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传统生物脱氮工艺面临着碳源不足及脱氮和除磷争夺碳源的问题。短程硝化-厌氧氨氧化工艺与全程硝化相比具有耗氧量低、无需外加碳源、运行费用低等诸多优势而受到研究者的广泛关注。近年来国内外学者对亚硝化生物脱氮进行了深入研究，也取得了很多成果。但如何实现亚硝化的高效启动以及特殊条件的启动是该技术的难点，而无法实现其长期稳定运行又是该技术的瓶颈。本课题以生活污水为研究对象，采用SBR反应器，深入研究了亚硝化的启动与稳定运行，特别对亚硝化破坏之后的恢复方式和策略等进行了分析和研究。本课题选择低溶解氧(DO)、高溶解氧、前置厌氧、低温等条件启动亚硝化，系统对比不同运行方式对亚硝化启动及长期稳定运行的影响，最后针对延时曝气所造成的亚硝化失稳的恢复策略进行研究，通过高温、限氧、前置厌氧等方式进行恢复，系统优化其恢复策略。 本试验为探究高溶解氧、前置厌氧对亚硝化启动的影响，通过低溶解氧、无前置厌氧分别与其对比，综合优化亚硝化高效启动策略，此外特别研究了低温下亚硝化的快速启动方式。研究发现，高低DO对比试验中，进水氨氮浓度为120±15mg/L，初始DO浓度采用1.5-1.8mg/L经51个周期(1-17d)后亚硝化率先达到90％，初始DO浓度采用0.3-0.5mg/L经69个周期(1-23d)后亚硝化率达到90％，在游离氨抑制的前提下，高DO浓度更有利于亚硝化的启动;有无前置厌氧的对比试验中，初始DO浓度同样采用0.3-0.5mg/L，采用前置厌氧，经60个周期(1-20d)亚硝化率达到90％，稍快于无前置厌氧的启动方式;低温(11-15℃)条件下，采用进水氨氮浓度240±10mg/L及高DO浓度(初始DO浓度4.5-5.5mg/L)仅仅历经13个周期(1-13d)，亚硝化率即达到了95.40％，19个周期后氨氧化率达到50％以上，标志着亚硝化启动成功。 本试验还对常温低氨氮生活污水在高、低DO浓度以及前置厌氧运行方式下的稳定运行及去除效果进行了深入研究，并对低温条件下的稳定运行做了重点剖析。研究表明，高DO浓度启动相比于低DO启动有更高的污泥负荷和污泥活性，并能有效抵抗DO浓度的突增，而前置厌氧方式运行能有效抵抗DO浓度的突增，但污泥负荷却无明显提高。低温低氨氮条件，两种DO(0.9-1.5mg/L，4.5-5.0mg/L)浓度水平下系统均能实现短程硝化的稳定，亚硝化率维持在95％以上，氨氧化率维持在85％以上，平均SVI为35.22mL/g，经过不同温度条件下的对比分析及FISH试验研究，低温下维持稳定的关键因素是低温环境，由高DO冲击导致的亚硝化破坏通过升高温度至(32±1℃)经33个周期的运行，亚硝化率重新达到了90％。 试验最后重点研究了因延时曝气造成的亚硝化破坏，利用限氧、前置厌氧等方式进行恢复。研究发现，由延时曝气导致的亚硝化破坏无法通过单纯的限氧实现亚硝化的恢复，试验通过增设1h前置厌氧搅拌阶段，通过缩短曝气时间控制氨氧化率在50％左右，并控制初始DO浓度在0.30mg/L左右经60个周期(20d)可实现因延时曝气失稳后的亚硝化恢复。 本课题意在优化常温、低温下亚硝化的高效启动策略，对如何维持亚硝化的长期稳定运行以及破坏后如何实现快速恢复提供技术支持，试验也为亚硝化的高效、快速启动以及低温条件下的启动提供了基础数据。