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由于工业化进程的加速，氮、磷的污染问题日益尖锐化。越来越多的国家地区制定了更为严格的污水氮、磷的排放标准。尤其是氮的考核内容也从单一的氨氮指标发展到总氮(氨态氮、硝态氦和有机氮的总和)的考核指标。由于近年来一些新理论的提出，如使污水脱氮实现短程硝化反硝化。这样不仅可以提高细菌的增长速度、缩短反应进程，从而减少反应容积;而且同时减少了硝化的曝气量和反硝化有机物的投加量，减少了运行费用。所以短程硝化成为了近年来的研究热点。

短程硝化机理

废水生物脱氮，一般由硝化和反硝化两个过程完成，而硝化过程分为氨氧化阶段和亚硝酸盐氧化阶段。这两个阶段分别由氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)独立催化完成。阶段是在AOB的作用下，将氨氮NH4+―N氧化为亚硝态氮NO2――N;而第二阶段是在NOB的作用下，将亚硝态氮NO2――N氧化为硝态氮NO3――N。由于硝化反应是由两类生理特性*不同的细菌独立催化完成的不同反应，所以需要通过适当控制条件，可以将硝化反应控制在NO2――N阶段，阻止NO2――N的进一步氧化，随后直接进行反硝化，这就是短程硝化反硝化的作用机理。

短程硝化的优点

1、由于硝化和反硝化速率加快，所以缩短了反应时间。

2、由于氨氧化菌(AOB)的周期比亚硝酸盐氧化菌(NOB)短，所以污泥龄短，提高反应器微生物浓度。

3、硝化反应器容积可减少8%，反硝化反应器容积可减少33%，可节省了建筑费用。

4、硝化过程节省约25%供氧量，反硝化过程节省约40%外加碳源(以甲醇计)，所以节省了运行费用。

5、硝化过程减少产泥24%一33%，反硝化过程减少产泥50%，明显降低了污泥排放量，进而减少污泥处理处置费用。

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