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近年来,相继发展一些新型脱氮工艺,尤其是短程硝化-厌氧氨氧化工艺,相对于传统脱氮工艺,短程硝化-厌氧氨氧化工艺不但节省了62.5%的曝气量,而且无需外加碳源,污泥产量低。短程硝化工艺在处理低C/N城市污水如何维持稳定的亚硝态氮积累并没有深入的研究。因此,有必要对其在不同运行条件下的稳定性及氮素转化途径进行研究。由于厌氧氨氧化菌世代时间较长,生长缓慢,而生物滤池是集生物氧化与物理截留于一体,可有效防止厌氧氨氧化菌的流失,因此,在生物滤池内实现厌氧氨氧化具有很大的优势。此外,厌氧氨氧化菌对其生长环境要求严苛,易受环境条件改变的影响,探讨DO等环境因素对其脱氮性能的影响,对其实际应用中的调控具有一定意义。在生物脱氮过程中会排放温室气体-氧化亚氮（N2O）,其对环境的危害不容忽视。而主流厌氧氨氧化工艺N2O的释放量及产生途径研究较少,通过深入研究N2O的产生机理,并调控运行参数,可以达到N2O减量化的目的。本课题以实际生活污水为研究对象,通过接种稳定运行的中试短程硝化SBR内污泥,经过11d,达到95%以上亚硝累积率,实现了短程硝化的快速启动。短程硝化稳定后,研究了不同溶解氧条件下短程硝化的稳定性,当DO浓度降低到0.5mg/L时,氨氧化速率逐步降低,NAR（nitrite accumulation rate）由91.8%降低到71.7%。高DO和低DO运行阶段AOB的氧半饱和常数分别为0.146 mg O2/L和0.307 mg O2/L,长期高DO条件运行下AOB对溶解氧有更高的亲和力。低DO条件下容易使Nitrospira的生长获得优势,Nitrospira是影响短程硝化稳定的重要因素。研究其氮素转化途径得出,不同溶解氧条件下,系统内主要发生不同程度的短程硝化、同步硝化反硝化及厌氧氨氧化作用。短程硝化过程产生N2O的主要途径为硝化细菌反硝化作用。利用生物滤池完成了厌氧氨氧化菌的培养与富集,经过173 d厌氧氨氧化滤池启动成功,TN去除率达到83.6%以上,最大总氮去除负荷达到0.75 kg/m3/d。厌氧氨氧化滤池启动初期未采取加热措施,第138d,滤池温度降低到16℃时,Anammox菌虽然有活性,但活性较低,TN去除率降低到50%,逐步升高温度到25℃后,其活性逐渐恢复,第173d后,TN去除率达到80%以上。可见,降低温度对Anammox菌的抑制是可逆的。进水溶解氧浓度为4.05.0 mg/L,由于厌氧氨氧化生物膜接种污泥存在部分硝化菌,可以将滤池中的溶解氧去除,系统TN去除率始终维持在78%以上。两段式短程硝化-厌氧氨氧化运行期间,短程硝化SBR增加前置反硝化,可以进一步抑制NOB的活性,有利于AOB的生长。控制温度25℃,滤速0.25m/h,进水NH4+-N浓度为16-20mg/L,经过10d,TN去除率由46.73%升高到78%以上,厌氧氨氧化滤池启动成功。常温25℃时,逐步提高滤速,218d开始,控制滤速为0.5 m/h,经过10天,滤池去除率由65%提高到90%以上,总氮容积负荷为0.75 kg/m3·d,两段式厌氧氨氧化出水TN平均浓度为8 mg/L。成功实现了两段式短程硝化-厌氧氨氧化工艺稳定高效地处理生活污水。此外,短程硝化SBR内N2O产生量占NH4+-N氧化量的比例为4.08%,且主要通过AOB反硝化作用产生。厌氧氨氧化滤池内67.8%的N2O通过AOB反硝化过程产生,32.2%的N2O通过羟胺氧化过程产生。