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序批式反应器（SBR）中的短程硝化研究的开题报告研究背景：序批式反应器（SBR）是处理废水的一种常见反应器，广泛应用于城市污水处理厂中。
其中，短程硝化技术是一种有效的硝化过程，能够将废水中的氨氮转化成硝酸盐，同时减少反应器中的氧气需求量。
短程硝化技术在SBR中的应用研究正在逐渐增多，但目前仍存在一些问题，如短程硝化过程的稳定性和反应器中的微生物群落变化等。
研究目的：本研究旨在探究序批式反应器中短程硝化过程的机理，以及该过程对微生物群落结构的影响。
具体研究目的包括：1.确定短程硝化过程的反应动力学模型；2.研究短程硝化过程中反应器中微生物群落的演变规律；3.分析短程硝化技术对SBR反应器性能的影响。
研究内容：1. SBR反应器实验设计：本研究将设计一组不同操作策略的SBR实验，以探究不同条件下短程硝化过程的动力学特征及其对微生物群落结构的影响。
实验中将测量反应器中的氨氮、硝氮、总氮、总磷等指标，并采集样品进行微生物群落结构分析。
2. 短程硝化过程的反应动力学模型：利用实验数据，采用常见的反应动力学模型，如Monod模型和Contois模型等，分析短程硝化过程的反应动力学特性，并确定其适用的模型。
3. 短程硝化过程中微生物群落的演变规律：通过实验数据分析，探究不同条件下微生物群落的演变规律，如丰度、多样性、功能等方面，以深入理解短程硝化技术的机理。
4. 短程硝化技术对SBR反应器性能的影响：根据实验结果，分析短程硝化技术在SBR反应器中的应用效果，探究其对废水处理性能的影响。
研究意义：本研究将对序批式反应器中的短程硝化技术进行深入研究，探究其反应机理和微生物群落变化规律，为废水处理技术的优化提供理论支持和实验依据。
此外，该研究结果还可以为短程硝化技术在其他废水处理领域的应用提供参考。
间歇曝气比在短程硝化中对硝化活性的影响刘宏;彭永臻;卢炯元;南彦斌;曾立云;陈永志【摘要】采用序批式间歇反应器(SBR)处理生活污水,温度控制在(25.0±0.5)℃,研究好氧曝气与缺氧搅拌时间比(间歇曝气比)分别为30 min:30 min(A模式)和40 min:20 min(B模式)对亚硝酸盐氮积累、污泥性能参数、反应速率(比氨氮氧化速率、比硝酸盐氮产生速率、比亚硝酸盐氮产生速率)、氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性的影响.A模式下运行64个周期时,出水亚硝酸盐氮质量浓度为19.04 mg/L,亚硝酸盐氮积累率高达99.21%;B模式下运行75个周期时,出水亚硝酸盐氮质量浓度为19.42 mg/L,亚硝酸盐氮积累率高达95.47%;研究表明缺氧时间所占比例越大越有利于短程硝化的实现.在实现短程硝化过程中,A模式在38个周期之后AOB活性超过NOB活性;B模式在34个周期之后AOB活性超过NOB活性.%Under the condition of temperature of (25 .0 ± 0 .5) ℃ ,real domestic sewage was treated with sequen-cing batch reactors (SBR) ,ratios of aerobic and anoxic (the ratio of intermittent aeration) were 30 min : 30 min (mode A) and 40 min : 20 min (mode B) ,and its effects on the stability of nitrite nitrogen accumulation ,sludge per-formance parameters ,the rates of reaction (ammonia oxidation rate ,nitrate nitrogen productionrate ,nitrite nitrogen production rate) and activity of ammonia oxidizing bacteria (AOB) and nitrite oxidizing bacteria (NOB) were investi-gated .After working 64 cycles under mode A ,the effluent of nitrite nitrogen was 19 .04 mg/L ,and the nitrite nitrogen accumulation was up to 99 .21% .After working 75 cycles under mode B ,the effluent of nitrite nitrogen was 19 .42 mg/L ,and the nitrite nitrogen accumulation was95 .47% .The results show that the longer the anoxic time ,the more beneficial to the realization of shortcut nitrification .During the shortcut nitrification ,activity of AOB exceeds NOB af-ter 38 cycles for mode A and after 34 cycles for mode B .【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2017(039)012【总页数】5页(P1317-1321)【关键词】间歇曝气比;短程硝化;AOB和NOB活性;序批式间歇反应器【作者】刘宏;彭永臻;卢炯元;南彦斌;曾立云;陈永志【作者单位】兰州交通大学环境与市政工程学院 ,甘肃兰州 730070;北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室 ,北京 100124;兰州交通大学环境与市政工程学院 ,甘肃兰州 730070;兰州交通大学环境与市政工程学院 ,甘肃兰州 730070;兰州交通大学环境与市政工程学院 ,甘肃兰州 730070;兰州交通大学环境与市政工程学院 ,甘肃兰州 730070【正文语种】中文短程硝化—厌氧氨氧化工艺由于其耗能低、无需投加额外碳源及运行成本低等优点被国内外学者所广泛研究[1-2]，实现短程硝化是该工艺稳定运行的关键。
短程硝化反硝化的研究进展摘要短程硝化反硝化技术主要用于处理高氨氮质量浓度和低C/N比的污水。
成功实现短程硝化反硝化技术的关键是将硝化反应控制并维持在亚硝酸盐阶段，不进行亚硝酸盐至硝酸盐的转化。
本文探讨了短程硝化反硝化的机理并对氨氧化菌的分子生物学研究进行了分析，同时探讨了A/SBR工艺的应用。
关键词短程硝化反硝化氨氧化菌A/SBR1 引言近年来，随着工业化和城市化进程的不断提高，大量氮、磷等营养物质进入水体，水体富营养化的现象日益严重，由于常规的活性污泥工艺硝化作用不完全，反硝化作用则几乎不发生，总氮的去除率仅在10%～30%之间，出水中还含有大量的氮和磷[1]。
因此，只有对常规的活性污泥法进行改进，加强其生物脱氮功能，才能解决日益突出的受纳水体“富营养化”问题。
目前，各城市污水处理厂均应用新的运行方法和控制策略进行脱氮除磷。
随着新的微生物处理技术的介入，污水处理设施的功效得到显著提高。
短程硝化反硝化技术对于处理这种污水在经济和技术上均具有较高的可行性。
短程硝化反硝化技术已成为脱氮领域研究的热点。
其研究内容主要集中在实现氨氧化菌在反应器的优势积累、构造适于氨氧化菌长期稳定生长并抑制亚硝酸氧化菌的最佳环境因素、优化过程控制模式实现持续稳定的短程硝化等。
2 短程硝化反硝化的机理生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程。
第一步是由氨氧化菌( ammonium oxidition bacteria，AOB) 将NH4-N氧化NO-2-N的亚硝化过程;第二步是由亚硝酸氧化菌( nitrite oxidition bacteria，NOB) 将NO-2-N氧化为NO-3-N的过程。
然后通过反硝化作用将产生的NO-3-N经由NO-2-N、NO或N2O转化为N2，NO-2-N 是硝化和反硝化两个过程的中间产物。
V oets等(1975)在处理高浓度氨氮废水的研究中，发现了硝化过程NO-2-N积累的现象，首次提出了短程硝化反硝化生物脱氮的概念[2]。
短程硝化反硝化技术研究进展短程硝化反硝化技术是一种能够高效去除废水中氨氮的技术，近年来在废水处理领域受到了广泛关注。
本文将对短程硝化反硝化技术的定义、原理、应用以及研究进展进行综述，并分析其存在的问题和未来发展方向。
一、短程硝化反硝化技术的定义与原理短程硝化反硝化技术是一种利用微生物将废水中的氨氮转化为硝酸盐，然后经过反硝化作用将硝酸盐还原为氮气的过程。
这一过程通常发生在同一容器或同一系统中，通过提高氨氮转化效率和减少氮素排放量来实现废水的高效处理。
短程硝化反硝化技术的原理主要基于厌氧颗粒污泥技术。
在一个薄膜生物反应器中，通过在厌氧区内添加适量的反硝化菌，并在硝化区内供氧，实现了氨氮的转化和去除。
在硝化区，氨氮被氧化为亚硝酸盐，然后通过膜壁进入反硝化区进行反硝化过程。
通过这种方式，可以在相对较短的距离内完成硝化和反硝化过程，提高氨氮的去除效率。
二、短程硝化反硝化技术的应用1. 市政废水处理：短程硝化反硝化技术可用于大型污水处理厂的废水处理过程中。
通过优化系统操作条件和生物反应器设计，可以高效去除废水中的氨氮，并减少对环境的负面影响。
2. 工业废水处理：短程硝化反硝化技术也可以应用于工业废水处理。
例如，在农业养殖行业中，废水中的氨氮是一种主要的污染物，使用短程硝化反硝化技术可以有效降低氨氮排放量，减少水体的污染。
三、短程硝化反硝化技术研究进展1. 进一步提高氨氮去除率：目前，研究人员正致力于优化短程硝化反硝化技术，进一步提高氨氮去除率。
一种方法是改进厌氧区内菌群的结构和功能，提高其对氨氮的吸附和转化能力。
另一种方法是优化氧化区内的条件，提高硝化菌对氨氮的氧化效率。
2. 深入研究硝化反硝化菌的特性：硝化反硝化菌是短程硝化反硝化技术中的关键微生物。
深入研究这些菌的特性和代谢途径，对于提高技术的应用效果和改进反应器性能具有重要意义。
一些研究表明，通过工程菌群，可提高菌群的氨氮转化效率。
3. 探索新型反应器设计和操作策略：新型反应器设计和操作策略是进一步发展短程硝化反硝化技术的关键。
SBR工艺中短程硝化反硝化的过程控制简介：实验室中通过DO、pH值、进水CODcr /NH3-N（C/N）等参数的控制实现了SBR工艺中的短程硝化反硝化。
在以人工玉米水为外加碳源、进水氨氮浓度100mg/L、CODcr=800mg/L的条件下，保持pH 8.0～8.2、DO 0.5 mg/L～1.0mg/L,通过对反应周期10小时内氨氮（NH3-N），亚硝基氮（NO2－-N），硝基氮（NO3－-N）的跟踪以及对反应周期内每小时间隔们内这些氮的不同形态的变化量的数据的分析，证实在整个系统内短程硝化反硝化是占主导地位的脱氮途径。
关键字：SBR 短程硝化反硝化工艺参数Process control of Shortcut nitrification—denitrifiction in SBR processPandeng, Liujun, Wangbin, Wangping (School of Chemical and Environmental Engineering, Beijing Technology and Business University，Beijing 100037)Abstrate: Shortcut nitrification—denitrifiction was achieved in SBR through the control of technologies’ operation parameters such as DO、pH、C/N and so on.The experiment result show that When burthen of ammonia nitrogen is 100mg/L, C/N=8, pH 8.0～8.2、DO 0.5 mg/L～1.0mg/L, we can conform that Shortcut nitrification—denitrifyction is dominating approach of theremoval of ammonia nitrogen by tracing ammonia nitrogen，nitrite and nitrate.Key words: SBR, Shortcut nitrification—denitrifyction, technology parameters与传统的生物脱氮相比，亚硝酸型生物脱氮具有节约能耗，减少外加碳源，提高反应速率，节省基建投资，减少污泥量等特点[1]。
氨氮负荷波动对城市污水短程硝化-厌氧氨氧化工艺硝态氮的影响程军;张亮;张树军;杨延栋;谷鹏超;彭永臻【摘要】The over-proliferation ofnitrite-oxidizing bacteria (NOB) is one of the main causes for the decrease of the nitrogen removal efficiency in municipal wastewater partial nitritation/anammox (PN/A) process. Municipal wastewater PN/A was established in a sequencing batch reactors (SBR) and the effect of periodic nitrogen loading rate (NLR) fluctuation on nitrate accumulation in the PN/A process was investigated.During the experimental period, influent ammonium concentration varied periodically while aeration rate and duration remained constant, inducing a variation of NLR within the range of0.24~0.48kgN/(m3·d). Effluent nitrate concentration gradually increased under the variation of NLR, resulting in the decline of both nitrogen removal rate and efficiency. Followed by the variation of NLR, the reactor was operated at a stable NLR, which was failed to restore the nitrogen removal performance. NOB was easier to compete for oxygen at low bulk ammonium concentrations, which was the main reason for the unwanted nitrate accumulation. Therefore, a stricterprocess control of DO andresidual ammonium concentration was essential to the stable operation ofPN/A systems.%亚硝酸盐氧化菌(NOB)增长是导致城市污水短程硝化-厌氧氨氧化(partial nitrification/anammox,PN/A)工艺脱氮效率降低的主要原因之一。
SMSBR处理焦化废水中的短程硝化反硝化关键词:短程硝化—反硝化(Shortcut nitrification and denitrification)是指将硝化控制在形成亚硝酸盐阶段，然后进行亚硝酸盐的反硝化。
该脱氮工艺可节省供氧量约25%；可节省反硝化所需碳源的40%，在C/N值一定的情况下可提高TN的去除率；可减少50%的污泥生成量，也减少了投碱量；缩短了反应时间，相应地减少了反应器容积。
SMSBR处理焦化废水中的短程硝化反硝化短程硝化—反硝化(Shortcut nitrification and denitrification)是指将硝化控制在形成亚硝酸盐阶段，然后进行亚硝酸盐的反硝化。
该脱氮工艺可节省供氧量约25%；可节省反硝化所需碳源的40%，在C/N值一定的情况下可提高TN的去除率；可减少50%的污泥生成量，也减少了投碱量；缩短了反应时间，相应地减少了反应器容积。
短程硝化的标志是获得稳定高效的HNO2的积累，即亚硝酸化率(NO2-N/NOX-N)＞50%。
荷兰Delft技术大学开发的SHARON工艺，利用在较高温度(30～35 ℃)下硝酸盐细菌的生长速率明显低于亚硝酸盐细菌的特点，在完全混合反应器中通过控制温度和停留时间，将硝化菌从反应器中洗脱，使反应器中亚硝化细菌占绝对优势，从而使氨氧化控制在亚硝酸盐阶段［1］。
目前膜生物反应器(MBR)脱氮工艺形式多是建立在传统硝化—反硝化机理之上的两级或单级脱氮工艺，短程硝化反硝化现象在MBR工艺中体现得较少，Wouter Ghyoot［2］和W.J.Ng［3］在各自的MBR研究中都发现有一定程度的NO2-N积累(出水NO2-N/NOX-N＞50%)的现象，并对此进行了解释，但不够理想。
笔者在采用SMSBR处理焦化废水的研究中获得了高效稳定的短程硝化作用［4］，现对其作用过程及形成原因作一探讨。
1试验内容和方法试验装置和试验设计详见参考文献［4］，试验过程中硝化效果受温度的影响很大，如表1所示。
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短程硝化工艺预处理合成革废水的研究胡家朋【摘要】针对合成革废水的生物脱氮工艺主要围绕缩短硝化反硝化的流程进行探求经济高效的合成革废水脱氮新技术,采用短程硝化(PNP)工艺预处理合成革废水,通过控制系统温度为(33±1)℃,初始游离氨(FA)为10~35 mg/L,溶解氧约0.2~0.6 mg/L,pH值约7.5~8.3,30 d内实现了实际合成革废水(COD 160~580mg/L,NH4+-N 260~460 mg/L)短程硝化的成功启动.研究结果表明:出水NO2--N浓度约为200~300 mg/L,NO3--N浓度稳定地保持在5 mg/L以下,亚硝酸盐积累率达95%以上.【期刊名称】《武夷学院学报》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】6页(P1-6)【关键词】合成革废水;短程硝化;生物脱氮;工艺优化【作者】胡家朋【作者单位】福建省生态产业绿色技术重点实验室(武夷学院),福建武夷山354300;武夷学院生态与资源工程学院,福建武夷山 354300【正文语种】中文【中图分类】X703.1厌氧氨氧化（anammox）工艺所必需的基质主要是NH4+-N和NO2--N。
其中NH4+-N在实际废水中普遍存在，属于需要降解的基本污染物；而NO2--N属于硝化过程的中间产物，在实际废水中基本不存在。
因而，为了实现厌氧氨氧化反应的顺利进行，向反应器提供稳定的NO2--N就成为了一种必不可少的步骤[1-3]。
为此，引入短程硝化工艺作为厌氧氨氧化的前置工艺，力求在氨氧化阶段实现约一半的NH4+-N氧化成NO2--N，即实现半亚硝化。
由此，如何长期稳定地维持高浓度的NO2--N的积累，就成为短程硝化工艺研究的重点。
短程硝化工艺的启动的原理是利用亚硝酸菌（AOB）和硝酸菌（NOB）在生理机制和动力学特性上存在的特有差异，控制反应条件，逐渐淘汰NOB，富集AOB，进而使硝化反应停留在亚硝化阶段。
