水生态环境保护是“十四五”规划的重点之一,改善水环境质量已成为社会可持续发展的重中之重。与传统的脱氮工艺相比,短程硝化工艺优势明显,能够减少约25%的曝气量、节约40%的外加碳源、污泥产量低、工艺流程短以及节约能耗等优势。短程硝化工艺是实现短程硝化/厌氧氨氧化工艺的前端工艺,也是关键和限制性的步骤。因此,本研究课题在试验过程中以合成废水为处理对象,成功启动并实现了基于序批式活性污泥法（sequencing batch reactor,SBR）的短程硝化工艺。根据短程硝化工艺特性,提出一种基于线性回归方法的游离亚硝酸（free nitrous acid,FNA）与热冲击交替处理的新型工艺,该工艺能够对亚硝酸盐氧化菌（nitrite oxidizing bacteria,NOB）的活性造成抑制作用,同时氨氧化细菌（ammonia oxidizing bacteria,AOB）得以富集,从而实现污泥稳定亚硝化的方法,以期为厌氧氨氧化工艺（anaerobic ammonia oxidation,Anammox）提供稳定的NO2--N供给。（1）在不同温度（25、30、35℃）下进行探究试验,试验结果表明,30℃条件下的亚硝酸盐积累率和出水亚硝酸盐浓度高于25、35℃,出水硝酸盐浓度更低,并且稳定时间也更长,出水亚硝酸盐浓度最高能达到42.59 mg/L。但不论是效果更好的30℃还是另外两种温度条件,在运行较长时间后,出水硝酸盐浓度均有明显提升,这可能是由于NOB的适应能力较强,即NOB活性恢复从而影响短程硝化的稳定性。故而又进行了热冲击批次试验,探究热冲击对快速启动短程硝化的作用,结果表明在60℃下热冲击20 min,NOB被抑制,AOB仍有一定的活性,从而能够实现NO2--N的积累,为后续FNA与热冲击交替处理提供一定的理论依据。（2）得出热冲击处理的最佳条件后,再通过响应面法所得出的模型进行批次试验,根据所得的批次试验结果进行方差分析以及通过回归方程定量描述FNA浓度、FNA处理时间、FNA处理比率及其交互作用对目标响应亚氮积累率和AOB活性的影响大小;响应面法的线性回归方程表明,FNA浓度与处理比率和处理时间的交互作用对AOB活性影响显著,以及FNA浓度与处理比率的交互作用对亚氮积累率影响显著。结果表明,FNA浓度为2.20 mg HNO2-N/L,处理时间为24 h,处理比率为20%时,能最大程度地抑制NOB活性,并保持AOB的最大活性,为后续FNA与热冲击交替处理提供一定的理论依据。（3）根据热冲击批次试验得出的热冲击处理最佳处理时间及温度为60℃热冲击20 min;以及FNA处理批次试验以及响应面法分析得到的最佳优化条件:FNA=2.20 mg N/L、处理时间=24 h、处理比率=20%用于启动运行连续流的SBR短程硝化反应器,探究一种新型的FNA与热冲击交替处理实现污泥稳定亚硝化的工艺,并进行微生物群落分析,以期解决短程硝化失稳、启动缓慢的问题,将FNA与热冲击交替处理,获得更持续稳定的NOB抑制,以及为Anammox工艺提供稳定的NO2--N供给。研究结果表明采用FNA与热冲击交替处理硝化污泥,能够解决单一处理出现的NOB适应问题,微生物群落分析表明多次交替可以实现AOB优势并抑制NOB,NO2--N积累率达到90%以上,实现亚硝化长期稳定。经FNA/热冲击交替处理后的NOB（Nitrospira）占比比FNA单一处理、热冲击单一处理要少,说明FNA/热冲击交替处理对NOB的抑制效果比FNA单一处理和热冲击单一处理更好。且FNA/热冲击交替处理后的AOB（Nitrosomonas）丰度也较高。这些结果可能表明FNA/热冲击交替处理能够在抑制NOB的同时保持AOB较高的丰度。因此,采用FNA与热冲击交替处理的新型工艺能够实现稳定短程硝化,并为厌氧氨氧化提供底物。且经FNA与热冲击交替处理后的污泥在不同环境因素下适应能力更强,且无需严格的工艺控制,能够适应多种类型的污水处理,因此,能够为亚硝化工艺的实际应用提供更多可能性。