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同步硝化反硝化（Simultaneous Nitrification and Denitrification,简称SND）工艺是近年来开发的一种新型生物脱氮工艺,和常规的生物脱氮工艺相比,该工艺能节省碱度,并能有效的保持反应器中pH稳定,同时具有污泥生成量少等一系列优点,因而近年来成为国内外的研究热点。本试验将采用SBR（Seqencing Batch Reactor）反应器,以模拟生活污水作为处理对象,考察了曝气量、C/N（COD与NH4+-N的比值）、碱度、碳源种类及其投加方式等因素对活性污泥同步硝化反硝化脱氮效果的影响;并对SBR法同步硝化反硝化脱氮的机理进行了探讨;建立了同步硝化反硝化的动力学方程。通过试验研究,得到了以下主要结论:（1）在SBR反应器处理模拟生活污水的试验中,好氧阶段TN（Totle Nitrogen）的损失验证了SND的存在,即单级生物脱氮是可行的。（2）DO是同步硝化反硝化的一个限制因素。在SBR内研究了曝气量对SND效果的影响。实验表明:不同曝气量条件下都有SND现象发生,分析认为低溶解氧下的SND发生的机理应归因于微环境理论,由于溶解氧扩散的限制,在污泥絮体内部产生溶解氧梯度造成的。（3）在控制低溶解氧的条件下,通过改变碳源的投加量,研究了C/N对SND脱氮效果的影响。试验结果表明:不同进水C/N条件下都有SND现象发生;在本试验范围内,C/N为10时,TN去除率最高,达50%左右;并且随进水碳氮比的提高而SND现象越加明显。（4）本试验在控制低溶解氧的条件下,对碱度对活性污泥同步硝化反硝化的影响进行了研究。试验表明:投加碱度的量（以NaHCO3计）为12 g/g NH4+-N时,在进水氨氮浓度为40mg/L,投加COD浓度为400mg/L的条件下活性污泥脱氮效果最好,TN的去除率达56%左右;并在本试验范围内,适当增加碱度的投加量,有利于亚硝酸盐的积累,使得全程硝化反硝化向短程硝化反硝化转化,从而节约了碳源,提高了TN的去除率。（5）在控制低溶解氧的条件下,通过改变碳源的种类,研究了葡萄糖、乙酸钠、蔗糖+淀粉的混合物对SND效果的影响。研究结果表明:在试验条件下,蔗糖+淀粉的混合物比葡萄糖、乙酸钠等易降解的有机物更适合作为同步硝化反硝化的碳源。当采用蔗糖+淀粉的混合物为碳源时,在进水氨氮浓度为40 mg/L,投加COD浓度为400 mg/L的条件下TN去除率达到60%以上,而仅采用葡萄糖或乙酸钠为碳源时,在同等条件下TN去除率分别仅为39%、50%。（6）在SBR内研究了有机碳源的投加方式对SND效果的影响。试验结果表明:有机碳源的投加方式对SND效果影响显著。当采用半连续碳源的投加方式时,分5次等量投加COD,每次60 mg/L,时间间隔为1小时,在进水氨氮浓度为40mg/L,C/N值为7.5:1的条件下,可使氨氮、总氮分别下降至0.45 mg/L、2.16 mg/L,TN去除率达到90%以上,为相同条件下随进水一次性投加碳源的2.2倍。（7）通过对SBR反应器中同步硝化反硝化进行动力学分析,推导出同步硝化反硝化阶段的动力学方程,并经过大量的实验数据分析,求出其动力学参数。所得动力学方程如下: