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。本研究根据生物脱氮过程中的pH值变化规律,结合溶解氧(DO)的变化特征来指示硝化和反硝化反应的结束,对SBR进行实时控制,成功的实现了短程硝化反硝化。并对短程硝化反硝化的稳定性进行了研究,最后建立了短程硝化反硝化的动力学模型。试验结果如下:(1)通过考察在不同的进水氨氮浓度、不同的进水pH值以及不同的曝气量条件下,pH的变化规律都不受影响,说明了用pH作为硝化反硝化过程的控制参数是可行的。可以根据pH的特征变化对SBR反应器进行实时控制。(2)在驯化成熟的全程硝化反硝化活性污泥的基础上,通过降低溶解氧、提高进水pH值成功的实现了短程硝化反硝化,亚硝酸盐氮的积累率达到95%以上。在此基础之上,逐渐提高曝气量、降低进水的pH值,发现即使在较高的溶解氧、较低的pH条件下,短程硝化并没有被破坏,亚硝酸盐氮的积累率依然维持在95%以上,有时甚至达到100%的短程。说明菌种的驯化对短程硝化是关键,一旦亚硝化菌驯化成熟,在系统中占绝对优势,短程硝化便可以长久稳定下去。(3)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4天之后,硝化类型就由亚硝酸盐积累率为95%的短程硝化转变为亚硝酸盐积累率为41.3%的全程硝化。(4)本文通过对短程硝化反应进行动力学的分析,推导出短程硝化阶段的动力学方程,并通过实验数据分析,求出其动力学参数。并通过实验值和计算值的对比,对该动力学方程进行了验证。