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在傳統(tǒng)污水處理中，對含氮污染物的去除主要通過硝化反硝化技術(shù)，但存在需要外加碳源、耗能多等諸多弊端，而短程硝化反硝化具有可節(jié)省25%的曝氣能、減少40%的有機碳源、降低剩余污泥等優(yōu)勢，更為重要的一點是，如果短程硝化與厭氧氨氧化 (anaerobic ammonium oxidation，ANAMMOX) 工藝結(jié)合，將更具有優(yōu)勢，短程硝化為ANAMMOX反應(yīng)提供反應(yīng)基質(zhì)——NO2--N，后續(xù)ANAMMOX菌以NO2--N為電子受體，與NH4+-N一起轉(zhuǎn)化為氮氣，實現(xiàn)自養(yǎng)脫氮.目前，*已經(jīng)建立超過100座應(yīng)用該工藝的污水處理廠，短程硝化的應(yīng)用越來越廣泛.
實現(xiàn)短程硝化的方法有控制溫度、溶解氧(dissolved oxygen，DO)、游離氨(free ammonia，F(xiàn)A) 等.其中控制FA是重要的一種方法，許多短程硝化研究通過控制FA實現(xiàn)，其原理是利用FA對氨氧化細菌 (ammonia-oxidizing bacteria，AOB) 和亞硝酸鹽氧化菌 (nitrite-oxidizing bacteria，NOB) 的抑制濃度不同，且NOB更為敏感的特點，在啟動初期，控制FA實現(xiàn)短程硝化非常有效，但由于NOB會逐漸對FA產(chǎn)生適應(yīng)性而zui終導(dǎo)致短程硝化失效.很少有學(xué)者研究短程硝化失效后，尤其在生物膜反應(yīng)器中，失效后嘗試恢復(fù)短程硝化的過程.即，當NOB適應(yīng)高濃度的FA，嘗試再次建立短程硝化并穩(wěn)定的過程，這對于短程硝化的穩(wěn)定實現(xiàn)、以及后續(xù)可能的厭氧氨氧化工藝段具有重要意義，沒有穩(wěn)定的短程硝化，也就無法穩(wěn)定運行后續(xù)的厭氧氨氧化.
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