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生物脱氮技术是去除污水中氮污染的主要途径之一,其主要包括传统生物脱氮和短程生物脱氮,与传统生物脱氮技术相比,短程生物脱氮技术在曝气量和碳源投加量节省方面处于明显优势,因此短程生物脱氮技术是目前研究生物脱氮技术的热点。生物脱氮硝化过程的顺利实现主要是通过氨氧化菌(AOB)和亚硝酸氧化菌(NOB)两种菌属的氧化作用,利用两类菌属的生理特性差异,通过外部环境条件的控制,可以有效的将硝化过程控制在亚硝化阶段,从而达到实现短程硝化的目的。研究表明,游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)对NOB活性均存在抑制作用。目前,关于FA和FNA对NOB活性的抑制研究主要是在温度和pH值恒定,通过改变进水NO1-N浓度和NH4+-N浓度,进而实现不同的FA和FNA浓度,进一步研究FA和FNA对NOB活性的影响,也有研究是在AOB和NOB均存在的情况下,研究FA和FNA对NOB活性的抑制影响。但缺乏在温度、pH值和NO2--N浓度或者NH4+-N浓度均变化的情况下,研究FA和FNA对NOB活性的影响研究。采用模拟废水,控制适宜NOB生长的环境条件,实现NOB的培养富集,主要获得以下结论:(1)整个试验过程获得良好的NO2--N氧化效果。在SBR系统中采用恒定曝气量的方式,随着硝化开始NO2--N浓度的逐渐增加(10～700 mg/L),每个周期硝化结束NO2-N浓度均低于9.8mg/L,平均值均小于4.8mg/L,NO2--N氧化率均大于97.5%,平均值均大于98.6%;(2) NO2--N氧化量始终大于或等于NO3--N产生量。随着硝化开始NO2--N浓度的逐渐升高,NO2--N氧化量和NO3--N产生量均呈升高变化趋势,其值分别由11.2 mg/L和10.1 mg/L逐渐升高至696.1 mg/L和645.2mg/L,η值始终在1～1.3范围内;(3)NOB活性先维持不变后逐渐升高。随着硝化开始NO2--N浓度的逐渐升高,NiOR值和NaPR值均呈先维持平稳后逐渐升高的变化趋势,其值分别由11.3 mg/(L·h)和10.1 mg/(L h)逐渐升高至 112.1 mg/(L h)和 103.4 mg/(L h);(4)维持曝气量恒定,以NaNO2为唯一能源,通过改变进水NO2-N浓度梯度,经过周期的运行,系统可以实现NOB的富集。在整个典型周期内,NO2--N浓度与系统反应时间呈线性关系,其相关度R2为0.997,根据Monod方程,可判断此反应为零级反应,可进一步表明在此典型周期内,NO2--N降解速率始终以最大速率进行降解。基于NOB成为优势菌的活性污泥为研究对象,进水采用模拟废水,控制适宜条件,考察FNA对NOB的活性的抑制影响,主要获得以下结论:(1)低 FNA 浓度(FNA=0.004 mg/L～0.178 mg/L)下,FNA 对 NOB 的硝化性能具有促进作用,当FNA浓度为0.191 mg/L时,FNA开始抑制NOB的硝化性能,并且随着FNA浓度的升高,FNA对NOB的硝化性能的抑制作用更加明显,当FNA=0.702 mg/L时,NOB硝化性能被完全抑制;(2)低 NO2--N 浓度(8.95mg/L～1993.2mg/L)下,NO2--N 对 NOB 活性具有促进作用,在NO2-N浓度升高至2738.8 mg/L时,NOB活性开始被抑制,随着NO2--N浓度进一步升高至6274 mg/L时,NOB活性并未被完全抑制;(3) NO2--N并不是NOB的基质底物,FNA才是NOB真正的基质底物;(4)基质抑制动力学模型Luong模型更加适合描述FNA对OUR和SOUR的抑制动力学影响;基质抑制动力学模型Han-levanspiel模型更加适合描述FNA对SNaPR和SNiOR的抑制动力学影响;(5) OUR、SOUR、SNaPR和SNiOR均可表征NOB活性的变化规律;基于以NOB成为优势菌的活性污泥为研究对象,进水采用模拟废水,控制适宜条件,考察FA对NOB的活性的抑制动力学影响,主要获得以下结论:(1)整个试验过程中,每个周期NH4+-N浓度始终维持不变,系统活性污泥中不存在 AOB ;(2) NH4+-N并不能对NOB活性产生影响,FA才是对NOB活性产生影响的因素;(3)在低FA浓度(FA=0mg/L～3.41 mg/L)下,FA既不能抑制也不能促进NOB的活性,而在FA浓度为4.39 mg/L时,FA开始对NOB的活性产生抑制作用,当FA浓度升高至22.21 mg/L时,FA对NOB的活性完全抑制;(4) Vadivelu提出的非基质抑制动力学方程更加适合描述FA对NOB活性的抑制动力学影响。