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由于工業化進程的加速，氮、磷的污染問題日益尖銳化。越來越多的國家地區制定了更為嚴格的污水氮、磷的排放標準。尤其是氮的考核內容也從單一的氨氮指標發展到總氮(氨態氮、硝態氦和有機氮的總和)的考核指標。由于近年來一些新理論的提出，如使污水脫氮實現短程硝化反硝化。這樣不僅可以提高細菌的增長速度、縮短反應進程，從而減少反應容積;而且同時減少了硝化的曝氣量和反硝化有機物的投加量，減少了運行費用。所以短程硝化成為了近年來的研究熱點。

短程硝化機理

廢水生物脫氮，一般由硝化和反硝化兩個過程完成，而硝化過程分為氨氧化階段和亞硝酸鹽氧化階段。這兩個階段分別由氨氧化菌(AOB)和亞硝酸鹽氧化菌(NOB)獨立催化完成。階段是在AOB的作用下，將氨氮NH4+―N氧化為亞硝態氮NO2――N;而第二階段是在NOB的作用下，將亞硝態氮NO2――N氧化為硝態氮NO3――N。由于硝化反應是由兩類生理特性*不同的細菌獨立催化完成的不同反應，所以需要通過適當控制條件，可以將硝化反應控制在NO2――N階段，阻止NO2――N的進一步氧化，隨后直接進行反硝化，這就是短程硝化反硝化的作用機理。

短程硝化的優點

1、由于硝化和反硝化速率加快，所以縮短了反應時間。

2、由于氨氧化菌(AOB)的周期比亞硝酸鹽氧化菌(NOB)短，所以污泥齡短，提高反應器微生物濃度。

3、硝化反應器容積可減少8%，反硝化反應器容積可減少33%，可節省了建筑費用。

4、硝化過程節省約25%供氧量，反硝化過程節省約40%外加碳源(以甲醇計)，所以節省了運行費用。

5、硝化過程減少產泥24%一33%，反硝化過程減少產泥50%，明顯降低了污泥排放量，進而減少污泥處理處置費用。

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