等优点而颇受重视。目前短程硝化反应器的启动多见于高温下的研究,常温尤其是冬季较低温度下研究的很少,但对于大量的城市污水来说,一般属于常温低氨污水,要使大量废水升温、保持温度,动力消耗巨大,因此研究常温条件下的短程硝化反硝化生物脱氮对于降低实际工程中动力消耗方面具有重要的现实意义。本课题在SBR中进行了常低温条件下自养亚硝化系统的研究。研究发现:低温时pH、DO的曲线在硝化结束时也存在拐点,可用来指示硝化反应;并于水温10~15℃时,在SBR中通过实时控制以及提高进水pH和氨氮浓度使硝化结束后亚硝酸盐的积累率超过了50%,实现了常低温条件下的亚硝酸型硝化,但亚硝酸盐氮积累率没有超过70%,且效果不够稳定。为了提高稳定性,第二次启动在驯化成熟的全程硝化反硝化污泥的基础之上,通过提高温度和降低溶解氧,先在高温下实现了短程硝化反硝化污泥的启动,亚硝态氮积累率达到了85%后,逐渐降温到室温,亚硝态氮积累率有所下降,但仍在70%以上,实现了常温下的短程硝化反硝化的启动。在常温下短程硝化反硝化实现以后,逐渐提高曝气量,发现较高的溶解氧,并没有破坏短程硝化的稳定性,但亚硝态氮积累率略有下降,说明系统中还没有把硝酸菌完全淘汰出去,但亚硝酸菌仍占据优势,所以对菌种的优化选择是实现稳定的短程硝化的关键。实验中还发现,对反应过程进行定时控制,过度曝气容易引起短程硝化向全程硝化的转化。过度曝气六天之后,硝化类型就由亚硝酸盐积累率为70%的短程硝化转变为亚硝酸盐积累率为45%的全程硝化。本课题最后对短程硝化过程进行了动力学分析,推导出了短程硝化阶段的动力学方程。