文献综述
1 前言：
由于人类对自然资源的过度开发, 打破了自然界原有氮平衡, 大量氮污染物进入水体, 出现水体富营养化和水体黑臭等水质恶化问题。由此, 国家制定了严格的排放标准, 把控生产行业氮污染物的排放, 从而推动了从而推动了水体中氮污染物处理工艺的创新和开发应用。含有无机N、P的废水大量的排入到河流湖泊等较缓的水域，引起藻类与浮游生物的大量繁殖，水质恶化，水体富营养化，进而引起赤潮、水华等生态破坏现象，严重破坏水体环境[1]。
脱氮工艺主要由硝化菌和反硝化菌两大类菌种对 N 元素经过途径 NH4 →NO2minus;→NO3minus;→NO2minus;→NO→N2O→N2去除。其中硝化菌为好氧自养菌，包括氨氧化菌（AOB）和亚硝酸盐氧化菌（NOB），以有机物作为碳源，由AOB将氨态氮转化为亚硝态氮，经NOB将亚硝酸盐氮转化为硝态氮；反硝化菌为兼性异养菌，缺氧条件下，利用底物中有机物，对硝态氮和亚硝态氮反硝化作用，最终生成N2。而在这一过程中，亚硝态氮作为硝化和反硝化中共同的中间产物，若跳过硝态氮这一产物则可以节约大量的能源，因此短程硝化反硝化技术逐渐成为水处理中的热点研究对象。
2 短程硝化反硝化过程的实现：
在常规硝化过程中，AOB将氨氧化为亚硝态氮，NOB将亚硝态氮氧化成硝态氮。短程硝化反硝化法是通过调控生长条件, 抑制硝化细菌中的NOB，将氨氮氧化控制在亚硝态氮阶段, 废水中的氨经过NH4 -N→NO-2-N→N2的途径最后以氮气的形式脱除, 实现污水中氮污染物的去除。产生亚硝态氮积累的基础是在短时间内抑制NOB活性，从而使污水处理系统NOB在长时间内被冲刷消耗[2]。短程硝化反硝化法缩短了反应流程和停留时间, 节省了约25%的耗氧量、40%的有机碳源和60%的能耗。短程硝化反硝化法的关键是抑制NOB的活性和增殖速率, 使AOB成为优势菌种, 这样可以保证氨氮的氧化速率大于亚硝态氮的氧化，从而积累亚硝态氮。短程硝化反硝化法在处理低碳氮比、高氨氮污水方面效果较好。亚硝态氮的积累表明NOB的生长低于AOB的生长，因此可以通过控制污泥龄（SRT）来实现NOB的数量减少[3]。选择性抑制或限制NOB生长的因素包括高温、控制SRT、较高的氨浓度、较高的盐浓度和较低的DO浓度[4]。最近的研究也有强调了缺氧和好氧交替、游离亚硝酸(FNA)抑制和曝气时间控制对AOB和NOB生长的影响。
3 抑制NOB生长的因素：
（1）DO浓度
氧是AOB和NOB的底物，缺氧降低了AOB和NOB的生长速率。一般认为，AOB的氧单态半饱和常数低于NOB的氧单态半饱和常数[5]。这意味着AOB对氧的亲和力比NOB高。例如，一项研究表明，在低DO水平(lt;1.0 mg/L)运行的硝化反应器中，AOB的生长速度比它快2.6 倍[5]。交替的缺氧和有氧条件可能是一种很有潜力的方法来洗去NOB以促进短程硝化作用[6]。交替缺氧和好氧条件会导致短暂缺氧，因为硝酸盐生产的延迟时间比氨转化的延迟时间长[7]，所以可以控制NOB的生长。
（2）FNA
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