硝化和反硝化反应等传统的生物脱氮技术广泛应用于城市污水处理以及工业废水的后处理。但是传统的生物脱氮技术虽使用广泛，然而其投资高、能耗大，尤其不适于高氮低碳废水的处理。其在处理高氨氮低碳氮比（C/N）废水时存在有机碳源不足的问题[2]。随着可持续发展理念的提出，新型高效低能耗生物脱氮工艺的开发应用成为趋势，而这也对传统生物的高能耗、大动力消耗脱氮技术提出了挑战。厌氧氨氧化工艺、同步硝化反硝化、生物膜内自养脱氮工艺等作为新型脱氮技术应运而生。尤其是近年来发展起来的新型生物脱氮技术短程硝化-厌氧氨氧化工艺在处理低C/N比高氨氮含量的废水中更具有显著优势。短程硝化是指亚硝酸盐的积累率可以稳定在50%以上，而半短程硝化则在短程硝化实现的基础上，将硝化反应停留在亚硝化的基础上，进一步控制氨氧化程度为50%-57%（反应机理如图1），从而使得出水亚硝氮浓度与氨氮浓度几乎相等。半短程硝化CO2排放量较低，基本不排放其他有毒有害气体，可以克服传统生物脱氮法存在的问题。

众所周知，废水多中污染物具有复杂性和多样性，可能含有重金属、苯酚等多种微生物毒物，对半短程硝化有很大的影响，因此需要对参与反应的微生物特性进行更全面的了解。目前许多学者已经研究了多种毒物对厌氧氨氧化（anammox）工艺的抑制[3]，从而实现最佳脱氮性能，然而不同抑制剂对半短程硝化抑制的研究甚少，尤其缺乏多种因素的共同作用[4]。为了更好地将半短程硝化工艺应用到高氨氮废水中，应该将研究不同废水中一种或者多种毒物对短程硝化的抑制效应作为一种新的思路，将其与过程控制相结合，才具有更广泛的研究发展空间，在实际处理废水的过程中也才具有更重要的科学意义与应用价值。

图1 半短程硝化的反应机理

1。1  半短程硝化工艺研究进展

Anammox是Mulder等[2]在反硝化流化床中发现的，该工艺的基本原理是在厌氧条件下，以亚硝酸盐作为电子受体，将氨氮直接氧化生成氮气。Anammox是迄今为止最简捷的生物脱氮技术[3-6]，但实现的前提是所处理的废水中同时存在氨氮与亚硝氮。基于anammox工艺进水所需基质中氨氮摩尔浓度与亚硝氮的摩尔浓度比约为1∶1。32[7]，消化污泥脱水液属于高氨氮低C/N的废水，为达到anammox工艺进水的水质条件，提出了半短程硝化的概念。硝化反应是指在好氧条件下，氨先在氨氧化菌（AOB）的作用下氧化成亚硝酸盐，生成的亚硝酸盐再在亚硝酸盐氧化菌（NOB）的作用下氧化生成硝酸盐。半短程硝化则指将硝化反应停留在亚硝化的基础上，进一步控制氨氧化程度为50%-57%。随着半短程工艺的进步以及其与厌氧氨氧化组合工艺的应用，其它通过控制DO实现的限氧亚硝化工艺与anammox工艺的组合工艺[8]、通过长污泥龄与低溶解氧控制实现的常温亚硝化工艺与anammox工艺的组合工艺[9] 等一系列短程硝化-厌氧氨氧化的组合工艺引起了许多学者的广泛研究。这将引领废水处理走向节能化和高效化，为脱氮处理带来了更为经济、高效的新途径。

2  材料与方法

本实验通过批次试验，拟以高氨氮废水的典型代表（制药废水、垃圾渗滤液、猪场废水、焦化废水[5]）的特征微生物毒物（Ⅰ大环内酯类/土霉素+Cu/Zn；Ⅱ大环内酯/土霉素+S2-；Ⅲ苯酚+ Cu/Zn；Ⅳ苯酚+ S2-；氰化物+酚）为抑制剂，研究单一抑制剂以及不同组合抑制剂对半短程硝化的作用效果，同时探讨抑制剂的作用对象以及暴露条件对抑制效果的影响。

2。1  实验材料（仪器与试剂）